專利名稱：具有強抗振性的動力傳輸流體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在高、低速傳輸應用方面具有改進特性的動力傳輸流體。在此公開的動力傳輸流體可包括適于自動傳輸(ATF)、人工傳輸、雙離合器傳輸和/或連續(xù)可變傳輸?shù)牧黧w。
背景技術(shù)：
自動化工業(yè)開正在開發(fā)新的先進的動力傳輸系統(tǒng)。這些新系統(tǒng)通常涉及高動力需求。因此，必須發(fā)展摩擦材料技術(shù)以滿足這些先進系統(tǒng)日益增長的動力要求。
在實施和解除一些更新傳輸和制動系統(tǒng)中產(chǎn)生高流速，這意味著摩擦材料在整個實施過程中的摩擦必須能夠維持相對恒定。重要的是，摩擦在寬范圍速度和溫度下應保持相對恒定，使在制動過程或從一齒輪到另一齒輪傳輸動力的過程中的材料振動最小。
特別地，新高能摩擦材料正在被開發(fā)和使用。這些新高能摩擦材料能夠經(jīng)受高速度，在此內(nèi)部傳輸板表面速度可達到65m/s。同樣重要的是，在有限潤滑條件下，摩擦材料是有用的。針對自動傳輸開發(fā)的這種摩擦材料之一是碳纖維材料。
鑒于新材料和傳輸?shù)木薮笮枨螅詣觿恿鬏斄黧w在特定的速度、溫度和壓力條件下要能提供特定的摩擦性質(zhì)。流體摩擦性能是相對滑動速度、溫度或壓力的函數(shù)，該變化會引起性能降低，并能夠被設備操作者立即注意到。這種影響包括不認可地長或短換檔、設備振顫或震動、噪音和/或苛刻換檔(“掛輪震動”)。因此，需要傳輸流體具有改善的特性，如在高溫高壓下具有剪切穩(wěn)定性。這種流體在改善流體變換間隔的同時將減少裝備和操作問題。通過啟動扭矩平滑銜接和換檔，這種流體可以減少振顫、震動和/或噪音，某些情況下可以降低油耗，延長流體使用壽命。
自動傳輸流體中使用了摩擦改進劑，用以降低兩表面間(如，換矩離合器或變速離合器的部件)在低滑動速度時的摩擦。結(jié)果是摩擦—速度曲線斜率為正，這會使離合器銜接平滑，并使變速滑動性(如，振顫、噪音和苛刻換檔)最小。然而，許多傳統(tǒng)摩擦改進劑是熱不穩(wěn)定的。長期受熱，這些添加劑會分解，其對離合器操作產(chǎn)生的良好性能也就消失了。
實施方案概述根據(jù)本發(fā)明制得的動力傳輸流體具有改善的剪切穩(wěn)定性，從而提供扭矩轉(zhuǎn)換和離合器調(diào)檔的平滑銜接，并使振顫、震動和/或噪音最小，和/或降低油耗。
在一實施方案中，提供了一種具有改進性能的動力傳輸流體組合物。該流體包括一種基礎油和添加劑組合物，該添加劑組合物包括粘度指數(shù)改進量的，用凝膠滲透色譜測定的，重均分子量為約300到10000的聚異烯烴。動力傳輸流體的動力粘度(KV，100℃)小于約9厘沲，布式粘度(BV，-40℃)小于約30000厘泊。另外，與沒有聚異烯烴組份的流體相比，該流體的摩擦—粘度曲線在高速下具有更大的正斜率。
另一實施方案提供了一種改進傳輸流體剪切穩(wěn)定性的方法。該方法包括提供一種基礎油，以及向基礎油中加入一種添加劑組合物以提供一種傳輸流體。此流體可含約1-9％(wt％)的聚異烯烴，用凝膠滲透色譜測定的，其重均分子量范圍在約300到約10000?；蛄硗饷枋鰹?，添加劑可含10-90wt％的聚異烯烴組分。含添加劑組合物的基礎油的動力粘度(KV，100℃)小于約9厘沲，布式粘度(BV，-40℃)小于約30000厘泊。同樣，與沒有聚異烯烴組分的流體相比，含油和添加劑組合物的摩擦-速度曲線在高速下具有更大的正斜率。
又一實施方案提供了傳輸流體的添加劑濃縮物。該添加劑濃縮物包括至少一種第一粘度指數(shù)改進增稠劑和一種第二粘度指數(shù)改進增稠劑。第一增稠劑是以凝膠滲透色譜測定的重均分子量范圍在500到10000的聚異烯烴，第二增稠劑選自聚甲基丙烯酸酯、烯烴共聚物和苯乙烯-馬來酸酯。添加劑濃縮物中存在的第一和第二粘度指數(shù)改進劑的總量范圍為約10-90wt％，添加劑濃縮物的余量可包含約5wt％至約25wt％的基礎油，約0.5wt％至約10wt％的其他功能添加劑。含約1wt％至30wt％的添加劑濃縮物的動力傳輸流體的動力粘度(KV，100℃)小于約9厘沲，布式粘度(BV，-40℃)小于約30000厘泊。與沒有聚異烯烴組分的流體相比，該流體的摩擦—速度曲線在高速下具有更大的正斜率。
上述實施方案中制得的動力傳輸流體是為了提供改進的剪切穩(wěn)定性，當承受機械應力、熱應力和/或氧化應力時允許流體產(chǎn)生很小的變化。這種動力傳輸流體適合應用于那些經(jīng)常出現(xiàn)潤滑高應力的傳輸，如由滑動轉(zhuǎn)矩變換器、鎖緊轉(zhuǎn)矩變換器、起動離合器、和/或一個或多個變速離合器進行的傳輸。這種傳輸可以包括4-、5-、6-、或7-速傳輸，或可包括連續(xù)可變傳輸(鏈、帶和盤式)。其也可應用于手動傳輸，包括自動化手動和雙離合器傳輸。在此所述的流體的特殊優(yōu)點是其具有改進的傳輸特性，且傳輸中包含先進的摩擦材料，如碳纖維摩擦片。
具體來說，本發(fā)明提供了1.一種動力傳輸流體組合物，包括(a)基礎油，和(b)包括粘度指數(shù)改進量的聚異烯烴組分的添加劑組合物，由凝膠滲透色譜測定的聚異烯烴組分的分子量為約300至約10000重均分子量，其中動力傳輸流體的動力粘度(KV，100℃)小于約9厘沲，布式粘度(BY，-40℃)小于約30000厘泊，其中在高速下，流體的摩擦—速度曲線與不含聚異烯烴組分的相似流體相比具有更大的正斜率。
2.如方面1中的流體，其中基礎油包括天然油，天然油混合物，合成油，合成油混合物，天然油和合成油混合物中的一種或多種。
3.如方面2中的流體，其中天然油包括礦物油，植物油，礦物油和植物油混合物中的一種或多種。
4.如方面2中的流體，其中合成油包括α-烯烴低聚物，酯，費-托合成工藝產(chǎn)生的油，氣變液原料及其混合物中的一種或多種。
5.如方面1中的流體，其中基礎油的動力粘度在100℃時為約2厘沲至約10厘沲。
6.如方面1中的流體，其中聚異烯烴包括重均分子量為約500至約3000的聚異丁烯。
7.如方面6中的流體，其中聚異丁烯是氫化的。
8.如方面1中的流體，其中添加劑組合物包括約10wt％至約90wt％的聚異烯烴組分。
9.如方面1中的流體，其中添加劑組合物還包括一種或多種粘度指數(shù)改進劑組分，其選自聚甲基丙烯酸酯，烯烴共聚物和苯乙烯-馬來酸酯。
10.如方面1中的流體，其中添加劑組合物還包括一種或多種無灰分散劑，抗氧化劑，抗磨損添加劑，摩擦改進劑，消泡劑和緩蝕劑。
11.如方面10中的流體，其中無灰分散劑由烴基琥珀酰亞胺，烴基琥珀酰胺，多元醇酯，烴代琥珀酸的混合酯/胺，和烴代苯酚、甲醛和多胺的曼尼?？s合產(chǎn)物中的一種或多種組成。
12.如方面10中的流體，其中摩擦改進劑包括脂族脂肪胺，醚胺，烷氧基化脂族脂肪胺，烷氧基化醚胺，油溶性脂族羧酸，多元醇酯，脂肪酸酰胺，?；?，咪唑啉類化合物，叔胺，以及與氨或伯胺反應的烴基琥珀酰亞胺中的一種或多種。
