CN1727460A - 具有增强的耐特压和抗磨特性的动力传动液 - Google Patents

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Abstract

描述了一种用于耐特压应用的液体组合物。该液体组合物含有基质油、和添加剂组合物，所述添加剂组合物含有其量足以给该液体组合物提供至少大约1,000ppm硫的硫化脂肪油、以及其量足以给该液体组合物提供至少大约500ppm硫的二烷基噻二唑。根据ASTM D－3233的Falex EP测试，测得含有这些相应量的硫化脂肪油和二烷基噻二唑的液体在100℃和150℃下分别具有等于或大于大约1750磅的破坏载荷。

Description

具有增强的耐特压和抗磨特性的动力传动液
本申请要求于2004年7月28日登记的美国临时专利申请号60/591,722的优先权。
技术领域
本发明涉及具有增强特性的尤其针对耐特压和抗磨应用的液体。本文所公开的液体可包括适合用于诸如动力传动应用的各种液体。
背景技术
汽车工业正在不断开发出各种新型和先进的传动系统。这些新型系统通常涉及到对高能量的需求。因此，为了满足由这些先进系统带来的增加的能量需求，必须进一步研究开发组分保护技术。
新的自动和手动变速器如多级、连续可变变速器、手动或带自动的手动变速器中存在极高的金属与金属的压力。高压力也存在于齿轮驱动的部件如自动差速器和动力传动齿轮驱动的部件中。存在于如变速器和齿轮驱动部件的高压力意味着用于这些系统的润滑剂必须适合于那种特压应用从而防止转动和接触部件的磨损和卡住。因此，在极高压力操作环境中，连续需要减少磨损和防止卡住的添加剂。
商业上，已知在自动传动液加入不同的添加剂包装包括其中之一，耐特压剂、抗磨剂、抗氧化系统、阻蚀系统、金属去活剂、抗锈剂、摩擦改善剂、分散剂、去垢剂、消泡剂、粘度指数改进剂。但不是所有的添加剂彼此按预期作用或很好作用。
发明内容
本发明涉及液体的耐特压和抗磨损性的改进，通过包含本文的其量足以给该液体提供至少大约1,000ppm硫的硫化脂肪油，以及其量足以给该液体提供至少大约500ppm硫的二烷基噻二唑。向液体中以组合硫化脂肪油和二烷基噻二唑组分的水平引入其相应量的硫，令人惊讶地改进了液体的耐特压性和抗磨损性。
在一个具体方案中，液体包括其量足以给该液体提供至少大约1,000ppm～约2,500ppm、特别地约1,300ppm～约2,100ppm硫的硫化脂肪油，和其量足以给该液体提供至少大约500ppm～约1,800ppm，特别地约550ppm～约1,500ppm硫的二烷基噻二唑。
为了以上述最低水平引入硫，基于液体组合物总重量计，硫化脂肪油可以为约0.5wt.％～约5.0wt.％的量，二烷基噻二唑可为0.15wt.％～约3.0wt.％的量。在一个具体实施例中，以所述的量使用的硫化脂肪油是硫化酯交换的甘油三酯，以所述的量使用的二烷基噻二唑是2，5-二(烃基联硫基)-1，3，4-噻二唑或其衍生物。
其它方案中，液体包括较大量基质油和含相应量的(A)硫化脂肪油和(B)二烷基噻二唑的较小量添加剂组合物，其有效提供一种传动液，根据ASTM D-3233的Falex EP测试，所述传动液在100℃和150℃下分别具有等于或大于大约1750磅的破坏载荷。按照上述最低的相应的硫组成量，仅包括组分(A)或(B)中一种而不是两者的动力传动液，将不能达到上述的破坏载荷性能标准。
在另一个具体方案中，添加剂含有其量足以给液体组合物提供至少大约1,000ppm硫的(A)硫化脂肪油，和其量足以给液体组合物提供至少大约500ppm硫的(B)二烷基噻二唑。
在另一个具体方案中，添加剂组合物含相应量的(A)硫化脂肪油和(B)二烷基噻二唑，其组合有效提供一种传动液，根据ASTM D-3233的Falex EP测试，所述传动液在100℃和150℃下分别具有等于或大于大约1750磅的破坏载荷。
在另一个具体方案中，一种改善动力传送装置耐特压和/或抗磨损性的方法，包括1)向动力传送装置加入液体，该液体包含(a)基质油，和(b)含有其量足以给液体组合物提供至少大约1,000ppm硫的硫化脂肪油，和其量足以给该液体提供至少大约500ppm硫的二烷基噻二唑的添加剂包装；2)在动力传送装置运用此液体，相对于没有该液体的变速器的耐特压和/或抗磨损性能，其改善了耐特压和/或抗磨损性能。
在另一个具体方案中，一种增加变速器使用期限的方法，包括在变速器中运用液体，所述液体包含(a)基质油，和(b)含有其量足以给液体组合物提供至少大约1,000ppm硫的(A)硫化脂肪油硫化脂肪油，和其量足以给该液体提供至少大约500ppm硫的二烷基噻二唑的添加剂包装，其中相对于没有使用该液体的变速器而言，其延长了变速器的使用期限。
本发明的增强耐特压和抗磨性的添加剂组合物的具体方案可以有利地广泛地应用，包括例如用于自动传动液，用于手动传动液，用于双离合器变速器的液体，用于连续可变变速器和齿轮差速器的液体。
具体来说，本发明涉及以下方面：
1、一种液体组合物，包含：
(1)较多量的基质油，和
(2)较少量的添加剂，其包含：
(A)其量足以给该液体组合物提供至少大约1,000ppm硫的硫化脂肪油，和
(B)其量足以给该液体组合物提供至少大约500ppm硫的二烷基噻二唑。
2、方面1的液体组合物，其中组分(A)为足以给该液体组合物提供约1,000ppm至约2,500ppm的硫的量，且组分(B)为足以给该液体组合物提供约500ppm至约1,800ppm的硫的量。
3、方面1的液体组合物，其中组分(A)为足以给该液体组合物提供约1,300ppm至约2,100ppm的硫的量，且组分(B)为足以给该液体组合物提供约550ppm至约1,500ppm的硫的量。
4、方面1的液体组合物，其中以硫化脂肪油和二烷基噻二唑形式加入液体组合物中的化合硫为至少约1,500ppm。
5、方面1的液体组合物，其中以硫化脂肪油和二烷基噻二唑形式加入液体组合物中的化合硫为至少约2,500ppm。
6、方面1的液体组合物，其中以硫化脂肪油和二烷基噻二唑形式加入液体组合物中的化合硫为至少约3,000ppm。
7、方面1的液体组合物，基于此传动液计其中组分(A)为至少约0.5wt.％的量，且组分(B)为至少约0.15wt.％的量。
8、方面1的液体组合物，基于此传动液计其中组分(A)为约0.5wt.％～约5.0wt.％的量，且组分(B)为约0.15wt.％～约3.0wt.％的量。
9、方面1的液体组合物，基于此传动液计其中组分(A)为约0.7wt.％～约3.0wt.％的量，且组分(B)为约0.15wt.％～约1.0wt.％的量。
10、方面1的液体组合物，基于此传动液计其中组分(A)为约0.73wt.％～约3.0wt.％的量，且组分(B)为约0.3wt.％～约1.0wt.％的量。
11、方面1的液体组合物，基于此传动液计其中组分(A)为约0.75wt.％～约3.0wt.％的量，且组分(B)为约0.35wt.％～约1.0wt.％的量。
12、方面1的液体组合物，其中组分(A)是硫化的酯交换的甘油三酯。
13、方面1的液体组合物，其中组分(A)选自硫化油脂、硫化脂肪酸、硫化脂肪酸酯和硫化脂肪烯烃。
14、方面1的液体组合物，其中组分(B)是下式的化合物：
Figure A20051008793500071
其中R1和R2可以为相同或不同的烃基，x和y独立地为0-8的整数，且x和y之和至少为1。
15、方面14的液体组合物，其中R1和R2是相同或不同的具有约6～约18个碳原子的烃基。
16、方面14的液体组合物，其中R1和R2可以是相同或不同的具有约8～约12个碳原子的烃基，且x和y各自为1。
17、方面1的液体组合物，其中组分(A)是2，5-二(烃基联硫基)-1，3，4-噻二唑或其衍生物。
18、方面1的液体组合物，其中基质油包含一种或多种天然油、天然油的混合物、合成油、合成油的混合物、天然油与合成油的混合物以及由Fischer-Tropsch或气液作用产生的基质油。
19、方面1的液体组合物、其中基质油在100℃下具有约2厘沲～约10厘沲的运动粘度。
20、方面1的液体组合物，其中添加剂组合物还含有一种或多种去污剂、分散剂、摩擦改善剂、抗氧化剂、抗磨剂、消泡剂、粘度指数改进剂、铜腐蚀抑制剂、防锈添加剂、密封溶胀剂、金属去活剂和脱气添加剂。
21、方面1的液体组合物，基于液体组合物计，其中添加剂组合物为约10wt.％～约20wt.％的量。
