專利名稱：包含基本不含氮的分散劑的液壓組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包含源自(i)聚烯烴基取代的?；瘎┡c(ii)多羥基化合物的反應(yīng)產(chǎn)物的分散劑的組合物，其中分散劑基本不含氮。本發(fā)明還提供了一種制造所述組合物的方法和一種潤(rùn)滑車輛液壓系統(tǒng)的方法。
背景技術(shù)：
在潤(rùn)滑組合物中添加具有反乳化和/或乳化特性的分散劑是公知的。已知分散劑使組合物得以防銹、延長(zhǎng)清潔、減少污泥堆積、反乳化性質(zhì)和漆膜減少。具有乳化特性的分散劑在美國(guó)專利No.3,804,763、4,031,118和英國(guó)專利申請(qǐng)GB 2,111,256中公開了。
美國(guó)專利No.3,804,763(Meinhardt)和德國(guó)專利DE 2,360,117(Meinhardt)公開了包含由每分子含有至少30個(gè)脂族碳原子的羧基酰化劑與有效量的(a)羥基化合物和(b)聚氧亞烷基多胺衍生得到的分散劑的組合物。任選地，分散劑進(jìn)一步與亞烷基多胺反應(yīng)。
美國(guó)專利No.4,031,118(Clark)公開了含有通過(a)高分子量羧酸酰化劑；(b)用于水乳液的聚氧亞烷基醇乳化劑和任選的多元醇反應(yīng)制得的酯的潤(rùn)滑劑。該反應(yīng)產(chǎn)物可以以組合物的0.1至20重量％存在。
英國(guó)專利申請(qǐng)GB2,111,256(LeSuer)公開了包含羥基胺和含羧基分散劑的組合物。該含羧基分散劑可以由丁二酸和諸如季戊四醇的醇制得。
傳統(tǒng)的液壓流體并不夾帶水或使水乳化，以能夠在液壓設(shè)備中分離水和油并進(jìn)行脫除。分散劑能使流體具有夾帶水或形成乳液的能力，從而將水脫除。一旦水被夾帶，就可以通過蒸發(fā)或其它途徑脫除水。然而，已知含有氨基的分散劑容易與用于原設(shè)備制造商(OEM)硬件的密封件中所用的聚合物強(qiáng)烈反應(yīng)，原設(shè)備制造商(OEM)硬件例如有液壓設(shè)備，例如安裝到車輛的液壓發(fā)射輔助設(shè)備或液壓傳動(dòng)設(shè)施等。氨基和密封件之間的強(qiáng)烈反應(yīng)往往導(dǎo)致密封件變得易碎和/或嚴(yán)重受腐蝕，而這是不希望的，因?yàn)闀?huì)潛在地?fù)p害包括液壓系統(tǒng)的OEM硬件或者導(dǎo)致相當(dāng)長(zhǎng)的停機(jī)修理時(shí)間。
此外，例如液壓發(fā)射輔助或液壓傳動(dòng)的液壓設(shè)備優(yōu)選使用能夠提供與設(shè)備同壽命(常稱為長(zhǎng)壽命)流體的液壓流體。這種液壓流體因此能具有好的低溫粘度、好的高溫粘度并減少磨損。
美國(guó)專利No.4,466,894(Grover)公開了包含(a)二硫代磷酸金屬鹽；(b)脂族或脂環(huán)族酸；(c)硫化的金屬酚鹽；和(d)三唑的組合物。所述組合物還含有由聚丁烯基丁二酸的季戊四醇酯與亞烷基多胺反應(yīng)衍生得到的乳化分散劑。該乳化分散劑的每個(gè)聚丁烯基具有多于一個(gè)的丁二酸基團(tuán)。然而，上述公開的組合物對(duì)熱不穩(wěn)定，因此使用壽命不長(zhǎng)。
希望一種具有好的低溫粘度和好的高溫粘度的組合物。本發(fā)明提供了一種具有好的低溫粘度和好的高溫粘度的組合物。
希望一種熱穩(wěn)定并具有長(zhǎng)的使用壽命的組合物。本發(fā)明提供了一種熱穩(wěn)定并具有長(zhǎng)的使用壽命的組合物。
發(fā)明概述本發(fā)明提供了一種組合物，包含(a)由(i)聚烯烴基取代的?；瘎┡c(ii)多羥基化合物的反應(yīng)產(chǎn)物衍生得到的基本不含氮的分散劑；(b)一代烴基二硫代磷酸金屬鹽；(c)潤(rùn)滑粘度的油；和(d)非必要的粘度改性劑，其中所述組合物含有約35ppm或更少的、源自基本不含氮的分散劑的氮。
本發(fā)明進(jìn)一步提供了一種潤(rùn)滑能夠?qū)⑿D(zhuǎn)能轉(zhuǎn)移到儲(chǔ)能容器中，隨后再將該儲(chǔ)能變換為旋轉(zhuǎn)能以輔助推進(jìn)的車輛液壓系統(tǒng)的方法，所述方法使用的組合物包含(a)由(i)聚烯烴基取代的酰化劑與(ii)多羥基化合物的反應(yīng)產(chǎn)物衍生得到的基本不含氮的分散劑；和(b)潤(rùn)滑粘度的油。
本發(fā)明還提供了一種制備組合物的方法，包括混合如下組分(a)由(i)聚烯烴基取代的酰化劑與(ii)多羥基化合物的反應(yīng)產(chǎn)物衍生得到的基本不含氮的分散劑；(b)一代烴基二硫代磷酸金屬鹽；(c)潤(rùn)滑粘度的油；和(d)非必要的粘度改性劑，其中所述組合物含有約35ppm或更少的、源自基本不含氮的分散劑的氮。
