CN1954056B - 包含基本不含氮的分散剂的液压组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种组合物，包含：(a)由(i)聚烯烃基取代的酰化剂与(ii)多羟基化合物的反应产物衍生得到的基本不含氮的分散剂；(b)一代烃基二硫代磷酸金属盐；(c)润滑粘度的油；和(d)非必要的粘度改性剂，其中组合物含有约35ppm或更少的源自基本不含氮的分散剂的氮。本发明还提供了制备该组合物的方法和该组合物的用途。
Description
技术领域
本发明涉及一种包含源自(i)聚烯烃基取代的酰化剂与(ii)多羟基化合物的反应产物的分散剂的组合物，其中分散剂基本不含氮。本发明还提供了一种制造所述组合物的方法和一种润滑车辆液压系统的方法。
发明背景
在润滑组合物中添加具有反乳化和/或乳化特性的分散剂是公知的。已知分散剂使组合物得以防锈、延长清洁、减少污泥堆积、反乳化性质和漆膜减少。具有乳化特性的分散剂在美国专利No.3,804,763、4,031,118和英国专利申请GB 2,111,256中公开了。
美国专利No.3,804,763(Meinhardt)和德国专利DE 2,360,117(Meinhardt)公开了包含由每分子含有至少30个脂族碳原子的羧基酰化剂与有效量的(a)羟基化合物和(b)聚氧亚烷基多胺衍生得到的分散剂的组合物。任选地，分散剂进一步与亚烷基多胺反应。
美国专利No.4,031,118(Clark)公开了含有通过(a)高分子量羧酸酰化剂；(b)用于水乳液的聚氧亚烷基醇乳化剂和任选的多元醇反应制得的酯的润滑剂。该反应产物可以以组合物的0.1至20重量％存在。
英国专利申请GB2,111,256(LeSuer)公开了包含羟基胺和含羧基分散剂的组合物。该含羧基分散剂可以由丁二酸和诸如季戊四醇的醇制得。
传统的液压流体并不夹带水或使水乳化，以能够在液压设备中分离水和油并进行脱除。分散剂能使流体具有夹带水或形成乳液的能力，从而将水脱除。一旦水被夹带，就可以通过蒸发或其它途径脱除水。然而，已知含有氨基的分散剂容易与用于原设备制造商(OEM)硬件的密封件中所用的聚合物强烈反应，原设备制造商(OEM)硬件例如有液压设备，例如安装到车辆的液压发射辅助设备或液压传动设施等。氨基和密封件之间的强烈反应往往导致密封件变得易碎和/或严重受腐蚀，而这是不希望的，因为会潜在地损害包括液压系统的OEM硬件或者导致相当长的停机修理时间。
此外，例如液压发射辅助或液压传动的液压设备优选使用能够提供与设备同寿命(常称为长寿命)流体的液压流体。这种液压流体因此能具有好的低温粘度、好的高温粘度并减少磨损。
美国专利No.4,466,894(Grover)公开了包含(a)二硫代磷酸金属盐；(b)脂族或脂环族酸；(c)硫化的金属酚盐；和(d)三唑的组合物。所述组合物还含有由聚丁烯基丁二酸的季戊四醇酯与亚烷基多胺反应衍生得到的乳化分散剂。该乳化分散剂的每个聚丁烯基具有多于一个的丁二酸基团。然而，上述公开的组合物对热不稳定，因此使用寿命不长。
希望一种具有好的低温粘度和好的高温粘度的组合物。本发明提供了一种具有好的低温粘度和好的高温粘度的组合物。
希望一种热稳定并具有长的使用寿命的组合物。本发明提供了一种热稳定并具有长的使用寿命的组合物。
发明概述
本发明提供了一种组合物，包含：
(a)由(i)聚烯烃基取代的酰化剂与(ii)多羟基化合物的反应产物衍生得到的基本不含氮的分散剂；
(b)伯烃基二硫代磷酸金属盐；
(c)润滑粘度的油；和
(d)非必要的粘度改性剂，
其中所述组合物含有约35ppm或更少的、源自基本不含氮的分散剂的氮。
本发明进一步提供了一种润滑能够将旋转能转移到储能容器中，随后再将该储能变换为旋转能以辅助推进的车辆液压系统的方法，所述方法使用的组合物包含：
(a)由(i)聚烯烃基取代的酰化剂与(ii)多羟基化合物的反应产物衍生得到的基本不含氮的分散剂；和
(b)润滑粘度的油。
本发明还提供了一种制备组合物的方法，包括混合如下组分：
(a)由(i)聚烯烃基取代的酰化剂与(ii)多羟基化合物的反应产物衍生得到的基本不含氮的分散剂；
(b)伯烃基二硫代磷酸金属盐；
(c)润滑粘度的油；和
(d)非必要的粘度改性剂，
其中所述组合物含有约35ppm或更少的、源自基本不含氮的分散剂的氮。
本发明组合物的使用赋予了一种或多种性能特性，包括改善清洁，降低磨损，改善剪切稳定性，改善低温粘度、高温粘度或长的使用寿命。
发明详述
本发明提供了一种组合物，包含：
(a)由(i)聚烯烃基取代的酰化剂与(ii)多羟基化合物的反应产物衍生得到的基本不含氮的分散剂；
(b)伯烃基二硫代磷酸金属盐；
(c)润滑粘度的油；和
(d)非必要的粘度改性剂，
其中所述组合物含有约35ppm或更少的、源自基本不含氮的分散剂的氮。
基本不含氮的分散剂
