用于自动变速器的润滑剂组合物制造技术

提供了变速器润滑剂组合物、润滑机械部件的方法以及变速器，其使用选择的硼化且磷酸化的N取代的聚异丁烯琥珀酰亚胺分散剂，所述分散剂与含金属清净剂组合，以实现自动变速器的高摩擦耐久性和低磨损率。

【技术实现步骤摘要】

本公开内容总体上涉及自动变速器润滑剂、使用此类润滑剂的方法以及包括润滑剂的带有湿式离合器摩擦盘的变速器。更具体地，本公开内容涉及选择具有高水平的动摩擦、增加的摩擦耐久性和低磨损率的硼化且磷酸化的变速器润滑剂组合物。
技术介绍
对燃料效率更高的车辆的持续追求要求自动变速器更为鲁棒(robust)和节能。自动变速器的类型有多种，包括有级自动变速器(stepped automatic transmission)、自动手动变速器(automated manual transmission)、无级变速器(continuously variable transmission)以及双离合变速器。当用在车辆中时，每种类型的自动变速器都提供一些优于其它类型的优点；然而，无论是哪种类型，减小尺寸和重量同时保持所需的变速器特性的能力都提供益处。在其中使用流体润滑的离合器的任何自动变速器中(例如，有级自动变速器、无级变速器以及双离合变速器)，提高离合器中的摩擦水平具有增加可通过离合器传输的扭矩水平的所需效果，这转而要求较小的表面积以传递相同量的扭矩。然而，为了最佳的性能，不同的变速器趋向于对润滑剂具有不同要求。例如，齿轮油通常需要良好的极压和承载(load-bearing)性质，通常是低的边界摩擦和低的薄膜摩擦。另一方面，用于无级变速器(CVT)的润滑剂趋向于要求低边界摩擦和高薄膜摩擦。与之相比，带有湿式离合器的自动变速器通常需要高的边界摩擦以用于最佳的扭矩传输，并且需要低的薄膜摩擦以有效地将流体泵送通过变速器。在很多情况下，对自动变速器流体(ATF)的特殊关注点在于颤振(shudder)的最小化(即，防颤振性质)，其被认为是摩擦系数随着时间改变的函数(dμ/dt＜0)。此外，自动变速器的换挡特性主要取决于ATF的摩擦特性。ATF流体通常需要具有在流体的寿命期间的高且稳定的摩擦性能、良好的防颤振性能以及抗磨特性。使这些特性与当今的ATF润滑剂组合物还需要最大化保养周期，或甚至更好的是避免在设备的使用寿命期间进行换油保养(oil service)的要求保持平衡通常是个挑战。这在行业中被称为终身免维护(lifetime fill或″fill-for-life″)流体。因此，维护随着时间过去的ATF的摩擦性质(即，摩擦耐久性)也可为流体的所需的性质。尽管之前已经尝试了对改进ATF流体的摩擦性质做出一些努力，但许多涉及添加润滑剂组分或提高润滑剂组分的水平，所述润滑剂组分例如为摩擦改进剂、氧化改进剂(oxidization modifier)和/或粘度改进剂。添加组分或提高组分的水平加大了制造复杂性并且增加了产品成本。此外，在自动变速器流体的情况下添加摩擦改进剂或提高摩擦改进剂的水平可能是不合意的，因为这可能损害其它的重要的流体特性。例如，添加摩擦和/或粘度改进剂或提高摩擦和/或粘度改进剂的水平趋向于将静摩擦降低至导致不可接受的扭矩传输损失的水平，这在自动变速器(例如包括湿式离合器摩擦盘的那些)中可能是不合意的。专利技术概述本公开内容描述了变速器润滑剂组合物、使用此类润滑剂组合物来润滑机械部件的方法以及包括所述润滑剂组合物的变速器，所述润滑剂组合物在自动变速器(例如，双离合变速器)中提供高且稳定的动摩擦、优异的防颤振性能以及低磨损率。在本公开内容的实施方案的一个方面中，变速器润滑剂组合物包含主要量的基础油或润滑油，选择的硼化且磷酸化的N-取代的聚异丁烯琥珀酰亚胺分散剂，以及选择的含金属清净剂。