CN1317554A - 用于传动装置的润滑剂组合物 - Google Patents

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Abstract

传动装置用润滑剂组合物含有ASTM D3238所定义的%Cp和%CA分别为70或更大和3或更小的矿物油作为基础油、粘度指数改进剂和摩擦改进剂。该传动装置用润滑剂组合物具有很好的低温流动性、剪切稳定性和抗颤性能耐久性，因此其可以延长使用周期。

Description

用于传动装置的润滑剂组合物
本发明涉及传动装置用润滑剂组合物，更具体地说，本发明涉及甚至在长期使用之后在防颤性能方面没有降低的润滑剂组合物。该润滑剂组合物特别适用于自动传动和连续可变的传动。
近年来，为了降低换油的费用和减少废油的量，对于具有长期的使用寿命和甚至在长期使用之后可以保持它们的性能的传动装置用润滑剂组合物的需求已经增加。
除了自动传动装置之外，大多数连续可变传动装置都装有液压变速机。近来，已经在作为有效装置的液压变速机中装有自保离合器，以改善里程，这样，除了通过润滑剂的动力传动之外，发动机扭矩直接传送到传动装置。但是，液压变速机离合器仅在高速范围内工作，当液压变速机在低速范围内工作时发动机扭矩波动较小，发动机扭矩波动造成车体的不正常振动，导致不适的驾驶条件。因此，在低速范围内，例如在启动期间，由于输入和输出转数之间的差别，即发动机输出和传动输入之间的差别，使得产生动力传动损失，导致汽油里程降低。
为了减少这样的动力传动损失，在某些汽车中使用滑动控制装置，在这些汽车中液压变速机在低速范围内工作，通过离合器的相对滑动来吸收发动机扭矩波动。但是在这样的情况下，有一种可能性就是发生车体的不正常振动，称作在液压变速机离合器表面发生颤动，导致不适的行驶条件。为了防止发生颤动，需要该润滑剂具有改进的μ(摩擦系数)-V(滑动速度)性能，这样摩擦系数就随着滑动速度的增加而增加。为了改进μ-V性能，有效的是使用摩擦改进剂，因此，已经提出了许多摩擦改进剂。但是对于长期持续的抗颤性能没有得到满意的结果。
这些传动装置用润滑剂必须保持合适的粘度，以润滑齿轮轴承装置，特别是润滑那些在具有需要液压控制装置的传动中使用的那些齿轮轴承装置，以保持合适的粘度，以致于防止其从控制阀泄露。另外，需要该传动装置润滑剂甚至在延长周期的使用之后其粘度的降低是很少的。除此之外，也需要这些传动装置润滑剂具有优异的低温流动性，因为在寒冷的条件下其耐搅动的能力增加，使得汽油里程减少，因此，为了抑制这种减少，特别重要的是需要低温粘度。
鉴于上述情况，就非常需要开发用于传动的润滑剂，该润滑剂除了具有长期持续的抗颤性能外，要具有优异的低温流动性和剪切稳定性。
本发明的一个目的是提供传动用润滑剂组合物，这些组合物具有并保持优异的剪切稳定性和抗颤性能，长时间使用后而不降解。
按照本发明，提供一种传动用润滑剂组合物，该组合物含有一种作为基础油的矿物油用作主要成分，该矿物油以下称作组分(A)，按ASTMD3238定义，其％CP和％CA分别是70或更大和3或更小；一种粘度指数改进剂，以下称作组分(B)；和一种摩擦改进剂，以下称作组分(C)。
下面更详细地介绍本发明。
在本发明中，具有％Cp为70或更大和％CA为3或更小的矿物油用作组分(A)，％Cp和％CA都是按ASTMD3238定义的。
因为组分(A)满足％CP≥70和％CA≤3的条件，所以与组分(B)和(C)协同使用，本发明的组合物呈现出优异的低温流动性和长期持续的抗颤性能。
对于组分(A)的运动粘度没有特别的限制。但是，组分(A)的运动粘度为1-10mm2/s，特别优选1-4mm2/s。使用在100℃运动粘度为1.0mm2/s或更大的矿物基础油对于该润滑剂组合物可以形成油膜并且提供润滑性，另外，在提高的温度下可以减少该基础油的蒸发损失。使用在100℃运动粘度为10mm2/s或更小的矿物基础油可以减少其自身的流动阻力，使得在摩擦部件上的润滑组合物具有较低的耐摩擦力。使用在100℃运动粘度为4mm2/s或更小的矿物基础油还可以提高所得到的润滑剂组合物的低温流动性。
对于组分(A)的粘度指数没有特别的限制。但是，组分(A)的粘度指数优选50或更大，特别优选80或更大。使用粘度指数50或更大的基础油有利于生产在形成油膜和耐流动性降低方面可以更优异的润滑剂组合物。
可以以任何合适方法生产用作组分(A)的矿物油。例如，可以使用的矿物油包括石蜡基矿物油和环烷基矿物油，它们是把原油的常压蒸馏和减压蒸馏得到的润滑剂馏分进行精制过程，例如溶剂脱沥青、溶剂萃取、加氢裂化、溶剂脱蜡、催化脱蜡、加氢精制、硫酸洗涤和白土处理以合适结合的过程；和正构石蜡基矿物油。
更特别地是，通过炼制原料油或炼制通过常用的炼制方法从中回收的润滑剂馏分，然后回收该润滑剂馏分，可以得到矿物油基础油。该原料油可以是(ⅰ)由石蜡基原油和/或混合基原油的常压蒸馏得到的馏分油；(ⅱ)由石蜡基原油和/或混合基原油的拔头原油的减压蒸馏得到的馏分油；(ⅲ)油(ⅰ)和/或(ⅱ)的缓和加氢裂化得到的油；(ⅳ)两种或三种选自油(ⅰ)、(ⅱ)和(ⅲ)的混合油；(ⅴ)油(ⅰ)-(ⅳ)的脱沥青油；(ⅵ)油(ⅴ)的缓和加氢裂化得到的油；和(ⅶ)两种或三种选自油(ⅰ)-(ⅵ)的混合油。
