專利名稱：耐特壓性質(zhì)增加的動(dòng)力傳動(dòng)液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開(kāi)涉及具有改善的性質(zhì)特別是耐特壓應(yīng)用性質(zhì)的動(dòng)力傳動(dòng)液。本文公開(kāi)的動(dòng)力傳動(dòng)液可包括適用于自動(dòng)傳動(dòng)(ATF)和/或人力操縱傳動(dòng)的液體。
背景技術(shù)：
汽車工業(yè)正在開(kāi)發(fā)新的和先進(jìn)的傳動(dòng)系統(tǒng)。這些新的系統(tǒng)經(jīng)常涉及高的能量需要。因此，必須開(kāi)發(fā)部件保護(hù)技術(shù)以滿足這些先進(jìn)系統(tǒng)日益增加的能量需要。
在更新的自動(dòng)傳動(dòng)和人力操縱傳動(dòng)如步進(jìn)自動(dòng)傳動(dòng)、連續(xù)變速傳動(dòng)、人力操縱或自動(dòng)的人力操縱傳動(dòng)中存在極高的金屬-金屬(metal-on-metal)壓力。在不同的齒輪傳動(dòng)部件如汽車差速器和動(dòng)力傳動(dòng)齒輪驅(qū)動(dòng)部件中也存在高壓。在這種傳動(dòng)和齒輪驅(qū)動(dòng)部件中存在高壓意味著在這些體系中使用的潤(rùn)滑劑必須適合于這種特壓應(yīng)用，從而防止磨損和避免旋轉(zhuǎn)和接觸的部件咬死。因此，仍然需要在極高壓的操作條件下降低磨損和防止咬死的添加劑。
具體實(shí)施例方式
的簡(jiǎn)述根據(jù)本公開(kāi)配制的動(dòng)力傳動(dòng)液提供改善的耐高壓性質(zhì)。具體地，本發(fā)明描述了添加劑和包含添加劑的液體，它們適用于配制成在金屬-金屬的接觸情況中保護(hù)傳動(dòng)和驅(qū)動(dòng)部件。
在一個(gè)實(shí)施方案中，提供了用于耐特壓應(yīng)用的動(dòng)力傳動(dòng)液組合物。該動(dòng)力傳動(dòng)液包括基礎(chǔ)油和添加劑組合物，其中添加劑組合物包含耐特壓性能改善量的下式所示的膦酸酯 其中R1為包含約8個(gè)-約24個(gè)碳原子的烴基，R2和R3獨(dú)立地選自氫和包含約1-約8個(gè)碳原子的烴基，條件是R2和R3中至多一個(gè)為氫。添加劑還包括琥珀酰亞胺分散劑和任選的金屬基洗滌劑。當(dāng)使用時(shí)，洗滌劑組分基本上不含鈣離子。
另一個(gè)實(shí)施方案提供改善傳動(dòng)液的耐特壓性質(zhì)的方法。該方法包括提供基礎(chǔ)油，和向基礎(chǔ)油中加入添加劑組合物，添加劑組合物包括(1)基于基礎(chǔ)油和添加劑組合物的總重量為約0.01-約1.0重量％的下式所示的膦酸酯 在上式中，R1為包含約8個(gè)-約24個(gè)碳原子的烴基，R2和R3獨(dú)立地選自氫和包含約1-約8個(gè)碳原子的烴基，條件是R2和R3中至多一個(gè)為氫。添加劑組合物還包括基于傳動(dòng)液總重量為約2-約5重量％的琥珀酰亞胺分散劑，和任選地包括基于傳動(dòng)液總重量為約0.0-約0.2重量％的金屬基洗滌劑。洗滌劑基本上不含鈣離子。
另一個(gè)實(shí)施方案提供用于傳動(dòng)液或齒輪潤(rùn)滑劑的添加劑濃縮物。添加劑濃縮物包括基礎(chǔ)油載液(carrier fluid)。添加劑濃縮物的另一個(gè)組分為耐特壓性能改善量的下式所示的膦酸酯 其中R1為包含約8-約24個(gè)碳原子的烴基，R2和R3獨(dú)立地選自氫和包含約1-約8個(gè)碳原子的烴基，條件是R2和R3中至多一個(gè)為氫。添加劑濃縮物還包括琥珀酰亞胺分散劑和任選的金屬基洗滌劑。洗滌劑基本上不含鈣離子。
上述實(shí)施方案的動(dòng)力傳動(dòng)液配制為提供增加的耐特壓性質(zhì)，用于其中在高壓如超過(guò)2GPa的壓力下金屬-金屬接觸的應(yīng)用。這種液體適合于自動(dòng)傳動(dòng)和人力操縱傳動(dòng)如步進(jìn)自動(dòng)傳輸、連續(xù)變速傳動(dòng)、手動(dòng)或自動(dòng)的人力操縱傳動(dòng)。如果使用的潤(rùn)滑劑不具有足夠的耐特壓保護(hù)性質(zhì)，則高的金屬-金屬接觸壓力諸如汽車傳動(dòng)中的那些壓力可能損害傳動(dòng)部件。然而，本文所述的動(dòng)力傳動(dòng)液組合物具有大大改善的耐特壓性能特征。
上述概述和以下詳述都只是示例性的和說(shuō)明性的，用于提供對(duì)要求保護(hù)的本發(fā)明的進(jìn)一步說(shuō)明。
具體實(shí)施例方式
的詳述如本文中使用的，所用術(shù)語(yǔ)“烴基取代基”或“烴基”表示其平常的意義，其為本領(lǐng)域的技術(shù)人員公知的。具體地，它們是指具有直接與分子的其余部分連接的碳原子并具有顯著的烴特征的基團(tuán)。烴基的例子包括(1)烴取代基，即脂族取代基(如烷基或烯基)；脂環(huán)族取代基(如環(huán)烷基、環(huán)烯基)；和芳族、脂族、和脂環(huán)族取代的芳族取代基；以及其中通過(guò)分子的另一個(gè)部分封閉的環(huán)狀取代基(如兩個(gè)取代基一起形成脂環(huán)族基團(tuán))；(2)取代的烴取代基，即包含非烴基團(tuán)的取代基，根據(jù)本文所述的語(yǔ)境，所述非烴基團(tuán)不改變烴取代基的主要地位(如鹵代(特別是氯代和氟代)、羥基、烷氧基、巰基、烷硫基、硝基、亞硝基、和硫氧基)；(3)雜取代基，即，在本說(shuō)明書(shū)的語(yǔ)境中，取代基具有顯著的烴特征，但其在由碳原子組成的環(huán)或鏈中包含不同于碳的原子。雜原子包括硫、氧、氮，并包括取代基如吡啶基、呋喃基、噻吩基和咪唑基。通常在烴基中每十個(gè)碳原子存在至多兩個(gè)非烴取代基，或作為另一個(gè)例子，存在至多一個(gè)非烴取代基，通常，在烴基中將沒(méi)有非烴取代基。
改善耐特壓的添加劑由于動(dòng)力傳動(dòng)液在越來(lái)越嚴(yán)格的條件下操作，可配制用于潤(rùn)滑那些動(dòng)力傳送器的油，使動(dòng)力傳送器承受更高的溫度和壓力。為了減少設(shè)備問(wèn)題和增加更換潤(rùn)滑油的間隔，可配制油添加劑包裝，使得在面對(duì)這些應(yīng)力狀態(tài)時(shí)，重要的潤(rùn)滑油性質(zhì)盡可能少地改變。動(dòng)力傳動(dòng)液的重要特征為其耐特壓性質(zhì)。如果配制的用于體系的潤(rùn)滑油不能提供足夠的耐特壓保護(hù)性質(zhì)，則較新的汽車傳動(dòng)和齒輪驅(qū)動(dòng)中的高的金屬-金屬接觸壓力可損害傳動(dòng)部件和齒輪驅(qū)動(dòng)。