所述润滑剂组合物具有约4.5至约25重量％的硼化且磷酸化的N-取代的聚异丁烯琥珀酰亚胺分散剂，所述分散剂具有大于约1300至约2300的聚异丁烯的数均分子量(如通过凝胶渗透色谱法将聚苯乙烯用作参比所确定的)，和在100℃下约2100至约2700cSt的聚异丁烯的粘度。所述分散剂还具有约44至约371ppm的硼，约0.21至约0.46的硼与磷的比率，以及约0.09至约0.19的硼与氮的比率。所述含金属清净剂将少于约455ppm的金属提供至润滑剂组合物，并且将约0.02到约0.15重量％的皂含量递送至润滑剂组合物。如在此以及在实施例中进一步讨论的，该特定的润滑剂组合物出人意料地提供鲁棒的润滑剂，其尽管包含润滑剂中常规水平的摩擦和粘度改进剂，但同时一并表现出高摩擦耐久性、高动摩擦以及低磨损率。在可与前面段落的方面或实施方案结合的其它方面或实施方案中，变速器润滑剂组合物在-40℃下的布氏(Brookfield)粘度不超过约15,000cP；润滑油选自矿物油和合成油；主要量的润滑油选自II类基础油、III类基础油和/或IV类基础油以及它们的混合物；变速器润滑剂组合物包含约4.5至约12重量％的硼化且磷酸化的N-取代的聚异丁烯琥珀酰亚胺分散剂(在其它方法中，约4.5至约7.7重量％)；所述清净剂是中性至高碱性的磺酸盐、酚盐或羧酸盐，且为碱金属或碱土金属盐；所述清净剂是直链或支链的磺酸盐；所述含金属清净剂包含约0至约281ppm的金属；所述润滑剂组合物包含约0.08至约1重量％的含金属清净剂；和/或所述含金属清净剂未被硼化。在可与前面两段的任何方面或实施方案结合的另外其它方面或实施方案中，变速器润滑剂组合物还包含选自摩擦改进剂、空气驱逐(air expulsion)添加剂、抗氧化剂、腐蚀抑制剂、抑泡剂、金属清净剂、密封膨胀剂、粘度指数改进剂、防锈剂、极压添加剂以及它们的混合物的至少一种组分。本公开内容还描述了通过向机械部件供应润滑剂组合物来润滑机械部件的方法，所述润滑剂组合物包含主要量的润滑油和约4.5至约25重量％的硼化且磷酸化的N-取代的聚异丁烯琥珀酰亚胺分散剂的混合物，所述分散剂具有大于约1300至约2300的聚异丁烯的数均分子量(如通过凝胶渗透色谱法将聚苯乙烯用作参比所确定的)，和在100℃下约2100至约2700cST的聚异丁烯的粘度，所述分散剂具有约44至约371ppm的硼，约0.21至约0.46的硼与磷的比率，以及约0.09至约0.19的硼与氮的比率。所述润滑剂组合物还包含含金属清净剂，其将少于约455ppm的金属提供至润滑剂组合物，并且将约0.02至约0.15重量％的皂含量递送至润滑剂组合物。在可与前面段落的方面或实施方案结合的本文的方法的其它方面或实施方案中，所述方法中使用的润滑剂在-40℃下的布氏粘度不超过约15,000cP；润滑油选自矿物油和合成油；主要量的润滑油选自II类基础油、III类基础油和/或IV类基础油以及它们的混合物；变速器润滑剂组合物包含约4.5至约12重量％的硼化且磷酸化的N-取代的聚异丁烯琥珀酰亚胺分散剂(在其它方法中，约4.5至约7.7重量％)；所述清净剂是中性至高碱性的磺酸盐、酚盐或羧酸盐，且为碱金属或碱土金属盐；所述清净剂是直链或支链的磺酸盐；所述含金属清净剂包含约0至约281ppm的金属；所述润滑剂组合物包含约0.08至约1重量％的含金属清净剂；和/或所述含金属清净剂未被硼化。在可与前两段的任何方面或实施方案结合的本文的方法的另外其它方面或实施方案中，所述方法中使用的润滑剂可还包含选自摩擦改进剂、空气驱逐添加剂、抗氧化剂、腐蚀抑制剂、抑泡剂、金属清净剂、密封膨胀剂、粘度指数改进剂、本文档来自技高网...

