包含基本不含氮的分散劑的液壓組合物的製作方法
2023-05-26 16:21:41 2
專利名稱：包含基本不含氮的分散劑的液壓組合物的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種包含源自(i)聚烯烴基取代的醯化劑與(ii)多羥基化合物的反應產物的分散劑的組合物，其中分散劑基本不含氮。本發明還提供了一種製造所述組合物的方法和一種潤滑車輛液壓系統的方法。
背景技術：
在潤滑組合物中添加具有反乳化和/或乳化特性的分散劑是公知的。已知分散劑使組合物得以防鏽、延長清潔、減少汙泥堆積、反乳化性質和漆膜減少。具有乳化特性的分散劑在美國專利No.3,804,763、4,031,118和英國專利申請GB 2,111,256中公開了。
美國專利No.3,804,763(Meinhardt)和德國專利DE 2,360,117(Meinhardt)公開了包含由每分子含有至少30個脂族碳原子的羧基醯化劑與有效量的(a)羥基化合物和(b)聚氧亞烷基多胺衍生得到的分散劑的組合物。任選地，分散劑進一步與亞烷基多胺反應。
美國專利No.4,031,118(Clark)公開了含有通過(a)高分子量羧酸醯化劑；(b)用於水乳液的聚氧亞烷基醇乳化劑和任選的多元醇反應製得的酯的潤滑劑。該反應產物可以以組合物的0.1至20重量％存在。
英國專利申請GB2,111,256(LeSuer)公開了包含羥基胺和含羧基分散劑的組合物。該含羧基分散劑可以由丁二酸和諸如季戊四醇的醇製得。
傳統的液壓流體並不夾帶水或使水乳化，以能夠在液壓設備中分離水和油並進行脫除。分散劑能使流體具有夾帶水或形成乳液的能力，從而將水脫除。一旦水被夾帶，就可以通過蒸發或其它途徑脫除水。然而，已知含有氨基的分散劑容易與用於原設備製造商(OEM)硬體的密封件中所用的聚合物強烈反應，原設備製造商(OEM)硬體例如有液壓設備，例如安裝到車輛的液壓發射輔助設備或液壓傳動設施等。氨基和密封件之間的強烈反應往往導緻密封件變得易碎和/或嚴重受腐蝕，而這是不希望的，因為會潛在地損害包括液壓系統的OEM硬體或者導致相當長的停機修理時間。
此外，例如液壓發射輔助或液壓傳動的液壓設備優選使用能夠提供與設備同壽命(常稱為長壽命)流體的液壓流體。這種液壓流體因此能具有好的低溫粘度、好的高溫粘度並減少磨損。
美國專利No.4,466,894(Grover)公開了包含(a)二硫代磷酸金屬鹽；(b)脂族或脂環族酸；(c)硫化的金屬酚鹽；和(d)三唑的組合物。所述組合物還含有由聚丁烯基丁二酸的季戊四醇酯與亞烷基多胺反應衍生得到的乳化分散劑。該乳化分散劑的每個聚丁烯基具有多於一個的丁二酸基團。然而，上述公開的組合物對熱不穩定，因此使用壽命不長。
希望一種具有好的低溫粘度和好的高溫粘度的組合物。本發明提供了一種具有好的低溫粘度和好的高溫粘度的組合物。
希望一種熱穩定並具有長的使用壽命的組合物。本發明提供了一種熱穩定並具有長的使用壽命的組合物。
發明概述本發明提供了一種組合物，包含(a)由(i)聚烯烴基取代的醯化劑與(ii)多羥基化合物的反應產物衍生得到的基本不含氮的分散劑；(b)一代烴基二硫代磷酸金屬鹽；(c)潤滑粘度的油；和(d)非必要的粘度改性劑，其中所述組合物含有約35ppm或更少的、源自基本不含氮的分散劑的氮。
本發明進一步提供了一種潤滑能夠將旋轉能轉移到儲能容器中，隨後再將該儲能變換為旋轉能以輔助推進的車輛液壓系統的方法，所述方法使用的組合物包含(a)由(i)聚烯烴基取代的醯化劑與(ii)多羥基化合物的反應產物衍生得到的基本不含氮的分散劑；和(b)潤滑粘度的油。
本發明還提供了一種製備組合物的方法，包括混合如下組分(a)由(i)聚烯烴基取代的醯化劑與(ii)多羥基化合物的反應產物衍生得到的基本不含氮的分散劑；(b)一代烴基二硫代磷酸金屬鹽；(c)潤滑粘度的油；和(d)非必要的粘度改性劑，其中所述組合物含有約35ppm或更少的、源自基本不含氮的分散劑的氮。