13.如方面10中的流體，其中抗氧化劑包括二-烷基化二苯基胺，苯基-α-萘基胺或苯基-β-萘基胺，位阻苯酚，雙酚和肉桂酸衍生物中的一種或多種。
14.如方面10中的流體，其中抗磨損添加劑包括磷酸酯和鹽，亞磷酸酯和鹽，二烷基二硫代磷酸酯和鹽，磷酸，和膦酸中的一種或多種。
15.如方面10中的流體，其中消泡劑包括硅氧烷和聚丙烯酸酯中的一種或多種。
16.如方面1中的流體，其中流體適用于使用滑動轉(zhuǎn)矩變換器，鎖緊轉(zhuǎn)矩變換器，起動離合器和一個或多個變速離合器中的一種或多種的傳輸中的一種或多種。
17.如方面1中的流體，其中流體適用于帶，鏈，盤式連續(xù)可變傳輸中的一種或多種。
18.一種包含方面1所述流體的自動傳輸裝置。
19.如方面18中的自動傳輸裝置，自動傳輸裝置包括間斷變化傳輸裝置。
20.如方面18中的自動傳輸裝置，其中傳輸裝置包括碳纖維摩擦片。
21.一種改善傳輸流體剪切穩(wěn)定性的方法，包括提供一種基礎油；和在基礎油中添加包括約10wt％至約90wt％的聚異烯烴組分的添加劑組合物，由凝膠滲透色譜測定的聚異烯烴組分的分子量為約300至約10000重均分子量，其中含添加劑組分的基礎油的動力粘度(KV，100℃)小于約9厘沲，布式粘度(BV，-40℃)小于約30000厘泊，其中在高速下，油和添加劑組分的摩擦—速度曲線與不含聚異烯烴組分的相似流體相比具有更大的正斜率。
22.如方面21中的方法，其中基礎油包括天然油，天然油混合物，合成油，合成油混合物，天然油和合成油混合物中的一種或多種。
23.如方面22中的方法，其中天然油包括礦物油，植物油，礦物油和植物油混合物中的一種或多種。
24.如方面22中的方法，其中合成油包括α-烯烴低聚物，酯，費托合成工藝產(chǎn)生的油，氣變液原料及其混合物中的一種或多種。
25.如方面21中的方法，其中基礎油的動力粘度在100℃時為約2厘沲至約10厘沲。
26.如方面21中的方法，其中聚異烯烴包括重均分子量為約500至約3000的聚異丁烯。
27.如方面26中的方法，其中聚異丁烯是氫化的。
28.如方面21中的方法，其中添加劑組合物包括約20wt％至約90wt％的聚異烯烴組分。
29.如方面21中的方法，其中添加劑組合物還包括一種或多種粘度指數(shù)改進劑組分，其選自聚甲基丙烯酸酯，烯烴共聚物和苯乙烯-馬來酸酯。
30.如方面21中的方法，其中添加劑組合物還包括無灰分散劑，抗氧化劑，抗磨損添加劑，摩擦改進劑，消泡劑和緩蝕劑中的一種或多種。
31.如方面30中的方法，其中無灰分散劑由烴基琥珀酰亞胺，烴基琥珀酰胺，多元醇酯，烴代琥珀酸的混合酯/胺，和烴代苯酚、甲醛和多胺的曼尼希縮合產(chǎn)物中的一種或多種組成。
32.如方面30中的方法，其中摩擦改進劑包括脂族脂肪胺，醚胺，烷氧基化脂族脂肪胺，烷氧基化醚胺，油溶性脂族羧酸，多元醇酯，脂肪酸酰胺，?；?，咪唑啉類化合物，叔胺，以及與氨或伯胺反應的烴基琥珀酰亞胺中的一種或多種。
33.如方面30中的方法，其中抗氧化劑包括二-烷基化二苯基胺，苯基-α-萘基胺或苯基-β-萘基胺，位阻苯酚，雙酚和肉桂酸衍生物中的一種或多種。
34.如方面30中的方法，其中抗磨損添加劑包括磷酸酯和鹽，亞磷酸酯和鹽，二烷基二硫代磷酸酯和鹽，磷酸，膦酸的一種或多種。
35.如方面30中的流體，其中消泡劑包括硅氧烷和聚丙烯酸酯中的一種或多種。
36.如方面21中的方法，其中流體適用于使用滑動轉(zhuǎn)矩變換器，鎖緊轉(zhuǎn)矩變換器，起動離合器和一個或多個變速離合器中的一種或多種的傳輸中的一種或多種。
37.如方面31中的方法，其中流體適用于帶，鏈，盤式連續(xù)可變傳輸中的一種或多種。
38.一種用于傳輸流體的添加劑濃縮物，添加劑濃縮物包括至少一種包括聚異烯烴的第一增稠劑，由凝膠滲透色譜測定的聚異烯烴的分子量為約500至約10000重均分子量，包含聚甲基丙烯酸酯，烯烴共聚物和苯乙烯-馬來酸酯中的一種或多種的第二增稠劑，其中在添加劑濃縮物中第一和第二粘度指數(shù)改進劑的總量為約10wt％至約90wt％，且添加劑濃縮物還包括約5wt％至約25wt％的基礎油，其中含約1wt％至約30wt％的添加劑濃縮物的動力傳輸流體的動力粘度(KV，100℃)小于約9厘沲，布式粘度(BV，-40℃)小于約30000厘泊，其中在高速下，流體的摩擦—速度曲線與不含聚異烯烴組分的相似流體相比具有更大的正斜率。
39.如方面38中的添加劑濃縮物，其中聚異烯烴包括重均分子量為約500至約3000的聚異丁烯。
40.如方面39中的添加劑濃縮物，其中聚異丁烯是氫化的。
41.如方面38中的添加劑濃縮物，其中添加劑組合物包括約20wt％至約90wt％的聚異烯烴組分。
42.如方面38中的添加劑濃縮物，其中添加劑組合物還包括無灰分散劑，抗氧化劑，抗磨損添加劑，摩擦改進劑，消泡劑和緩蝕劑中的一種或多種。
43.如方面42中的添加劑濃縮物，其中無灰分散劑由烴基琥珀酰亞胺，烴基琥珀酰胺，多元醇酯，烴代琥珀酸的混合酯/胺，和烴代苯酚、甲醛和多胺的曼尼?？s合產(chǎn)物中的一種或多種組成。
44.如方面42中的添加劑濃縮物，其中摩擦改進劑包括脂族脂肪胺，醚胺，烷氧基化脂族脂肪胺，烷氧基化醚胺，油溶性脂族羧酸，多元醇酯，脂肪酸酰胺，?；?，咪唑啉類化合物，叔胺，以及與氨或伯胺反應的烴基琥珀酰亞胺中的一種或多種。
45.如方面42中的添加劑濃縮物，其中抗氧化劑包括二-烷基化二苯基胺，苯基-α-萘基胺或苯基-β-萘基胺，位阻苯酚，雙酚和肉桂酸衍生物中的一種或多種。
46.如方面42中的添加劑濃縮物，其中抗磨損添加劑包括磷酸酯和鹽，亞磷酸酯和鹽，二烷基二硫代磷酸酯和鹽中的一種或多種。
47.如方面42中的添加劑濃縮物，其中消泡劑包括硅氧烷和聚丙烯酸酯中的一種或多種。
48.一種包括基礎油和方面38中的添加劑濃縮物的自動傳輸流體，其中添加劑濃縮物在流體中的量為約5wt％至約50wt％。
49.一種包括發(fā)動機和傳輸裝置的交通工具，傳輸裝置包括方面48中的自動傳輸流體。
50.如方面49中的交通工具，其中自動傳輸包括含碳纖維的摩擦片。
上述總述和下文詳述都只是實例性和解釋性的，旨在對所要求保護的發(fā)明提供進一步解釋。
附圖簡述

圖1為含不同粘度指數(shù)改進劑的傳輸流體的u-v摩擦曲線圖。
實施方案詳述在此使用的術(shù)語“烴基取代基”或“烴基”為其一般含義，為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知。特別地，其是指有一個碳原子直接結(jié)合到分子的剩余部分，并主要具有烴類特性的基團。烴基的實例包括(1)烴取代基有脂族(如烷基、烯基)、脂環(huán)族(如環(huán)烷基、環(huán)烯基)，和芳香基，脂族和脂環(huán)族取代的芳香族取代基，以及環(huán)取代基，其中環(huán)是通過分子的另一部分完成的(如，兩個取代基共同形成一個脂環(huán)基)；(2)取代烴的取代基，由上下文可知，含非烴類基團的取代基不會改變烴取代基的主要作用(如鹵(尤其是氯和氟)，羥基，烷氧基，巰基，烷巰基，硝基，亞硝基，硫氧基)；(3)雜原子取代基，由上下文可知，取代基主要具有烴特性，即在環(huán)或鏈上除了有碳原子外還有非碳原子。雜原子包括硫，氧，氮，和環(huán)取代基，如吡啶基，呋喃基，噻吩基，咪唑基。一般，在烴基中的每十個碳原子中有不超過兩個，或在另一個實施例中，不超過一個非烴基取代基；特別的，在烴基中有一個非烴基取代基。