22、含有方面1的液体组合物的变速器。
23、方面22的变速器，其中此变速器包括连续可变变速器。
24、方面22的变速器，其中此变速器包括双离合变速器。
25、方面22的变速器，其中此变速器包括自动变速器。
26、方面22的变速器，其中此变速器包括手动变速器。
27、方面1的液体组合物，其中此液体适用于采用一种或多种电控转换离合器、滑动(slipping)转矩转换器、锁定(lock up)转矩转换器、启动离合器以及一种或多种变速离合器的变速器。
28、方面1的液体组合物，其中此液体适合用于带型、链型或盘型的连续可变变速器、4-速、5-速、6-速或7-速的自动变速器、手动变速器、带自动的手动变速器或双离合变速器。
29、方面1的液体组合物，其中此液体适合用于工业用齿轮和汽车用齿轮。
30、一种包含发动机和变速器的机动车辆，该变速器包含方面22的液体。
31、一种包含差速器的机动车辆，该差速器包括含方面1的液体组合物的润滑剂。
32、一种含有较大量基质油和较小量的含有相应量的(A)硫化脂肪油和(B)二烷基噻二唑的添加剂组合物的液体，其组合有效地提供一种传动液，根据ASTM D-3233的Falex EP测试，所述传动液100℃和150℃下分别具有等于或大于大约1750磅的破坏载荷。
33、方面32的液体组合物，其中组分(A)为足以给该液体组合物提供至少约1,000ppm硫的量，组分(B)为足以给该液体组合物提供至少约500ppm硫的量。
34、方面32的液体组合物，其中组分(A)为足以给该液体组合物提供约1,000ppm～约2,500ppm硫的量，组分(B)为足以给该液体组合物提供约500ppm～约1,800ppm硫的量。
35、方面32的液体组合物，其中组分(A)为足以给该液体组合物提供约1,300ppm～约2,100ppm硫的量，组分(B)为足以给该液体组合物提供约550ppm～约1,500ppm硫的量。
36、方面32的液体组合物，其中该液体适用于采用一种或多种电控转换离合器、滑动(slipping)转矩转换器、锁定(lock up)转矩转换器、启动离合器以及一种或多种变速离合器的变速器。
37、方面32的液体组合物，其中该液体适合用于带型、链型或盘型的连续可变变速器、4-速、5-速、6-速或7-速的自动变速器、手动变速器、带自动的手动变速器或双离合变速器。
38、方面32的液体组合物，其中该液体适用于工业用齿轮或汽车齿轮。
39、含有方面32的液体组合物的变速器。
40、方面39的变速器，其中此变速器包括连续可变变速器。
41、方面39的变速器，其中此变速器包括双离合变速器。
42、方面39的变速器，其中此变速器包括自动变速器。
43、方面39的变速器，其中此变速器包括手动变速器。
44、一种包括发动机和变速器的机动车辆，该变速器包含方面32的液体。
45、一种包含差速器的机动车辆，该差速器包括含方面32的液体组合物的润滑剂。
46、一种添加剂组合物，其含有：
(A)其量足以给该液体组合物提供至少大约1,000ppm硫的硫化脂肪油，和
(B)其量足以给该液体组合物提供至少大约500ppm硫的二烷基噻二唑。
47、一种含有相应量的(A)硫化脂肪油和(B)二烷基噻二唑的添加剂组合物，其组合有效地提供一种传动液，根据ASTM D-3233的Falex EP测试，所述传动液在100℃和150℃下分别具有等于或大于大约1750磅的破坏载荷。
48、一种改进动力传动装置的耐特压和/或抗磨损性能的方法，包括：
1)向动力传动装置中加入液体，该液体含(a)基质油，和(b)含有其量足以给该液体组合物提供至少大约1,000ppm硫的硫化脂肪油和其量足以给该液体组合物提供至少大约500ppm硫的二烷基噻二唑的添加剂包装；和
2)与未加入该液体的耐特压和/或抗磨损性能相比，在动力传动装置中运行该液体，改进了其耐特压和/或抗磨损性能。
49、方面48的方法，其中此基质油在100℃下具有约2厘沲～约10厘沲的运动粘度。
50、方面48的方法，其中添加剂组合物还含有去污剂、分散剂、摩擦改善剂、抗氧化剂、抗磨剂、消泡剂、粘度指数改进剂、铜腐蚀抑制剂、防锈添加剂、密封溶胀剂、金属去活剂和脱气添加剂中的一种或多种。
51、方面48的方法，其中动力传动装置包括变速器。
52、方面48的方法，其中动力传动装置包括工业用齿轮和汽车齿轮。
53、增加变速器使用期限的方法，包括在变速器中运用液体，所述液体含有(a)基质油，和(b)含有其量足以给该液体组合物提供至少大约1,000ppm硫的硫化脂肪油和其量足以给该液体组合物提供至少大约500ppm硫的二烷基噻二唑的添加剂包装，其中与未加该液体的变速器的使用期限相比，其使用期得到延长。
上述一般的描述和以下详细地说明仅仅是代表性的和说明性的，并计划进一步提供本发明的说明，如所要求的。
优选方案的详细描述
满足消费者迫切需求的车辆需要耐久性和车辆系统的所有性能。其中一个最重要系统是动力传送系统(“变速器”)，其将机动车发动机产生的动力传送给轮子。作为车辆中最复杂系统之一，其也是诊断、修理或更换的成本最高的之一。变速器通常特别包括踏板离合器、转矩变换器、改变齿轮齿数比来改变送达到轮子的动力的复杂的齿轮组。
敏锐的消费者最初要求高性能、低维护保养(保养之间高里程数)和延长的预计使用寿命。但是，随着新的变速器技术的出现，过去获得认可的老性能标准现在变得难以让人接受了。
电控偶合离合器(ECCC)的设计以及装配连续可变变速器(CVT)的汽车的出现，和流线型物体设计的进展，这些导致形成了装有更小变速器的客车，这些客车易于以更高的能量密度和更高的操作温度操作。这样一些变化向润滑剂供应商提出了挑战，要求配制具有新独特性能的自动传动液，其中包括更高的扭矩和抗磨寿命。原设备制造商(OEMs)期望自动传动液，这些传动液具有能满足ECCC、CVT和其他设计要求的摩擦特性，同时保持足够的抗磨损性能。
因为期望在严峻条件下使用的动力传动液，因此润滑那些变速器的油品理想地按配方配制可以忍受高温和高压。为了减少设备的问题和和增加传动油改变的时间间隔，油添加剂包理想地按配方配制，以便面对所述压力的时候，重要的油特征尽可能小的改变。动力传动液的一个重要特征是它的耐特压性。如果系统所用的润滑剂没有按配方制备提供足够的特压保护性质，那么新的自动变速器和齿轮传动装置中发现的金属与金属接触的高压力可能引起变速器零件和齿轮传动装置的损坏。上述损坏可以表现为例如简单的磨损(擦伤、开沟、开槽)或微凹陷、凹陷、焊接或剥落的形式。所有的现象最终导致传动性的降低和/或关键的传送零件的破损。
例如为了满足OEM汽车设计者和供应商的延长传动液的寿命和耐久性的需求，对于有效解决与自动传动有关的磨损问题的方法的需求继续存在。
本发明提供一种自动传动液来解决耐久性和抗磨损(耐特压)问题，所述自动传动液在其使用期限内表现出良好的耐特压和抗磨损性能。
根据本发明的具体方案，提供了一种动力传动液，其意外地具有耐特压和抗磨损性能。为了提供这种改进的性能，在其一个具体方案中的动力传动液含有其量足以给液体提供至少大约1,000ppm硫的硫化脂肪油，和其量足以给该液体提供至少大约500ppm硫的二烷基噻二唑。另一个具体方案的动力传动液含有其量足以给该液体提供约1,000ppm～约2,500ppm、特别地约1,300ppm～约2,100ppm硫的硫化脂肪油，和其量足以给该液体提供约500ppm～约1,800ppm，特别地约550ppm～约1,500ppm硫的二烷基噻二唑。进一步的具体方案中，除了遵照在此以前规定的适用于硫化脂肪油和二烷基噻二唑各自的最小的硫组成量，加入液体的硫化脂肪油和二烷基噻二唑形式的化合硫至少约1,500ppm，特别地至少约25,00ppm，更特别地至少约3,000ppm。
在一个具体方案中，本发明的液体用于按配方制备的自动传动液，根据ASTM D-3233的Falex EP测试，其在100℃和150℃下分别具有等于或大于大约1750磅的破坏载荷。本文引入ASTM D-3233描述的Falex EP测试作为参考。有多种评价传动液的耐特压/抗磨损-增强能力的测试用于润滑剂和汽车工业。上述测试中最具有挑战性的之一就是Falex EP测试，其测量油料不能成功地润滑旋转钢钎和两个V型块之间的金属-金属接触时的载荷。保持转矩的失败或与钢钎接触的V型块的抱轴说明了润滑剂的缺陷。测试是严格的，不仅因为涉及的高载荷还因为高液体温度(某些说明需要高达150℃的油温)。不但在严格的工业磨损测试中的表现很好的油很少，而且同时在Falex EP测试中其表现很差。