在一個(gè)實(shí)施方案中，動(dòng)力傳動(dòng)液可包括基礎(chǔ)油和添加劑組合物。添加劑組合物包括耐特壓性能改善量的下式所示的膦酸酯 其中R1為包含約8個(gè)-約24個(gè)碳原子的烴基，R2和R3獨(dú)立地選自氫和包含約1-約8個(gè)碳原子的烴基，條件是R2和R3中至多一個(gè)為氫。添加劑還包括琥珀酰亞胺分散劑和任選的金屬基洗滌劑。當(dāng)使用時(shí)，洗滌劑基本上不含鈣離子。用于這種液體的琥珀酰亞胺分散劑可為后處理(post-treated)的琥珀酰亞胺分散劑。
膦酸酯可為二有機(jī)基團(tuán)或三有機(jī)基團(tuán)的膦酸酯。其例子包括但不限于甲基十八烷基氫膦酸酯、雙(2-乙基己基)2-乙基己基膦酸酯、乙基十八烷基氫膦酸酯、二甲基十八烷基膦酸酯、二甲基十八烯基膦酸酯(dimethylocta-decenylphosphonate)、二乙基-2-乙基癸基膦酸酯、乙基丙基-1-丁基十六烷基膦酸酯、甲乙基十八烷基膦酸酯、甲基丁基二十烷基膦酸酯、二甲基三十六烷基膦酸酯。生產(chǎn)膦酸酯的方法在例如Siles等人的美國(guó)專利2,2724,718和Kleiner等人的美國(guó)專利3,812,222中有所描述。
用于與基礎(chǔ)油組合提供動(dòng)力傳動(dòng)液的上述膦酸酯的耐特壓性能改善量占傳動(dòng)液的總重量可為約0.01重量％-約1.0重量％，作為另一個(gè)例子，其可為約0.03重量％-約0.5重量％，作為另一個(gè)例子，其可為約0.03重量％-約0.25重量％。
基礎(chǔ)油適用于配制本發(fā)明的傳動(dòng)液組合物的基礎(chǔ)油可選自任何合成油或天然油或其混合物。天然油包括動(dòng)物油和植物油(如蓖麻油、豬油)，以及礦物潤(rùn)滑油如液體石油和溶劑處理過(guò)的或酸處理過(guò)的鏈烷型、環(huán)烷型或混合的鏈烷-環(huán)烷型礦物潤(rùn)滑油。衍生自煤或頁(yè)巖的油也是適合的?；A(chǔ)油在100℃的粘度通常為例如約2-約15cSt，作為另一個(gè)例子，粘度在100℃下為約2-約10cSt。另外，衍生自氣至液(gas-to-liquid)工藝的油也是適合的。
合成油包括烴油如聚合和共聚的烯烴類(如聚丁烯、聚丙烯、丙烯異丁烯共聚物等)；聚α-烯烴如聚(1-己烯)、聚(1-辛烯)、聚(1-癸烯)等，及其混合物；烷基苯類(如十二烷基苯、十四烷基苯、二壬基苯、二-(2-乙基己基)苯等)；聚苯類(如聯(lián)苯、三聯(lián)苯、烷基化聚苯等)；烷基化二苯醚和烷基化二苯硫及其衍生物、類似物、和同系物等。
中末端羥基已經(jīng)經(jīng)過(guò)酯化、醚化等改性的烯化氧聚合物和均聚物及其衍生物構(gòu)成了可使用的另一類已知合成油。這種油為例如通過(guò)環(huán)氧乙烷或環(huán)氧丙烷聚合制備的油、這些聚氧化烯聚合物的烷基和芳基醚(如平均分子量為約1000的聚異丙二醇甲基醚、分子量為約500-1000的聚乙二醇二苯醚、分子量為約1000-1500的聚丙二醇二乙醚等)或其單和多羧酸酯；例如，乙酸酯、混合的C3-8脂肪酸酯、或四甘醇的C13含氧酸二酯。
可使用的另一類合成油包括二羧酸(如鄰苯二甲酸、丁二酸、烷基琥珀酸、烯基琥珀酸、馬來(lái)酸、壬二酸、辛二酸、癸二酸、富馬酸、己二酸、亞油酸二聚物、丙二酸、烷基丙二酸、烯基丙二酸等)與多種醇(如丁醇、己醇、十二醇、2-乙基己基醇、乙二醇、二甘醇單醚、丙二醇等)的酯。這些酯的具體例子包括己二酸二丁酯、癸二酸二(2-乙基己基)酯、富馬酸二正己酯、癸二酸二辛酯、壬二酸二異辛酯、壬二酸二異癸酯、鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二癸酯、癸二酸二(二十烷基)酯、亞油酸二聚物的2-乙基己基二酯、由一摩爾癸二酸與兩摩爾四甘醇和兩摩爾2-乙基己酸等反應(yīng)形成的混合酯(complex ester)等。
可用作合成油的酯還包括由C5到C12單羧酸與多元醇和多元醇醚如新戊二醇、三羥甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇等制成的那些酯。
因此，可用于生產(chǎn)本文所述傳動(dòng)液組合物所用的基礎(chǔ)油可選自美國(guó)石油學(xué)會(huì)(American Petroleum Institute，API)Base OilInterchangeability Guidelines中所述Groups I-V中的任何基礎(chǔ)油。這些基礎(chǔ)油的組如下
1第I-III組為礦物油基基礎(chǔ)油如上所述，基礎(chǔ)油可為聚α-烯烴(PAO)。通常，聚α-烯烴衍生自具有約4-約30個(gè)碳原子的單體，或衍生自具有約4-約20個(gè)碳原子的單體，或衍生自具有約6-約16個(gè)碳原子的單體。可使用的PAO的例子包括衍生自辛烯、癸烯及其混合物的那些PAO等。PAO在100℃下的粘度可為約2cSt-約15cSt，或約3cSt-約12cSt，或約4cSt-約8cSt。PAO的例子包括在100℃下的粘度為4cSt的聚α-烯烴、在100℃下的粘度為6cSt的聚α-烯烴、及其混合物?？墒褂玫V物油與上述聚α-烯烴的混合物。
基礎(chǔ)油可為得自費(fèi)-托法(Fischer-Tropsch)的合成烴的油。費(fèi)-托法合成的烴使用費(fèi)-托催化劑(Fischer-Tropsch catalyst)從包含H2和CO的合成氣體制成。為了用作基礎(chǔ)油，這種烴通常需要另外的加工。例如，使用美國(guó)專利6,103,099或6,180,575中公開(kāi)的工藝對(duì)烴氫化異構(gòu)；使用美國(guó)專利4,943,672或6,096,940中公開(kāi)的工藝對(duì)烴加氫裂化并氫化異構(gòu)；使用美國(guó)專利5,882,505中公開(kāi)的工藝對(duì)烴脫蠟；或使用美國(guó)專利6,013,171、6,080,301、或6,165,949中公開(kāi)的工藝對(duì)烴氫化異構(gòu)并脫蠟。
可將本文上述公開(kāi)類型的天然或合成(以及這些中任何的兩種或多種的混合物)的未精制油、精制油和再精制油用于基礎(chǔ)油中。未精制油為直接從天然或合成來(lái)源得到、未經(jīng)進(jìn)一步純化處理的那些。例如，從蒸餾操作中直接得到的頁(yè)巖油、從初級(jí)蒸餾直接得到的石油、或從酯化工藝直接得到的酯油，且未經(jīng)進(jìn)一步處理而用作未精制油。精制油與未精制油類似，不同之處在于精制油在一個(gè)或多個(gè)純化步驟中經(jīng)過(guò)進(jìn)一步處理以改善一種或多種性質(zhì)。許多這種純化技術(shù)為本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的，如溶劑萃取、二次蒸餾、酸或堿萃取、過(guò)濾、滲透等。通過(guò)對(duì)已經(jīng)用于供應(yīng)的精制油進(jìn)行與得到精制油類似的工藝得到再精制油。這種再精制油也稱為回收油或再加工油，其經(jīng)常通過(guò)用于除去失效的添加劑、污染物、和油分解產(chǎn)物的技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步處理。