这里使用的术语“基本不含氮”指分散剂为组合物贡献了大约35ppm或更低、在一个实施方式中大约25ppm或更低、在另一实施方式中大约15ppm或更低、在另一实施方式中大约5ppm或更低的氮。在本发明的一个实施方式中，基本不含氮的分散剂不包含氮。
本发明包括的基本不含氮的分散剂具有乳化性质，并且由(i)诸如二羧酸酐或其衍生物的聚烯烃基取代的酰化剂与(ii)多羟基化合物的反应产物衍生而得。该基本不含氮的分散剂通过美国专利No.3,804,763，4,031,118和英国专利申请GB2,111,256中描述的方法制备。
聚烯烃基团包括源自数均分子量为约350到约10,000、在一个实施方式中为约400到约7000、在另一实施方式中为约500到约5000、在又一实施方式中为约500到约4000的烯烃的基团。在一个实施方式中，长链的聚烯烃基团是聚异丁烯基团，其数均分子量为约800到约1600，在另一实施方式中为约1601到约3000。
酰化剂包含酸基(-COOH)n或其衍生物，其中酰化剂通过碳原子与聚烯烃基团相键接，并且n在一个实施方式中是1到约8，在另一实施方式中是1到约3，例如2。该酰化剂衍生物包括酰氯、酸酐、酯或其混合物。酸基中的碳原子数在一个实施方式中为约15或更少，在另一实施方式中为约10或更少，在又一实施方式中为约6或更少，例如3、4或5。
示例的酰化剂具有的酸基源自：(甲基)丙烯酸、马来酸、马来酸酐、甲基马来酸酐、乙基马来酸酐、二甲基马来酸酐、反丁烯二酸、衣康酸、衣康酸酐、柠康酸、柠康酸酐、中康酸或其混合物。
多羟基化合物包括聚氧亚烷基二醇、多元醇或其混合物。多元醇包括如R1-(OH)m定义的那些，其中m是羟基数，R1可以是烷基、苯基、萘基或其混合物。R1在一个实施方式中含有1到约10个碳原子，在另一实施方式中含有约2到约8个碳原子，在又一实施方式中含有约2到约6个碳原子，例如2、3、5或6个碳原子。
适合的多羟基化合物的例子包括脂族多羟基化合物，例如亚烷基二醇、链烷烃多羟基化合物，多元酚，多元萘酚或其混合物。
适合的多羟基化合物的例子包括乙二醇、丙二醇、三亚甲基二醇、丁二醇、丙三醇、丙三醇单甲基醚、9，10-二羟基硬脂酸、9，10-二羟基硬脂酸乙酯、3-氯-1，2-丙二醇、1，2-丁二醇、1，4-丁二醇、2，3-己二醇、2，3-己二醇、频哪醇、三羟甲基丙烷(TMP)、新戊二醇(NPG)、季戊四醇、赤藻糖醇、阿糖醇、山梨糖醇、甘露醇、甲酚、庚酚、十二烷基酚、二辛酚、三庚酚、间苯二酚、连苯三酚或其混合物。在一个实施方式中，多羟基化合物包括乙二醇、丙二醇、丁二醇、三亚甲基二醇、丙三醇、三羟甲基丙烷(TMP)、季戊四醇、赤藻糖醇、阿糖醇、山梨糖醇、甘露醇或其混合物。
其它合适的多羟基化合物包括聚二醇，例如二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、二丙二醇、三丙二醇、二丁二醇、三丁二醇、1，2-环己二醇、1，4-环己二醇、1，4-(2-羟乙基)环己烷、1，4-二(2-羟乙基)苯、二季戊四醇、葡萄糖、阿拉伯糖(arabitose)、鼠李糖、甘露醇、半乳糖或其混合物。
聚氧亚烷基醇包括通过多元醇与环氧烷反应形成“嵌段”聚合物的那些。环氧烷在一个实施方式中包含约2到约8个碳原子，在另一实施方式中包含约2到6个碳原子，在又一实施方式中包含约2到4个碳原子。聚氧亚烷基醇包括数均分子量在一个实施方式中为约1000到约10,000、在另一实施方式中为约1500到约8000、在又一实施方式中为约2000到约7000的那些物质。
该基本不含氮的分散剂的存在量以不含油基准计为组合物的约0.01wt％到约30wt％，在一个实施方式中为约0.1wt％到约5wt％，在另一实施方式中为约0.15wt％到约2.5wt％，在又一实施方式中为约0.2wt％到约1wt％。在一个实施方式中，基本不含氮的分散剂的存在量以不含油基准计为约16wt％。
伯烃基二硫代磷酸金属盐
在一个实施方式中，组合物中含有的伯烃基二硫代磷酸金属盐可以是中性的和/或碱性的。该烃基二硫代磷酸金属盐包括如下式表示的那些物质：其中R1和R2分别独立地是氢、烃基或其混合，并且R1和R2中的至少一
个是烃基，条件是该烃基中含有以C-H键直接键接到二硫代磷酸盐基团的氧原子上的碳原子。这样在二硫代磷酸盐中形成-CH-O-P结构单元。
M’是金属，n是等于M’的可用价态的整数。M’是一或二或三价，在一个实施方式中是二价过渡金属，在另一实施方式中是二价过渡金属。在一个实施方式中，M’是锌。在一个实施方式中，M’是钙。在一个实施方式中，M’是钡。M’可以单独使用也可以联合使用。
该烃基在一个实施方式中含有1到约30个碳原子，在另一实施方式中含有约2到约20个碳原子，在又一实施方式中含有约2到约15个碳原子。烃基包括烷基，并且可以是直链或支链的。合适烃基的例子包括异丁基、戊基、己基、庚基、辛基、2-乙基己基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基或它们的组合。
