聚四氫呋喃在潤(rùn)滑油組合物中的用圖
【專利說明】聚四氨巧喃在潤(rùn)滑油組合物中的用途
[0001] 所要求保護(hù)的發(fā)明設(shè)及通過用至少一種Cs-Cw環(huán)氧鏈燒控烷氧基化聚四氨巧喃而 制備的聚四氨巧喃在潤(rùn)滑油組合物中的用途。
[0002] 潤(rùn)滑油組合物用于許多應(yīng)用，如工業(yè)應(yīng)用、運(yùn)輸和發(fā)動(dòng)機(jī)。工業(yè)應(yīng)用包括諸如液壓 油、空氣壓縮機(jī)油、氣體壓縮機(jī)油、齒輪油、軸承和循環(huán)系統(tǒng)油、冰箱壓縮機(jī)油W及蒸汽和燃 氣輪機(jī)油的應(yīng)用。
[0003] 常規(guī)潤(rùn)滑油組合物包含基礎(chǔ)油料、助溶劑和添加劑。
[0004] 基礎(chǔ)油料在每種情況下根據(jù)預(yù)期應(yīng)用中所需粘度選擇。通常使用不同粘度，即分 別為低粘度和高粘度的基礎(chǔ)油料的組合來調(diào)節(jié)所需最終粘度。使用助溶劑將極性添加劑溶 于通常更低極性或非極性基礎(chǔ)油料中。 陽〇化]最常見的添加劑是抗氧化劑、清潔劑、抗磨添加劑、金屬純化劑、腐蝕抑制劑、摩擦 改性劑、極壓添加劑、消泡劑、防沫劑、粘度指數(shù)改進(jìn)劑和破乳劑。運(yùn)些添加劑用于賦予潤(rùn)滑 油組合物W其他有利性能，包括更長(zhǎng)穩(wěn)定性和額外保護(hù)。
[0006] 然而，在一定操作時(shí)間之后，由于諸如潤(rùn)滑性喪失和/或產(chǎn)物降解的各種原因而 必須更換潤(rùn)滑油組合物。取決于機(jī)器（發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、壓縮機(jī)…）、工程設(shè)計(jì)和潤(rùn)滑劑組 分與表面粘附的親和性，一定量殘留的潤(rùn)滑油組合物（滯留）保留在它所用于的機(jī)器、發(fā)動(dòng) 機(jī)、齒輪等中。當(dāng)被未使用且可能不同的潤(rùn)滑油組合物更換時(shí)，用過的潤(rùn)滑劑和新的潤(rùn)滑劑 相互混合。因此，為了避免在操作過程中的任何復(fù)雜化，舊潤(rùn)滑劑和新潤(rùn)滑劑之間的相容性 非常重要。
[0007] 取決于其化學(xué)性能，潤(rùn)滑油組合物的各種組分相互不相容，即運(yùn)些組分的混合物 導(dǎo)致油膠凝、相分離、固化或起泡。油膠凝導(dǎo)致粘度劇烈升高，運(yùn)又可W引起發(fā)動(dòng)機(jī)問題并 且若損害嚴(yán)重，則甚至可能要求更換發(fā)動(dòng)機(jī)。因此，當(dāng)提供用于潤(rùn)滑油組合物中的新化合物 時(shí)，應(yīng)總是確保運(yùn)些化合物與常用于潤(rùn)滑油組合物中的化合物相容。
[0008] 除了與其他潤(rùn)滑劑的相容性外，另一關(guān)切是能量效率。若損失最小化，則可W提高 該效率。損失可W分類為無負(fù)荷和有負(fù)荷下的損失，其總和為總損失。在許多可W由幾何 形狀、材料等影響的參數(shù)中，潤(rùn)滑劑粘度對(duì)于沒有負(fù)荷下的損失，即泄露具有主要影響。有 負(fù)荷下的損失可能受低摩擦系數(shù)影響。因此，在給定粘度下，能量效率強(qiáng)烈取決于對(duì)潤(rùn)滑劑 測(cè)量的摩擦系數(shù)。
[0009] 摩擦系數(shù)可W用幾種方法如微牽引力測(cè)定儀（MTM)、SRV、雙盤試驗(yàn)臺(tái)等測(cè)量。MTM 的益處是可W發(fā)現(xiàn)受滑動(dòng)滾動(dòng)比影響的摩擦系數(shù)。滑動(dòng)滾動(dòng)比描述MTM中所用球和盤的速 度差。
[0010]DE32 10 283Al描述了通過使Cs-Czs環(huán)氧鏈燒控和四氨巧喃在具有 Zerewitinoff活性氨原子的起始劑化合物存在下反應(yīng)而得到的聚酸。運(yùn)些化合物顯示出潤(rùn) 滑性能。
[0011]EP1 076 072Al公開了衍生于聚四氨巧喃與1，2-環(huán)氧下燒和1，2-環(huán)氧十二燒 的混合物的聚酸。將運(yùn)些化合物配制到汽油燃料中W降低噴油嘴中的沉積物。
[0012] 因此，所要求保護(hù)的發(fā)明的目的是要提供顯示低摩擦系數(shù)且與通常用于潤(rùn)滑油組 合物中W制備潤(rùn)滑油組合物的基礎(chǔ)油料，尤其是諸如礦物油和聚-a-締控的基礎(chǔ)油料相 容的化合物。
[0013] 驚人地發(fā)現(xiàn)由聚四氨巧喃和至少一種Cs-Cw環(huán)氧鏈燒控衍生的烷氧基化聚四氨巧 喃顯示出低摩擦系數(shù)且與常用于潤(rùn)滑油組合物中的基礎(chǔ)油料如礦物油和聚-a-締控，優(yōu) 選低粘度聚-a-締控相容，因此可W用于潤(rùn)滑油組合物的配制。