無(wú)灰分散劑用于本文所述傳動(dòng)液的無(wú)灰分散劑可選自本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何無(wú)灰分散劑。適合的無(wú)灰分散劑可包括無(wú)灰分散劑如琥珀酰亞胺分散劑、曼尼希堿分散劑、和聚合多胺分散劑。烴基取代的琥珀酸?；瘎┯糜谏a(chǎn)烴基取代的琥珀酰亞胺。烴基取代的琥珀酸酰化劑，即，可用作羧酸?；瘎┑臒N基取代的化合物包括但不限于烴基取代的琥珀酸、烴基取代的琥珀酸酐、烴基取代的琥珀酸酰鹵(具體為酰基氟和?；?、和烴基取代的琥珀酸與低級(jí)醇(如包含最多7個(gè)碳原子的那些)的酯。
烴基取代的酰化劑通過(guò)使適合分子量的聚烯烴或氯化聚烯烴與馬來(lái)酸酐反應(yīng)制得。類似的羧基反應(yīng)物可用于生產(chǎn)?；瘎＿@種反應(yīng)物可包括但不限于馬來(lái)酸、富馬酸、蘋(píng)果酸、酒石酸、衣康酸、衣康酸酐、檸康酸、檸康酸酐、中康酸、乙基馬來(lái)酸酐、二甲基馬來(lái)酸酐、乙基馬來(lái)酸、二甲基馬來(lái)酸、己基馬來(lái)酸等，包括相應(yīng)的酰鹵和低級(jí)脂族酯。
烯烴的分子量可根據(jù)取代琥珀酸酐的預(yù)定用途而變化。通常，取代琥珀酸酐具有8-500個(gè)碳原子的烴基。然而，用于生產(chǎn)潤(rùn)滑油分散劑的取代琥珀酸酐可通常具有約40-500個(gè)碳原子的烴基。對(duì)于高分子量的取代琥珀酸酐，更準(zhǔn)確地講，對(duì)于高數(shù)均分子量(Mn)的取代琥珀酸酐而言，因?yàn)橛糜谏a(chǎn)這些取代琥珀酸酐的烯烴可能包括由低分子量烯烴單體如乙烯、丙烯和異丁烯的聚合得到的不同分子量組分的混合物。
馬來(lái)酸酐與烯烴的摩爾比可廣泛地變化。其可從為例如約5∶1-約1∶5，或?yàn)槔缂s1∶1-約3∶1。對(duì)于烯烴如數(shù)均分子量為約500-約7000的聚異丁烯，或作為另一個(gè)例子，約800-約3000或更高的聚異丁烯，和乙烯-α-烯烴共聚物，可使用化學(xué)計(jì)量過(guò)量的馬來(lái)酸酐，例如相對(duì)于每摩爾烯烴為1.1到3摩爾的馬來(lái)酸酐?？蓪⑽捶磻?yīng)的馬來(lái)酸酐從得到的反應(yīng)混合物中蒸發(fā)。
可通過(guò)常規(guī)的還原條件如催化氫化將多烯基琥珀酸酐轉(zhuǎn)化為多烷基琥珀酸酐。對(duì)于催化氫化，適合的催化劑為碳載鈀。同樣，可使用類似的還原條件將多烯基琥珀酰亞胺轉(zhuǎn)化為多烷基琥珀酰亞胺。
本文中使用的琥珀酸酐上的多烷基或多烯基取代基通常衍生自聚烯烴，其為單烯烴特別是1-單烯烴如乙烯、丙烯和丁烯的聚合物或共聚物。使用的單烯烴可具有約2-約24個(gè)碳原子，或作為另一個(gè)例子，具有約3-約12個(gè)碳原子。其它適合的單烯烴包括丙烯、丁烯、特別是異丁烯、1-辛烯和1-癸烯。從這種單烯烴制備的聚烯烴包括聚丙烯、聚丁烯、聚異丁烯、和由1-辛烯和1-癸烯生產(chǎn)的聚α烯烴。
在某些實(shí)施方案中，無(wú)灰分散劑可包括一種或多種的烯基琥珀酰亞胺，所述胺具有至少一個(gè)能夠形成酰亞胺基團(tuán)的伯氨基。可通過(guò)常規(guī)方法如通過(guò)加熱與包含至少一個(gè)伯氨基的胺在一起的烯基琥珀酸酐、酸、酰鹵、或低級(jí)烷基酯形成烯基琥珀酰亞胺?？赏ㄟ^(guò)將聚烯烴和馬來(lái)酸酐的混合物加熱到約180℃-220℃容易地制得烯基琥珀酸酐。聚烯烴可為低級(jí)單烯烴如乙烯、丙烯、異丁烯等的聚合物或共聚物，根據(jù)凝膠滲透色譜法(GPC)測(cè)定，其數(shù)均分子量為約300-約3000。
可用于形成無(wú)灰分散劑的胺包括具有至少一個(gè)可反應(yīng)形成酰亞胺基團(tuán)的伯氨基和至少一個(gè)另外的伯氨基或仲氨基和/或至少一個(gè)羥基的任何胺。幾個(gè)代表性的例子為N-甲基丙二胺、N-十二烷基丙二胺、N-氨丙基哌嗪、乙醇胺、N-羥乙基乙二胺等。
適合的胺可包括亞烴基多胺，如丙二胺、二亞丙基三胺、二(1，2-亞丁基)三胺、和四(1，2-亞丙基)五胺。作為另一個(gè)例子，包括由式H2N(CH2CH2NH)nH表示的亞乙基多胺，其中n可為約1-約10的整數(shù)。其包括乙二胺、二亞乙基三胺(DETA)、三亞乙基四胺(TETA)、四亞乙基五胺(TEPA)、五亞乙基六胺(PEHA)等，并包括其混合物，在混合物的情況下，n為混合物的平均值。這種亞乙基多胺在每個(gè)末端具有伯氨基團(tuán)，使得它們能夠形成單烯基琥珀酰亞胺和雙烯基琥珀酰亞胺。市售的亞乙基多胺混合物可能包含少量的支鏈物質(zhì)和環(huán)狀物質(zhì)如N-氨乙基哌嗪、N，N′-雙(氨乙基)哌嗪、N，N′-雙(哌嗪基)乙烷、和類似的化合物。市售的混合物可具有相當(dāng)于二亞乙基三胺到四亞乙基五胺的近似總組成。多烯基琥珀酸酐與聚亞烴基多胺的摩爾比可為約1∶1-約3.0∶1。
在某些實(shí)施方案中，無(wú)灰分散劑可包括多亞乙基多胺如三亞乙基四胺或四亞乙基五胺與烴取代羧酸或酸酐的反應(yīng)產(chǎn)物，所述烴取代羧酸或酸酐由具有適合分子量的聚烯烴如聚異丁烯與不飽和的多羧酸或酸酐如馬來(lái)酸酐、馬來(lái)酸、富馬酸等、包括這些物質(zhì)中兩種或多種的混合物的反應(yīng)制得。
適合用于制備本文所述分散劑的多胺還包括N-芳基苯二胺、如N-苯基苯二胺如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；氨基吲唑啉酮(amino-indazolinone)；氨基巰基三唑；氨基啶(aminoperimidines)；氨基烷基咪唑，如1-(2-氨乙基)咪唑、1-(3-氨丙基)咪唑；和氨基烷基嗎啉，如4-(3-氨丙基)嗎啉。這些多胺在美國(guó)專利4,863,623和5,075,383中有更詳細(xì)的描述。這些多胺可為最終產(chǎn)品提供另外的優(yōu)點(diǎn)，如抗磨損和抗氧化。
可用于形成烴基取代琥珀酰亞胺的另外的多胺包括如美國(guó)專利5,634,951和5,725,612中教導(dǎo)的在分子中具有至少一個(gè)伯氨基或仲氨基和至少一個(gè)叔氨基的多胺。適合的多胺的例子包括N，N，N″，N″-四烷基二亞烷基三胺(兩個(gè)末端叔氨基和一個(gè)中心仲氨基)、N，N，N′，N″-四烷基三亞烷基四胺(一個(gè)末端叔氨基、兩個(gè)內(nèi)部叔氨基和一個(gè)末端伯氨基)、N，N，N′，N″，N-五烷基三亞烷基四胺(一個(gè)末端叔氨基、兩個(gè)內(nèi)部叔氨基和一個(gè)末端仲氨基)、三(二烷基氨基烷基)氨基烷基甲烷(三個(gè)末端叔氨基和一個(gè)末端伯氨基)、和類似的化合物，其中烷基為相同或不同的，并且通常各自包含不超過(guò)約12個(gè)碳原子，其中每個(gè)烷基可包含1到4個(gè)碳原子。作為另外的例子，這些烷基可為甲基和/或乙基。這種類型的多胺反應(yīng)物可包括二甲基氨基丙胺(DMAPA)和N-甲基哌嗪。
