CN1751115A - 润滑油组合物 - Google Patents

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Abstract

一种润滑油组合物，其包括润滑油基础油，其中所述组合物的40℃运动粘度为18－60mm2/s，粘度指数为130－150，并且15℃密度为0.80－0.84g.cm－3。

Description

润滑油组合物
本发明涉及润滑油组合物，其可以抑制油泥的形成，并且有优异的贮存稳定性、低摩擦性能、较小的压力传递损失、较小的管道供给压力损失和低的可燃性。
因为召开了关于防止全球变暖的Kyoto会议(COP3)而颁布的涉及合理化应用能源的法律(“Law Concerning the Rationalisation ofthe Use of Energy”)。因此，例如，世界范围内约3500个工厂被指定为“一级能源控制指定工厂”，在工厂中实行能源保存，并且还在继续着这项活动。因为能源保存也意味着成本降低，在目前正在积极处理该问题。
在日本，据认为约56％的电能消耗用于电动马达。因此，在用于将电动马达的输出转化为油压力的液压系统中需要有相当大的能量节约。
液压系统的特别之处在于用作动力传输介质的“油”有着较低的压缩性能，因此相对于机器的重量而言，可能应用较高压力和增加输出，还有很多原因，例如很容易获得对动力的分散、集中以及速度控制，这些油类还有着广泛的工业用途。
液压流体手册(Hydraulic Fluid Handbook)中披露(LubricationNews Agency有限公司出版，1985年，第31页)：基于Bernoulli理论，液压管道的进料压力损失与下列管道中的油类密度成正比，即真空管、排空管、弯管、支管和连接管。也就是说，如果运动粘度和管道工程相同，降低密度可以减少供给压力损失；并且同时可以通过降低密度来进行流速效率改进的设计。此外，因为液压管道中的供给压力损失转化成了热和声等，因此也建议通过降低密度来抑制热量和噪音的产生。因为降低摩擦也有助于改善能量节约，在钢-钢下不发生粘滑作用需要一定程度的低摩擦性能。
泵的设计和尺寸极大地影响着液压系统的效率。因此，工业上着重于改善泵效率。此外，从增加液压能量传递效率和降低供给压力损失的角度来说，近年来即使在较高压力下，也取得了一些进步。
迄今为止，还没有集中研究除影响泵的性质外的其它流体性质，例如，在多级液压流体中引入摩擦改进剂。事实上，在这个方面，并没有开发任何标准工业方法来测量液压系统的能量效率。
根据Degussa Rohmax Oil Additives(Placek，Herzog，Neveu23/01/2003)发表的科技文献，其中披露了具有高粘度指数的流体比较低的VI油类表现出更好的能量效率。这种节约发生在启动阶段，因为在较低温度下可以达到操作粘度。相对于标准流体来说，因为HVI油类具有改善的流动速度，因此在较高温度下(80-100℃)，也有利于能量节约，并且节约可以高达20％。
本发明通过改善单级液压油的性能而惊奇地实现能量节约，该液压油用作增加液压能量传递效率的液压介质。
相应地，本发明提供一种润滑油组合物，其包括润滑油基础油，其中所述组合物的40℃运动粘度为18-60mm2/s，粘度指数为130-150，并且15℃密度为0.80-0.84g.cm-3。
2002年6月修改了日本燃料规定，在“指定的易燃物质易燃液体类”中重新规定了部分闪点在250℃或以上的润滑油产品，该规定大大放宽了涉及此类产品的贮存和使用。基于此，闪点在250℃或以上的润滑油产品的处理成本急剧降低，此外还因为此类产品有着优越的燃料使用性能，从而终端用户对于高闪点润滑油产品有着极大的需求。
本发明的一个优选实施方案，其提供一种润滑油组合物，与相同粘度的商业化工业润滑油相比，不仅其密度下降约10％，有着惊人的能量节约效应，而且通过使用窄馏分基础油，该组合物按JIS K 2265测量得到的闪点至少为250℃。
然而，用作工业润滑油产品的具有高闪点的窄馏分基础油在分子量分布方面与用于工业的普通基础油有着很大的不同，并且高分子量的烃类成分所占比例很小。因此，那些用来控制不同性能的润滑油添加剂的溶解度就非常低，从而就会有产生浑浊和沉淀的缺点，所以这些物质不能用作工业润滑油。
同时，近年来此类窄馏分基础油被用作汽车润滑油，例如用作机油和汽车齿轮箱润滑油，这些润滑油产品中以重量计每100份中含有1-10％的高分子量的无灰分散剂，例如丁二酸酰胺基分散剂化合物，由于不同的润滑油添加剂可以被分散在窄馏分基础油中，所以对溶解度而言没有什么特别的问题。
然而，用在汽车润滑油中的高分子量无灰分散剂即使在处理率低于1％wt(例如为0.1％wt时)也不能用于液压系统中，因为在水的存在下会发生乳化这种不希望的性能。
在本发明中，当在工业润滑油使用特定的窄馏分基础油时，考虑到要增加能量节约和具有高闪点，通过应用特定的胺类化合物使得溶解度、低摩擦性能和防锈性能都得到了令人吃惊的改善。
公开号为2002-338983的日本待审专利申请公开了一种润滑油组合物，其将烷基胺添加到润滑油基础油中，但通过组合烷基胺和防锈剂使防锈剂的量大幅下降，这就导致由防锈剂提供的极压性能下降到了最低的程度。但上述文献并没有公开建议使用本发明中含有叔烷基的伯胺作为伯胺。
公开号为H8-134488的日本待审专利申请公开了一种润滑油组合物，其将烷基胺添加到润滑油基础油中。然而，其中公开的烷基为饱和或不饱和直链烷基，并未公开本发明润滑油组合物中所用的支链叔烷基伯胺。此外，所述文献只公开了具有ISO VG10-220(40℃)运动粘度的油类优选用作润滑油基础油。
公开号为H11-71330的日本待审专利申请公开了一种支链叔烷基伯胺混合物及其制备方法。其中公开了将该胺类作为多功能添加剂而用于燃料、润滑油和颜料中，但其并没有公开本发明的润油基础油。