本發明組合物的使用賦予了一種或多種性能特性，包括改善清潔，降低磨損，改善剪切穩定性，改善低溫粘度、高溫粘度或長的使用壽命。
發明詳述本發明提供了一種組合物，包含(a)由(i)聚烯烴基取代的醯化劑與(ii)多羥基化合物的反應產物衍生得到的基本不含氮的分散劑；(b)一代烴基二硫代磷酸金屬鹽；(c)潤滑粘度的油；和(d)非必要的粘度改性劑，其中所述組合物含有約35ppm或更少的、源自基本不含氮的分散劑的氮。
基本不含氮的分散劑這裡使用的術語「基本不含氮」指分散劑為組合物貢獻了大約35ppm或更低、在一個實施方式中大約25ppm或更低、在另一實施方式中大約15ppm或更低、在另一實施方式中大約5ppm或更低的氮。在本發明的一個實施方式中，基本不含氮的分散劑不包含氮。
本發明包括的基本不含氮的分散劑具有乳化性質，並且由(i)諸如二羧酸酐或其衍生物的聚烯烴基取代的醯化劑與(ii)多羥基化合物的反應產物衍生而得。該基本不含氮的分散劑通過美國專利No.3,804,763，4,031,118和英國專利申請GB2,111,256中描述的方法製備。
聚烯烴基團包括源自數均分子量為約350到約10,000、在一個實施方式中為約400到約7000、在另一實施方式中為約500到約5000、在又一實施方式中為約500到約4000的烯烴的基團。在一個實施方式中，長鏈的聚烯烴基團是聚異丁烯基團，其數均分子量為約800到約1600，在另一實施方式中為約1601到約3000。
醯化劑包含酸基(-COOH)n或其衍生物，其中醯化劑通過碳原子與聚烯烴基團相鍵接，並且n在一個實施方式中是1到約8，在另一實施方式中是1到約3，例如2。該醯化劑衍生物包括醯氯、酸酐、酯或其混合物。酸基中的碳原子數在一個實施方式中為約15或更少，在另一實施方式中為約10或更少，在又一實施方式中為約6或更少，例如3、4或5。
示例的醯化劑具有的酸基源自(甲基)丙烯酸、馬來酸、馬來酸酐、甲基馬來酸酐、乙基馬來酸酐、二甲基馬來酸酐、反丁烯二酸、衣康酸、衣康酸酐、檸康酸、檸康酸酐、中康酸或其混合物。
多羥基化合物包括聚氧亞烷基二醇、多元醇或其混合物。多元醇包括如R1-(OH)m定義的那些，其中m是羥基數，R1可以是烷基、苯基、萘基或其混合物。R1在一個實施方式中含有1到約10個碳原子，在另一實施方式中含有約2到約8個碳原子，在又一實施方式中含有約2到約6個碳原子，例如2、3、5或6個碳原子。
適合的多羥基化合物的例子包括脂族多羥基化合物，例如亞烷基二醇、鏈烷烴多羥基化合物，多元酚，多元萘酚或其混合物。
適合的多羥基化合物的例子包括乙二醇、丙二醇、三亞甲基二醇、丁二醇、丙三醇、丙三醇單甲基醚、9，10-二羥基硬脂酸、9，10-二羥基硬脂酸乙酯、3-氯-1，2-丙二醇、1，2-丁二醇、1，4-丁二醇、2，3-己二醇、2，3-己二醇、頻哪醇、三羥甲基丙烷(TMP)、新戊二醇(NPG)、季戊四醇、赤藻糖醇、阿糖醇、山梨糖醇、甘露醇、甲酚、庚酚、十二烷基酚、二辛酚、三庚酚、間苯二酚、連苯三酚或其混合物。在一個實施方式中，多羥基化合物包括乙二醇、丙二醇、丁二醇、三亞甲基二醇、丙三醇、三羥甲基丙烷(TMP)、季戊四醇、赤藻糖醇、阿糖醇、山梨糖醇、甘露醇或其混合物。
其它合適的多羥基化合物包括聚二醇，例如二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、二丙二醇、三丙二醇、二丁二醇、三丁二醇、1，2-環己二醇、1，4-環己二醇、1，4-(2-羥乙基)環己烷、1，4-二(2-羥乙基)苯、二季戊四醇、葡萄糖、阿拉伯糖(arabitose)、鼠李糖、甘露醇、半乳糖或其混合物。
聚氧亞烷基醇包括通過多元醇與環氧烷反應形成「嵌段」聚合物的那些。環氧烷在一個實施方式中包含約2到約8個碳原子，在另一實施方式中包含約2到6個碳原子，在又一實施方式中包含約2到4個碳原子。聚氧亞烷基醇包括數均分子量在一個實施方式中為約1000到約10,000、在另一實施方式中為約1500到約8000、在又一實施方式中為約2000到約7000的那些物質。