本發(fā)明組合物的使用賦予了一種或多種性能特性，包括改善清潔，降低磨損，改善剪切穩(wěn)定性，改善低溫粘度、高溫粘度或長(zhǎng)的使用壽命。
發(fā)明詳述本發(fā)明提供了一種組合物，包含(a)由(i)聚烯烴基取代的酰化劑與(ii)多羥基化合物的反應(yīng)產(chǎn)物衍生得到的基本不含氮的分散劑；(b)一代烴基二硫代磷酸金屬鹽；(c)潤(rùn)滑粘度的油；和(d)非必要的粘度改性劑，其中所述組合物含有約35ppm或更少的、源自基本不含氮的分散劑的氮。
基本不含氮的分散劑這里使用的術(shù)語(yǔ)“基本不含氮”指分散劑為組合物貢獻(xiàn)了大約35ppm或更低、在一個(gè)實(shí)施方式中大約25ppm或更低、在另一實(shí)施方式中大約15ppm或更低、在另一實(shí)施方式中大約5ppm或更低的氮。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，基本不含氮的分散劑不包含氮。
本發(fā)明包括的基本不含氮的分散劑具有乳化性質(zhì)，并且由(i)諸如二羧酸酐或其衍生物的聚烯烴基取代的酰化劑與(ii)多羥基化合物的反應(yīng)產(chǎn)物衍生而得。該基本不含氮的分散劑通過美國(guó)專利No.3,804,763，4,031,118和英國(guó)專利申請(qǐng)GB2,111,256中描述的方法制備。
聚烯烴基團(tuán)包括源自數(shù)均分子量為約350到約10,000、在一個(gè)實(shí)施方式中為約400到約7000、在另一實(shí)施方式中為約500到約5000、在又一實(shí)施方式中為約500到約4000的烯烴的基團(tuán)。在一個(gè)實(shí)施方式中，長(zhǎng)鏈的聚烯烴基團(tuán)是聚異丁烯基團(tuán)，其數(shù)均分子量為約800到約1600，在另一實(shí)施方式中為約1601到約3000。
?；瘎┌峄?-COOH)n或其衍生物，其中?；瘎┩ㄟ^碳原子與聚烯烴基團(tuán)相鍵接，并且n在一個(gè)實(shí)施方式中是1到約8，在另一實(shí)施方式中是1到約3，例如2。該?；瘎┭苌锇Ｂ取⑺狒?、酯或其混合物。酸基中的碳原子數(shù)在一個(gè)實(shí)施方式中為約15或更少，在另一實(shí)施方式中為約10或更少，在又一實(shí)施方式中為約6或更少，例如3、4或5。
示例的?；瘎┚哂械乃峄醋?甲基)丙烯酸、馬來酸、馬來酸酐、甲基馬來酸酐、乙基馬來酸酐、二甲基馬來酸酐、反丁烯二酸、衣康酸、衣康酸酐、檸康酸、檸康酸酐、中康酸或其混合物。
多羥基化合物包括聚氧亞烷基二醇、多元醇或其混合物。多元醇包括如R1-(OH)m定義的那些，其中m是羥基數(shù)，R1可以是烷基、苯基、萘基或其混合物。R1在一個(gè)實(shí)施方式中含有1到約10個(gè)碳原子，在另一實(shí)施方式中含有約2到約8個(gè)碳原子，在又一實(shí)施方式中含有約2到約6個(gè)碳原子，例如2、3、5或6個(gè)碳原子。
適合的多羥基化合物的例子包括脂族多羥基化合物，例如亞烷基二醇、鏈烷烴多羥基化合物，多元酚，多元萘酚或其混合物。
適合的多羥基化合物的例子包括乙二醇、丙二醇、三亞甲基二醇、丁二醇、丙三醇、丙三醇單甲基醚、9，10-二羥基硬脂酸、9，10-二羥基硬脂酸乙酯、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、頻哪醇、三羥甲基丙烷(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、間苯二酚、連苯三酚或其混合物。在一個(gè)實(shí)施方式中，多羥基化合物包括乙二醇、丙二醇、丁二醇、三亞甲基二醇、丙三醇、三羥甲基丙烷(TMP)、季戊四醇、赤藻糖醇、阿糖醇、山梨糖醇、甘露醇或其混合物。
其它合適的多羥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-環(huán)己二醇、1，4-環(huán)己二醇、1，4-(2-羥乙基)環(huán)己烷、1，4-二(2-羥乙基)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。
聚氧亞烷基醇包括通過多元醇與環(huán)氧烷反應(yīng)形成“嵌段”聚合物的那些。環(huán)氧烷在一個(gè)實(shí)施方式中包含約2到約8個(gè)碳原子，在另一實(shí)施方式中包含約2到6個(gè)碳原子，在又一實(shí)施方式中包含約2到4個(gè)碳原子。聚氧亞烷基醇包括數(shù)均分子量在一個(gè)實(shí)施方式中為約1000到約10,000、在另一實(shí)施方式中為約1500到約8000、在又一實(shí)施方式中為約2000到約7000的那些物質(zhì)。