对上述的炼制方法没有限制，其可以是在生产润滑基础油中所用任何炼制方法。这些炼制方法的具体例子是(a)加氢精制例如加氢裂化和加氢补充精制；(b)溶剂精制例如糠醛萃取；(c)脱蜡例如溶剂脱蜡和催化脱蜡；(d)用酸性白土或活性白土的白土处理；和(e)酸或碱化学精制例如硫酸洗涤和苛性钠洗涤。在本发明的润滑剂组合物的生产中，可以单独使用或以任何的顺序混合使用上述的方法。不需要提及的是，这些炼制方法的每一种方法的炼制条件，即合适的选择加氢精制过程中的温度和压力，使得可以得到具有所需性能的矿物油。
通过下面的方法可以很容易地得到可以用做本发明的组分(A)的矿物油，即基于基础油的总质量，优选使用50％质量或更多，更优选70％质量或更多，特别优选80％质量的通过加氢裂化选自油(ⅰ)-(ⅶ)本身的原料油生产的组分或从中回收的润滑剂馏分；溶剂脱蜡或催化脱蜡所得到的产物本身或从中回收的润滑剂馏分；和溶剂精制所得到的产物或例如溶剂脱蜡或催化脱蜡该溶剂精制后所得到的产物。
组分(A)可以是两种或多种通过任何上述精制方法得到的精制矿物油的混合物或通过同样的方法得到的单一精制矿物油。但是，在任何情况下，用做本发明的组分(A)的矿物油必须满足％Cp≥70和％CA≤3的条件。换句话说，只要它们满足这些条件，任何种类的矿物油都可以用做组分(A)。因此，可以用做组分(A)的矿物油可以含有少量的合成油例如聚α-烯烃和酯基合成油。
合适的粘度指数改进剂，即本发明的组分(B)是非分散型的和分散型的粘度指数改进剂。
非分散型粘度指数改进剂的具体例子是通过聚合一种或多种下式(1)、(2)和(3)表示的单体得到的聚合物或共聚物，和这些聚合物的氢化物：
Figure A0111735100061
Figure A0111735100062
和
分散型粘度指数改进剂的具体例子是聚合两种或多种选自由下式(4)和(5)表示的化合物单体得到的共聚物和它们的氢化物，和一种或多种选自由上面的式(1)、(2)和(3)表示的化合物单体与选自由下式(4)和(5)表示的化合物单体的共聚物和它们的氢化物：和
在式(1)中，R1是氢或甲基，R2是具有1-18个碳原子的烷基。
对于R2来说，具有1-18个碳原子的烷基的具体例子是烷基，该烷基可以是直链或支链的，例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基十七烷基和十八烷基。
在式(2)中，R3是氢或甲基，R4是具有1-12个碳原子的烃基。
具有1-12个碳原子的烃基的具体例子是烷基，该烷基是直链或支链的，例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、已基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基和十二烷基；链烯基，其可以是直链或支链，并且其双键的位置可以变化，例如丁烯基、戊烯基、己烯基、庚烯基、辛烯基、壬烯基、癸烯基、十一碳烯基和十二碳烯基；具有5-7个碳原子的环烷基，例如环戊基、环己基、环庚基；具有6-11个碳原子的烷基环烷基，其中的烷基可以键合到环烷基的任何位置上，例如甲基环戊基、二甲基环戊基、甲基乙基环戊基、二乙基环戊基、甲基环己基、二甲基环己基、甲基乙基环己基、二乙基环己基、甲基环庚基、二甲基环庚基、甲基乙基环庚基和二乙基环庚基；芳基，例如苯基和萘基；具有7-12个碳原子的烷基芳基，其中的烷基可以是直链或支链并且可以键合到芳基的任何位置上，例如甲苯基、二甲苯基、乙苯基、丙苯基、丁苯基、戊苯基和己苯基；和具有7-12个碳原子的苯基烷基，其中的烷基可以是直链或支链，例如苄基、苯乙基、苯丙基、苯丁基、苯戊基和苯己基。
在式(3)中，D1和D2各自独立地是氢、由式-OR5表示的具有1-18个碳原子的烷基醇的残基，其中R5是具有1-18个碳原子的烷基，或者由式-NHR6表示的具有1-18个碳原子的单烷基胺，其中R6是具有1-18个碳原子的烷基。
对于R5和R6来说，烷基的具体例子与式(1)中的R2所列举的那些相同。
在式(1)、(2)和(3)的单体当中，优选的是式(1)的烷基丙烯酸酯和烷基异丁烯酸酯；式(2)的烯烃，其中R3是氢或甲基，R4是具有1-12个碳原子的烷基；式(2)的苯乙烯，其中R3是氢，R4是苯基；式(2)的α-甲基苯乙烯，其中R3是甲基，R4是苯基；式(2)的对甲基苯乙烯，其中R3是氢，R4是甲苯基；式(3)的马来酸酯，其中D1和D2是-OR5，其中R5是烷基；和式(3)的马来酰胺，其中D1和D2是-NHR6，其中R6是烷基。
在式(4)中，R7是氢或甲基，R8是具有1-18个碳原子的亚烷基，E1是具有1或2个氮原子和0-2个氧原子的胺残基或杂环残基，a是整数0或1。
对于R8，具有1-18个碳原子的亚烷基的具体例子是乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、己烯基、庚烯基、辛烯基、壬烯基、癸烯基、十一碳烯基、十二碳烯基、十三碳烯基、十四碳烯基、十五碳烯基、十六碳烯基、十七碳烯基和十八碳烯基，它们所有的可以是直链或支链。