適用于本文的羥基氨包括含至少一個(gè)能夠與烴基取代琥珀酸或酸酐反應(yīng)的伯胺或仲胺的化合物、低聚物或聚合物。適用于本文的羥基胺的例子包括氨乙基乙醇胺(AEEA)、氨丙基二乙醇胺(APDEA)、乙醇胺、二乙醇胺(DEA)、部分丙氧基化的環(huán)己二胺(如HMDA-2PO或HMDA-3PO)、3-氨基-1，2-丙二醇、三(羥甲基)氨基甲烷、和2-氨基-1，3-丙二醇。
胺與烴基取代琥珀酸或酐的摩爾比可為1∶1-約3.0∶1。胺與烴基取代琥珀酸或酐的摩爾比的另一個(gè)例子可為約1.5∶1-約2.0∶1。
上述分散劑也可為通過(guò)例如Scattergood在美國(guó)專利5,789,353中所述的用馬來(lái)酸酐和硼酸處理分散劑生產(chǎn)的后處理分散劑，或?yàn)橥ㄟ^(guò)例如DeGonia等人在美國(guó)專利5,137,980中所述的用壬基苯酚、甲醛和羥基乙酸處理分散劑生產(chǎn)的后處理分散劑。
曼尼希堿分散劑可為通常在環(huán)上具有長(zhǎng)鏈烷基取代基的烷基酚與一種或多種包含1-約7個(gè)碳原子的脂族醛(特別是甲醛及其衍生物)和多胺(特別是聚亞烴基多胺)的反應(yīng)產(chǎn)物。例如，可通過(guò)使約一摩爾比例的長(zhǎng)鏈烴取代的酚與約1-約2.5摩爾的甲醛和約0.5-約2摩爾的聚亞烴基多胺縮合形成曼尼希堿無(wú)灰分散劑。
用于制備曼尼希多胺分散劑的烴物質(zhì)可為衍生自基本上飽和的石油餾分和烯烴聚合物如具有2-約6個(gè)碳原子的單烯烴的聚合物的那些烴。烴物質(zhì)通常包含例如至少約40個(gè)碳原子，作為另一個(gè)例子，其包含至少約50個(gè)碳原子，為分散劑提供顯著的油溶性。由于容易反應(yīng)性和低成本，適合烴物質(zhì)具有GPC的數(shù)均分子量在約600到5,000之間的烯烴聚合物。然而，也可使用更高分子量的聚合物。特別適合的烴物質(zhì)為異丁烯聚合物和由異丁烯和殘液I物流(raffinate Istream)的混合物制成的聚合物。
適合的曼尼希堿分散劑可為通過(guò)使約1摩爾比例的長(zhǎng)鏈烴取代酚與約1到2.5摩爾的甲醛和約0.5到2摩爾的聚亞烴基多胺縮合形成的曼尼希堿無(wú)灰分散劑。
適合作為無(wú)灰分散劑的聚合多胺分散劑為包含堿性胺基和油溶性基團(tuán)(如具有至少約8個(gè)碳原子的側(cè)鏈烷基)的聚合物。這種材料的例子為共聚物，其由多種單體如甲基丙烯酸癸酯、乙烯基癸基醚或較高分子量的烯烴與氨基烷基丙烯酸酯和氨基烷基丙烯酰胺形成。聚合多胺分散劑的例子在美國(guó)專利3,329,658、3,449,250、3,493,520、3,519,565、3,666,730、3,687,849、和3,702,300中提出。聚合多胺可包括其中烴基由異丁烯和上述殘液I物流(raffinate Istream)的聚合產(chǎn)物組成的烴基多胺。也可使用PIB-胺和PIB-多胺。
生產(chǎn)上述無(wú)灰分散劑的方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的，并在專利文獻(xiàn)中有所報(bào)導(dǎo)。例如，上述類型的多種無(wú)灰分散劑的合成在例如美國(guó)專利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、3,904,595、3,936,480、3,948,800、3,950,341、3,957,746、3,957,854、3,957,855、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中有所描述，所述專利以引用方式并入本文，作為參考。
適合的無(wú)灰分散劑的例子為含硼(borated)分散劑。含硼分散劑可通過(guò)使在分子中具有堿性氮和/或至少一個(gè)羥基的無(wú)灰分散劑如琥珀酰亞胺分散劑、琥珀酰胺分散劑、琥珀酸酯分散劑、琥珀酸酯-酰胺分散劑、曼尼希堿分散劑、或烴基胺或多胺分散劑經(jīng)過(guò)硼化作用形成。用于將上述多種無(wú)灰分散劑硼化的方法在美國(guó)專利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中有所描述。
含硼分散劑可包括用硼處理的高分子量分散劑，使得含硼分散劑包括最多2重量％的硼。作為另一個(gè)例子，含硼分散劑可包括約0.8重量％或更少的硼。作為另一個(gè)例子，含硼分散劑可包括約0.1重量％-約0.7重量％的硼。作為另一個(gè)例子，含硼分散劑可包括約0.25重量％-約0.7重量％的硼。作為另一個(gè)例子，含硼分散劑可包括約0.35重量％-約0.7重量％的硼。可將分散劑溶于適合粘度的油中以易于處理?？梢岳斫獗疚慕o出的重量百分?jǐn)?shù)是指純的分散劑，而不包含任何加入的稀釋油。
分散劑可進(jìn)一步與有機(jī)酸、酐、和/或醛/酚混合物反應(yīng)。這種工藝可增加例如與彈性體密封劑的相容性。含硼分散劑可進(jìn)一步包括含硼分散劑的混合物。作為另一個(gè)例子，含硼分散劑可包括含氮分散劑和/或可為不含磷的。
在動(dòng)力傳動(dòng)液中存在的分散劑的量為約0.1重量％-約10重量％。另外，動(dòng)力傳動(dòng)液可包括約2重量％-約7重量％的含硼分散劑。另外，動(dòng)力傳動(dòng)液可包括約3重量％-約5重量％的含硼分散劑。另外，動(dòng)力傳動(dòng)液可包括的含硼分散劑的量足以在最終的液體中提供最多1900ppm重量份的硼，諸如例如在最終的液體中提供約50-約500ppm重量的硼。
金屬洗滌劑本發(fā)明公開(kāi)的實(shí)施方案可任選包括金屬洗滌劑，其中金屬洗滌劑基本上不含鈣離子。適合的金屬洗滌劑可包括堿金屬或堿土金屬與一種或多種以下酸物質(zhì)(或其混合物)的油溶性的中性或高堿性鹽(1)磺酸、(2)羧酸、(3)水楊酸、(4)烷基酚、(5)硫化的烷基酚、和(6)特征為具有至少一個(gè)直接的碳-磷鍵的有機(jī)亞磷酸。這種有機(jī)亞磷酸可包括通過(guò)用磷化試劑如三氯化磷、七硫化磷(phosphorus heptasulfide)、五硫化二磷、三氯化磷和硫、黃磷和鹵化硫、或硫代磷酰氯(phosphorothioic chloride)處理烯烴聚合物(如分子量為約1,000的聚異丁烯)制備的那些。
適合的鹽可包括鎂或鋅的中性或高堿性鹽。作為另一個(gè)例子，適合的鹽可包括磺酸鎂、磺酸鋅、酚鎂、和/或酚鋅。參見(jiàn)例如美國(guó)專利6,482,778。
油溶性的中性含金屬洗滌劑為包含相對(duì)于洗滌劑中存在的酸部分的量為化學(xué)計(jì)量等量的金屬的那些洗滌劑。因此，與它們的高堿性對(duì)應(yīng)物相比較，中性洗滌劑通常具有低的堿度。形成這種洗滌劑所用的酸物質(zhì)包括羧酸、水楊酸、烷基酚、磺酸、硫化的烷基酚等。
