MX2012004802A - Composiciones lubricantes. - Google Patents

Abstract

Una composición lubricante, caracterizada por la Society of Automotive Engineers ("SAE") como 75W-140, capaz de cumplir con los requerimientos de la clasificación de rendimiento GL-5 del American Petroleum Institute ("API") para ser usada en asociación con un dispositivo que involucra el contacto metal a metal de partes móviles que comprenden: (a) un aceite lubricante base que comprende (i) al menos una polialfaolefina de viscosidad relativamente baja, y (ii) al menos un diéster; (b) un mejorador de viscosidad que comprende (i) al menos una polialfaolefina de viscosidad relativamente alta, y (ii) poliisobutileno; y (c) un aditivo de rendimiento que comprende al menos un aditivo efectivo para mejorar al menos una propiedad del lubricante y/o el rendimiento del equipo en el cual se debe usar el lubricante.

Description

COMPOSICIONES LUBRICANTES CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta invención se refiere a composición lubricantes que tienen utilizad en numerosas aplicaciones en particular en conexión, con de aplicaciones en engranajes, transmisiones, y/o ejes en las industrias automotriz y de maquinaria.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Una función importante de las composiciones lubricantes y en particular de los fluidos lubricantes para engranajes y eje, es proporcionar un alto grado de conflabilidad y durabilidad en la vida de servicio del equipo en el cual se instalan. Los aceites lubricante en general, y los lubricantes para engranajes y ejes en particular frecuentemente deben cumplir un gran número de criterios de rendimiento para ser exitosos comercialmente . Por ejemplo, frecuentemente se requerirá que un lubricante para ejes exitoso comercialmente posea un alto grado de estabilidad oxidante, compatibilidad de cizallamiento, anulación o resistencia a la corrosión, protección contra el desgaste, capacidad de ser desplazada, y drenado extendido. Estas propiedades representan un conjunto difícil de lograr de criterios de desempeño.

Las composiciones lubricantes de engranajes se clasifican por el American Petroleum Institute ("API") usando la clasificación "GL". Estas clasificaciones se subdividen en seis clases. La clasificación más baja API GL-1, clasifica los aceites usados para condiciones ligeras, las cuales consisten de los aceites base sin aditivos. La clasificación más alta, API GL-6, clasifica los aceites para condiciones muy pesadas, tales como altas velocidades de deslizamiento y carga por impacto significativa, y los cuales contiene hasta 10% de aditivos anti rayado. Sin embargo, la clase API GL-6 no se aplica más ya que se considera que la clase API GL-5 satisface los requerimientos más severos. Las composiciones lubricantes clasificadas que satisfacen los requerimientos de rendimiento GL-5, se aplican, por ejemplo, en engranajes hipoides que tienen desplazamiento significativo de los ejes.

La relación viscosidad-temperatura de una composición lubricante es esto de los criterios críticos a ser considerados cuando se selecciona un lubricante para una aplicación particular. Los aceites minerales usados comúnmente como una base para los lubricantes exclusivos o multigrado, exhiben un cambio relativamente grande en la viscosidad con un cambio en la temperatura. Los fluidos que exhiben tal cambio relativamente grande en la viscosidad con la temperatura tienen un índice de viscosidad bajo. El SAE J306 describe las calificaciones viscosimétricas para las composiciones lubricantes para ejes y engranajes. Esta clasificación se basa en la viscosidad del lubricante medida tanto a temperaturas altas y bajas los valores de viscosidad cinemática a temperatura alta se determinan de acuerdo con ASTM D 445, con los resultados reportados en centistokes (cSt) . Los valores de viscosidad a baja temperatura se determinan de acuerdo con ASTM D 2983 y los resultados se reportan en centipoise (cP) . Estas dos unidades de viscosidad se relacionan como sigue en la Ecuación 1 : (Cp/ (Densidad, g/cm3))=cSt (Ec. 1) La siguiente tabla resume los requerimientos alta y baja temperatura para las calificaciones de las composiciones lubricantes para ejes y para engranajes.

Estos estándares de la Society of Automotive Engineers ("SAE") se destinan para ser usados por los fabricantes de equipos para definir los lubricantes recomendados para engranajes, ejes y transmisiones manuales automotrices, para que los vendedores de aceites etiqueten tales lubricantes con respecto a su viscosidad, y para que los usuarios sigan las recomendaciones de sus propios manuales de usuario.