公开号为2001-172659的日本待审专利申请公开了一种用于减震器中的液压油组合物，其中在润滑油基础油中包含具有C12-C14烷基和/或烯基的脂族胺，但其并没有公开本发明的支链叔烷基。其公开所用润滑油基础油优选为基础油，其40℃运动粘度最小值优选为8mm2/s，更优选为10mm2/s，40℃运动粘度最大值优选为60mm2/s，更优选为40mm2/s。其还公开了，从尽可能降低阻尼力变化角度考虑，粘度指数优选为至少80，更优选为至少95，但其未公开本发明的润滑油基础油。
公开号为2001-172660的日本待审专利申请公开了一种用于减震器中的液压油组合物，其中在润滑油基础油中含有脂族胺，该胺带有3-8个碳原子的烷基和/或烯基，但其并没有公开本发明的支链叔烷基。其公开了优选所用润滑油基础油的40℃运动粘度最小值优选为8mm2/s，更优选为10mm2/s，40℃运动粘度最大值优选为60mm2/s，更优选为40mm2/s。其还进一步公开了从尽可能降低阻尼力变化角度考虑，粘度指数优选为至少80，更优选为至少95，但其未公开本发明的润滑油基础油。
公开号为2002-194376的日本待审专利申请公开了一种用于减震器中的液压油组合物，其中在润滑油基础油中含有与本发明所用胺类相同的脂族伯胺，但对润滑油基础油并无特别的限制，可以使用任何通常用作润滑油基础油的油类。如上述，其公开了所用油类的40℃运动粘度最小值优选为8mm2/s，更优选为10mm2/s，40℃运动粘度最大值优选为60mm2/s，更优选为40mm2/s。其还公开了从尽可能降低阻尼力变化角度考虑，粘度指数优选为至少80，更优选为至少95，但其未公开这样的事实，即本发明润滑油基础油的粘度指数至少为130，密度不大于0.84g.cm-3。
本发明令人吃惊地提供一种润滑油组合物，其即使在使用普通润滑油添加剂时也会降低油泥的形成，并且具有优异的贮存稳定性、低摩擦性能、较小的压力传递损失、较小的管道供给压力损失和低的可燃性。
在一个优选的实施方案中，本发明提供一种润油组合物，其包含润滑油基础油，其中所述组合物40℃运动粘度为18-60mm2/s，粘度指数为130-150，15℃密度为0.80-0.84g.cm-3，并且按JIS K 2265所测闪点至少为220℃。
在本发明的一个优选实施方案中，润滑油组合物可进一步包括含有C8-C20叔烷基的伯胺，其可以由下述通式(1)来表示
Figure A20048000445500081
其中x为1-17的整数，y为1-17的整数，z为1-17的整数，并且x+y+z为7-19的整数。
适宜地，100重量份本发明的润滑油组合物中含有0.001-5.0重量份的如通式(1)所示的伯胺。
本发明进一步提供液压油、机床油、齿轮油、压缩机油、汽轮机油、轴承油和传热流体，其中将润滑油添加剂混入到本发明的润滑油基础油中。
构成本发明润滑油组合物的润滑油基础油成分是石油基和/或合成烃类基础油。
在一个优选的实施方案中，本发明的润滑油组合物具有和润滑油基础油相同的运动粘度、粘度指数、密度和闪点，这是因为该润滑油组合物所含有的基础油的性质提供的主要效果。
因此，在本发明所使用的润滑油基础油性质方面，基于JIS K 2283所规定的实验方法测量的40℃运动粘度为18-60mm2/s，优选为25-53mm2/s，更优选为28-51mm2/s。如果40℃运动粘度高于60mm2/s，即使密度很低，液压装置中的管道供给压力损失也是相当的大，这就不可避免地使能量节约性能变差。进一步说，如果其低于18mm2/s，不仅是闪点不可能保持为至少250℃，而且设备在耐磨性方面也会产生问题，这是不希望的。
此外，其中40℃运动粘度参考ISO 3448和ASTM D 2422所定义的工业润滑油粘度分布的ISO VG32和ISO VG46。
在粘度指数方面，高粘度指数意味着温度对润滑油粘度的依赖较小，例如，当液压装置开始启动时，液压油的温度比较低，而同时具有低粘度指数的液压油将会有较高的粘度，则具有高粘度指数的液压油将在较低温度下具有较低的粘度并有可能降低启动时的能耗。
在此，对于本发明所用的润滑油基础油的性质，按JIS K 2283所定义的粘度指数通常为130-150，优选为132-150，更希望的是135-150。
例如，在一种情况下，40℃运动粘度为46mm2/s且粘度指数为110，10℃运动粘度为283.06mm2/s，同时如果粘度指数为130，则10℃运动粘度为250.1mm2/s，若粘度指数为135，则其为242.98mm2/s，且室温下粘度相应于粘度指数会有很大的变化，并且因为电能消耗也会随运动粘度增加，所以也希望较高的粘度指数以降低启动时的能耗。
在本发明中，按JIS K 2249定义的润滑油密度测量方法测得15℃润滑油基础油的密度通常为0.80-0.84g.cm-3，优选为0.81-0.84g.cm-3，更优选为0.815-0.835g.cm-3，最优选为0.820-0.830g.cm-3。
此外，液压装置通常在油温为40-60℃下进行操作，但在15℃密度为0.84g.cm-3时，使用JIS K 2249的密度计算方法计算得40℃时为0.8233g.cm-3，50℃时为0.8167g.cm-3，60℃时为0.8100g.cm-3，且优选40℃时不大于0.8167g.cm-3，优选50℃时不大于0.8167g.cm-3，优选60℃时不大于0.8100g.cm-3。
进一步，因为具有低摩擦性能的润滑油组合物有助于能量节约，所以优选具有低摩擦性能，这样在钢-钢状态下就不会发生粘滑作用。
从闪点方面来说，用JIS K 2265中定义的Cleveland公式来测量的润滑油基础油闪点通常至少为220℃，优选为250℃，更优选为至少252℃，甚至更优选为至少256℃。
因为JIS K 2265中规定的室内平行误差为8℃，所以最希望为至少258℃的值以确保实际闪点为至少250℃。很希望按JIS K 2265测量的闪点为258-272℃。