在本发明的其它具体方案中，提出改仅自动传动的耐特压和/或抗磨损性能的方法。该方法包括加入，且运用含(1)较大量的基质油和(2)较小量的添加剂组合物的自动传动液(ATF)，添加剂组合物含如必要的组分，本发明所述的相应选择比例的硫化脂肪油和二烷基噻二唑。本发明所用的“运用”包括但不限于该液体的任何功能性利用，包括传动功能、润滑和保湿。
尽管下述的添加剂组合物的组分有时关于功能的描述，功能可以是相同的组分产生的其它功能之一且不应该解释为必须遵循的限制功能。
在一个具体方案中，动力传动液可以包括较大量的基质油和较小量的添加剂组合物。此添加剂组合物包括耐特压和抗磨损性改善量的硫化脂肪油和二烷基噻二唑的组合。
添加剂包装
组分(A)：硫化脂肪油
组分(A)包括一种硫化脂肪油。本文的目的，“硫化脂肪油”涉及硫化脂肪酸、硫化脂肪酯、单独地或其混合物。优选硫化脂肪酸酯。该硫化脂肪油可以来源于动物或植物。适当的硫化脂肪油包括，例如含约10％硫的硫化脂肪酸酯和含约10％硫的硫化鲸蜡油。
在一个详细的具体方案中，合适的硫化脂肪油包括硫化酯交换的甘油三酯，如US专利号4,380,499所述的那样，本文结合其描述作为参考。在一个具体方案中，硫化酯交换的甘油三酯添加剂具有一个总酸组分，其含有不少于约35mol％的饱和脂肪族酸且不多于65mol％的未饱和脂肪酸，并且其中的总的酸组分进一步特征在于含有多于约20mol％的单不饱和酸，少于约15mol％的聚不饱和脂肪酸，多于20mol％的具有6-16个碳原子的饱和脂肪族酸，包括多于10mol％的具有6-14个碳原子的饱和脂肪族酸，以及少于约15％的具有18或更多碳原子的饱和脂肪酸。合适的硫化脂肪油包括如美国专利号4,149,982所述的那些，本文结合其描述作为参考。
另外的合适的硫化脂肪油包括，例如，硫化猪油、硫化脂肪化合物、硫化甲基酯、硫化烃、硫化油酸、硫化脂肪酯、硫化聚烷醇胺和硫化脂肪烯烃。
组分(B)：二烷基噻二唑
组分组分(B)含有二烷基噻二唑，包括但不限于无灰二烷基噻二唑。
适于本发明实施的二烷基噻二唑是以下通式(I)：
其中R1和R2可以为相同或不同的烃基，x和y分别为0-8的整数。一方面，R1和R2可以是相同或不同的，直链、支链或芳香族的、饱和的或不饱和烃基，其具有约6～约18碳原子，特别地约8～约12个碳原子，以及x和y各自可以为0或1。
合适的二烷基噻二唑包括2，5-二(烃基联硫基)-1，3，4-噻二唑。其它合适的二烷基噻二唑例子包括如2，5-二(烃基硫基)-1，3，4-噻二唑、2-(叔-烃基联硫基)-5-巯基-1，3，4-噻二唑和二-叔-十二烷基硫基噻二唑。
合适的二烷基噻二唑也包括如美国专利号2,719,125、2,719,126、3,087,932、4，149,982和4,591,645中描述的那些，并且在此结合其描述作为参考。本发明也可以使用式(I)的二烷基噻二唑与烷基噻二唑的混合物。
这里使用的术语“烃基基团”或“烃基”采用其通常的概念，这是本领域技术人员所熟知的。具体地讲，它是指含有直接连接在分子残基上的碳原子并主要具有烃特性的基团。烃基基团的例子包括：
(1)烃取代基，即，脂肪族(例如烷基或烯基)、脂环族(例如环烷基、环烯基)取代基，和芳香族-、脂肪族-及脂环族-取代的芳香族取代基，以及环取代基，其中环是通过分子的另一部分形成的(例如两个取代基一起形成脂环族基团)；
(2)取代的烃取代基，即含有非烃基团的取代基，在本发明的上下文中，非烃基团不会改变占主导地位的烃取代基(例如卤素(特别是氯和氟)、羟基、烷氧基、巯基、烷巯基、硝基、亚硝基和硫氧基)；
(3)杂取代基，即，在本发明的上下文中，该取代基虽然主要具有烃特性，但是在由另外碳原子组成的环或链上含有除了碳原子以外的原子。杂原子包括硫、氧、氮，包含取代基例如吡啶基、呋喃基、噻吩基和咪唑基。一般来讲，在烃基基团中每10个碳原子将存在不超过两个、优选不超过一个非烃取代基；通常，在烃基基团中没有非烃取代基。
组分(A)和(B)的组合使用
基于基质油和添加剂组合物的总重量计，按配方含有较大量的基质油和含至少约0.5wt.％的硫化脂肪油(组分(A))和至少约0.15wt.％的二烷基噻二唑(组分(B))的添加剂组合物的动力传动液，改善了耐特压和抗磨损特性。在一个具体方案中，基于液体组合物总重量计，液体组合物含有约0.7wt.％～约5.0wt.％、特别地约0.73wt.％～约3.0wt.％、更特别地约0.75wt.％～约3.0wt.％的硫化脂肪油，以及含约0.15wt.％～约3.0wt.％、特别地约0.3wt.％～约1.0wt.％、更特别地约0.35wt.％～约1.0wt.％的二烷基噻二唑。
遵照上述指出的最低的相应的硫组成量，仅包括组分(A)和(B)中之一而不是二者的动力传动液，不可能象预测那样提供根据ASTMD-3233的Falex EP测试在100℃和150℃下分别具有等于或大于大约1750磅的破坏载荷的传动液。
其它添加剂组分
除了以上描述的可改善耐特压和抗磨损性的组合添加剂之外，动力传动液可包括用于自动传动液配方和齿轮润滑剂的传统的添加剂形式。这些添加剂包括但不限于金属去垢剂、分散剂、摩擦改善剂、抗氧化剂、粘度指数改进剂、铜腐蚀抑制剂、抗锈添加剂、抗磨损添加剂、消泡剂、倾点下降剂、密封溶胀剂、着色剂、金属去活剂、和/或脱气添加剂。
组分(C)：金属去垢剂
本发明的添加剂包装和动力传动液中可以任意含有某一金属去垢剂。适宜的金属去垢剂可包括碱或碱土金属与以下的酸性物质(或其混合物)的一种或多种：(1)磺酸、(2)羧酸、(3)水杨酸、(4)烷基酚、(5)硫化烷基酚和(6)特征在于至少一个直接的碳-磷键的有机磷酸的油溶的中性或高碱性的盐。这样的有机磷酸可以包括由烯烃聚合物(例如具有约1000分子量的聚异丁烯)和磷化剂如三氯化磷、七硫化磷、五硫化磷、三氯化磷和硫、白磷和卤化硫或硫代磷酰氯反应制备的那些。
合适的盐可包括中性或高碱性的镁盐、钙盐或锌盐。如进一步的例子所述，适合的盐可包括磺酸镁、磺酸钙、磺酸锌、石炭酸钙和/或石炭酸锌、参见例如US 6,482,778。
含油溶的中性金属的去垢剂，是含化学计算当量的的金属的那些去垢剂，所述金属与去垢剂中的酸性部分的量有关。因此，通常来讲中性去垢剂当与它们的高碱性对应物相比，具有低碱性。形成这样的去垢剂的所用的酸性物质包括羧酸、水杨酸、烷基酚、磺酸、硫化烷基酚等。
与金属去垢剂有关的术语“高碱性”用于标明金属盐，其中此金属与有机根相比具有化学计算的更大量。制备高碱性盐常规所用方法包括在大约50℃下，加热加入了超过化学计量的金属中和剂的酸的矿物油溶液，过滤反应的产物，所述金属中和剂包括氢氧化物、碳酸盐、重碳酸盐或硫化物。中和步骤中的“催化剂助”帮助大过量的金属的结合的用途同样是已知的。作为助催化剂的有用的化合物的例子包括酚类物质如石碳酸、荼酚、烷基酚、苯硫酚、硫化烷基酚以及甲醛与酚类物质的浓缩产物；醇类如甲醇、2-丙醇、辛醇、乙二醇、硬脂醇和环己醇；以及胺类如苯胺、苯二胺、吩噻嗪、苯基-β-荼胺和十二烷基胺。一种制备碱性盐的特别有效的方法包括将过量的碱土金属中和剂和至少一种酚类助催化剂与酸混合，在提高的温度下如60℃至200℃碳化该混合物。
合适的含金属的去垢剂的例子包括，但是不限于中性或高碱性盐如磺酸钠、羧酸钠、水杨酸钠、硫化石碳酸钠、磺酸锂、羧酸锂、水杨酸锂、石碳酸锂、硫化石碳酸锂、磺酸镁、羧酸镁、水杨酸镁、石碳酸镁、硫化石碳酸镁、磺酸钙、羧酸钙、水杨酸钙、石碳酸钙、硫化石碳酸钙、磺酸钾、羧酸钾、水杨酸钾、石碳酸钾、硫化石碳酸钾、磺酸锌、羧酸锌、水杨酸锌、石碳酸锌、硫化石碳酸锌。进一步的例子包括，具有约10-约2,000个碳原子的水解的硫磷化烯烃或具有约10-约2,000个碳原子的水解的硫磷化醇和/或脂肪族取代的酚类化合物的锂、钠、钾、钙和镁盐。甚至进一步的例子包括，脂肪族羧酸和脂肪族取代的脂环族羧酸的锂、钠、钾、钙和镁盐，和很多其它相似的油溶性有机酸的碱和碱土金属盐。可以使用两种或多种不同的碱和/或碱土金属的中性或高碱性盐。同样可以应用两种或多种不同酸的混合物的中性和/或高碱性盐。
作为熟知，高碱性金属去垢剂通常认为含高度碱化的大量无机碱，一般为微分散体或胶状悬浮体的形式。因此应用于金属去垢剂的术语“油溶的”是指包括其中含有无机碱的金属去垢剂没有必要是此术语严格意义上的完全地或真正地油溶，因为当混有碱性油的这样的去垢剂表现相同的情形，好像它们充分和全部溶解于油中。总的来说，本发明以上涉及的不同金属去垢剂有时称为中性、碱性或高碱性的碱金属或含有机酸盐的碱土金属。