因為動力傳輸流體在越來越苛刻的條件下操作，用于潤滑那些傳輸?shù)挠推窇频媚軌虺惺茌^高的溫度和壓力。為降低設備問題并增加傳輸油轉(zhuǎn)換的間隔，制得的油品添加劑組合物應使油品的重要性能在承受這些壓力時變化盡可能小。尤其是油品的剪切穩(wěn)定性性能，其很大程度上取決于添加劑組合物，應在寬范圍的溫度和操作速度作用下保持相對穩(wěn)定，這就確保扭矩轉(zhuǎn)換器和變速離合器變化能平滑銜接，并使振顫、震動和噪音最小，并降低油耗。已發(fā)現(xiàn)此處所述的組合物與基礎油調(diào)和后，會使油品的剪切穩(wěn)定性得到極大改善。
在一實施方案中，動力傳輸流體可包括一種基礎油和一種添加劑組合物。該添加劑組合物包括一種粘度指數(shù)改進量的聚異烯烴組分，由凝膠滲透色譜測定的聚異烯烴組分的重均分子量為約300至約10000。作為另一個實施例，聚異烯烴組分的重均分子量為約500至約3000。在一個更進一步的實施例中，聚異烯烴組分的重均分子量為約700至約2500。當使用改進粘度指數(shù)的聚異烯烴組分時，動力傳輸流體的動力粘度(KV，100℃)小于約9厘沲(cSt)，布式粘度(BV，-40℃)小于約30000厘泊(cp)。與沒有聚異烯烴組分的流體相比，該流體的摩擦—速度曲線在高速下具有更大的正斜率。聚異烯烴組分的實例包括聚(C3-C6)異烯烴組分，如聚異丁烯。
聚異烯烴組分可源于烯烴單體，如通過裂化烴物流產(chǎn)生基本為C4烴的烴混合物而得到的異丁烯。例如，產(chǎn)生具有C4烷烴和C4烯烴的C4餾分的熱裂化工藝(蒸汽裂化)，其主要組分就是異丁烯。一般丁二烯和乙炔通過附加選自加氫或抽提蒸餾工藝從蒸汽中除去。
相應單體合成聚異烯烴組分的聚合反應一般在傳統(tǒng)Ziegler-Natta或金屬茂催化劑系統(tǒng)下進行。聚合介質(zhì)可包括溶液，漿液或氣相工藝，此為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知。當采用溶液聚合時，溶劑可是任一合適的惰性烴溶劑，其在α-烯烴聚合的反應條件下為液體；合適的烴溶劑的實施例包括具有5至8個碳原子的直鏈烷烴，如己烷。芳烴，具有單個苯環(huán)，如苯和甲苯的芳烴；與上述直鏈烷烴和芳烴沸點范圍相似的飽和環(huán)烴也適用。選擇的溶劑可是上述烴類的一種或多種的混合物。當采用漿液聚合時，聚合液相可是液體丙烯。聚合介質(zhì)應沒有能與催化劑組分反應的物質(zhì)。當聚異烯烴化合物的重均分子量范圍達到約300至10000，約700至約5000，或700至約2500，聚合工藝就被終止。
除了此處所述的異構(gòu)組分，聚烯烴組分的支鏈變型也可使用。
粘度指數(shù)改進量的聚異烯烴組分在動力傳輸流體中的量基于傳輸流體的總重為約1wt％至30wt％。在另一個實例中，聚異烯烴組分在動力傳輸流體中的量為約2wt％至9wt％。
當合適的傳輸流體只采用聚異烯烴組分作為唯一的粘度指數(shù)改進劑，在實施方案中也可包括粘度指數(shù)改進劑的混合物。例如，非分散的粘度指數(shù)改進劑可與上述聚異烯烴粘度指數(shù)改進劑結(jié)合使用。這樣非分散的粘度指數(shù)改進劑包括，但不限于烯烴共聚物，聚甲基丙烯酸烷基酯，苯乙烯-馬來酸酯。該粘度指數(shù)改進劑可存在于惰性溶劑的溶液中，尤其為礦物油溶劑，其一般為嚴格精制的礦物油。
與聚異烯烴組分粘度指數(shù)改進劑結(jié)合使用的合適的商品物質(zhì)包括苯乙烯-馬來酸酯，如Lubrizol公司的商標名稱為LUBRIZOL3702，LUBRIZOL3706和LUBRIZOL3715的商品；聚甲基丙烯酸烷基酯，如來自ROHM GmbH(Darmstadt，德國)商標名稱為VISCOPLEX5543，VISCOPLEX5548，VISCOPLEX5549，VISCOPLEX5550，VISCOPLEX5551和VISCOPLEX5151的商品，來自Rohm & Haas公司(Philadelphia，Pa.)商標名稱為ACRYLOID1277，ACRYLOID1265和ACRYLOID1269的商品，和來自Ethyl公司(Richmond，Va.)商標名稱為HiTEC5710，HiTEC5738，HiTEC5739和HiTEC5742的商品；烯烴共聚物粘度指數(shù)改進劑，如來自Ethyl公司HiTEC5747，HiTEC5751，HiTEC5770，HiTEC5772，來自殼牌化學公司的SHELLVIS200。上述產(chǎn)品混合物也能用作分散劑和分散劑一抗氧劑粘度指數(shù)改進劑。
基礎油適用于組成傳輸流體組合物的基礎油可選自合成油、天然油或其混合物中的任一種，天然油包括動物油和植物油(如蓖麻籽油、豬油)以及礦物潤滑油，如液體石油、經(jīng)溶劑精制或酸處理的烷烴、環(huán)烷烴或混合烷烴-環(huán)烷烴型的礦物潤滑油。源于煤或頁巖的油也能適用?；A油的粘度在100℃時一般為大約2～大約15cSt，或在另一實施例中為大約2～大約10cSt。此外，氣變液原料也適用。
合成基礎油包括二羧酸的烷基酯，聚乙二醇和醇，包括聚丁烯的聚a-烯烴，烷基苯，磷酸有機酯，和聚硅烷油。合成油包括如聚合和共聚烯烴(如，聚丁烯，聚丙烯，丙烯-異丁烯共聚物等)的烴油；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(如聯(lián)苯，三聯(lián)苯，烷基化聚苯等)；烷基化二苯基醚和烷基化二苯基硫化物及其衍生物，類似物，同系物等。
氧化烯的聚合物和共聚物以及其末端羥基經(jīng)酯化、醚化等修飾的衍生物組成另一類可用的已知合成油。這種油的例子有通過氧化乙烯和氧化丙烯聚合制備的油，即聚氧化烯聚合物的烷基醚和芳基醚(如平均分子量約為1000的甲基-聚異丙二醇醚，分子量約為500-1000的聚乙二醇的二苯醚，分子量約為1000-1500的聚丙二醇的二乙醚等)或其單和聚羧酸酯，如乙酸酯，混合C3-8脂肪酸酯，或四甘醇的C13氧代酸二酯。
另一類可用的合成油包括二羧酸(如鄰苯二甲酸，琥珀酸，烷基琥珀酸，烯基琥珀酸，馬來酸，壬二酸，辛二酸，癸二酸，富馬酸，己二酸，亞油酸二聚體，丙二酸，烷基丙二酸，烯基丙二酸等)與許多醇(如丁醇，己醇，十二醇，2-乙基己醇，乙二醇，二甘醇單醚，丙二醇等)的酯，這些酯中的特定例子包括己二酸二丁酯，癸二酸二(2-乙基己)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，癸二酸雙二十碳酯，亞油酸二聚體2-乙基己二酯，由1摩爾癸二酸與2摩爾四甘醇和2摩爾2-乙基己酸反應生成的復合酯等等。
