[发明专利]剪切稳定的油组合物及其制备方法

说明书

一种油组合物，包含具有侧基的第一组分，具有两个或更多个末端碳链的第二组分，和任选的第三组分，其中第二组分的单个分子可与第一组分的两个分子通过在侧基和末端碳链之间的范德华力形成可剪切的稳定结构。如果将可剪切稳定结构的重质级分的总体浓度控制在低浓度，则可以提高油的剪切稳定性。

优先权

本申请要求2016年7月20日提交的临时申请号为US62/364,628的美国专利申请和2016年9月2日提交的申请号为EP16187013.4的欧洲专利申请的优先权和权益。

技术领域

本发明涉及油组合物及其制备方法。具体而言，本发明涉及剪切稳定的润滑油组合物，其包含烃基础原料和共基础原料(co-base stock)或添加剂。本发明可用于例如制备具有增强的剪切稳定性的润滑基础原料掺混物，该掺混物特别适合用作齿轮箱油或在正常使用期间经受重复高剪切应力的其它油。

背景技术

目前商业上使用的润滑剂由各种天然和合成基础原料制备，根据其预期应用与各种添加剂包和溶剂混合。基础原料可包括例如第I，II和III级矿物油，气体至液体基础油(GTL)，第IV级聚α-烯烃(PAO)，包括但不限于通过使用茂金属催化剂制备的PAO(mPAO)。第V级烷基化芳族化合物(AA)，包括但不限于烷基化萘(AN)，硅油，磷酸酯，二酯，多元醇酯等。

润滑油组合物的制造商和使用者希望通过延长润滑油组合物的换油期限来改善性能。延长的换油期限是润滑油组合物的非常理想的营销特征，尤其是含有IV级/V级基础原料的那些。

润滑油组合物的剪切稳定性影响润滑油组合物的换油期限，尤其是在正常使用期间经历高剪切应力事况的那些，例如齿轮箱油。润滑油组合物的氧化降解可导致使用润滑油组合物的金属机械的损坏。这种降解可能导致金属表面上的沉积物，污泥的存在，或润滑油组合物的粘度降低或变化。对于齿轮箱油，在油的使用寿命期间显著的粘度损失可导致润滑效率降低，并因此导致齿轮的过早磨损和失效。

润滑油组合物的运动粘度与润滑油组合物的抗氧化性能和氧化程度直接相关。当润滑油组合物的运动粘度达到一定水平时，用于机械的润滑油组合物经历氧化降解，并且润滑油组合物需要在该水平上更换。通过增加润滑油组合物在更换之前可以使用的时间量，改善润滑油组合物的氧化稳定性和抗氧化性能改善了换油期限。各种方法用于改善抗氧化性能并延长IV级/V级润滑油组合物的换油期限。该方法通常涉及增加润滑油组合物的抗氧化剂添加剂浓度。

US2013/210996公开了一种PAO，其在100℃下的运动粘度为135cSt或更高，其衍生自不超过10摩尔％的乙烯和特征在于高剪切稳定性，该高剪切稳定性通过如下方式展示：在经受20小时的圆锥滚子轴承试验之后，运动粘度损失小于9％。在此专利参考文献的某些优选实施例中，PAO包含不超过5.0重量％的数均分子量大于45,000的聚合物。公开了在PAO基础原料中需要低浓度的大PAO分子(例如，具有至少45,000的数均分子量的那些)以获得高剪切稳定性，其特征在于在严格的剪切稳定性测试之后具有低的运动粘度损失。

上述参考文献主要涉及放入润滑油组合物中的单一基础原料的剪切稳定性。然而，令人惊讶地发现，当混合多种基础原料或其它油组分时，即使在严格的试验条件下在长时间的剪切稳定性试验中单独测试时它们中的每一种都表现出极低的剪切损失，它们的混合物可能表现出来在类似条件下测试时明显的剪切损失。这表明各种组分可能在油中彼此相互作用，形成剪切不稳定的对象。

因此，仍然需要包含多种油组分的油组合物，其除了其它所需的性质外，还具有高剪切稳定性。本发明满足了这个需要和其他需要。

发明内容