在2002年6月所修订的日本燃料规定中，一些闪点为250℃或更高的常规第4类石油产品被分为指定可燃物质或可燃液体，并且对于这些物质的危险品物质管理规定也大大放松，因此希望闪点为250℃或更高。
另一方面，据说闪点为278℃或更高的物质是高于危险物质分类的。
一方面，润滑油组合物的贮存稳定性对于提供作为工业润滑油的有用性能来说是很重要的。另一方面，在精确的液压系统中会产生问题，例如，在润滑油组合物中发生混浊或沉淀时会产生问题。
任何具有上述性质的石油基润滑油基础油都适用于本发明。然而，通常溶剂精制的基础油或普通加氢精制基础油不具备这些性质。
基础油中烃的分子量分布非常窄的窄馏分基础油可以作为满足这些条件的基础油。
有三类窄馏分基础油适用于本发明，即：
(1)高度加氢裂化基础油，其粘度指数至少为130(通常为145-155)，其来自于加氢裂化(催化裂化)散蜡，其中将溶剂脱蜡分离的散蜡作为原料，在催化剂存在下，将直链链烷烃异构为支链链烷烃；
(2)润滑油基础油，其粘度指数至少为130(通常为145-155)，其来自于下列过程：使用来自天然气(甲烷等)气化过程(部分氧化)的氢气和一氧化碳在费-托合成过程中产生重直链链烷烃，接着对其进行上述相同的催化裂化和异构化过程；和
(3)烯烃低聚物合成烃基础油(粘度指数至少为130)，其来自单体的均聚或共聚，所述单体选自直链或支链烯基烃类，该烃的碳原子数为5-15，优选为8-12，例如是Esso Mobil Co.、BP Amoco Co.、Chevron Texaco Co.和Fortam Co.的产品。
费-托衍生基础油可以是任何费-托衍生基础油，例如下列专利所公开的：EP-A-776959、EP-A-668342、WO-A-9721788、WO-0015736、WO-0014188、WO-0014187、WO-0014183、WO-0014179、WO-0008115、WO-9941332、EP-1029029、WO-0118156和WO-0157166。
本发明中，这三类窄馏分基础油可以单独或混合使用以提供所规定的粘度。
此类窄馏分油类还显示了特别好的抗挥发性。例如，当组合这些基础油制备工业润滑油粘度分类为ISO VG 32等级时，ASTM D 5800所定义的挥发损失实验(NOACK)结果降低了8％或更少。进一步，以相同方法制备的ISO VG 46等级油的挥发损失试验结果是少于5％。因此，这些窄馏分基础油也可适用于需要低挥发度的润滑油中，例如用在压缩机润滑油中。
进一步，以ASTM D 3238中规定的测量方法测定这些窄馏分基础油组合物中芳烃含量(％CA)不大于0.1wt％，链烷烃含量(％CP)至少为85wt％，异构烷烃含量至少为80wt％，硫元素含量不大于50ppm，氮元素含量不大于5ppm，极性物质总量不大于1％，并且有如下性质：折光率至少为1.45，苯胺点至少是120℃，无色，透明，且以ASTM D 1500规定的颜色测量方法划分为L0.5级。
即使和常规的润滑油添加剂混合，也可以惊奇地发现抑制了油泥的生成，通过添加上述通式(1)表示的伯胺化合物可以使润滑油基础油保持上述优异的性质。
在本发明润滑油组合物中，在每100重量份的润滑油组合物中，以通式(1)代表的伯胺化合物的含量优选为0.001-1.0重量份，优选为0.001-0.5重量份，最优选为0.001-0.05重量份。
以上述通式(1)中以CxH2x+1，CyH2 y+1和CzH2z+1表示的脂族烃基的实例包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、直链和支链戊基、直链和支链己基、直链和支链庚基、直链和支链辛基、直链和支链壬基、直链和支链癸基、直链和支链十一烷基、直链和支链十二烷基、直链和支链十三烷基、直链和支链十四烷基、直链和支链十五烷基、直链和支链十六烷基以及直链和支链十七烷基。
可用于本发明润滑油组合物中的具有叔C8-C20烷基的优选伯胺化合物的实例包括二甲基戊基取代的甲胺、二甲基己基取代的甲胺、二甲基庚基取代的甲胺、二甲基辛基取代的甲胺、二甲基壬基取代的甲胺、二甲基癸基取代的甲胺、二甲基十二烷基取代的甲胺、二甲基十四烷基取代的甲胺、二甲基十六烷基取代的甲胺、甲基乙基己基取代的甲胺、甲基乙基戊基取代的甲胺、甲基乙基壬基取代的甲胺、甲基乙基十一烷基取代的甲胺、二乙基己基取代的甲胺、二乙基丁基取代的甲胺、二乙基己基取代的甲胺、二乙基辛基取代的甲胺、二乙基十四烷基取代的甲胺、二丙基丁基取代的甲胺、二丙基己基取代的甲胺、二丙基辛基取代的甲胺、二丙基癸基取代的甲胺、丙基二丁基取代的甲胺、丙基丁基戊基取代的甲胺、丙基丁基己基取代的甲胺、丙基丁基辛基取代的甲胺、三丁基取代的甲胺、二丁基戊基取代的甲胺、二丁基己基取代的甲胺、二丁基辛基取代的甲胺、三戊基取代的甲胺、二戊基辛基取代的甲胺以及三己基取代的甲胺。
常规用于润滑油组合物中的各类添加剂也适用于本发明。
因此，可以加入已知的润滑油添加剂，例如抗氧化剂、金属钝化剂、极压添加剂、油改进剂、防沫剂、粘度指数改进剂、倾点降低剂、清洁分散剂、防锈剂和抗乳化剂。
胺-基抗氧化剂的实例包括二烷基二苯胺，例如p，p’-二辛基-二苯胺(例如，Seiko Kagaku公司生产的商品名称为“Sonoflex OD-3”的产品)、p，p’-二-α-甲基苯甲基-二苯胺以及N-p-丁基苯基-N-p’-辛基苯胺，单烷基二苯胺例如单-叔丁基二苯胺以及单-辛基二苯胺，双(二烃基苯基)胺如二-(2，4-二乙基苯基)胺和二(2-乙基-4-壬基苯基)胺，烷基苯基-1-萘胺如辛基苯基-1-萘胺和正叔十二烷基苯基-1-萘胺、1-萘胺，芳基萘胺如苯基-1-萘胺、苯基-2-萘胺、正己基苯基-2-萘胺和正辛基苯基-2-萘胺，苯二胺如N，N′-二异丙基-p-苯二胺和N，N′-二苯-p-苯二胺，以及吩噻嗪类，例如吩噻嗪(Hodogaya Kagaku公司生产的吩噻嗪)和3，7-二-辛基吩噻嗪。