該基本不含氮的分散劑的存在量以不含油基準(zhǔn)計(jì)為組合物的約0.01wt％到約30wt％，在一個(gè)實(shí)施方式中為約0.1wt％到約5wt％，在另一實(shí)施方式中為約0.15wt％到約2.5wt％，在又一實(shí)施方式中為約0.2wt％到約1wt％。在一個(gè)實(shí)施方式中，基本不含氮的分散劑的存在量以不含油基準(zhǔn)計(jì)為約16wt％。
一代烴基二硫代磷酸金屬鹽在一個(gè)實(shí)施方式中，組合物中含有的一代烴基二硫代磷酸金屬鹽可以是中性的和/或堿性的。該烴基二硫代磷酸金屬鹽包括如下式表示的那些物質(zhì) 其中R1和R2分別獨(dú)立地是氫、烴基或其混合，并且R1和R2中的至少一個(gè)是烴基，條件是該烴基中含有以C-H鍵直接鍵接到二硫代磷酸鹽基團(tuán)的氧原子上的碳原子。這樣在二硫代磷酸鹽中形成-CH-O-P結(jié)構(gòu)單元。
M’是金屬，n是等于M’的可用價(jià)態(tài)的整數(shù)。M’是一或二或三價(jià)，在一個(gè)實(shí)施方式中是二價(jià)過渡金屬，在另一實(shí)施方式中是二價(jià)過渡金屬。在一個(gè)實(shí)施方式中，M’是鋅。在一個(gè)實(shí)施方式中，M’是鈣。在一個(gè)實(shí)施方式中，M’是鋇。M’可以單獨(dú)使用也可以聯(lián)合使用。
該烴基在一個(gè)實(shí)施方式中含有1到約30個(gè)碳原子，在另一實(shí)施方式中含有約2到約20個(gè)碳原子，在又一實(shí)施方式中含有約2到約15個(gè)碳原子。烴基包括烷基，并且可以是直鏈或支鏈的。合適烴基的例子包括異丁基、戊基、己基、庚基、辛基、2-乙基己基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基或它們的組合。
一代烴基二硫代磷酸金屬鹽的例子包括一代二烴基二硫代磷酸鋅(經(jīng)常稱為ZDDP，ZDP或ZDTP)。合適的一代烴基二硫代磷酸金屬鹽的例子包括二庚基二硫代磷酸鋅、二辛基二硫代磷酸鋅、二(2-乙基己基)二硫代磷酸鋅、二壬基二硫代磷酸鋅、二癸基二硫代磷酸鋅、二(十二烷基)二硫代磷酸鋅或它們的混合物。
一代烴基二硫代磷酸金屬鹽以不合油基準(zhǔn)計(jì)為組合物的約0.01wt％到約30wt％，在一個(gè)實(shí)施方式中為約0.1wt％到約5wt％，在另一實(shí)施方式中為約0.2wt％到約4wt％，在又一實(shí)施方式中為約0.4wt％到約2wt％。
粘度改性劑這里使用的術(shù)語(yǔ)“(甲基)丙烯酸酯”包括甲基丙烯酸酯和/或丙烯酸酯。
本發(fā)明的粘度改性劑(經(jīng)常稱為粘度指數(shù)改進(jìn)劑)是公知的，包括聚合物物質(zhì)，包括苯乙烯-丁二烯橡膠、烯烴共聚物、氫化苯乙烯-異戊二烯聚合物、氫化自由基異戊二烯聚合物、聚(甲基)丙烯酸酯、聚烷基苯乙烯、鏈烯基芳基共軛二烯共聚物、馬來酸酐-苯乙烯共聚物的酯或其混合物。
粘度改性劑包括聚(甲基)丙烯酸酯、烯烴共聚物或其混合物。
聚(甲基)丙烯酸酯粘度改性劑包括(a)酯基中包含約9到約30個(gè)碳原子的(甲基)丙烯酸酯，(b)酯基中包含約7到約12個(gè)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)至少一種包括酯基中具有約2到約8個(gè)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)的單體的共聚物。在一個(gè)實(shí)施方式中，(甲基)丙烯酸酯是甲基丙烯酸酯。
粘度改性劑衍生自烯烴共聚物。該烯烴共聚物包括主鏈中含有約2到約4個(gè)不同烯烴單體，在一個(gè)實(shí)施方式中含有約2到約3個(gè)不同烯烴單體，在又一實(shí)施方式含有2個(gè)不同烯烴單體的那些。烯烴單體具有約2到約20個(gè)碳原子，在一個(gè)實(shí)施方式中具有約2到約10個(gè)碳原子，在另一實(shí)施方式中具有約2到約6個(gè)碳原子，在又一實(shí)施方式中具有約2到約4個(gè)碳原子。
該烯烴共聚物包含乙烯單體和至少一種源自具有式H2C＝CHR3的α-烯烴的其它共聚單體，其中R3是烴基，在一個(gè)實(shí)施方式中是含有1到約18個(gè)碳原子、在一個(gè)實(shí)施方式中為1到10個(gè)碳原子、在另一實(shí)施方式中為1到約6個(gè)碳原子、在又一實(shí)施方式中為1到約3個(gè)碳原子的烷基。該烴基包括具有直鏈、支鏈或其混合的烷基。
合適共聚單體的例子包括丙烯、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。該共聚單體包括1-丁烯、丙烯或其混合物。烯烴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。
