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为变速器流体提供良好摩擦性能的摩擦改进剂混合物制造技术

技术编号:14753142 阅读:82 留言:0更新日期:2017-03-02 10:26
摩擦改进剂混合物为变速器流体提供优异的摩擦性能,其中摩擦改进剂包括N‑取代草酸双酰胺或酰胺‑酯,其含有12至22个碳原子的至少两个烃基,和由式R1R2N‑C(X)R3表示的酰胺或硫代酰胺,其中X为O或S,R1和R2为至少6个碳原子的烃基,且R3为1至6个碳原子的羟烷基或其缩合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】背景所公开的技术涉及用于变速器的添加剂和流体如自动变速器流体。在自动变速器市场,那里有由减轻重量和增加传输能力需求驱使的快速工程变化,需要表现出较高静态摩擦系数的自动变速器流体以改进离合器保持能力。连续滑动变矩器离合器,例如,施加于自动变速器流体(ATF)严格的摩擦要求。流体必须具有良好的摩擦与滑动速度的关系,否则被称作颤动的令人反感的现象将出现在车辆中。变速器颤动是一种通常被称为“粘滑”或者“动态摩擦振动”自激振动状态,一般发生在滑动变矩器离合器中。流体和材料系统的摩擦特性,与机械设计和变速器控制相结合,决定了变速器颤动的敏感性。绘制测量的系数摩擦(μ)相对于滑动速度(V)的曲线,通常被称为μ-V曲线,已显示关联到变速器颤动。理论和实验支持这种μ-V曲线正至小幅负斜率的区域关联到变速器流体的良好抗颤动性能。这使得车辆无振动或颤动操作的流体被认为具有良好的“抗颤动”表现。流体应在其使用寿命中保持这些特点。在车辆中的抗颤动性能的寿命通常被称为“抗颤耐久性”。变速摩擦试验机(VSFT)测量摩擦系数相对于滑动速度,模拟在传动离合器中发现的速度,负荷和摩擦材料,和关联到在实际使用中发现的性能。这些程序在文献中是有据可查的;例如参见汽车工程协会出版物#941883。还希望通过提供具有良好摩擦性能的润滑剂,以获得在具有湿式离合器的自动变速器中良好的转矩能力。摩擦的高静态系数和持久正斜率的组合要求通常与被非常好地在专利文献中描述的传统ATF摩擦改进剂技术不相容。许多常用的摩擦改进剂导致低的静态摩擦系数和在充分使用的正斜率上不足够持久。美国专利8,691,740,Vickerman等2014年4月8日,揭示了一种适合用作自动变速器的摩擦改进剂的组合物,其包括含有至少两个具有12至22个碳原子的烃基的N-取代的草酸双酰胺或酰胺-酯。其它补充摩擦改进剂也可以存在。其它材料也可存在,包括抗磨剂,例如,在其它中,羟基羧酸的各种长链衍生物,例如酒石酸酯,酒石酰胺,酒石酰亚胺,和柠檬酸酯。美国专利8,148,306,Bartley等,2012年4月3日,公开了胺与羧酸的产物作为适合于自动变速器液的摩擦改进剂。一个例子是由下式表示的酰胺或硫代酰胺:R1R2N-C(Ⅹ)R3,其中X为O或S,R1和R2各自独立为具有至少6个碳原子的烃基,且R3为具有1至6个碳原子的羟烷基或由所述羟烷基通过其羟基与酰化剂缩合形成的基团。美国专利8,450,255,Sumiejski等,2013年5月28日,公开了一种摩擦改进剂,包括连接到极性基团或原子(例如,氮原子)的至少两个烃基,所述摩擦改进剂为(a)至少一种羧酸或等效物与至少一种氨基醇的反应产物,(b)至少一种羧酸或等效物与至少一种多胺的反应产物,(c)由式R1R2N-C(Ⅹ)R3表示的酰胺或硫代酰胺,其中X为O或S,R1和R2各自独立为具有至少6个碳原子的烃基,且R3为具有1至约6个碳原子的羟烷基或由所述羟烷基通过其羟基与酰化剂缩合形成的基团,(d)至少一种包含两个烃基和含多羟基烷基或含多羟基烷氧基烷基的叔胺,或(e)(a)、(b)、(c)和(d)中两种或更多种的混合物。