該基本不含氮的分散劑的存在量以不含油基準計為組合物的約0.01wt％到約30wt％，在一個實施方式中為約0.1wt％到約5wt％，在另一實施方式中為約0.15wt％到約2.5wt％，在又一實施方式中為約0.2wt％到約1wt％。在一個實施方式中，基本不含氮的分散劑的存在量以不含油基準計為約16wt％。
一代烴基二硫代磷酸金屬鹽在一個實施方式中，組合物中含有的一代烴基二硫代磷酸金屬鹽可以是中性的和/或鹼性的。該烴基二硫代磷酸金屬鹽包括如下式表示的那些物質 其中R1和R2分別獨立地是氫、烴基或其混合，並且R1和R2中的至少一個是烴基，條件是該烴基中含有以C-H鍵直接鍵接到二硫代磷酸鹽基團的氧原子上的碳原子。這樣在二硫代磷酸鹽中形成-CH-O-P結構單元。
M』是金屬，n是等於M』的可用價態的整數。M』是一或二或三價，在一個實施方式中是二價過渡金屬，在另一實施方式中是二價過渡金屬。在一個實施方式中，M』是鋅。在一個實施方式中，M』是鈣。在一個實施方式中，M』是鋇。M』可以單獨使用也可以聯合使用。
該烴基在一個實施方式中含有1到約30個碳原子，在另一實施方式中含有約2到約20個碳原子，在又一實施方式中含有約2到約15個碳原子。烴基包括烷基，並且可以是直鏈或支鏈的。合適烴基的例子包括異丁基、戊基、己基、庚基、辛基、2-乙基己基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基或它們的組合。
一代烴基二硫代磷酸金屬鹽的例子包括一代二烴基二硫代磷酸鋅(經常稱為ZDDP，ZDP或ZDTP)。合適的一代烴基二硫代磷酸金屬鹽的例子包括二庚基二硫代磷酸鋅、二辛基二硫代磷酸鋅、二(2-乙基己基)二硫代磷酸鋅、二壬基二硫代磷酸鋅、二癸基二硫代磷酸鋅、二(十二烷基)二硫代磷酸鋅或它們的混合物。
一代烴基二硫代磷酸金屬鹽以不合油基準計為組合物的約0.01wt％到約30wt％，在一個實施方式中為約0.1wt％到約5wt％，在另一實施方式中為約0.2wt％到約4wt％，在又一實施方式中為約0.4wt％到約2wt％。
粘度改性劑這裡使用的術語「(甲基)丙烯酸酯」包括甲基丙烯酸酯和/或丙烯酸酯。
本發明的粘度改性劑(經常稱為粘度指數改進劑)是公知的，包括聚合物物質，包括苯乙烯-丁二烯橡膠、烯烴共聚物、氫化苯乙烯-異戊二烯聚合物、氫化自由基異戊二烯聚合物、聚(甲基)丙烯酸酯、聚烷基苯乙烯、鏈烯基芳基共軛二烯共聚物、馬來酸酐-苯乙烯共聚物的酯或其混合物。
粘度改性劑包括聚(甲基)丙烯酸酯、烯烴共聚物或其混合物。
聚(甲基)丙烯酸酯粘度改性劑包括(a)酯基中包含約9到約30個碳原子的(甲基)丙烯酸酯，(b)酯基中包含約7到約12個碳原子的(甲基)丙烯酸酯，其中酯基中含有2-(C1-4烷基)取代基，以及非必要的(c)至少一種包括酯基中具有約2到約8個碳原子的(甲基)丙烯酸酯(不是上面(a)和(b)中的(甲基)丙烯酸酯)的單體的共聚物。在一個實施方式中，(甲基)丙烯酸酯是甲基丙烯酸酯。
粘度改性劑衍生自烯烴共聚物。該烯烴共聚物包括主鏈中含有約2到約4個不同烯烴單體，在一個實施方式中含有約2到約3個不同烯烴單體，在又一實施方式含有2個不同烯烴單體的那些。烯烴單體具有約2到約20個碳原子，在一個實施方式中具有約2到約10個碳原子，在另一實施方式中具有約2到約6個碳原子，在又一實施方式中具有約2到約4個碳原子。
該烯烴共聚物包含乙烯單體和至少一種源自具有式H2C＝CHR3的α-烯烴的其它共聚單體，其中R3是烴基，在一個實施方式中是含有1到約18個碳原子、在一個實施方式中為1到10個碳原子、在另一實施方式中為1到約6個碳原子、在又一實施方式中為1到約3個碳原子的烷基。該烴基包括具有直鏈、支鏈或其混合的烷基。