粘度改性劑以不含油基準(zhǔn)計(jì)占組合物的約0wt％到約30wt％，在一個(gè)實(shí)施方式中占約0.1wt％到約30wt％，在另一實(shí)施方式中占約1wt％到約25wt％，在另一實(shí)施方式中占約3wt％到約20wt％，在又一實(shí)施方式中占約5wt％到約12wt％。在一個(gè)實(shí)施方式中，存在粘度改性劑。在一個(gè)實(shí)施方式中，不存在粘度改性劑。
潤(rùn)滑粘度的油潤(rùn)滑油組合物包含具有潤(rùn)滑粘度的天然或合成油，源自加氫裂化、加氫、加氫精制的油，未精煉的、精煉的和再精煉的油或其混合物。
天然油包括動(dòng)物油，植物油，礦物油或其混合物。合成油包括烴油，硅基油，含磷的酸的液態(tài)酯。合成油可以由費(fèi)托反應(yīng)制得，典型地可以是加氫異構(gòu)化的費(fèi)托烴或蠟。
潤(rùn)滑粘度的油也可以按美國(guó)石油協(xié)會(huì)(API)Base InterchangeabilityGuidelines中規(guī)范的進(jìn)行定義。在一個(gè)實(shí)施方式中，該潤(rùn)滑粘度的油包括API第I、II、III、IV、V組或其混合物，優(yōu)選API第I、II、III組或其混合物。如果該具有潤(rùn)滑粘度的油是API第II、III、IV或V組的油，API第I組的油可以為該潤(rùn)滑油的至多約40wt％，最優(yōu)選為至多約5wt％的最大值。
該潤(rùn)滑粘度的油占組合物的約50wt％到約99.9wt％，在一個(gè)實(shí)施方式中占約60wt％到約98.9wt％，在另一實(shí)施方式中占約70wt％到約97wt％，在又一實(shí)施方式中占約80wt％到約95wt％。
如果本發(fā)明以濃縮物形式(可以與其它油全部或部分地混合形成最終的潤(rùn)滑劑)，則上面提到的每種分散劑和其它組分與稀釋油的重量比例為約80∶20到約10∶90。
其它性能添加劑本發(fā)明的組合物非必要地還包含至少一種其它性能添加劑。所述其它性能添加劑化合物包括金屬去活化劑、清凈劑、抗氧化劑、腐蝕抑制劑、抗磨劑、抑泡劑、反乳化劑、傾點(diǎn)下降劑、密封膨脹劑或其混合物。在一個(gè)實(shí)施方式中，組合物還包含至少一種包括由金屬去活化劑、清凈劑和抗氧化劑組成的組的化合物。在一個(gè)實(shí)施方式中，組合物還包含金屬去活化劑、清凈劑或抗氧化劑的至少兩種化合物。在一個(gè)實(shí)施方式中，該組合物還包含金屬去活化劑、清凈劑和抗氧化劑。
其它性能添加劑化合物的總量以不含油基準(zhǔn)計(jì)占組合物的約0wt％到約25wt％，在一個(gè)實(shí)施方式中占約0.01wt％到約20wt％，在另一實(shí)施方式中占約0.04wt％到約15wt％，在又一實(shí)施方式中占約0.06wt％到約10wt％。雖然可以存在一種或多種其它性能添加劑，通常其它性能添加劑的存在量彼此不同。
金屬去活化劑本發(fā)明的組合物非必要地包含金屬去活化劑。金屬去活化劑可用來中和潤(rùn)滑油中金屬促進(jìn)氧化的催化效果。金屬去活化劑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?；?-1，3，4-噻二唑、2-烷基二硫代-5-巰基噻二唑或其衍生物或其混合物。金屬去活化劑可以單獨(dú)使用也可以和其它金屬去活化劑聯(lián)合使用。
合適的苯并三唑的例子包括在至少一個(gè)環(huán)位上，例如1位、2位、4位、5位、6位或7位或其組合上具有烴基取代的那些。烴基包含1到約30個(gè)碳原子，在一個(gè)實(shí)施方式中包含1到約15個(gè)碳原子，在另一實(shí)施方式中包含1個(gè)到約7個(gè)碳原子。在一個(gè)實(shí)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。在一個(gè)實(shí)施方式中，烴基苯并三唑可以在4位、5位、6位或7位上被取代，并進(jìn)一步與醛和仲胺反應(yīng)形成曼尼希產(chǎn)物，例如N，N-二(庚基)-ar-甲基-1 H-苯并三唑-1-甲胺(methanamine)、N，N-二(壬基)-ar-甲基-1H-苯并三唑-1-甲胺。
當(dāng)金屬去活化劑是2，5-二(烷基-二硫代)-1，3，4-噻二唑或2-單烷基-二硫代-巰基-1，3，4-噻二唑時(shí)，烷基包含1到約30個(gè)碳原子，在一個(gè)實(shí)施方式中包含約2到約25個(gè)碳原子，在另一實(shí)施方式中包含約4到約20個(gè)碳原子，在又一實(shí)施方式中包含約6到約16個(gè)碳原子。合適的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。合適的2單烷基-二硫代-巰基-1，3，4-噻二唑的例子包括2-單壬基-二硫代-巰基-1，3，4-噻二唑、2-單十二烷基-二硫代-巰基-1，3，4-噻二唑或其混合物。