硫-基抗氧化剂的实例包括二烷基亚硫酸酯例如双十二烷基亚硫酸酯和二辛基亚硫酸酯；硫代二丙酸酯例如双十二烷基硫代二丙酸酯、双十八烷基硫代二丙酸酯、双十四烷基硫代二丙酸酯和十二烷基八癸基硫代二丙酸酯，以及2-巯基苯并咪唑。
酚基抗氧化剂的实例包括2-叔丁基苯酚、2-叔丁基-4-甲基酚、2-叔丁基-5-甲基酚、2，4-二叔丁基苯酚、2，4-二甲基-6-叔丁基苯酚、2-叔丁基-4-甲氧基苯酚、3-叔丁基-4-甲氧基苯酚、2，5-二-叔丁基对苯二酚(例如Kawaguchi Kagaku公司生产的商品名称为“Anteeji DBH”的产品)；2，6-二叔丁基-4-烷基酚例如2，6-二叔丁基苯酚、2，6-二叔丁基-4-甲基酚和2，6-二叔丁基-4-乙基酚；2，6-二-叔丁基-4-烷氧基酚，例如2，6-二-叔丁基-4-甲氧基酚和2，6-二-叔丁基-4-乙氧基酚、3，5-二-叔丁基-4-羟基苯甲基巯基醋酸辛酯；烷基-3-(3，5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯，例如正十八烷基-3-(3，5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯(例如Yoshitomi Seiyaku公司生产的商品名称为“YoshinoxSS”的产品)、正丁基-3-(3，5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯和2′-乙基己基-3-(3，5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯、2，6-右旋-叔丁基-α-二甲基氨基-对甲酚；2，2’-亚甲基-双(4-烷基-6-叔丁基苯酚)例如2，2’-亚甲基-双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)(例如Kawaguchi Kagaku公司生产的商品名称为″Antage W-400″的产品)、2，2-亚甲基-双(4-乙基-6-叔丁基苯酚)(例如Kawaguchi Kagaku公司生产的商品名称为″Antage W-500″的产品)；双酚例如4，4′-亚丁基双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)(例如Kawaguchi Kagaku公司生产的商品名称为″Antage W-300″的产品)、4，4′-亚甲基双(2，6-二叔丁基苯酚)(例如Shell Japan公司生产的商品名称为“Ionox 220AH”的产品)、4，4′-双(2，6-二叔丁基苯酚)、2，2-(二-p-羟基苯基)丙烷(双酚A，Shell Japan公司生产)、2，2-双(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙烷、4，4′-亚环己基双(2，6-叔丁基苯酚)、己二醇-双[3-(3，5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯](例如，Ciba Speciality、Chemicals公司生产的商品名称为″Irganox L109″的产品)、丙二醇双[3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯](如Yoshitomi Seiyaku公司以商品名称“Tominox 917”生产的产品)、2，2′-硫代-[二乙基-3-(3，5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯](例如，Ciba Speciality Chemicals公司生产的商品名称为″Irganox L115″的产品)、3，9-双{1，1-二甲基-2-[3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)-丙酸基]乙基}2，4，8，10-四氧螺环[5，5]十一烷(例如SumitomoKagaku生产的商品名称为″Sumilizer GA80″的产品)、4，4′-硫代双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)(例如Kawaguchi Kagaku公司生产的商品名称为″Antage RC″的产品)和2，2′-硫代双(4，6-二-叔丁基间苯二酚)；多酚，例如四[亚甲基-3-(3，5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]甲烷(例如，Ciba Speciality Chemicals公司生产的商品名称为″IrganoxL101″的产品)、1，1，3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基)丁烷(例如Yoshitomi Seiyaku公司生产的商品名称为″Yoshinox 930″的产品)、1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5-二-叔丁基-4-羟基苯甲基)苯(例如Shell Japan公司生产的商品名称为“Ionox 330”的产品)、双-[3，3′-双(4′-羟基-3′-叔丁基苯基)丁酸]乙二醇酯、2-(3′，5′-二-叔丁基-4-羟基苯基)甲基-4-(2″，4″-二-叔丁基-3″-羟基苯基)甲基-6-叔丁基苯酚和2，6-双(2′-羟基-3′-叔丁基-5′-甲基苯甲基)-4-苯甲酚、以及对叔丁基苯酚-甲醛缩合物和对叔丁基苯酚-乙醛缩合物。
磷基抗氧化剂的实例包括三芳基亚磷酸酯例如三苯基亚磷酸酯和三甲苯基亚磷酸酯，三烷基亚磷酸酯例如三-十八烷基烷基亚磷酸酯和三-癸基亚磷酸酯、以及三-十二烷基三硫代亚磷酸酯。