E1的胺残基的具体例子是二甲氨基、二乙氨基、二丙氨基、二丁氨基、苯氨基、甲苯氨基、二甲苯氨基、乙酰氨基和苯甲酰氨基。杂环残基的具体例子是吗啉代、吡咯基、吡啶基、甲基吡啶基、吡咯烷基、哌啶基、醌基、吡咯啉酮基、吡咯烷酮基、咪唑啉基和吡嗪基。
在式(5)中，R9是氢或甲基，E2是胺残基或具有1或2个氮和0-2个氧的杂环残基。
E2的胺残基的具体例子是二甲基氨基、二乙基氨基、二丙基氨基、二丁基氨基、苯胺基、甲苯氨基、二甲苯氨基、乙酰氨基和苯甲酰氨基。杂环残基的具体例子是吗啉代、吡咯基、吡啶基、甲基吡啶基、吡咯烷基、哌啶基、醌基、吡咯啉酮基、吡咯烷酮基、咪唑啉基和吡嗪基。
在式(4)、(5)和(6)的单体当中，优选的是式(4)的二甲基氨基甲基丙烯酸酯，其中R7是甲基，R8是亚甲基，E1是二甲基氨基；式(4)的二乙基氨基甲基甲基丙烯酸酯，其中R7是甲基，R8是亚甲基，E1是二乙基氨基；式(4)的二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯，其中R7是甲基，R8是亚乙基，E1是二甲基氨基；式(4)的二乙基氨基乙基甲基丙烯酸酯，其中R7是甲基，R8是亚乙基，E1是二乙基氨基；式(4)的吗啉代甲基甲基丙烯酸酯，其中R7是甲基，R8是亚甲基，E1是吗啉代；式(4)的吗啉代乙基甲基丙烯酸酯，其中R7是甲基，R8是亚乙基，E1是吗啉代；式(5)的2-乙烯基-5-甲基吡啶，其中R9是氢，E2是5-甲基吡啶基；和式(5)的N-乙烯基吡咯烷酮，其中R9是氢，E2是吡咯烷酮基。
当一种或多种式(1)、(2)或(3)表示的单体与一种或多种式(4)或(5)表示的单体共聚时，前者单体与后者单体的摩尔比是任意选择的，但是其范围是80∶20-95∶5。在聚合引发剂例如过氧化苯甲酰的存在下，使用任何常规的方法，通过单体的游离基溶液聚合进行聚合反应。
组分(B)，即粘度指数改进剂的具体例子是聚丙烯酸甲酯、乙烯-α-烯烃共聚物和它们的氢化物，聚异丁烯和它们的氢化物，苯乙烯-二烯-氢化的共聚物，苯乙烯-马来酸酐共聚物和聚烷基苯乙烯。这些粘度指数改进剂可以是分散型或非分散型。但是，优选的是分散型粘度指数改进剂，因为它们能够保持抗颤性能。
优选的组分(B)是聚丙烯酸甲酯，因为它们在提高低温流动性方面是优异的。聚丙烯酸甲酯的分子量优选的是根据剪切稳定性来选择。一般来说，考虑到长期使用，优选的聚丙烯酸甲酯是具有重均分子量为10000-200000，优选10000-60000的那些。
对于组分(B)的含量没有特别的限制。一般来说，基于总的传动装置润滑剂组合物的质量，其含量优选0.1-25％(质量)，更优选0.5-20％(质量)。组分(B)的含量少于0.1％(质量)时，在改善低温流动性方面是比较差的，而其含量超过26％(质量)时，就不能呈现出其相应量的效果。
本发明的组分(C)是摩擦改进剂。合适的摩擦改进剂是在其分子中有至少一个具有6-30个，优选9-24个碳原子的烷基或烯基和没有具有31个或更多碳原子的烃基的那些。烷基或烯基可以是直链或支链。但是，少于6个或多于30个碳原子的那些是不优选的，因为在湿离合器中它们可能有害于摩擦性能。
烷基和烯基的具体例子是其可以是直链或支链的那些烷基，例如，己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基(月桂基)、十三烷基、十四烷基(肉豆蔻基)、十五烷基、十六烷基(棕榈基)、十七烷基、十八烷基(硬脂基)、十九烷基、二十烷基、二十一烷基、二十二烷基、二十三烷基、二十四烷基、二十五烷基、二十六烷基、二十七烷基、二十八烷基、二十九烷基和三十烷基；烯基，它们可以是直链或支链，并且其双键的位置可以变化，例如己烯基、庚烯基、辛烯基、壬烯基、癸烯基、十一碳烯基、十二碳烯基、十三碳烯基、十四碳烯基、十五碳烯基、十六碳烯基、十七碳烯基、十八碳烯基、十九碳烯基、二十碳烯基、二十一碳烯基、二十二碳烯基、二十三碳烯基、二十四碳烯基、二十五碳烯基、二十六碳烯基、二十七碳烯基、二十八碳烯基、二十九碳烯基和三十碳烯基。
本发明的优选的摩擦改进剂如下：(C-1)在其分子中具有至少一个具有6-30个碳原子的烷基或烯基和没有具有31个或更多碳原子的烃基的胺化合物，和它们的衍生物；(C-2)在其分子中具有至少一个具有6-30个碳原子的烷基或烯基和没有具有31个或更多碳原子的烃基的磷化合物，和它们的衍生物；和(C-3)在其分子中具有至少一个具有6-30个碳原子的烷基或烯基和没有具有31个或更多碳原子的烃基的脂肪酸的酰胺或金属盐。
(C-1)胺化合物的具体例子是由下式表示的脂族单胺或它们的烯化氧加合物：
Figure A0111735100101
由下式表示的脂族多胺，和由下式表示的咪唑啉化合物，
在式(6)中，R10是具有6-30个碳原子，优选9-24个碳原子的烷基或烯基；R11和R12各自独立地是乙烯基或丙烯基；R13和R14各自独立地是氢或具有1-30个碳原子的烃基；f和g各自独立地是整数0-10，优选0-6，和f+g=0-10，优选0-6。
在式(7)中，R15是具有6-30个碳原子，优选9-24个碳原子的烷基或烯基；R16是亚乙基或亚丙基；R17和R18各自独立地是氢或具有1-30个碳原子的烃基；h是整数1-5，优选1-4。