金屬去活化劑以不合油基準(zhǔn)計(jì)占組合物的約0wt％到約5wt％，在一個(gè)實(shí)施方式中占約0.01wt％到約2wt％，在另一實(shí)施方式中占約0.02wt％到約0.5wt％，在又一實(shí)施方式中占約0.03wt％到約0.1wt％。
清凈劑本發(fā)明的組合物還可以包含清凈劑。清凈劑化合物是公知的，并且包括中性或高堿性的、牛頓型或非牛頓型的堿金屬、堿土金屬和過渡金屬與一種或多種酚、硫代酚、磺酸、羧酸、磷酸、單和/或二硫代磷酸、水楊醇、salixarate、烷基水楊酸的堿鹽或其混合物。常用的金屬包括鈉、鉀、鈣、鎂、鋰或其組合。最常用的金屬包括鈉、鎂和鈣。在一個(gè)實(shí)施方式中，清凈劑包括酚鹽、硫代酚鹽或其混合物。在一個(gè)實(shí)施方式中，清凈劑是硫代酚鹽。
清凈劑以不含油基準(zhǔn)計(jì)占組合物的約0wt％到約10wt％，在一個(gè)實(shí)施方式中占約0.01wt％到約2wt％，在另一實(shí)施方式中占約0.02wt％到約0.5wt％，在又一實(shí)施方式中占約0.03wt％到約0.2wt％。
抗氧化劑本發(fā)明的組合物還可以包含抗氧化劑。抗氧化劑化合物是公知的，包括二硫代氨基甲酸鉬、硫化烯烴、受阻酚、二苯胺或其混合物?？寡趸瘎┛梢詥为?dú)使用或聯(lián)合使用。在一個(gè)實(shí)施方式中，抗氧化劑包括受阻酚、二苯胺或其混合物。
二苯胺抗氧化劑包括具有單或二烷基化苯環(huán)的那些。合適的二苯胺抗氧化劑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。
受阻酚抗氧化劑包括仲丁基和/或叔丁基作為空間位阻基團(tuán)。酚基還可被烴基和/或連接第二芳基的橋連基取代。合適的受阻酚抗氧化劑的例子包括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’-亞甲基-二-(6-叔丁基-鄰甲酚)、4，4’-亞甲基-二-(2-叔戊基-鄰甲酚)、4，4’-亞甲基-二-(2，6-二叔丁基-苯酚)、2，2’-亞甲基-二-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2，2’-亞甲基-二-(4-乙基-6-叔丁基苯酚)、2，2’-亞甲基-二-(4-丙基-6-叔丁基苯酚)或其混合物。
二硫代氨基甲酸鉬的合適例子包括諸如從R.T.Vanderbilt Co.Ltd.購(gòu)買的Vanlube 822TM和MolyvanTMA，以及從Asahi Denka Kogyo K.K.購(gòu)買的Adeka Sakura-LubeTMS-100、S-165和S-600的商品。
抗氧化劑以不合油基準(zhǔn)計(jì)占組合物的約0wt％到約30wt％，在一個(gè)實(shí)施方式中占約0.1wt％到約5wt％，在另一實(shí)施方式中占約0.2wt％到約4wt％，在又一實(shí)施方式中占約0.3wt％到約2wt％。
本發(fā)明的組合物也可以使用其它性能添加劑化合物，例如腐蝕抑制劑，包括辛胺辛酸酯、十二碳烯基丁二酸或酸酐和諸如油酸的脂肪酸與多胺的縮合產(chǎn)物；抑泡劑，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；反乳化劑，包括磷酸三烷基酯、聚乙二醇、聚環(huán)氧乙烷、聚環(huán)氧丙烷和(環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丙烷)聚合物；傾點(diǎn)下降劑，包括馬來酸酐-苯乙烯的酯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸酯或聚丙烯酰胺；和密封膨脹劑，包括Exxon Necton-37TM(FN 1380)和Exxon Mineral Seal Oil(FN 3200)。
本發(fā)明還提供了一種潤(rùn)滑能夠?qū)⑿D(zhuǎn)能轉(zhuǎn)移到儲(chǔ)能容器中，隨后再將儲(chǔ)能轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)能以輔助推進(jìn)的車輛液壓系統(tǒng)的方法，所述方法使用了一種包含如下組分的組合物(a)由(i)聚烯烴基取代的?；瘎┡c(ii)多羥基化合物的反應(yīng)產(chǎn)物衍生得到的基本不含氮的分散劑；和(b)潤(rùn)滑粘度的油。
在一個(gè)實(shí)施方式中，所述方法中的組合物還包含粘度改性劑。
能夠?qū)⑿D(zhuǎn)能轉(zhuǎn)移到儲(chǔ)能容器中，隨后再將儲(chǔ)能轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)能以輔助推進(jìn)的車輛液壓系統(tǒng)的例子包括液壓發(fā)射輔助_(HLA)、液壓傳動(dòng)設(shè)施或其組合。
