CN1847378A - 牵引机流体 - Google Patents

牵引机流体

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CN1847378A CNA2006100793865A CN200610079386A CN1847378A CN 1847378 A CN1847378 A CN 1847378A CN A2006100793865 A CNA2006100793865 A CN A2006100793865A CN 200610079386 A CN200610079386 A CN 200610079386A CN 1847378 A CN1847378 A CN 1847378A
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Abstract

本发明涉及一种由超级牵引机通用油(STUO)制备通用牵引机传动油(UTTO)的方法。

Description

牵引机流体
技术领域
【001】本发明涉及一种由超级牵引机通用油(STUO)制备通用牵引机传动油(UTTO)的方法。
背景技术
【002】通用牵引机传动油(UTTO)和超级牵引机通用油(STUO)均是用于润滑非公路移动式设备的运动部件的多用润滑油，所述的非公路移动式设备例如牵引机、非公路设备和建筑设备。上述流体旨在润滑上述设备的所有传动装置、差速器、最终驱动行星式齿轮、湿式制动装置和液压系统。上述通常称为牵引机流体的流体旨在满足特定制造商的要求。
【003】超级牵引机通用油(STUO)将发动机润滑油的性能与传动装置、差速器、最终驱动行星式齿轮、湿式制动装置和液压的性能相结合。然而用来配制UTTO和STUO流体的许多添加剂在功能上相近，如果配伍不合适，它们可能会有有害的效应。例如，一些发动机润滑油中使用的抗磨剂和极压添加剂可使液压泵中铜构件极大地腐蚀。用于汽油机或柴油机性能的清洁剂和分散剂可能对湿式制动装置性能不利。用于降低湿式制动装置噪声的专用摩擦改进剂可能缺乏发动机润滑油性能所要求的热稳定性。
【004】通常，将牵引机流体设计为满足特定制造商要求的第一专用流体。UTTO通常满足北美洲的规范要求，因而优选使用在北美洲。UTTO配方通常在较低的处理率下使用，即约5-8重量％。STUO通常满足欧洲和一些其它外国地区的规范要求，因而优选使用在这些地方。STUO配方通常在较高的处理率下使用以适应超级发动机性能要求，所述处理率为约8-15重量％。如果添加剂整套配方中加入粘度指数改进剂和或降凝剂以提供用于多级油的添加剂整套配方，这些处理率可以更高。因为这两种应用所需的规范不同，现在没有一种替代另一种的实践。拥有容易由UTTO转化为STUO且反之亦然的单一流体对设备制造商和用户都有益处。
发明内容
【005】根据本发明的一个实施方案，一种由超级牵引机通用油(STUO)制备通用牵引机传动油(UTTO)的方法可包括减少制备STUO的一种或多种添加剂组分的量以提供UTTO，其中STUO满足John Deere J20-C性能规范和FordM2C134D性能规范。
根据一个实施方案，在上述方法中，一种或多种添加剂组分包括一种或多种选自无灰分散剂、清洁剂、腐蚀抑制剂、摩擦改进剂、抗氧剂、极压剂、抗磨剂、抗泡剂和消泡剂的添加剂。
根据一个实施方案，在上述方法中，减少一种或多种添加剂组分的量包括使无灰分散剂的量减少约5％至约100％。
根据一个实施方案，在上述方法中，减少一种或多种添加剂组分的量包括减少清洁剂的量以足以改进UTTO的允许含水量。
根据一个实施方案，在上述方法中，减少一种或多种添加剂组分的量包括使清洁剂的量减少约50％至约100％。
根据一个实施方案，在上述方法中，减少一种或多种添加剂组分的量包括使腐蚀抑制剂的量减少约25％至约100％。
根据一个实施方案，在上述方法中，腐蚀抑制剂为曲轴箱腐蚀抑制剂。
根据一个实施方案，在上述方法中，减少一种或多种添加剂组分的量包括减少摩擦改进剂的量以足以改进湿式制动装置的噪声。
根据一个实施方案，在上述方法中，减少一种或多种添加剂组分的量包括使摩擦改进剂的量减少约25％至约100％。
根据一个实施方案，在上述方法中，减少一种或多种添加剂组分的量包括使抗氧剂的量减少约25％至约100％。
根据一个实施方案，在上述方法中，抗氧剂为高温抗氧剂。
根据一个实施方案，在上述方法中，减少一种或多种添加剂组分的量包括使无灰分散剂的量减少约5％至约100％，使清洁剂的量减少约50％至约100％，使腐蚀抑制剂的量减少约25％至约100％，使摩擦改进剂的量减少约25％至约100％，使抗氧剂的量减少约25％至约100％。
根据一个实施方案，在上述方法中，减少制备STUO的一种或多种添加剂组分的量以提供UTTO包括省略一种或多种添加剂组分。
根据一个实施方案，在上述方法中，减少制备STUO的一种或多种添加剂组分的量以提供UTTO包括省略无灰分散剂、清洁剂和抗氧剂。
根据一个实施方案，公开了由上述方法制备的UTTO。
根据一个实施方案，在上述UTTO中，STUO包括主要量的基油和较少量的添加剂浓缩物，以及其中UTTO包括主要量的基油和较少量的添加剂浓缩物，其中UTTO添加剂浓缩物的处理率比STUO添加剂浓缩物的处理率少约40％至约70％。
根据一个实施方案，公开了由上述方法制备的UTTO润滑牵引机运动部件的用途。
根据一个实施方案，公开了由上述方法制备的UTTO润滑非公路移动式设备的传动装置、静液压传动装置、齿轮箱、最终驱动装置、液压系统和湿式制动装置中的一种或多种或全部的用途。
根据一个实施方案，公开了由上述方法制备的UTTO润滑建筑设备的传动装置、静液压传动装置、齿轮箱、最终驱动装置、液压系统和湿式制动装置中的一种或多种或全部的用途。
根据一个实施方案，公开了由上述方法制备的UTTO润滑牵引机的传动装置、静液压传动装置、齿轮箱、最终驱动装置、液压系统和湿式制动装置中的一种或多种或全部的用途。
【006】根据另一个实施方案，一种制备超级牵引机通用油的方法可包括用含有一种或多种选自无灰分散剂、清洁剂、腐蚀抑制剂、摩擦改进剂和抗氧剂的零件市场添加剂整套配方顶处理(top treat)通用牵引机传动油。
【007】根据另一个实施方案，一种具有改进极压性能的通用牵引机传动油(UTTO)，其中UTTO由超级牵引机通用油(STUO)制备，可包括减少制备STUO的一种或多种添加剂组分的量以提供UTTO，其中STUO满足John DeereJ20-C性能规范和Ford M2C134D性能规范。
【008】根据另一个实施方案，一种具有改进铜磨损性能的通用牵引机传动油(UTTO)，其中UTTO由超级牵引机通用油(STUO)制备，可包括减少制备STUO的一种或多种添加剂组分的量以提供UTTO，其中STUO满足John DeereJ20-C性能规范和Ford M2C134D性能规范。
根据另一个实施方案，上述UTTO适合在静液压传动装置中使用。
