[发明专利]润滑组合物以及润滑传动系装置的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种润滑组合物，其包含：润滑粘度的油、不含硼的(non-borated)分散剂、洗涤剂和抗磨包(antiwear package)，该抗磨包包括（a）羟基羧酸的衍生物，（b）磷酸酯的胺盐，和（c）含有至少一个具有4个或更多个碳原子的烃基的亚磷酸酯。本发明进一步提供一种通过使用包含所述抗磨包的润滑组合物来润滑传动系装置应用的方法。

背景技术

在氧的存在下，润滑粘度的油（特别是有机石油流体）发生氧化，这导致粘度增加以及油泥和/或沉积物形成。油泥和/或沉积物形成是通过许多不同机制产生的，例如油的降解和润滑油添加剂的分解产物。使用已知的含有磷化合物的胺盐的润滑油添加剂，例如许多抗磨剂和摩擦改进剂，被认为有助于油泥和/或沉积物的形成。油泥和其它沉积物的存在干扰密封性能，这将导致泄露并最终导致齿轮或轴承设备故障。然而，许多磷化合物的胺盐同样表现抗磨或极压功能。

影响使用润滑组合物的装置的耐久性或抗磨性的一个重要参数是在不同负载和速度条件下，磷抗磨或极压添加剂在提供的具有合适保护的装置上的效力。然而，许多磷抗磨或极压添加剂含有硫。由于对环境的关注不断增强，抗磨或极压添加剂中硫的存在变得较不令人满意。此外，许多含硫抗磨或极压添加剂散发出挥发性的硫物质，导致含有抗磨或极压添加剂的润滑组合物具有气味，这可能也对环境有害或者散发出可能比越来越严格的健康和安全法规规定还严重的排放物。

具有磷抗磨或极压添加剂的正确平衡的润滑组合物通过控制沉积物形成和氧化稳定性为传动系的动力传递装置提供延长的寿命和效能。然而，使用的许多抗磨或极压添加剂具有（i）宽范围操作条件下有限的极压和抗磨性能，（ii）有限的氧化稳定性，（iii）倾向于形成沉积物，或（iv）倾向于引起腐蚀（例如铜腐蚀）中的至少一种。此外，许多磷抗磨或极压添加剂通常含有硫，这导致含有所述磷抗磨或极压添加剂的润滑组合物有气味。许多披露抗磨化学的参考文献将在下面进行讨论。

此外，传动系装置经常需要润滑油的某些摩擦性质来给所述装置提供操作能力，例如执行齿轮变换的手动变速器。为了所述齿轮变换能够成功，变速器必须与输入和输出轴的速度匹配。速度的匹配可以通过同步器完成，通过它将同步部件（碟到碟或环到圆锥体(cone)）降低到相对为零的速度。如果这些部件没有获得零相对速度，那么将发生被称为同步器碰损（有时称作撞碎）的现象。当咬合的同步器部件（碟到碟或环到圆锥体）之间建立的动力摩擦系数降到临界最小值以下时，发生同步器的碰损。

许多出版物均披露了含有羟基羧酸衍生物或羧酸衍生物（通常用作抗磨剂）的润滑油。所述出版物包括国际公布WO2006/044411、WO2005/087904、WO2008/070307和美国专利4,326,972、4,952,328、5,338,470和4,237,022。

国际公布WO2010/141003披露了一种传动系装置，其使用含有羟基羧酸衍生物和磷化合物的组合物进行润滑，该磷化合物可以是（i）羟基取代的(硫代)磷酸的二酯，或（ii）磷酸化羟基取代的(硫代)磷酸的二酯或三酯。

国际专利申请PCT/US2010/045145（基于2009年8月18提交的序号为61/234722的美国专利申请）披露了一种包括给传动系装置提供一种润滑组合物润滑所述传动系装置的方法，所述润滑组合物包括润滑粘度的油和抗磨包，其中所述抗磨包包括（a）羟基羧酸的衍生物，和（b）磷化合物，其选自磷酸烃酯的胺盐、含有至少一个具有4个或更多个碳原子的烃基的亚磷酸酯及其混合物。

发明概述

本发明的发明人发现，本申请中披露的润滑组合物和方法能够提供可接受水平的下述至少一种性能：（i）磨损、（ii）划伤、（iii）疲劳、（iv）起垄、（v）极压性能、（vi）节约燃料/效率（典型地为改善节约燃料/效率）、（vii）氧化控制（典型地为降低或阻止氧化）、（viii）摩擦性能和（ix）沉积物控制。改善传动系装置中的磨损和疲劳性能，包括传递装置或差速齿轮和/或轴承，是令人满意的。

在一个实施方式中，本发明提供一种润滑组合物，其包含：润滑粘度的油、不含硼的分散剂、洗涤剂和抗磨包，该抗磨包包括（a）羟基羧酸的衍生物，（b）磷酸酯的胺盐，和（c）含有至少一个具有4个或更多个碳原子的烃基的亚磷酸酯。

在一个实施方式中，所述磷化合物可以是磷酸烃酯的胺盐或其混合物。