伯烃基二硫代磷酸金属盐的例子包括伯二烃基二硫代磷酸锌(经常称为ZDDP，ZDP或ZDTP)。合适的伯烃基二硫代磷酸金属盐的例子包括二庚基二硫代磷酸锌、二辛基二硫代磷酸锌、二(2-乙基己基)二硫代磷酸锌、二壬基二硫代磷酸锌、二癸基二硫代磷酸锌、二(十二烷基)二硫代磷酸锌或它们的混合物。
伯烃基二硫代磷酸金属盐以不含油基准计为组合物的约0.01wt％到约30wt％，在一个实施方式中为约0.1wt％到约5wt％，在另一实施方式中为约0.2wt％到约4wt％，在又一实施方式中为约0.4wt％到约2wt％。
粘度改性剂
这里使用的术语“(甲基)丙烯酸酯”包括甲基丙烯酸酯和/或丙烯酸酯。
本发明的粘度改性剂(经常称为粘度指数改进剂)是公知的，包括聚合物物质，包括苯乙烯-丁二烯橡胶、烯烃共聚物、氢化苯乙烯-异戊二烯聚合物、氢化自由基异戊二烯聚合物、聚(甲基)丙烯酸酯、聚烷基苯乙烯、链烯基芳基共轭二烯共聚物、马来酸酐-苯乙烯共聚物的酯或其混合物。
粘度改性剂包括聚(甲基)丙烯酸酯、烯烃共聚物或其混合物。
聚(甲基)丙烯酸酯粘度改性剂包括(a)酯基中包含约9到约30个碳原子的(甲基)丙烯酸酯，(b)酯基中包含约7到约12个碳原子的(甲基)丙烯酸酯，其中酯基中含有2-(C1-4烷基)取代基，以及非必要的(c)至少一种包括酯基中具有约2到约8个碳原子的(甲基)丙烯酸酯(不是上面(a)和(b)中的(甲基)丙烯酸酯)的单体的共聚物。在一个实施方式中，(甲基)丙烯酸酯是甲基丙烯酸酯。
粘度改性剂衍生自烯烃共聚物。该烯烃共聚物包括主链中含有约2到约4个不同烯烃单体，在一个实施方式中含有约2到约3个不同烯烃单体，在又一实施方式含有2个不同烯烃单体的那些。烯烃单体具有约2到约20个碳原子，在一个实施方式中具有约2到约10个碳原子，在另一实施方式中具有约2到约6个碳原子，在又一实施方式中具有约2到约4个碳原子。
该烯烃共聚物包含乙烯单体和至少一种源自具有式H2C＝CHR3的α-烯烃的其它共聚单体，其中R3是烃基，在一个实施方式中是含有1到约18个碳原子、在一个实施方式中为1到10个碳原子、在另一实施方式中为1到约6个碳原子、在又一实施方式中为1到约3个碳原子的烷基。该烃基包括具有直链、支链或其混合的烷基。
合适共聚单体的例子包括丙烯、1-丁烯、1-己烯、1-辛烯、4-甲基戊烯-1、1-癸烯、1-十二碳烯、1-十三碳烯、1-十四碳烯、1-十五碳烯、1-十六碳烯、1-十七碳烯、1-十八碳烯、1-十九碳烯或其混合物。该共聚单体包括1-丁烯、丙烯或其混合物。烯烃共聚物的例子包括乙烯-丙烯共聚物、乙烯丁烯-1共聚物或其混合物。
粘度改性剂以不含油基准计占组合物的约0wt％到约30wt％，在一个实施方式中占约0.1wt％到约30wt％，在另一实施方式中占约1wt％到约25wt％，在另一实施方式中占约3wt％到约20wt％，在又一实施方式中占约5wt％到约12wt％。在一个实施方式中，存在粘度改性剂。在一个实施方式中，不存在粘度改性剂。
润滑粘度的油
润滑油组合物包含具有润滑粘度的天然或合成油，源自加氢裂化、加氢、加氢精制的油，未精炼的、精炼的和再精炼的油或其混合物。
天然油包括动物油，植物油，矿物油或其混合物。合成油包括烃油，硅基油，含磷的酸的液态酯。合成油可以由费托反应制得，典型地可以是加氢异构化的费托烃或蜡。
润滑粘度的油也可以按美国石油协会(API)Base InterchangeabilityGuidelines中规范的进行定义。在一个实施方式中，该润滑粘度的油包括API第I、II、III、IV、V组或其混合物，优选API第I、II、III组或其混合物。如果该具有润滑粘度的油是API第II、III、IV或V组的油，API第I组的油可以为该润滑油的至多约40wt％，最优选为至多约5wt％的最大值。
该润滑粘度的油占组合物的约50wt％到约99.9wt％，在一个实施方式中占约60wt％到约98.9wt％，在另一实施方式中占约70wt％到约97wt％，在又一实施方式中占约80wt％到约95wt％。
如果本发明以浓缩物形式(可以与其它油全部或部分地混合形成最终的润滑剂)，则上面提到的每种分散剂和其它组分与稀释油的重量比例为约80∶20到约10∶90。
其它性能添加剂
本发明的组合物非必要地还包含至少一种其它性能添加剂。所述其它性能添加剂化合物包括金属去活化剂、清净剂、抗氧化剂、腐蚀抑制剂、抗磨剂、抑泡剂、反乳化剂、倾点下降剂、密封膨胀剂或其混合物。在一个实施方式中，组合物还包含至少一种包括由金属去活化剂、清净剂和抗氧化剂组成的组的化合物。在一个实施方式中，组合物还包含金属去活化剂、清净剂或抗氧化剂的至少两种化合物。在一个实施方式中，该组合物还包含金属去活化剂、清净剂和抗氧化剂。