可用作合成油的酯還包括由C5-C12單羧酸和多元醇和多元醇醚如新戊二醇，三羥甲基丙烷，季戊四醇，二戊赤蘚醇，三戊赤蘚醇等生成的酯。
因此，此處所述可用于制造傳輸流體組合物的基礎油可選自美國石油協(xié)會(API)基礎油互換手冊所標識的I-V級中的任一種基礎油，這些基礎油類如下所示

II-III級是礦物油基礎原料。
如上所述，基礎油可以是一種聚-α-烯烴(PAO)。一般，聚-α-烯烴源于具有大約4-大約30，或大約4-大約20，或大約6-大約16個碳原子的單體。有用PAOs的示例包括那些源于辛烯，癸烯或其混合物等的物質(zhì)。PAOs在100℃的粘度或為2-15，或3-12，或4-8cSt。PAOs的示例包括粘度在100℃時約為4cSt的聚-α-烯烴，粘度在100℃時約為6cSt的聚-α-烯烴，和其混合物。也可使用礦物油和上述聚-α-烯烴的混合物，基礎油可是一種費-托合成的烴油。費-托合成的烴是含H2和CO的合成氣在費-托催化劑存在下合成的，這樣的烴一般需要經(jīng)過進一步的處理才能用作基礎油。例如，這些烴可以采用美國專利US6103099或US6180575中公開的工藝進行加氫異構(gòu)，用美國專利US4943672或US6096940中公開的工藝進行加氫裂化和加氫異構(gòu)；或用美國專利US5882505中公開的工藝進行脫蠟；或用美國專利US6013171、US6080301或US6165949中公開的工藝進行加氫異構(gòu)和脫蠟。
非精制、精制和再精制油，或上述類型的天然油或合成油(還有這些物質(zhì)中兩種或多種的混合物)都可用作基礎油。非精制油是那些直接來自天然或合成源而未經(jīng)過進一步純化處理，如，直接來自甑餾操作的頁巖油，直接來自簡單蒸餾的石油中油分或直接來自酯化工藝的酯油，使用前沒有經(jīng)過進一步處理經(jīng)稱為未精制油。精制油除了經(jīng)過一個或多個純化步驟而改善了一種或多種性質(zhì)外，與未精制油相同，許多如溶劑萃取，二次蒸餾，酸或堿精制，過濾，滲透這樣的純化工藝都為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知。再精制油是通過采用與獲得精制油相似的工藝對已使用的精制油加工得到的。這種再精制油也稱為再生油或再加工油，通常經(jīng)過另外的工藝旨在除去廢添加劑，污染物和油品不穩(wěn)定產(chǎn)品。
基礎油可與此處實施方案中提到的添加劑組合物混合以形成動力傳輸流體?；A油在動力傳輸流體中的量為大約50wt％-大約95wt％。
其它優(yōu)選組份除了上述組份，動力傳輸流體也可包括用于自動傳輸流體組合物中的傳統(tǒng)添加劑類型，這樣的添加劑包括，但不限于，無灰分散劑，摩擦改進劑，抗氧化劑，極壓添加劑，緩蝕劑，抗磨損添加劑，防銹劑，金屬減活劑，消泡劑，降凝劑，加氣處理添加劑，金屬洗滌劑和/或密封膨脹劑。
無灰分散劑用于此處描述的傳輸流體的無灰分散劑可選自本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的任一種無灰分散劑。合適的分散劑可包括如琥珀酰亞胺分散劑，曼尼希堿分散劑和高分子多胺分散劑的無灰分散劑。烴代琥珀?；瘎┯糜谥圃鞜N代琥珀酰亞胺。烴代琥珀?；瘎┌ǎ幌抻?，烴代琥珀酸，烴代琥珀酸酐，烴代琥珀酰鹵(尤其是酰氟和酰氯)，和烴代琥珀酸與低級醇(如那些含最高達7個碳原子的醇)的酯，也就是能用作羧酸?；瘎┑臒N代化合物。
使一種具有適當分子量的聚烯烴或氯化聚烯烴與馬來酸酐反應就制得烴代酰化劑，相似的羧基反應物可用于制造酰化劑。這樣的反應物包括，但并不限于，馬來酸，富馬酸，蘋果酸，酒石酸，衣庚酸，衣庚酸酐，檸康酸，檸康酸酐，中康酸，乙基馬來酸酐，二甲基馬來酸酐，乙基馬來酸，二甲基馬來酸，己基馬來酸和其它包括相應的酰鹵和低級脂族酯。
烯烴的分子量隨取代琥珀酸酐的預定應用變化。一般，取代琥珀酸酐會有一個碳原子數(shù)為8-500的烴基。然而，用于制得潤滑油分散劑的取代琥珀酸酐一般具有一個碳原子數(shù)為大約40-500的烴基。烴基含有大約8-大約150個碳原子的分散劑在此被認為是“相對低分子量的分散劑”。然而烴基含多于150個碳原子至500個碳原子的分散劑在此被稱為“相對高分子量的分散劑”。較高分子量取代的琥珀酸酐，數(shù)均分子量(Mn)比較準確，因為用于制得這些取代琥珀酸酐的烯烴可包括不同分子量組分的混合物，這些不同分子量組分是由低分子量烯烴單體，如乙烯，丙烯和異丁烯聚合而成的。
馬來酸酐和烯烴的摩爾比變化范圍很大，如約5∶1-1∶5，或如約1∶1-3∶1。烯烴，如聚異丁烯的數(shù)均分子量為約500-7000，或作為另一實施例，約800-3000或更高，乙烯-α-烯烴共聚物與馬來酸酐在使用時理想配比過剩，如每摩爾烯烴對應1.1-3摩爾馬來酸酐，未反應的馬來酸酐可從反應后的反應混合物中氣化分離出去。
通過使用傳統(tǒng)還原條件，如催化加氫，聚烯基琥珀酸酐可被轉(zhuǎn)化成聚烷基琥珀酸酐，催化加氫中合適的催化劑是在披鈀炭。同樣，采用相似的還原條件，聚烯基琥珀酰亞胺可被轉(zhuǎn)化成聚烷基琥珀酰亞胺。
應用于此的琥珀酸酐的聚烷基或聚烯基取代基一般是聚烯烴，它是單烯烴，尤其是1-單-烯烴，如乙烯，丙烯和丁烯的聚合物或共聚物。單烯烴一般具有約2-24個碳原子，或作為另一個實施例，約為3-12個碳原子。其它合適的單烯烴包括丙烯，丁烯，尤其是異丁烯，1-辛烯和1-癸烯。由這些單烯烴制備的聚烯烴包括聚丙烯，聚丁烯，聚異丁烯由和1-辛烯和1-癸烯制備的聚-α-烯烴。
在一些實施方案中，無灰分散劑包括一種或多種烯基琥珀酰亞胺類化合物，且這種胺至少具有一個能形成酰亞胺基的伯氨基。通過傳統(tǒng)方法，如通過加熱烯基琥珀酸酐，酸，酸酯，酰鹵或其中胺至少含一個伯氨基的低級烷基酯可以制得烯基琥珀酰亞胺。加熱聚烯烴和馬來酸酐混合物至大約180℃-220℃，可剛好制得烯基琥珀酸酐，聚烯烴可以是低級單烯烴，如乙烯，丙烯，異丁烯等的聚合物和共聚物，其由凝膠滲透色譜法(GPC)測定的數(shù)均分子量約為300-3000。
用于形成無灰分散劑的胺包括任何具有至少一個能反應生成酰亞胺基的伯氨基，和至少一個附加伯氨基或仲氨基和/或至少一個羥基的胺。幾個代表性的實例是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。
合適的胺可包括亞烷基多胺，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。另一實例包括亞乙基多胺，可用化學式H2N(CH2CH2NH)nH表示，其中n是從約1至約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，包括其混合物，其中n是混合物的平均值。這種亞乙基多胺在每個末端都有一個伯胺基，這樣它們才可形成單烯基琥珀酰亞胺和雙烯基琥珀酰亞胺。商業(yè)上可用的亞乙基多胺混合物可包含少量的支鏈化合物和環(huán)類化合物如N-氨乙基-哌嗪，N，N’-雙(氨乙基)哌嗪，N，N’-雙(哌嗪基)乙烷，及相似化合物。商用混合物大約含有從二亞乙基三胺到四亞乙基五胺范圍內(nèi)的全部組分。聚烯基琥珀酸酐與聚亞烷基多胺的摩爾比可為約1∶1至約3.0∶1。