【009】根据另一个实施方案，一种具有改进摩擦性能的通用牵引机传动油(UTTO)，其中UTTO由超级牵引机通用油(STUO)制备，可包括减少制备STUO的一种或多种添加剂组分的量以提供UTTO，其中STUO满足John DeereJ20-C性能规范和Ford M2C134D性能规范。
【010】本发明另外的目的和优点一部分将在以下的说明书中阐明，而一部分从说明书中是显而易见的，或者可以通过实施本发明而了解到。本发明的目的和优点将通过在附加的权利要求中特别指出的要素和组合认识并获得。
【011】应该理解，无论是前面的发明内容还是接下来的发明详述均是示例性的和仅是解释性的，并不限制本发明所要求保护的内容。
附图说明
【012】图1是描述采用法莱克斯D-2714环对块试验(Falex D-2714 Ring onBlock Test)的本发明和对比例的试验结果的图。
【013】图2是描述采用法莱克斯D-2714环对块试验的本发明和对比例的试验结果的图。
                           具体实施方式
【014】根据本发明，在此提供一种由超级牵引机通用油(STUO)制备通用牵引机传动油(UTTO)的方法。UTTO也可称作牵引机液压流体(THF)。超级牵引机通用油(STUO)也可称为万用超级牵引机油(STOU)。UTTO与STUO在合格流体需满足的规范试验方面不同。例如，STUO需要通过所有UTTO性能规范试验并通过一系列发动机性能测试。这样，STUO配方处理率可以是UTTO配方处理率的两倍。例如，高约40％-约100％。现已发现，满足STUO性能的流体可通过特定的方式改性以提供仍然满足所有UTTO性能试验要求的低处理率配方。进一步地，本发明公开了所述改性流体可以使用那些省略或减量的添加剂再次顶处理以再制备STUO。
【015】因为UTTO和STUO的规范不同，目前没有没有一种替代另一种的实践。本发明公开了对设备制造商和使用者提供容易由UTTO转化为STUO且反之亦然的单一流体。此外，添加剂公司将因降低它们的研发成本而受益。通过使用同样的添加剂平台并有选择地减少或省略制备STUO的添加剂，所述添加剂是仅影响发动机润滑油性能的添加剂，会降低处理率，并且保持UTTO性能。
【016】根据本发明公开的牵引机流体提供这种通用性。进一步地，本发明的配方对于常规的或商购牵引机流体在极压、铜磨损和摩擦方面提供改进的性能。
【017】顶处理(top treat)，如普遍使用的，是指可在部分或完全配好的(最终的)动力传动流体中加入的流体组分，例如，零件市场产品。顶处理剂可以在任何时间加入。例如，顶处理剂可由制造厂商加入，例如，工厂加注；由最终用户加入，例如，保养加注；或由任何需要对流体顶处理改性的其它人员加入。
【018】在一些实施方案中，满足John Deere J20-C性能规范和FordM2C134D性能规范(该规范与CNH MAT3525规范相近)的STUO可通过减少或省略仅在发动机性能中需要的组分而被改性以维持UTTO性能。特别地，改性可包括减少制备STUO的一种或多种添加剂组分的量以提供UTTO最适当的配方。
【019】一种或多种添加剂组分可包括一种或多种选自包括无灰分散剂、清洁剂、腐蚀抑制剂、摩擦改进剂、抗磨/极压添加剂、抗泡剂、消泡剂和抗氧剂的添加剂。进一步地，该方法可包括减少或省略上述任何一种添加剂，所有这些添加剂，或者这些添加剂的任意组合。例如，该方法可包括减少或省略制备STUO的一种或多种无灰分散剂、清洁剂和抗氧剂以提供UTTO。
【020】减少或省略的一种或多种添加剂包括那些发动机性能所需的添加剂。这些对发动机性能可能是必需的，但对于满足UTTO规范不是必需的添加剂包括，但不限于，分散剂、清洁剂、抗磨/极压剂、腐蚀抑制剂、抗泡剂、消泡剂、摩擦改进剂和/或抗氧剂。
【021】进一步地，在包括多于一种的特定添加剂的配方中，一些或全部那些添加剂可被减少或省略。例如，如果流体包括多于一种的抗氧剂，所有抗氧剂可被减少或省略。或仅一种或一些抗氧剂可被减少或省略。
【022】例如，减少或省略制备STUO的无灰分散剂添加剂以提供UTTO可包括使无灰分散剂的量减少约5％至约100％。在进一步的例子中，使无灰分散剂的量减少约10％至约100％。
【023】减少或省略制备STUO的清洁剂添加剂以提供UTTO可包括减少清洁剂的量以足以提高UTTO的允许含水量。在另一个例子中，减少或省略清洁剂添加剂可包括使清洁剂的量减少约50％至约100％。
【024】减少或省略制备STUO的腐蚀抑制剂添加剂以提供UTTO可包括使腐蚀抑制剂的量减少约10％至约100％。在进一步的例子中，可使腐蚀抑制剂的量减少约25％至约100％。
【025】减少或省略制备STUO的摩擦改进剂添剂以提供UTTO可包括减少摩擦改进剂的量以足以改进湿式制动装置噪声。在另一个例子中，减少或省略摩擦改进剂添加剂可包括使摩擦改进剂的量减少约25％至约100％。
【026】减少或省略制备STUO的抗氧剂添加剂以提供UTTO可包括使抗氧剂的量减少约25％至约100％。
【027】实施方案可包括由本文所述方法制备的UTTO。进一步的实施方案可包括使用由本文所述方法制备的UTTO来润滑非公路移动式设备的运动部件，非公路移动式设备例如牵引机、非公路设备或建筑设备。例如，UTTO可用于润滑一种或多种上述设备的传动装置、静液压传动装置、齿轮箱、最终驱动装置、液压系统和湿式制动装置。进一步的UTTO可用于润滑所有这些部件。
【028】在一些实施方案中，STUO可由本文所述的UTTO通过用包括一种或多种减少和/或省略的添加剂的添加剂整套配方顶处理UTTO来制备。例如用一种或多种无灰分散剂、清洁剂、腐蚀抑制剂、摩擦改进剂和抗氧剂顶处理零件市场UTTO。
无灰分散剂
【029】一种在由STUO制备UTTO时可省略或减少的添加剂为分散剂。这里描述的分散剂可包括一种或多种分散剂，例如选自琥珀酰亚胺分散剂、琥珀酸酯分散剂、琥珀酸酯酰胺分散剂、曼尼希碱分散剂、它们的磷酸化形成和它们的硼酸化形式的油溶性分散剂。分散剂可用能与仲氨基反应的酸性分子戴帽。烃基的分子量为约600至约3000，例如约750至约2500，以及作为进一步的例子为约900至约1500。
【030】油溶性分散剂可包括如琥珀酰亚胺分散剂、曼尼希碱分散剂和聚合多胺分散剂等无灰分散剂。烃基取代的琥珀酰化剂用于制备烃基取代的琥珀酰亚胺。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、烃基取代的琥珀酰卤(尤其是酰氟和酰氯)和烃基取代的琥珀酸和低级醇(如含至多7个碳原子)的酯，也就是说，能起羧基酰化剂作用的烃基取代的化合物。
【031】通过合适分子量的聚烯烃或氯化聚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，但是不限于，马来酸、富马酸、马来酸、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、己基马来酸等等，包括对应酰卤和低级脂肪族酯。