La viscosidad a alta temperatura, se relaciona con las características de lubricación hidrodinámica del fluido. Algunas composiciones lubricantes pueden contener polímeros de alto peso moléculas, conocidos como modificadores de viscosidad, o mejoradores del índice de viscosidad, los cuales sirve para aumentar la viscosidad de los fluidos. Durante el uso, estos polímeros pueden se pueden cortar a un peso molecular menor, resultando por ello en un fluido con una menor viscosidad que la del nuevo fluido. Los requerimientos de viscosidad a baja temperatura, se relacionan con la habilidad del fluido para fluir y proporcionar la lubricación adecuada a los componentes riticos bajo condiciones de temperatura ambiente baja.

Aunque se ha producido un número sustancial de composiciones lubricantes que tienen varias de las propiedades necesarias donde se usan tales composiciones lubricantes, existe una necesidad en cuanto a un aditivo o una combinación de aditivos para proporcionar una composición lubricante de rendimiento limpio, mejorada, que pueda ser usada. Aunque el desempeño aceptable del lubricante para engranajes es un requerimiento, también es muy deseable que el aditivo o los aditivos sean baratos y se produzcan fácilmente. Por consiguiente, existe una necesidad en la técnica en cuanto a una composición lubricante que cumpla estos estándares de la industria y proporcione además alternativas rentables que puedan ser producidas fácilmente, y en particular composición lubricantes clasificadas como SAE 75W-140 y que cumplan los requerimientos de desempeño GL-5.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Los solicitantes han desarrollado composiciones lubricantes mejoradas y en muchas modalidades, las composiciones lubricantes que satisfacen un nivel relativamente alto de rendimiento para los criterios mencionados anteriormente. Como se usa aquí, el término "composición lubricante" se usa en su sentido las amplio para incluir las composiciones de fluido que se usan en aplicaciones que involucran el contacto metal a metal de componentes en los cuales al menos una función del fluido es la de inhibir o reducir la fricción entre los componentes. En si, el término "composición lubricante" como se usa aquí, incluye aceites para engranajes, aceites para ejes, y los similares .

En ciertas modalidades, las composiciones lubricantes de la presente invención comprenden: (a) aceite lubricante base; (b) mejorador de viscosidad; y (c) al menos un aditivo. Ciertas composiciones lubricantes de la presente invención comprenden: (a) aceite lubricante base que comprende (i) una polialfaolefina ("PAO") de baja viscosidad, y (ii) al menos un diéster; (b)un mejorador de viscosidad que comprende (i) al menos un mejorador de viscosidad de tipo PAO de viscosidad relativamente alta, y (ii) poliisobutileno; y (c) un empaque de aditivo de rendimiento que comprende al menos un aditivo efectivo para mejorar al menos una propiedad del lubricante y/o el desempeño del equipo en el cual se debe usar el lubricante. En ciertas modalidades, las composiciones lubricantes de la presente invención son lubricantes de grado multiviscosidad que tienen una clasificación de viscosidad SAE de 75W-140, y que cumplen los requerimientos de desempeño API GL-5.

Los solicitantes han encontrado que ciertas modalidades de las presentes composiciones lubricantes que tienen una clasificación de viscosidad SAE de 75W-140 y que cumplen los requerimientos de rendimiento API GL-5 comprenden (a) aproximadamente 10-35% en peso de una PAO de baja viscosidad; (b) aproximadamente 30-75% en peso de una PAO de alta viscosidad; (c) aproximadamente 5-30% en peso de un diéster; (d) aproximadamente 2-25% en peso de PIB; (e) aproximadamente 5-10% en peso de un empaque de aditivo; y, opcionalmente (f) 0.001-0.004% en peso de un agente antiespumante .

Los solicitantes han encontrado que ciertas composiciones lubricantes SAE 75W-140 de la presente invención cumplen los requerimientos de rendimiento API GL-5 y proporcionan composiciones lubricantes rentables que exhiben rendimiento mejorado en engranajes de anillo y piñón con respecto a uno o más, y preferiblemente todas las siguientes propiedades ventajosas: estriado, ondulaciones, picaduras, desconchamiento, rayaduras y desgaste.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS La presente invención se dirige en un aspecto a composición es lubricantes que comprende: (a) un aceite lubricante base; (b) un mejorador de viscosidad; y (c) al menos un aditivo. En ciertas modalidades, la composición lubricante es un lubricante de grado multiviscosidad que tiene una clasificación de viscosidad de 75W-140, y que cumple los requerimientos de desempeño API GL-5. En ciertas modalidades, el aceite lubricante base de la presente invención, comprende: (i) una polialfaolefina de baja viscosidad ("PAO"); y (ii) al menos un diéster. En ciertas modalidades, el mejorador de viscosidad de la presente invención comprende: (i) al menos un mejorador de viscosidad de tipo PAO de viscosidad relativamente alta; y (ii) poliisobutileno . En ciertas modalidades, el paquete de aditivos de rendimiento comprende al menos un aditivo efectivo para mejorar al menos una propiedad del equipo en el cual se debe usar el lubricante. La presente invención también proporciona métodos para fabricar y usar un lubricante completamente formulado, que incluye un fluido para ejes de alto rendimiento completamente formulado, y a los sistemas de ejes, engranajes, transmisión o de accionamiento que contienen tales aceites.