其它性能添加剂化合物的总量以不含油基准计占组合物的约0wt％到约25wt％，在一个实施方式中占约0.01wt％到约20wt％，在另一实施方式中占约0.04wt％到约15wt％，在又一实施方式中占约0.06wt％到约10wt％。虽然可以存在一种或多种其它性能添加剂，通常其它性能添加剂的存在量彼此不同。
金属去活化剂
本发明的组合物非必要地包含金属去活化剂。金属去活化剂可用来中和润滑油中金属促进氧化的催化效果。金属去活化剂的例子包括苯并三唑、1，2，4-三唑、苯并咪唑、2-烷基二硫代苯并咪唑、2-烷基二硫代苯并噻唑、2-(N，N-二烷基二硫代氨基甲酰基)苯并噻唑、2，5-二(烷基二硫代)-1，3，4-噻二唑、2，5-二(N，N-二烷基二硫代氨基甲酰基)-1，3，4-噻二唑、2-烷基二硫代-5-巯基噻二唑或其衍生物或其混合物。金属去活化剂可以单独使用也可以和其它金属去活化剂联合使用。
合适的苯并三唑的例子包括在至少一个环位上，例如1位、2位、4位、5位、6位或7位或其组合上具有烃基取代的那些。烃基包含1到约30个碳原子，在一个实施方式中包含1到约15个碳原子，在另一实施方式中包含1个到约7个碳原子。在一个实施方式中，所述苯并三唑是5-甲基苯并三唑(甲苯基三唑)或其混合物。在一个实施方式中，烃基苯并三唑可以在4位、5位、6位或7位上被取代，并进一步与醛和仲胺反应形成曼尼希产物，例如N，N-二(庚基)-ar-甲基-1H-苯并三唑-1-甲胺(methanamine)、N，N-二(壬基)-ar-甲基-1H-苯并三唑-1-甲胺。
当金属去活化剂是2，5-二(烷基-二硫代)-1，3，4-噻二唑或2-单烷基-二硫代-巯基-1，3，4-噻二唑时，烷基包含1到约30个碳原子，在一个实施方式中包含约2到约25个碳原子，在另一实施方式中包含约4到约20个碳原子，在又一实施方式中包含约6到约16个碳原子。合适的2，5-二(烷基二硫代)-1，3，4-噻二唑的例子包括2，5-二(烷基二硫代)-1，3，4-噻二唑，是2，5-二(叔壬基二硫代)-1，3，4-噻二唑或其混合物。合适的2单烷基-二硫代-巯基-1，3，4-噻二唑的例子包括2-单壬基-二硫代-巯基-1，3，4-噻二唑、2-单十二烷基-二硫代-巯基-1，3，4-噻二唑或其混合物。
金属去活化剂以不含油基准计占组合物的约0wt％到约5wt％，在一个实施方式中占约0.01wt％到约2wt％，在另一实施方式中占约0.02wt％到约0.5wt％，在又一实施方式中占约0.03wt％到约0.1wt％。
清净剂
本发明的组合物还可以包含清净剂。清净剂化合物是公知的，并且包括中性或高碱性的、牛顿型或非牛顿型的碱金属、碱土金属和过渡金属与一种或多种酚、硫代酚、磺酸、羧酸、磷酸、单和/或二硫代磷酸、水杨醇、salixarate、烷基水杨酸的碱盐或其混合物。常用的金属包括钠、钾、钙、镁、锂或其组合。最常用的金属包括钠、镁和钙。在一个实施方式中，清净剂包括酚盐、硫代酚盐或其混合物。在一个实施方式中，清净剂是硫代酚盐。
清净剂以不含油基准计占组合物的约0wt％到约10wt％，在一个实施方式中占约0.01wt％到约2wt％，在另一实施方式中占约0.02wt％到约0.5wt％，在又一实施方式中占约0.03wt％到约0.2wt％。
抗氧化剂
本发明的组合物还可以包含抗氧化剂。抗氧化剂化合物是公知的，包括二硫代氨基甲酸钼、硫化烯烃、受阻酚、二苯胺或其混合物。抗氧化剂可以单独使用或联合使用。在一个实施方式中，抗氧化剂包括受阻酚、二苯胺或其混合物。
二苯胺抗氧化剂包括具有单或二烷基化苯环的那些。合适的二苯胺抗氧化剂的例子包括二壬基化二苯胺、壬基二苯胺、辛基二苯胺、二辛基化二苯胺、二癸基化二苯胺、癸基二苯胺或其混合物。
受阻酚抗氧化剂包括仲丁基和/或叔丁基作为空间位阻基团。酚基还可被烃基和/或连接第二芳基的桥连基取代。合适的受阻酚抗氧化剂的例子包括2，6-二叔丁基苯酚、4-甲基-2，6-二叔丁基苯酚、4-乙基-2，6-二叔丁基苯酚、4-丙基-2，6-二叔丁基苯酚、4-丁基-2，6-二叔丁基苯酚、2，6-二叔丁基苯酚、4-戊基-2，6-二叔丁基苯酚、4-己基-2，6-二叔丁基苯酚、4-庚基-2，6-二叔丁基苯酚、4-(2-乙基己基)-2，6-二叔丁基苯酚、4-辛基-2，6-二叔丁基苯酚、4-壬基-2，6-二叔丁基苯酚、4-癸基-2，6-二叔丁基苯酚、4-十一烷基-2，6-二叔丁基苯酚、4-十二烷基-2，6-二叔丁基苯酚、4-十三烷基-2，6-二叔丁基苯酚、4-十四烷基-2，6-二叔丁基苯酚、4，4’-亚甲基-二-(6-叔丁基-邻甲酚)、4，4’-亚甲基-二-(2-叔戊基-邻甲酚)、4，4’-亚甲基-二-(2，6-二叔丁基-苯酚)、2，2’-亚甲基-二-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2，2’-亚甲基-二-(4-乙基-6-叔丁基苯酚)、2，2’-亚甲基-二-(4-丙基-6-叔丁基苯酚)或其混合物。
