鹼金屬硼酸鹽及其潤滑組合物的製作方法

2023-05-05 05:26:36 3

專利名稱：：鹼金屬硼酸鹽及其潤滑組合物的製作方法
技術領域：
：本發明涉及含有鹼金屬硼酸鹽的潤滑組合物。本發明還提供了通過利用含鹼金屬硼酸鹽的潤滑組合物使用潤滑脂或金屬加工液潤滑設備的方法。
背景技術：
：影響使用了潤滑組合物的機械設備的耐久性和抗磨性的一個重要參數是在各種負載和速度條件下為設備提供適當的保護的抗磨或極壓添加劑的有效性。然而，由於例如機械設備的尺寸縮減或所施加的增加的速度和負載，潤滑劑的工作環境變得更加苛刻。為了潤滑機械設備，已經使用提供極壓和抗磨性能的添加劑來配製金屬加工液、潤滑脂及其他潤滑劑。已知的添加劑包括二烷基二減^代氨基甲酸銻、硫化鉬(例如MoS2)、含磷試劑(例如二烷基二硫代磷酸鋅)和含硼添加劑(例如硼酸化的酯、硼酸化的分軟劑和鹼金屬硼酸鹽)。鹼金屬硼酸鹽通常以固體潤滑劑的形式出售。然而，鹼金屬硼酸鹽的粒度被認為AA夠大，從而使潤滑劑(例如潤滑脂)具有粒狀外觀並具有有限的可操作性。已經嘗試製M^:的鹼金屬硼酸鹽的潤滑劑。美國專利5，877，129公開了含有潤滑添加劑的潤滑脂組合物，其中潤滑添加劑衍生自水楊酸鹼金屬鹽和烯基琥珀醯亞胺的硼酸鹽^t體。潤滑添加劑可提供具有高的滴點和抗氧化性能的潤滑脂。美國專利6，737，387公開了一種^L的水合硼酸鉀組合物，其含有^ft劑、基礎油和水合硼酸鉀，該7jC合硼酸鉀的特徵在於羥基與硼的比例為至少1.2:l至約1.5:l，鉀與硼的比例為約l:2.75至l:3.25，並且濁度值小於約75ntu。美國專利6,632,781公開了一種含有基礎油、分散的7JC合鹼金屬硼酸鹽和聚異丁烯基磺酸金屬鹽的潤滑劑組合物，其中聚異丁烯基殘基的數均分子量為400至1200。國際申請WO00/63324公開了一種潤滑劑組合物，其含有潤滑粘性的基礎油、分軟的水合鹼金屬硼酸鹽和選自聚亞烴基琥珀酸酐和所述聚亞烴基琥珀酸酐的無氮衍生物的^t劑。在一個實施方案中，水合鹼金屬硼酸鹽是鈉硼比為約1:3的硼酸鈉。美國專利申請2002/0147115公開了一種潤滑劑組合物，其含有潤滑粘性的基礎油、分軟的7jc合鹼金屬硼酸鹽和選自聚亞烴基琥珀酸酐和所述聚亞烴基琥珀酸酐的無氮衍生物的分軟劑。在一個實施方案中，7jC合鹼金屬硼酸鹽是鈉硼比為約1:2.5-1:4.5的硼酸鈉。美國專利申請2004/0087450公開了用潤滑劑組合物潤滑內燃機，該潤滑劑組合物含有分歉的水合鹼金屬硼酸鹽和至少一種提供最高可達0.08重量％磷的含磷抗磨劑。另外，由於日益增加的對環境的關注和日益嚴格的健康和安全法規，含有例如重金屬(銻及其它)、磷和硫的化學品變得更加不合需要。因此，需要提供一種潤滑組合物，其能夠提供至少一種下述性能，包括可接受的抗磨性能、可接受的極壓性能、可接受的滴點性能、可接受的針入度(或稠度)、可接受的可操作性、可接受的環境影響和可接受的有關健康和安全法規的性能。本發明提供了能夠提供至少一種上述性能的潤滑組合物。本發明進一步提供了用潤滑組合物潤滑機械設備的方法。發明概要在一個實施方案中，本發明提供了一種潤滑組合物，包含(a)潤滑粘性的油；(b)鹼金屬硼酸鹽*體，其中所述4^金屬硼酸鹽具有1鹼金屬相對於大於3.25硼的摩爾比；以及(c)任選地，潤滑脂增稠劑。在一個實施方案中，本發明提供了一種潤滑組合物，包含(a)通過5物理加工/能夠通過物理加工(0鹼金屬硼酸鹽*體，其中所M金屬硼酸鹽具有1鹼金屬相對於大於3.25硼的摩爾比；(ii)表面活性劑；和(iii)潤滑粘性的油而獲得的^IL體；和(b)任選地，潤滑脂增稠劑。