En general, se contempla que estos componentes de la presente invención pueden estar presentes en las composiciones en cantidades que varian ampliamente, dependiendo de las necesidades particulares de cada aplicación, y todas las tales variaciones se consideran dentro del ámbito extenso de la invención. No obstante, los solicitantes han descubierto que en ciertas modalidades las presentes composiciones lubricantes comprenden : (a) aproximadamente 15-65% en peso de aceite lubricante base : (b) aproximadamente 30-75% en peso de mejorador de viscosidad; y (c) aproximadamente 7-35% en peso de aditivo.

Los solicitantes han descubierto que ciertas composiciones lubricantes de la presente invención, cuando se usan en conexión con los engranajes de anillo y piñón, exhiben y/o producen propiedades ventajosas con respecto a uno o más y preferiblemente todos los siguientes: estriado, ondulaciones, picaduras, desconchamiento, rayaduras y desgaste.

Las PAOs de la presente invención comprenden una clase de hidrocarburos que pueden ser fabricados por la oligomerización catalítica (procedimientos de polimerización a bajo peso molecular) de a-olefinas lineales que varían típicamente desde 1-octeno a 1-dodeceno, con 1-dodeceno que es un material preferido, aunque los polímeros de olefinas inferiores tales como etileno y propileno también pueden ser usados, incluyendo los copolímeros de etileno con olefinas superiores. En general, numerosos compuestos particulares o combinaciones de compuestos están disponibles para ser usados en conexión con cada uno de los componentes como se describen aquí .

En ciertas modalidades, el aceite lubricante base de la presente invención comprende al menos una PAO de viscosidad relativamente baja y al menos un diéster. Con respecto a la PAO de viscosidad baja de la presente invención, conciertas modalidades, la PAO de baja viscosidad comprende una polialfadefina que tiene una viscosidad no mayor a aproximadamente 12 cSt. En una modalidad, la PAO de baja viscosidad de la presente invención comprende PAO-2 de ChevronPhillips y PAO-6 de Ineos. Otros ejemplos de tales PAOs de baja viscosidad serian aparentes para las personas con experiencia en la técnica. Con respecto al diéster de la presente invención, en ciertas modalidades, el diéster comprende un adipato éster. En aun otras modalidades, el adipato éster comprende un adipato de decilo, y aun más particularmente uno o más adipato ésteres seleccionados del grupo que consiste de adipato de di-isodecilo, azelato de isodecilo, y adipato de di-tridecilo . Aunque se contempla que puede estar presente un rango amplio de concentraciones relativas de tales componentes, en general, el aceite lubricante base de la presente invención comprende, en ciertas modalidades, una relación de pesos de la PAO de baja viscosidad: éster desde aproximadamente 7:1 a aproximadamente 1:3 y preferiblemente desde aproximadamente 2.6:1 a aproximadamente 1:1.6. En ciertas modalidades, las composiciones lubricantes de la presente invención comprenden una PAO de baja viscosidad en una cantidad desde aproximadamente 10-35% en peso, y en aun otras modalidades desde aproximadamente 12-20% en peso. En ciertas modalidades, las composiciones lubricantes de la presente invención comprenden un diéster en una cantidad desde aproximadamente 5-30% en peso, y en aun otras modalidades desde aproximadamente 7.5-20% en peso.

