低剪切强度润滑流体制造技术

本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】低剪切强度润滑流体专利
本专利技术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。专利技术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。专利技术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。附图简述当结合示例性实施方案的附图阅读时，将更好地理解前面的概述以及下面对本专利技术的低剪切强度润滑流体和方法的实施方案的详细描述。在附图中：图1示出对于本专利技术的两种不同组合物，在20N(0.8GPa)、40N(1.0GPa)和68N(1.2GPa)的载荷、60℃和到1米/秒的夹带速度下测量的滑动/滚动比相对于牵引系数μ的图。图2示出对于本专利技术的两种不同组合物，在20N(0.8GPa)、40N(1.0GPa)和68N(1.2GPa)的载荷、90℃和到1米/秒的夹带速度下测量的滑动/滚动比相对于牵引系数μ的图。图3示出对于本专利技术的两种不同组合物，在20N(0.8GPa)、40N(1.0GPa)和68N(1.2GPa)的载荷、120℃和到1米/秒的夹带速度下测量的滑动/滚动比相对于牵引系数μ的图。图4示出对于第1组矿物油、聚α烯烃、最可用的非常低剪切强度的聚亚烷基二醇和本专利技术的组合物，在1.2GPa[68N载荷]下于90℃和3米/秒夹带速度下测量的滑动/滚动比相对于牵引系数μ的图。优选实施方案的描述本专利技术提供用于具有从低到高的粘度范围中的非常低的弹性流体动力学剪切强度的经配制润滑剂的酯基础油，用于生产用于弹性流体动力学润滑的高能量效率流体的润滑流体。基础油本专利技术利用羧基二封端的聚四亚甲基二醇的羧酸酯或其混合物和特定结构的类似相关的复合酯，以使其弹性流体动力学(EHD)剪切强度最小化，且能够生产用于在润滑中的弹性流体动力学状态下操作的机器或机器元件的高效率流体。一个实施方案提供包含聚四亚甲基二醇的第一羧基二酯的润滑流体，所述聚四亚甲基二醇的第一羧基二酯是低分子量聚四亚甲基二醇的且低粘度的。在一个实施方案中，聚四亚甲基二醇的第一羧基二酯具有式(1)的结构。在式(1)的一些实施方案中，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。在式(1)的一些实施方案中，R1和R2各自独立地包含各自具有7-9个碳原子的直链烷基。在式(1)的各种实施方案中，式(1)的每个聚四亚甲基二醇链段具有200g/mol-300g/mol范围的平均分子量。在式(1)的各种实施方案中，R1和R2各自独立地衍生自辛羧酸和癸羧酸的混合物。在式(1)的每个前述实施方案中，m的范围为2-4。此外，在式(1)的每个前述实施方案中，R1和R2各自可以包含具有5-11个碳原子或7-9个碳原子的支链烷基，其中支链烷基的量小于10重量%、小于5重量%或小于1重量%。对于每个前述实施方案，聚四亚甲基二醇的第一羧基二酯在25℃下为液体。另一个实施方案提供包含聚四亚甲基二醇的第二羧基二酯的润滑流体，所述聚四亚甲基二醇的第二羧基二酯衍生自：将主要为直链的的长链二羧酸与聚四亚甲基二醇偶联，然后用正羧酸、优选混合链节直链(或“正”)羧酸将残余羟基封端，以形成中至高粘度的复合酯。在一个实施方案中，聚四亚甲基二醇的第二羧基二酯具有式(2)的结构。在式(2)的一些实施方案中，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包含具有32-36个碳原子的直链烷基。在式(2)的一些实施方案中，R4和R5各自独立地包含各自具有7-9个碳原子的直链烷基。在式(2)的各种实施方案中，式(1)的每个聚四亚甲基二醇链段具有200g/mol-300g/mol范围的平均分子量。在式(2)的各种实施方案中，R4和R5各自独立地衍生自辛羧酸和癸羧酸的混合物。在式(2)的各种实施方案中，R3衍生自具有36个碳原子的二聚体羧酸。在式(2)的其他实施方案中，二聚体羧酸具有24-36个碳原子；28-36个碳原子；30-36个碳原子；32-36个碳原子；34-36个碳原子或35个碳原子。在式(2)的某些这样的实施方案中，二聚体酸(二聚的不饱和脂肪酸)是通过将不饱和脂肪酸二聚而制备的二羧酸。在一个这样的实施方案中，二羧酸是衍生自油酸的主要为直链的二聚体，其可以保留不饱和，或通过用氢饱和来修整以从结构中除去残余不饱和(烯属键)。在式(2)的每个前述实施方案中，n的范围为2-4，且o的范围为2-4。此外，在式(2)的每个前述实施方案中，R4和R5各自可以包含具有5-11个碳原子或7-9个碳原子的支链烷基，其中支链烷基的量小于10重量%、小于5重量%或小于1重量%。此外，在每个前述实施方案中，R3可以包含支链烷基，其中支链烷基的量小于10重量%，小于5重量%，小于1重量%。对于每个前述实施方案，聚四亚甲基二醇的第二羧基二酯在25℃下为液体。另一个实施方案提供包含本文所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种润滑流体，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：

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.25 US 14/9520401.一种润滑流体，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。2.权利要求1的润滑流体，其中式(1)和/或式(2)的每个聚四亚甲基二醇链段具有200g/mol-300g/mol的平均分子量。3.权利要求1或2的润滑流体，其中R1和R2...

【专利技术属性】
技术研发人员：TR富尔巴斯，
申请(专利权)人：桑托管业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US