本發(fā)明涉及一種適用于潤滑機(jī)床等的滑動導(dǎo)向表面的潤滑油組合物。
背景技術(shù)：
：為了借助于機(jī)床進(jìn)行高精度機(jī)械加工，機(jī)床進(jìn)料軸的定位精度必須極佳，其中在一些情況下要求微米級精度。然而，因為定位精度可能由于在具有滑動導(dǎo)向表面的機(jī)床的導(dǎo)向表面上產(chǎn)生的摩擦阻力而降低，所以使用潤滑油，并且在該導(dǎo)向表面上使用的潤滑油必需顯示低摩擦。此外，除了如上文所描述的導(dǎo)向表面之外，用于機(jī)床的潤滑油還可用于潤滑齒輪等，并且在此類情況下也需要承載特性作為重要特征。因此，因為導(dǎo)向表面需要平滑移動和高精度，所以多種摩擦減小劑在導(dǎo)向表面上使用的潤滑油中共混以便減少摩擦。舉例來說，jp11-505283公開了，已經(jīng)嘗試通過使用磷酸的酸性酯和膦酸酯的組合實現(xiàn)低摩擦特性和良好滑動特性。技術(shù)實現(xiàn)要素：常規(guī)潤滑油組合物仍需要對于需要高精度機(jī)械加工的機(jī)床實現(xiàn)令人滿意的潤滑特性，而本發(fā)明的目標(biāo)(其已經(jīng)在考慮這些情形的情況下設(shè)計)為獲得潤滑油組合物，其具有進(jìn)一步改進(jìn)的摩擦特性和極端壓力特性。如上文所描述，由于以減少摩擦和實現(xiàn)良好極端壓力特性為目的而進(jìn)行的各種調(diào)查和研究，發(fā)現(xiàn)與在其中單獨使用次亞磷酸酯和脂肪酸中的任一者的情況下相比，在其中使用次亞磷酸酯和脂肪酸的組合的情況下，更小摩擦系數(shù)和更高承載特性可以實現(xiàn)，而本發(fā)明基于這些發(fā)現(xiàn)完成。本發(fā)明提供一種用于滑動導(dǎo)向表面的潤滑油組合物，該潤滑油組合物含有api(美國石油學(xué)會)基礎(chǔ)油類別中的第i類基礎(chǔ)油、第ii類基礎(chǔ)油、第iii類基礎(chǔ)油、第iv類基礎(chǔ)油中的任一種或其混合物(作為基礎(chǔ)油)，并且該潤滑油組合物通過添加次亞磷酸酯和中等或更高級脂肪酸的組合到此基礎(chǔ)油中獲得。此外，對于基礎(chǔ)油，更優(yōu)選為第iii類基礎(chǔ)油，其為在api基礎(chǔ)油類別中的高度精煉礦物油。本發(fā)明的潤滑油組合物可以顯示在機(jī)床等的滑動導(dǎo)向表面上的極佳摩擦特性和承載特性，并且可有效地用作用于滑動導(dǎo)向表面的潤滑油組合物。具體實施方式在api基礎(chǔ)油類別中的第i類到第iv類基礎(chǔ)油或其混合物用于本發(fā)明的潤滑油的基礎(chǔ)油。第i類基礎(chǔ)油的實例為通過使?jié)櫥宛s出物(其通過使原油進(jìn)行常壓蒸餾獲得)進(jìn)行精煉步驟(如溶劑精煉、加氫精煉和脫蠟)的適當(dāng)組合獲得的烷烴類礦物油。粘度指數(shù)適當(dāng)?shù)貫?0到120，并且優(yōu)選為95到110。在40℃下的動態(tài)粘度優(yōu)選為2mm2/s到680mm2/s，并且更優(yōu)選地8mm2/s到220mm2/s。此外，總硫含量適當(dāng)?shù)貫榇笥?00ppm且小于700ppm，并且優(yōu)選小于500ppm?？偟窟m當(dāng)?shù)匦∮?0ppm，并且優(yōu)選小于25ppm。此外，苯胺點應(yīng)當(dāng)為80℃到150℃，并且優(yōu)選為90℃到120℃。第ii類基礎(chǔ)油的實例為通過使?jié)櫥宛s出物(其通過使原油進(jìn)行常壓蒸餾獲得)進(jìn)行精煉步驟(如加氫裂解和脫蠟)的適當(dāng)組合而獲得的烷烴類礦物油。這些基礎(chǔ)油的粘度不特別受限制，但粘度指數(shù)適當(dāng)?shù)貫?0到小于120，并且優(yōu)選為100到小于120。在40℃下的動態(tài)粘度優(yōu)選為2mm2/s到680mm2/s，并且更優(yōu)選為8mm2/s到220mm2/s。此外，總硫含量適當(dāng)?shù)夭淮笥?00ppm，優(yōu)選為不大于200ppm，并且更優(yōu)選為不大于10ppm?？偟窟m當(dāng)?shù)匦∮?0ppm，并且優(yōu)選為小于1ppm。此外，苯胺點適當(dāng)?shù)貫?0℃到150℃，并且優(yōu)選為100℃到135℃。此外，已經(jīng)使用加氫精煉處理如海灣石油使用的加氫精煉處理而精煉的第ii類基礎(chǔ)油適當(dāng)?shù)鼐哂行∮?0ppm的總硫含量和5％或更少的芳香烴含量，并且可有利地用于本發(fā)明。第iii類基礎(chǔ)油的實例包括通過使?jié)櫥宛s出物(其通過使原油進(jìn)行常壓蒸餾獲得)進(jìn)行高度加氫精煉來生產(chǎn)的烷烴類礦物油；通過使用其中進(jìn)行轉(zhuǎn)化和脫蠟的異構(gòu)脫蠟處理來精煉蠟(其在脫蠟處理中生產(chǎn))而獲得的基礎(chǔ)油；或已經(jīng)使用由美孚石油(mobiloil)使用的蠟異構(gòu)化處理來精煉的基礎(chǔ)油。這些第iii類基礎(chǔ)油的粘度不特別受限制，但粘度指數(shù)應(yīng)當(dāng)為120到180，并且優(yōu)選為130到150。在40℃下的動態(tài)粘度優(yōu)選為2mm2/s到680mm2/s，并且更優(yōu)選為8mm2/s到220mm2/s。此外，總硫含量適當(dāng)?shù)貫?00ppm或更少，并且優(yōu)選為10ppm或更少。總氮含量適當(dāng)?shù)貫?0ppm或更少，并且優(yōu)選為1ppm或更少。此外，苯胺點適當(dāng)?shù)貫?0℃到150℃，并且優(yōu)選為110℃到135℃。此外，作為屬于第iii類的基礎(chǔ)油，與從原油精煉的礦物油類基礎(chǔ)油相比，通過費舍爾-托普希(fischer-tropsch)處理(其為用于將天然氣轉(zhuǎn)化成液體燃料的技術(shù))合成的gtl(氣體到液體)基礎(chǔ)油具有顯著更低的硫含量和芳香烴含量以及顯著更高的烷烴比例，并且因此顯示極佳氧化穩(wěn)定性和極其低蒸發(fā)損失，因而可有利地用作本發(fā)明中的基礎(chǔ)油。此gtl基礎(chǔ)油的粘度特性不受特定限制，但粘度指數(shù)通常為130到180，并且更優(yōu)選為140到175。此外，在40℃下的動態(tài)粘度適當(dāng)?shù)貫?mm2/s到680mm2/s，并且更優(yōu)選為5mm2/s到120mm2/s。此外，總硫含量通常小于10ppm，并且總氮含量通常小于1ppm。這種類型的gtl基礎(chǔ)油產(chǎn)品的實例為shellxhvitm。聚烯烴為屬于第iv類的基礎(chǔ)油的實例，并且這些包括多種烯烴的聚合物及其氫化產(chǎn)物?？墒褂萌魏晤愋偷南N，但烯烴的實例包括乙烯、丙烯、丁烯和具有5個或更多個碳原子的α-烯烴。當(dāng)生產(chǎn)聚烯烴時，有可能單獨使用單一烯烴或其兩種或更多種類型的組合。特別優(yōu)選的是被稱為聚α-烯烴(pao)的聚烯烴。這些聚烯烴的粘度不特別受限制，但在40℃下的動態(tài)粘度優(yōu)選為2mm2/s到680mm2/s，并且更優(yōu)選地8mm2/s到220mm2/s。上述次亞磷酸酯由下式1表示。在上式1中，r1為具有9至18個碳原子的飽和或不飽和烷基。該烷基通常為線性，但可為分支鏈。這種類型的次亞磷酸酯的實例包括二壬基亞磷酸氫酯、二癸基亞磷酸氫酯、二(十一烷基)亞磷酸氫酯、二(十二烷基)亞磷酸氫酯(二月桂基亞磷酸氫酯)、二(十三烷基)亞磷酸氫酯、二(十四烷基)亞磷酸氫酯(二肉豆蔻基亞磷酸氫酯)、二(十五烷基)亞磷酸氫酯、二(十六烷基)亞磷酸氫酯(二軟脂基亞磷酸氫酯)、二(十七烷基)亞磷酸氫酯、二(十八烷基)亞磷酸氫酯(二硬脂基亞磷酸氫酯)、二油基亞磷酸氫酯、亞油醇基亞磷酸氫酯和二亞麻基亞磷酸氫酯。相對于潤滑油組合物的總量，該類型的次亞磷酸酯應(yīng)以大約在0.05質(zhì)量％和3質(zhì)量％之間、優(yōu)選在0.1質(zhì)量％和2.5質(zhì)量％之間的量使用。上述脂肪酸由下式2表示。r2cooh(2)在以上式2中，r2為具有9至17個碳原子的飽和或不飽和烷基。這種類型的脂肪酸的實例包括癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸異硬脂酸、油酸、亞麻油酸和次亞麻油酸。相對于潤滑油組合物的總量，該類型的脂肪酸應(yīng)以大約在0.01質(zhì)量％和2質(zhì)量％之間且優(yōu)選在0.02質(zhì)量％和1.5質(zhì)量％之間的量使用。金屬去活化劑、抗磨損劑等還可添加到該潤滑油組合物。金屬去活化劑的實例包括噻二唑衍生物，例如2,5-雙(烷基二硫基)-1,3,4-噻二唑化合物，如2,5-雙(庚基二硫基)-1,3,4-噻二唑，2,5-雙(壬基二硫基)-1,3,4-噻二唑，2,5-雙(十二烷基二硫基)-1,3,4-噻二唑和2,5-雙(十八烷基二硫基)-1,3,4-噻二唑；2,5-雙(n,n-二烷基二硫基氨基甲酰基)-1,3,4-噻二唑化合物，如2,5-雙(n,n-二乙基二硫基氨基甲酰基)-1,3,4-噻二唑，2,5-雙(n,n-二丁基二硫基氨基甲酰基)-1,3,4-噻二唑和2,5-雙(n,n-二辛基二硫基氨基甲?；?-1,3,4-噻二唑；和2-n,n-二烷基二硫基氨基甲?；?5-巰基-1,3,4-噻二唑化合物，如2-n,n-二丁基二硫基氨基甲?；?5-巰基-1,3,4-噻二唑和2-n,n-二辛基二硫基氨基甲?；?5-巰基-1,3,4-噻二唑。在一些情況下，可能使用苯并三唑或苯并三唑衍生物、苯并咪唑或苯并咪唑衍生物、咪唑或咪唑衍生物、苯并噻唑或苯并噻唑衍生物、苯并惡唑衍生物、三唑衍生物等?？赡芤詽櫥徒M合物的約0.01質(zhì)量％至0.5質(zhì)量％的量使用這些金屬去活化劑中的一種或多種?？鼓p劑的實例包括二異丁基二硫化物、二異丁基三硫化物、二叔丁基三硫化物、二辛基三硫化物、二叔壬基三硫化物、二叔苯甲基三硫化物和其它多硫化物。也可能使用硫化烯烴、硫化油或脂肪等?？赡芤詽櫥徒M合物的約0.1質(zhì)量％到3質(zhì)量％的量使用這些硫基抗磨損劑中的一種或多種。此外，這些金屬去活化劑和抗磨損劑可單獨使用或以其適當(dāng)組合使用，并且在其中這些金屬去活化劑和抗磨損劑以組合使用的情況下，可實現(xiàn)低摩擦系數(shù)，可實現(xiàn)更好的抗磨損性和極端壓力特性，并且可在惡劣條件下有效地潤滑滑動導(dǎo)向表面。必要時，抗氧化劑如胺類和酚類抗氧化劑、腐蝕抑制劑、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定劑、粘度調(diào)節(jié)劑、分散劑、傾點降低劑、消泡劑和其它已知添加劑可按需要在本發(fā)明的潤滑油組合物中共混。根據(jù)iso粘度等級，上述用于滑動導(dǎo)向表面的潤滑油組合物的粘度等級應(yīng)當(dāng)為vg22到vg220，并且優(yōu)選為vg32到vg68?，F(xiàn)將以特定術(shù)語通過工作實例和比較實例描述本發(fā)明的用于滑動導(dǎo)向表面的潤滑油組合物，但本發(fā)明決不受限于這些實例。實例制備以下材料以便生產(chǎn)工作實例和比較實例?；A(chǔ)油基礎(chǔ)油1：屬于第iii類的gtl(氣體到液體)基礎(chǔ)油(特性：在100℃下的動態(tài)粘度：7.579mm2/s，在40℃下的動態(tài)粘度：43.69mm2/s，粘度指數(shù)(vi)：141，在15℃下的密度：0.8284)(由皇家荷蘭殼牌公司(royaldutchshell)制造的shellxhvi-8)基礎(chǔ)油2屬于第iii類的精煉礦物油(特性：在100℃下的動態(tài)粘度：7.545mm2/s，在40℃下的動態(tài)粘度：45.50mm2/s，粘度指數(shù)(vi)：132，在15℃下的密度：0.8453)(由sk創(chuàng)新公司(skinnovation)制造的yu-base8)添加劑添加劑1-1：二月桂基亞磷酸氫酯添加劑1-2：二油基亞磷酸氫酯添加劑2-1：月桂酸添加劑2-2：硬脂酸添加劑2-3：油酸添加劑3：二丁基亞磷酸氫酯添加劑4：二-2-乙基己基亞磷酸氫酯添加劑5：二乙基芐基磷酸酯添加劑6：辛酸添加劑7：噻二唑添加劑8：二叔十二烷基三硫化物工作實例1至8和比較實例1至11根據(jù)在下表1至3中示出的組合物使用上述材料制備工作實例1至8和比較實例1至11的用于滑動導(dǎo)向表面的潤滑油組合物。組分的共混量示出為質(zhì)量％。測試摩擦系數(shù)：擺錘式摩擦系數(shù)測試使用由神鋼工程有限公司(shinkoengineeringco.，ltd)制造的soda型擺錘式油性測試儀測量工作實例1至8和比較實例1至11的潤滑油組合物的摩擦系數(shù)。在該測試中，將測試油涂覆到作為擺錘支撐點的磨損部件，擺錘作出擺動，并且根據(jù)擺動的衰減測定摩擦系數(shù)。在室溫(25℃)下進(jìn)行測試。根據(jù)以下準(zhǔn)則進(jìn)行測試的評估：0.110或更小的摩擦系數(shù)被認(rèn)為是○(合格)。大于0.110的摩擦系數(shù)被認(rèn)為是×(不合格)。閃點根據(jù)jisk2265-4，使用克利夫蘭(cleveland)開放杯式自動閃點測量裝置將工作實例1至8和比較實例1至11的樣品的閃點測量5次，并且通過舍入到小數(shù)點之后的1位確定平均值。使用的溫度計為在jisb7410(coc)中指定的第32號溫度計。根據(jù)以下準(zhǔn)則進(jìn)行測試的評估：220℃或更高的閃點被認(rèn)為是○(合格)。小于220℃的閃點被認(rèn)為是×(不合格)。承載特性測試：shell四球ep測試工作實例1和12以及比較實例5和6根據(jù)astmd2783進(jìn)行承載測試。條件：轉(zhuǎn)速：1760±40rpm持續(xù)時間：10秒溫度：室溫測試項目：對于工作實例1、2和5以及對于比較實例1和3至6獲得isl(初始咬粘負(fù)荷，單位：千克力)；并且對于工作實例1和5以及對于比較實例4獲得wl(焊接負(fù)荷，單位：千克力)。測試方法：通過施加50千克力、63千克力、80千克力、100千克力、126千克力、160千克力、200千克力和250千克力直到wl的負(fù)荷確定數(shù)值。根據(jù)以下準(zhǔn)則進(jìn)行isl的評估：80千克力或更大被認(rèn)為是○(合格)。小于80千克力被認(rèn)為是×(不合格)。此外，根據(jù)以下準(zhǔn)則進(jìn)行wl的評估：126千克力或更大被認(rèn)為是○(合格)。小于126千克力被認(rèn)為是×(不合格)。耐磨性測試：shell四球磨損測試測試設(shè)備和測試方法使得根據(jù)astmd4172施加40千克力的負(fù)荷，油溫度為75℃，測試儀在1200rpm下旋轉(zhuǎn)1小時，并且測量發(fā)生在接觸點處的磨蝕標(biāo)記的直徑。工作實例1和5以及比較實例4進(jìn)行此測試。根據(jù)以下準(zhǔn)則進(jìn)行測試的評估：0.50mm或更小的磨蝕標(biāo)記直徑被認(rèn)為是○(合格)。大于0.50mm的磨蝕標(biāo)記直徑被認(rèn)為是×(不合格)。儲存穩(wěn)定性使工作實例1至8和比較實例1至11的潤滑油組合物在25℃下靜置1天(24小時)，在這之后以肉眼確定混濁或沉淀的存在/不存在。其中不出現(xiàn)混濁和沉淀的實例被認(rèn)為是○(合格)。其中出現(xiàn)混濁或沉淀的實例如表中所示。關(guān)于儲存穩(wěn)定性，其中出現(xiàn)混濁或沉淀的實例不適合作為用于滑動導(dǎo)向表面的潤滑油組合物。測試結(jié)果用于工作實例和比較實例的測試結(jié)果在表1至3中示出。表1工作實例1工作實例2工作實例3工作實例4工作實例5基礎(chǔ)油199.8899.8599.8699.8597基礎(chǔ)油2添加劑1-10.10.10.10.12添加劑1-2添加劑3添加劑4添加劑5添加劑6添加劑2-10.04添加劑2-20.020.051添加劑2-30.05添加劑7添加劑8摩擦系數(shù)0.0970.0970.1060.1090.096閃點(℃)262266268270262四球ep：isl80100126四球ep：wl126160四球磨損0.480.41儲存穩(wěn)定性○○○○○表2表3如表1中所示，含有基礎(chǔ)油1和添加劑1-1及2-2的工作實例1的組合物具有低摩擦系數(shù)0.097和高閃點262℃，并且因此在這兩方面均合格，并且被發(fā)現(xiàn)是極佳的用于滑動導(dǎo)向表面的潤滑油組合物。然而，并不含有添加劑2-2的比較實例1的組合物在閃點方面合格，但是發(fā)現(xiàn)由于具有高摩擦系數(shù)0.146不適合。此外，如不含有添加劑2-2的比較實例2的組合物為所不希望的，因為0.122的摩擦系數(shù)為不適合的，即使其相較于比較實例1含有兩倍量的添加劑1-1。雖然與工作實例1的組合物相比，工作實例2的組合物含有更大量的添加劑2-2，但是摩擦系數(shù)相同，為0.097，并且閃點為略微更高的266℃，并且因而以與工作實例1相同方式為極佳的。另一方面，如不含有添加劑1-1的比較實例3的組合物在摩擦系數(shù)和閃點方面合格，但在shell四球ep測試中具有僅50千克力的isl且因而被認(rèn)為不適合。與比較實例3的該組合物相比，比較實例4的組合物具有5倍量的添加劑2-2并且在摩擦系數(shù)和閃點方面合格。然而，雖然比較實例4以在shell四球ep測試中的126千克力在wl方面合格，但isl僅為63千克力并且在shell四球磨損測試中的磨蝕標(biāo)記直徑為高(0.73mm)并且因而所述組合物被認(rèn)為不適合。工作實例3的組合物含有添加劑1-1和添加劑2-1，并且在摩擦系數(shù)和閃點方面合格，而含有添加劑1-1和添加劑2-3的工作實例4的組合物也在摩擦系數(shù)和閃點方面均合格，并且因而這些組合物被認(rèn)為適合。此外，在工作實例5中的組合物含有顯著較大量的添加劑1-1(2質(zhì)量％)和添加劑2-2(1質(zhì)量％)，但仍在摩擦系數(shù)和閃點方面合格，顯示在shell四球ep測試中的isl(126千克力)和wl(160千克力)的高值，并且具有在shell牌四球磨損測試中的小值0.41mm，并且因而認(rèn)為適合。同時，采用添加劑6(辛酸)作為脂肪酸的比較實例5的組合物在閃點方面合格，但具有大摩擦系數(shù)并且具有在shell四球ep測試中的僅50千克力的isl，并且因而被認(rèn)為不適合。在比較實例6中，將與工作實例1-4中相同量的添加劑1-1添加到比較實例5的組合物，并且雖然組合物在閃點方面合格，但摩擦系數(shù)為高(0.118)且因而組合物被認(rèn)為不適合。在工作實例6中，與工作實例1和2相比，添加劑1-1的量增加到1.2質(zhì)量％且添加劑2-2的量增加到0.25質(zhì)量％，并且也添加添加劑7；所述組合物在摩擦系數(shù)和閃點這兩方面均合格。在工作實例7中，1.6質(zhì)量％的添加劑1-2而不是添加劑1-1與工作實例6的組合物共混，并且該組合物也在摩擦系數(shù)和閃點方面合格。此外，在工作實例8的組合物中，在工作實例6的組合物中的基礎(chǔ)油1變成基礎(chǔ)油2，并且該組合物也在摩擦系數(shù)和閃點方面合格，因此所有這些組合物被認(rèn)為適用作用于滑動導(dǎo)向表面的潤滑油組合物。與此對比，比較實例7的組合物不采用在工作實例7中的添加劑1-2(分子量574)，實際上其采用一半量(根據(jù)摩爾數(shù)量為約工作實例7的添加劑的1.4倍)的添加劑3(分子量194)，并且雖然其在閃點方面合格，但摩擦系數(shù)大并且因此不合格。此外，比較實例8的組合物同樣采用一半量(根據(jù)摩爾數(shù)量，與示例性實例7大體上相同的量)的添加劑4(分子量306)，并且組合物在閃點方面合格，但摩擦系數(shù)大并且因此不合格；這些組合物都未實現(xiàn)良好結(jié)果。比較實例9的組合物不采用添加劑1或添加劑2的任一者，并且僅將添加劑7添加到其中；該組合物在閃點方面合格但具有極大摩擦系數(shù)并且因此在這點上不合格。此外，比較實例10的組合物不采用添加劑1或添加劑2的任一者，并且僅將添加劑8添加到該組合物中；該組合物在閃點方面合格，但具有極大摩擦系數(shù)并且因此在這點上不合格；這些組合物中的二者均被認(rèn)為不適合作為用于滑動導(dǎo)向表面的潤滑油組合物。比較實例11的組合物采用與工作實例6至8中相同量的添加劑2-2并且還采用添加劑5而不采用添加劑1-1或添加劑1-2，并且也將添加劑7和8添加到該組合物中；該組合物具有0.122的大摩擦系數(shù)并且還具有214℃的低閃點，并且因此在這兩方面不合格；組合物被認(rèn)為不適合作為用于滑動導(dǎo)向表面的潤滑油組合物。應(yīng)注意，在工作實例1中，在shell四球ep測試中的isl為80千克力且wl顯示126千克力的高值，而在shell四球磨損測試中的值也為小(0.48mm)并且因此顯示良好結(jié)果。此外，在工作實例5中，在shell四球ep測試中的isl為126千克力且wl顯示160千克力的高值，而在shell四球磨損測試中的值也為小(0.41mm)，并且因此顯示良好結(jié)果。此外，在工作實例1至8或比較實例1至11中的任一個無混濁或沉淀產(chǎn)生并且因此所有這些被認(rèn)為合格。當(dāng)前第1頁12