增强润滑的油包油乳状液润滑剂制造技术

提供一种新颖的油包油乳状液，和使用该乳状液的润滑方法。该润滑剂是载流体和高粘性流体的稳定乳状液，显示优异的与润滑膜厚度和剪切强度减少相关的性质。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及特征在于稳定的液体乳状液或者液体包液体分散体的新颖的润滑剂，和使用该润滑剂的润滑方法。具体地说，本专利技术涉及由低粘度载流体和相对少量的较高粘度流体组成的润滑剂乳状液，该组合赋予组合物优异的润滑性质比如低粘度和厚的润滑油膜。
技术介绍
润滑是由润滑油被带入机械部件滑动接触表面形成的润滑油膜产生的。薄膜隔离表面，因此减少摩擦机械磨损。厚的薄膜通常给与更大的表面保护。润滑剂的某种性质与润滑性能和膜厚度有关。在液体润滑剂情况下，流体的粘度直接与薄膜的大小(或者膜厚度)关联，薄膜形成并隔离接触运动表面，更大的粘度将形成更大的膜厚度。普通润滑条件包括称作弹性液体动力润滑(EHL)的集中接触的弹性变形表面。根据EHL，由于压力(表示为压力-粘度系数)引起的粘度改变有助于润滑油膜厚度。例如，在任意工作温度下相同粘度的液体润滑剂膜厚度可不同。具有较高压力-粘度系数的润滑剂可提供更大的膜厚度。然而，具有高压力-粘度系数的润滑剂通常显示出随温度的更大的粘度改变。随温度粘度的改变通常表示为粘度指数(VI)，显示更大改变(在较高温度下膜厚度减少)的润滑剂特征在于具有降低的VI。因此，低的VI抵销了在较高温度下来源于高压力-粘度系数的任何益处。仅少数液体比如公开在U.S.4,762,635中的那些，具有能补偿在典型操作温度下低的VI的压力-粘度系数。不幸的是，此外许多可产生希望厚膜的润滑剂具有相对高的粘度。高粘度润滑剂通常产生这样的问题，比如差的流动性质、增加的操作温度和该润滑设备降低的运转效率。因此，为希望性能正在开发具有低的粘度和厚的薄膜的润滑剂。例如，U.S.4,549,774描述了含锂盐的聚醚和聚乙二醇流体，显示出增加的EHL膜厚度(相对于温度与压力)，流体动力粘度没有相应增加。其它的润滑困难涉及对于单一润滑设备需要多种润滑性质。例如，在一定温度范围操作或者包括需要不同润滑条件的机械装配体需要在宽范围的条件下可提供表面保护的多用途的润滑剂。已经开发了多相润滑剂，其使用独特的相变以满足各种各样的润滑要求。例如，U.S.5,602,085、5,599,100、5,485,895和5,465,810显示多相润滑剂具有部分到基本上可溶混的适合于需要单一润滑剂的复杂系统的组分。在其中公开的润滑剂取决于在高温或者高压下形成组分的单一相混合物，因此从那些独立的组分可实现独特的润滑性质。明显的，可提供最大接触面保护及最大运转效率的多用途润滑剂对于各种各样的润滑是所希望的。具体地说，可增加膜厚度却能保持希望的低粘度的液体润滑剂，可促进在弹性流体动力润滑条件下操作的润滑机械装置更高的润滑运转效率和更大的经济效益。公开的本专利技术涉及改进的润滑剂，显示了这样的合乎要求的性质例如低粘度和厚的润滑油膜。
技术实现思路
本专利技术涉及新颖的含有基本上不溶混的至少二种组分，载流体和微量较高粘度流体的润滑剂组合物。二种流体一起形成能够产生比预期膜厚度更大的润滑油膜厚度的稳定乳状液。特别地，本专利技术优选的润滑剂组合物包含低粘度载流体和微量不溶混的或者半可溶混的较高粘度流体。更具体地说，本专利技术优选的润滑剂组合物包含相对非极性的碳氢化合物载流体和微量的不溶混的或者半可溶混极性的碳氢化合物流体。更具体地说，本专利技术优选的润滑剂组合物包含碳氢化合物载流体和约0.01wt％～约10wt％的较高粘度聚THF酯流体。载流体优选包含低粘度PAO的混合物，或者低粘度PAO与烷基化芳香族的流体比如烷基化萘流体的混合物。在本专利技术的另外的方面，预期润滑的方法包括将润滑剂施加到具有滑动接触表面的机械部件上，其中该润滑剂包含(1)载流体和(2)较高粘度流体的稳定乳状液，(1)和(2)一起形成比预期膜厚度更大的膜厚度。