在式(8)中，R19是具有6-30个碳原子，优选9-24个碳原子的烷基或烯基；R20是亚乙基或亚丙基；R21是氢或具有1-30个碳原子的烃基；i是整数0-10，优选0-6。
R10、R15和R19的烷基或烯基可以是直链或支链，但是具有6-30个碳原子，优选9-24个碳原子。
R10、R15和R19的烷基或烯基的具体例子为可以是直链或支链的烷基，例如己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基(月桂基)、十三烷基、十四烷基(肉豆蔻基)、十五烷基、十六烷基(棕榈基)、十七烷基、十八烷基(硬脂基)、十九烷基、二十烷基、二十一烷基、二十二烷基、二十三烷基、二十四烷基、二十五烷基、二十六烷基、二十七烷基、二十八烷基、二十九烷基和三十烷基；和烯基，它们可以是直链或支链，并且其双键的位置可以变化，例如己烯基、庚烯基、辛烯基、壬烯基、癸烯基、十一碳烯基、十二碳烯基、十三碳烯基、十四碳烯基、十五碳烯基、十六碳烯基、十七碳烯基、十八碳烯基(油基)、十九碳烯基、二十碳烯基、二十一碳烯基、二十二碳烯基、二十三碳烯基、二十四碳烯基、二十五碳烯基、二十六碳烯基、二十七碳烯基、二十八碳烯基、二十九碳烯基和三十碳烯基。在它们当中，特别优选的是具有12-18个碳原子的烷基或烯基，例如月桂基、肉豆蔻基、棕榈基、硬脂基、异硬脂基(16-甲基十七烷基)和油基，因为它们在湿离合器中可以提供优异的摩擦性能。
每一个R13、R14、R17、R18和R21具体例子是氢；可以是直链或支链的烷基，例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基、二十一烷基、二十二烷基、二十三烷基、二十四烷基、二十五烷基、二十六烷基、二十七烷基、二十八烷基、二十九烷基和三十烷基；烯基，它们可以是直链或支链，并且其中的双键的位置可以变化，例如丁烯基、戊烯基、己烯基、庚烯基、辛烯基、壬烯基、癸烯基、十一碳烯基、十二碳烯基、十三碳烯基、十四碳烯基、十五碳烯基、十六碳烯基、十七碳烯基、十八碳烯基、十九碳烯基、二十碳烯基、二十一碳烯基、二十二碳烯基、二十三碳烯基、二十四碳烯基、二十五碳烯基、二十六碳烯基、二十七碳烯基、二十八碳烯基、二十九碳烯基和三十碳烯基；具有5-7个碳原子的环烷基，例如环戊基、环己基和环庚基；具有6-11个碳原子的烷基环烷基，其中的烷基可以键合到环烷基的任何位置上，例如甲基环戊基、二甲基环戊基、甲基乙基环戊基、二乙基环戊基、甲基环已基、二甲基环己基、甲基乙基环己基、二乙基环己基、甲基环庚基、二甲基环庚基、甲基乙基环庚基和二乙基环庚基；芳基例如苯基和萘基；烷基芳基，其中的烷基具有7-18个碳原子，可以是直链或支链并且可以键合到芳基的任何位置上，例如甲苯基、二甲苯基、乙苯基、丙苯基、丁苯基、戊苯基、己苯基、庚苯基、辛苯基、壬苯基、癸苯基、十一烷基苯基和十二烷基苯基；和具有7-12个碳原子的芳基烷基，其中的烷基可以是直链或支链，例如苄基、苯乙基、苯丙基、苯丁基、苯戊基和苯己基。
在式(6)的脂族单胺和它们的烯化氧加合物中，更优选的是式(6)中R13和R14各自独立地是氢或具有1-6个碳原子的烷基和f=g=0的那些，和式(6)中R13和R14都是氢，f和g各自独立地是整数0-6和f+g=1-6的脂族单胺的烯化氧加合物，因为它们在湿离合器中可以提供优异的摩擦性能。
在式(7)的脂族多胺中，优选的是式(7)中R17和R18各自独立地是氢或具有1-6个碳原子的烷基的那些，因为它们在湿离合器中可以提供优异的摩擦性能。
在式(8)中的咪唑啉化合物中，优选的是其中R21是氢或具有1-6个碳原子的烷基的式(8)的那些，因为它们在湿离合器中可以提供优异的摩擦性能。
也称作(C-1)的胺化合物的衍生物的第一类型的例子是酸改性的化合物，这些酸改性的化合物是通过下面的方法得到的：把上式(6)、(7)或(8)的胺化合物与具有2-30个碳原子的单羧酸(脂族酸)或具有2-30个碳原子的多羧酸例如草酸、苯二甲酸、偏苯三酸和1,2,4,5-苯四酸反应，以便中和全部或部分剩余的氨基和/或亚氨基，或转化全部或部分剩余的氨基和/或亚氨基成为酰胺。第二类型的例子是硼改性的化合物，这些硼改性的化合物是通过下面的方法得到的：把上式(6)、(7)或(8)的胺化合物与硼酸反应，以便中和全部或部分剩余的氨基和/或亚氨基。第三类型的例子是通过下面的方法得到的磷酸盐：把上式(6)、(7)或(8)的胺化合物与磷酸或亚磷酸反应，在其分子中每一个都具有1个或2个有1-30个碳原子的烃基但是没有具有31个或更多的碳原子的烃基并且具有至少1个羟基，以便中和全部或部分剩余的氨基和/或亚氨基。第四类型的例子是通过下面的方法得到的胺化合物的烯化氧加合物：把式(7)或(8)的胺化合物与烯化氧例如环氧乙烷和环氧丙烷反应。除了这些化合物外，可以使用通过把上式(6)、(7)或(8)的胺化合物进行2种或多种上述改性得到的改性产物。
因此，鉴于在湿离合器中提供优异的摩擦性能的能力，称作组分(C-1)的优选的胺化合物和它们的衍生物如下：(ⅰ)胺化合物，例如月桂基胺、月桂基二乙胺、月桂基二乙醇胺、十二烷基二丙醇胺、棕榈基胺、硬脂基胺、硬脂基四亚乙基胺、油基胺、油基丙二胺、油基二乙醇胺和N-羟乙基油基咪唑啉；(ⅱ)上述胺化合物(ⅰ)的烯化氧加合物；(ⅲ)上述胺化合物(ⅰ)和酸式磷酸酯例如二-2-乙己基磷酸或酸式亚磷酸酯例如2-乙己基亚磷酸的盐；(ⅳ)上述胺化合物(ⅰ)，上述烯化氧加合物(ⅱ)或(ⅲ)的硼酸改性产物，和(ⅴ)任何2种或多种(ⅰ)、(ⅱ)、(ⅲ)和(ⅳ)的混合物。