En ciertas modalidades, el mejorador de viscosidad de la presente invención comprende al menos una PAO de viscosidad relativamente alta y poliisobutileno. Con respecto a la PAO de alta viscosidad de la presente invención, en ciertas modalidades la PAO de alta viscosidad comprende una polialfadefina que tiene una viscosidad no mayor a aproximadamente 40 cSt, y preferiblemente desde aproximadamente 40 a aproximadamente 1000 cSt. En una modalidad, la PAO de alta viscosidad de la presente invención comprende PAO-100 de ExxonMobil o Chemtura. Otros ejemplos de tales PAOS de alta viscosidad deben ser aparentes para aquellas personas con experiencia ordinaria en la técnica. Con respecto a los poliisobutilenos de la presente invención, en ciertas modalidades, el poliisobutileno comprende ?-1500-S.p.A de Ineos o Lubrizol 8404. Otros ejemplos de tales poliisobutilenos serian aparentes para las personas con experiencia ordinaria en la técnica. Aunque se contempla que un rango amplio de concentraciones relativas de ciertos componentes puedan estar presentes, en general, el mejorador de viscosidad de la presente invención comprende, en ciertas modalidades, una proporción de pesos de PAO de alta viscosidad: poliisobutileno desde aproximadamente 37.5:1 a aproximadamente 1.2:1, y preferiblemente desde aproximadamente 12:1 a aproximadamente 2.6:1. En ciertas modalidades, las composiciones lubricantes de la presente invención comprenden una PAO de alta viscosidad en una cantidad desde aproximadamente 30-75% en peso, en aun otras modalidades desde aproximadamente 40-60% en peso. En ciertas modalidades, las composiciones lubricantes de la presente invención comprenden isobutileno en una cantidad desde aproximadamente 2-25% en peso, y en aun otras modalidades desde aproximadamente 5-15% en peso.

En ciertas modalidades, el al menos un aditivo de rendimiento de la presente invención comprende un paquete de aditivos de rendimiento que comprenden al menos un aditivo efectivo para mejorar al menos una propiedad del lubricante y/o el rendimiento del equipo en el cual se debe usar el lubricante. En ciertas modalidades, el aditivo de rendimiento comprende al menos un aditivo basado en la química del azufre y al menos un aditivo basado en la química del fósforo. Un paquete de aditivos típico contendría normalmente uno o más de un dispersante, antioxidantes, inhibidores de corrosión, agentes anti desgate, y agentes anti corrosión, y agentes de presión extrema. En una modalidad, el paquete de aditivos comprende Afton HiTec 317. Otros ejemplos de tales aditivos serian aparentes para las personas con experiencia ordinaria en la técnica. En ciertas modalidades, el paquete aditivo comprende opcionalmente un agente antiespumante. En ciertas otras modalidades, el agente antiespumante comprende siliconas y compuestos orgánicos misceláneos. En ciertas otras modalidades, el agente antiespumante comprende dimetil siloxano de peso molecular inferior. En una modalidad, el agente antiespumante comprende Dow Corning DC-200/300 a 60,000 cSt. Otros ejemplos de tales agentes antiespumantes serian aparentes para una persona con experiencia ordinaria en la técnica. En ciertas modalidades, las composiciones lubricantes de la presente invención comprenden un paquete de aditivos en una cantidad desde aproximadamente 5-10% en peso, y en otras modalidades desde aproximadamente 7.5-9% en peso. En ciertas modalidades, las composiciones lubricantes de la presente invención comprenden un agente antiespumante en una cantidad desde aproximadamente 0.001-0.004% en peso.

Las presentes composiciones lubricantes pueden ser preparadas mezclando los componentes a una temperatura, desde aproximadamente 35°C a aproximadamente 95°C, preferiblemente desde aproximadamente 65°C a aproximadamente 85°C. Los aceites lubricantes base, los mejoradores de viscosidad, y los aditivos se colocan en un metal recipiente de metal o vidrio apropiado. Se suministra agitación mecánica para promover el mezclado. Se utiliza tiempo de mezclado suficiente para garantizar que se presente un producto homogéneo. El proceso para fabricar las composiciones lubricantes de la presente invención seria conocido y apreciado por las personas con experiencia en la técnica dada la presente descripción. Las personas con experiencia ordinaria en la técnica apreciarán que este método de preparación no es limitante para la invención, y que uno o más de los componentes pueden ser modificados de acuerdo con las enseñanzas de este documento, y que los cuales se conocen en la técnica.

Las composiciones lubricantes de la presente invención preferiblemente cumplen los requerimientos tanto de los lubricantes de grado de baja temperatura y de alta temperatura, y en ciertas modalidades, son lubricantes de grado multiviscosidad. Ciertas composiciones lubricantes de la presente invención se clasifican como lubricantes SAE 75W-140 y cumplen los requerimientos de baja temperatura para SAE 75 y los requerimientos de alta temperatura para SAE 140. Las composiciones lubricantes clasificadas como SAE 75W tienen una viscosidad de aproximadamente 150,000 cP a -40°C. Las composiciones lubricantes clasificadas como SAE 140 son aquellas que tienen una viscosidad cinemática a 100°C de al menos aproximadamente 24.0 cSt y menos de aproximadamente 32.5 cSt.