油溶的中性或高碱性的去垢剂和含碱土金属的去垢剂的生产方法，早已为本领技术人员熟知，并且为专利文献广泛的报道。参见，例如美国专利号2,001,108、2,081,075、2,095,538、2,144,078、2,163,622、2,270,183、2,292,205、2,335,017、2,399,877、2,416,281、2,451,345、2,451,346、2,485,861、2,501,731、2,501,732、2,585,520、2,671,758、2,616,904、2,616,905、2,616,906、2,616,911、2,616,924、2,616,925、2,617,049、2,695,910、3,178,368、3,367,867、3,496,105、3,629,109、3,865,737、3,907,691、4,100,085、4,129,589、4,137,184、4,184,740、4,212,752、4,617,135、4,647,387和4,880,550。
如果需要,本发明所用的金属去垢剂可以是油溶的含硼的中性和/或高碱性的含碱土金属的碱去垢剂。例如,美国专利号3,480,548；3,679,584；3,829,381；3,909,691；4,965,003和4,965,004，描述了制备含硼的金属去垢剂的方法。
虽然任何有效量的金属去垢剂可以用于加强本发明的收益，但成品液体中的通常有效量的范围是约0.01～约0.2wt.％，优选成品液体中的量的范围是约0.05～约0.1wt.％。
组分(D)：分散剂
组分(D)含有至少一种油溶的分散剂。适用的分散剂可以包括无灰分散剂如琥珀酰亚胺分散剂、曼尼希碱分散剂和聚合多胺分散剂。烃基取代的琥珀酰化剂包括但是不限于，烃基取代的琥珀酸、烃基取代的琥珀酸酐、烃基取代的琥珀酸卤化物(尤其是酸氟化物和酸氯化物)，烃基取代的琥珀酸和低级醇(如最多含7个碳原子)的酯，也就是说与羧基酰化试剂功能相同的烃基取代化合物。
通过合适分子量的聚烷基烯烃或含氯的聚烷基烯烃与马来酸酐反应制备烃基取代的酰化剂。可使用类似的羧基反应物来制备酰化剂。所述反应物可以包括，但不限于，马来酸，富马酸，苹果酸，酒石酸，衣康酸，衣康酸酐，柠康酸，柠康酸酐，甲基富马酸，乙基马来酸酐，二甲基马来酸酐，乙基马来酸，二甲基马来酸，己基马来酸，类似的，还包括对应酸的卤化物和低级脂肪族的酯。
取代的琥珀酸酐预期使用决定烯烃的分子量是可变的。取代的琥珀酸酐通常地具有约8～约500碳原子的烃基。然而，用于制备润滑油分散剂的取代的琥珀酸酐通常地具有约40～约500碳原子的烃基。因为用于制备所述取代的琥珀酸酐的烯烃可以包括由低分子量的烯烃单体如乙烯、丙烯和异丁烯的聚合得到的不同分子量化合物的混合物，涉及数均分子量(Mn)时，高分子量的取代的琥珀酸酐更精确。
马来酸酐与烯烃的摩尔比可广泛变化。例如其可以从约5∶1变化至约1∶5，或例如从约1∶1变化至约3∶1。在存在烯烃如具有约500至约700或优选具有约800至约3000或更高的数均分子量的聚异丁烯和乙烯-β-烯烃共聚物的情况下，此马来酸酐可以超过化学计量使用，例如每摩尔烯烃有约1.1～约3摩尔马来酸酐。未反应的马来酸酐可以从得到的反应混合物中蒸发掉。
本文所用的琥珀酸酐上的聚烷基或聚烯烃基取代基，通常衍生自聚烯烃，其是单烯烃尤其是1-单-烯烃如乙烯、丙烯和丁烯的聚合物或共聚物。所用的单-烯烃可具有约2至约24碳原子，或优选具有约3-约12碳原子。另外适用的单-烯烃包括丙烯、丁烯尤其是异丁烯、1-辛烯和1-癸烯。由所述单-烯烃制备的聚烯烃包括聚丙烯、聚丁烯、聚异丁烯和由1-辛烯和1-癸烯制备的聚α烯烃。
通过使用传统的还原方式如催化加氢反应，可以使聚烯基琥珀酸酐变为聚烷基琥珀酸酐。催化加氢反应中合适的催化剂是负载于碳的钯。同样，聚烯基琥珀酰亚胺也可以使用类似的还原条件转变成聚烷基琥珀酰亚胺。
在相同具体方案中，无灰分散剂可以包括一种或多种具有至少一个能形成酰亚胺基的伯胺基的胺的烯基琥珀酰亚胺。可由传统方法如在含至少一个伯胺基的胺存在的条件下，通过加热烯基琥珀酸酐、酸、酸-酯、酸卤化物或低烷基酯，生成此烯基琥珀酰亚胺。可以通过加热聚烯烃和马来酸酐的混合物至约180℃～220℃很容易制得烯基琥珀酸酐。聚烯烃可以为较低单烯烃如乙烯、丙烯、异丁烯等的聚合物或共聚物，通过凝胶渗透色谱法(GPC)测定，其具有范围为约300至约3000的数均分子量。
可用于生产无灰分散剂的胺包括任何具有至少一个可以反应形成酰亚胺基的伯氨基，和至少一种额外的伯氨基或仲氨基和/或至少一种羟基。少数有代表性的例子是N-甲基-丙二胺、N-十二烷基丙二胺、N-氨基丙基-哌嗪、乙醇胺、N-乙醇-乙二胺等。
合适的胺可以包括聚亚烷基聚胺，如丙二胺、二亚丙基三胺、二-(1，2-亚丁基)-三胺和四-(1，2-亚丙基)五胺。进一步的例子包括聚亚乙基聚胺，其可以表述为分子式H2N(CH2CH2NH)nH，其中n可以式从约1至约10的整数。上述包括，亚乙基二胺、二亚乙基三胺(DETA)、三亚乙基四胺(TETA)、四亚乙基五胺(TEPA)、五亚乙基六胺(PEHA)等，包括其混合物，其中n是混合物的均值。在上述的聚亚乙基聚胺的每个末端具有一个伯胺基，以便其可以形成单-烯基琥珀酰胺和双-烯基琥珀酰胺。市售的聚亚乙基聚胺混合物可以含较小量的支链类和环类如N-氨基乙基-哌嗪、N，N′-双(氨基乙基)哌嗪、N，N′-双(哌嗪基)乙烷和相似化合物。市售的混合物大约具有相应于二亚乙基三胺至四亚乙基五胺范围内的全部化合物。聚烯基琥珀酸酐与聚亚烷基多胺的摩尔比可为约1∶1至约3.0∶1。
在相同的具体方案中，无灰分散剂可以包括聚亚乙基多胺如三亚乙基四胺或四亚乙基五胺与烃取代的羧酸或酸酐的反应产物，烃取代的羧酸或酸酐由恰当分子量的聚烯烃如聚异丁烯与不饱和的聚羧酸或酸酐如马来酸酐、马来酸、富马酸等反应而得，包括两种种或多种上述物质的混合物。
也适合制备本发明描述的分散剂的多胺包括N-芳基苯二胺类如N-苯基苯二胺，例如N-苯基-1，4-苯二胺、N-苯基-1，3-苯二胺和N-苯基-1，2-苯二胺；氨基噻唑类如氨基噻唑、氨基苯并噻唑、氨基苯并噻二唑和氨烷基噻唑；氨基咔唑类；氨基吲哚类；氨基吡咯类；氨基-吲唑酮类；氨基巯基三唑类；氨基萘嵌间二氮杂苯类；氨基烷基咪唑类如1-(2-氨基乙基)咪唑、1-(3-氨基丙基)咪唑；和氨基烷基吗啉类如4-(3-氨基丙基)吗啉。这些多胺在美国专利4,863,623和5,075,383中详细描述了。上述多胺可以对终产物带来额外的好处，如抗磨损性和抗氧化。
其它的有利于形成烃基取代的琥珀酰胺的多胺包括在分子中含有至少一个伯氨基或仲氨基和至少一个叔氨基的多胺，如美国专利5,634,951和5,725,612教导的那样。合适的多胺的例子包括N，N，N″，N″-四烷基二亚烷基三胺(两个个末端叔氨基团和一个中间仲氨基团)、N，N，N′，N″-四烷基三烷亚基四胺(一个末端叔氨基团，两个内部叔氨基团和一个末端伯氨基团)、N，N，N′，N″-五烷基三烷亚基四胺(一个末端叔氨基团，两个内部叔氨基团和一个末端仲氨基团)、三(二烷基氨烷基)氨烷基甲烷(三个末端叔氨基团和一个末端伯氨基团)等类似化合物，其中烷基可以相同或不同，每个通常地含有不超过12个碳原子，且其每个可含约1至约4个碳原子。进一步的例子中，这些烷基可以是甲基和/或乙基。这种类型的多胺反应物可包括二甲基氨基丙胺(DMAPA)和N-甲基哌嗪。
适合用于本发明的羟胺包括含有至少一个能够与烃基取代的琥珀酸或酸酐反应的伯胺或仲胺的化合物、低聚物或聚合物。适合用于本发明的羟胺的例子包括氨基乙基乙醇胺(AEEA)、氨基丙基二乙醇胺(APDEA)、乙醇胺、二乙醇胺(DEA)、部分丙氧基化的己二胺(例如HMDA-2PO或HMDA-3PO)、3-氨基-1，2-丙二醇、三(羟甲基)氨基甲烷和2-氨基-1，3-丙二醇。
胺与烃基取代的琥珀酸或酸酐摩尔比的范围是约1∶1至约3.0∶1。另外的例子的胺与烃基取代的琥珀酸或酸酐摩尔比的范围可以是约1.5∶1至约2.0∶1。
上述的分散剂又可以包括后处理分散剂，例如通过马来酸酐和硼酸处理分散剂制得，如美国专利5789353对Scattergood所述，或通过壬基酚、甲醛和乙醇酸处理分散剂制得，例如美国专利5137980对DeGonia所述等。