二硫代氨基甲酸钼的合适例子包括诸如从R.T.Vanderbilt Co.Ltd.购买的Vanlube 822TM和MolyvanTM A，以及从Asahi Denka Kogyo K.K.购买的Adeka Sakura-LubeTMS-100、S-165和S-600的商品。
抗氧化剂以不含油基准计占组合物的约0wt％到约30wt％，在一个实施方式中占约0.1wt％到约5wt％，在另一实施方式中占约0.2wt％到约4wt％，在又一实施方式中占约0.3wt％到约2wt％。
本发明的组合物也可以使用其它性能添加剂化合物，例如腐蚀抑制剂，包括辛胺辛酸酯、十二碳烯基丁二酸或酸酐和诸如油酸的脂肪酸与多胺的缩合产物；抑泡剂，包括聚丙烯酸乙酯、聚2-乙基己基丙烯酸酯和聚乙烯乙酸酯；反乳化剂，包括磷酸三烷基酯、聚乙二醇、聚环氧乙烷、聚环氧丙烷和(环氧乙烷-环氧丙烷)聚合物；倾点下降剂，包括马来酸酐-苯乙烯的酯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸酯或聚丙烯酰胺；和密封膨胀剂，包括Exxon Necton-37TM(FN 1380)和Exxon Mineral Seal Oil(FN 3200)。
本发明还提供了一种润滑能够将旋转能转移到储能容器中，随后再将储能转化为旋转能以辅助推进的车辆液压系统的方法，所述方法使用了一种包含如下组分的组合物：
(a)由(i)聚烯烃基取代的酰化剂与(ii)多羟基化合物的反应产物衍生得到的基本不含氮的分散剂；和
(b)润滑粘度的油。
在一个实施方式中，所述方法中的组合物还包含粘度改性剂。
能够将旋转能转移到储能容器中，随后再将储能转化为旋转能以辅助推进的车辆液压系统的例子包括液压发射辅助
(HLA)、液压传动设施或其组合。
液压发射辅助装置在本领域中是公知的，可以从EatonCorporation购买。所述系统包括能回收制动过程中产生的热能的混合液压制动系统。热能被储存，随后用来部分或全部地代替发动机产生的能量，以产生旋转能来辅助推进。关于液压发射辅助装置的更详细描述公开在有关“EmergingTransmission Technologies TOPTEC
Symposium”的SAE InternationalTopical Technical Symposium，2003年8月12-13日，Michigan StateUniversity，Troy，Michigan，ID#2003TT14。
液压传动设施在本领域中是公知的，包括可变排量泵和固定或可变的排量马达。排量泵和马达在一个实施方式中以闭合路线一起运转，在另一实施方式中以开放路线一起运转。在闭合路线中，液压流体从马达流到泵进口，而不返回容器。通过回收热能，随后再将这些能量部分或全部地替代发动机产生的能量以产生旋转能来辅助推进，传动设备在制动过程中使流体加压。
方法
本发明还提供了一种制备组合物的方法，包括混合如下组分：
(a)由(i)聚烯烃基取代的酰化剂与(ii)多羟基化合物的反应产物衍生得到的基本不含氮的分散剂；
(b)伯烃基二硫代磷酸金属盐；
(c)润滑粘度的油；和
(d)非必要的粘度改性剂，其中所述组合物含有约35ppm或更少的、源自基本不含氮的分散剂的氮。
连续和/或单独地混合组分(a)-(d)，以形成本发明的组合物。混合条件包括：温度为约15℃到约130℃，在一个实施方式中为约20℃到约120℃，在另一实施方式中为约25℃到约110℃；时间为约30秒到约48小时，在一个实施方式中为约2分钟到约24小时，在另一实施方式中为约5分钟到约16小时，在又一实施方式中为约10分钟到约5小时；压力为约86kPa到约266kPa(约650mmHg到约2000mmHg)，在一个实施方式中为约91kPa到约200kPa(约690mmHg到约1500mmHg)，在另一实施方式中为约95kPa到约133kPa(约715mmHg到约1000mmHg)。
所述方法非必要地包括混合上述其它非必要的性能添加剂。这些非必要的性能添加剂可以连续地、单独地或作为浓缩物加入。
工业应用
本发明的组合物可以用在液压流体中。在一个实施方式中，液压流体适用于液压发射辅助装置。在一个实施方式中，液压流体用于液压传动设施。
本发明组合物的使用赋予了一种或多种性能特性，包括：改善清洁，降低磨损，改善剪切稳定性，改善低温粘度、高温粘度或长的使用寿命。更长的使用寿命表示在安装有液压装置的车辆的工作寿命内，不必新补充该组合物。
以下的实施例说明了本发明。这些实施例是非穷尽的，无意于限制本发明的范围。
实施例
实施例1
