[发明专利]低剪切强度润滑流体

说明书

本发明涉及使用特定结构的羧基封端的聚四亚甲基二醇的简单和复合的羧酸酯或其混合物，以使这些类型的流体的弹性流体动力学剪切强度最小化。

本申请为申请日为2016年11月21日、申请号为201680068705.4、发明名称为“低剪切强度润滑流体”的中国发明专利申请的分案申请。

发明领域

本发明涉及使用羧基二封端的聚四亚甲基二醇的羧基酯或其混合物和特定结构的类似相关的复合酯，以使它们的弹性流体动力学剪切强度最小化，且能够生产用于在润滑的弹性流体动力学状态下工作的机器或机器元件的高效率流体。

发明背景

弹性流体动力学机器元件是在名义上平滑、滚动滑动、弹性变形、不匹配的相互接触表面之间用流体薄膜操作的机械装置。弹性流体动力学接触中的流体通常不表现为粘性流体，而是表现为具有对正常滚动剪切运动的屈服或剪切强度的弹性-塑性固体。只有当两个接触表面在其相对速度中具有差别时才会发生接触内的剪切，这些差异可仅仅由接触表面的几何形状及它们在机器元件的自然操作中的相对运动引起。

这些机器元件的效率很大程度上取决于这些高应力、弹性变形、不匹配接触中用于润滑表面的流体的高应力剪切强度。在接触操作条件下流体的剪切强度性质，可以根据在润滑的弹性流体动力学条件下配对表面之间的滑动运动的程度而显著影响它们的效率。因此，具有低弹性流体动力学剪切强度的流体由于在这些接触中的滚动滑动或纯滑动运动中较低的流体剪切损失而能够实现更高的效率。

发明概述

本公开的一个实施方案提供一种润滑流体，其包含独立地选自以下的(1)、(2)及其混合物的聚四亚甲基二醇的羧基二酯：(1)具有式(1)的结构的聚四亚甲基二醇的第一羧基二酯：

其中R₁和R₂各自独立地包含各自具有5-11个碳原子的直链烷基，且m的范围为2-4；(2)具有式(2)的结构的聚四亚甲基二醇的第二羧基二酯：

其中R₄和R₅各自独立地包含各自具有5-11个碳原子的直链烷基；R₃是二羧酸，其包含具有24-36个碳原子的直链烷基，且n的范围为2-4，且o的范围为2-4。

在某些实施方案中，式(1)的聚四亚甲基二醇链段具有200g/mol-300g/mol范围的平均分子量。在某些实施方案中，式(2)的聚四亚甲基二醇链段具有200g/mol-300g/mol范围的平均分子量。

在润滑流体的一些实施方案中，R₁和R₂各自独立地衍生自辛羧酸和癸羧酸的混合物。在润滑流体的一些实施方案中，R₄和R₅各自独立地衍生自辛羧酸和癸羧酸的混合物。

在润滑流体的一些实施方案中，R₃衍生自具有24-36个碳原子的二聚体羧酸。

在润滑流体的一些实施方案中，在40％的滑动与滚动之比、20N-70N的载荷下于90℃测量时，润滑流体具有0.001-0.015μ范围的牵引系数。

在润滑流体的一些实施方案中，润滑流体具有15cSt至1500cSt范围的40℃运动粘度。

在润滑流体的一些实施方案中，润滑流体包含选自以下的至少一种添加剂：抗氧化剂、极压添加剂、抗磨添加剂、摩擦改性剂、防锈剂、腐蚀抑制剂、清净剂、分散剂、消泡剂及其组合。

附图简述