【032】能够依赖于烯烃的分子量可取代的琥珀酸酐的预期应用而变化。取代的琥珀酸酐通常具有含约8至约500个碳原子的烃基。然而，用于制备润滑油分散剂的取代的琥珀酸酐通常具有含约40至约500个碳原子的烃基。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、丙烯和异丁烯聚合得到的不同分子量组分的混合物，所以对于高分子量取代的琥珀酸酐而言以数均分子量(Mn)表述更精确。
【033】马来酸酐与烯烃的摩尔比可以广泛变化。例如其可以从约5∶1变化至约1∶5，或例如从约1∶1变至约3∶1。就烯烃如具有约500至约7000，或作为进一步的例子，约800至约3000或更高的数均分子量的聚异丁烯和乙烯-α-烯烃共聚物而言，马来酸酐可以超过化学计量使用，例如每摩尔烯烃使用约1.1至约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。
【034】通过使用传统的还原条件如催化加氢反应，可以使聚链烯基琥珀酸酐转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上的钯。同样，聚链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。
【035】本文所用的琥珀酸酐上的聚烷基或聚链烯基取代基，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个碳原子，或作为进一步的例子，具有约3至约12个碳原子。其它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、聚异丁烯及由1-辛烯和1-癸烯制备的聚α烯烃。
【036】在一些实施方案中，无灰分散剂可以包括胺的一种或多种链烯基琥珀酰亚胺，所述胺具有至少一个能形成酰亚胺基的伯氨基。可由传统方法如在含至少一个伯胺基的胺存在的条件下，通过加热链烯基琥珀酸酐、酸、酸酯、酰卤或低级烷基酯，生成此链烯基琥珀酰亚胺。可以通过加热聚烯烃和马来酸酐的混合物至约180℃～220℃很容易制得链烯基琥珀酸酐。聚烯烃可以为低级单烯烃如乙烯、丙烯、异丁烯等等的聚合物或共聚物，通过凝胶渗透色谱法(GPC)测定，其具有约300至约3000的数均分子量。
【037】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，和至少一个另外的伯氨基或仲氨基和/或至少一个羟基者。有代表性的例子包括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。
【038】合适的胺可以包括亚烷基多胺，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。进一步的例子包括亚乙基多胺，其可以表述为分子式H2N(CH2CH2NH)nH，其中n可以是从约1至约10的整数。上述多胺包括，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)等等，包括其混合物，其中n是混合物的平均值。在上述的亚乙基多胺的每个末端具有一个伯胺基，以使其可以形成单链烯基琥珀酰亚胺和双链烯基琥珀酰亚胺。市售的亚乙基多胺混合物可以含较小量的支链和环状物质如N-氨基乙基-哌嗪、N，N’-双(氨基乙基)哌嗪、N，N’-双(哌嗪基)乙烷等化合物。市售的混合物可以具有相应于二亚乙基三胺至四亚乙基五胺范围内的几乎全部的化合物。聚链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。
【039】在一些实施方案中，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合适分子量的聚烯烃如聚异丁烯与不饱和的多羧酸或酸酐如马来酸酐、马来酸、富马酸等等反应而得，包括两种或多种上述物质的混合物。
【040】还适合制备本发明描述的分散剂的多胺包括N-芳基苯二胺如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；氨基噻唑如氨基噻唑、氨基苯并噻唑、氨基苯并噻二唑和氨基烷基噻唑；氨基咔唑；氨基吲哚；氨基吡咯；氨基-吲唑酮；氨基巯基三唑；氨基萘嵌间二氮杂苯；氨基烷基咪唑如1-(2-氨基乙基)咪唑、1-(3-氨基丙基)咪唑；和氨基烷基吗啉如4-(3-氨基丙基)吗啉。这些多胺在美国专利US4,863,623和US5,075,383中详细描述。上述多胺可以给最终产物提供额外的好处，如抗磨损性和抗氧化能力。
【041】用于生成烃基取代的琥珀酰亚胺的其它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US5,634,951和US5,725,612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(两个末端叔氨基团和一个中心仲氨基团)、N，N，N’N”-四烷基三亚烷基四胺(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”，N””-五烷基三亚烷基四胺(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(二烷基氨基烷基)氨基烷基甲烷(三个末端叔氨基团和一个末端伯氨基团)等化合物，其中烷基可以相同或不同，每个通常含有不超过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。
【042】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。
【043】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。
【044】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，例如美国专利US5,789,353所述，或通过壬基酚、甲醛和羟基乙酸处理分散剂制得，例如美国专利US5,137,980所述。
【045】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种或多种含约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合制备曼尼希碱无灰分散剂。
【046】用于配制曼尼希多胺分散剂的烃源可以是，那些由基本饱和的石油馏分及烯烃聚合物，如含约2至约6个碳原子的单烯的聚合物，经衍生而来者。该烃源通常包含，例如，至少约40个碳原子，作为进一步的例子，含至少约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至约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，分子量高的聚合物也可使用。尤其合适的烃源是异丁烯聚合物及由异丁烯和抽余油的混合物制得的聚合物。