關(guān)于金屬洗滌劑的術(shù)語(yǔ)“高堿性”表示金屬鹽中存在的金屬比有機(jī)基團(tuán)的化學(xué)計(jì)量量大。制備高堿性鹽通常使用的方法包括在約50℃的溫度下加熱酸與化學(xué)計(jì)量過(guò)量的金屬中和劑如金屬氧化物、氫氧化物、碳酸鹽、碳酸氫鹽、或硫化物的礦物油溶液，并過(guò)濾得到的產(chǎn)物。在中和步驟中使用“促進(jìn)劑”以幫助結(jié)合大大過(guò)量的金屬同樣是已知的。可用作促進(jìn)劑的化合物的例子包括酚物質(zhì)如苯酚、萘酚、烷基酚、苯硫酚、硫化的烷基酚、和甲醛與酚物質(zhì)的縮合產(chǎn)物；醇如甲醇、異丙醇、辛醇、Cellosolve.RTM.醇、Carbitol.RTM.醇、乙二醇、硬脂醇、和環(huán)己醇；和胺如苯胺、苯二胺、吩噻嗪、苯基-β-萘胺、和十二烷胺。制備堿式鹽特別有效的方法包括將酸與過(guò)量的堿性堿土金屬中和劑和至少一種醇促進(jìn)劑混合并在高溫如60℃到200℃下使混合物碳化(carbonating)。
適合的含金屬的洗滌劑的例子包括但不限于中性和高堿性鹽，如以下物質(zhì)中性的磺酸鈉鹽、高堿性的磺酸鈉、羧酸鈉、水楊酸鈉、酚鈉、硫化的酚鈉、磺酸鋰、羧酸鋰、水楊酸鋰、酚鋰、硫化的酚鋰、磺酸鎂、羧酸鎂、水楊酸鎂、酚鎂、硫化的酚鎂、磺酸鉀、羧酸鉀、水楊酸鉀、酚鉀、硫化的酚鉀、磺酸鋅、羧酸鋅、水楊酸鋅、酚鋅、和硫化的酚鋅。另外的例子包括具有10到2,000個(gè)碳原子的水解的磷硫化(phosphosulfurized)烯烴或具有10到2,000個(gè)碳原子的水解的磷硫化醇和/或脂族取代的酚化合物的鋰、鈉、鉀、和鎂鹽。另外的例子包括脂族羧酸和脂族取代的環(huán)脂族羧酸的鋰、鈉、鉀、和鎂鹽，以及許多其它類似的油溶性有機(jī)酸的堿金屬和堿土金屬鹽?？墒褂脙煞N或多種不同的堿金屬和/或堿土金屬的中性鹽或高堿性鹽的混合物。同樣，還可以使用兩種或多種不同酸的混合物的中性和/或高堿性鹽。
眾所周知，通常認(rèn)為高堿性金屬洗滌劑包含高堿性量的無(wú)機(jī)堿，通常為微分散體或膠態(tài)懸浮液。因此，用于金屬洗滌劑的術(shù)語(yǔ)“油溶性”包括其中存在無(wú)機(jī)堿的金屬洗滌劑，也就是，當(dāng)將這種洗滌劑混合到基礎(chǔ)油中時(shí)，其表現(xiàn)出似乎它們完全和徹底地溶解于油中，而不一定完全或真正地為該術(shù)語(yǔ)嚴(yán)格意義上的油溶性?？偲饋?lái)說(shuō)，往往將本文中上述的多種金屬洗滌劑稱為含有中性、堿性、或高堿性的堿金屬或堿土金屬的有機(jī)酸鹽。
生產(chǎn)油溶性的中性和高堿性金屬洗滌劑和含堿土金屬洗滌劑的方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的，并在專利文獻(xiàn)中有廣泛的報(bào)導(dǎo)。參見(jiàn)例如美國(guó)專利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。
如果需要，本發(fā)明中使用的金屬洗滌劑可為油溶性的、硼化的、含堿土金屬洗滌劑的中性和/或高堿性堿。制備硼化的金屬洗滌劑的方法在例如美國(guó)專利3,480,548、3,679,584、3,829,381、3,909,691、4,965,003、和4,965,004中有所描述。
雖然可使用任何有效量的金屬洗滌劑以增加本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)，通常這些有效量可在最終的液體中為約0.01重量％-約0.2重量％，或作為另一個(gè)例子，在最終的液體中為約0.05重量％-約0.1重量％。
其它的任選組分除了上述耐特壓性能改善添加劑之外，動(dòng)力傳動(dòng)液還可以包括常規(guī)的用于自動(dòng)傳動(dòng)液制劑和齒輪潤(rùn)滑劑類型的添加劑。這種添加劑包括但不限于摩擦調(diào)節(jié)劑、抗氧化劑、粘度指數(shù)改進(jìn)劑、防腐劑、防銹添加劑、抗磨添加劑、金屬鈍化劑、消泡劑、傾點(diǎn)下降劑、加氣處理添加劑和/或密封膨脹劑。
抗磨劑抗磨劑可包括含磷的抗磨劑，其可包括磷酸、亞磷酸的有機(jī)酯或其胺鹽。例如，含磷的抗磨劑可包括一種或多種亞磷酸二烴基酯、亞磷酸三烴基酯、磷酸二烴基酯、磷酸三烴基酯、及其任何硫化類似物；及其任何胺鹽。作為另一個(gè)例子，含磷抗磨劑可包括至少一種亞磷酸氫二丁酯(如購(gòu)自Ethyl Corporation的HiTEC528抗磨劑)和硫化的亞磷酸氫二丁酯的胺鹽(如購(gòu)自Ethyl Corporation的HiTEC833抗磨劑)。
在動(dòng)力傳動(dòng)液中存在的含磷抗磨劑的量可為足夠提供約50ppm重量-約500ppm重量的磷。作為另一個(gè)例子，在動(dòng)力傳動(dòng)液中存在的含磷抗磨劑的量可為足夠提供約150ppm重量-約300ppm重量的磷。
動(dòng)力傳動(dòng)液可包括約0.01重量％-約1.0重量％的含磷抗磨劑。作為另一個(gè)例子，動(dòng)力傳動(dòng)液可包括約0.2重量％-約0.3重量％的含磷抗磨劑。例如，動(dòng)力傳動(dòng)液可包括約0.1重量％-約0.2重量％的亞磷酸氫二丁酯或0.3重量％-約0.4重量％的硫化的磷酸氫二丁酯的胺鹽。
摩擦調(diào)節(jié)劑在自動(dòng)傳動(dòng)液中使用摩擦調(diào)節(jié)劑用于低滑動(dòng)速度下的表面(如變矩器離合器或換檔離合器)之間的摩擦降低。結(jié)果是產(chǎn)生具有正的斜率的摩擦對(duì)速度(μ-v)曲線，其反過(guò)來(lái)產(chǎn)生平滑的離合器接合并使“跳動(dòng)(stick-slip)”行為(如發(fā)抖、噪聲、和粗暴換檔)最小化。
摩擦調(diào)節(jié)劑包括的化合物如脂族胺或乙氧基化的脂族胺、醚胺(ether amines)、烷氧基化的醚胺、脂族脂肪酸酰胺、酰胺、脂族羧酸、脂族羧酸酯、多元醇酯、脂族羧酸酯-酰胺、咪唑啉、叔胺、脂族膦酸酯、脂族磷酸酯、脂族硫代膦酸酯、脂族硫代磷酸酯等，其中脂基通常包含一個(gè)或多個(gè)碳原子，以賦予化合物適當(dāng)?shù)挠腿苄浴Ｗ鳛榱硪粋€(gè)例子，脂基可包含至少約8個(gè)或更多個(gè)碳原子。適合的還有通過(guò)使一種或多種脂族琥珀酸或酸酐與氨或伯胺反應(yīng)形成的脂族取代的琥珀酰亞胺。
琥珀酰亞胺可包括琥珀酸酐與氨或伯胺的反應(yīng)產(chǎn)物。烯基琥珀酸的烯基可為短鏈烯基，例如，烯基可包括約12-約36個(gè)碳原子。另外，琥珀酰亞胺可包括C12-約C36的脂族烴基琥珀酰亞胺。作為另一個(gè)例子，琥珀酰亞胺可包括C16-約C28脂族烴基琥珀酰亞胺。作為另一個(gè)例子，琥珀酰亞胺可包括C18-約C24脂族烴基琥珀酰亞胺。