液壓發(fā)射輔助裝置在本領(lǐng)域中是公知的，可以從EatonCorporation購(gòu)買。所述系統(tǒng)包括能回收制動(dòng)過程中產(chǎn)生的熱能的混合液壓制動(dòng)系統(tǒng)。熱能被儲(chǔ)存，隨后用來部分或全部地代替發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的能量，以產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)能來輔助推進(jìn)。關(guān)于液壓發(fā)射輔助裝置的更詳細(xì)描述公開在有關(guān)“EmergingTransmission Technologies TOPTEC_ Symposium”的SAE InternationalTopical Technical Symposium，2003年8月12-13日，Michigan StateUniversity，Troy，Michigan，ID # 2003TT14。
液壓傳動(dòng)設(shè)施在本領(lǐng)域中是公知的，包括可變排量泵和固定或可變的排量馬達(dá)。排量泵和馬達(dá)在一個(gè)實(shí)施方式中以閉合路線一起運(yùn)轉(zhuǎn)，在另一實(shí)施方式中以開放路線一起運(yùn)轉(zhuǎn)。在閉合路線中，液壓流體從馬達(dá)流到泵進(jìn)口，而不返回容器。通過回收熱能，隨后再將這些能量部分或全部地替代發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的能量以產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)能來輔助推進(jìn)，傳動(dòng)設(shè)備在制動(dòng)過程中使流體加壓。
方法本發(fā)明還提供了一種制備組合物的方法，包括混合如下組分(a)由(i)聚烯烴基取代的?；瘎┡c(ii)多羥基化合物的反應(yīng)產(chǎn)物衍生得到的基本不含氮的分散劑；(b)一代烴基二硫代磷酸金屬鹽；(c)潤(rùn)滑粘度的油；和(d)非必要的粘度改性劑，其中所述組合物含有約35ppm或更少的、源自基本不含氮的分散劑的氮。
連續(xù)和/或單獨(dú)地混合組分(a)-(d)，以形成本發(fā)明的組合物?；旌蠗l件包括溫度為約15℃到約130℃，在一個(gè)實(shí)施方式中為約20℃到約120℃，在另一實(shí)施方式中為約25℃到約110℃；時(shí)間為約30秒到約48小時(shí)，在一個(gè)實(shí)施方式中為約2分鐘到約24小時(shí)，在另一實(shí)施方式中為約5分鐘到約16小時(shí)，在又一實(shí)施方式中為約10分鐘到約5小時(shí)；壓力為約86kPa到約266KPa(約650mmHg到約2000mmHg)，在一個(gè)實(shí)施方式中為約91kPa到約200kPa(約690mmHg到約1500mmHg)，在另一實(shí)施方式中為約95kPa到約133kPa(約715mmHg到約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劑。這些非必要的性能添加劑可以連續(xù)地、單獨(dú)地或作為濃縮物加入。
工業(yè)應(yīng)用本發(fā)明的組合物可以用在液壓流體中。在一個(gè)實(shí)施方式中，液壓流體適用于液壓發(fā)射輔助裝置。在一個(gè)實(shí)施方式中，液壓流體用于液壓傳動(dòng)設(shè)施。
本發(fā)明組合物的使用賦予了一種或多種性能特性，包括改善清潔，降低磨損，改善剪切穩(wěn)定性，改善低溫粘度、高溫粘度或長(zhǎng)的使用壽命。更長(zhǎng)的使用壽命表示在安裝有液壓裝置的車輛的工作壽命內(nèi)，不必新補(bǔ)充該組合物。
以下的實(shí)施例說明了本發(fā)明。這些實(shí)施例是非窮盡的，無意于限制本實(shí)施例實(shí)施例1實(shí)施例1中，通過將約1wt％抗氧化劑、約1wt％一次二硫代磷酸鋅、約1wt％由聚異丁烯基丁二酸酐與季戊四醇的反應(yīng)產(chǎn)物制得的基本不含氮的分散劑、約0.06wt％金屬去活化劑、約0.1wt％清凈劑和約8.3wt％聚甲基丙烯酸酯粘度改性劑混合到含約52wt％PetroCanadaTM6cSt、約34wt％PetroCanadaTM6cSt和約3.5wt％稀釋油的潤(rùn)滑粘度的油中，進(jìn)行制備。
實(shí)施例2以與實(shí)施例1相同的方式進(jìn)行實(shí)施例2的制備，不同之處在于抗氧化劑的量是約0.2wt％，聚甲基丙烯酸酯粘度改性劑以約9wt％存在于含有約70wt％Exxon Mobil 160N API第II組基礎(chǔ)油和約30wt％Exxon Mobil100N-120N API第II組基礎(chǔ)油的潤(rùn)滑粘度的油中。此外，不存在金屬去活化劑。