【047】合适的曼尼希碱分散剂可以是，由约1摩尔比例的长链烃取代苯酚与约1至约2.5摩尔甲醛，以及约0.5至约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。
【048】适用于作为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。所述物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的各种单体与丙烯酸氨基烷基酯及氨基烷基丙烯酰胺形成的三元共聚物。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以及3,702,300。聚合物多胺可以包括烃基多胺，其中烃基基团是由异丁烯和以上所述的抽余油I流的聚合产物组成的。也可用PIB-胺和PIB-多胺。
【049】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、3,340,281、3,341,542、3,346,493、3,351,552、3,355,270、3,368,972、3,381,022、3,399,141、3,413,347、3,415,750、3,433,744、3,438,757、3,442,808、3,444,170、3,448,047、3,448,048、3,448,049、3,451,933、3,454,497、3,454,555、3,454,607、3,459,661、3,461,172、3,467,668、3,493,520、3,501,405、3,522,179、3,539,633、3,541,012、3,542,680、3,543,678、3,558,743、3,565,804、3,567,637、3,574,101、3,576,743、3,586,629、3,591,598、3,600,372、3,630,904、3,632,510、3,632,511、3,634,515、3,649,229、3,697,428、3,697,574、3,703,536、3,704,308、3,725,277、3,725,441、3,725,480、3,726,882、3,736,357、3,751,365、3,756,953、3,793,202、3,798,165、3,798,247、3,803,039、3,804,763、3,836,471、3,862,981、3,872,019、3,04,595、3,936,480、3,948,800、3,950,341、3,957,746、3,957,854、3957,855、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中均有报道，在此引入作为参考。
【050】合适的无灰分散剂的例子是用硼酸处理过的分散剂。用硼酸处理过的分散剂可以通过将分子中含有碱性氮和/或至少一个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、曼尼希碱分散剂或者烃基胺或多胺分散剂用硼酸处理(硼化)制得。
【051】对上述各种无灰分散剂进行硼化的方法在美国专利3,087,936、3,254,025、3,281,428、3,282,955、2,284,409、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。
【052】硼酸处理过的分散剂可包括用硼处理过的高分子量的分散剂，所述硼酸处理过的分散剂含最多的2重量％的硼。硼酸处理过的分散剂的其它例子中可以包括约0.8重量％或更少的硼。作为进一步的例子，硼酸处理过的分散剂可包括约0.1至约0.7重量％的硼。作为另外一个例子，硼酸处理过的分散剂可包括约0.25至约0.7重量％的硼。作为更进一步的例子，硼酸处理过的分散剂可包括约0.35至约0.7重量％的硼。此分散剂可溶解于容易操作的合适粘度的油。应该理解，在此给出的重量百分比是对于没有掺入任何稀释油的纯的分散剂而言的。
【053】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，这样的过程可增强与弹性体密封剂的相容性。硼酸处理过的分散剂可进一步包括硼酸处理过的分散剂的混合物。作为进一步的例子，硼酸处理过的分散剂可包括含氮分散剂和/或可以是不含磷的。
【054】在一些实施方案中，分散剂可单独或以一种或多种类型分散剂组合的形式使用。
清洁剂
【055】一种在由STUO制备UTTO时可省略或减少的添加剂为清洁剂。这里描述的清洁剂可包括一种或多种金属清洁剂。适宜的金属清洁剂可包括碱金属或碱土金属与一种或多种的以下的酸性物质(或其混合物)的油溶中性或高碱性盐：所述酸性物质有(1)磺酸、(2)羧酸、(3)水杨酸、(4)烷基酚、(5)硫化烷基酚和(6)有机磷酸，其特征在于有至少一个直接的碳-磷键，如膦酸酯。所述的有机磷酸可以包括用磷化剂处理的烯烃聚合物(例如具有约1,000分子量的聚异丁烯)制备的那些，所述磷化剂如三氯化磷、七硫化磷、五硫化磷、三氯化磷和硫、白磷和卤化硫、或硫代氯化磷。
【056】合适的膦酸酯可包括硫代膦酸酯和硫代焦膦酸酯。可使用甲醇或酚作为助催化剂使它们高碱化以制备高碱性金属盐。
【057】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、苯酚镁、苯酚钙和/或苯酚锌。参见例如US6,482,778。
【058】油溶的中性含金属清洁剂是相对于清洁剂中存在的酸部分的量计化学计量地含有等当量金属的那些清洁剂，因此，通常来讲中性清洁剂当与它们的高碱性对应物相比，具有低碱性。用于形成这样的清洁剂的酸性物料包括羧酸、水杨酸、烷基酚、磺酸、硫化烷基酚等。
【059】与金属清洁剂有关的术语“高碱性”用于表示下述的金属盐，即，其中金属与有机基团相比具有化学计量的更大量。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金属氧化物、氢氧化物、碳酸盐、重碳酸盐或硫化物。在中和步骤中使用“助催化剂”来促进远远过量的金属的结合同样是已知的。作为助催化剂的有用的化合物的例子包括酚物质如苯酚、萘酚、烷基酚、苯硫酚、硫化烷基酚以及甲醛与酚物质的缩合产物；醇如甲醇、2-丙醇、辛醇、乙二醇、硬脂醇和环己醇；以及胺如苯胺、苯二胺、吩噻嗪、苯基-β-萘胺和十二烷基胺。一种制备碱性盐的特别有效的方法包括将酸与过量的碱性碱土金属中和剂和至少一种醇助催化剂混合，在提高的温度下如用60℃至200℃碳酸化该混合物。