称作组分(C-2)的碳化合物是下式表示的磷酸酯：和由下式表示的亚磷酸酯：
Figure A0111735100142
在式(9)中，R22是具有6-30个碳原子，优选9-24个碳原子的烷基或烯基；R23和R24各自独立地是氢或具有1-30个碳原子的烃基，F1、F2、F3和F4各自独立地是氧或硫，条件是F1、F2、F3和F4的至少一个是氧。
在式(10)中，R25是具有6-30个碳原子，优选9-24个碳原子的烷基或烯基；R26和R27各自独立地是氢或具有1-30个碳原子的烃基，F5、F6和F7各自独立地是氧或硫，条件是F5、F6和F7的至少一个是氧。
R22和R25的烷基和烯基可以是直链或支链的，但是具有6-30个，优选9-24个碳原子。离开上面规定范围的碳原子数，会有害于湿离合器中的摩擦性能。
R22和R25的烷基和烯基的具体例子为可以是直链或支链烷基，例如己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基(月桂基)、十三烷基、十四烷基(肉豆蔻基)、十五烷基、十六烷基(棕榈基)、十七烷基、十八烷基(硬脂基)、十九烷基、二十烷基、二十一烷基、二十二烷基、二十三烷基、二十四烷基、二十五烷基、二十六烷基、二十七烷基、二十八烷基、二十九烷基和三十烷基；和烯基，它们可以是直链或支链，并且其双键的位置可以变化，例如己烯基、庚烯基、辛烯基、壬烯基、癸烯基、十一碳烯基、十二碳烯基、十三碳烯基、十四碳烯基、十五碳烯基、十六碳烯基、十七碳烯基、十八碳烯基(油基)、十九碳烯基、二十碳烯基、二十一碳烯基、二十二碳烯基、二十三碳烯基、二十四碳烯基、二十五碳烯基、二十六碳烯基、二十七碳烯基、二十八碳烯基、二十九碳烯基和三十碳烯基。在它们当中，特别优选的是具有12-18个碳原子的烷基或烯基，例如月桂基、肉豆蔻基、棕榈基、硬脂基和油基，因为它们在湿离合器中可以提供优异的摩擦性能。
R23、R34、R26和R27的烃基的具体例子为可以是直链或支链烷基，例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基(月桂基)、十三烷基、十四烷基(肉豆蔻基)、十五烷基、十六烷基(棕榈基)、十七烷基、十八烷基(硬脂基)、十九烷基、二十烷基、二十一烷基、二十二烷基、二十三烷基、二十四烷基、二十五烷基、二十六烷基、二十七烷基、二十八烷基、二十九烷基和三十烷基；和烯基，它们可以是直链或支链，并且其双键的位置可以变化，例如丁烯基、戊烯基、己烯基、庚烯基、辛烯基、壬烯基、癸烯基、十一碳烯基、十二碳烯基、十三碳烯基、十四碳烯基、十五碳烯基、十六碳烯基、十七碳烯基、十八碳烯基(油基)、十九碳烯基、二十碳烯基、二十一碳烯基、二十二碳烯基、二十三碳烯基、二十四碳烯基、二十五碳烯基、二十六碳烯基、二十七碳烯基、二十八碳烯基、二十九碳烯基和三十碳烯基；具有5-7个碳原子的环烷基，例如环戊基、环己基和环庚基；具有6-11个碳原子的烷基环烷基，其中的烷基可以键合到环烷基的任何位置上，例如甲基环戊基、二甲基环戊基、甲基乙基环戊基、二乙基环戊基、甲基环己基、二甲基环己基、甲基乙基环己基、二乙基环己基、甲基环庚基、二甲基环庚基、甲基乙基环庚基和二乙基环庚基；芳基例如苯基和萘基；烷基芳基，其中的烷基具有7-18个碳原子，可以是直链或支链并且可以键合到芳基的任何位置上，例如甲苯基、二甲苯基、乙苯基、丙苯基、丁苯基、戊苯基、己苯基、庚苯基、辛苯基、壬苯基、癸苯基、十一烷基苯基和十二烷基苯基；和具有7-12个碳原子的芳基烷基，其中的烷基可以是直链或支链，例如苄基、苯乙基、苯丙基、苯丁基、苯戊基和苯己基。
因为它们在湿离合器中的优异的摩擦性能，作为组分(C-2)的优选的磷化合物是由式(9)表示的酸式磷酸酯，其中R23和R24的至少一个是氢，和由式(10)表示的酸式亚磷酸酯，其中R26和R37的至少一个是氢。
也称作组分(C-2)的磷化合物的衍生物的具体例子是通过下面的方法得到的盐：把其中R23和R24的至少一个是氢的式(9)的酸式亚磷酸酯或其中R26和R27的至少一个是氢的式(10)的酸式亚磷酸酯与含氮的化合物例如氨或在它的分子中仅有具有1-8个碳原子的烃或含羟基基团的胺化合物反应，以便中和全部或部分剩余的酸式氢。
这样的含氮化合物的具体例子是氨；烷基胺，其中的烷基可以是直链或支链，例如单甲胺、单乙胺、单丙胺、单丁胺、单戊胺、单己胺、单庚胺、单辛胺、二甲胺、甲乙胺、二乙胺、甲丙胺、乙丙胺、二丙胺、甲丁胺、乙丁胺、丙丁胺、二丁胺、二戊胺、二己胺、二庚胺和二辛胺；烷醇胺，其中的烷醇基可以是直链或支链，例如单甲醇胺、单乙醇胺、单丙醇胺、单丁醇胺、单戊醇胺、单己醇胺、单庚醇胺、单辛醇胺、单壬醇胺、二甲醇胺、甲醇乙醇胺、二乙醇胺、甲醇丙醇胺、乙醇丙醇胺、二丙醇胺、甲醇丁醇胺、乙醇丁醇胺、丙醇丁醇胺、二丁醇胺、二戊醇胺、二己醇胺、二庚醇胺和二辛醇胺；和它们的混合物。