En ciertas modalidades, las composiciones lubricantes de la presente invención cumplen los requerimientos de rendimiento de la categoría API GL-5, y en aun otras modalidades, cumplen el estándar de rendimiento SAE J22360. Ciertas composiciones lubricantes de la presente invención se destinan para engranajes. En ciertas modalidades, las composiciones lubricantes se destinan para engranajes en ejes automotrices equipados con engranajes hipoides, que operan bajo varias combinaciones de condiciones de alta velocidad/carga por impacto y baja velocidad/momento de torsión alto. Ciertas composiciones lubricantes de la presente invención cumplen los requerimientos de rendimiento de la Categoría API GL-5 descrita por las siguientes pruebas y criterios de aceptación: (1) Versión estándar de L-42; (Versión Canadiense de L-42; (3) Versión estándar del método de prueba ASTM D 6121; (4) Versión Canadiense del método de prueba ASTM D 6121; (5) método de prueba ASTM D 7038 o L-33; (6) método de prueba ASTM D 5704 o L-60; (método de prueba ASTM D 892; y método de prueba ASTM D 130.

· Con base en lo anterior, una modalidad de las composiciones lubricantes de la presente invención comprenden: (a) una polialfaolefina ("PAO") de baja viscosidad; (b) una PAO de alta viscosidad; (c) un diéster; (d) poliisobutileno ("PIB") ; (e) un aditivo; y, opcionalmente (f ) un agente antiespumante; en donde la composición lubricante es un lubricante de grado multiviscosidad que tiene una clasificación de viscosidad SAE de 75W-140 y que cumple los requerimientos de desempeño de la Categoría API GL-5. Los solicitantes han descubierto que en ciertas modalidades, las presentes composiciones lubricantes comprenden: (a) 10-35% en peso de una PAO de baja viscosidad; (b) 30-75% en peso de una PAO de alta viscosidad; (c) 5-30% en peso de un diéster; (d) 2-25% en peso de PIB; (e) 5-10% en peso de un paquete de aditivos; y opcionalmente (f) 0.001-0.004% en peso de un agente antiespumante.

En ciertas otras modalidades, la presente composición lubricante comprende: (a) 12-20% en peso de una PAO de baja viscosidad; (b) 40-60% en peso de una PAO de alta viscosidad; (c) 7.5-20% en peso de un diéster; (d) 5-15% en peso de PIB; (e) 7.5-9% en peso de un paquete de aditivos; y opcionalmente (f) 0.001-0.004% en peso de un agente antiespumante .

La presente invención no se limita necesariamente a lo anterior. Las personas con experiencia ordinaria en la técnica apreciarían que esta modalidad no es limitante para la invención, y que uno o más componentes pueden ser modificados de acuerdo con las enseñanzas de este documento o que las cuales se conocen en la técnica.

EJEMPLOS Los siguientes ejemplos se proporcionan con el propósito de ilustrar la presente invención, pero sin limitar el ámbito de la misma.

La composición Lubricante Ejemplar 1 se preparó mezclando los componentes como se muestran en la Tabla 2 como sigue .

Tabla 2 Rendimiento de las Composiciones Lubricantes en Ejes Bajo Condiciones de Alta Velocidad y Carga por Impacto: L-42 (ASTM D 7452) El objetivo de este procedimiento es evaluar las propiedades anti rayaduras de los lubricantes de engranajes bajo condiciones de alta velocidad de impacto. El rendimiento de los lubricantes del procedimiento se compara con el de los aceites de referencia. Un montaje de instalación de eje trasero seleccionado especialmente y dos dinamómetros sirven como el aparato de procedimiento. Se lleva a cabo un receso a velocidad moderada y la carga a una temperatura del lubricante de 225°F (107.2 1C) . Esto es seguido por una serie de aceleraciones y desaceleraciones moderadas con temperaturas que se aproximan a 280°F (137.8°C). La serie final de corridas consiste de aceleración a alta velocidad con desaceleraciones rápidas. Esta prueba se puede llevar a cabo bajo dos diferentes conjuntos de condiciones de operación, conocidas comúnmente como "Estándar" y "Canadiense". Engranajes de anillo y piñón se evalúan en sobre una base de prueba superada/prueba no superada. El criterio de prueba superada/prueba no superada requiere que haya menos cantidad de rayado sobre los engranajes de anillo y piñón que en el procedimiento con aceite de referencia asociado. El "rayado" con respecto a los engranajes de anillo y piñón, como se define por ASTM D 7450, es la remoción rápida del metal de las superficies de los dientes, provocada por el desprendimiento de las partículas de contacto pequeñas que se han soldado como resultado del contacto metal a metal; una superficie rayada se caracteriza por un acabado mate o deslustrado. Los resultados de las pruebas L-42 estándar y Canadiense llevadas a cabo se reportan en las siguientes Tablas 3 y 4 respectivamente.

