含烷基膦酸的润滑油制造技术

本公开描述了一种无锌润滑油组合物。所述组合物包含：大量具有润滑粘度的油，其在100℃下的运动粘度在约1.5mm2/s至约35mm2/s的范围内：和抗磨混合物，其具有一种或多种无灰分散剂和烷基膦酸，所述烷基膦酸具有由(I)给出的结构：其中R是C3‑

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】含烷基膦酸的润滑油


[0001]本公开涉及润滑油添加剂和包含所述润滑油添加剂的润滑油组合物。更具体地，本公开描述了赋予润滑油组合物抗磨损性能的无锌添加剂。

技术介绍

[0002]二烷基二硫代磷酸锌(ZnDTP)长期以来一直用作各种润滑液(诸如汽车发动机油)中的磨损抑制剂。至少一个缺点是ZnDTP可因高温、氧化变质或在水的存在下水解而分解。分解的结果是淤渣，淤渣降低摩擦系数和/或堵塞重要运动部件。
[0003]当ZnDTP用于自动变速器油(ATF)中时，分解产物可积聚在形成湿式离合器的纸质材料的孔隙中，这可导致堵塞。因此，离合器的冷却性能和耐久性显著降低。
[0004]因此，需要可用于各种润滑液中的替代性无锌磨损抑制剂。