合適共聚單體的例子包括丙烯、1-丁烯、1-己烯、1-辛烯、4-甲基戊烯-1、1-癸烯、1-十二碳烯、1-十三碳烯、1-十四碳烯、1-十五碳烯、1-十六碳烯、1-十七碳烯、1-十八碳烯、1-十九碳烯或其混合物。該共聚單體包括1-丁烯、丙烯或其混合物。烯烴共聚物的例子包括乙烯-丙烯共聚物、乙烯丁烯-1共聚物或其混合物。
粘度改性劑以不含油基準計佔組合物的約0wt％到約30wt％，在一個實施方式中佔約0.1wt％到約30wt％，在另一實施方式中佔約1wt％到約25wt％，在另一實施方式中佔約3wt％到約20wt％，在又一實施方式中佔約5wt％到約12wt％。在一個實施方式中，存在粘度改性劑。在一個實施方式中，不存在粘度改性劑。
潤滑粘度的油潤滑油組合物包含具有潤滑粘度的天然或合成油，源自加氫裂化、加氫、加氫精制的油，未精煉的、精煉的和再精煉的油或其混合物。
天然油包括動物油，植物油，礦物油或其混合物。合成油包括烴油，矽基油，含磷的酸的液態酯。合成油可以由費託反應製得，典型地可以是加氫異構化的費託烴或蠟。
潤滑粘度的油也可以按美國石油協會(API)Base InterchangeabilityGuidelines中規範的進行定義。在一個實施方式中，該潤滑粘度的油包括API第I、II、III、IV、V組或其混合物，優選API第I、II、III組或其混合物。如果該具有潤滑粘度的油是API第II、III、IV或V組的油，API第I組的油可以為該潤滑油的至多約40wt％，最優選為至多約5wt％的最大值。
該潤滑粘度的油佔組合物的約50wt％到約99.9wt％，在一個實施方式中佔約60wt％到約98.9wt％，在另一實施方式中佔約70wt％到約97wt％，在又一實施方式中佔約80wt％到約95wt％。
如果本發明以濃縮物形式(可以與其它油全部或部分地混合形成最終的潤滑劑)，則上面提到的每種分散劑和其它組分與稀釋油的重量比例為約80∶20到約10∶90。
其它性能添加劑本發明的組合物非必要地還包含至少一種其它性能添加劑。所述其它性能添加劑化合物包括金屬去活化劑、清淨劑、抗氧化劑、腐蝕抑制劑、抗磨劑、抑泡劑、反乳化劑、傾點下降劑、密封膨脹劑或其混合物。在一個實施方式中，組合物還包含至少一種包括由金屬去活化劑、清淨劑和抗氧化劑組成的組的化合物。在一個實施方式中，組合物還包含金屬去活化劑、清淨劑或抗氧化劑的至少兩種化合物。在一個實施方式中，該組合物還包含金屬去活化劑、清淨劑和抗氧化劑。
其它性能添加劑化合物的總量以不含油基準計佔組合物的約0wt％到約25wt％，在一個實施方式中佔約0.01wt％到約20wt％，在另一實施方式中佔約0.04wt％到約15wt％，在又一實施方式中佔約0.06wt％到約10wt％。雖然可以存在一種或多種其它性能添加劑，通常其它性能添加劑的存在量彼此不同。
金屬去活化劑本發明的組合物非必要地包含金屬去活化劑。金屬去活化劑可用來中和潤滑油中金屬促進氧化的催化效果。金屬去活化劑的例子包括苯並三唑、1，2，4-三唑、苯並咪唑、2-烷基二硫代苯並咪唑、2-烷基二硫代苯並噻唑、2-(N，N-二烷基二硫代氨基甲醯基)苯並噻唑、2，5-二(烷基二硫代)-1，3，4-噻二唑、2，5-二(N，N-二烷基二硫代氨基甲醯基)-1，3，4-噻二唑、2-烷基二硫代-5-巰基噻二唑或其衍生物或其混合物。金屬去活化劑可以單獨使用也可以和其它金屬去活化劑聯合使用。
合適的苯並三唑的例子包括在至少一個環位上，例如1位、2位、4位、5位、6位或7位或其組合上具有烴基取代的那些。烴基包含1到約30個碳原子，在一個實施方式中包含1到約15個碳原子，在另一實施方式中包含1個到約7個碳原子。在一個實施方式中，所述苯並三唑是5-甲基苯並三唑(甲苯基三唑)或其混合物。在一個實施方式中，烴基苯並三唑可以在4位、5位、6位或7位上被取代，並進一步與醛和仲胺反應形成曼尼希產物，例如N，N-二(庚基)-ar-甲基-1 H-苯並三唑-1-甲胺(methanamine)、N，N-二(壬基)-ar-甲基-1H-苯並三唑-1-甲胺。