实施例1中，通过将约1wt％抗氧化剂、约1wt％伯二硫代磷酸锌、约1wt％由聚异丁烯基丁二酸酐与季戊四醇的反应产物制得的基本不含氮的分散剂、约0.06wt％金属去活化剂、约0.1wt％清净剂和约8.3wt％聚甲基丙烯酸酯粘度改性剂混合到含约52wt％PetroCanadaTM 6 cSt、约34wt％PetroCanada TM 6 cSt和约3.5wt％稀释油的润滑粘度的油中，进行制备。
实施例2
以与实施例1相同的方式进行实施例2的制备，不同之处在于抗氧化剂的量是约0.2wt％，聚甲基丙烯酸酯粘度改性剂以约9wt％存在于含有约70wt％Exxon Mobil 160N API第II组基础油和约30wt％Exxon Mobil100N-120N API第II组基础油的润滑粘度的油中。此外，不存在金属去活化剂。
实施例3
以与实施例1相同的方式进行实施例3的制备，不同之处在于聚甲基丙烯酸酯粘度改性剂的量是约10wt％。
实施例4
以与实施例1相同的方式进行实施例4的制备，不同之处在于组合物含有约0.06wt％金属去活化剂，不含粘度改性剂，含有约0.2wt％聚甲基丙烯酸酯倾点下降剂，并且100wt％润滑粘度的油是API第II组160NExxon Mobil(EHC60)基础油。
参考实施例1
参考实施例1中，通过将约0.2wt％抗氧化剂、约0.5wt％伯二硫代磷酸锌、0.01wt％腐蚀抑制剂混合到含约100wt％Chevron PLOP 220N油的润滑粘度的油中，进行制备。
参考实施例2
以与参考实施例1相同的方式进行参考实施例2的制备，不同之处在于加入约0.0015wt％甲苯基三唑，并且润滑粘度的油是约63wt％150NExxon油和约37wt％600N Exxon油。
测试1：发泡测试
按照ASTM方法D892-03第10子部分进行发泡测试，其以3种不同的顺序测量发泡。第一种顺序的发泡是通过将约200ml样品在没有机械摇动或搅拌下轻轻倒入烧杯中进行测定。然后将样品加热到约49℃，接着将其冷却到约24℃。接着将样品倒入约1升容积的烧杯中，直到加入约190ml样品。然后将烧杯浸入约24℃的恒温浴中。当油达到浴温时，插入气体扩散器和气体进入管。然后将流率为约94ml min-1的气流流过样品约5分钟(在出现第一个气泡的迹象后)，接着停止供气。然后测量所形成气泡的体积。该测试所得结果表明没有泡沫生成。
第二种顺序使用与第一种顺序类似的方法，不同之处在于将约180ml新鲜样品加入干净的烧杯中，然后浴温被加热到约93℃。该测试所得结果表明没有泡沫生成。
第三种顺序使用第二种顺序的样品，并且将其冷却到低于约43.5℃，然后进一步冷却到约24℃。然后进行第一种顺序中使用的相同实验步骤来评估发泡的量。该测试所得结果表明没有泡沫生成。
测试2：水可分离性测试
按照ASTM方法D1401-02进行可分离性测试。在约54℃下，将包含约40ml本发明组合物和约40ml蒸馏水的样品在量筒中搅拌约5分钟。然后将样品静置约30分钟，以使水和本发明组合物发生一定程度的分离。在本测试中，每5分钟测量一次分离程度。所报告的结果基于X-Y-Z，其中X表示分离出的油的量，Y表示分离出的水的量，Z表示仍然在乳液中的油和水的量。约54℃下的可分离性测试结果示于表1中：
| 时间(分钟) | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
| 实施例1 | 0-0-80 | 0-8-72 | 0-8-72 | 0-8-72 | 0-8-72 | 0-8-72 | 0-8-72 |
| 实施例4 | 0-0-80 | 0-1-79 | 0-1-79 | 0-2-78 | 0-2-78 | 0-2-78 | 0-2-78 |
测试3：氧化寿命测试
按照ASTM方法D943-02进行氧化寿命测试。将约300ml样品加入氧化池中，并且在水和铁-铜催化剂的存在下与氧气在约95℃下接触。测试一直持续到样品的酸值上升了约2.0mg KOH g-1或更高。所测得的样品的氧化寿命等于测试进行的总小时数。所得的氧化寿命结果为：
| 实施例 | 氧化寿命(小时) |
| 实施例2 | 7392 |
| 实施例3 | 12096 |
| 参考实施例1 | 5376 |
| 参考实施例2 | 2352 |
以上结果整体表明本发明的组合物可用于液压流体，特别是能够将旋转能转移到储能容器，随后再将储能转化为旋转能量以辅助推进的车辆液压系统。
虽然对本发明进行了解释，但要理解到，本领域技术人员在阅读本说明书之后对本发明进行各种改进是显而易见的。因此要理解到，在此公开的发明意在涵盖那些落在所附权利要求范围中的改进。
Claims (15)
1.一种组合物，包含：
(a)0.2wt％到1wt％的由(i)聚烯烃基取代的酰化剂与(ii)多羟基化合物的反应产物衍生得到的基本不含氮的分散剂，其中所述聚烯烃基取代的酰化剂为聚烯烃取代的二羧酸酐，所述多羟基化合物为季戊四醇；
(b)0.4wt％到2wt％的烃基二硫代磷酸锌，其中该组分基本由伯烃基二硫代磷酸锌组成；