【060】合适的含金属清洁剂的例子包括，但是不限于，中性或高碱性盐如磺酸钠、羧酸钠、水杨酸钠、苯酚钠、硫化苯酚钠、磺酸锂、羧酸锂、水杨酸锂、苯酚锂、硫化苯酚锂、磺酸镁、羧酸镁、水杨酸镁、苯酚镁、硫化苯酚镁、磺酸钙、羧酸钙、水杨酸钙、苯酚钙、硫化苯酚钙、磺酸钾、羧酸钾、水杨酸钾、苯酚钾、硫化苯酚钾、磺酸锌、羧酸锌、水杨酸锌、苯酚锌和硫化苯酚锌。进一步的例子包括，具有约10至约2,000个碳原子的水解的硫磷化烯烃或具有约10至约2,000个碳原子的水解的硫磷化醇和/或脂肪族取代的酚化合物的锂、钠、钾、钙和镁盐。更进一步的例子包括，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金属和碱土金属盐。可以使用两种或多种不同的碱金属和/或碱土金属的中性或高碱性盐的混合物。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。
【061】众所周知，通常认为高碱性金属清洁剂含高碱性量的无机碱，一般为微分散体成胶状悬浮体的形式。因此应用于金属清洁剂的术语“油溶的”是用来包括其中含有无机碱的金属清洁剂，但其不是按术语的严格含义必须完全地或真正地油溶，因为当这样的清洁剂混入基油表现出好像与它们充分和全部溶解于油中差不多一样的情形。总的来说，本发明以上涉及的不同金属清洁剂有时称为中性、碱性或高碱性的含碱金属或碱土金属的有机酸盐。
【062】油溶的中性或高碱性的金属清洁剂和含碱土金属的清洁剂的生产方法，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。
【063】如果需要，本发明所用的金属清洁剂可以是油溶的硼化的中性和/或高碱性的含碱金属或碱土金属的清洁剂。制备硼化的金属清洁剂的方法在例如，美国专利3,480,548、3,679,584、3,829,381、3,909,691、4,965,003、和4,965,004中描述。
腐蚀抑制剂
【064】一种当由STUO制备UTTO时可省略或减少的添加剂为腐蚀抑制剂。这里所述的腐蚀抑制剂可包括噻唑、三唑和噻二唑类。这些化合物的例子包括苯并三唑、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-烃基硫-1，3，4-噻二唑、2-巯基-5-烃基二硫-1，3，4-噻二唑、2，5-双(烃基硫)-1，3，4-噻二唑和2，5-双(烃基二硫)-1，3，4-噻二唑。适当的化合物包括1，3，4-噻二唑类，其中许多化合物为市售商品，以及自三唑如甲苯并三唑与1，3，5-噻二唑如2，5-双(烷基二硫)-1，3，4-噻二唑的组合。1，3，4-噻二唑类一般由肼和二硫化碳用已知的方法合成，例如，参见美国专利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。
【065】防锈剂或腐蚀抑制剂是本发明所用的另一类抑制剂添加剂。这些物料包括单羧酸和多羧酸。合适的单羧酸的例子为辛酸、癸酸和十二羧酸。合适的多羧酸包括二聚体和三聚体酸，如从诸如妥尔油脂肪酸、油酸、亚油酸等酸制备。另一类有用的防锈剂可包括链烯基琥珀酸和链烯基琥珀酸酐腐蚀抑制剂，例如，四丙烯基琥珀酸、四丙烯基琥珀酸酐、四癸烯基琥珀酸、四癸烯基琥珀酸酐、六癸烯基琥珀酸、六癸烯基琥珀酸酐等等。在链烯基中含有8至24个碳原子的链烯基琥珀酸与诸如聚乙二醇的醇的半酯也是适用的。其它合适的防锈剂或腐蚀抑制剂包括醚胺；酸性磷酸酯；胺；多乙氧基化化合物如乙氧基化胺，乙氧基化酚和乙氧基化醇；咪唑啉；氨基琥珀酸或其衍生物等等。这些类别的物料均为市售商品。也可以使用这些防锈或腐蚀抑制剂的混合物。
【066】进一步地，包括STUO中的腐蚀抑制剂可被除去以提供含适用于曲轴箱配方的抑制剂的UTTO，这样的腐蚀抑制剂例如烷氧基化酚。适用于UTTO的抑制剂的例子包括中性磺酸钙和碱性磺酸钙。
摩擦改进剂
【067】一种在由STUO制备UTTO时可省略或减少的添加剂为摩擦改进剂。这里所述的摩擦改进剂可包括一种或多种琥珀酰亚胺、双琥珀酰亚胺、烷基化脂肪胺、乙氧基化脂肪胺、酰胺、丙三醇酯和咪唑啉。
【068】适宜的琥珀酰亚胺摩擦改进剂可制备自链烯基琥珀酸，例如脂肪族羧酸，或酸酐和氨。例如，琥珀酰亚胺可包括琥珀酸酐与氨的反应产物。链烯基琥珀酸的链烯基基团可以是短链烯基基团，例如包括约12至约36个碳原子的烯基。进一步地，琥珀酰亚胺可包括约C12至约C36的脂肪族烃基琥珀酰亚胺。作为进一步的例子，琥珀酰亚胺可包括约C16至约C28的脂肪族烃基琥珀酰亚胺。作为另一个例子，琥珀酰亚胺可包括约C18至约C24的肪族烃基琥珀酰亚胺。
【069】琥珀酰亚胺可从琥珀酸酐和氨来制备，如欧洲专利0 020 037中描述的，此处引为参考。
【070】在一些实施方案中，琥珀酰亚胺反应产物可包括少量的未反应的烯烃和具有通式(II)的酸酰胺的铵盐：
【071】其中R可以是饱和的或不饱和的，取代的或未取代的，以及可以选自具有约5个至约30个碳原子的直链的、支链的和环状的基团；和X可选自O-NH4 +和NH2的基团。
【072】琥珀酰亚胺可以是通式(I)表示的化合物：
Figure A20061007938600172
其中R是饱和的或不饱和的，取代的或未取代的，并可以选自具有约5至约30个碳原子的直链的、支链的和环状的基团；和R’选自氢，具有约1至30个碳原子的烷基、链烯基和芳基；以及其含杂原子(氮、氧或硫)的类似物。进一步地，R可具有下列结构：
其中R1或R2可为氢，但不是两者，其中R1和/或R2，可以各自独立地为含约1至约34个碳原子的，例如约5至约30个碳原子的直链、支链或环状烃基团，且R1和R2的碳原子总数可为约11至约35。R1和/或R2也可以各自独立地包含如醇、硫醇、酰胺、胺、羧酸和它们衍生物的官能团。在一些实施方案中，R1和/或R2也可以独立地选自由丙烯异丁烯和含末端、内部和亚乙烯基双键的高级烯烃衍生的低聚物和/或聚合物。R1和R2的分子量可以为约30至约200amu，例如约50至约100amu和作为进一步的例子为约60至约8amu。
【073】在一些实施方案中，琥珀酸酐母体可源自马来酸、酸酐或酯与含约8至约500个碳原子的内烯烃的反应。在一些实施方案中，琥珀酸酐母体可由马来酸、酸酐或酯与含约12至约36个碳原子的内烯烃反应生成，所述的内烯烃由异构化直链α-烯烃或其混合物的烯属双键得到的内烯烃的混合物得到。在一些实施方案中，琥珀酸酐母体可由马来酸、酸酐或酯与含约12至约36个碳原子的内烯烃反应生成，所述内烯烃由异构化直链α-烯烃或其混合物的烯属双键得到的内烯烃的混合物得到。反应可包括等摩尔量的氨以及可以在提高温度脱除水的条件下进行。
抗磨添加剂
【074】一种在由STUO制备UTTO时可省略或减少的添加剂为抗磨添加剂。这里所述的抗磨添加剂可包括一种或多种二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)、烷基亚磷酸酯、三烷基亚磷酸酯和二烷基和单烷基磷酸的胺盐。
抗氧剂