在一些實施方案中，無灰分散劑可包括聚亞乙基多胺，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產(chǎn)物，其中烴取代羧酸或酸酐是具有適量分子量的聚烯烴，如聚異丁烯與不飽和聚羧酸或酸酐，如馬來酸酐，富馬酸或其它包括兩種或多種此類物質(zhì)的混合物反應制得的。
也適于制備此處描述的分散劑的多胺包括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；氨基噻唑類，如氨基噻唑，氨基苯并噻唑，氨基苯并噻二唑和氨烷基噻唑；氨基咔唑類；氨基吲哚類；氨基吡咯類；氨基-吲唑啉酮類；氨基巰基三唑類；氨基啶，氨基烷基咪唑類，如1-(2-氨基乙基)咪唑，1-(3-氨基丙基)咪唑和氨基烷基嗎啉類，如4-(3-氨基丙基)嗎啉。對這些多胺的詳細描述見于美國專利US4863623和US5075383，這樣的多胺會對最終產(chǎn)物產(chǎn)生輔助效果，如抗磨損和抗氧化性。
用于形成烴基取代的琥珀酰亞胺的附加多胺包括如美國專利US5634951和US5725612所教導的那樣在一個分子中具有至少一個伯氨基或仲氨基和至少一個叔氨基的多胺。合適多胺的示例包括N，N，N”，N”-四烷基二亞烷基三胺(兩個末端叔氨基和一個中間仲氨基)，N，N，N’，N”-四烷基三亞烷基四胺(一個末端叔氨基，兩個中間叔氨基和一個末端伯氨基)，N，N，N’，N”，N”-五烷基三亞烷基四胺(一個末端叔氨基，兩個中間叔氨基和一個末端仲氨基)，三(二烷基氨基烷基)氨基烷基甲烷(三個末端叔氨基和一個末端伯氨基)和相似的化合物，其中烷基可相同或不同，一般每個烷基中的碳原子個數(shù)不超過12，優(yōu)選含1至4個，更優(yōu)選為甲基和/或乙基。此類型的多胺反應物可包括二甲氨基丙胺(DMAPA)和N-甲基哌嗪。
適用于此的羥基胺包括含至少一個能與烴基取代的琥珀酸或酸酐反應的伯胺或仲胺的化合物，低聚物或聚合物。適合于此的羥基胺的示例包括氨乙基乙醇胺(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)己烷二胺(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。
胺和烴基取代的琥珀酸或酸酐的摩爾比范圍為約1∶1至約3.0∶1，胺和烴基取代的琥珀酸或酸酐的另一實例摩爾比范圍為約1.5∶1至約2.0∶1。
上述分散劑也可是后處理的分散劑成品，例如，Scattergood的美國專利US5789353中所述用馬來酸酐和硼酸處理分散劑，或DeGonia等人的美國專利US5137980中所述用壬基酚，甲醛和羥基乙酸處理分散劑。
曼尼希堿分散劑可以是環(huán)上一般有一長鏈烷基取代基的烷基酚與一種或多種含1至7個碳原子(尤其是甲醛及其衍生物)的脂肪醛和多胺(尤其是聚亞烷基多胺)的反應產(chǎn)物。如，一種曼尼希堿無灰分散劑可通過縮合約1摩爾比例的長鏈烴取代的酚和約1至約2.5摩爾的甲醛還有約0.5至約2摩爾的聚亞烷基多胺得到。
制備曼尼希多胺分散劑的烴源可來自完全飽和的石油餾分和烯烴聚合物，如具有2至約6個碳原子的單烯烴的聚合物。烴源一般包含，如至少約40個碳原子，作為另一個實例，至少為約50個碳原子，以提供在分散劑中的顯著油溶性。數(shù)均分子量(GPC)在600和5000之間的烯烴聚合物容易反應且費用低。然而，更高分子量的聚合物也能使用。特別合適的烴源是異丁烯聚合物和異丁烯與一種提余液I物流混合物制得的聚合物。
合適的曼尼希堿分散劑可以是冷凝約1摩爾比例的長鏈烴取代的酚和約1至2.5摩爾的甲醛還有約0.5至2摩爾的聚亞烷基多胺得到的曼尼希堿無灰分散劑。
適合作為無灰分散劑的聚合多胺分散劑是含基本氨基和油溶基(例如，至少具有約8個碳原子的短烷基)的聚合物。用由不同單體，如甲基丙烯酸癸酯，乙烯基癸基醚或相對高分子量的烯烴與丙烯酸氨基烷基酯和氨基烷基丙烯酰胺形成的共聚物可對這類物質(zhì)進行舉例說明。聚合多胺分散劑的實例在美國專利US3329658，US3449250，US3493520，US3519565，US3666730，US3687849和US3702300中已公布。聚合多胺可包括烴代多胺，其中烴基由異丁烯和上述殘液I物流的聚合產(chǎn)品組成。PIB-胺和PIB-多胺也可使用。
上述生產(chǎn)無灰分散劑的方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，并在專利文獻中被報道，例如，上述各種無灰分散劑的合成在下述美國專利中被描述2459112；2962442，2984550；3036003；3163603；3166516；3172892；3184474；3202678；3215707；3216936；3219666；3236770；3254025；3271310；3272746；3275554；3281357；3306908；3311558；3316177；3331776；3340281；3341542；3346493；3351552；3355270；3368972；3381022；3399141；3413347；3415750；3433744；3438757；3442808；3444170；3448047；3448048；3448049；3451933；3454497；3454555；3454607；3459661；3461172；3467668；3493520；3501405；3522179；3539633；3541012；3542680；3543678；3558743；3565804；3567637；3574101；3576743；3586629；3591598；3600372；3630904；3632510；3632511；3634515；3649229；3697428；3697574；3703536；3704308；3725277；3725441；3725480；3726882；3736357；3751365；3756953；3793202；3798165；3798247；3803039；3804763；3836471；3862981；3872019；3904595；3936480；3948800；3950341；3957746；3957854；3957855；3980569；3985802；3991098；4006089；4011380；4025451；4058468；4071548；4083699；4090854；4173540；4234435；4354950；4485023；5137980和Re26433，在此引入供參考。