Tabla 3 Tabla 4 Como se puede observar de las Tablas 3 y 4 anteriores, la composición lubricante de acuerdo con la presente invención supera la prueba L-42 tanto Estándar y Canadiense al exhibir un rayado igual o menor (menor) que los valores de rayado promedio de los resultados de la prueba del aceite de referencia que superan la prueba, usados para calibrar el estándar .

Desempeño de las Composiciones Lubricantes Alta Velocidad, Momento de Torsión Bajo, Seguido por Baja Velocidad, Momento de Torsión Alto: ASTM D 6121 Este método se usa para determinar las características de transporte de carga, el desgaste, y presión extrema de los lubricantes para engranajes en montajes de ejes hipoides bajo condiciones de operación a alta velocidad, momento de torsión bajo, y baja velocidad, momento de torsión alto. Un montaje de eje trasero, motor, y transmisión seleccionados especialmente y dos dinamómetros grandes sirven como el aparato del procedimiento. El eje del procedimiento se opera por 100 minutos a 440 RPM del eje, temperatura del lubricante de 295°F (146.1°C), y 9460 lb-pulgada (109 m kg) de momento de torsión. El eje se opera entonces por 24 horas a 80 RPM del eje, temperatura del lubricante de 275°F (135.0°C), y 41,800 lb-pulgada (482 m kg) de momento de torsión. Los engranajes de anillo y piñón se evalúan para una clasificación por méritos ASTM, basada en el estriado, ondulaciones, picaduras, desconchamiento, rayaduras y desgaste.

"Estriado", con respecto a los engranajes de anillo y piñón, como se define por ASTM D 7450, es la alteración de la superficie de los dientes para dar una serie de estrias elevadas y pulidas, paralelas que corren diagonalmente en la dirección del movimiento de deslizamiento, ya sea parcialmente o completamente a través de la superficie de los dientes o los engranajes. "Ondulaciones", con respecto a los engranajes de anillo y piñón, como se define por ASTM D 7450, se refiere a una alteración de la superficie de los dientes que resulta en dar una apariencia de un patrón más o menos regular que semeja a ondulaciones en el agua o escamas de pescado. "Desgaste", con respecto a los engranajes de anillo y piñón, como se define por ASTM D 7450, es la remoción de metal, sin evidencia de fatiga superficial o desgaste adhesivo, que resulta en la eliminación parcial o completa de las marcas de herramienta o abrasión o el desarrollo de una cresta de hombro discernible en la parte inferior del área de contacto cercana a la raíz o en el extremo de la leva o tacón del área de contacto de los dientes del piñón (desgaste abrasivo) . "Picaduras", con respecto a los engranajes de anillo y piñón, como se define por ASTM D 7450, se refiere a cavidades irregulares pequeñas en la superficie de los dientes, que resultan de la desintegración de áreas pequeñas de la superficie del metal. "Desconchamiento" , con respecto a los engranajes de anillo y piñón, como se define por ASTM D 7450, es la desintegración de escamas de área irregular de la superficie de los dientes, una condición más extensa que las picaduras. "Rayaduras", con respecto a los engranajes de anillo y piñón, como se define por ASTM D 7450 , es la remoción rápida del metal de las superficies de los dientes, provocada por el desprendimiento de partículas de contacto pequeñas que han sido soldadas como resultado del contacto metal a metal; una superficie rayada se caracteriza por un acabado mate o deslustrado.

Esta prueba se llevó a cabo bajo dos conjuntos diferentes de condiciones de operación, conocidos como Estándar usando componentes "no lubricados" y "Canadiense", usando componentes lubricados. "Lubricado" como se define por ASTM D 7450, se refiere a una superficie revestida con fosfato. Los resultados de las pruebas ASTM D 6121 Lubricadas Estándar, No Lubricada, y Canadiense llevadas a cabo, se reportan en las siguientes Tablas 5 y 6, respectivamente.

