作为润滑油添加剂的聚氮丙啶聚合物制造技术

本发明专利技术涉及包含聚氮丙啶聚合物的润滑油组合物，制备这种润滑油组合物的方法，及其用作在变速箱流体、发动机油配制剂、齿轮油配制剂、轴流体中或在液压流体中用于降低摩擦的润滑油添加剂的用途。

【技术实现步骤摘要】
作为润滑油添加剂的聚氮丙啶聚合物
本专利技术涉及包含聚氮丙啶聚合物的润滑油组合物，制备这种润滑油组合物的方法，及其用作在变速箱流体、发动机油配制剂、齿轮油配制剂、轴流体中或液压流体中用于降低摩擦的润滑油添加剂的用途。
技术介绍
本专利技术涉及润滑领域。润滑剂是降低表面之间的摩擦的组合物。除了允许两个表面之间的运动自由度和降低表面的机械磨损外，润滑剂还可抑制表面的腐蚀和/或可抑制由于热或氧化导致的对表面的损害。润滑剂组合物的实例包括但不限于发动机油、变速箱流体、齿轮油、工业润滑油、油脂和金属加工油。典型的润滑剂组合物包括基础流体和任选包括一种或多种添加剂。常规的基础流体是烃，例如矿物油。术语“基础油”或“基础流体”通常可互换使用。在此，将“基础流体”作为通用术语使用。根据润滑剂的预期用途，可以将多种添加剂与基础流体组合。润滑剂添加剂的实例包括但不限于粘度指数改进剂、增稠剂、氧化抑制剂、腐蚀抑制剂、分散剂、高压添加剂、消泡剂和金属钝化剂。目前在汽车工业中对润滑材料制造商和OEM的最大挑战是越来越严格的燃料经济性目标。使用两个杠杆改进例如变速箱的燃料经济性：使用具有较低粘度的润滑剂和缩小硬件尺寸。使用低粘度润滑剂导致在例如齿轮和滚柱轴承中接触表面之间较薄的油膜，尤其是在高温下，因此导致由过度的局部应力引起的损害水平增加。摩擦改性剂用于保护金属表面，因为它们在所述金属表面处构建保护膜，并且此外还有助于降低摩擦。缩小硬件尺寸导致额外的障碍。变速箱和液压泵越小，冷却越困难，并且齿轮和轴承必须应付越高的负荷。因此，在两个移动表面之间的摩擦学接触表现出所述润滑剂降低的膜厚度。所施加的添加剂在这些边界条件下必须确保低的摩擦损耗和保护表面免于磨损和疲劳。迄今为止，在润滑剂中典型的油溶性摩擦改性剂要么例如通过范德华相互作用吸附在摩擦学接触的金属表面处，要么构建反应的层。典型类别的摩擦改性剂是(i)含氧有机化合物，其具有能够吸附在表面处的极性头部基团，包括醇、酯和羧酸；(ii)有机化合物，其含有与(i)或(iii)组合的氮基团；(iii)有机硫化合物，其可在表面处形成反应的膜；(iv)有机磷化合物，其可在表面处形成反应的膜；(v)有机硼化合物，其可在表面处形成反应的膜；(vi)有机钼化合物，其可在表面上形成MoS2膜；或(vii)ZDDP，其可在表面上形成聚合物膜(R.M.Mortier等人(编者)，ChemistryandTechnologyofLubricants,第三版,DOI10.1023/b105569_3,SpringerScience+BusinessMediaB.V.2010)。对于吸收性化合物的类别，多种因素是重要的，例如它们必须显示出与也处于高负荷下的表面强的相互作用，它们必须在所述表面处构建保护膜层，它们必须是油溶性的以防它们从所述表面上脱附，它们与所述表面相互作用的倾向必须高于与周围油的相互作用。聚氮丙啶聚合物的合成在许多公开出版物中被详细描述，例如“Thelivinganionicpolymerizationofactivatedaziridines:asystematicstudyofreactionconditionsandkinetics”(活化氮丙啶的活性阴离子聚合：反应条件和动力学的系统研究),Polym.Chem.2017,8,2824-2832；“MultihydroxyPolyaminesbyLivingAnionicPolymerizationofAziridines”(通过氮丙啶的活性阴离子聚合的多羟基聚胺)，ACSMacroLett.,2016,5,195-198；或“OrganocatalyticRing-OpeningPolymerizationofN-TosylAziridinesbyaN-HeterocyclicCarbene”(通过N-杂环碳烯的N-甲苯磺酰基氮丙啶的有机催化开环聚合)，Chem.Commun.,2016,72,9719-9722。这些公开出版物没有提及润滑和油溶性的问题。基于上述情况，仍需要找到另外的润滑油添加剂，特别是新的摩擦改性剂，其具有优异的摩擦性能，同时还具有与润滑油组合物良好的油相容性。
技术实现思路
专利技术概述在详尽的研究后，本专利技术的专利技术人已经惊奇地发现如权利要求1中限定的聚氮丙啶聚合物当添加到润滑油组合物中时提供了优异的摩擦降低性能。因此，本专利技术的第一个目的是润滑油组合物，其包含至少一种基础流体和至少一种聚氮丙啶聚合物，如权利要求1及其从属权利要求中所限定。本专利技术的第二个目的涉及制备根据本专利技术的润滑油组合物的方法。本专利技术的第三个目的是在如权利要求1或其从属权利要求中限定的润滑油组合物中的聚氮丙啶聚合物用作在自动变速箱流体、手动变速箱流体、无级变速变速箱流体、双离合变速箱流体、专用混合动力变速箱流体、发动机油配制剂、齿轮油配制剂、工业齿轮油配制剂、轴流体中或在液压流体中的润滑油添加剂的用途。在一个优选的实施方案中，本专利技术涉及根据本专利技术的聚氮丙啶聚合物用作在润滑油组合物中用于降低摩擦的摩擦改性剂的用途。附图说明为了更好地示例性说明本专利技术的包含聚氮丙啶聚合物的润滑油组合物的优点和性能，作为非限制性实例附上一幅图：图1是比较采用纯环烷烃类API第V组基础流体获得的Stribeck曲线和采用根据本专利技术的聚合物2处理的相同基础流体(API第V组基础流体)获得的Stribeck曲线的图。专利技术详述本专利技术的润滑油组合物根据本专利技术的第一方面，本专利技术涉及一种润滑油组合物，其包含至少一种基础流体；和至少一种聚氮丙啶聚合物，该聚氮丙啶聚合物可通过将由一种或多种式(I)的氮丙啶单体组成的单体组合物进行聚合获得其中R是具有15至30个碳原子的直链或支化的烷基基团。根据本专利技术的一个优选的实施方案，所述润滑油组合物包含基于所述润滑组合物的总重量计95至99.95重量％的所述至少一种基础流体和0.05至5重量％的所述至少一种聚氮丙啶聚合物。根据本专利技术的另一个优选的实施方案，所述润滑油组合物可进一步包含选自以下的添加剂：粘度指数改进剂、倾点改进剂、分散剂、破乳剂、润滑性添加剂、清净剂、消泡剂、腐蚀抑制剂、抗氧化剂、抗磨添加剂、极压添加剂、抗疲劳添加剂、染料、气味剂或它们的混合物。聚氮丙啶聚合物根据本专利技术，如权利要求1中限定的聚氮丙啶聚合物在线性或支化的聚合物主链的每个单体单元中带有氮，因此使得能够良好附着于金属表面。与现有碳酸化合物摩擦改性剂相反，它们起到多齿化合物的作用，在高负荷下也产生良好的附着性。所述聚氮丙啶聚合物可通过阳离子开环聚合制备，在这种情况下，根据本专利技术的聚氮丙啶聚合物具有支化的聚合物主链。所述聚氮丙啶聚合物的聚合物主链对应于最长系列的共价键合的原子，它们一起构成所述聚氮丙啶聚合物的连续链。所述聚氮丙啶聚合物还可通过阴离子开环聚合制备，在这种情况下，根据本专利技术的聚氮丙本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种润滑油组合物，其包含至少一种基础流体和至少一种聚氮丙啶聚合物，该聚氮丙啶聚合物可通过将由一种或多种式(I)的氮丙啶单体组成的单体组合物进行聚合而获得：/n