【技术保护点】
变速器润滑剂组合物，其包含：主要量的润滑油；约4.5至约25重量％的硼化且磷酸化的N‑取代的聚异丁烯琥珀酰亚胺分散剂，所述分散剂具有大于约1300至约2300的聚异丁烯取代基的如通过凝胶渗透色谱法将聚苯乙烯用作参比所确定的数均分子量，和在约100℃下为约2100至约2700cSt的聚异丁烯取代基的粘度，所述分散剂具有约44至约371ppm的硼，约0.21至约0.46的硼与磷的比率，和约0.09至约0.19的硼与氮的比率；以及含金属清净剂，其将少于约455ppm的金属提供至所述变速器润滑剂组合物，并且将约0.02至约0.15重量％的皂含量递送至所述变速器润滑剂组合物。

【技术特征摘要】
2015.03.12 US 14/656008;2015.04.22 US 62/1511431.变速器润滑剂组合物，其包含：主要量的润滑油；约4.5至约25重量％的硼化且磷酸化的N-取代的聚异丁烯琥珀酰亚胺分散剂，所述分散剂具有大于约1300至约2300的聚异丁烯取代基的如通过凝胶渗透色谱法将聚苯乙烯用作参比所确定的数均分子量，和在约100℃下为约2100至约2700cSt的聚异丁烯取代基的粘度，所述分散剂具有约44至约371ppm的硼，约0.21至约0.46的硼与磷的比率，和约0.09至约0.19的硼与氮的比率；以及含金属清净剂，其将少于约455ppm的金属提供至所述变速器润滑剂组合物，并且将约0.02至约0.15重量％的皂含量递送至所述变速器润滑剂组合物。2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述变速器润滑剂组合物在约-40℃下的布氏粘度不超过约15,000cP。3.根据权利要求1所述的组合物，其中所述主要量的润滑油选自：II类基础油、III类基础油和/或IV类基础油，以及它们的混合物。4.根据权利要求1所述的组合物，其中所述变速器润滑剂组合物包含约4.5至约7.7重量％的所述硼化且磷酸化的N-取代的聚异丁烯琥珀酰亚胺分散剂。5.根据权利要求1所述的组合物，其中所述含金属清净剂是中性至高碱性的磺酸盐、酚盐或羧酸盐，且为碱金属或碱土金属盐。6.根据权利要求5所述的组合物，其中所述含金属清净剂是直链或支链磺酸盐。7.根据权利要求1所述的组合物，其中所述含金属清净剂提供约0至约281ppm的金属。8.根据权利要求1所述的组合物，其进一步包含约0.08至约1重量％的所述含金属清净剂。9.根据权利要求1所述的组合物，其中所述含金属清净剂未被硼化。10.根据权利要求1所述的组合物，其还包含选自摩擦改进剂、空气驱逐添加剂、抗氧化剂、腐蚀抑制剂、抑泡剂、密封膨胀剂、粘度指数改进剂、防锈剂、极压添加剂以及它们的混合物的至少一种组分。11.润滑机械部件的方法，其包括向所述机械部件供应润滑剂组合物，所述方法包括：用润滑剂组合物来润滑机械部件，所述润滑剂组合物包含以下项的混合物：主要量的润滑油；约4.5至约25重量％的硼化且磷酸化的N-取代的聚异丁烯琥珀酰亚胺分散剂，所述分散剂具有大于约1300至约2300的聚异丁烯取代基的如通过凝胶渗透色谱法将聚苯乙烯用作参比所确定的数均分子量，和在约100℃下为约2100至约2700cSt的聚异丁烯取代基的粘度，所述分散剂具有约44至约371ppm的硼，约0.21至约0.46的硼与磷的比率，和约0.09至约0.19的硼与氮的比率；以及含金属清净剂，其将少于约455ppm的金属提供至所述润滑剂组合物，并且将约0.02至约0.15重量％的皂含量递送至所述润滑剂组合物。12.根据权利要求11所述的方法，其中所述润滑剂组合物在约-40℃下的布氏粘度不超过约15,00...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·HZ·唐，
申请(专利权)人：雅富顿化学公司，
类型：发明
国别省市：美国;US