Tabla 5 Como se observa de la Tablas 5 y 6 anteriores, la composición lubricante de acuerdo con la presente invención, superó tanto la prueba ASTM D 6121 Estándar y Canadiense, exhibiendo una calificación por méritos ASTM igual o mejor (mayor) que las calificaciones mínimas especificadas.

Rendimiento de las Composiciones Lubricantes Mientras se Someten a Contaminación con Agua y Temperatura Elevada: ASTM D 7038 Este método se usa para evaluar las propiedades de inhibición de la corrosión y la oxidación de un lubricante de engranajes mientras se someten a contaminación con agua y temperatura elevada. Un motor eléctrico, en especial un montaje de alojamiento de diferencial hipoide seleccionado especialmente, ventilador de enfriamiento, lámparas de calentamiento, y caja de almacenamiento calentada, sirve como el aparato del procedimiento. El montaje del alojamiento del diferencial se opera por 4 horas a 2,500 RPM de entrada a una temperatura del lubricante de 180°F (82.2 °C) con 1 fl. Oz de agua destilada mezclada en el lubricante. La unidad del procedimiento se coloca entonces en la caja de almacenamiento y se almacena por 162 horas a 125°F (51.7 °C) . Al final del procedimiento, las partes del montaje del procedimiento se califican por la presencia de óxido. Todas las partes internas móviles (anillo, piñón, cojinetes, engranajes diferenciales etc.) se evalúan por una calificación por méritos de oxidación final.

Se requiere que los fluidos candidatos de Categoría API GL-5 tengan una Calificación por Méritos de Corrosión por Oxidación Final de 9.0 o mayor. La Composición 1 de Lubricante Ejemplar pasó la prueba ASTM D 7038 al exhibir una Calificación por Méritos de Corrosión por Oxidación Final de 9.3.

Estabilidad térmica y Oxidante de las Composiciones Lubricantes: ASTM D 5704 Este método se usa para determinar el deterioro de los lubricantes bajo condiciones térmicas y oxidantes severas. Un montaje de caja de cambios, dos engranajes dentados, dos tiras de cobre, un cojinete, un sistema de control de temperatura, un alternador, un motor, y un suministro de aire regulado, sirven como los componentes principales de la instalación del procedimiento. El engranaje dentado se hace girar bajo una carga de entrada de 1750 rpm por 50 horas. La temperatura del lubricante se mantiene a 325°F (162.8°C). El flujo de aire a través del lubricante se controla a 22.1 mg/min por la duración del procedimiento. Las propiedades físicas y químicas del aceite y los depósitos sobre los engranajes se evalúan al final del procedimiento. Los engranajes grandes y pequeños se evalúan por la formación de carbón/barniz y lodo. El aceite usado se evalúa por cualquier aumento en la viscosidad, los insolubles en pentano, y los insolubles en tolueno. Los resultados de la prueba ASTM D 5470 llevada a cabo se reportan en la Tabla 7 como sigue.

Tabla 7 Como se puede observar de la Tabla 7 anterior, la composición lubricante de acuerdo con la presente invención supera la prueba ASTM D 5740 al exhibir un % de aumento de viscosidad, % en peso de insolubles en pentano y tolueno, y valores de formación de carbón/barniz y lodo como se requieren por el criterio de aceptación de API GL-5.

Propiedades de Formación de Composiciones Lubricantes: ASTM D 892 Este método se usa para determinar las propiedades de formación de espuma de un lubricante para engranajes a 2 °C y 93.5°C. La formación de espuma es indeseable ya que la espuma no puede proteger adecuadamente las superficies de los engranajes y los cojinetes en un tren de accionamiento de automóviles. El aceite se coloca en un cilindro de vidrio grande y se sopla aire desde el fondo usando una piedra porosa. La cantidad de la espuma resultante se mide de forma visible. El aceite usado se evalúa en tres secuencias en cuanto a la tendencia/estabilidad. Los resultados de la prueba ASTM D 802 llevada a cabo se reportan en la Tabla 8 como sigue.

Tabla 8 Como se puede observar en la Tabla 8 anterior, la composición lubricante de acuerdo con la presente invención superó la prueba ASTM D 892 al exhibir propiedades de tendencia/estabilidad de formación de espuma como se requieren por el criterio de aceptación API GL-5.