因为在湿离合器中它们优异的摩擦性能，作为组分(C-2)的特别优选的磷化合物是单月桂基磷酸酯、二月桂基磷酸酯、单硬脂基磷酸酯、二硬脂基磷酸酯、单油基磷酸酯、二油基磷酸酯、单月桂基亚磷酸酯、二月桂基亚磷酸酯、单硬脂基亚磷酸酯、二硬脂基亚磷酸酯、单油基亚磷酸酯、二油基亚磷酸酯、单月桂基硫代磷酸酯、二月桂基硫代磷酸酯、单硬脂基硫代磷酸酯、二硬脂基硫代磷酸酯、单油基硫代磷酸酯、二油基硫代磷酸酯、单月桂基硫代亚磷酸酯、二月桂基硫代亚磷酸酯、单硬脂基硫代亚磷酸酯、二硬脂基硫代亚磷酸酯、单油基硫代亚磷酸酯、二油基硫代亚磷酸酯；这些磷酸酯的胺盐，例如单2-乙己基胺盐、亚磷酸盐、硫代磷酸盐和硫代亚磷酸盐；和它们的混合物。
称作组分(C-3)的脂肪酸酰胺或脂肪酸金属盐的脂肪酸可以是直链或支链和饱和或不饱和脂肪酸，但是它们的烷基或烯基有6-30个，优选9-24个碳原子。具有少于6个或31个或更多碳原子的烷基或烯基的脂肪酸不是优选的，因为它们会导致在湿离合器中摩擦性能的损失。
脂肪酸的具体例子是直链或支链饱和脂肪酸，例如庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、十一烷酸、十二烷酸、十三烷酸、十四烷酸、十五烷酸、十六烷酸、十七烷酸、十八烷酸、十九烷酸、二十烷酸、二十一烷酸、二十二烷酸、二十三烷酸、二十四烷酸、二十五烷酸、二十六烷酸、二十七烷酸、二十八烷酸、二十九烷酸和三十烷酸；和直链或支链不饱和脂肪酸，其中双键的位置可以变化，例如庚烯酸、辛烯酸、壬烯酸、癸烯酸、十一碳烯酸、十二碳烯酸、十三碳烯酸、十四碳烯酸、十五碳烯酸、十六碳烯酸、十七碳烯酸、十八碳烯酸、十九碳烯酸、二十碳烯酸、二十一碳烯酸、二十二碳烯酸、二十三碳烯酸、二十四碳烯酸、二十五碳烯酸、二十六碳烯酸、二十七碳烯酸、二十八碳烯酸、二十九碳烯酸和三十碳烯酸。因为它们在湿离合器中优异的摩擦性能，特别优选的脂肪酸是直链脂肪酸，它们是由各种类型的脂肪和油例如月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸和油酸，和通过羰基合成法得到的直链脂肪酸和支链脂肪酸的混合物得到的。
称作组分(C-3)的脂肪酸酰胺可以是通过如下反应得到的酰胺：含氮化合物例如氨和每个分子仅有具有1-8个碳原子的烃基或含羟基的烃基的胺化合物反应。
这样的含氮化合物的具体例子是氨；烷基胺，其中的烷基可以是直链或支链，例如单甲胺、单乙胺、单丙胺、单丁胺、单戊胺、单己胺、单庚胺、单辛胺、二甲胺、甲乙胺、二乙胺、甲丙胺、乙丙胺、二丙胺、甲丁胺、乙丁胺、丙丁胺、二丁胺、二戊胺、二己胺、二庚胺和二辛胺；和烷醇胺，其中的烷醇基可以是直链或支链，例如单甲醇胺、单乙醇胺、单丙醇胺、单丁醇胺、单戊醇胺、单己醇胺、单庚醇胺、单辛醇胺、单壬醇胺、二甲醇胺、甲醇乙醇胺、二乙醇胺、甲醇丙醇胺、乙醇丙醇胺、二丙醇胺、甲醇丁醇胺、乙醇丁醇胺、丙醇丁醇胺、二丁醇胺、二戊醇胺、二己醇胺、二庚醇胺和二辛醇胺。
因为它们在湿离合器中优异的摩擦性能，作为组分(C-3)的脂肪酸酰胺的具体例子是月桂酸酰胺、月桂酸二乙醇酰胺、月桂酸单丙醇酰胺、肉豆蔻酸酰胺、肉豆蔻酸二乙醇酰胺、肉豆蔻酸单丙醇酰胺、棕榈酸酰胺、棕榈酸乙醇酰胺、棕榈酸单丙醇酰胺、硬脂酸酰胺、硬脂酸二乙醇酰胺、硬脂酸单丙醇酰胺、油酸酰胺、油酸二乙醇酰胺、油酸单丙醇酰胺、椰子油脂肪酰胺、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、椰子油脂单丙醇酰胺、具有12-13个碳原子的合成混合脂肪酸酰胺、具有12-13个碳原子的合成混合脂肪酸二乙醇酰胺、具有12-13个碳原子的合成混合脂肪酸单丙醇酰胺、和它们的混合物。
也称作组分(C-3)的脂族金属酸盐的具体例子是碱土金属盐，例如上面列举的任何脂肪酸的镁盐、钙盐和锌盐。因为它们在湿离合器中优异的摩擦性能，特别优选的脂肪酸金属盐是月桂酸钙、肉豆蔻酸钙、棕榈酸钙、硬脂酸钙、油酸钙、椰子油脂肪酸钙、具有12或3个碳原子的合成混合脂肪酸钙、月桂酸锌、肉豆蔻酸锌、棕榈酸锌、硬脂酸锌、油酸锌、椰子油脂肪酸锌、具有12-13个碳原子的合成混合脂肪酸锌、和它们的混合物。
可以把从上述组分(C-1)-(C-3)中任意选择的任何一种或多种化合物，以任何合适的量加入到本发明的传动装置润滑剂组合物中，只要它们不有害于所得到的组合物的其它性能例如氧化稳定性就可以。为了得到该组合物的持续长时间的摩擦性能，需要避免由于摩擦改进剂的损害而有害于摩擦性能。大量加入组分(C)对于得到持续长时间的摩擦性能是有效的。但是，太大量的组分(C)会降低静摩擦系数，需要该静摩擦系数很高，以便保持湿离合器的偶合或啮合。因此，组分(C)的量限制到一定的程度。
因此，基于本发明的传动装置润滑剂组合物的总质量，组分(C)的优选含量范围为0.005-3.0％(质量)，更优选为0.01-2.0％(质量)。
把特定的矿物基础油与合适量的粘度指数改进剂和摩擦改进剂掺混在一起，可以得到本发明的传动装置润滑剂组合物。虽然本发明的组合物的抗颤性能的耐久性和低温流动性是很好的，但是为了进一步提高这些性能，可以掺入各种添加剂，例如抗磨添加剂、极压添加剂、无灰分散剂、金属清净剂、氧化抑制剂、防腐剂。抑泡剂和染料。这些添加剂可以单独使用或混合使用。