这些抗氧化剂可以单独或组合使用，在每100重量份的润滑油组合物中其含量为0.01-2.0重量份。
适用于本发明润滑油组合物的金属钝化剂包括苯并三唑和苯并三唑衍生物，包括4-烷基苯并三唑例如4-甲基苯并三唑、5-烷基苯并三唑例如5-甲基苯并三唑和5-乙基苯并三唑、1-烷基苯并三唑例如1-二辛基氨基甲基-2，3-苯并三唑、1-烷基甲苯三唑例如1-二辛基氨基甲基-2，3-甲苯三唑；苯并咪唑和苯并咪唑衍生物，包括2-(烷基二硫代)苯并咪唑例如2-(辛基二硫代苯并咪唑)、2-(癸基二硫代)苯并咪唑和2-(十二烷基二硫代)苯并咪唑，和2-(烷基二硫代)-甲苯咪唑例如2-(辛基二硫代)甲苯咪唑、2-(癸基二硫代)甲苯咪唑和2-(十二烷基二硫代)甲苯咪唑；吲唑和吲唑衍生物，包括4-烷基吲唑、5-烷基吲唑和甲苯吲唑；苯并噻唑和苯并噻唑衍生物，包括2-巯基苯并噻唑(例如Chiyoda Kagaku公司生产的商品名称为“Thiolite B-3100”的产品)、2-(烷基二硫代)苯并三唑例如2-(己基二硫代)苯并三唑和2-(辛基二硫代)苯并噻唑、2-(烷基二硫代)甲苯噻唑例如2-(己基二硫代)甲苯噻唑和2-(辛基二硫代)甲苯唑、2-(N，N-二烷基二硫代氨基甲酰)苯并噻唑，例如2-(N，N-二乙基二硫代氨基甲酰)苯并噻唑、2-(N，N-二丁基二硫代氨基甲酰)苯并噻唑和2-(N，N-二己基二硫代氨基甲酰)苯并噻唑以及苯并噻唑衍生物，包括2-(N，N-二烷基二硫代氨基甲酰)甲苯噻唑，例如2-(N，N-二乙基二硫代氨基甲酰)甲苯噻唑和2-(N，N-二己基二硫代氨基甲酰)甲苯噻唑、苯并噁唑衍生物，包括2-(烷基二硫代)苯并噁唑例如2-(辛基二硫代)苯并噁唑、2-(癸基二硫代)苯并噁唑和2-(十二烷基二硫代)苯并噁唑和2-(烷基二硫代)甲苯噁唑例如2-(辛基二硫代)甲苯噁唑、2-(癸基二硫代)甲苯噁唑和2-(十二烷基二硫代)甲苯噁唑；噻二唑衍生物，包括2，5-双(烷基二硫代)-1，3，4-噻二唑，例如2，5-双(庚基二硫代)-1，3，4-噻二唑、2，5-双(壬基二硫代)-1，3，4-噻二唑、2，5-双(十二烷基二硫代)-1，3，4-噻二唑和1，2-双(十八烷基二硫代)-1，3，4-噻二唑，2，5-双(N，N-二烷基二硫代氨基甲酰)-1，3，4-噻二唑，例如2，5-双(N，N-二乙基二硫代氨基甲酰)-1，3，4-噻二唑、2，5-双(N，N-二丁基二硫代氨基甲酰)-1，3，4-噻二唑和2，5-双(N，N-二辛基二硫代氨基甲酰)-1，3，4-噻二唑，和2-N，N-二烷基二硫代氨基甲酰-5-巯基-1，3，4-噻二唑，例如，2-N，N-二丁基二硫代氨基甲酰-5-巯基-1，3，4-噻二唑和2-N，N-二辛基二硫代氨基甲酰-5-巯基-1，3，4-噻二唑，以及三唑衍生物，包括1-烷基-2，4-三唑例如1-二辛基氨基甲基-2，4-三唑。
这些金属钝化剂可以单独或组合使用，在每100重量份的润滑油组合物中其适宜含量为0.01-0.5重量份。
可以适用的防沫剂包括有机硅酸酯例如二甲聚硅氧烷、二乙基硅酸酯和氟硅酮以及非-硅酮防沫剂例如聚烷基丙烯酸酯。这些物质可以单独或组合使用，在每100重量份的润滑油组合物中其适宜含量为0.0001-0.1重量份。
可适用的粘度指数改进剂的实例包括非-分散型粘度改进剂，如聚异丁烯酸酯和烯烃共聚物如乙烯-丙烯共聚物和苯乙烯-二烯共聚物，以及含氮单体共聚于以上述物质中得到的分散型粘度改进剂。其适宜加入量为每100重量份的润滑油组合物中0-20重量份。然而，当通过添加粘度指数改进剂来调节润滑油组合物的粘度时，不可避免存在闪点降低，因此粘度指数改进剂的含量优选为0-5重量份，更优选为0-2重量份，最优选根本就不加粘度指数改进剂。
可以适用的倾点降低剂的例子包括聚异丁烯酸酯基聚合物。其适宜用量为每100重量份的润滑油组合物中0.01-5重量份。
可以适用的清洁分散剂的实例包括金属基清洁剂，例如中性或碱性碱土金属磺酸盐、碱土金属酚盐和碱土金属水杨酸盐，以及无灰分散剂例如烯基琥珀酰亚胺、烯基琥珀酸酯，以及一些改性产品，例如用硼化合物和硫化合物衍生的改性产品。这些物质可以单独或组合使用，在每100重量份的润滑油组合物中其适宜含量为0.01-1重量份。
可以适用的极压添加剂和油类改进剂包括硫-基极压添加剂如二烷基硫化物、二苯甲基硫化物、二烷基聚硫化物、二苯甲基聚硫化物、烷基硫醇、苯并噻吩和2，2′-二硫代双(苯并噻唑)以及脂族油改进剂例如脂肪酸酰胺和脂肪酸酯。这些极压添加剂和油类改进剂可以单独或组合使用，在每100重量份的润滑油组合物中其适宜含量为0.1-2重量份。
在大多数情况下，添加本发明的润滑油组合物就可以具有足够的防锈性能，但在使用环境需要较高的防锈性能时，则可以添加碱土金属盐而不影响过滤性质，如正烷基甲甘氨酸、苯氧基乙酸烷基酯、咪唑啉、King Industries公司生产的商品名称为“K-Corr100”的化合物及其碱金属盐或胺盐、日本待审专利H6-200268所公开的正酰基-正烷氧基烷基丁二氨酸酯以及EP-A-0801116所公开的磷酸酯的碱土金属盐。这些防锈剂可以单独或组合使用，在每100重量份的润滑油组合物中其适宜含量为0.01-2重量份。
可以将常规用作润滑油添加剂的已知抗乳化剂用作本发明润滑油组合物的抗乳化剂。在每100重量份的润滑油组合物中其适宜含量为0.0005-0.5重量份。
本发明的润滑油组合物可用作工业润滑油，尤其是用作液压油。此外，考虑到该润滑油组合物在消除水力管道压力损失方面的优异性能，其还可以被用作传热流体、机床油、齿轮油、压缩机油、汽轮机油、轴承油和润滑脂。
将参考下述涉及液压油的实施例来描述本发明，但这些实施例不打算以任何方式限制本发明。
实施例
下面描述实施例1-10和对比例1-15中混合的基础油和添加剂。