曼尼希碱分散剂可以是通常在环上具有一个长链烷基取代基的烷基酚与一个或多个含约1至约7个碳原子的脂肪族醛(特别是甲醛或其衍生物)，和多胺(特别是聚亚烷基多胺)的反应产物。例如，可以是通过约1摩尔比例的长链烃取代的苯酚和约1至约2.5摩尔的甲醛和约0.5至约2摩尔的聚亚烷基多胺进行缩和制备曼尼希碱无灰分散剂。
用于配制曼尼希多胺分散剂的烃类来源是，那些由基本饱和的石油馏分及烯烃聚合物，如含2～约6个碳原子的单烯的聚合物，经转化而来的烃类。该烃类源通常包含至少约40个碳原子，优选至少约50个碳原子，以便为分散剂提供基本上为油溶的性质。GPC数均分子量为约600～约5,000的烯烃聚合物之所以适合的原因在于容易起反应和成本低。然而，分子量更高的聚合物也可使用。尤其合适的烃类源是异丁烯聚合物和由异丁烯和I流提取剩余液制得的聚合物
合适的曼尼希碱分散剂是，由约1摩尔比例的长链烃取代苯酚与约1～2.5摩尔甲醛，以及约0.5～2摩尔聚亚烷基多胺进行缩合制备的曼尼希碱无灰分散剂。
适用于配制无灰分散剂的聚合多胺分散剂是包含碱性胺基团及油溶性基团(如含至少约8个碳原子的烷基侧基)的聚合物。此种材料的范例是由诸如甲基丙烯酸癸基酯、乙烯基癸基醚以及分子量较高的烯烃之类各种单体，与丙烯酸氨基烷基酯及氨基烷基丙烯酰胺等单体制成的共聚物。聚合多胺分散剂的例子可见诸于美国专利3,329,658、3,449,250、3,493,520、3,519,565、3,666,730、3,687,849及3,702,300。聚合物多胺包括烃基多胺，其中烃基基团是由异丁烯和以上所述的I流提取剩余液的聚合产物组成的。也可用PIB-胺类和PIB-多胺类。
如上所述的无灰分散剂的生产方法是本领域技术人员已知的和专利文献中已报道的。例如，上述类型的各种无灰分散剂的合成方法在以下的美国专利2,459,112、2,962,442、2,984,550、3,036,003、3,163,603、3,166,516、3,172,892、3,184,474、3,202,678、3,215,707、3,216,936、3,219,666、3,236,770、3,254,025、3,271,310、3,272,746、3,275,554、3,281,357、3,306,908、3,311,558、3,316,177、3,331,776、3,355,270、3,368,972、3,381,022、3,438,757、3,442,808、3,444,170、3,454,497、3,454,555、3,454,607、3,501,405、3,522,179、3,539,633、3,565,804、3,567,637、3,574,101、3,630,904、3,632,510、3,632,511、3,703,536、3,704,308、3,725,277、3,751,365、3,756,953、3,793,202、3,836,471、3,862,981、3,872,019、3,957,746、3,957,854、3,957,855、3,340,281、3,341,542、3,346,493、3,351,552、3,399,141、3,413,347、3,415,750、3,433,744、3,448,047、3,448,048、3,448,049、3,451,933、3,459,661、3,461,172、3,467,668、3,493,520、3,541,012、3,542,680、3,543,678、3,558,743、3,576,743、3,586,629、3,591,598、3,600,372、3,634,515、3,649,229、3,697,428、3,697,574、3,725,441、3,725,480、3,726,882、3,736,357、3,798,165、3,798,247、3,803,039、3,804,763、3,904,595、3,936,480、3,948,800、3,950,341、3,980,569、3,985,802、3,991,098、4,006,089、4,011,380、4,025,451、4,058,468、4,071,548、4,083,699、4,090,854；4,173,540、4,234,435、4,354,950、4,485,023、5,137,980和Re26,433均有描述、在此结合作为参考。
合适的无灰分散剂的例子是含硼的分散剂。含硼的分散剂可以通过硼化(硼酸化)分子中含有碱性氮和/或至少一种羟基基团的无灰分散剂诸如琥珀酰亚胺分散剂、琥珀酰胺分散剂、琥珀酸酯分散剂、琥珀酸酯-酰胺分散剂、曼尼希碱分散剂或烃基胺分散剂或烃基多胺分散剂制得。对上述各种无灰份分散剂进行硼化的方法在美国专利Nos.3,087,936、3,254,025、3,281,428、3,282,955、3,284,409、2,284,410、3,338,832、3,344,069、3,533,945、3,658,836、3,703,536、3,718,663、4,455,243和4,652,387中均有叙述。
含硼分散剂可包括用硼处理过得的高分子量的分散剂，其含硼分散剂含最多约2wt.％的硼。含硼分散剂的其它例子中包括约0.8wt.％或更少的硼。含硼分散剂包优选括约0.1～约0.7wt.％的硼。含硼分散剂甚至更优选包括约0.25～约0.7wt.％的硼。含硼分散剂优选包括约0.35～约0.7wt.％的硼。含硼的分散剂可进一步包括含硼分散剂的混合物。含硼分散剂优选包括含氮分散剂和/或不含磷。此分散剂可溶解于消除操作的合适粘度的油。应该理解在此给出的重量百分比指纯的分散剂没有掺入稀释油。
分散剂可与有机酸、酸酐和/或醛/苯酚混合物进一步反应。例如，这样的过程增强与弹胶密封剂的相溶。
动力传动液中具有约0.1wt.％～约10wt.％的量分散剂。而且动力传动液可以含约2wt.％～约7wt.％的含硼分散剂。动力传动液还含约3wt.％～约5wt.％的含硼分散剂。动力传动液还含足够量的含硼分散剂以致在成品液体中提供最高1900百万分率(ppm)重量的硼，优选如在成品溶液液中含约50～500ppm重量的硼。
成分(E)：抗磨损剂
除了本发明指出的在传动液中以相对高比例应用成分(A)和(B)达到耐特压和抗磨损性的增强外，通过加入辅助的抗磨损剂而且可任意改变成品液体的抗磨损特性。辅助的抗磨损剂包括含磷的抗磨损剂，如含有磷的酸的有机酯、磷酸或其胺盐的那些。例如，含磷的抗磨损剂包括二烃基亚磷酸酯、三烃基亚磷酸酯、二烃基磷酸酯、三烃基磷酸酯、其任何含硫类似物、其任何胺盐中的一种或多种。含磷的抗磨损剂优选包括二丁基氢亚磷酸酯和硫化二丁基氢亚磷酸酯的胺盐中的至少一种。
动力传动液中的含足其量提供约50～约500ppm重量的磷的含磷的抗磨损剂。动力传动液中的优选含足其量提供约150～约300ppm重量的磷的含磷的抗磨损剂。
动力传动液含约0.01wt.％～约1.0wt.％的含磷的抗磨损剂。动力传动液优选含约0.2wt.％～约0.3wt.％的含磷的抗磨损剂。一个例子中动力传动液含约0.1wt.％～约0.2wt.％的二丁基氢亚磷酸或约0.3wt.％～约0.4wt.％的硫化二丁基氢亚磷酸的胺盐。
成分(F)：摩擦改善剂
在低滑动速度时，应用于自动传动液的摩擦改善剂，减少表面间摩擦(例如扭矩转换离合器或换档离合器之间的)。结果是具有正斜率的摩擦-vs.-速度(μ-v)曲线，反过来导致光滑离合一，啮合和最小化“粘滑”行为(例如颤抖(hudder)、噪声(noise)和粗糙移动(harshshifts))
摩擦改善剂包含化合物，如脂肪胺类或乙氧基脂肪胺类、醚胺类、烷氧基醚胺类、脂肪族脂肪酸酰胺类、酰化的胺类、脂肪族羧酸类、脂肪族羧酸酯类、多羟基酯类、脂肪族羧酸酯-酰胺类、咪唑啉类、叔胺类、脂肪族膦酸酯类、脂肪族磷酸酯类、脂肪族硫代膦酸酯类、脂肪族硫代磷酸酯类等，其中脂肪族基团通常含一个或多个碳原子致使化合物具有合适的油溶性。脂肪族基团优选含约8个或更多的碳原子。
琥珀酰亚胺包含琥珀酸或酸酐与氨水或伯胺的反应产物。烯基琥珀酸的烯基基团可以是短链烯基基团，例如包括约12～约36碳原子的烯基。琥珀酰亚胺进一步包括约C12～C36的脂肪族烃基琥珀酰亚胺。琥珀酰亚胺优选包括约C16～C28的脂肪族烃基琥珀酰亚胺。琥珀酰亚胺甚至更优选C18～C24的脂肪族烃基琥珀酰亚胺。
可通过琥珀酸酐和氨水来制备琥珀酰亚胺，如欧洲专利申请0020037描述的那样，此处引为参考。在相同的实施方案中，除了本文公开的琥珀酰亚胺没有非金属的摩擦改善剂。