抗磨添加剂可以是任何常规的用于润滑剂的抗磨添加剂。合适的磨损抑制剂是一种或多种磷化合物，例如单磷酸盐、二磷酸盐、三磷酸盐、单亚磷酸盐、二亚磷酸盐、三亚磷酸盐、或它们与胺或烷醇胺的酯。基于传动装置润滑剂组合物的总质量，这些磨损抑制剂的含量选自0.005-2％(质量)。
极压添加剂可以是任何用于润滑剂的常规极压添加剂。合适的极压添加剂是硫化合物，例如二硫化物、硫化烯烃、和硫化脂和油。基于传动装置润滑剂组合物的总质量，一种或多种这些化合物的优选的加入量为0.1-5.0％(质量)。
无灰分散剂可以是任何用于润滑剂的常规无灰分散剂，例如在它们的分子中具有至少一个有40-400个碳原子的烷基或烯基的氨基或亚氨基化合物，和它们的改进产物。
烷基或烯基可以是直链或支链。优选的是由例如丙烯、1-丁烯和异丁烯的烯烃的低聚物或乙烯和丙烯的共低聚物衍生的支链烷基或烯基。这些烷基和烯基优选具有60-350个碳原子。具有少于40个碳原子的烷基和烯基会产生对润滑基础油溶解度比较差的化合物，具有超过400个碳原子的烷基和烯基会损害传动装置润滑剂组合物的低温流动性。
氨基和/或亚氨基化合物的衍生物的例子是(ⅰ)酸改性的化合物，这些酸改性的化合物是通过下面的方法得到的：把上述的氨基或亚氨基化合物与具有2-30个碳原子的单羧酸例如脂族酸或具有2-30个碳原子的多羧酸例如草酸、苯二甲酸、偏苯三酸和1,2,4,5-苯四酸反应，以便中和全部或部分剩余的氨基和/或亚氨基，或转化全部或部分剩余的氨基和/或亚氨基成为酰胺；(ⅱ)硼改性的化合物，这些硼改性的化合物是通过下面的方法得到的：把上述的氨基或亚氨基化合物与硼酸反应，以便中和全部或部分剩余的氨基和/或亚氨基，或转化全部或部分剩余的氨基和/或亚氨基成为酰胺；和(ⅲ)硫改性的化合物，它们是通过把上述的氨基或亚氨基化合物与硫化合物反应得到的。
可以把上述的氨基或亚氨基化合物与一种或多种其改进的产物掺混在一起作为无灰分散剂。基于传动装置润滑剂组合物的总质量，它们的含量选自0.1-10％(质量)。
金属清净剂可以是任何用于润滑剂的常规金属清净剂。合适的金属清净剂是碱金属或碱土金属的磺酸盐、酚盐和水杨酸盐。这些化合物可以单独使用或混合使用。碱金属的例子是钠和钾，而碱土金属的例子是钙和镁。金属清净剂的具体例子是钙或镁的磺酸盐、酚盐和水杨酸盐。
根据传动装置润滑剂组合物所需要的性能，可以随意选取金属清净剂的含量。一般的，基于传动装置润滑剂组合物的总质量，掺入的金属清净剂的量为0.1-5.0％(质量)。
氧化抑制剂可以是任何用于润滑剂的常规氧化抑制剂。合适的氧化抑制剂是酚基化合物或胺基化合物。这些化合物可以单独使用或混合使用。氧化抑制剂的具体例子是烷基酚，例如2-6-二叔丁基-4-甲基酚；双酚例如亚甲基-4,4-双酚(2,6-二叔丁基-4-甲酚)；萘胺例如苯基-α-萘胺，二烷基二苯基胺；二烷基二硫代磷酸锌，例如二-2-乙基己基二硫代磷酸锌，3,5-二叔丁基-4-羟基苯基脂肪酸(丙酸)与单或多元醇例如甲醇、十八碳醇、1,6-己二醇、新戊二醇、硫代二乙二醇、三乙二醇或季戊四醇的酯。
基于传动装置润滑剂组合物的总质量，氧化抑制剂的掺入量为0.01-5.0％(质量)。
防腐剂可以是任何用于润滑剂的常规防腐剂，合适的防腐剂是以苯并三唑-、甲苯基三唑-、噻二唑-和咪唑-为基础的化合物。它们可以单独使用或混合使用。基于传动装置润滑剂组合物的总质量，防腐剂通常的掺入量为0.01-3.0％(质量)。
抑泡剂可以是任何用于润滑剂的常规抑泡剂，合适的抑泡剂是硅酮例如二甲基硅和氟代硅。它们可以单独使用或混合使用。基于传动装置润滑剂组合物的总质量，抑泡剂通常的掺入量为0.001-0.05％(质量)。
当在本发明的润滑剂组合物中掺入染料时，它们可以是常规的染料。基于传动装置润滑剂组合物的总质量，染料通常的掺入量为0.001-1.0％(质量)。
下面将用实施例和比较例进一步说明本发明，这些例子仅是说明性的。
实施例
按照表1中所示的配方，制备本发明的和比较例的传动装置润滑剂组合物，使得每一种组合物在100℃的运动粘度为7.3mm2/s。
把每种组合物进行抗颤耐久性试验，测定低温粘度和剪切稳定性试验。表1中列出了抗颤耐久性、低温流动性和剪切稳定性试验的结果。
                            表1
         发明实施例 比较实施例1
    1  2  3  4
基础油 矿物油A1)    质量％     79  55.3  12.3  79  -
矿物油A2)    质量％     -  11.9  75.7  -  -
矿物油A3)    质量％     -  11.8  -  -  44.9
矿物油A4)    质量％     -  -  -  -  35.3
基础油的运动粘度(100℃)mm2/s     2.8  2.8  3.8  2.8  2.8
基础油的％Cp     76  75  81  76  62
基础油的％CA     2  2  0.6  2  5.6
粘度指数改进剂A5)     质量％     -  -  -  15  -
粘度指数改进剂B6)     质量％     15  15  -  -  13.8