可如歐洲專利申請(qǐng)0 020 037中的描述從琥珀酸酐和氨制備琥珀酰亞胺，所述專利并入本文作為參考。另外，琥珀酰亞胺可包括購(gòu)自EthylCorporation的HiTEC3191摩擦調(diào)節(jié)劑。在某些實(shí)施方案中，不包含不同于本文中公開(kāi)的琥珀酰亞胺的非金屬摩擦調(diào)節(jié)劑。
琥珀酰亞胺可包括一種或多種以下結(jié)構(gòu)的化合物 其中Z可具有以下結(jié)構(gòu) 其中R1或R2可為氫，但不同時(shí)為氫，且其中R1和R2可獨(dú)立地為包含約1個(gè)-約34個(gè)碳原子的直鏈或支鏈烴基，使得R1和R2的碳原子總數(shù)為約11-約35；X為衍生自氨或伯胺的氨基；和其中，除了上述之外，或選擇性地，母體琥珀酸酐可由使馬來(lái)酸、馬來(lái)酸酐、或馬來(lái)酸酯與包含約12-約36個(gè)碳原子的內(nèi)烯烴反應(yīng)形成，所述內(nèi)烯烴由線性α-烯烴或其混合物的烯雙鍵異構(gòu)化以得到內(nèi)烯烴的混合物形成。該反應(yīng)可涉及等摩爾量的氨并可在高溫除去水下進(jìn)行。
摩擦調(diào)節(jié)劑的一個(gè)組包括N-脂肪烴基取代的二乙醇胺，其中N-脂族烴基取代基為至少一個(gè)不包含炔不飽和度并具有約14-約20個(gè)碳原子的直鏈脂族烴基。
適合的摩擦調(diào)節(jié)劑系統(tǒng)的例子由至少一種N-脂族烴基取代的二乙醇胺和至少一種N-脂族烴基取代的環(huán)丙烷二胺組合組成，其中N-脂族烴基取代基為至少一個(gè)不包含炔不飽和度并具有約14-約20個(gè)碳原子的直鏈脂族烴基。涉及這種摩擦調(diào)節(jié)劑系統(tǒng)的更多細(xì)節(jié)在美國(guó)專利5,372,735和5,441,656中提出。
另一個(gè)摩擦調(diào)節(jié)劑系統(tǒng)基于(i)至少一種二(羥烷基)脂族叔胺，其中羥烷基相同或不同，各自包含2-約4個(gè)碳原子，并且其中脂基為包含約10-約25個(gè)碳原子的非環(huán)烴基；和(ii)至少一種羥烷基脂族咪唑啉的組合，其中羥烷基包含2-約4個(gè)碳原子，并且其中脂基為包含約10-約25個(gè)碳原子的非環(huán)烴基。涉及這種摩擦調(diào)節(jié)劑系統(tǒng)的更多細(xì)節(jié)，參考美國(guó)專利5,344,579。
摩擦調(diào)節(jié)劑的另一個(gè)適合的組包括多元醇酯，例如甘油單油酸酯(GMO)、甘油單月桂酸酯(GML)等。
一般說(shuō)來(lái)，組合物可包含最多約1.25重量％的一種或多種摩擦調(diào)節(jié)劑，作為另一個(gè)例子，可包含約0.05重量％-約1重量％的一種或多種摩擦調(diào)節(jié)劑。
抗氧化劑在某些實(shí)施方案中，可在組合物中包含抗氧化劑化合物。抗氧化劑包括酚類抗氧劑、芳香胺抗氧劑、硫化的酚類抗氧劑、和有機(jī)亞磷酸酯，等等。酚類抗氧劑的例子包括2，6-二叔丁基苯酚、叔丁基苯酚的液體混合物、2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚、4，4′-亞甲基雙(2，6-二叔丁基苯酚)、2，2′-亞甲基雙(4-甲基-6-叔丁基苯酚)，混合的亞甲基橋接多烷基苯酚和4，4’-硫雙(2-甲基-6-叔丁基苯酚)。N，N′-二仲丁基苯二胺、4-異丙基氨基二苯胺、苯基-α-苯胺、苯基-α-萘胺、和環(huán)烷基化的二苯胺。例子包括空間受阻的叔丁基苯酚、雙酚和肉桂酸衍生物及其組合。在本文所述傳動(dòng)液組合物中，相對(duì)于液體制劑的總重量，抗氧化劑的量可為約0.01重量％-約3.0重量％。作為另一個(gè)例子，存在的抗氧化劑的量為約0.1重量％-約1.0重量％。
防腐劑在某些實(shí)施方案中，銅腐蝕抑制劑可構(gòu)成另一類適用于組合物中所含的添加劑。這種化合物包括噻唑、三唑和噻二唑。這種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-巰基苯并噻唑、2，5-二巰基-1，3，4-噻二唑、2-巰基-5-烴基硫基-1，3，4-噻二唑、2-巰基-5-烴基二硫基-1，3，4-噻二唑、2，5-雙(烴基硫基)-1，3，4-噻二唑、和2，5-雙(烴基二硫基)-1，3，4-噻二唑。適合的化合物包括1，3，4-噻二唑類，其中多種為市售的；以及三唑如甲苯基三唑與1，3，5-噻二唑如2，5-雙(烷基二硫基)-1，3，4-噻二唑的組合。這些類型的材料為市售的，可購(gòu)自COBRATEC TT-100和HiTEC4313添加劑(Ethyl Corporation)。通常根據(jù)已知的過(guò)程從肼和二硫化碳合成1，3，4-噻二唑。參見(jiàn)例如美國(guó)專利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。
防銹劑或防腐劑為用于本公開(kāi)實(shí)施方案的抑制劑添加劑的另一類。這種材料包括單羧酸和多羧酸。適合的單羧酸的例子為辛酸、癸酸和十二烷酸。適合的多羧酸包括如由例如松漿油脂肪酸、油酸、亞油酸等產(chǎn)生的酸二聚物和三聚物。這類制品可從不同的商業(yè)來(lái)源購(gòu)得，諸如例如由Witco Chemical Corporation的Humko ChemicalDivision銷售的以HYSTRENE為商標(biāo)的和Henkel Corporation銷售的以EMPOL為商標(biāo)的酸二聚物和三聚物。另一類有用的防銹劑可包括烯基琥珀酸和烯基琥珀酸酐防腐劑，諸如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。還可以使用在烯基中具有8到24個(gè)碳原子的烯基琥珀酸與醇如多元醇的半酯。其它適合的防銹劑或防腐劑包括醚胺；酸式磷酸酯；胺；聚乙氧化化合物如乙氧基化胺、乙氧基化酚、和乙氧基化醇；咪唑啉；氨基琥珀酸及其衍生物；等等。這些類型的材料為市售的商品?？墒褂眠@些防銹劑或防腐劑的混合物。相對(duì)于制劑的總重量，在本文所述的傳動(dòng)液制劑中防腐劑的量可為約0.01-約2.0重量％。
粘度指數(shù)改進(jìn)劑用于上述液體傳動(dòng)和齒輪潤(rùn)滑劑組合物的粘度指數(shù)改進(jìn)劑可選自聚異亞烷基化合物、聚甲基丙烯酸酯化合物、和任何常規(guī)的粘度指數(shù)改進(jìn)劑。用作粘度指數(shù)改進(jìn)劑的適合的聚異亞烷基化合物包括重均分子量為約700-約2,500的聚異丁烯。實(shí)施方案可包括具有相同或不同分子量的一種或多種粘度指數(shù)改進(jìn)劑的混合物。