在一個實施方案中，本發明提供了一種潤滑機械設備的方法，包括向機械設M應潤滑組合物，該潤滑組合物包含(a)潤滑粘性的油；(b)鹼金屬硼酸鹽分散體，其中所述鹼金屬硼酸鹽具有1鹼金屬相對於大於3.25硼的摩爾比；以及(c)任選地，潤滑脂增稠劑。在一個實施方案中，本發明提供了一種潤滑機械設備的方法，包括向機械設M應潤滑組合物，該潤滑組合物包含(a)通過物理加工/能夠通過物理加工(0鹼金屬硼酸鹽*體，其中所M金屬硼酸鹽具有1鹼金屬相對於大於3.25硼的摩爾比；(ii)表面活性劑；和(iii)潤滑粘性的油而獲得的*體；和(b)任選地，潤滑脂增稠劑。在一個實施方案中，本文所述的潤滑組合物進一步包含潤滑脂增稠劑。在一個實施方案中，本文所述的潤滑組合物不包含潤滑脂增稠劑。在一個實施方案中，本發明提供了本文所述的鹼金屬硼酸鹽M體的用途，用作用於(i)潤滑脂或(ii)金屬加工液的抗磨劑或極壓劑。發明詳述本發明提供了如上所述的潤滑組合物和潤滑W^i殳備的方法。在不同的實施方案中，當未稀釋時，潤滑組合物的比濁法濁度單位(ntu)超過約4000，或者當在以約5%摻入約100中性油時，比濁法濁度單位為約500至約3500，或約800至約3000。在一個實施方案中，所述潤滑組合物不含二烴基二硫代氨基甲酸銻。在一個實施方案中，所述潤滑組合物不含二硫化鉬。鹼金屬硼酸鹽在一個實施方案中，磁^金屬硼酸鹽包括結晶的鹼金屬五硼酸鹽。在一個實施方案中，鹼金屬硼酸鹽包括硼酸鉀、硼酸鈉或其混合物。在一個實施方案中，鹼金屬硼酸鹽包括硼酸鉀。在一個實施方案中，鹼金屬硼酸鹽包括五硼酸鉀。在不同的實施方案中，鹼金屬硼酸鹽具有約i:3.5至約l:io、或約l:4至約l:8、或約i:4.2至約l:6的鹼金屬與硼的摩爾比。在不同的實施方案中，物理加工產生了平均粒度為約10納米至約10微米、或約50納米至約5微米、或約100納米至約1微米的鹼金屬硼酸鹽。物理加工物理加工的實例包括靜態混合、碾磨、研磨、壓碎、攪拌、超聲波輻射或其組合。物理加工通常需要靜態混合、碾磨、研磨、壓碎、攪拌或超聲波輻射中的一種或多種。碾磨加工包括轉子定子式混合機、垂直珠磨、水平珠磨、籃式碾磨、球磨、珍珠碾磨或其組合。在一個實施方案中，製備懸浮體的物理加工包括在垂直或水平珠磨機中碾磨。在不同的實施方案中，可在垂直或水平珠磨機中進行碾磨加工。每種珠磨加工通過金屬基體與至少一個珠子；和/或其它金屬基體附聚物、聚集體、固體顆粒；或它們的混合物的高能碰撞j吏金屬基體的粒度減小。珠子的平均粒度和質量一般大於所需的金屬基體的平均粒度。在有些情況下，珠子是不同平均粒度的混合物。在不同的實施方案中，物理加工產生了平均粒度為約10納米至約10微米、或約50納米至約5微米、或約100納米至約1微米的鹼金屬硼酸鹽。磨機包含的珠子通常以磨機的至少約40體積％、或至少約60體積％存在。該範圍包括例如約60體積％至約95體積％。表面活性劑表面活性劑包括離子型(陽離子或陰離子)或非離子型化合物。表面活性劑通常4吏鹼金屬硼酸鹽在潤滑粘性的油中的M穩定。合適的表面活性劑化合物包括親水親油平衡(HLB)為約1至約40、7或約1至約20、或約1至約18、或約2至約16、或約2.5至約15的那些。在不同的實施方案中，HLB可為約11至約14，或小於約IO,例如約l至約8，或約2.5-6。本領域技術人員可以認識到，可以使用其中個別HLB值超出這些範圍的表面活性劑的組合，只要最終表面活性劑摻混物的組成在這些範圍之內即可。當表面活性劑具有可利用的酸性基團時，表面活性劑可成為該酸性基團的金屬鹽，其中該金屬衍生自鹼金屬硼酸鹽。