【075】一种在油STUO制备UTTO时可省略或减少的添加剂为抗氧剂。这里所述的抗氧剂可包括酚抗氧剂、芳胺抗氧剂、硫化酚抗氧剂、有机亚磷酸酯等等。酚抗氧剂的例子包括2，6-二叔丁基苯酚、叔丁基化酚的液体混合物，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)，混合亚甲桥多烷基酚和4，4′-硫代双(2-甲基-6-叔丁基苯酚)。N，N′-二-仲丁基-苯二胺、4-异丙基氨基二苯基胺、苯基-α-萘胺、苯基-α-萘胺以及环烷基化的二苯基胺作为芳香胺抗氧剂的例子。例子包括具有空间位阻的叔丁基化酚、双酚和肉桂酸衍生物及其混合物。
【076】一种在由STUO制备UTTO时可省略或减少的抗氧剂为高温抗氧剂。高温抗氧剂的例子包括具有至少一个直接碳至磷联接的有机磷酸酯。上述的有机磷酸可包括由用如三氯化磷、七硫化磷、五硫化磷、三氯化磷和硫、白磷和硫卤化物或硫代氯化磷的磷化试剂处理烯烃聚合物(如分子量为约1000的聚异丁烯)制备得到的有机磷酸。进一步地，硫化烷基酚和有机亚磷酸酯也可提供高温抗氧剂性能。
其它添加剂组分
【077】除上述添加剂之外，牵引机流体也可以包括常规添加剂。那些在由STUO制备UTTO时可省略或减少的添加剂整套配方括，但不限于，粘度指数改进剂、防锈添加剂、抗磨添加剂、降凝剂、密封溶胀剂、着色剂、金属钝化剂、抗泡剂和消泡剂和/或脱气添加剂。这些添加剂也可以加入以提供例如测定粘度的多级功能。
基油
【078】在一些实施方案中，组合物也可以包括基油。基油可选自，例如，任何的天然油、合成油或其混合物。基油在组合物中可以主要量存在。“主要量”可以被理解为大于或等于50wt％。
【079】天然油可以包括矿物油、植物油(如蓖麻油、猪油)和动物油，以及矿物润滑油如煤油和链烷烃、环烷烃和混合链烷烃-环烷烃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，基油通常在100℃下具有如约2至约15cSt，作为进一步的例子，具有约2至约10cSt的粘度。而且，从气到液工艺得到的油品也是适用的。
【080】合成油可以包括至少一种α烯烃低聚物、酯、费-托合成衍生油和气到液过程原料。合成油包括烃油诸如聚合的和共聚的烯烃(如聚丁烯、聚丙烯、丙烯异丁烯共聚合物等)；聚α-烯烃如聚(1-己烯)、聚(1-辛烯)、聚(1-癸烯)等及其混合物；烷基苯(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(如二联苯、三联苯、烷基化聚苯等)；烷基化二苯醚和烷基化苯硫醚及其衍生物、类似物和同系物等等。
【081】氧化烯聚合物和共聚物以及其衍生物，后者中末端羟基通过酯化、醚化等改性，构成了可以使用的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(例如平均分子量为约1000的甲基-聚异丙二醇醚、分子量为约500至约1000的聚乙二醇的二苯醚、分子量为约1000至约1500的聚丙二醇的二乙醚)或其一元和多元羧酸酯，例如乙酸酯、混合C3-8脂肪酸酯或四甘醇的C13含氧酸二酯。
【082】另一类可以应用的合成油包括二元羧酸(例如邻苯二甲酸、琥珀酸、烷基琥珀酸、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、链烯基丙二酸等)与不同的醇所形成的酯(所述醇有如丁醇、己醇、十二烷醇、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、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二癸酯、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。
【083】用作合成油的酯还包括那些由C5至C12单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、三季戊四醇等生成的酯。
【084】因此，用于制备本文所描述的牵引机流体组合物的基油可以选自美国石油协会(API)基油互换指南中规定的I-V类任何基油。
【085】这样的基油类如下所示：
  基油类别*   硫(重量％) 饱和物(重量％) 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(PAO)
    V     未在I-IV中包括的其它所有基油
*I-III类是矿物油基料。
【086】如上所述，该基油可以是聚α-烯烃(PAO)。通常，此聚α-烯烃衍生于具有约4至约30或约4至约20、或约6至约16个碳原子的单体。有用的PAO的例子包括衍生自辛烯、癸烯、其混合物等等的那些。PAO在100℃下可以具有约2至约15、或约3至约12、或约4至约8cSt的粘度。PAO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。也可以使用矿物油与上述聚α-烯烃的混合物。
【087】该基油可以是衍生自费-托合成烃的油。采用费-托催化剂自含H2和CO的合成气体制备得费-托合成的烃。这样的烃通常需要进一步加工以成为有用的基油。例如，烃可以用美国专利6,103,099或6,180,575公开的方法加氢异构；用美国专利4,943,672或6,096,940公开的方法加氢裂解和加氢异构；应用美国专利5,882,505公开的方法脱蜡；或应用美国专利6,013,171、6,080,301、6,165,949公开的方法加氢异构和脱蜡。
【088】未经精制、经过精制以及经过再精制的油品、以上公开的天然的或合成的(以及任意这些油的两种或多种的混合物)类型可用于基油之中。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、由初级蒸馏直接得到的石油润滑油或直接由酯化过程得到的且未经过进一步处理就被使用的酯类合成油。精制油与未精制油相似，所不同的是精制油经过一步或更多步提纯从而使其一种或多种特性得到改进。对于本领域技术人员来说，许多这类提纯技术如溶剂萃取、二级蒸馏、酸或碱萃取、过滤和渗滤等均是已知的。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。这种再精制油也可称作再生的或再加工的油，并且常采用脱除废添加剂、杂质和油裂解产物技术对其进行附加处理。
【089】一般地，添加剂可以足以改进该基础流体性能特征及性质的较少数量使用。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。
【090】应当理解，所采用的各个成分可分别掺混到基础流体中去，或可按各种不同的子组合掺混到其中。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。然而根据不同的实施方案，添加剂成分可以一种浓缩物的形式掺入，因为这样能简化掺混操作，减少掺混误操作的可能，并利用该全体浓缩物所提供的相容性和溶解性方面的优点。
实施例
实施例1
【091】一种由STUO改性配制的UTTO如下表1中所示。省略或减少STUO中满足发动机性能所需的组分以提供UTTO。
表1.