(c)润滑粘度的油；
(d)0.01wt％到2wt％的金属去活化剂，其选自在至少一个环位上具有含1到30个碳原子的烃基取代的苯并三唑；和
(e)非必要的粘度改性剂，
其中所述组合物含有35ppm或更少的、源自基本不含氮的分散剂的氮。
2.权利要求1的组合物，其中组分(a)不含氮。
3.权利要求1的组合物，还包含粘度改性剂。
4.权利要求1的组合物，其中所述基本不含氮的分散剂含有数均分子量为500到5000的聚烯烃基团。
5.权利要求1的组合物，其中所述伯烃基二硫代磷酸金属盐是每个烃基含有2到20个碳原子的二伯烃基二硫代磷酸锌。
6.权利要求5的组合物，其中所述伯烃基二硫代磷酸金属盐包括二庚基二硫代磷酸锌、二辛基二硫代磷酸锌、二(2-乙基己基)二硫代磷酸锌、二壬基二硫代磷酸锌、二癸基二硫代磷酸锌、二(十二烷基)二硫代磷酸锌或其混合物。
7.权利要求1的组合物，其中所述粘度改性剂包括聚(甲基)丙烯酸酯、烯烃共聚物或其混合物。
8.权利要求1的组合物，其中所述润滑粘度的油包括API第II、III或IV组的油或其混合物。
9.权利要求1的组合物，还包含至少一种包括清净剂和抗氧化剂的其它性能添加剂。
10.权利要求9的组合物，其中所述清净剂是酚盐、硫化酚盐或其混合物。
11.权利要求9的组合物，其中所述抗氧化剂包括受阻酚、二苯胺或其混合物。
12.一种制备组合物的方法，包括混合：
(a)0.2wt％到1wt％的由(i)聚烯烃基取代的酰化剂与(ii)多羟基化合物的反应产物衍生得到的基本不含氮的分散剂，其中所述聚烯烃基取代的酰化剂为聚烯烃取代的二羧酸酐，所述多羟基化合物为季戊四醇；
(b)0.4wt％到2wt％的烃基二硫代磷酸锌，其中该组分基本由伯烃基二硫代磷酸锌组成；
(c)润滑粘度的油；
(d)0.01wt％到2wt％的金属去活化剂，其选自在至少一个环位上具有含1到30个碳原子的烃基取代的苯并三唑；和
(e)非必要的粘度改性剂，
其中所述组合物含有35ppm或更少的、源自基本不含氮的分散剂的氮。
13.一种润滑能够将旋转能转移到储能容器中，随后再将储能转化为旋转能以辅助推进的车辆液压系统的方法，所述方法使用一种包含如下组分的组合物：
(a)0.2wt％到1wt％的由(i)聚烯烃基取代的酰化剂与(ii)多羟基化合物的反应产物衍生得到的基本不含氮的分散剂，其中所述聚烯烃基取代的酰化剂为聚烯烃取代的二羧酸酐，所述多羟基化合物为季戊四醇；
(b)0.4wt％到2wt％的烃基二硫代磷酸锌，其中该组分基本由伯烃基二硫代磷酸锌组成；
(c)润滑粘度的油；
(d)0.01wt％到2wt％的金属去活化剂，其选自在至少一个环位上具有含1到30个碳原子的烃基取代的苯并三唑；
(e)非必要的粘度改性剂，
其中所述组合物含有35ppm或更少的、源自基本不含氮的分散剂的氮。
14.权利要求13的方法，其中所述车辆液压系统是液压发射辅助、液压传动设施或其组合。
15.权利要求1的组合物赋予液压流体一种或多种性能特性，包括改善清洁，降低磨损，改善剪切稳定性，改善低温粘度、高温粘度或长的使用寿命的用途。
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Application publication date: 20070425 Assignee: Lubrizol additive (Zhuhai) Co., Ltd. Assignor: The Lubrizol Corp. Contract record no.: 2014990000201 Denomination of invention: Hydraulic composition containing a substantially nitrogen free dispersant Granted publication date: 20101110 License type: Common License Record date: 20140411 |
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Assignee: Lubrizol additive (Zhuhai) Co., Ltd. Assignor: The Lubrizol Corp. Contract record no.: 2014990000201 Date of cancellation: 20180313 |