在本专利技术另外的方面，涉及的润滑的方法包括如下步骤提供一种含有a)碳氢化合物载流体和b)聚THF酯润滑剂，并在弹性流体动力润滑条件下将润滑剂施加到具有滑动接触表面的机械装配体。载流体优选包含低粘度PAO和烷基化萘的混合物。聚THF酯流体在润滑剂中的含量为约0.01wt％～约10wt％。在本专利技术的另一方面，涉及的润滑剂组合物通过含有如下步骤的方法制备(a)使载流体和较高粘度流体结合以形成混合物，其中该流体基本上不溶混；(b)搅动下加热该混合物到一定的温度，在此温度下流体溶解以形成溶液；和(c)将溶液冷却到一定的温度，在此温度下流体分离成连续相和非连续相以形成乳状液。附图简述附图说明图1显示本专利技术组合物的比较数据，显示出表示为LP的作为温度函数增加的膜厚度。图2显示本专利技术组合物的比较数据，显示出表示为LP的作为粘度函数增加的膜厚度。图3显示出相对于载体单独剪切强度，本专利技术组合物减少的剪切强度。说明书的优选实施方式如本专利技术所使用，放在数值范围之前的术语“约”不应该被认为是被限制在列举的范围。相反地，对于本专利技术的组合物中任何给定的元素，放在数值范围之前的术语“约”应该理解为包括本领领的普通技术人员所接受的范围。术语“较高粘度流体”和“高粘性流体”在本专利技术中可可互换地使用，是指粘度比载流体粘度较高的流体。术语“润滑油膜厚度”、“EHL膜厚度”和“膜厚度”在本专利技术中可互换地使用，是指保留在润滑条件下操作的机械装配体润滑表面上的润滑剂层的实际大小。术语“预期膜厚度”，如本专利技术所使用，是指基于双流体组分预期贡献的理论的或者计算的膜厚度。例如，预期膜厚度可以由混合物的动态粘度计算。考虑到混合物中微量的较高粘度流体，预期膜厚度也可由载流体单独的动态粘度或者动态粘度和压力-粘度系数计算。因此，预期膜厚度代表基于至少载流体粘度的膜厚度。而且，术语“基本上不溶混的”是指，甚至在混合条件下比如高温和搅动下，当彼此接触时往往保持为游离相而不容易形成单相溶液的流体。如本专利技术所使用，术语“稳定乳状液”表示具有连续碳氢化合物液相和非连续的碳氢化合物液相的液体组合物，其中残余的非连续相基本上均匀地长时间分散在整个连续相中，包括合理的储罐和使用期。本专利技术优选实施方式特征在于具有至少两个不同的液相结合在一起作为稳定乳状液的新颖的液体润滑剂。润滑剂乳状液的组分包括连续相的载流体和非连续相的具有比载流体较高粘度的流体。这些新颖的润滑剂可用于许多应用中，因为它们优异的低粘度、改进的膜厚度和较好的润滑性能性质，所以是所希望的。本专利技术的润滑剂包含一种载流体。该流体可以是碳氢化合物的任何混合物，但是更适合地是用于润滑应用的碳氢化合物的组合物。例如，原油产物可用作载流体，包括矿物油、润滑油、润滑油馏分、溶剂精制油、氢化处理油、脱沥青油、脱蜡油、加氢裂化油、F-t产物油等。另外，也可使用润滑油基油、合成油和其混合物，例如包括聚α烯烃(PAO)、烷基化芳香族的流体和其混合物。含有聚α烯烃和烷基化芳烃的混合物的载流体特别适于本专利技术。聚α烯烃可来源于α烯烃，包括但是不局限于，C2～约C32α烯烃。一种优选的PAO是PAO6，其特征在于在100℃动力粘度为约6cSt的聚α烯烃流体。聚α烯烃是本领领的普通技术人员熟知的，而且在文献中有充分的描述，比如，U.S.4,041,098，在此引入作为参考。优选的烷基化芳香族化合物为烷基化萘(AN)。特别地，含约5wt％～约95wt％的PAO和约5wt％～约95wt％烷基化芳烃，或更优选为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种润滑剂组合物，含有：　　　　（ａ）载流体；和　　　　（ｂ）较高粘度流体，其中所述的载流体和所述的高粘度流体基本上不溶混，一起形成具有一定动态粘度和剪切强度的稳定乳状液，所述的稳定乳状液能够产生比预期膜厚度更大的润滑油膜厚度。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯R小福伯斯，
申请(专利权)人：埃克森美孚研究工程公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]