[发明专利]增强型极压润滑剂调配物

说明书

技术领域

本发明涉及齿轮润滑剂调配物。

背景技术

在工业和汽车齿轮和汽车发动机中，润滑剂用于使接触表面之间的磨损和摩擦最小化。在如啮合齿轮齿的一些接触区中，经历极高接触压力。在一些情况下，从高摩擦产生的热量可引起接触表面的焊接。为了保护高接触压力应用上的设备，润滑剂通常用含硫极压(EP)添加剂调配。含硫EP添加剂与高温接触区中的金属表面反应且形成硫化铁或其它富含铁和硫的有机金属络合物的薄摩擦膜，其快速形成和耗尽，保护金属表面免受降解。产生于工业润滑剂中的EP添加剂的硫含量可高达15,000重量份/百万(ppm)，且在汽车齿轮油润滑剂中，硫含量可高达25,000ppm。

不幸的是，润滑剂调配物中存在硫可呈现挑战。举例来说，含硫EP添加剂可降解以形成在高温应用中产生清漆和淤渣的化合物，进而减少其润滑的设备的寿命。硫也对于黄色金属(例如铜合金)具有腐蚀性，因此用于黄色金属环境的润滑剂调配物需要额外腐蚀抑制剂和硫清除剂以满足耐腐蚀要求。

期望鉴别一种在不降低润滑剂调配物的极压性能的情况下减少润滑剂调配物中的硫EP添加剂的量的方法。

发明内容

本发明提供发现在不降低润滑剂调配物的极压性能的情况下减少润滑剂调配物中的硫极压(EP)添加剂的量的方式的问题的解决方案。

出人意料地，本发明为出乎意料地发现油溶性聚亚烷基二醇(OSP)与增加烃基础油润滑剂中的极压添加剂的功效的硫化烯烃极压(EP)添加剂之间的协同效应的结果。因此，可使用硫化较少的烯烃EP添加剂，且倘若OSP存在，EP特性不减弱。使用OSP和硫化烯烃的组合允许较少硫存在于烃基础油润滑剂中，同时仍实现与无OSP聚合物且具有较高水准的硫化烯烃的润滑剂中所实现相同或比其更好的EP性能。

在第一方面中，本发明为包含以下的润滑剂调配物：(a)至少50重量百分比的烃基础油；(b)5重量百分比或更大且小于50重量百分比的选自由以下组成的群组的油溶性聚亚烷基二醇：单醇、二醇和三醇起始的1,2-环氧丁烷均聚物和单醇起始的1,2-环氧丁烷和环氧丙烷的共聚物；和(c)在一个实施例中0.1重量百分比或更大和5重量百分比或更小的硫化烯烃，在另一实施例中3重量百分比或更小的硫化烯烃；其中以上组分的重量百分比是基于总润滑剂调配物重量。

在第二方面中，本发明为增加含有烃基础油和硫化烯烃的润滑剂调配物的极压性能的方法，所述方法包含向润滑剂调配物中添加选自由以下组成的群组的油溶性聚亚烷基二醇：单醇、二醇和三醇起始的1,2-环氧丁烷均聚物和单醇起始的1,2-环氧丁烷和环氧丙烷的无规共聚物，以获得第一方面的润滑剂调配物。

本发明的调配物和方法适用作润滑剂。

本发明的油溶性聚亚烷基二醇可从除1,2环氧丁烷以外的氧化物设计。举例来说，有可能从其它高级氧化物，如环氧己烷、环氧辛烷、氧化十二烯或氧化苯乙烯设计油溶性聚亚烷基二醇，使得均聚物是通过氧化物与如醇的引发剂反应产生。或者，共聚物可通过使共聚物的混合物与引发剂反应而产生。或者，高级氧化物和1,2环氧丙烷或1,2环氧丁烷的混合物可用于制备共聚物。预期以上替代类型的油溶性聚亚烷基二醇提供与在本发明中描述于本文中的环氧丙烷和环氧丁烷的共聚物或环氧丁烷的均聚物类似的技术效应。

具体实施方式

“和/或”意味着“和，或可替代地”。除非另外说明，否则所有范围都包括端点。除非另外说明，否则重量百分比(wt％)是相对于总润滑剂调配物重量。

除非日期利用呈带有连字符的两位数形式的测试方法编号来指示，否则测试方法是指从这一文件的优先权日起最近的测试方法。参考测试方法含有参考测试协会与测试方法编号。通过以下缩写中的一个来提及测试方法组织：ASTM是指ASTM国际(原名是美国测试与材料协会(American Society for Testing and Materials))；EN是指欧洲标准(European Norm)；DIN是指德国标准化学会(Deutsches Institut für Normung)；以及ISO是指国际标准化组织(International Organization for Standards)。

根据ASTM D7042测定动态粘度。根据ASTM D2270测定润滑剂组合物的粘度指数。根据ASTM D97测定倾点温度。