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Application publication date: 20070425 Assignee: Lubrizol additive (Zhuhai) Co., Ltd. Assignor: Lubrizol Corp. Contract record no.: 2018990000081 Denomination of invention: Hydraulic composition containing a substantially nitrogen free dispersant Granted publication date: 20101110 License type: Common License Record date: 20180410 |
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Assignee: Lubrizol additive (Zhuhai) Co., Ltd. Assignor: Lubrizol Corp. Contract record no.: 2018990000081 Date of cancellation: 20190322 |
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Application publication date: 20070425 Assignee: Lubrizol additive (Zhuhai) Co., Ltd. Assignor: Lubrizol Corp. Contract record no.: 2019990000109 Denomination of invention: Hydraulic composition containing a substantially nitrogen free dispersant Granted publication date: 20101110 License type: Common License Record date: 20190403 |
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Assignee: Lubrizol additive (Zhuhai) Co., Ltd. Assignor: THE LUBRIZOL Corp. Contract record no.: 2019990000109 Date of cancellation: 20200309 |
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Application publication date: 20070425 Assignee: Lubrizol additive (Zhuhai) Co., Ltd. Assignor: THE LUBRIZOL Corp. Contract record no.: X2020990000241 Denomination of invention: Hydraulic composition containing a substantially nitrogen free dispersant Granted publication date: 20101110 License type: Common License Record date: 20200512 |
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Assignee: Lubrizol additive (Zhuhai) Co.,Ltd. Assignor: THE LUBRIZOL Corp. Contract record no.: X2020990000241 Date of cancellation: 20210311 |
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Application publication date: 20070425 Assignee: Lubrizol additive (Zhuhai) Co.,Ltd. Assignor: THE LUBRIZOL Corp. Contract record no.: X2021990000246 Denomination of invention: A hydraulic composition comprising a dispersing agent that is substantially free of nitrogen Granted publication date: 20101110 License type: Common License Record date: 20210427 |
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