當金屬去活化劑是2，5-二(烷基-二硫代)-1，3，4-噻二唑或2-單烷基-二硫代-巰基-1，3，4-噻二唑時，烷基包含1到約30個碳原子，在一個實施方式中包含約2到約25個碳原子，在另一實施方式中包含約4到約20個碳原子，在又一實施方式中包含約6到約16個碳原子。合適的2，5-二(烷基二硫代)-1，3，4-噻二唑的例子包括2，5-二(烷基二硫代)-1，3，4-噻二唑，是2，5-二(叔壬基二硫代)-1，3，4-噻二唑或其混合物。合適的2單烷基-二硫代-巰基-1，3，4-噻二唑的例子包括2-單壬基-二硫代-巰基-1，3，4-噻二唑、2-單十二烷基-二硫代-巰基-1，3，4-噻二唑或其混合物。
金屬去活化劑以不合油基準計佔組合物的約0wt％到約5wt％，在一個實施方式中佔約0.01wt％到約2wt％，在另一實施方式中佔約0.02wt％到約0.5wt％，在又一實施方式中佔約0.03wt％到約0.1wt％。
清淨劑本發明的組合物還可以包含清淨劑。清淨劑化合物是公知的，並且包括中性或高鹼性的、牛頓型或非牛頓型的鹼金屬、鹼土金屬和過渡金屬與一種或多種酚、硫代酚、磺酸、羧酸、磷酸、單和/或二硫代磷酸、水楊醇、salixarate、烷基水楊酸的鹼鹽或其混合物。常用的金屬包括鈉、鉀、鈣、鎂、鋰或其組合。最常用的金屬包括鈉、鎂和鈣。在一個實施方式中，清淨劑包括酚鹽、硫代酚鹽或其混合物。在一個實施方式中，清淨劑是硫代酚鹽。
清淨劑以不含油基準計佔組合物的約0wt％到約10wt％，在一個實施方式中佔約0.01wt％到約2wt％，在另一實施方式中佔約0.02wt％到約0.5wt％，在又一實施方式中佔約0.03wt％到約0.2wt％。
抗氧化劑本發明的組合物還可以包含抗氧化劑。抗氧化劑化合物是公知的，包括二硫代氨基甲酸鉬、硫化烯烴、受阻酚、二苯胺或其混合物。抗氧化劑可以單獨使用或聯合使用。在一個實施方式中，抗氧化劑包括受阻酚、二苯胺或其混合物。
二苯胺抗氧化劑包括具有單或二烷基化苯環的那些。合適的二苯胺抗氧化劑的例子包括二壬基化二苯胺、壬基二苯胺、辛基二苯胺、二辛基化二苯胺、二癸基化二苯胺、癸基二苯胺或其混合物。
受阻酚抗氧化劑包括仲丁基和/或叔丁基作為空間位阻基團。酚基還可被烴基和/或連接第二芳基的橋連基取代。合適的受阻酚抗氧化劑的例子包括2，6-二叔丁基苯酚、4-甲基-2，6-二叔丁基苯酚、4-乙基-2，6-二叔丁基苯酚、4-丙基-2，6-二叔丁基苯酚、4-丁基-2，6-二叔丁基苯酚、2，6-二叔丁基苯酚、4-戊基-2，6-二叔丁基苯酚、4-己基-2，6-二叔丁基苯酚、4-庚基-2，6-二叔丁基苯酚、4-(2-乙基己基)-2，6-二叔丁基苯酚、4-辛基-2，6-二叔丁基苯酚、4-壬基-2，6-二叔丁基苯酚、4-癸基-2，6-二叔丁基苯酚、4-十一烷基-2，6-二叔丁基苯酚、4-十二烷基-2，6-二叔丁基苯酚、4-十三烷基-2，6-二叔丁基苯酚、4-十四烷基-2，6-二叔丁基苯酚、4，4』-亞甲基-二-(6-叔丁基-鄰甲酚)、4，4』-亞甲基-二-(2-叔戊基-鄰甲酚)、4，4』-亞甲基-二-(2，6-二叔丁基-苯酚)、2，2』-亞甲基-二-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2，2』-亞甲基-二-(4-乙基-6-叔丁基苯酚)、2，2』-亞甲基-二-(4-丙基-6-叔丁基苯酚)或其混合物。
二硫代氨基甲酸鉬的合適例子包括諸如從R.T.Vanderbilt Co.Ltd.購買的Vanlube 822TM和MolyvanTMA，以及從Asahi Denka Kogyo K.K.購買的Adeka Sakura-LubeTMS-100、S-165和S-600的商品。
抗氧化劑以不合油基準計佔組合物的約0wt％到約30wt％，在一個實施方式中佔約0.1wt％到約5wt％，在另一實施方式中佔約0.2wt％到約4wt％，在又一實施方式中佔約0.3wt％到約2wt％。