【技术特征摘要】
20190516 EP 19174838.31.一种润滑油组合物，其包含至少一种基础流体和至少一种聚氮丙啶聚合物，该聚氮丙啶聚合物可通过将由一种或多种式(I)的氮丙啶单体组成的单体组合物进行聚合而获得：



其中R是具有15至30个碳原子的直链或支化的烷基基团。


2.根据权利要求1的润滑油组合物，其中所述至少一种聚氮丙啶聚合物具有线性聚合物主链。


3.根据权利要求1或2的润滑油组合物，其中所述至少一种聚氮丙啶聚合物具有在1,000g/mol至20,000g/mol范围内的数均分子量。


4.根据权利要求3的润滑油组合物，其中所述至少一种聚氮丙啶聚合物具有在1,000g/mol至10,000g/mol范围内的数均分子量。


5.根据权利要求3的润滑油组合物，其中所述至少一种聚氮丙啶聚合物具有在2,000g/mol至8,000g/mol范围内的数均分子量。


6.根据权利要求3的润滑油组合物，其中所述至少一种聚氮丙啶聚合物具有在3,000g/mol至6,000g/mol范围内的数均分子量。


7.根据权利要求1至6中任一项的润滑油组合物，其中所述至少一种聚氮丙啶聚合物可通过将由一种或多种其中R是具有15至20个碳原子，优选16个碳原子的直链烷基基团的式(I)的氮丙啶单体组成的单体组合物进行聚合而获得。


8.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·加斯特，S·黑尔弗，S·格哈特，
申请(专利权)人：赢创运营有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE