賦予降低的齒輪箱操作溫度的工業(yè)齒輪油的制作方法
【專利說明】賦予降低的齒輪箱操作溫度的工業(yè)齒輪油 發(fā)明領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及實(shí)質(zhì)性降低使用齒輪油組合物的齒輪箱的操作溫度的改進(jìn)的齒輪油 組合物。由所述組合物提供的降低的操作溫度導(dǎo)致改進(jìn)的設(shè)備性能。本發(fā)明還涉及制備所 述齒輪油組合物的方法及其使用方法。
[0002] 發(fā)明背景
[0003] 工業(yè)齒輪箱經(jīng)歷極端操作條件，其可導(dǎo)致對齒輪箱的內(nèi)部組件的損害，例如磨損。 該損害降低工業(yè)齒輪箱的壽命并可導(dǎo)致昂貴且延長的維護(hù)、修復(fù)成本、包含工業(yè)齒輪箱的 設(shè)備的意外停機(jī)時(shí)間以及類似問題。
[0004] 仍需要可在工業(yè)齒輪箱和保護(hù)中提供較好的性能，因此延長工業(yè)齒輪箱和包含它 們的設(shè)備的使用壽命的改進(jìn)的工業(yè)齒輪箱潤滑劑。
[0005] 保護(hù)工業(yè)齒輪箱和延長潤滑它們的流體的壽命的一種方法是降低它操作時(shí)的溫 度。通常已知在通常操作工業(yè)齒輪箱的高溫下的長期暴露增加齒輪箱部件的磨損和破裂， 最終導(dǎo)致部件失效。高操作溫度的這一負(fù)面影響是多種力的結(jié)果，包括但不限于這一事實(shí)： 高溫可加速保護(hù)性添加劑的分解并提高存在于工業(yè)齒輪箱潤滑劑中的基本流體的氧化，因 此隨著時(shí)間留給齒輪箱部件較少的保護(hù)。降低工業(yè)齒輪箱的操作溫度會(huì)導(dǎo)致隨時(shí)間過去的 改進(jìn)性能。
[0006] 降低工業(yè)齒輪箱的操作溫度的一種方法是使用外部冷卻劑或加入散熱片。然而， 這類路線具有限制，并可涉及對現(xiàn)有設(shè)備的昂貴且耗時(shí)的改進(jìn)。需要在現(xiàn)有設(shè)備中降低工 業(yè)齒輪箱的操作溫度而不需要這類改進(jìn)的路線。
[0007] 降低齒輪箱操作溫度的替選方案是以較低的水平（較低的負(fù)載、較低的功率、較 低的速度等）操作設(shè)備。然而，該路線通常導(dǎo)致產(chǎn)量和/或效率降低，所以對試圖保持生產(chǎn) 率的設(shè)備操作員而言不是有吸引力的選擇。而是，需要可降低工業(yè)齒輪箱的操作溫度而不 犧牲操作水平（設(shè)備負(fù)載、功率、速度等）的工業(yè)齒輪箱潤滑劑。
[0008] 現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)本發(fā)明工業(yè)齒輪箱潤滑劑組合物可提供工業(yè)齒輪箱操作溫度的降低而 不具有對設(shè)備操作條件的其它改變。
[0009] 發(fā)明概沐
[0010] 本發(fā)明提供工業(yè)齒輪組合物，其包含：(a)具有潤滑粘度的油；(b)工業(yè)齒輪潤滑 劑添加劑包；和（c)以總組合物的不少于1.0重量％存在的脂肪亞磷酸酯。本發(fā)明不涉及 汽車齒輪組合物和/或潤滑劑，而是關(guān)注處理工業(yè)齒輪箱應(yīng)用中所見獨(dú)特問題的工業(yè)齒輪 油組合物和/或潤滑劑。
[0011] 本發(fā)明提供所述組合物，其中組分（b)工業(yè)齒輪潤滑劑添加劑包可包含一種或多 種抗磨添加劑和/或特壓劑、一種或多種銹和/或腐蝕抑制劑、一種或多種泡沫抑制劑、一 種或多種反乳化劑或其任何組合。組分（b)工業(yè)齒輪潤滑劑添加劑包還可進(jìn)一步包含一種 或多種摩擦改進(jìn)劑。
[0012] 本發(fā)明進(jìn)一步提供組分（b)工業(yè)齒輪潤滑劑添加劑包，所述添加劑包進(jìn)一步包 含：一種或多種硫化烯烴或聚硫化物；一種或多種磷胺鹽；一種或多種硫代磷酸酯、一種或 多種噻二唑、甲苯基三唑、聚醚和/或烯基胺；一種或多種酯共聚物；一種或多種羧酸酯；一 種或多種琥珀酰亞胺分散劑、清凈劑或其任何組合。
[0013] 本發(fā)明提供濃縮物組合物以及潤滑劑組合物。所述工業(yè)齒輪添加劑濃縮物可包含 至多49重量％的組分（a)。所述工業(yè)齒輪潤滑劑可包含至少80重量％的組分（a)。組分 (b)可以以總工業(yè)齒輪潤滑劑的1-5重量％存在；且組分（c)可以以總工業(yè)齒輪潤滑劑的 1. 0-5. 0重量％存在。
[0014] 本發(fā)明進(jìn)一步提供降低工業(yè)齒輪箱的操作溫度的方法，所述方法包括步驟：（I) 向工業(yè)齒輪油潤滑劑中加入脂肪亞磷酸酯，使得潤滑劑包含至少1. 0重量％脂肪亞磷酸 酯，和（Π )操作工業(yè)齒輪箱，同時(shí)將工業(yè)齒輪油潤滑劑供入工業(yè)齒輪箱中。
[0015] 本發(fā)明進(jìn)一步提供降低工業(yè)齒輪箱的操作溫度的方法，所述方法包括步驟：（I) 向工業(yè)齒輪箱中供入本文所述潤滑劑組合物，和（II)操作工業(yè)齒輪箱。在這些實(shí)施方案中 的任一個(gè)中，可在將潤滑劑供入工業(yè)齒輪箱中以前將脂肪亞磷酸酯加入工業(yè)齒輪油潤滑劑 中，或者其中在將潤滑劑供入工業(yè)齒輪箱中以后將至少一部分脂肪亞磷酸酯加入工業(yè)齒輪 油潤滑劑中。
[0016] 本發(fā)明提供所述脂肪亞磷酸酯在工業(yè)齒輪潤滑劑組合物中降低使用該潤滑劑組 合物的工業(yè)齒輪箱的操作溫度的用途。本發(fā)明還提供所述工業(yè)齒輪潤滑劑組合物降低使用 該潤滑劑組合物的工業(yè)齒輪箱的操作溫度的用途。
[0017] 發(fā)明詳沐
[0018] 下面通過非限定性闡述描述本發(fā)明的各個(gè)特征和實(shí)施方案。
[0019] 本發(fā)明工業(yè)齒輪組合物包含：(a)具有潤滑粘度的油；(b)工業(yè)齒輪潤滑劑添加劑 包；和（C)以總組合物的不少于1.0重量％存在的脂肪亞磷酸酯。在一些實(shí)施方案中，工業(yè) 齒輪潤滑劑添加劑包可包含反乳化劑、分散劑和金屬減活劑。包含最少1.0重量％的脂肪 亞磷酸酯，因?yàn)檎J(rèn)為在至少一些實(shí)施方案中，需要至少該量的脂肪亞磷酸酯以看到工業(yè)齒 輪油組合物中的所述優(yōu)點(diǎn)，即降低的齒輪箱操作溫度。看到本發(fā)明益處的程度預(yù)期是改變 的和/或稍微取決于所用基本流體。
[0020] 具有潤滑粘度的油
[0021] 具有潤滑粘度的油可就潤滑劑組合物而言，以主要量存在，或者對濃縮物和/或 添加劑組合物而言，以濃縮物形成量存在。
[0022] 合適的油包括天然和合成潤滑油及其混合物。在完全配制潤滑劑中，具有潤滑粘 度的油通常以主要量（即大于50重量％的量）存在。通常，具有潤滑粘度的油以總組合物 的7-98重量％，通常大于80重量％的量存在。
[0023] 具有潤滑粘度的油可包括天然和合成油、衍生自加氫裂化、氫化和加氫精制的油、 未精煉、精煉和再精煉油或其混合物。未精煉油為通常不經(jīng)（或很少）進(jìn)一步提純處理，直 接由天然或合成來源得到的那些。精煉油類似于未精煉油，不同的是已將它們在一個(gè)或多 個(gè)提純步驟中進(jìn)一步處理以改善一種或多種性能。提純技術(shù)是本領(lǐng)域中已知的，包括溶劑 萃取、二次蒸餾、酸或堿萃取、過濾、滲濾和類似方法。再精煉油也稱作再生或再加工油，且 通過類似于用于得到精煉油的方法得到。通常將再精煉油通過旨在除去廢添加劑和油分解 產(chǎn)物的技術(shù)加工。
[0024] 用作具有潤滑粘度的油的天然油包括動(dòng)物油和植物油（例如蓖麻油、豬油）、礦物 潤滑油如煤油以及鏈烷烴、環(huán)烷烴或混合鏈烷烴環(huán)烷烴型的溶劑處理或酸處理的礦物潤滑 油，和衍生自煤或頁巖的油，或其混合物。
[0025] 具有潤滑粘度的合成油包括烴油，例如聚合和共聚烯烴（例如聚丁烯、聚丙烯、丙 烯異丁烯共聚物）；聚（1-己烯）、聚（1-辛烯）、聚（1-癸烯）及其混合物；烷基苯（例如 十二烷基苯、十四烷基苯、二壬基苯、二-(2-乙基己基）苯）；聚苯（例如聯(lián)苯、三聯(lián)苯、烷基 化聚苯）；烷基化二苯醚和烷基化二苯硫及其衍生物、類似物和同系物或其混合物。在一些 實(shí)施方案中，用于本發(fā)明中的具有潤滑粘度的油為包含聚合聚異丁烯的合成油，在一些實(shí) 施方案中，用于本發(fā)明中的具有潤滑粘度的油為包含聚合聚異丁烯和聚α烯烴的合成油。
[0026] 另一具有潤滑粘度的合成油包括不同于如本文所述烴基封端聚亞烷基多元醇的 多元醇酯、二羧酸酯、含磷酸的液體酯（例如磷酸三甲苯酯、磷酸三辛酯和癸烷膦酸的二乙 基酯），或聚四氫呋喃。常規(guī)具有潤滑粘度的合成油還包括通過費(fèi)托反應(yīng)制備的那些，通常 可以為加氫異構(gòu)的費(fèi)托合成烴或蠟。在一個(gè)實(shí)施方案中，具有潤滑粘度的油可通過費(fèi)托氣 至液（gas to liquid)合成程序制備以及其它氣至液油。
[0027] 具有潤滑粘度的油可進(jìn)一步如 American Petroleum Institute (API)Base Oil Interchangeability Guidelines所述定義。五組基油如下：I組（硫含量>0.03重量％，和 /或〈90重量％飽和物，粘度指數(shù)80-120) ;II組（硫含量彡0. 03重量％，且彡90重量％飽 和物，粘度指數(shù)80-120) ;III組（硫含量< 0. 03重量％，且多90重量％飽和物，粘度指數(shù) 彡120) ;IV組（所有聚α烯烴或PA0,例如？六0-2、？六0-4、?六0-5、？六0-6、?六0-7或卩六0-8); 和V組（包括"所有其它"）。具有潤滑粘度的油包括API I組、II組、III組、IV組、V組 油或其混合物。在一個(gè)實(shí)施方案中，具有潤滑粘度的油為API I組、II組、III組、IV組油 或其混合物。作為選擇，具有潤滑粘度的油通常為API II組、III組或IV組油或者其混合 物。
[0028] 在一些實(shí)施方案中，本發(fā)明潤滑油組分包括II組或III組基油或者其組合。油還 可衍生自蠟，例如疏松石蠟或費(fèi)托合成蠟的加氫異構(gòu)化。這類"氣至液"油通常表征為III 組。
[0029] 本發(fā)明組合物可包含一些量的I組基油，以及甚至IV組和V組基油。然而，在一些 實(shí)施方案中，本發(fā)明潤滑油組合物包含不多于20、10、5或者甚至1重量％的I組基油。這 些極限也可適用于IV組或V組基油。在其它實(shí)施方案中，存在于本發(fā)明組合物中的潤滑油 為至少60、70、80、90或者甚至98重量％的II組和/或III組基