Propiedades de Corrosión del cobre de Las Composiciones Lubricantes: ASTM D 130 Este método se usa para determinar la compatibilidad de un lubricante con el "metal amarillo" o cobre. El ataque sobre el cobre, latón, o bronce será indeseable para aquellos componentes ubicados en el tren motriz de los automóviles. Una tira de metal pequeña se coloca en una muestra de aceite de prueba. El aceite se calienta en una mufla u horno por 3 horas a 210°F (98.9°C). Se da a la tira una calificación ASTM por el cambio de color en comparación con un conjunto de estándares conocidos. Se requiere que los fluidos de la categoría API GL-5 candidatos tengan una calificación ASTM menor o igual a 3. La Composición de Lubricante Ejemplar 1 superó la prueba ASTM D 130 al exhibir una calificación ASTM de 2e.

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1. Una composición lubricante para ser usada en asociación con un dispositivo que involucra el contacto metal a metal de partes móviles, caracterizada porque comprende: (a) un aceite lubricante base que comprende (i) al menos una polialfalolefina de viscosidad relativamente baja, y (ii) al menos un diéster; (b) un mej orador de viscosidad que comprende (i) al menos una polialfaolefina de viscosidad relativamente alta, y (ii) poliisobutileno ; y (c) un aditivo de rendimiento que comprende al menos un aditivo efectivo para mejorar al menos una propiedad del lubricante y/o el rendimiento del equipo en el cual se debe usar el lubricante; en donde dicha composición lubricante cumple los requerimientos de clasificación de rendimiento GL-5 del American Petroleum Institute.

2. La composición lubricante de la reivindicación 1, caracterizada porque, dicha composición lubricante es un lubricante de qrado multiviscosidad que tiene una viscosidad de 150,000 cP a -40°C y una viscosidad cinemática a 100°C de al menos 24.0 cSt y menor de 32.5 cSt .

3. La composición de lubricante de las reivindicaciones 1 y/o 2, caracterizada porque dicho aceite lubricante base comprende al menos una polialfaolefina que tiene una viscosidad no mayor a 12 centistokes (cSt) .

4. La composición lubricante de al menos una de las reivindicaciones 1-3, caracterizada porque, dicho mejorador de viscosidad comprende una polialfaolefina que tiene una viscosidad mayor a 40 centistokes (cSt) .

5. La composición lubricante de al menos una de las reivindicaciones 1-4, caracterizada porque comprende: (a) aproximadamente 15-65% en peso de un aceite lubricante base; (b) aproximadamente 30-75% en peso de mejorador de viscosidad; y (c) aproximadamente 7-35% en peso de aditivo.

6. Una composición lubricante para ser usada en asociación con un dispositivo que involucra el contacto metal a metal de partes móviles, caracterizada porque comprende: (a) 10-35% en peso de una polialfaolefina de baja viscosidad; (b) 30-75% en peso de una polialfaolefina de alta viscosidad; (c) 5-30% en peso de un diéster; (d) 2-25% en peso de poliisobutileno; (e) 5-10% en peso de un paquete aditivo; y, opcionalmente (f) 0.001-0.004% en peso de un agente antiespumante; en donde dicha composición lubricante satisface los requerimientos de clasificación de desempeño GL-5 del American Petroleum Institute.

7. La composición lubricante de la reivindicación 6, caracterizada porque dicha composición lubricante es un lubricante de grado multiviscosidad que tiene una viscosidad de 150,000 cP a -40°C y una viscosidad cinemática a 100°C de al menos 24.0 cSt y menos de 32.5 cSt .

8. La composición lubricante de las reivindicaciones 6 y/o 7, caracterizada porque dicha polialfaolefina de baja viscosidad tiene una viscosidad no mayor a aproximadamente 12 centistokes (cSt) .

9. La composición lubricante de al menos una de las reivindicaciones 6-8, caracterizada porque dicha polialfaolefina de alta viscosidad tiene una viscosidad mayor a aproximadamente 40 centistokes (cSt) .

10. La composición lubricante de al menos una de las modalidades 6-9, caracterizada porque dicha composición lubricante comprende: (a) 12-20% en peso de al menos una polialfaolefina de baja viscosidad; (b) 40-60% en peso de una polialfaolefina de alta viscosidad; (c) 7.5-20% en peso de un diéster; (d) 5-15% en peso de poliisobutileno; (e) 7.5-9% en peso de un paquete aditivo; y opcionalmente (f) 0.001-0.004% en peso de un agente antiespumante .