[0014] 因此，在一個(gè)實(shí)施方案中，所要求保護(hù)的發(fā)明設(shè)及通式（I)的烷氧基化聚四氨巧 喃作為潤(rùn)滑劑的用途：
[0015]
[0016] 其中
[0017] m為>0至《30的整數(shù)， 陽〇1引 m'為> 0至《30的整數(shù)，
[0019] (m+m'）為> 1至《60的整數(shù)，
[0020] k為> 2至《30的整數(shù)，W及
[0021] Ri表示具有 6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、 27或28個(gè)碳原子的未取代的線性或支化烷基，
[0022] 其中由k、m和m'表示的級(jí)聯(lián)分布形成嵌段聚合物結(jié)構(gòu)。
[0023] 因此，在另一實(shí)施方案中，所要求保護(hù)的發(fā)明設(shè)及通式（II)的烷氧基化聚四氨巧 喃作為潤(rùn)滑劑的用途：
W巧]其中
[0026] m為> 1至《50的整數(shù)，
[0027] m'為> 1至《50的整數(shù)， 陽02引 （m+m'）為> 1至《90的整數(shù)，
[0029] n為>0至《75的整數(shù)，
[0030] n'為> 0至《75的整數(shù)，
[0031] P為>0至《75的整數(shù)，
[0032] P'為> 0至《75的整數(shù)，
[0033] Ri表示具有 6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、 27或28個(gè)碳原子的未取代的線性或支化烷基，
[0034] R2表示-CH2-邸3,W及 陽03引 R3相同或不同，表示氨原子或-CH 3，
[0036] 其中由k表示的級(jí)聯(lián)分布形成嵌段聚合物結(jié)構(gòu)且由口、口'、11、11'、111和111'表示的級(jí) 聯(lián)分布形成嵌段聚合物結(jié)構(gòu)或無規(guī)聚合物結(jié)構(gòu)。
[0037] 因此，在另一實(shí)施方案中，所要求保護(hù)的發(fā)明設(shè)及通式（II)的烷氧基化聚四氨巧 喃作為潤(rùn)滑劑的用途：
[0039] 其中 W40]m為至《30的整數(shù)，
[0041] m，為> 1至《30的整數(shù)，
[0042] (m+m，）為> 2至《60的整數(shù)，
[0043] n為> 0至《45的整數(shù)，
[0044] n'為> 0至《45的整數(shù)，
[0045] (n+n'）為> 0至《80的整數(shù)，
[0046] P為>0至《25的整數(shù)，
[0047] P'為> 0至《25的整數(shù)，
[0048] (P+P，）為> 0至《30的整數(shù)， W例k為> 2至《30的整數(shù)， 陽0加]Ri表示具有6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27或28個(gè)碳原子的未取代的線性或支化烷基， 柳川R2表示-CH廠邸3,W及 陽化引 R3相同或不同，表示氨原子或-CH3，
[0053] 其中由1^表示的級(jí)聯(lián)分布形成嵌段聚合物結(jié)構(gòu)且由口、口'、11、11'、111和111'表示的級(jí) 聯(lián)分布形成嵌段聚合物結(jié)構(gòu)或無規(guī)聚合物結(jié)構(gòu)。
[0054] 因此，在另一實(shí)施方案中，所要求保護(hù)的發(fā)明設(shè)及通式（II)的烷氧基化聚四氨巧 喃在降低移動(dòng)表面之間的摩擦中的用途：
[0056] 其中
[0057] m為> 1至《50的整數(shù)， 陽化引m'為> 1至《50的整數(shù)，
[0059] (m+m'）為> 1至《90的整數(shù)， W60]n為>O至《75的整數(shù)，
[0061] n'為> 0至《75的整數(shù)，
[0062]P為>0至《75的整數(shù)，
[0063] P'為> 0至《75的整數(shù)，
[0064] Ri表示具有 6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、 陽0化]21、22、23、24、25、26、27或28個(gè)碳原子的未取代的線性或支化烷基，
[0066] R2表示-CH廠邸3,W及
[0067] R3相同或不同，表示氨原子或-邸3，