技术实现思路

[0005]在一方面，提供了一种润滑油组合物，其包含：
[0006]大量具有润滑粘度的油，其在100℃下的运动粘度在约1.5mm2/s至约35mm2/s的范围内；和抗磨混合物，其包含：一种或多种无灰分散剂和具有由下式给出的结构的烷基膦酸
[0007][0008]其中R为C3‑
C
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烃基；如依据ASTM D664测量的，所述抗磨混合物的初始pH在5.0
‑
9.5之间；并且其中所述润滑油组合物不合锌。
[0009]在另一方面，提供了一种润滑油组合物，其包含：大量具有润滑粘度的油，其在100℃下的运动粘度在约1.5mm2/s至约35mm2/s的范围内：和抗磨混合物，其包含：一种或多种聚异丁烯琥珀酰亚胺散剂和具有由下式给出的结构的烷基膦酸
[0010][0011]其中R是C3‑
C
20
烃基；如依据ASTM D664测量的，所述抗磨混合物的初始pH介于5.0
‑
9.5之间；并且其中所述润滑油组合物不合锌。
[0012]在又一方面，提供了一种减少变速器或齿轮磨损的方法，其包括：用润滑油组合物润滑所述变速器或齿轮，所述润滑油组合物包含：大量具有润滑粘度的油，其在100℃下的运动粘度在约1.5mm2/s至约35mm2/s的范围内：和抗磨混合物，其包含：一种或多种无灰分散剂和下式的烷基膦酸：
[0013][0014]其中R是C3‑
C
20
烃基；其中当通过ASTM D664方法测量时，所述抗磨混合物的初始pH介于5.0
‑
9.5之间；并且其中所述润滑油组合物不合锌。
具体实施方式
[0015]定义
[0016]术语“琥珀酰亚胺”在本领域中被理解为包括酰胺、酰亚胺和脒种类中的许多，它们可通过琥珀酸酐与胺的反应形成。然而，主要产物是琥珀酰亚胺，并且此术语已被普遍接受为意指烯基或烷基取代的琥珀酸或酸酐与胺的反应产物。烯基或烷基琥珀酰亚胺公开在许多参考文献中并且在本领域中是众所周知的。本领域术语“琥珀酰亚胺”所涵盖的某些基本类型的琥珀酰亚胺和相关材料在美国专利第2,992,708号；第3,018,291号；第3,024,237号；第3,100,673号；第3,219,666号；第3,172,892号和第3,272,746号中有教导。
[0017]术语“烃基”是指衍生自烃(包括饱和烃和不饱和烃)的化学基团或部分。烃基的示例包括烯基、烷基、聚烯基、聚烷基、苯基等。
[0018]如本文所用的术语“油溶性”或“油分散性”不一定表示化合物或添加剂是可溶的、可溶解的、可混溶的或能够以所有比例悬浮在油中。然而，这些确实意味着例如它们可溶于或可稳定地分散于油中至足以在使用该油的环境中发挥其预期效果的程度。此外，如果需要，额外掺入其他添加剂也可允许掺入更高水平的特定添加剂。
[0019]应当理解，当公开了要素的组合、子集、组等时(例如，组合物中的组分的组合，或方法中的步骤的组合)，虽然可能没有明确地公开对这些要素的各种单独的和集体的组合和排列中的每一者的具体提及，但本文具体地考虑和描述了每一者。
[0020]分散剂是一种必不可少的润滑剂添加剂，特别是在发动机油和自动变速器油中，用于防止淤渣生成和增加湿式离合器的摩擦系数。然而，分散剂常常可降低抗磨剂(例如，ZnDTP)和极压(EP)添加剂的作用，尤其是在硫磷(S
‑
P)型齿轮油和自动变速器油中。
[0021]本专利技术描述了可以赋予润滑油组合物抗磨损特性的磨损抑制剂(或抗磨剂)。在一些实施方案中，本专利技术描述了包含琥珀酰亚胺和膦酸的磨损抑制剂体系。本专利技术的磨损抑制剂体系不合锌(以小于约10ppm存在)，因此避免了至少一些与常规锌抗磨剂相关的性能问题。
[0022]本专利技术的磨损抑制剂体系可以添加到任何相容的润滑油，诸如发动机油、液压油、滑道润滑剂、自动变速器油(ATF)、无级变速(CVT)器油、电池电动车(BEV)变速器油、混合动力车(HEV)变速器油和齿轮油中。
[0023]琥珀酰亚胺分散剂
[0024]琥珀酰亚胺分散剂可以通过任何已知的方法制备，诸如在例如美国专利公开号20180034635和美国专利号7,091,306中描述的那些方法，所述专利通过引用并入本文。
[0025]根据本专利技术，琥珀酰亚胺是作为烷基取代的琥珀酸酐与多胺反应的产物获得的烃基琥珀酰亚胺。在润滑油应用中，琥珀酸酐通常在α位被烷基链诸如聚异丁烯(PIBSA)或PIBSA型部分取代。然而，可考虑与本专利技术相容的任何烷基。
[0026]对于润滑油应用，聚亚烷基多胺通常用作多胺。然而，可考虑可与本专利技术相容的任何多胺。
[0027]多胺可与烷基取代的琥珀酸酐反应以根据它们的摩尔比产生单琥珀酰亚胺、双琥
珀酰亚胺、三琥珀酰亚胺或它们的混合物。
[0028]在一个实施方案中，烃基双琥珀酰亚胺可通过使结构II的烃基取代的琥珀酸酐
[0029][0030][0031](其中R是烃基取代基，衍生自数均分子量为约500至约3000的聚烯基)与多胺反应来获得。
[0032]在一个实施方案中，R是烃基取代基，衍生自数均分子量为约1000至约2500的聚烯基。在一个实施方案中，R是聚异丁烯基取代基，衍生自数均分子量为约500至约3000(诸如850至1700)的聚异丁烯。在另一个实施方案中，R是衍生自数均分子量为约1000至约2500的聚异丁烯的聚异丁烯基取代基。
[0033]合适的多胺可具有直链或支链结构并且可以是环状、无环的或它们的组合。
[0034]在一些实施方案中，聚亚烷基多胺可用于制备双琥珀酰亚胺分散剂。此类聚亚烷基多胺通常含有约2至约12个氮原子和约2至24个碳原子。特别合适的多亚烷基多胺包括具有下式的那些：H2N
‑
(R
′
NH)
x
‑
H，其中R
′
是具有2或3个碳原子的直链或支链亚烷基并且x是1至9。合适的多亚烷基多胺的代表性示例包括二亚乙基三胺(DETA)、三亚乙基四胺(TETA)、四亚乙本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种润滑油组合物，其包含：大量具有润滑粘度的油，其在100℃下的运动粘度在约1.5mm2/s至约35mm2/s的范围内；和抗磨混合物，其包含：一种或多种无灰分散剂和具有由下式给出的结构的烷基膦酸其中R是C3‑
C
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烃基；如依据ASTM D664测量的，所述抗磨混合物的初始pH介于5.0
‑
9.5之间；并且其中所述润滑油组合物不合锌。2.如权利要求1所述的润滑油组合物，其中所述一种或多种无灰分散剂包括烃基琥珀酰亚胺。3.如权利要求1所述的润滑油组合物，其中所述
‑
种或多种无灰分散剂包括硼化烃基琥珀酰亚胺。4.如权利要求1所述的润滑油组合物，其中体积电阻率在80℃下大于1x108Ω
·
cm。5.如权利要求1所述的润滑油组合物，其中所述润滑油组合物是液压油、滑道润滑剂、自动变速器油、无级变速器油、电池电动车变速器油、混合动力车变速器油或齿轮油。6.如权利要求1所述的润滑油组合物，所述润滑油组合物还包含：摩擦改进剂、无灰抗磨添加剂、抗氧化剂、金属钝化剂、密封膨胀添加剂、泡沫抑制剂或粘度改进剂。7.如权利要求1所述的润滑油组合物，其中R是任选含有醚或硫醚部分的直链烷基。8.一种润滑油组合物，其包含：大量具有润滑粘度的油，其在100℃下的运动粘度在约1.5mm2/s至约35mm2/s的范围内；和抗磨混合物，其包含：一种或多种聚异丁烯琥珀酰亚胺分散剂和具有由下式给出的结构的烷基膦酸其中R是C3‑
C
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烃基；如依据ASTM D664测量的，所述抗磨混合物的初始pH介于5.0
‑
9.5之间；并且其中所述润滑油组合物不合锌。9.如权利要求8所述的润滑油组合物，其中所述
‑
种或多种聚异丁烯琥珀酰亚胺是硼化的。10...

【专利技术属性】
技术研发人员：渊正美，佐佐木直也，中川贵浩，太田悟，増田直紀，久保浩一，
申请(专利权)人：雪佛龙日本有限公司，
类型：发明
国别省市：