琥珀酰亚胺包括一个或多个具有下式结构的化合物：
Figure A20051008793500231
其中，Z具有以下结构：
Figure A20051008793500232
其中R1或R2可为氢，但不是两者，且其中R1和R2可以各自独立地为含约1～约34个碳原子的直链或支链烃基团，且R1和R2的碳原子总数是约11～约35；X是来自氨水或伯胺的氨基基团；和
其中除此之外或任选地，原始的琥珀酸酐是由马来酸、酸酐或酯与含约12～约36个碳原子的内部烯烃反应形成，该内部烯烃由线性的α-烯烃或其混合物的烯烃双键的异构化形成从而获得内部烯烃的混合物。
一组摩擦改善剂由N-脂族烃基取代的二乙醇胺构成，其中该N-脂族烃基取代基是至少一种不含炔键不饱和部分的、含约14～约20个碳原子的直链脂族烃基。
合适的摩擦改善剂体系的例子由至少一种N-脂族烃基取代的二乙醇胺与至少一种N-脂族烃基取代的三亚甲基二胺的组合构成，其中N-脂族烃基取代基是至少一种不合炔键不饱和部分的、含约14～约20个碳原子的直链脂族烃基。有关这类摩擦改善剂体系的进一步细节可见诸于美国专利5,372,735及5,441,656。
另一摩擦改善剂体系基于以下的组合：(i)至少一种二(羟烷基)脂族叔胺，其中羟烷基可以相同或不同，每一个包含2～约4个碳原子，而其中脂族基团是含约10～约25个碳原子的无环烃基，以及(ii)至少一种羟烷基脂族咪唑啉，其中羟烷基包含约2～约4个碳原子，且脂族基团是包含约10～约25个碳原子的无环烃基。有关这类摩擦改良剂体系的进一步细节可见诸于美国专利5,344,579。
摩擦改良剂的其它合适的体系包含多羟基酯，例如甘油一油酸酯(GMO)、甘油一月桂酸酯(GML)等。
一般来讲，组合物可以含最多约1.25wt.％，或优选约0.05～约1wt.％的一种或多种摩擦改善剂。
组分(G)：抗氧化剂
在一些具体方案中，本发明的组合物可以包含抗氧化剂化合物。抗氧化剂包括酚类抗氧剂、芳胺类抗氧剂、硫代酚类抗氧剂、有机亚磷酸酯类等等。酚类抗氧剂的例子包括2，6-二叔丁基苯酚、叔丁基化酚类的液体混合物，2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚，4，4′-亚甲基双(2，6-二叔丁基苯酚)，2，2′-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)，混合桥亚甲基多烷基酚类和4，4′-硫代双(2-甲基-6-叔丁基苯酚)。N，N′-二-仲丁基-对苯二胺、4-异丙基氨基二苯基胺、苯基-β-萘胺以及环烷基化的二苯基胺。例子包括具有空间位阻的叔丁基化酚类、二苯胺类和肉桂酸衍生物及其它们的混合物。本发明描述的传动液组合物中抗氧化剂基于液体配方总重量计，为约0.01～约3.0wt.％。抗氧化剂优选约0.1wt.％～约1.0wt.％量。
组分(H)：抗锈剂
锈蚀或腐蚀抑制剂本发明所用的另一类抑制添加剂。这类材料包括单羧酸和多羧酸。合适的单羧酸的例子有辛酸、癸酸和十二烷酸。合适的多羧酸包括由妥尔油脂肪酸、油酸、亚油酸等制成的二聚体和三聚体酸。另一类在本发明实施中有用的一类有效的锈蚀抑制剂包括链烯基琥珀酸和链烯基琥珀酸酐腐蚀抑制剂，例如四聚丙烯基琥珀酸、四聚丙烯基琥珀酸酐、十四碳烯基琥珀酸、十四碳烯基琥珀酸酐、十六碳烯基琥珀酸、十六碳烯基琥珀酸酐等。还有一类有用的抑锈剂是在链烯基中有8～24个碳原子的链烯基琥珀酸与聚乙二醇一类的醇生成的半酯。其它合适的锈蚀或腐蚀抑制剂包括醚胺类、酸式磷酸酯类、胺类、聚乙氧基化类化合物如乙氧基胺类、乙氧基酚类和乙氧基醇类、咪唑啉类、氨基琥珀酸类或其衍生物类等。这类物质均有市售。也可使用这类锈蚀或腐蚀抑制剂的混合物。本发明描述的传动液配方中的腐蚀抑制剂的量基于配方的总重量计是约0.01～约2.0wt.％。
组分(I)：铜腐蚀抑制剂
在一些实施例子中，铜腐蚀抑制剂构成另一类适于作为本发明组合物的添加剂。这类化合物包括噻唑类、三唑类和噻二唑类。这类化合物的例子包括苯并噻唑、甲苯基三唑、辛基三唑、癸基三唑、十二烷基三唑、2-巯基苯并噻唑，2，5-二巯基-1，3，4-噻二唑，2-巯基-5-烃硫基-1，3，4-噻二唑、2-巯基-5-烃基联硫基-1，3，4-噻二唑，2，5-双(烃硫基)-1，3，4-噻二唑和2，5-双(烃基联硫基)-1，3，4-噻二唑。合适的化合物是1，3，4-噻二唑类，许多这些化合物均有市售，以及三唑类如甲苯基三唑与1，3，5-噻二唑，如2，5-双(烷基联硫基)-1，3，4-噻二唑的组合物。关于具有腐蚀抑制性的二烷基噻二唑，该添加剂先前已经以比本发明的少得多的处理水平用于增强耐特压和抗磨损性的水平(而本发明以组合使用比较高水平的硫化脂肪油)。1，3，4-噻二唑类通常由肼与二硫化碳按已知方法合成。例如参见美国专利Nos.2,765,289、2,749,311、2,760,933、2,850,453、2,910,439、3,663,561、3,862,798和3,840,549。
组分(J)：粘度指数改进剂
用于上述的液体传动和齿轮润滑剂组合物的粘度指数改进剂选自聚异烯烃化合物类、聚甲基丙烯酸酯类以及任何传统的粘度指数改进剂。用于粘度指数改进剂的合适的聚异烯烃化合物的例子包括具有约700～约2,500的重均分子量的聚异丁烯。实施方案中包括一种或多种具有相同或不同分子量的粘度指数改进剂的混合物。
合适的粘度指数改进剂包括苯乙烯马来酸酯、聚烷基甲基丙烯酸酯以及烯烃共聚物粘度指数改进剂。上述产品的混合物作为分散剂和分散剂-抗氧化剂的粘度指数改进剂。
组分(K)：消泡剂
一些具体方案中，泡沫抑制剂可形成适用于组合物的其它成分。泡沫抑制剂可选自硅酮、聚丙烯酸酯、表面活性剂等。本发明描述的传动液体配方中消泡剂的量以配方总重量计是约0.01wt.％～约0.5wt.％。消泡剂的优选为约0.01wt.％～0.1wt.％的量。
组分(L)：密封溶胀剂
本发明描述的传动液体组合物所用的密封溶胀剂选自油溶性的二酯类、油溶性的砜类及其混合物。一般来讲，最适合的二酯包括C8-C13的烷基醇(或其混合物)的己二酸酯、壬二酸酯、癸二酸酯和C4-C13的烷基醇(或其混合物)的邻苯二甲酸酯。也可以用两种或多种不同类型的酯的混合物(如己二酸二烷基酯和壬二酸二烷基酯，等等)。这些物质的例子包括己二酸、壬二酸和癸二酸的正辛基、2-乙基己基、异癸基和十三烷基二酯，以及邻苯二甲酸的正丁基、异丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基和十三烷基二酯。
通常具有相同性能的另外的酯类是多羟基酯类。合适的砜密封溶胀剂是如美国专利3,974,081和4,029,587中所述。通常在最终传动液中所用的这些产品为约0.25～约5wt.％的范围水平。其优选提供约0.25wt.％～约1wt.％的量。
合适的密封溶胀剂是油溶性的(i)己二酸、(ii)癸二酸或(iii)邻苯二甲酸的二烷基酯。成品液体中所用的己二酸酯和癸二酸盐酯可以为约1～约15wt.％范围的量。如果是邻苯二甲酸酯，在传动液中的水平应在约1.5～约10wt.％的范围。一般来讲，己二酸酯、癸二酸酯或邻苯二甲酸酯的分子量越高，在上述范围内其作用的比例也越高。
组分(M)：染料
向液体中加入着色剂，以使其具有可检测的特性。通常地，使用偶氮类染料，如C.I.Solvent Red 24或C.I.Solvent Red 164，如在美国纺织品化学家和着色师协会和染色工作者和着色师协会(英国)的“色指数”提出的。对于自动传动液，优选Automate Red染料。染料的量非常少，在成品液体中诸如约200～约300ppm。
组分(N)：稀释剂
如果浓缩的添加剂包装中提供添加剂，加入合适的载体稀释剂从而使混合、溶解、输送该添加剂包装变得容易。稀释油需要与基质油和添加剂包装相溶。虽然稀释剂可以根据应用广泛地变化，一个具体方案中浓缩物中的此稀释剂的量为约5～约20％。一般来说，优选含有较小的稀释剂，因为可以降低运输成本和加工费用。
本发明所述的按配方制备的组合物中所用的添加剂可以单独地或以不同的组合下掺混入基质油。然而，适合采用添加剂浓缩液(例如，添加剂加上稀释剂如烃溶剂)来同时掺混所有的组分。当为添加剂浓缩液形式时，添加剂浓缩液利用由成分的组合提供的相互兼容性。使用浓缩液可以减少掺混时间和减少掺混误操作的可能性。
基质油