一種合適的無灰分散劑的實例是經(jīng)硼酸處理的分散劑，經(jīng)硼酸處理的分散劑是用硼酸處理分子中具有堿性氮和/或至少一個羥基的無灰分散劑，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，曼尼希堿分散劑或羥基胺或多胺分散劑而形成的。
經(jīng)硼酸處理的分散劑含至少一個聚亞烷基組分。作為另外個實例，經(jīng)硼酸處理的分散劑含至少兩個聚亞烷基組分。該聚亞烷基組分的重均分子量為約300至約3000，例如聚亞烷基組分的重均分子量為約1300至約2100。作為另一個實例，聚亞烷基組分的重均分子量為約2100。聚亞烷基組分可包括一個聚丁烯基。上述用硼酸處理不同類型無灰分散劑的方法在美國專利3087936；3254025；3281428；3282955；2284409；2284410；3338832；3344069；3533945；3658836；3703536；3718663；4455243和4652387中被描述。
經(jīng)硼酸處理的分散劑可包括一用硼處理過的高分子量分散劑，這樣經(jīng)硼酸處理的分散劑包含高達2wt％的硼。在另一實例中，經(jīng)硼酸處理的分散劑可包含約0.8wt％或更少量的硼。在進一步的實例中，經(jīng)硼酸處理的分散劑可包含約0.1wt％至約0.7wt％的硼。在更進一步的實例中，經(jīng)硼酸處理的分散劑可包含約0.25wt％至約0.7wt％的硼。進一步的實例中，經(jīng)硼酸處理的分散劑可包含約0.35wt％至約0.7wt％的硼。為便于處理，分散劑可溶于合適粘度的油中。應該知道此處給出的重量百分比是以純分散劑為基準的，而沒有添加任何稀釋油。
分散劑例如可進一步與有機酸，酸酐，和/或醛/苯酚混合物反應，這一過程可提高其與彈性體密封件的兼容性。經(jīng)硼酸處理的分散劑可進一步包括經(jīng)硼酸處理的分散劑混合物。在進一步的實例中，經(jīng)硼酸處理的分散劑可包括含氮分散劑和/或可不含磷。
合適的分散劑可以是一種磷酸化分散劑，例如，一種曼尼希或一種琥珀酰亞胺分散劑可與一種磷化合物，如含磷的酸反應。合適的含磷的酸包括，例如亞磷酸(H3PO3)，亞磷酸氫二丁基酯(DBHP)，二烷基二硫代磷酸等。另外琥珀酰亞胺分散劑，如聚異丁烯琥珀酸酐，可被磷酸化和/或被硼酸處理以提供一種合適的分散劑。
存在于動力傳輸流體中分散劑的量為約0.1wt％至約10wt％。進一步，動力傳輸流體可包括約2wt％至7wt％的分散劑，更進一步說，動力傳輸流體可包括約3wt％至5wt％的分散劑。另外，動力傳輸流體可包括一定量經(jīng)硼酸處理的分散劑，足以使最終流體中硼的重量高達1900ppm，例如在最終流體中硼的重量為約50ppm至500ppm。
抗磨損添加劑抗磨損添加劑可包括含磷抗磨損添加劑，其可包括亞磷酸有機酯，亞磷酸或其胺鹽。例如，含磷抗磨損添加劑可包括亞磷酸二烴基酯，亞磷酸三烴基酯，磷酸二烴基酯，磷酸三烴基酯，其任一硫磺類似物和其任一胺鹽中的一種或多種。在另一實例中，含磷抗磨損添加劑可至少包括一種磷酸氫二丁基酯(如Ethyl公司的HiTEC528抗磨損添加劑)和硫化磷酸氫二丁基酯(如Ethyl公司的HiTEC833抗磨損添加劑)。
在動力傳輸流體中要使用足夠量的含磷抗磨損添加劑從而使動力傳輸流體中磷的重量為約50ppm至500ppm。在另一實例中，在動力傳輸流體中要使用足夠量的含磷抗磨損添加劑從而使動力傳輸流體中磷的重量為約150ppm至300ppm。
動力傳輸流體可包括約0.01wt％至1.0wt％的含磷抗磨損添加劑。在另一實例中，動力傳輸流體可包括約0.2wt％至0.3wt％的含磷抗磨損添加劑。作為一個實例，動力傳輸流體可包括約0.1wt％至0.2wt％的磷酸氫二丁基酯或0.3wt％至0.4wt％的硫化的磷酸氫二丁基的胺鹽。
摩擦改進劑摩擦改進劑用于自動傳輸流體中，以在低滑速時降低表面間(如變矩離合器或變速離合器的部件)的摩擦。結(jié)果是產(chǎn)生的摩擦—速度(u-v)曲線有一正斜率，依次使離合器嚙合平滑并使變速滑動性(如震顫，噪音和剛性移動)最小。然而許多傳統(tǒng)有機摩擦改進劑都是熱不穩(wěn)定的。在長期受熱情況下，這些添加劑分解，就喪失了作用于離合器上的效果。本發(fā)明中的摩擦改進劑琥珀酰亞胺顯示出不尋常的熱穩(wěn)定性。含這種摩擦改進劑的組分在熱應力狀態(tài)下的摩擦性能沒有什么變化。
摩擦改進劑包括如下化合物脂族胺或乙氧基化脂族胺，醚胺，烷氧基化醚胺，脂族脂肪酸酰胺，?；罚弭人?，脂族羧酸酯，多元醇酯，脂族羧酸酯—酰胺，咪唑啉類化合物，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，其中脂族基通常含一個或多個碳原子，使得化合物適于油溶。作為另一個實例，脂族基可含約8個或更多個碳原子。同樣合適的是使一個或多個脂族琥珀酸或酸酐與氨伯胺反應形成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產(chǎn)物。烯基琥珀酸的烯基可以是一短鏈烯基，如烯基可包括約12至約36個碳原子。此外，琥珀酰亞胺可包括一種C12至約C36脂族烴基琥珀酰亞胺，在另一實例中，琥珀酰亞胺可包括一種C16至約C28脂族烴基琥珀酰亞胺。作為一個更進一步的實例，琥珀酰亞胺可包括一種C18至約C24脂族烴基琥珀酰亞胺。
琥珀酰亞胺可由琥珀酸酐和氨制備而成，如歐洲專利申請0020037中所描述得那樣，在此引用供參考。另外，琥珀酰亞胺可包括Ethyl公司的HiTEC3191摩擦改進劑。在一些實施方案中，在此公開的琥珀酰亞胺不包括非金屬摩擦改進劑。
琥珀酰亞胺可包括一種或多種具有下列結(jié)構(gòu)的化合物 其中Z的結(jié)構(gòu)如下 其中R1或R2可以是氫，但不可同時都是，并且R1和R2可單獨是含約1至約34個碳原子的直鏈或支鏈烴基，這樣R1和R2中總碳原子個數(shù)為約11至約35；X是源于氨或伯胺的氨基；其中，除此之外或可選擇的，目前的琥珀酸酐可通過使馬來酸，酸酐或酯與含約12至約36個碳原子的內(nèi)烯烴反應制得，所述的內(nèi)烯烴是線性α-烯烴或其混合物的烯烴雙鍵異構(gòu)化而形成并獲得內(nèi)烯烴的混合物。此反應可涉及等量的氨，可在高溫下進行并除去水。
一組摩擦改進劑包括N-脂族烴基取代的二乙醇胺，其中N-脂族烴取代基至少是一種沒有炔烴不飽和物且具有約14至約20個碳原子的直鏈脂族烴基。
一種合適的摩擦改進劑體系的實例是由至少一種N-脂族烴基取代的二乙醇胺和至少一種N-脂族烴基取代的三亞甲基二胺的組合物組成，其中N-脂族烴取代基至少是一種沒有炔烴不飽和物且具有約14至約20個碳原子的直鏈脂族烴基。有關(guān)摩擦改進劑體系的詳細描述見于美國專利5372735和5441656。
另一種摩擦改進劑體系基于組合(i)至少一種二(羥基烷基)脂族四胺，其中羥基烷基可相同或不同，每個含2至約4個碳原子，其中脂族是一種含約10至約25個碳原子的無環(huán)烴基；和(ii)至少一種羥基烷基脂族咪唑啉，其中羥基烷基含2至約4個碳原子，其中脂族是一種含約10至約25個碳原子的無環(huán)烴基。有關(guān)此摩擦改進劑體系的詳細描述，可參考美國專利5344579。