粘度指数改进剂C7)     质量％     -  -  6.4  -  -
    无灰分散剂A8)     质量％     3  3  3  3  3
    无灰分散剂B9)     质量％     1  1  0.5  1  1
    抗磨添加剂10)     质量％     0.2  0.2  0.2  0.2  0.2
    Ca基清净剂11)     质量％     0.4  0.4  0.5  0.4  0.4
    氧化抑制剂A12)    质量％     0.5  0.5  0.5  0.5  0.5
    氧化抑制剂B13)    质量％     0.5  0.5  0.5  0.5  0.5
    摩擦改进剂A14)    质量％     0.1  0.1  0.1  0.1  0.1
    摩擦改进剂B15)    质量％     0.2  0.2  0.2  0.2  0.2
    防腐剂16)         质量％     0.1  0.1  0.1  0.1  0.1
    低温粘度(-40℃)mpa.s     8300  8300  16200  8100  20400
直到dμ/dV达到小于0用的时间h     144  144  168  120  48
剪切后粘度降低           ％     4.8  4.8  14.2  4.8  4.3
1)加氢精制的矿物油(粘度指数：110,％Cp:76,％CA:2.0)2)加氢精制的矿物油(粘度指数：125,％Cp:81,％CA:0.5)3)溶剂精制的矿物油(粘度指数：95,％Cp:60,％CA:5.2)4)溶剂精制的矿物油(粘度指数：100,％Cp:67,％CA:6.5)5)非分散型聚甲基丙烯酸酯(重均分子量：40000)6)分散型聚甲基丙烯酸酯(重均分子量：40000)7)分散型聚甲基丙烯酸酯(重均分子量：120000)8)聚丁烯琥珀酰亚胺(双型)9)硼酸改进的聚丁烯琥珀酰亚胺(单型)10)芳基亚磷酸酯11)石油基磺酸钙(总碱值：300mg KOH/g)12)二烷基二苯基胺为基础13)双酚为基础14)油基胺15)乙氧基化的油基胺16)甲苯基三唑[抗颤耐久性试验]
使用湿离合器的μ-V特性评价试验结果用做传动装置润滑剂组合物的抗颤性能的度量。按照在JASO M349-98中介绍的“自动传动装置用流体的抗颤性能的试验方法”评价μ-V特性。在由下式定义的dμ/dV(50)或dμ/dV(150)小于0的情况下，认为传动装置润滑剂组合物没有抗颤性能。
dμ/dV(50)=(μ50-μ1)/(V50-V1)
dμ/dV(150)=(μ150-μ50)/(V150-V50)其中：μ1是在1rpm的摩擦系数
  μ50是在50rpm的摩擦系数
  μ150是在150rpm的摩擦系数
  V1是在1rpm的滑动速度0.006m/s
  V50是在50rpm的滑动速度0.03m/s
  V150是在150rpm的滑动速度0.9m/s
把上述的每种润滑剂组合物，在150℃的试验温度，改变试验周期，按照JIS K2514-1993中所述的“润滑剂氧化稳定性的试验方法”的“内燃机润滑剂氧化稳定性的试验方法”进行试验，由此得到各种受到损害的油。评价每一种受到损害的油的μ-V特性。通过直到dμ/dV(50)或dμ/dV(150)达到小于0所用的时间来测定抗颤耐久性。[低温粘度评价]
按照在JPI-5S-26-85中所述的“齿轮油低温粘度测定方法”，在低温液体浴中，测定每种传动装置用润滑剂组合物在-40℃的低温粘度。[剪切稳定性试验]
按照在JASO M347-95中所述的“自动传动流体的剪切稳定性试验方法”，把上述的每种传动装置用润滑剂组合物用超声波辐射1小时。用下面的等式，从辐射前和后的运动粘度计算出每种组合物的粘度降低速度：
ΔV=(V0-Vr)/V0×100
其中：ΔV是粘度降低速度(％)
       V0是辐射前的运动粘度(mm2/s)
       Vr是辐射后的运动粘度(mm2/s)
从表1所示的结果明显的可以看出，实施例1-4的传动装置用润滑剂组合物直到dμ/dV达到0所用的时间较长，因此具有很好的性能，即很好的低温粘度。
而比较例1的传动装置用润滑剂组合物含有与本发明定义范围不同的％Cp和/或％CA的基础油，其直到dμ/dV值达到0所用的时间较短，抗颤性能的耐久性较差，低温粘度很高。

Claims (5)

1．一种传动装置用润滑剂组合物，它含有ASTM D3238所定义的％Cp和％CA分别为70或更大和3或更小的矿物油作为基础油，粘度指数改进剂和摩擦改进剂。
2．根据权利要求1的传动装置用润滑剂组合物，其中所说的粘度指数改进剂选自各种聚甲基丙烯酸酯。
3．根据权利要求2的传动装置用润滑剂组合物，其中所说的聚甲基丙烯酸酯的重均分子量为10000-200000。
4．根据权利要求1的传动装置用润滑剂组合物，其中所说的矿物油在100℃的运动粘度为1-10mm2/s。
5．根据权利要求1的传动装置用润滑剂组合物，其中所说的粘度指数改进剂选自分散型粘度指数改进剂。
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