本發明的組合物也可以使用其它性能添加劑化合物，例如腐蝕抑制劑，包括辛胺辛酸酯、十二碳烯基丁二酸或酸酐和諸如油酸的脂肪酸與多胺的縮合產物；抑泡劑，包括聚丙烯酸乙酯、聚2-乙基己基丙烯酸酯和聚乙烯乙酸酯；反乳化劑，包括磷酸三烷基酯、聚乙二醇、聚環氧乙烷、聚環氧丙烷和(環氧乙烷-環氧丙烷)聚合物；傾點下降劑，包括馬來酸酐-苯乙烯的酯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸酯或聚丙烯醯胺；和密封膨脹劑，包括Exxon Necton-37TM(FN 1380)和Exxon Mineral Seal Oil(FN 3200)。
本發明還提供了一種潤滑能夠將旋轉能轉移到儲能容器中，隨後再將儲能轉化為旋轉能以輔助推進的車輛液壓系統的方法，所述方法使用了一種包含如下組分的組合物(a)由(i)聚烯烴基取代的醯化劑與(ii)多羥基化合物的反應產物衍生得到的基本不含氮的分散劑；和(b)潤滑粘度的油。
在一個實施方式中，所述方法中的組合物還包含粘度改性劑。
能夠將旋轉能轉移到儲能容器中，隨後再將儲能轉化為旋轉能以輔助推進的車輛液壓系統的例子包括液壓發射輔助_(HLA)、液壓傳動設施或其組合。
液壓發射輔助裝置在本領域中是公知的，可以從EatonCorporation購買。所述系統包括能回收制動過程中產生的熱能的混合液壓制動系統。熱能被儲存，隨後用來部分或全部地代替發動機產生的能量，以產生旋轉能來輔助推進。關於液壓發射輔助裝置的更詳細描述公開在有關「EmergingTransmission Technologies TOPTEC_ Symposium」的SAE InternationalTopical Technical Symposium，2003年8月12-13日，Michigan StateUniversity，Troy，Michigan，ID # 2003TT14。
液壓傳動設施在本領域中是公知的，包括可變排量泵和固定或可變的排量馬達。排量泵和馬達在一個實施方式中以閉合路線一起運轉，在另一實施方式中以開放路線一起運轉。在閉合路線中，液壓流體從馬達流到泵進口，而不返回容器。通過回收熱能，隨後再將這些能量部分或全部地替代發動機產生的能量以產生旋轉能來輔助推進，傳動設備在制動過程中使流體加壓。
方法本發明還提供了一種製備組合物的方法，包括混合如下組分(a)由(i)聚烯烴基取代的醯化劑與(ii)多羥基化合物的反應產物衍生得到的基本不含氮的分散劑；(b)一代烴基二硫代磷酸金屬鹽；(c)潤滑粘度的油；和(d)非必要的粘度改性劑，其中所述組合物含有約35ppm或更少的、源自基本不含氮的分散劑的氮。
連續和/或單獨地混合組分(a)-(d)，以形成本發明的組合物。混合條件包括溫度為約15℃到約130℃，在一個實施方式中為約20℃到約120℃，在另一實施方式中為約25℃到約110℃；時間為約30秒到約48小時，在一個實施方式中為約2分鐘到約24小時，在另一實施方式中為約5分鐘到約16小時，在又一實施方式中為約10分鐘到約5小時；壓力為約86kPa到約266KPa(約650mmHg到約2000mmHg)，在一個實施方式中為約91kPa到約200kPa(約690mmHg到約1500mmHg)，在另一實施方式中為約95kPa到約133kPa(約715mmHg到約1000mmHg)。
所述方法非必要地包括混合上述其它非必要的性能添加劑。這些非必要的性能添加劑可以連續地、單獨地或作為濃縮物加入。
工業應用本發明的組合物可以用在液壓流體中。在一個實施方式中，液壓流體適用於液壓發射輔助裝置。在一個實施方式中，液壓流體用於液壓傳動設施。
本發明組合物的使用賦予了一種或多種性能特性，包括改善清潔，降低磨損，改善剪切穩定性，改善低溫粘度、高溫粘度或長的使用壽命。更長的使用壽命表示在安裝有液壓裝置的車輛的工作壽命內，不必新補充該組合物。