McCutcheon'sEmulsiflersandDetergents,1993，NorthAmerican&InternationalEdition中公開了適用於本發明的表面活性劑的實例。一般的實例包括烷醇醯胺、烷基芳基磺酸鹽/S旨、胺氧化物、聚(氧化烯)化合物(包括含氧化烯重複單元的嵌段共聚物，例如PlurcmiCTM)、羧化的醇乙氧基化物、乙氧基化的醇、乙氧基化的烷基酚、乙氧化的胺和醯胺、乙氧基化的脂肪酸、乙ll^化的脂肪酸酯和油、脂肪酸酯、甘油酯、乙二醇酯、咪唑啉衍生物、酚鹽、卵磷脂和衍生物、木質素和衍生物、單酸甘油酯和矛;f生物、烯烴磺酸鹽/酯、磷酸鹽酯和衍生物、丙氧基化和乙氧基化的脂肪酸或醇或烷基酚、山梨聚糖衍生物、蔗糖酯和衍生物、硫酸鹽或醇或乙氧基化的醇或脂肪酯、聚異丁烯琥珀醯亞胺和衍生物。在一個實施方案中，表面活性劑包含US3,778,287第2欄第44行至第3欄第39行所定義的聚酯。合適的聚酯表面活性劑的實例是在US3,778,287中如聚酯實施例A至F(包括其鹽)中所/>開的那樣製備的。在一個實施方案中，表面活性劑是鹼金屬、鹼土金屬或其混合物的烴基取代的芳基磺酸(或磺酸鹽)。烴基取代的芳基磺酸可以是合成的或天然的。芳基磺酸的芳基可以是苯基、甲苯基或萘基。在一個實施方案中，烴基取代的芳基磺酸包括烷基取代的笨璜酸。在一個實施方案中，表面活性劑是烴基取代的磺酸，例如聚丙烯苯磺酸、C16-C36烷基苯磺酸和C16-C26烷基笨璜酸或其混合物。烴基(尤其是烷基)通常包含8至30、或約10至約26、或約10至約15個碳原子。在一個實施方案中，表面活性劑是約d。至約ds烷基^t酸的混合物。磺酸鹽/酯的實例包括十二烷基和十三烷基苯或縮聚萘或石油、磺基丁二酸鹽/酯和衍生物。在一個實施方案中，表面活性劑為中性或高鹼性表面活性劑的形式，或通常與鹼金屬或鹼土金屬成鹽的中性或高鹼性表面活性劑形式。鹼金屬包括鋰、鉀或鈉；鹼土金屬包括鉤或鎂。在一個實施方案中，鹼金屬為鈉。在一個實施方案中，鹼土金屬為鈣。在一個實施方案中，鹼金屬硼酸鹽^L體基本上不含至不含水楊^面活性劑的鹼土金屬鹽。在一個實施方案中，鹼金屬硼酸鹽*體基本上不含至不含聚烯基磺酸的鹼土金屬鹽，其中所述聚烯基基團的數均分子量為400或更高。在一個實施方案中，鹼金屬硼酸鹽*體基本上不含至不含聚烯基磺酸的鹼土金屬鹽。聚烯烴的典型實例包括聚異丁烯；聚丙烯；聚乙烯；衍生自異丁烯和丁二晞的共聚物；衍生自異丁烯和異戊二烯的共聚物；或它們的混合物。在一個實施方案中，表面活性劑衍生自聚烯烴。聚烯烴的衍生物通常包括聚烯烴取代的醯化劑，其任選地進一步反應，以形成酯和/或氨基酯。醯化劑可以是具有一個或多個酸官能團(例如羧酸或其酐)的化合物。醯化劑的實例包括ot、P-不飽和的一元或多元羧酸、酐酯或其衍生物。醯化劑的實例包括(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸甲酯、馬來酸或酐、富馬酸、衣康酸或酐、或其混合物，其中(甲基)丙烯酸是指丙烯酸或甲基丙酸烯。在一個實施方案中，聚烯烴是數均分子量為至少約250、約300、約500、約600、約700、或約800、至約5000或更多、或最高達約3000、約2500、約1600、約1300、或約1200的聚異丁烯的衍生物。在一個實施方案中，少於約5重量％的用於製造衍生物分子的聚異丁烯具有小於約250的^，更多。在一個實施方案中，用於製造衍生物的聚異丁烯具有至少約800的^。