概要所公开的技术提供了一种组合物,其包含:(a)具有润滑粘度的油;(b)0.05至3.0重量%(或0.1至2或0.3至1或约0.7%)含具有约12至约22(或12至20或12至18或12至16或12至14或14至20或14至18或14至16)个碳原子的至少两个烃基的N-取代的草酸双酰胺或酰胺-酯;和(c)0.05至3.0重量%(或0.1至2或0.3至1或约0.7%)的由式R1R2N-C(Ⅹ)R3表示的酰胺或硫代酰胺,其中X为O或S,R1和R2各自独立为具有至少6(或8至24或10至18)个碳原子的烃基,且R3为具有1至6个碳原子的羟烷基或由所述羟烷基通过其羟基与酰化剂缩合形成的基团。在一个实施方案中,组合物还包含(d)1至6重量%(或2至5.5重量%或3至5重量%)的分散剂组分,其包含一种或多种琥珀酰亚胺分散剂,所述分散剂组分包含0.05至1重量%(或0.1至0.5或0.2至0.4重量%)的硼,和具有40至90(或45至70或50至68)的TBN(无油)。理想的是自动变速器流体具有高准静摩擦(在下面更详细描述),最好是高于约0.092的常用达到值,而不增加静摩擦至大于约0.135的值(在下面更详细说明)。此外,理想的是这些值是随时间稳定,也就是说,它们显示从延伸出到2500或10,000个周期的500个测试周期下来自该值的摩擦系数最小的降低。良好的性能应在变速器操作温度范围内理想的坚持。实现这些目标将有助于提供具有良好的扭矩能力,抗颤动性能和耐用性能的流体。本专利技术的材料将适于满足这些目标中的一个或多个。专利技术详述各种特征和实施方案将在下面通过非限制性说明的方式进行说明。在所公开技术的某些实施方案中使用的一种组分是具有润滑粘度的油。这种油包括天然和合成油,从加氢裂化,加氢和加氢精制衍生的油,未精制的,精制的和再精制的油和它们的混合物。未精制的油是通常没有(或几乎没有)进一步纯化处理直接由天然或合成来源获得的那些。精制油类似于未精制油,只是它们在一个或多个纯化步骤中进一步处理以改善一种或多种性能。纯化技术在本领域中是已知的,并且包括溶剂萃取,二次蒸馏,酸或碱萃取,过滤,渗滤等。再精制油也称为再生或再加工油,并通过类似于那些用于获得精炼油的方法获得,并经常通过涉及除去废添加剂和油分解产物的技术进行另外处理。在制备本专利技术润滑剂中有用的天然油包括动物油,植物油(例如,蓖麻油),矿物润滑油如液体石油和链烷烃、环烷烃或混合链烷烃-环烷烃类型的溶剂处理或酸处理的矿物润滑油及从煤或页岩或它们的混合物衍生的油。合成润滑油是有用的并且包括烃油,例如聚合和共聚的烯烃(例如聚丁烯,聚丙烯,丙烯-异丁烯共聚物);聚(1-己烯),聚(1-辛烯),聚(1-癸烯),以及它们的混合物;烷基苯(例如十二烷基苯,十四烷基苯,二壬基苯,二-(2-乙基己基)-苯);聚苯(例如,联苯,三联苯,烷基化聚苯);二苯基烷烃,烷基化二苯基烷烃,烷基化二苯醚和烷基化二苯硫及其衍生物,类似物和同系物或它们的混合物。其它的合成润滑油包括多元醇酯(如3970),二酯,含磷酸的液体酯(例如磷酸三甲苯酯,磷酸三辛酯,和癸烷膦酸的二乙酯)或聚合四氢呋喃。合成油可以通过费-托反应制备并且通常可以是加氢异构化的费-托烃或蜡。在一个实施方案中,油可以通过费-托气-液合成程序以及其它气-液油制备。具有润滑粘度的油也可以如在美国石油学会(API)基础油互换性指南中规定所定义。