本发明的传动液通常(但不是一定总是)是按较大量的基质油和较小量的添加剂包装的配方配制，添加剂包装包括上述规定的添加水平下的增强耐特压/抗磨损的硫化脂肪油和二烷基噻二唑的组合物。在一个具体实施方案中，动力传动液组合物按配方制备含有较大量的基质油和约10wt.％～约20wt.％的添加剂组合物，添加剂组合物包含本发明规定的相应水平的硫化脂肪油和二烷基噻二唑。
适用于本发明的按配方制备的自动传动液组合物的基质油可选自任何的合成油类或天然油类或其混合物。天然油包括动物油类和植物油类(如蓖麻油、猪油)以及矿物润滑油如液体石油油料和链烷烃类、环烷烃类和混合链烷烃-环烷烃类经过溶剂精制或酸处理的矿物润滑油。由煤或页岩获取的油品也是适用的。例如，基质油通常在100℃下具有如约2～约15cSt，优选约2～约10cSt的粘度。而且，从气到液过程得到的油品也是适用的。
合成油类包括烃油类诸如聚合的和互相聚合的烯烃类(如聚丁烯、聚丙烯、丙烯异丁烯共聚合物等)；聚α烯烃类如聚(1-己烯)、聚(1-辛烯)、聚(1-癸烯)等和其混合物；烷基苯类(如十二烷基苯、十四烷基苯、二-壬基苯、二-(2-乙基己基)苯等)；聚苯类(如二联苯、三联苯、烷基化聚苯等)；烷基化二苯醚和烷基化二苯硫化物及其衍生物、类似物和同系物等。
可以使用氧化烯类聚合物和共聚体以及其中末端羟基通过酯化、醚化等反应得到改性的衍生物构成了另一类已知的合成油。这样的油可供列举的有通过氧化乙烯或氧化丙烯的聚合制备的油，这些聚氧化亚烷基聚合物的烷基和芳基醚(例如平均分子量为1000的甲基-聚异丙二醇醚、分子量为500-1000的聚乙二醇的二苯醚、分子量为1000-1500的聚丙二醇的二乙醚)；及其一元和多元羧酸酯，例如乙酸酯、混合C3-8脂肪酸酯和四甘醇的C13含氧酸二酯。
另一类合成油类包括二元羧酸(例如苯二甲酸、琥珀酸、烷基琥珀酸和链烯基琥珀酸、马来酸、壬二酸、辛二酸、癸二酸、富马酸、己二酸、亚油酸二聚体、丙二酸、烷基丙二酸、烯基丙二烯等)与各种醇所形成的酯(这些醇有如丁醇、己醇、十二烷基醇、2-乙基己醇、乙二醇、二乙二醇单醚、丙二醇等)。这些酯的具体实例包括己二酸二丁酯、癸二酸二(2-乙基己基)酯、富马酸二正己酯、癸二酸二辛酯、壬二酸二异辛酯、壬二酸二异癸酯、苯二甲酸二辛酯、苯二甲酸二癸酯、癸二酸二(二十烷基)酯、亚油酸二聚体的2-乙基己基二酯、以及由一摩尔癸二酸与二摩尔四乙二醇和二摩尔2-乙基己酸等反应所生成的混合酯。
用作合成油品的酯类还包括那些由C5-C12一元羧酸与多元醇和多羟基醚如新戊二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇和三季戊四醇等构成的酯。
因此，用于制备本文描述的传动液组合物的基质油选自美国石油协会(API)基质油替代指导方针例举的I-V类基质油的任一。
这样的的基质油组如下所示：
  基质油类   硫(wt.％)   饱和(wt.％)   粘度指数
  I类   ＞0.03   和/或   ＜90   80-120
  II类   ≤0.03   和   ≥90   80-120
  III类   ≤0.03   和   ≥90   ≥120
  IV类   所有聚α烯烃(PAOs)
  V类   未在I-IV类中包括的其它所有
I-III是矿物油基质润滑油料
如上所述，该基质油可以是聚α烯烃(PAO)。通常，此聚α烯烃衍生于具有约4～约30或约4～约20、或约6～约16个碳原子的单体。有用的PAOs的例子包括衍生自辛烯、癸烯、其混合物等那些。PAOs在100℃下具有约2～约15、或约3～约12、或约4～约8cSt的粘度。PAOs的例子包括在100℃下为4cSt的聚α烯烃、在100℃下为6cSt的聚α烯烃及其混合物。也可以使用含有上述聚α烯烃混合物的矿物油。
该基质油可以是衍生自Fischer-Tropsch合成烃的油。采用Fischer-Tropsch催化剂和含H2和CO的合成气体制备得Fischer-Tropsch合成的烃。这样的烃通常需要进一步加工来成为有用的基质油。例如，烃类可以用美国专利6,103,099或6,180,575公开的工艺加氢异构；用美国专利4,943,672或6,096,940公开的工艺加氢裂解和加氢异构；应用美国专利5882505公开的工艺脱蜡；或应用美国专利6,013,171、6,080,301、6,165,949公开的工艺加氢异构或脱蜡。
未经精制、经过精制以及经过再精制的油品、以上公开的该类型的天然的或合成的(以及任意这些油的两种或多种的混合物)可用于基质油之中。未经精制的油品为那些未经过进一步的提纯处理而直接由天然或合成源获得的油品。举例来说，未经精制的油品可以是直接由干馏操作得到的页岩油、蒸馏直接得到的石油油料或直接由酯化过程得到的并未经过进一步处理就被使用的酯类油。精制油与未精制油相似，所不同的是精制油经过一步或多步提纯从而使其一种或多种特性得到改善。对于本领域技术人员来说，许多这类提纯技术如蒸馏、溶剂萃取、酸或碱萃取、过滤和渗滤均是已知的。再精制油可通过将与获取精制油相似的方法施用于已被使用过的精制油而获得。这种再精制油也可被视作再生的或再加工的油，并且常常采用脱除失活添加剂、杂质和油裂解产物的技术对其进行附加处理。
在选择上述任选添加剂中任何一种时，重要的是应确认，所选择的成分可溶于或可稳定地分散在整个添加剂包中和成品ATF组合物中，而且应与组合物的其他成分相容，不会显著干扰组合物的操作性能，如耐特压、抗磨损、摩擦、粘度和/或剪切稳定性这样一些整个组合物必备或至少希望具有的性能。
一般地，这些辅助添加剂成分在油中的用量应为足以改进该基础流体性能特征及性质的较少数量。因此该数量将随诸如所使用的基础流体的粘度特性、所要求的成品流体粘度特性、预期成品流体的工作条件，以及希望成品流体所达到的操作性能等因素的不同，而有所变化。
然而，一般而言，下面给出的添加剂成分在基础流体中的通常浓度(重量百分率除非另有说明)具有示范意义：
  可选择的添加剂组分   范围
  C   0.00-1.00
  D   1.00-15.00
  E   0.00-1.00
  F   0.01-1.25
  G   0.10-5.00
  H   0.01-0.30
  I   0.00-0.50
  J   1.0-25.0
  K   0.005-0.05
  L   1.0-30.0
  M   1-400ppm
  N   1.0-25.0(浓度平衡)
应注意，所采用的个别成分可分开掺混到基础流体中去，亦或按各种不同亚组合掺混到其中，可酌定。通常，对此类掺混步骤的特定顺序并无严格要求。而且，此类成分还可以各自的稀释剂溶液形式进行掺混。然而优选的是，将所有要使用的添加剂成分以一种浓缩液的形式一起掺入，因为这样能简化掺混操作，减少掺混误操作的可能，并利用该全体浓缩液所提供的相容性和溶解性方面的优点。
因此，可配制一种包含全部添加剂成分的添加剂浓缩液，而且希望的话，还可加入一定量的基质油成分，各种成分的数量应按比例配制，配成与上面所述浓度相一致的成品液。在多数情况下，该添加剂浓缩液将包含一种或多种稀释剂，如轻质矿物油，以利于对浓缩液的操作及成分之间的掺混。于是，就可使用包含最高约50wt.％的一种或多种稀释剂或溶剂的浓缩液，条件是溶剂的含量不影响成品动力传动流体组合物的高、低温及闪点特性及操作性能。就这一点而论，应选择按本发明使用的添加剂成分及其比例，使由这些成分配制的添加剂浓缩液或添加剂包的闪点，按ASTM D-92试验程序测定，为170℃或更高。
本文具体方案中的动力传动液按配方制备提供用于高压下造成的金属与金属接触的应用的增强的耐特压性质，如压力超过2GPa。该液体适用于自动和手动变速器诸如多级自动变速器、连续可变变速器、带自动档的手动变速器和双离合变速器。举例来讲，如果使用不能维持足够的耐特压保护特性的润滑油，金属与金属接触的高压力如在自动变速器中发现的那些可以损坏变速器零件。然而，本发明所述的动力传动液具有很好地改善的操作特性。而且，本发明公开的动力传动液也适用于具有电控转换离合器、打滑(slipping)扭矩转换器、锁定(lock up)扭矩转换器、启动离合器和/或一种或多种变速离合器的变速器。这种变速器包括四-、五-、六-和七-速变速器和连续可变变速器(链、带或盘型)。它们也可以用于齿轮应用，诸如工业齿轮应用和汽车齿轮应用。齿轮类型包括但不限于齿的、螺旋斜的、螺旋的、行星的、准双曲面的。他们可以用于轴、变速箱等。而且，他们在金属加工应用中也有用。
实施例