另一合適的摩擦改進劑包括聚酯，如甘油單油酸酯(GMO)，甘油單月桂酸酯(GML)等。
一般來說，組合物可包括高達約1.25wt％，或，作為另一個實例，約0.05wt％至約1wt％的一種或多種摩擦改進劑。
抗氧化劑在一些實施方案中，抗氧化劑化合物可被包含在組合物中，抗氧化劑包括酚抗氧化劑，芳族胺抗氧化劑，硫化酚抗氧化劑，和有機亞磷酸酯，其它組合物中的一些。酚抗氧化劑實例包括2，6-二叔丁基苯酚，四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)，混合的亞甲基橋多烷基苯酚，和4，4′-硫代雙(2-甲基-6-叔丁基苯酚)，N，N’-二仲丁基苯二胺，4-異丙基氨基二苯基胺，苯基-α-萘基胺，和環(huán)狀烷基化二苯胺。一些實例包括位阻叔丁基化苯酚，雙酚和肉桂酸衍生物和組合物?？寡趸瘎┰诖颂幩鰟恿鬏斄黧w中的量基于整個流體組合物的總重約為0.01wt％至約3.0wt％。作為另一個實例，抗氧化劑的量約為0.1wt％至約1.0wt％。
緩蝕劑在一些實施方案中，銅緩蝕劑可組成另一類添加劑成為組合物中的組分，這樣的化合物包括噻唑，三唑和噻二唑。這種化合物的實例包括苯并三唑，甲苯基三唑，辛基三唑，癸基三唑，十二烷基三唑，2-巰基苯并三唑，2，5-二巰基-1，3，4-噻二唑，2-巰基-5-烴硫基-1，3，4-噻二唑，2-巰基-5-烴二硫基-1，3，4-噻二唑，2，5-雙(烴硫基)-1，3，4-噻二唑，和2，5-雙(烴二硫基)-1，3，4-噻二唑。合適的化合物包括1，3，4-噻二唑，大量此類化合物都是商業(yè)上可得的物質(zhì)，同樣包括三唑類，如甲苯基三唑與1，3，5-噻二唑，如2，5-雙(烷二硫基)-1，3，4-噻二嗪的組合物。在自由市場上可以買到的此類物質(zhì)包括COBRATEC TT-100和HiTEC4313添加劑(Ethyl公司)。1，3，4-噻二唑通常由肼和二硫化碳根據(jù)已知工藝合成，例如可見于，美國專利2765289；2749311；2760933；2850453；2910439；3663561；3862798；和3840549。
銹或腐蝕抑制劑是用于本發(fā)明實施方案中的另一類抑制劑添加劑，這類物質(zhì)包括一元羧酸和聚羧酸。一元羧酸的合適實例是辛酸，癸酸，十二烷酸。合適的聚羧酸包括由像妥兒油脂肪酸，油酸，亞油酸等酸產(chǎn)生的二聚酸和三聚酸。此類產(chǎn)品目前來源于各種商品源，如，例如由Witco化學公司的Humko化學分公司生產(chǎn)的以HYSTRENE商標和由Henkel公司生產(chǎn)的以EMPOL商標出售的二聚酸和三聚酸。另一類有用的銹抑制劑可包括烯基琥珀酸和烯基琥珀酸酐緩蝕劑，例如，四丙烯基琥珀酸，四丙烯基琥珀酸酐，十四烯基琥珀酸，十四烯基琥珀酸酐，十六碳烯基琥珀酸，十六碳烯基琥珀酸酐等。同樣有用的是烯基具有8至24個碳原子的烯基琥珀酸與如聚乙二醇等醇反應得到的半酯。其它適用的銹或腐蝕抑制劑包括醚胺，酸式磷酸鹽，胺，聚乙氧基化化合物，如乙氧基化胺，乙氧基化苯酚和乙氧基化醇，咪唑啉類化合物，氨基琥珀酸或其衍生物。此類物質(zhì)是可以以商品買到的。這些銹或腐蝕抑制劑的混合物是可用的。此處所述動力傳輸流體中腐蝕抑制劑的量基于組合物總重為約0.01wt％至2.0wt％。
消泡劑在一些實施方案中，消泡劑可形成另一類適用于組合物中的組分。消泡劑可選自硅氧烷，聚丙烯酸酯，表面活性劑等。一種適用的丙烯酸消泡劑是Monsanto公司提供的PC-1244。此處所述動力傳輸流體中消泡劑的量基于組合物總重為約0.01wt％至約0.5wt％。在另一實例中，消泡劑的量為約0.01wt％至0.1wt％。
密封膨脹劑用于此處所述動力傳輸流體中的密封膨脹劑選自油溶二酯，油溶砜和其混合物。一般來說最合適的二酯包括己二酸酯，壬二酸酯，C8-C13烷醇(或其混合物)的癸二酸酯，和C4-C13烷醇(或其混合物)的鄰苯二甲酸酯。兩種或多種不同類型二酯(如二烴基己二酸酯和二烴基壬二酸酯等)的混合物也可使用。這類物質(zhì)的實例包括正辛基，2-乙基己基，異癸基，和己二酸，壬二酸和癸二酸的三癸基二酯，和鄰苯二甲酸的正丁基，異丁基，戊基，己基，庚基，辛基，壬基，癸基，十一烷基，十二烷基和十三烷基二酯。
一般其它具有等效性質(zhì)的酯是多羥基酯，如來自Emery Group of Henkel公司的EMERY2935，2936和2939酯和來自Hatco公司的HATCOL2352，2962，2925，2938，2939，2970，3178和4322多元醇酯。
合適的砜密封膨脹劑在美國專利3974081和4029587中有描述。Lubrizol730添加劑(Lubrizol公司)被認為是商業(yè)上可得的砜型密封膨脹劑，一般這些產(chǎn)品在最終傳輸流體中的使用量為約0.25wt％至約5wt％。作為另一個實例，它們的使用量可為約0.25wt％至約1wt％。
合適的密封膨脹劑是(i)己二酸，(ii)癸二酸，或(iii)鄰苯二甲酸的油溶性二烷基酯，己二酸酯和癸二酸酯在成品流體中的使用量為約1wt％至約15wt％，在鄰苯二甲酸酯的情況下，其在傳輸流體中的使用量為約1.5wt％至約10wt％。一般來說，己二酸酯，癸二酸酯和鄰苯二甲酸酯的分子量越高，在上述使用范圍內(nèi)的比例就越大。
用于組成上述組合物的添加劑可單獨與基礎油調(diào)和，或以不同副組合調(diào)和。然而，采用一種添加劑濃縮液(如添加劑加一種稀釋劑，如一種烴溶劑)同時調(diào)和所有組分也是合適的。采用一種添加劑濃縮液可以充分利用組分組合的相互兼容性。同樣，采用濃縮液會縮短調(diào)和時間，并降低出現(xiàn)調(diào)和誤差的可能性。
此處所述的動力傳輸流體可包括適于任何動力傳輸應用的流體，如分步自動傳輸或手動傳輸。另外，本發(fā)明所述的動力傳輸流體適用于滑動轉(zhuǎn)矩變換器，鎖緊轉(zhuǎn)矩變換器，起動離合器，和/或一個或多個變速離合器。這樣的傳輸包括四—，五—，六—，和七—倍速傳輸和連續(xù)可變傳輸(鏈，帶或盤式)。它們也可用于手動傳輸，包括自動手動傳輸和雙離合器傳輸。
圖1和下表說明了傳輸流體在碳纖維摩擦片上速度在1至300rpm范圍內(nèi)的摩擦性系數(shù)。這一行為與變矩離合器中的流體性能有關(guān)，這些圖中的u-v曲線是采用SAE940821所述的SAE 2號機器得到的，引入此處供參考。摩擦系數(shù)是在應用壓力為890kpa，溫度為120℃，滑動時間為2.9秒的情況下測定的。圖1和下表顯示出基線流體中有和沒有粘度指數(shù)改進劑(VII’s)時的u-v特性。實驗流體包括一種基線流體(重復做兩次；基線1和基線1A)，它是特定ATF的一個實例，沒有添加粘度改進劑，通過組分類型對其進行描述如下
組分類型 在最終流體中的wt％..........................