组分 STUO配方 UTTO配方
处理率 10-15重量％ 6-9重量％
分散剂 当前的 减少约90％
清洁剂 3536ppm金属 减少约3％(也就是减少约100ppm金属)优化水敏性
抗磨/极压剂 当前的 同样的类型和量
腐蚀抑制剂 UTTO和曲轴箱抑制剂 省略了曲轴箱型腐蚀抑制剂
抗泡剂 当前的 同样的类型和量
摩擦改进剂 当前的 同样的摩擦改进剂：优化程度基于去除分散剂的量(减少约50％)
抗氧剂 UTTO抗氧剂和曲轴箱抗氧剂 减少约100％的高温发动机油(曲轴箱)抗氧剂
【092】然后对两种配方进行测试以确定在John Deere J-20C性能规范方面的性能。各种测试的结果如下表2中所示。两种配方均通过了测试。
【093】这些测试的信息可从John Deere公开获得。
表2.
试验装置     STUO配方     UTTO配方
JDQ96湿式制动装置     通过     通过
JDQ94机械变速传动装置     通过     通过
JDQ84液压泵     通过     通过
JDQ95最终驱动装置     通过     通过
JDQ102剪切机     通过     通过
John Deere台架试验     通过     通过
Allison C-4台架试验     通过     通过
Allison密封试验     通过     通过
叶轮泵磨损     通过     通过
Allison C-4纸摩擦     通过     通过
    通过     通过
性能实施例
【094】根据本发明配制的UTTO具有改进的操作性能，例如，改进的极压性能，改进的铜磨损性能和改进的摩擦性能。通过除去竞争相互作用，这里公开的制备UTTO的方法提供具有上述改进操作性能的UTTO。
实施例2-极压
【095】在三种工业标准极压性能试验中测试表1所示的UTTO。用从JohnDeere商购获得的商品牌号为Hy-GARD的UTTO作为对比例测试。在所有三种试验中，根据本发明的UTTO具有超过商购获得的Hy-GARD油品的改进的极压性能。试验和结果示于以下表3中。
【096】在ASTM D-2783 D2783-88(1998)测量润滑流体极压性能的标准试验方法(四球法)中描述了4-球熔接试验方法。四球法使用1/2”直径的钢球在相对于在托盘中保持静止的三个钢球旋转的载荷下测量润滑剂性能。试验润滑剂浸没低处的三个钢球。在增加的载荷下进行一系列10秒测试直到发生熔接。
【097】FZG规定描述以下试验条件：【小齿轮型/以米秒-1计的滑动速度/温度】，其中A是小齿轮宽度(推定为20mm)或A-10是半宽度齿轮/8.3米·秒-1或16.6R(逆)米·秒-1滑动速度/90℃温度。例如A/8.3/90表示20mmA剖面齿轮/8.3米·秒-1/90℃。
【098】ASTM D 5182描述的FZG载荷等级试验评价油品的擦伤载荷能力(也称为FZG直观方法)(A/8.3/90)。在试验中，“A”剖面小齿轮(20mm宽)与齿轮逆向联动，在后者每分钟1450转(1450RPM)下转21700转。评价齿的％擦伤。失败载荷级数是总擦伤等于一个齿宽度(20mm)时记录的级数。FZG擦伤试验用来鉴别GL-4润滑剂。
【099】FZG分级试验是ASTM D-5182擦伤性能试验的一个变种，在FVA信息表#243(FVA Info Sheet#243)(规定为A-10/16.6R/90或120)中描述。分级试验在标准试验的基础上增加严格性，小齿轮面减少为10mm宽。圆周速度加倍(16.6)以及驱动速度方向在轮驱动小齿轮处为反向的。这使试验的严格度增加了至少2个载荷等级。分级试验与标准擦伤试验的相同之处在于施加的载荷逐级增加直到总擦伤等于一个齿宽度。FZG分级试验用以从工业润滑剂中区分GL-4润滑剂。
【0100】FZG减震(sprung)试验是上述FZG分级试验的一个变种，且也在FVA信息表#243(FVA Info Sheet#243)(规定为S-A-10/16.6R/90或120)中描述。减震或冲击试验与分级试验的不同在于对齿轮施加的载荷没有在连续的等级下运转。如果擦伤不等于一个齿宽度，则拆分该单元并在新齿表面重复。FZG减震试验是用以区分GL-5型润滑剂的冲击试验。
表3.极压性能
试验     试验程序 本发明的UTTO配方 Hy-GARD
4-球熔接试验(Weld Test)     ASTM D2783     220Kg熔接 190Kg熔接
FZG载荷等级试验(Stage Test)     ASTM D5182A/8.3/90     在11级时失败 在11级时失败
FZG分级试验(Stepwise Test)     CEC-L-84-A-04FVA信息表#243FZG A-10/16.6R/90     在8级时失败 在5级时失败
FZG减震试验(Sprung Test)     FVA信息表#243FZG S-A-10/16.6R/90     在7级时失败 在5级时失败
【0101】尽管两种配方均被称为GL-4润滑剂，在上述极压试验中，本发明的UTTO具有改进的极压性能。
实施例3-铜磨损
【0102】使用工业标准铜磨损性能试验-SSP 180 B-80铜摩擦和磨损试验以及采用铜块表面的法莱克斯环对块试验(Falex Ring on Block Test)测试表1所示的UTTO。Hy-GARD再次作为对比例进行测试。在试验中，本发明公开的UTTO与商购获得产品相比具有显著改进的铜磨损性能。进一步地，试验过程中本发明公开的UTTO的摩擦系数更稳定。静态/动态比也更稳定，随着时间的推移，性能没有变化。试验结果示于表4。
【0103】由慕尼黑技术大学的齿轮研究协会开发的SSP180试验台可以安装和测试由选择人力操纵传动的全同步机装置(直径高达180mm)。试验中使用的载荷条件与常规传动使用的载荷条件相仿。