五个基础油组如下:第I组(硫含量>0.03重量%,和/或<90重量%饱和物,粘度指数80-120);第II组(硫含量≤0.03%(重量),以及≥90重量%饱和物,粘度指数80-120);第III组(硫含量≤0.03%(重量),以及≥90重量%饱和物,粘度指数≥120);第IV组(所有聚α-烯烃(PAO));和第V组(所有其它未包括在第I,II,III或IV组中的)。具有润滑粘度的油也可以是API组II+基础油,该术语是指一种组II类基础油,其粘度指数大于或等于110且小于120,如在SAE出版物“设计实践:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合物,其包括:(a)具有润滑粘度的油;(b)约0.05至约3.0重量%,或0.1至2重量%,或0.3至1重量%,或者约0.7重量%的N‑取代草酸双酰胺或酰胺‑酯,其含有约12至约22或12至20或12至18或12至16或12至14或14至20或14至18或14至16个碳原子的至少两个烃基;和(c)约0.05至约3.0重量%,或0.1至2重量%,或0.3至1重量%,或者约0.7重量%的由式R1R2N‑C(X)R3表示的酰胺或硫代酰胺,其中X为O或S,R1和R2各自独立地为至少约6或8至24或10至18个碳原子的烃基,且R3为1至约6个碳原子的羟烷基或通过所述羟烷基由其羟基与酰化剂缩合形成的基团。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.27 US 62/018,1381.一种组合物,其包括:(a)具有润滑粘度的油;(b)约0.05至约3.0重量%,或0.1至2重量%,或0.3至1重量%,或者约0.7重量%的N-取代草酸双酰胺或酰胺-酯,其含有约12至约22或12至20或12至18或12至16或12至14或14至20或14至18或14至16个碳原子的至少两个烃基;和(c)约0.05至约3.0重量%,或0.1至2重量%,或0.3至1重量%,或者约0.7重量%的由式R1R2N-C(X)R3表示的酰胺或硫代酰胺,其中X为O或S,R1和R2各自独立地为至少约6或8至24或10至18个碳原子的烃基,且R3为1至约6个碳原子的羟烷基或通过所述羟烷基由其羟基与酰化剂缩合形成的基团。2.根据权利要求1的组合物,其还包括:(d)约1至约6重量%或2至5.5重量%或3至5重量%的分散剂组分,包括一种或多种琥珀酰亚胺分散剂,所述分散剂组分含约0.05至约1重量%或0.1至0.7重量%或0.2至0.6重量%的硼和具有约40至约100,或40至90,或45至70,或50至68的TBN(无油)。3.根据权利要求1或2的组合物,其中N-取代的草酸双酰胺或酰胺酯包括由下式表示的双酰胺:其中R1,R2,R3和R4中至少两个独立地为包括具有约12至约22个碳原子的烃基的基团,且所述基团R1,R2,R3和R4中最多两个独立地为氢或10个或更少个碳原子的烃基。4.根据权利要求1或2的组合物,其中N-取代的草酸双酰胺或酰胺酯包括由下式表示的双酰胺:其中每个R1和R2独立地为约12至约18个碳原子的烷基。5.根据权利要求1或2的组合物,其中N-取代的草酸双酰胺或酰胺-酯包括由下式表示的酰胺-酯:其中R1和R2独立地为约12至约22个碳原子的烃基,且R10为1至约22个碳原子的烃基。6.根据权利要求1至3...

【专利技术属性】
技术研发人员:W·D·亚伯拉罕
申请(专利权)人:路博润公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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