基础油1：混合重量比为56∶44的Shell XHVITM5.2和Shell XHVITM8.2来制备40℃运动粘度约为32mm2/s的基础油。Shell XHVI 5.2是对来自Shell MDS(Malaysia)Sdn.Bld.的Shell MDS Waxy Reffinate进行溶剂脱蜡的产物。Shell XHVI 8.2是矿物油。
基础油2：如上所述，混合重量比为5∶95的Shell XHVITM5.2和Shell XHVITM 8.2来制备40℃运动粘度约为46mm2/s的基础油。
基础油3：混合重量比为94∶6的一种聚α烯烃(其100℃运动粘度为6mm2/s)和另一种聚α烯烃(其100℃运动粘度为8mm2/s)来制备40℃运动粘度约为32mm2/s的基础油，上述二种聚α烯烃均来自BP Amoco公司。
基础油4：混合重量比为3∶97的一种聚α烯烃(其100℃运动粘度为6mm2/s)和另一种聚α烯烃(其100℃运动粘度为8mm2/s)来制备40℃运动粘度约为46mm2/s的基础油，上述二种聚α烯烃均来自BP Amoco公司。
基础油5：混合重量比为20∶80的溶剂精制基础油(500N)和溶剂精制油(150N)来制备40℃运动粘度约为32mm2/s的基础油，上述溶剂精制油按照美国石油协会所规定的API 1509的Appendix E被定义为第一类。
基础油6：混合重量比为48∶52的类似定义为第一类的溶剂精制基础油(500N)和溶剂精制油(150N)来制备40℃运动粘度约为46mm2/s的基础油。
基础油7：混合重量比为2∶98的类似定义为第二类的溶剂精制基础油(500N)和加氢精制油(150N)来制备40℃运动粘度约为32mm2/s的基础油。
基础油8：混合重量比为39∶61的类似定义为第二类的溶剂精制基础油(500N)和溶剂精制油(150N)来制备40℃运动粘度约为46mm2/s的基础油。
基础油9：混合重量比为75∶25的类似定义为第三类的溶剂精制基础油(150N)和加氢精制油(100N)来制备40℃运动粘度约为32mm2/s的基础油。
基础油10：混合重量比为92∶8的类似定义为第三类的溶剂精制基础油(500N)和溶剂精制油(150N)来制备40℃运动粘度约为46mm2/s的基础油。
胺1：来自Rohm and Haas公司的市售商品名称为“Primene JMT”的伯胺，其具有C16-C22的支链叔烷基。
胺2：来自Rohm and Haas公司的市售商品名称为“Primene 81R”的伯胺，其具有C12-C14的支链叔烷基。
胺3：来自Rohm and Haas公司的市售商品名称为“Primene TOA”的伯胺，其具有C8的叔辛基。
胺4：来自Lion公司的市售商品名称为“Amine T”的伯胺，其中动物脂油成分形成烷基基团。
胺5：来自Lion公司的市售商品名称为“Amine CD”的伯胺，其中棕榈油成分作为烷基基团。
胺6：来自Lion公司的市售商品名称为“Amine OD”的伯胺，其含有直链C8烷基基团。
其它的添加剂
添加剂1：其为下述成分的混合物：35wt％胺基抗氧化剂(Giba-Geigy公司生产，商品名称为“Irganox L57”)，50wt％酚基抗氧化剂(同样来自Giba-Geigy公司，商品名称为“Irganox L135”)，10wt％防锈剂(Lubrizol公司，商品名称为“Lubrizol 859”)和5wt％腐蚀抑制剂(Giba-Geigy公司，商品名称为“Sarkosyl 0”)。
添加剂2：其为下述成分的混合物：90wt％耐磨剂(Lubrizol公司，商品名称为“Lubrizol 1375”)和10wt％的摩擦控制剂(Kao公司，商品名称为“Emasol MO-50”)。
添加剂3：其为下述成分的混合物：50wt％耐磨剂(Kao公司，商品名称为“Reofos 65”)，5wt％防锈剂(Ethyl公司，商品名称为“Hitec536”)，3wt％的腐蚀抑制剂(Giba-Geigy公司，商品名称为“Sarkosyl0”)，17wt％胺基抗氧化剂(同样来自Giba-Geigy公司，商品名称为“Irganox L57”)和25wt％酚基抗氧化剂(同样来自Giba-Geigy公司，商品名称为“Irganox L135”)。
实施例1-10
                             表1
  实施例No.   1   2   3   4   5
  基础油1   98.97％
  基础油2   98.97％   98.97％
  基础油3   98.90％   98.97％
  基础油4
  胺1   0.03％   0.1％   0.03％
  胺2   0.03％   0.03％
  添加剂1   1.00％   1.00％   1.00％   1.00％   1.00％
  40℃运动粘度(mm2/s)   31.7   46.1   46.1   31.9   31.9
  粘度指数   150   145   145   135   135
  15℃密度(g.cm-3)   0.826   0.833   0.833   0.831   0.831
  闪点(℃)   252   258   258   258   258
  贮存稳定性   通过   通过   通过   通过   通过
  防粘滑性   通过   通过   通过   通过   通过
                                   表2
  实施例No.   6   7   8   9   10
  基础油3   98.97％   98.97％   98.90％   98.10％
  基础油4   98.97％
  胺1   0.10％   0.10％
  胺2   0.03％   0.03％
  胺3   0.03％
  添加剂1   1.00％   1.00％   1.00％
  添加剂2   1.00％