實(shí)施例3以與實(shí)施例1相同的方式進(jìn)行實(shí)施例3的制備，不同之處在于聚甲基丙烯酸酯粘度改性劑的量是約10wt％。
實(shí)施例4以與實(shí)施例1相同的方式進(jìn)行實(shí)施例4的制備，不同之處在于組合物含有約0.06wt％金屬去活化劑，不含粘度改性劑，含有約0.2wt％聚甲基丙烯酸酯傾點(diǎn)下降劑，并且100wt％潤(rùn)滑粘度的油是API第II組160NExxon Mobil(EHC60)基礎(chǔ)油。
參考實(shí)施例1參考實(shí)施例1中，通過將約0.2wt％抗氧化劑、約0.5wt％一次二硫代磷酸鋅、0.01wt％腐蝕抑制劑混合到含約100wt％Chevron PLOP 220N油的潤(rùn)滑粘度的油中，進(jìn)行制備。
參考實(shí)施例2以與參考實(shí)施例1相同的方式進(jìn)行參考實(shí)施例2的制備，不同之處在于加入約0.0015wt％甲苯基三唑，并且潤(rùn)滑粘度的油是約63wt％150NExxon油和約37wt％600N Exxon油。
測(cè)試1發(fā)泡測(cè)試按照ASTM方法D892-03第10子部分進(jìn)行發(fā)泡測(cè)試，其以3種不同的順序測(cè)量發(fā)泡。第一種順序的發(fā)泡是通過將約200ml樣品在沒有機(jī)械搖動(dòng)或攪拌下輕輕倒入燒杯中進(jìn)行測(cè)定。然后將樣品加熱到約49℃，接著將其冷卻到約24℃。接著將樣品倒入約1升容積的燒杯中，直到加入約190ml樣品。然后將燒杯浸入約24℃的恒溫浴中。當(dāng)油達(dá)到浴溫時(shí)，插入氣體擴(kuò)散器和氣體進(jìn)入管。然后將流率為約94ml min-1的氣流流過樣品約5分鐘(在出現(xiàn)第一個(gè)氣泡的跡象后)，接著停止供氣。然后測(cè)量所形成氣泡的體積。該測(cè)試所得結(jié)果表明沒有泡沫生成。
第二種順序使用與第一種順序類似的方法，不同之處在于將約180ml新鮮樣品加入干凈的燒杯中，然后浴溫被加熱到約93℃。該測(cè)試所得結(jié)果表明沒有泡沫生成。
第三種順序使用第二種順序的樣品，并且將其冷卻到低于約43.5℃，然后進(jìn)一步冷卻到約24℃。然后進(jìn)行第一種順序中使用的相同實(shí)驗(yàn)步驟來評(píng)估發(fā)泡的量。該測(cè)試所得結(jié)果表明沒有泡沫生成。
測(cè)試2水可分離性測(cè)試按照ASTM方法D1401-02進(jìn)行可分離性測(cè)試。在約54℃下，將包含約40ml本發(fā)明組合物和約40ml蒸餾水的樣品在量筒中攪拌約5分鐘。然后將樣品靜置約30分鐘，以使水和本發(fā)明組合物發(fā)生一定程度的分離。在本測(cè)試中，每5分鐘測(cè)量一次分離程度。所報(bào)告的結(jié)果基于X-Y-Z，其中X表示分離出的油的量，Y表示分離出的水的量，Z表示仍然在乳液中的油和水的量。約54℃下的可分離性測(cè)試結(jié)果示于表1中

測(cè)試3氧化壽命測(cè)試按照ASTM方法D943-02進(jìn)行氧化壽命測(cè)試。將約300ml樣品加入氧化池中，并且在水和鐵-銅催化劑的存在下與氧氣在約95℃下接觸。測(cè)試一直持續(xù)到樣品的酸值上升了約2.0mg KOHg-1或更高。所測(cè)得的樣品的氧化壽命等于測(cè)試進(jìn)行的總小時(shí)數(shù)。所得的氧化壽命結(jié)果為

以上結(jié)果整體表明本發(fā)明的組合物可用于液壓流體，特別是能夠?qū)⑿D(zhuǎn)能轉(zhuǎn)移到儲(chǔ)能容器，隨后再將儲(chǔ)能轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)能量以輔助推進(jìn)的車輛液壓系統(tǒng)。
雖然對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了解釋，但要理解到，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀本說明書之后對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改進(jìn)是顯而易見的。因此要理解到，在此公開的發(fā)明意在涵蓋那些落在所附權(quán)利要求范圍中的改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種組合物，包含(a)由(i)聚烯烴基取代的?；瘎┡c(ii)多羥基化合物的反應(yīng)產(chǎn)物衍生得到的基本不含氮的分散劑；(b)一代烴基二硫代磷酸金屬鹽；(c)潤(rùn)滑粘度的油；和(d)非必要的粘度改性劑，其中所述組合物含有約35ppm或更少的、源自基本不含氮的分散劑的氮。