適合的市售的粘度指數(shù)改進(jìn)劑可包括苯乙烯馬來(lái)酸酯，如購(gòu)自Lubrizol Corporation的LUBRIZOL3702、LUBRIZOL3706和LUBRIZOL3715；聚甲基丙烯酸烷基酯，如購(gòu)自ROHM GmbH(DarmstadtGermany)的商品名為以下的那些VISCOPLEX5543、VISCOPLEX5548、VISCOPLEX5549、VISCOPLEX5550、VISCOPLEX5551、和VISCOPLEX5151，和購(gòu)自Rohm & Haas Company(Philadelphia，Pa.)的商品名為ACRYLOID1277、ACRYLOID1265和ACRYLOID1269的那些，和購(gòu)自Ethyl Corporation(Richmond，Va.)的商品名為HiTEC5710、HiTEC5738、HITEC5739、和HiTEC5742的那些；烯烴共聚物粘度指數(shù)改進(jìn)劑，如購(gòu)自Ethyl Corporation的HiTEC5747、HiTEC5751、HiTEC5770、和HiTEC5772，和購(gòu)自Shell Chemical Company的SHELLVIS200。也可使用上述制品與分散劑和分散劑-抗氧化劑粘度指數(shù)改進(jìn)劑的混合物。
消泡劑在某些實(shí)施方案中，消泡劑可形成適用于組合物中的另一個(gè)組分。消泡劑可選自硅酮、聚丙烯酸酯、表面活性劑等。適合的丙烯酸消泡劑材料之一為購(gòu)自Monsanto Company的PC-1244。在本文所述傳動(dòng)液制劑中，相對(duì)于制劑的總重量，消泡劑的量可為約0.01重量％-約0.5重量％。作為另一個(gè)例子，消泡劑的量可為約0.01重量％-約0.1重量％。
密封膨脹劑用于本文所述傳動(dòng)液組合物中的密封膨脹劑選自油溶性二酯、油溶性砜、及其混合物。一般說(shuō)來(lái)，最適合的二酯包括C8-C13鏈烷醇(或其混合物)的己二酸酯、壬二酸酯、和癸二酸酯，C4-C13鏈烷醇(或其混合物)的鄰苯二甲酸酯。還可以使用兩種或多種不同類型二酯(如己二酸二烷基酯和壬二酸二烷基酯等)的混合物。這種材料的例子包括己二酸、壬二酸、和癸二酸的二正辛基酯、二(2-乙基己基)酯、二異癸基酯、和二(十三烷基)酯，和鄰苯二甲酸的二正丁基酯、二異丁基酯、二戊基酯、二己基酯、二庚基酯、二辛基酯、二壬基酯、二癸基酯、二(十一烷基)酯、二(十二烷基)酯和二(十三烷基)酯。
通?？山o出相同性能表現(xiàn)的其它酯為購(gòu)自Emery Group of HenkelCorporation的多元醇酯如EMERY 2935、2936、和2939酯，和購(gòu)自HatcoCorporation的HATCOL 2352、2962、2925、2938、2939、2970、3178、和4322多元醇酯。
適合的砜密封膨脹劑在美國(guó)專利3,974,081和4,029,587中有所描述。認(rèn)為L(zhǎng)ubrizol 730添加劑(The Lubrizol Corporation)為市售的砜型密封膨脹劑。通常，在最終的傳動(dòng)液中，這些產(chǎn)品的用量為約0.25重量％-約5重量％。作為另一個(gè)例子，其用量可為約0.25重量％-約1重量％。
適合的密封膨脹劑為油溶性的(i)己二酸的二烷基酯、(ii)癸二酸的二烷基酯、或(iii)鄰苯二甲酸的二烷基酯。在最終的液體中，己二酸酯和癸二酸酯的用量應(yīng)為約1重量％-約15重量％。在鄰苯二甲酸酯的情況中，其在傳動(dòng)液中的量應(yīng)為約1.5重量％-約10重量％。一般說(shuō)來(lái)，己二酸酯、癸二酸酯或鄰苯二甲酸酯的分子量越高，則其在上述范圍內(nèi)的比例應(yīng)越高。
可將用于配制本文所述組合物的添加劑分別地或以不同的亞組合混合到基礎(chǔ)油中。然而，使用添加劑濃縮物(即，添加劑加上稀釋劑如烴溶劑)將所有組分同時(shí)混合是適合的。使用添加劑濃縮物的優(yōu)點(diǎn)在于，當(dāng)其為添加劑濃縮物的形式時(shí)，通過(guò)組分的組合提供相互的相容性。此外，使用濃縮物縮短了混合時(shí)間并縮小混合誤差的可能性。
本文公開(kāi)的動(dòng)力傳動(dòng)液可包括適用于任何動(dòng)力傳動(dòng)應(yīng)用的液體，如步進(jìn)自動(dòng)傳動(dòng)或人力操縱傳動(dòng)。另外，本公開(kāi)的動(dòng)力傳動(dòng)液適合于使用滑轉(zhuǎn)變矩器、鎖止變矩器、起動(dòng)離合器、和/或一種或多種換檔離合器的傳動(dòng)應(yīng)用。這種傳動(dòng)包括四速傳動(dòng)、五速傳動(dòng)、六速傳動(dòng)、和七速傳動(dòng)，和連續(xù)變速傳動(dòng)(鏈?zhǔn)?、帶式、或圓盤(pán)式)。它們還可用于人力操縱傳動(dòng)，包括自動(dòng)的人力操縱傳動(dòng)和雙離合器傳動(dòng)。
下表說(shuō)明根據(jù)ASTM D 3233使用Falex耐特壓(EP)試驗(yàn)評(píng)價(jià)本文所述傳動(dòng)液的的鋼-鋼的耐特壓性質(zhì)。Falex EP試驗(yàn)測(cè)量油的負(fù)荷能力。根據(jù)這種試驗(yàn)，直徑為1/4英寸(6.35mm)的試驗(yàn)軸頸或栓在浸入預(yù)熱到51.7℃的油中的兩個(gè)三角槽鐵(Vee Block)之間以290rpm旋轉(zhuǎn)。過(guò)程A使用通過(guò)自動(dòng)棘輪施加的恒速增加的負(fù)荷，直到試驗(yàn)試樣件咬死或由過(guò)度磨損引起的負(fù)荷快速降低表示的失敗。過(guò)程B使用250lbs的增加負(fù)荷并在每次增加中運(yùn)行1分鐘，直到失敗。標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)栓為AISI 3135 Steel，HRB 87，標(biāo)準(zhǔn)的三角槽鐵為AISI C-1137Steel，HRC 20到240在100℃和150℃試驗(yàn)潤(rùn)滑油組合物。咬死前的負(fù)荷越高，則表示耐特壓(EP)性能越好。基準(zhǔn)液體包含以下組分(a)摩擦調(diào)節(jié)劑-約0.01-約0.5重量％(b)硫化劑-約0.01-約1.0重量％(c)抗氧化劑-約0.01-約2.0重量％(d)防銹劑-約0.01-約0.3重量％(e)分散劑-約0.5-約10.0重量％(f)消泡劑-約0.0001-約0.5重量％(g)基礎(chǔ)油(礦物油或合成油)-基準(zhǔn)液體的余量表1中所列的液體包含基準(zhǔn)液體和標(biāo)示量的以下組分HiTEC611洗滌劑為購(gòu)自位于弗吉尼亞州里士滿的EthylCorporation的高堿性磺酸鈣。
Zn的酚鹽為酚鋅。
HiTEC059為購(gòu)自Ethyl Corporation的二甲基十八烷基膦酸酯。
表1