适用于本发明的实践的用作说明的组合物是下列的例子，除非另有说明其中所有的部分和百分率是用重量表示。
下面的表格说明了采用ASTM D3233的Falex耐特压(EP)测试评价的本发明所述的传动动液的钢制品与钢制品之间的耐特压特性。该Falex EP测试测量了油的载荷承受能力。根据测试，1/4英寸(6.35mm)直径的试验轴颈或枢轴在浸没于已加热至℃油中在两块V形之间以290rpm旋转。A过程使用通过自动棘轮机构施加的恒量增加的载荷，直到如试验试样的抱轴(seizure)或由过度磨损引起的载荷降低显示的破坏。B过程采用每运行1分钟就有250lbs的载荷增量，直到破坏。标准测试枢轴是AISI 3135钢，HRB 87和标准V形块是AISI C-1137钢、HRC20-40。B过程用于测定试验运行和以下所述目的的试验液体的破坏载荷。以下所述的破坏载荷是以给定的试验液紧接地运行的两个实验的平均值。不同的传动液组合物在100℃和150℃下予以测试。在每个上述测试温度下，使用每个试验液体的单独的样品。产生抱轴的更高的载荷意味着更好的耐特压(EP)性能。这些试验的基准液包含以下组分：
(a)金属去活剂-约0.00～约0.1wt.％
(b)摩擦改善剂-约0.01～约0.5wt.％
(c)抗氧化剂-约0.01～约2.0wt.％
(d)抗锈剂-约0.01～约0.3wt.％
(e)分散剂-约0.5～约10.0wt.％
(f)消泡剂-约0.0001～约0.5wt.％
(g)基质油(矿物的或合成的)-基准液体的平衡
将二烷基噻二唑和不同的硫化脂肪油之一以不同的相应量溶于基准液体中制备一系列的测试液体。添加剂包装以14-17％的总浓度溶解于基准液中。
所用的二烷基噻二唑是2，5-二(烃基联硫基)-1，3，4-噻二唑。所用的硫化脂肪油是SFO1、SFO3和SFO4。所有的测试液体是完全按配方的制备的ATFs。他们按照表1所示的例子(Ex.)1-7和对比例(CEx.)1-5设计。测试液体中硫化脂肪油和二烷基噻二唑的相对添加比例以及在Falex EP测试中所述的测试液体的性能如表1所示。
表1
  组分   CEx.1   CEx.2   Ex.1   CEx.3   CEx.4   Ex.2   CEx.5   Ex.3
  硫化脂肪油，wt.％   SFO1，0.50％   SFO1，2.0％   SFO1，2.0％   SFO1，0.50％   SFO2，3.4％   SFO2，3.4％   SFO3，2.0％   SFO3，2.0％
  硫化脂肪油中的硫ppm   500   2000   2000   500   2000   2000   2000   2000
  噻二唑，wt.％   0.10％   0.10％   0.40％   0.50％   0.10％   0.40％   0.10％   0.40％
  噻二唑中的硫ppm   350   350   1400   1750   350   1400   350   1400
  Falex EP载荷，lbs，100℃   1375   1875   2125   1625   1875   2000   1750   1750
  Falex EP载荷，lbs，150℃   1000   1000   1750   1875   1500   1750   750   1500
表1(继续)
  组分   Ex.4   Ex.5   Ex.6   Ex.7
  硫化脂肪油，wt.％   SFO4，1.3％   SFO4，0.80％   SFO4，0.80％   SFO4，1.3％
  硫化脂肪油中的硫ppm   2000   1400   1400   2000
  噻二唑，wt.％   0.40％   0.17％   0.40％   0.17％
  噻二唑中的硫ppm   1400   600   1400   600
  Falex EP载荷，lbs，100℃   2375   1500   2000   1750
  Falex EP载荷，lbs，150℃   2000   1500   2000   2000
上述试验结果表明含高浓度的硫化脂肪油和二烷基噻二唑的测试液体在Falex EP测试中表现非常好。特别地，含有足以提供至少600ppm硫的2，5-二烃基巯基-1，3，4-噻二唑和足以提供至少1,000ppm硫的硫化脂肪油的该测试传动液在100℃和150℃下，表现出至少约1750磅的破坏载荷性能(参见实施例1、2、4、6和7)。实施例3和5的破坏载荷稍微低于1750磅，但是它们在仍然一样高的价值。对比例1-5中所测试的自动传动液不是含不足以提供至少600ppm硫的2，5-二烃基巯基-1，3，4-噻二唑，就是含不足以提供1,000ppm硫的硫化脂肪油，在100℃和/或150℃下，表现出低于1750磅的破坏载荷性能。在本说明书多处地方，给出了一系美国专利的参考。所有这些引用的文件都清楚的全部包括在此说明书公开物中，如同在此处已清楚的阐明。
说明书和权利要求书全文所用的“a”和“an”指得是一或多于一。除非另有说明，所有的成分的数量表达数值、性质诸如分子量、百分比、比值、反应条件和说明书与权利要求书前面所用的那些可以理解为在一切情况下经过术语“大约”修饰的。因此，除非给出反例，说明书和权利要求书中提出的数值参数是近似值，其可以根据本发明追求获得的期望的性质而变化。至少，并非如同尝试限制等价物原则应用于权利要求的范围，每个数值参数至少根据已报道的重要数字和应用普通的四舍五入技巧来解释。尽管，本发明的大部分范围例举的数值范围和参数是近似值，但是用详细实施例列举的数值价值是尽可能精确报道的。然而，任何数值的价值自然包含由在它们各自的检查测量中发现的标准偏移导致的必然的确定的误差。
本领域技术人员，根据本发明此处公开的说明书、附图和实施情况得到本发明的其它实施方案是显而易见的。说明书和附图仅仅是为了举例说明，本发明的实际范围和精神实质由以下的权利要求给出。

Claims (12)

1.一种液体组合物，所述组合物包含：
(1)较多量的基质油，和
(2)较少量的添加剂，其包含：
(A)其量足以给该液体组合物提供至少大约1,000ppm硫的硫化脂肪油，和
(B)其量足以给该液体组合物提供至少大约500ppm硫的二烷基噻二唑。
2.含有权利要求1的液体组合物的变速器。
3.一种包含发动机和变速器的机动车辆，该变速器包含权利要求1的液体。
4.一种包含差速器的机动车辆，该差速器包括含权利要求1的液体组合物的润滑剂。
5.一种含有较大量基质油和较小量的含有相应量的(A)硫化脂肪油和(B)二烷基噻二唑的添加剂组合物的液体，其组合有效地提供一种传动液，根据ASTM D-3233的Falex EP测试，所述传动液100℃和150℃下分别具有等于或大于大约1750磅的破坏载荷。
6.含有权利要求5的液体组合物的变速器。
7.一种包括发动机和变速器的机动车辆，该变速器包含权利要求5的液体。
8.一种包含差速器的机动车辆，该差速器包括含权利要求5的液体组合物的润滑剂。
9.一种添加剂组合物，其含有：
(A)其量足以给该液体组合物提供至少大约1,000ppm硫的硫化脂肪油，和
(B)其量足以给该液体组合物提供至少大约500ppm硫的二烷基噻二唑。
10.一种含有相应量的(A)硫化脂肪油和(B)二烷基噻二唑的添加剂组合物，其组合有效地提供一种传动液，根据ASTM D-3233的Falex EP测试，所述传动液在100℃和150℃下分别具有等于或大于大约1750磅的破坏载荷。
11.一种改进动力传动装置的耐特压和/或抗磨损性能的方法，包括：
1)向动力传动装置中加入液体，该液体含(a)基质油，和(b)含有其量足以给该液体组合物提供至少大约1,000ppm硫的硫化脂肪油和其量足以给该液体组合物提供至少大约500ppm硫的二烷基噻二唑的添加剂包装；和
2)与未加入该液体的耐特压和/或抗磨损性能相比，在动力传动装置中运行该液体，改进了其耐特压和/或抗磨损性能。
12.增加变速器使用期限的方法，包括在变速器中运用液体，所述液体含有(a)基质油，和(b)含有其量足以给该液体组合物提供至少大约1,000ppm硫的硫化脂肪油和其量足以给该液体组合物提供至少大约500ppm硫的二烷基噻二唑的添加剂包装，其中与未加该液体的变速器的使用期限相比，其使用期得到延长。
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