  添加剂3   1.00％
  40℃运动粘度(mm2/s)   31.9   31.9   46.1   31.9   32.1
  粘度指数   135   135   137   135   135
  15℃密度(g.cm-3)   0.831   0.831   0.834   0.831   0.833
  闪点(℃)   258   258   262   258   258
  贮存稳定性   通过   通过   通过   通过   通过
  防粘滑性   通过   通过   通过   通过   通过
对比例1-15
                                     表3
  对比例No.   1   2   3   4
  基础油1   98.97％
  基础油2
  基础油3   98.97％   99.00％   98.97％
  基础油4
  胺4   0.03％
  胺5   0.03％   0.03％
  添加剂1   1.00％   1.00％   1.00％   1.00％
  40℃运动粘度(mm2/s)   31.7   31.9   31.9   31.9
  粘度指数   150   135   135   135
  15℃密度(g.cm-3)   0.826   0.831   0.831   0.831
  闪点(℃)   252   258   258   258
  贮存稳定性   失败   失败   通过   失败
  防粘滑性   通过   通过   失败   通过
                                    表4
  对比例No.   5   6   7   8   9
  基础油4   98.97％
  基础油5   98.97％   98.97％
  基础油6   98.97％
  基础油7   98.97％
  胺1   0.03％   0.03％   0.03％
  胺4   0.03％
  胺5   0.03％
  添加剂1   1.00％   1.00％   1.00％   1.00％   1.00％
  40℃运动粘度(mm2/s)   46.1   31.5   31.5   45.6   32.0
  粘度指数   137   106   106   108   102
  15℃密度(g.cm-3)   0.834   0.870   0.870   0.875   0.864
  闪点(℃)   262   231   231   245   220
  贮存稳定性   失败   通过   通过   通过   通过
  防粘滑性   通过   通过   通过   通过   通过
                                     表5
  对比例No.   10   11   12   13   14   15
  基础油3   98.97％   99.00％
  基础油7   98.97％
  基础油8   98.97％
  基础油9   98.97％
  基础油10   98.97％
  胺1   0.03％   0.03％
  胺4   0.03％
  胺5   0.03％   0.03％
  添加剂1   1.00％   1.00％   1.00％   1.00％
  添加剂2   1.00％   1.00％
  40℃运动粘度(mm2/s)   32.0   45.9   31.9   46.0   31.9   31.9
  粘度指数   102   107   128   127   135   135
  15℃密度(g.cm-3)   0.864   0.867   0.841   0.847   0.831   0.831
  闪点(℃)   220   232   242   252   258   258
  贮存稳定性   通过   通过   通过   通过   失败   失败
  防粘滑性   通过   通过   通过   通过   通过   通过
下面描述在实施例和对比例中所用的各种性能测试方法
防粘滑性试验
使用Cincinnati Milacron公司制造的粘滑测试仪(上文所述的ASTM D 2877)进行测定，将样品油涂覆在钢质测试部件之间，该部件的滑动速度为12.7mm/分钟，载荷为22.4kgf。判断是否发生粘着从而评估低-摩擦性，即样品油的能量节约性能。在发生粘滑现象的情况下，润滑油有高摩擦系数，从能量节约的角度来看这是令人不满意的，从而被评估为失败。
贮存稳定性
将样品油放入到一个干净光亮的烧瓶中，然后将其放在冬夜的室外以评估溶解性能，那些没有生成混浊或沉淀的被认为是通过了测试。此外，室外温度是在5至零下5℃之间缓慢变化的。
根据本发明，令人惊奇的可以提供一种工艺，其通过使用工业润滑油中的特定窄馏分基础油并联合使用特定的胺化合物，从而使得溶解性能改善、摩擦降低和防锈性能改进。
无论从安全方面来看，还是从组合物的实际性能来看，本发明的润滑油组合物均具有优异的热氧化稳定性、润滑性能和过滤性能。
应该意识到上述表格中流体的40℃运动粘度、粘度指数和密度均是在其中使用基础油的结果。
实施例11和对比例16-18
表6中描述实施例11和对比例16-18所测试的组成：
  实施例11   对比例16   对比例17   对比例18
  组合物类型   本发明的组合物，包括98.97％的基础油4、0.03％的胺2，余量为标准添加剂成分。ISO VG 46   WO-A-00/63325的耐磨液压油。基于矿物油的(HVI)。ISO VG 68   合成生物降解润滑油。可商购的ISO VG46环境可接受液压流体，其由合成酯类(HEES)和无灰添加剂组成。酯基类ISO VG 68   粘度改进剂，改进的多级液压常规耐磨液压油。基于矿物油的(HVI)。ISO VG 68