如上表所示，沒(méi)有耐特壓性能改善量的膦酸酯的基準(zhǔn)液體的咬死負(fù)荷在100℃為1250磅，在150℃為1000磅(液體編號(hào)1)。在沒(méi)有含鈣離子洗滌劑的含膦酸酯的基準(zhǔn)液體(液體編號(hào)5和7)得到高得多的咬死負(fù)荷。含具有鈣離子洗滌劑的液體(液體號(hào)數(shù)3和8)給出比基準(zhǔn)液體差的性能，即，更低的咬死負(fù)荷。對(duì)上述結(jié)果差異的分析表明，高堿性磺酸鈣對(duì)Falex EP值具有強(qiáng)的消極效果，膦酸酯對(duì)Falex EP值具有強(qiáng)的積極效果，而酚鋅對(duì)Falex EP值幾乎沒(méi)有影響。還觀察到在洗滌劑組分和膦酸酯組分之間的強(qiáng)的負(fù)相互作用(液體編號(hào)2和4)。單獨(dú)的實(shí)驗(yàn)表明，低堿性酚鈣洗滌劑也對(duì)Falex EP性能值具有消極的影響。
在下一組實(shí)驗(yàn)酯，評(píng)價(jià)了使用后處理的琥珀酰亞胺分散劑對(duì)耐特壓性能的影響。從摩爾比為2.4∶1的分子量為2100的聚異丁烯琥珀酸和四亞乙基五胺制備三種琥珀酰亞胺。用表2所示的封端劑后處理琥珀酰亞胺。1號(hào)琥珀酰亞胺用0.1重量％的硼處理。2號(hào)琥珀酰亞胺用相同量的硼和1.3重量％的壬苯酚和甲醛處理。3號(hào)琥珀酰亞胺用與2號(hào)琥珀酰亞胺相同的方式處理但另外包含用1.0重量％的羥基乙酸處理。將2.5重量％的每種后處理的琥珀酰亞胺加入到相同的上述基準(zhǔn)液體中。如上測(cè)定Falex EP值，結(jié)果如下
表2
如上表所示，用硼、壬基酚/甲醛、和羥基乙酸處理的琥珀酰亞胺(3號(hào)琥珀酰亞胺)比單獨(dú)用硼處理的琥珀酰亞胺(1號(hào)琥珀酰亞胺)和用硼和壬基酚/甲醛處理的琥珀酰亞胺(2號(hào)琥珀酰亞胺)給出顯著更高的Falex EP值?？梢灶A(yù)期，將用硼、壬基酚/甲醛、和羥基乙酸后處理的琥珀酰亞胺與本發(fā)明的膦酸酯結(jié)合，會(huì)在包含這些組分的潤(rùn)滑油組合物中獲得優(yōu)異的耐特壓性能。
在本說(shuō)明書(shū)的許多位置，參考了許多美國(guó)專利。所有這些引用文獻(xiàn)都特別地如同在本文中完整地提出一樣并入本文。
根據(jù)本文公開(kāi)的說(shuō)明書(shū)和實(shí)踐，本發(fā)明的其它實(shí)施方案對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的。在整個(gè)說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中所使用的，“a”和/或“an”可以指一個(gè)或多于一個(gè)。除非另外指出，應(yīng)理解在說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中使用的所有表示組分的量、性質(zhì)如分子量、百分比、比例、反應(yīng)條件等的數(shù)字在所有情況下由術(shù)語(yǔ)“約”修飾。因此，除非相反地指出，說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中提出的數(shù)字參數(shù)為近似值，其可根據(jù)通過(guò)本發(fā)明得到的所需性質(zhì)的變化而變化。最低限度地，不試圖限制與權(quán)利要求書(shū)范圍的學(xué)說(shuō)相當(dāng)?shù)膽?yīng)用，每個(gè)數(shù)字參數(shù)應(yīng)至少根據(jù)報(bào)導(dǎo)的有效數(shù)字并通過(guò)施加普通的化整技術(shù)進(jìn)行分析。盡管說(shuō)明本發(fā)明的寬泛范圍設(shè)定的數(shù)值范圍和參數(shù)為近似值，但在具體實(shí)施例中給出的數(shù)值的報(bào)導(dǎo)是盡可能精確的。然而，任何數(shù)值固有地包含在某些衍生自各自測(cè)量方式中得到的標(biāo)準(zhǔn)偏差的誤差。說(shuō)明書(shū)和實(shí)施例只是示例性的，本發(fā)明的真正的范圍和精神實(shí)質(zhì)由以下權(quán)利要求書(shū)說(shuō)明。
權(quán)利要求
1.動(dòng)力傳動(dòng)液組合物，其包括(a)基礎(chǔ)油，和(b)添加劑組合物，其包括耐特壓性能改善量的下式所示的膦酸酯 其中R1為含約8-約24個(gè)碳原子的烴基，R2和R3獨(dú)立地選自氫和含約1-約8個(gè)碳原子的烴基，條件是R2和R3中的至多一個(gè)為氫、琥珀酰亞胺分散劑、和任選的金屬基洗滌劑，其中洗滌劑基本上不含鈣離子。
2.包含權(quán)利要求1的液體組合物的自動(dòng)傳動(dòng)。
3.改善傳動(dòng)液的耐特壓特征的方法，其包括提供基礎(chǔ)油；和向基礎(chǔ)油中加入添加劑組合物，添加劑組合物包括(1)基于基礎(chǔ)油和添加劑組合物的總重量為約0.01-約1.0重量％的下式所示的膦酸酯 其中R1為包含約8個(gè)-約24個(gè)碳原子的烴基，R2和R3獨(dú)立地選自氫和包含約1-約8個(gè)碳原子的烴基，條件是R2和R3中至多一個(gè)為氫；(2)基于基礎(chǔ)油和添加劑組合物的總重量為約2-約5重量％的琥珀酰亞胺分散劑，和基于基礎(chǔ)油和添加劑組合物總重量為約0.0-約0.2重量％的金屬基洗滌劑，其中洗滌劑基本上不含鈣離子。
4.用于傳動(dòng)液或齒輪潤(rùn)滑劑的添加劑濃縮物，該添加劑濃縮物包括(a)基礎(chǔ)油載液，(b)耐特壓性能改善量的下式所示的膦酸酯 其中R1為包含約8個(gè)-約24個(gè)碳原子的烴基，R2和R3獨(dú)立地選自氫和包含約1-約8個(gè)碳原子的烴基，條件是R2和R3中至多一個(gè)為氫，(c)琥珀酰亞胺分散劑，和任選地(d)金屬系洗滌劑，其中洗滌劑基本上不含鈣離子。
5.自動(dòng)傳動(dòng)液，其包括基礎(chǔ)油和相對(duì)于液體總重量為約5重量％到20重量％的權(quán)利要求42的添加劑濃縮物。
6.包括發(fā)動(dòng)機(jī)和傳送器的交通工具，其中傳送器包括權(quán)利要求5的自動(dòng)傳動(dòng)液。
7.包括差速器的交通工具，該差速器包括潤(rùn)滑油，潤(rùn)滑油包含權(quán)利要求4的添加劑濃縮物。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于耐特壓應(yīng)用的動(dòng)力傳動(dòng)液組合物。所述動(dòng)力傳動(dòng)液包括基礎(chǔ)油和添加劑組合物，其中添加劑組合物包含耐特壓性能改善量的下式所示的膦酸酯、琥珀酰亞胺分散劑、和任選的金屬基洗滌劑，其中R
文檔編號(hào)C10M163/00GK1667103SQ200510054369
公開(kāi)日2005年9月14日 申請(qǐng)日期2005年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月10日
發(fā)明者T·J·亨利 申請(qǐng)人:雅富頓公司