以下的實施例說明了本發明。這些實施例是非窮盡的，無意於限制本實施例實施例1實施例1中，通過將約1wt％抗氧化劑、約1wt％一次二硫代磷酸鋅、約1wt％由聚異丁烯基丁二酸酐與季戊四醇的反應產物製得的基本不含氮的分散劑、約0.06wt％金屬去活化劑、約0.1wt％清淨劑和約8.3wt％聚甲基丙烯酸酯粘度改性劑混合到含約52wt％PetroCanadaTM6cSt、約34wt％PetroCanadaTM6cSt和約3.5wt％稀釋油的潤滑粘度的油中，進行製備。
實施例2以與實施例1相同的方式進行實施例2的製備，不同之處在於抗氧化劑的量是約0.2wt％，聚甲基丙烯酸酯粘度改性劑以約9wt％存在於含有約70wt％Exxon Mobil 160N API第II組基礎油和約30wt％Exxon Mobil100N-120N API第II組基礎油的潤滑粘度的油中。此外，不存在金屬去活化劑。
實施例3以與實施例1相同的方式進行實施例3的製備，不同之處在於聚甲基丙烯酸酯粘度改性劑的量是約10wt％。
實施例4以與實施例1相同的方式進行實施例4的製備，不同之處在於組合物含有約0.06wt％金屬去活化劑，不含粘度改性劑，含有約0.2wt％聚甲基丙烯酸酯傾點下降劑，並且100wt％潤滑粘度的油是API第II組160NExxon Mobil(EHC60)基礎油。
參考實施例1參考實施例1中，通過將約0.2wt％抗氧化劑、約0.5wt％一次二硫代磷酸鋅、0.01wt％腐蝕抑制劑混合到含約100wt％Chevron PLOP 220N油的潤滑粘度的油中，進行製備。
參考實施例2以與參考實施例1相同的方式進行參考實施例2的製備，不同之處在於加入約0.0015wt％甲苯基三唑，並且潤滑粘度的油是約63wt％150NExxon油和約37wt％600N Exxon油。
測試1發泡測試按照ASTM方法D892-03第10子部分進行發泡測試，其以3種不同的順序測量發泡。第一種順序的發泡是通過將約200ml樣品在沒有機械搖動或攪拌下輕輕倒入燒杯中進行測定。然後將樣品加熱到約49℃，接著將其冷卻到約24℃。接著將樣品倒入約1升容積的燒杯中，直到加入約190ml樣品。然後將燒杯浸入約24℃的恆溫浴中。當油達到浴溫時，插入氣體擴散器和氣體進入管。然後將流率為約94ml min-1的氣流流過樣品約5分鐘(在出現第一個氣泡的跡象後)，接著停止供氣。然後測量所形成氣泡的體積。該測試所得結果表明沒有泡沫生成。
第二種順序使用與第一種順序類似的方法，不同之處在於將約180ml新鮮樣品加入乾淨的燒杯中，然後浴溫被加熱到約93℃。該測試所得結果表明沒有泡沫生成。
第三種順序使用第二種順序的樣品，並且將其冷卻到低於約43.5℃，然後進一步冷卻到約24℃。然後進行第一種順序中使用的相同實驗步驟來評估發泡的量。該測試所得結果表明沒有泡沫生成。
測試2水可分離性測試按照ASTM方法D1401-02進行可分離性測試。在約54℃下，將包含約40ml本發明組合物和約40ml蒸餾水的樣品在量筒中攪拌約5分鐘。然後將樣品靜置約30分鐘，以使水和本發明組合物發生一定程度的分離。在本測試中，每5分鐘測量一次分離程度。所報告的結果基於X-Y-Z，其中X表示分離出的油的量，Y表示分離出的水的量，Z表示仍然在乳液中的油和水的量。約54℃下的可分離性測試結果示於表1中
測試3氧化壽命測試按照ASTM方法D943-02進行氧化壽命測試。將約300ml樣品加入氧化池中，並且在水和鐵-銅催化劑的存在下與氧氣在約95℃下接觸。測試一直持續到樣品的酸值上升了約2.0mg KOHg-1或更高。所測得的樣品的氧化壽命等於測試進行的總小時數。所得的氧化壽命結果為
以上結果整體表明本發明的組合物可用於液壓流體，特別是能夠將旋轉能轉移到儲能容器，隨後再將儲能轉化為旋轉能量以輔助推進的車輛液壓系統。
雖然對本發明進行了解釋，但要理解到，本領域技術人員在閱讀本說明書之後對本發明進行各種改進是顯而易見的。因此要理解到，在此公開的發明意在涵蓋那些落在所附權利要求範圍中的改進。
權利要求
1.一種組合物，包含(a)由(i)聚烯烴基取代的醯化劑與(ii)多羥基化合物的反應產物衍生得到的基本不含氮的分散劑；(b)一代烴基二硫代磷酸金屬鹽；(c)潤滑粘度的油；和(d)非必要的粘度改性劑，其中所述組合物含有約35ppm或更少的、源自基本不含氮的分散劑的氮。
