[发明专利]牵引油组合物

说明书

本申请是国际申请号为PCT/US2006/030479，国际申请日为2006年8月4日的PCT国际申请进入中国国家阶段后的申请，申请号为200680036400.1，发明名称为“牵引油组合物”的发明专利申请的分案申请。

相关申请案交叉检索

本申请案要求2005年8月4日申请的美国临时申请案60/705,353，和2005年8月16日申请的美国临时申请案60/709,671，和2006年4月13日申请的美国临时申请案60/791,852的优先权，所有三个临时申请案的全部内容通过引用完整地结合到本文中。

技术领域

本发明属于低粘度二甲基硅油领域，这种油适用于无级变速器油，该无级变速器油能提供平衡的优良低温流动性和高流体弹性动力(EHD)剪切强度。

背景技术

无级变速器(牵引驱动装置)油与标准(齿轮的)变速(即自动变速)油有相似的作用，其必须充当润滑剂、冷却剂，并在某些情况作为液压油。牵引油或无级变速器(IVT)油的附加作用是将扭矩从输入设备通过润滑薄膜传递到输出设备，润滑膜在光滑的滚动-传递滑动旋转组件间的接触点形成。所以该油需要在滚动-滑动驱动组件间的接触区域的高剪切应力EHD条件下显示出高剪切强度，而接触区域通过IVT油形成的薄膜隔开并润滑。该油在接触点的抗剪切(剪切强度)作用为油组合物提供扭矩传递能力。

适用于户外应用的大多数设备采用的无级变速器的润滑油需要在良好的低温流动性和高EHD剪切强度之间达成关键的平衡；尤其是在高温和低接触应力的组合下的剪切强度。环脂烃一般具有较佳的剪切强度特性，但其低温特性比起普通的用于制造优良润滑剂的烃基油来说却很弱。可以将其他低温特性好的油合并进来，以提高混合物的低温特性，但是一般来说这样会导致剪切强度特性的显着损失。已经发现，简单的低粘度二甲基硅油就可以令这些特性达到比较理想的平衡。

上述这个理念的一个根据，即用硅油提高环脂油的低温特性并非初为人知。已经有许多报道介绍用于这种目的，特别是用于牵引油的多种含有脂族、环脂族和芳香族的硅油。但是，还没有发现有引用简单的二甲基硅油作为低温改良剂的报道。一个原因可能是大多数二甲基硅油的烃溶解性一般较弱，从而导致其应用上的限制。因此，其他发明者主要精力集中在含有除甲基外其他官能基的硅油上，以尽量避免明显的不兼容问题。或者是回归旧法，向牵引油配方中加入第三种组分油，比如混合物中的芳香烃或酯，来解决二甲基硅油在烃油中的兼容性问题。

这些牵引油大体上由环脂烃结合二甲基硅油作为基油组成，可向其中加入额外的添加剂，形成全配方的用于无级变速器油的自动变速器油。这些添加剂包括抗氧化剂、防磨损剂、极压剂、清洁剂、分散剂、防沫剂、防锈剂、摩擦改进剂和粘度改进剂等添加剂。用于本发明这一目的的硅油除甲基以外大体上还可由少于10％的其他适用官能基、长链脂族基、环脂族基或芳香基，或除甲基外的这些官能基的组合构成，以进一步提高性能和全混合牵引驱动或无级变速器油的性能。

现有技术

无级变速器一般需要在良好的低温流动性和高EHD剪切强度之间达成关键的平衡，尤其是在高温和低接触应力的组合条件下。环脂烃一般具有较佳的剪切强度特性，但是低温特性很弱。可以将其他低温特性好的油合并进来，以提高混合物的低温特性，但是一般来说这样会导致剪切强度特性的显着损失。

大多数传统的二甲基硅油组成成分显示出较弱的烃可溶性，从而导致使用上的限制。所以，这些传统的二甲基硅油要与除所有或大部分甲基以外的其他官能基共享，以避免不兼容问题。

含有硅油的混合脂族、环脂族和芳香族已经用于牵引油；但是在本发明之前，将简单的二甲基硅油用作低温流动性改良剂还没有被用于变速器的应用中。如Groenhof在发表于1984年5月的美国4449415号专利中，说明通常硅氧烷的牵引系数过低，不能用于牵引驱动设备，此文献以参考的形式并入本文。此外Groenhof文献说明了有关30-100重量百分比的三甲基硅氧末端嵌段的硅氧烷油和30-70重量百分比的环脂烃或环脂烃混合物的使用。1986年3月25日发表的Groenhof的美国4577523号专利指出聚硅氧烷牵引油适用于低温条件下，此文献以参考的形式并入本文。Fey等人2003年8月发表的美国6602830号专利和2003年9月23日发表的美国6623399号专利，说明了有机油和硅氧烷组合物的混合物的使用，因为有机油在低温条件下会变得非常粘稠，这两份文献以参考的形式并入本文。