【0104】试验台包括一个电机，两个飞轮，起动液压装置，一个油加热和循环系统和一个试验箱。大主飞轮通过皮带和皮带轮与电机相连以保证恒定和稳定的速度来源。小飞轮的载荷使同步机速度或为0(切换到“A”位置)，或加速至恒定速度(切换到“B”位置)。这通过两个安装在试验箱中的环和锥轮同步机实现。当前部单元将飞轮速度减为0时，后部单元加速载荷飞轮至同步速度。起动液压装置移动接合一个单元和切断其它单元的调档叉。切换过程中，经加热的润滑剂喷至两个同步机单元上。使这些单元经无数次啮合以测试同步机耐久性。
【0105】使用已知性能的金属构件(如Audi B-80，New Venture Gear，或Daimler Benz同步机)以确定不同润滑剂对同步机耐久性的影响。因为流体配方为满足其它地区人力操纵传动新的或更高的性能要求而变化，所以用此台运行的试验程序提供的信息将使润滑剂配方设计师确定是否同步机性能将维持在可接受的水平。试验采用欧洲CEC L-66-T-99。
表4.铜磨损性能
试验项目说明     试验方法   Hy-GARD   本发明的UTTO配方
B-80铜磨损结果     CEC L-66-T-99     1.13mm   0.20mm
铜磨损试样     ASTM D-2714   失重9.3mg   失重3.5mg
【0106】使用本发明的UTTO铜同步机部件和液压闸瓦铜材料的铜磨损均有减轻。
实施例4-摩擦
【0107】使用工业标准摩擦试验，法莱克斯块对环(Falex Block-on-Ring)摩擦和磨损试验机测试表1所示的UTTO。Hy-GARD再次作为对比例进行测试。在试验中，本发明公开的UTTO与商购获得产品相比展示出显著改进的摩擦性能。试验结果示于下表5。进一步地，图1展示了本发明的UTTO和Hy-GARD配方的静态摩擦系数。如图所示，结果表明静态摩擦经初始试转阶段后稳定，而商购UTTO流体静态摩擦随时间减少。对于在液压泵中使用的基于铜的合金的磨损量来说，商购UTTO流体是采用本发明的UTTO的3倍。图2展示了本发明的UTTO和Hy-GARD配方随时间的推移摩擦的变化。如图所示，商购UTTO流体静态与动态摩擦的比值随时间的推移而改变，表明对于在液压泵中使用的基于铜的合金来说，摩擦响应曲线改变，而本发明的UTTO响应曲线稳定且展示出为使用商购流体1/3的磨损。
【0108】在ASTM D-2714法莱克斯块对环摩擦和磨损试验机中描述了法莱克斯块对环试验。所述机器使用对着由基于铜的液压活塞泵制备的试验块转动的钢试验环运转，试件部件部分浸入润滑剂样品。试验环的速度在0和约0.5m/s之间变化。试样具有在30∶1比例的杠杆体系上由11b总载重量施加的常规载荷。从停止到约0.5m/s到停止的周期为40小时。试验结束时判定摩擦系数和静止块的平均重量损失。
表5.摩擦性能
试验项目说明     试验方法   Hy-GARD 本发明的STUO
B-80铜摩擦系数     CEC L-6-T-99 在90K周下为0.092CoF 在100K周下为0.088CoF
铜摩擦静态摩擦静态/动态比     ASTM D-2714 图1图2 图1图2
【0109】对于本说明书和所附的权利要求，除非另有说明，表示数量、百分比或比例的所有数值和其它在说明书和权利要求书中使用的数值均应该理解为所有情况均被“约”修饰。因此，除非有相反的指示，前述的说明书和所附权利要求中的数值参数是近似的，它们可根据本发明所希望获得的性能而有所改变。至少，本发明不是试图将申请限制在与权利要求书等同的范围。每一数字参数至少应理解为根据报告的有效数的数字和通过常规的四舍五入方法获得的数字。
【0110】尽管说明本发明的较宽范围的数字范围和参数是近似值，具体实施例中所述的数值报告得还是尽可能精确的。但是，任何数值，因它们各自试验测试的标准偏差，必然固有地含有某些误差。此外，本文公开的所有范围应被理解为包含其中包括的任何及其全部子范围。例如，范围“小于10”包括最小值0和最大值10之间(并包括0和10)的任何和全部子范围，也就是，任何和全部最小值等于或大于0且最大值等于或小于10的子范围，例如1至5。
【0111】应当指出，本说明书和权利要求书全文所用的单数“一”和“该”等包括一个以上所涉及的对象，除非清楚明确地限于一个所涉及的对象。因此，例如英文“a succinimide”包括两种或多种不同的琥珀酰亚胺。如本文所用的“包括”和它在字面上的变化意指非限制的，所列对象的表述不排除可取代或加入所列的对象中的其它同类的对象。
【0112】本领域技术人员应当理解，在不偏离本发明精确或范围的条件下，能够对本文所述各种实施方案进行种种改进和变更。因此，意图是，本文所述的各种实施方案包含在权利要求和它们的等价物范围内的其它改进和变更。

Claims (5)

1、一种由超级牵引机通用油(STUO)制备通用牵引机传动油(UTTO)的方法，包括：
减少制备STUO的一种或多种添加剂组分的量以提供UTTO，其中STUO满足John Deere J20-C性能规范和Ford M2C134D性能规范。
2、一种制备超级牵引机通用油的方法，包括：
用包含一种或多种选自无灰分散剂、清洁剂、腐蚀抑制剂、摩擦改进剂和抗氧剂的添加剂的零件市场添加剂整套配方顶处理通用牵引机传动油。
3、一种具有改进了极压性能的通用牵引机传动油(UTTO)，其中UTTO由超级牵引机通用油(STUO)制备，包括：
减少制备STUO的一种或多种添加剂组分的量以提供UTTO，其中STUO满足John Deere J20-C性能规范和Ford M2C134D性能规范。
4、一种具有改进了铜磨损性能的通用牵引机传动油(UTTO)，其中UTTO由超级牵引机通用油(STUO)制备，包括：
减少制备STUO的一种或多种添加剂组分的量以提供UTTO，其中STUO满足John Deere J20-C性能规范和Ford M2C134D性能规范。
5、一种具有改进了摩擦性能的通用牵引机传动油(UTTO)，其中UTTO由超级牵引机通用油(STUO)制备，包括：
减少制备STUO的一种或多种添加剂组分的量以提供UTTO，其中STUO满足John Deere J20-C性能规范和Ford M2C134D性能规范。
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