[0068] 其中由1^表示的級(jí)聯(lián)分布形成嵌段聚合物結(jié)構(gòu)且由口、口'、11、11'、111和111'表示的級(jí) 聯(lián)分布形成嵌段聚合物結(jié)構(gòu)或無規(guī)聚合物結(jié)構(gòu)， W例其中摩擦通過使用在70°C和IGPa下的微牽引力測(cè)定儀（MTM)測(cè)量法對(duì)25%滑動(dòng) 滾動(dòng)比（SRR)下的摩擦系數(shù)進(jìn)行測(cè)量而測(cè)定。
[0070] 術(shù)語"潤(rùn)滑劑"在所要求保護(hù)的發(fā)明上講是指能夠降低表面之間的摩擦的物質(zhì)。
[0071] 術(shù)語"潤(rùn)滑劑"在所要求保護(hù)的發(fā)明上講是指主要能夠降低表面之間的摩擦的物 質(zhì)。
[0072] 本文所用"支化"表示具有一個(gè)或多個(gè)與其相連的側(cè)鏈的原子鏈。支化因共價(jià)鍵 合的烷基替代取代基如氨原子而產(chǎn)生。
[0073] "烷基"表示僅由碳和氨原子構(gòu)成的結(jié)構(gòu)部分。
[0074] 烷氧基化聚四氨巧喃尤其描述于US6, 423, 107Bl中。然而，該專利對(duì)將烷氧基 化聚四氨巧喃用作潤(rùn)滑劑完全保持沉默。
[0075] 本發(fā)明要求保護(hù)的烷氧基化聚四氨巧喃是油溶性的，運(yùn)意味著當(dāng)與礦物油和/或 聚-a-締控，優(yōu)選低粘度聚-a-締控W10:90、50:50和90:10的重量比混合時(shí)，本發(fā)明要 求保護(hù)的烷氧基化聚四氨巧喃在室溫下放置24小時(shí)之后對(duì)于=個(gè)重量比10:90、50:50和 90:10中的至少兩個(gè)重量比而言不顯示出相分離。
[0076] 優(yōu)選該烷氧基化聚四氨巧喃具有的運(yùn)動(dòng)粘度在40°C下根據(jù)ASTMD445測(cè)定為 > 200mm2/s至《700mm2/s，更優(yōu)選 > 250mm2/s至《650mm2/s。
[0077] 優(yōu)選該烷氧基化聚四氨巧喃具有的運(yùn)動(dòng)粘度在100°C下根據(jù)ASTM D445測(cè)定為 > 25mm2/s至《90mm2/s，更優(yōu)選 > 30mm2/s至《80mm2/s。
[0078] 優(yōu)選該烷氧基化聚四氨巧喃具有的傾點(diǎn)根據(jù)DINISO3016測(cè)定為>-60°C至 《20°C，更優(yōu)選> -50°C至《15°C。 W79] 優(yōu)選該烷氧基化聚四氨巧喃具有的重均分子量Mw根據(jù)DIN55672-1測(cè)定 為 500-20000g/mol，更優(yōu)選 2000-10000g/mol，最優(yōu)選 2000-7000g/mol，甚至更優(yōu)選 4000-7000g/molO W80] 優(yōu)選該烷氧基化聚四氨巧喃具有的多分散性根據(jù)DIN55672-1測(cè)定為 1. 05-1. 60,更優(yōu)選 1. 05-1. 50,最優(yōu)選 1. 05-1. 45。
[0081] 優(yōu)選k為> 3至《25的整數(shù)，更優(yōu)選k為> 3至《20,最優(yōu)選> 5至《20,甚至 更優(yōu)選> 6至《16的整數(shù)。 W82] 優(yōu)選m為> 1至《25的整數(shù)且m'為> 1至《25的整數(shù)，更優(yōu)選m為> 1至《20 的整數(shù)且m'為> 1至《20的整數(shù)。 W83] 優(yōu)選（m+m')為> 3至《65的整數(shù)，更優(yōu)選（m+m')為> 3至《50的整數(shù)，甚至 更優(yōu)選（m+m'）為> 3至《40的整數(shù)。
[0084]優(yōu)選（m+m')與k之比為 0. 3:1-6:1，更優(yōu)選 0. 3:1-5:1，最優(yōu)選 0. 3:1-4:1，甚至 更優(yōu)選 0. 3:1-3:1。 陽0化]優(yōu)選n為> 6至《40的整數(shù)且n'為> 6至《40的整數(shù)，更優(yōu)選n為> 8至《35 的整數(shù)且P'為> 8至《35的整數(shù)。 W86] 優(yōu)選（n+n'）為> 10至《80的整數(shù)，更優(yōu)選（n+n'）為> 15至《70的整數(shù)。 [0087] 優(yōu)選P為> 5至《25的整數(shù)且P'為> 5至《25的整數(shù)，更優(yōu)選P為> 5至《15 的整數(shù)且P'為> 5至《15的整數(shù)。 W88] 優(yōu)選（P+P'）為> 10至《30的整數(shù)，更優(yōu)選（P+P'）為> 15至《30的整數(shù)。
[0089] 優(yōu)選Ri表示具有6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17或18個(gè)碳原子的未取代的 線性烷基。更優(yōu)選Ri表示具有8、9、10、11、12、13