2.權利要求1的組合物，其中組分(a)不含氮。
3.權利要求1的組合物，還包含粘度改性劑。
4.權利要求1的組合物，其中所述基本不含氮的分散劑衍生自(i)聚烯烴取代的二羧酸酐或其衍生物與(ii)多羥基化合物的反應產物。
5.權利要求4的組合物，其中所述基本不含氮的分散劑含有數均分子量為約500到約5000的聚烯烴基團。
6.權利要求1的組合物，其中所述多羥基化合物是聚亞氧烷基二醇、多元醇或其混合物。
7.權利要求6的組合物，其中所述多羥基化合物包括乙二醇、丙二醇、丁二醇、三亞甲基二醇、丙三醇、三羥甲基丙烷、季戊四醇、赤藻糖醇、阿糖醇、山梨糖醇、甘露醇或其混合物。
8.權利要求1的組合物，其中所述一代烴基二硫代磷酸金屬鹽是每個烴基含有約2到約20個碳原子的一次二烴基二硫代磷酸鋅。
9.權利要求8的組合物，其中所述一代烴基二硫代磷酸金屬鹽包括二庚基二硫代磷酸鋅、二辛基二硫代磷酸鋅、二(2-乙基己基)二硫代磷酸鋅、二壬基二硫代磷酸鋅、二癸基二硫代磷酸鋅、二(十二烷基)二硫代磷酸鋅或其混合物。
10.權利要求1的組合物，其中所述粘度改性劑包括聚(甲基)丙烯酸酯、烯烴共聚物或其混合物。
11.權利要求1的組合物，其中所述潤滑粘度的油包括API第II、III或IV組的油或其混合物。
12.權利要求1的組合物，還包含至少一種包括金屬去活化劑、清淨劑和抗氧化劑的其它性能添加劑。
13.權利要求12的組合物，其中所述金屬去活化劑是在至少一個環位上具有烴基取代的苯並三唑。
14.權利要求12的組合物，其中所述清淨劑是酚鹽、硫化酚鹽或其混合物。
15.權利要求12的組合物，其中所述抗氧化劑包括受阻酚、二苯胺或其混合物。
16.權利要求1的組合物，其中(a)所述基本不含氮的分散劑以不含油基準計佔組合物的約0.01wt％到約30wt％；(b)所述一代烴基二硫代磷酸金屬鹽以不含油基準計佔組合物的約0.01wt％到約30wt％；(c)所述潤滑粘度的油佔組合物的約50wt％到約99.9wt％；(d)所述粘度改性劑以不含油基準計佔組合物的約0wt％到約30wt％；(e)金屬去活化劑以不含油基準計佔組合物的約0wt％到約5wt％；(f)抗氧化劑以不含油基準計佔組合物的約0wt％到約30wt％；和(g)清淨劑以不含油基準計佔組合物的約0wt％到約10wt％。
17.一種製備組合物的方法，包括混合(a)由(i)聚烯烴基取代的醯化劑與(ii)多羥基化合物的反應產物衍生得到的基本不含氮的分散劑；(b)一代烴基二硫代磷酸金屬鹽；(c)潤滑粘度的油；和(d)非必要的粘度改性劑，其中所述組合物含有約35ppm或更少的、源自基本不合氮的分散劑的氮。
18.一種潤滑能夠將旋轉能轉移到儲能容器中，隨後再將儲能轉化為旋轉能以輔助推進的車輛液壓系統的方法，所述方法使用一種包含如下組分的組合物(a)由(i)聚烯烴基取代的醯化劑與(ii)多羥基化合物的反應產物衍生得到的基本不含氮的分散劑；和(b)潤滑粘度的油。
19.權利要求18的方法，其中所述車輛液壓系統是液壓發射輔助、液壓傳動設施或其組合。
20.權利要求1的組合物賦予液壓流體一種或多種性能特性，包括改善清潔，降低磨損，改善剪切穩定性，改善低溫粘度、高溫粘度或長的使用壽命的用途。
全文摘要
本發明提供了一種組合物，包含(a)由(i)聚烯烴基取代的醯化劑與(ii)多羥基化合物的反應產物衍生得到的基本不含氮的分散劑；(b)一代烴基二硫代磷酸金屬鹽；(c)潤滑粘度的油；和(d)非必要的粘度改性劑，其中組合物含有約35ppm或更少的源自基本不含氮的分散劑的氮。本發明還提供了製備該組合物的方法和該組合物的用途。
文檔編號C10M141/10GK1954056SQ200580015593
公開日2007年4月25日 申請日期2005年3月8日 優先權日2004年3月16日
發明者D·L·克拉森 申請人:盧布裡佐爾公司