2.權(quán)利要求1的組合物，其中組分(a)不含氮。
3.權(quán)利要求1的組合物，還包含粘度改性劑。
4.權(quán)利要求1的組合物，其中所述基本不含氮的分散劑衍生自(i)聚烯烴取代的二羧酸酐或其衍生物與(ii)多羥基化合物的反應(yīng)產(chǎn)物。
5.權(quán)利要求4的組合物，其中所述基本不含氮的分散劑含有數(shù)均分子量為約500到約5000的聚烯烴基團(tuán)。
6.權(quán)利要求1的組合物，其中所述多羥基化合物是聚亞氧烷基二醇、多元醇或其混合物。
7.權(quán)利要求6的組合物，其中所述多羥基化合物包括乙二醇、丙二醇、丁二醇、三亞甲基二醇、丙三醇、三羥甲基丙烷、季戊四醇、赤藻糖醇、阿糖醇、山梨糖醇、甘露醇或其混合物。
8.權(quán)利要求1的組合物，其中所述一代烴基二硫代磷酸金屬鹽是每個(gè)烴基含有約2到約20個(gè)碳原子的一次二烴基二硫代磷酸鋅。
9.權(quán)利要求8的組合物，其中所述一代烴基二硫代磷酸金屬鹽包括二庚基二硫代磷酸鋅、二辛基二硫代磷酸鋅、二(2-乙基己基)二硫代磷酸鋅、二壬基二硫代磷酸鋅、二癸基二硫代磷酸鋅、二(十二烷基)二硫代磷酸鋅或其混合物。
10.權(quán)利要求1的組合物，其中所述粘度改性劑包括聚(甲基)丙烯酸酯、烯烴共聚物或其混合物。
11.權(quán)利要求1的組合物，其中所述潤(rùn)滑粘度的油包括API第II、III或IV組的油或其混合物。
12.權(quán)利要求1的組合物，還包含至少一種包括金屬去活化劑、清凈劑和抗氧化劑的其它性能添加劑。
13.權(quán)利要求12的組合物，其中所述金屬去活化劑是在至少一個(gè)環(huán)位上具有烴基取代的苯并三唑。
14.權(quán)利要求12的組合物，其中所述清凈劑是酚鹽、硫化酚鹽或其混合物。
15.權(quán)利要求12的組合物，其中所述抗氧化劑包括受阻酚、二苯胺或其混合物。
16.權(quán)利要求1的組合物，其中(a)所述基本不含氮的分散劑以不含油基準(zhǔn)計(jì)占組合物的約0.01wt％到約30wt％；(b)所述一代烴基二硫代磷酸金屬鹽以不含油基準(zhǔn)計(jì)占組合物的約0.01wt％到約30wt％；(c)所述潤(rùn)滑粘度的油占組合物的約50wt％到約99.9wt％；(d)所述粘度改性劑以不含油基準(zhǔn)計(jì)占組合物的約0wt％到約30wt％；(e)金屬去活化劑以不含油基準(zhǔn)計(jì)占組合物的約0wt％到約5wt％；(f)抗氧化劑以不含油基準(zhǔn)計(jì)占組合物的約0wt％到約30wt％；和(g)清凈劑以不含油基準(zhǔn)計(jì)占組合物的約0wt％到約10wt％。
17.一種制備組合物的方法，包括混合(a)由(i)聚烯烴基取代的?；瘎┡c(ii)多羥基化合物的反應(yīng)產(chǎn)物衍生得到的基本不含氮的分散劑；(b)一代烴基二硫代磷酸金屬鹽；(c)潤(rùn)滑粘度的油；和(d)非必要的粘度改性劑，其中所述組合物含有約35ppm或更少的、源自基本不合氮的分散劑的氮。
18.一種潤(rùn)滑能夠?qū)⑿D(zhuǎn)能轉(zhuǎn)移到儲(chǔ)能容器中，隨后再將儲(chǔ)能轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)能以輔助推進(jìn)的車輛液壓系統(tǒng)的方法，所述方法使用一種包含如下組分的組合物(a)由(i)聚烯烴基取代的?；瘎┡c(ii)多羥基化合物的反應(yīng)產(chǎn)物衍生得到的基本不含氮的分散劑；和(b)潤(rùn)滑粘度的油。
19.權(quán)利要求18的方法，其中所述車輛液壓系統(tǒng)是液壓發(fā)射輔助、液壓傳動(dòng)設(shè)施或其組合。
20.權(quán)利要求1的組合物賦予液壓流體一種或多種性能特性，包括改善清潔，降低磨損，改善剪切穩(wěn)定性，改善低溫粘度、高溫粘度或長(zhǎng)的使用壽命的用途。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種組合物，包含(a)由(i)聚烯烴基取代的?；瘎┡c(ii)多羥基化合物的反應(yīng)產(chǎn)物衍生得到的基本不含氮的分散劑；(b)一代烴基二硫代磷酸金屬鹽；(c)潤(rùn)滑粘度的油；和(d)非必要的粘度改性劑，其中組合物含有約35ppm或更少的源自基本不含氮的分散劑的氮。本發(fā)明還提供了制備該組合物的方法和該組合物的用途。
文檔編號(hào)C10M141/10GK1954056SQ200580015593
公開日2007年4月25日 申請(qǐng)日期2005年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月16日
發(fā)明者D·L·克拉森 申請(qǐng)人:盧布里佐爾公司