摩擦改進劑 0.01至0.5含硫劑 0.01至1.5抗氧化劑 0.01至2.0抗銹劑 0.01至0.3抗磨損劑 0.05至5.0清潔劑 0.01至1.0分散劑 0.5至10.0消泡劑 0.0001至0.5基礎油(礦物油和/或合成油)余量表和圖中的其它流體包含基準流體和下列增稠劑中的一種VIIA是數(shù)均分子量為1200的聚異丁烯。
VIIB是數(shù)均分子量為2100的曼尼希分散劑。
VIIC是數(shù)均分子量為2100的PIBSA與用壬基苯酚，甲醛和乙醇酸后處理的多胺，且SA/PIB的摩爾比為大于約1.1。
VIID是數(shù)均分子量為1300的PIBSA與多胺。
VIIE是數(shù)均分子量為2100的PIB-苯酚曼尼希反應產(chǎn)物。
VIIF是數(shù)均分子量為2100的PIBSA與SA/PIR的摩爾比為大于約1.1的多胺。
每分鐘基準 基準 VIIA VIIB VIIC VIID VIIE VIIF轉(zhuǎn)數(shù)11A @7.5wt％ @6.5wt％ @6.5wt％ @6.5wt％ @6.5wt％ @8.0wt％1 0.1170.1180.12 0.123 0.13 0.138 0.119 0.1372 0.1180.1190.121 0.125 0.131 0.139 0.121 0.145 0.12 0.1210.124 0.129 0.135 0.141 0.125 0.141100.1220.1210.124 0.13 0.137 0.141 0.126 0.142200.1220.1220.125 0.131 0.137 0.14 0.127 0.141300.1220.1210.124 0.13 0.137 0.138 0.126 0.14400.1220.1210.124 0.13 0.135 0.137 0.126 0.138500.1220.1210.123 0.129 0.135 0.136 0.126 0.138100 0.1220.12 0.122 0.127 0.132 0.133 0.124 0.135200 0.1220.1190.122 0.125 0.129 0.13 0.121 0.132300 0.1210.1170.12 0.123 0.126 0.126 0.118 0.129最大-最小 0.0050.0050.005 0.008 0.011 0.015 0.009 0.013最大-300 0.0010.0050.005 0.008 0.011 0.015 0.009 0.013100°KV 4.01 4.01 6.32 5.45.17 5.25.35 5.69(cSt)-40℃B(cP)17,000 17,000 24,200 22,000 21,000 21,000 14,800 18,900
如上表和圖1所示，缺少功能化分散劑的基準流體在每分鐘轉(zhuǎn)速度在1至300rpm范圍內(nèi)具有可接受的摩擦性系數(shù)(u)，其中最大值u與最小值u的差別僅為0.005，然而，基準流體的動力粘度和布式粘度比較低，根據(jù)此處所述的實施方案(VIIA)，含7.5wt％增稠劑的基準流體與基準流體相比具有較高的動力粘度(KV)和相當高的布式粘度(BV)，然而最大值u與最小值u的差別與基準流體中的一樣。這一結(jié)果與表中所列的其它增稠劑具有可比性?？梢钥闯鏊衅渌鼜腣IIB到VIIF的增稠劑的最大值u與最小值u的差別較大，且比VIIA的粘度小。
在此說明書的許多地方，參考了許多美國專利，所有這些被引用文獻組合于此以充分解釋本發(fā)明。
考慮到本發(fā)明披露的說明書和實施例，其它實施方案對本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見的，在整個說明書和權(quán)利要求書中，所用的“一”或“任一”可指一個或多于一個，除非另有說明，用于說明書和權(quán)利要求書中組分含量，性能，如分子量，百分比，比率，反應條件等的表示都被冠以“約”，并認為在實施例中是可修改的。因此，除非與此陳述相反，在說明書和權(quán)利要求書中出現(xiàn)的數(shù)字參數(shù)都是大約的，可隨本發(fā)明所要達到的理想狀態(tài)而改變。至少，不應把權(quán)利要求書的范圍限定在本申請的相同范圍內(nèi)，每個數(shù)字參數(shù)至少不應按照幾個被報導的重要數(shù)字，通過應用普通的舍入技術(shù)而被限制。盡管本發(fā)明中陳述較寬范圍的數(shù)字范圍和參數(shù)是近似的，但在特定實施例中提到的數(shù)字值盡可能的精確。然而任何數(shù)值，都內(nèi)含一定的誤差，這是由存在與各自實驗裝置中的標準誤差引起的。說明書和實施例只能被認為是示例性的，本發(fā)明真正的保護范圍和精神由下述權(quán)利要求書指出。
權(quán)利要求
1.一種動力傳輸流體組合物，包括(a)基礎油，和(b)包括粘度指數(shù)改進量的聚異烯烴組分的添加劑組合物，由凝膠滲透色譜測定的聚異烯烴組分的分子量為約300至約10000重均分子量，其中動力傳輸流體的動力粘度(KV，100℃)小于約9厘沲，布式粘度(BV，-40℃)小于約30000厘泊，其中在高速下，流體的摩擦—速度曲線與不含聚異烯烴組分的相似流體相比具有更大的正斜率。
2.一種包含權(quán)利要求1所述流體的自動傳輸裝置。
3.一種改善傳輸流體剪切穩(wěn)定性的方法，包括提供一種基礎油；和在基礎油中添加包括約10wt％至約90wt％的聚異烯烴組分的添加劑組合物，由凝膠滲透色譜測定的聚異烯烴組分的分子量為約300至約10000重均分子量，其中含添加劑組分的基礎油的動力粘度(KV，100℃)小于約9厘沲，布式粘度(BV，-40℃)小于約30000厘泊，其中在高速下，油和添加劑組分的摩擦—速度曲線與不含聚異烯烴組分的相似流體相比具有更大的正斜率。
4.一種用于傳輸流體的添加劑濃縮物，添加劑濃縮物包括至少一種包括聚異烯烴的第一增稠劑，由凝膠滲透色譜測定的聚異烯烴的分子量為約500至約10000重均分子量，包含聚甲基丙烯酸酯，烯烴共聚物和苯乙烯-馬來酸酯中的一種或多種的第二增稠劑，其中在添加劑濃縮物中第一和第二粘度指數(shù)改進劑的總量為約10wt％至約90wt％，且添加劑濃縮物還包括約5wt％至約25wt％的基礎油，其中含約1wt％至約30wt％的添加劑濃縮物的動力傳輸流體的動力粘度(KV，100℃)小于約9厘沲，布式粘度(BV，-40℃)小于約30000厘泊，其中在高速下，流體的摩擦—速度曲線與不含聚異烯烴組分的相似流體相比具有更大的正斜率。
5.一種包括基礎油和權(quán)利要求4所述的添加劑濃縮物的自動傳輸流體，其中添加劑濃縮物在流體中的量為約5wt％至約50wt％。
6.一種包括發(fā)動機和傳輸裝置的交通工具，傳輸裝置包括權(quán)利要求5所述的自動傳輸流體。
全文摘要
一種具有改善性能的動力傳輸流體組合物。該流體可包括基礎油和包括粘度指數(shù)改進量的聚異烯烴組分的添加劑組合物，聚異烯烴組分由凝膠滲透色譜測定的分子量為約500至約10000重均分子量。動力傳輸流體的動力粘度(KV，100℃)小于約9厘沲，布式粘度(BV，－40℃)小于約30000厘泊，其中在高速下，流體的摩擦與速度曲線與不含聚異烯烴組分的相似流體相比具有更大的正斜率。
文檔編號C10M169/04GK1667102SQ20051006404
公開日2005年9月14日 申請日期2005年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月7日
發(fā)明者N·奧茲巴利克, S·H·特爾西尼 申請人:雅富頓公司