  粘度指数   136   100   180   150
  40℃运动粘度(mm2/s)   46.6   64.8   63.6   67.6
  密度(g.cm-3)   0.8340   0.8567   0.9044   0.8598
实验方法
利用Denison PVH 57可变位移活塞泵，在不同的温度、压力和油流率下进行了一系列实验。
实验条件的设计尽可能模拟工业应用。
·最大压力为120Bar，2500转/分钟，49L/分钟；
·在最大120Bar的压力下，温度范围为35-75℃；
·2500转/分钟，49L/分钟；
·可行Vks在17-100cSt之间。
·采用测量排出(泄漏)来计算体积效率；
·在特定温度下来模拟VG 46流体的使用。
           温度(℃)
  ISO 46   ISO 68
  68   80
  59   70
  50   60
  42   50
  32   40
  23   30
  12   20
·应用HBM型扭矩转化器，在已校正速率和输入功率读数的条件下测量扭矩，从而计算机械效率。
第一个试验用来评价改变斜板凸轮角度或驱动速度的关系对泵效率的影响(预测是没有影响的)。将斜板凸轮设定在不同的角度上从而获得特定的运转条件，设定流率、速度、温度和压力，这样唯一可以变化的是泵的位移。收集数据后进行效率计算，结果发现这些影响低于测试仪器的范围，因此上述关系可以忽略不计。
在保持恒定的斜板凸轮角度从而保持恒定流率的条件下，改变驱动速度来进行其它实验。
在不同温度条件下，进行了一系列恒流率和压力试验以测定温度对体积效率的影响(以及较小范围的机械效率)。
泵操作条件
使用Denison液压活塞泵台架来测定液压流体和泵效率，包括发现电力故障和扭矩转动器的校正。具有过流开关的接触盒控制台架，与电子控制盒连接的表盘调节驱动轴速度。流体温度在室温至80℃之间变化。在正常实验条件下，通过手动旋进阀门使压力在0-130Bar之间变化。
需要定期进行维护和清洗，例如更换流体和调节斜板凸轮。
·在更换流体时更换过滤器。
·每次实验前后要取1升的流体样本。
·每次实验前后要测量40℃和100℃的Vks、水含量和清洁度。
实验结果小结
(N.B.40℃时，利用Stabinger自动粘度计来测量动态粘度和密度，而用Denison效率台架实验进行其它测量)。
                               表7
  实施例11   对比例16   对比例18   对比例17
  粘度指数   136   100   180   150
  密度   0.8340   0.8567   0.9044   0.8598
  温度(℃)   流体相对效率(％)   流体相对效率(％)   流体相对效率(％)   流体相对效率(％)
  45   92.1
  50   92.3
  55   92.5   91.9   91.9   91.8
  60   92.7   92.1   92
  65   92.9   92.2   92.1   91.7
  70   92.3   92.2
  75   92.5   92.3   91.6
从表6和7可以明显看出，与对比例16的常规耐磨液压油相比，实施例11的组合物不仅具有较高的粘度指数，而且密度明显较低。
表7的结果表明，实施例11的组合物具有令人吃惊的最高相对效率，即当泵送每单位流体时泵所需能量较小。在管道占较高比例的真实系统中，期望能增效5％或更高，这种增效是可以通过监测电力消耗而确定。
因此，同样令人吃惊的是，在试验台架上，在泵所控制的系统中，密度确实对能量效率有很大的贡献，这是基于粘度指数的传统理论所不期望的，并且可归因于运动粘度的影响，而粘度指数正是由运动粘度计算的。
本发明通过使用工业润滑油中的窄馏分基础油从而使增加能量节约和必要时升高闪点成为可能，并且本发明提供一种润滑油组合物，相对于具有相同粘度的商用工业润滑油来说，其密度降低了约10％，并且令人吃惊地具有能量节约效应。
进一步，本发明的润滑油组合物可被广泛用作工业润滑油，例如液压油、机床油、齿轮油、压缩机油、汽轮机油、轴承油、传热流体和润滑脂。

Claims (10)

1.一种润滑油组合物，其包括润滑油基础油，其中所述组合物的40℃运动粘度为18-60mm2/s，粘度指数为130-150，并且15℃密度为0.80-0.84g.cm-3。
2.权利要求1的润滑油组合物，进一步包括具有C8-C20叔烷基的伯胺，其可以由下述通式(1)来表示
其中x为1-17的整数，y为1-17的整数，z为1-17的整数，并且x+y+z为7-19的整数。
3.权利要求2的润滑油组合物，其中每100重量份润滑油组合物配混0.001-5.0重量份由通式(1)表示的伯胺。
4.权利要求1-3任一项的润滑油组合物，其中按JIS K2265测量的该组合物闪点为至少220℃。
5.权利要求1-4任一项的润滑油组合物，其中润滑油基础油是费-托衍生基础油。
6.权利要求1-5任一项的润滑油组合物，其中所述组合物的粘度指数为135-150。
7.权利要求1-6任一项的润滑油组合物，其中所述组合物的40℃运动粘度为25-53mm2/s。
8.权利要求1-7任一项的润滑油组合物，其中所述组合物的密度为0.81-0.84g.cm-3。
9.权利要求1-8任一项的润滑油组合物，其中所述组合物还包括一种或多种选自如下的润滑油添加剂：抗氧化剂、金属钝化剂、极压添加剂、油改进剂、防沫剂、粘度指数改进剂、倾点降低剂、清洁分散剂、防锈剂和抗乳化剂。
10.权利要求1-9任一项的润滑油组合物作为液压油、机床油、齿轮油、压缩机油、传热流体、汽轮机油和/或轴承油的应用。
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