在不同的實施方案中，用於製造衍生物的聚異丁烯含有至少約30%的末端亞乙烯基，或至少約60%或至少約75%或約85%的末端亞乙烯基。在一個實施方案中，用於製造衍生物的聚異丁烯可以具有大於約5、或約6至約20的多^軟性^/^。在不同的實施方案中，用於製造衍生物的聚異丁烯可以具有約1至約5、或約2至約4的多介軟性^/^。在各種實施方案中，聚異丁烯被琥珀酸酐取代，聚異丁烯取代物的數均分子量為約1,500至約3，000，或約1,800至約2，300，或約700至約1700，或約800至約1000。每當量聚異丁烯的琥珀酸基團的比率通常為約1.3至約2.5,或約1.7至約2.1,或約1.0至約1.3，或約1.0至約1.2。在一個實施方案中，表面活性劑為聚異丁烯-二氫-2，5-呋喃二酮酯與季戊四醇或其混合物。在一個實施方案中，表面活性劑是聚異丁烯琥珀酸酐衍生物，例如聚異丁烯琥珀醯亞胺或其衍生物。其它典型的聚異丁烯琥珀酸酐衍生物包括水解的琥珀酸酐、酯或二酸。為了製備鹼金屬硼酸鹽分散體，聚異丁烯琥珀酸酐衍生物是優選的。US3,172,892、US4,708,753和US4,234,435中公開了一大類聚異丁烯琥珀酸酐衍生物。在不同的實施方案中，表面活性劑基本上不含至不含磷脂(例如卵磷脂)和/或胺基酸(例如肌氨酸)。在一個實施方案中，表面活性劑的分子量小於IOOO，在另一個實施方案中小於約950,例如約250，約300，約500，約600，約700，或約800。在一個實施方案中，表面活性劑選自由C8-30烴基取代的磺酸鹽/酯、琥珀醯亞胺、琥珀酸鹽/酯、和它們的混合物組成的組。在一個實施方案中，鹼金屬硼酸鹽M體包含不超過一種的表面活性劑。M體中表面活性劑、鹼金屬硼酸鹽和潤滑粘性的油的量如表l中所示。表l實施方案(在分散體中的重量％)1234鹼金屬硼酸鹽20-9030-8040-7045-65表面活性劑0.1-303-255-207-15潤滑粘性的油9.9-79.917-6725-5528-4810潤滑粘性的油潤滑油組合物包括天然的或合成的潤滑粘性的油、衍生自加氫裂化、氬化、加氬精製和未精煉、精煉和再精煉的油及其混合物。天然油包括動物油、植物油、礦物油及其混合物。合成油包括烴類油、矽基油和含磷酸的液體酯。合成油可通過費-託法氣至液合成工藝以及其它氣至液體油製得。在一個實施方案中，本發明的組合物當用於氣至液體油中時是有用的。通常可以將費-託法烴或蠟加氫異構化。在一個實施方案中，基礎油包含聚a烯烴，包括PAO-2，PAO-4，PAO-5，PAO-6，PAO-7或PAO-8。在一個具體實施方案中，聚a烯爛由十二烯製得，在另一個實施方案中由癸烯製得。在一個實施方案中，潤滑粘性的油是酯，例如己二酸酯。在一個實施方案中，潤滑粘性的油至少部分為聚合物(也可稱為粘度改性劑)，包括苯乙烯-丁二烯的氫化的共聚物、乙烯-丙烯聚合物、聚異丁烯、氫化的苯乙烯-異戊二烯聚合物、氫化的異戊二烯聚合物、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、聚烷基苯乙烯、烯基芳基共軛二烯共聚物、聚烯烴、聚甲基丙烯酸烷基酯和馬來肝-苯乙烯共聚物的酯。在不同的實施方案中，聚合物包括聚曱基丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸烷基酯和馬來酐-苯乙烯共聚物的酯、聚異丁烯或其混合物。潤滑粘性的油類也可如"美國石油學會(API)基礎油互換性指南"(AmericanPetroleumInstitute(API)BaseOilInterchangeabilityGuidelines)中所述那樣定義。在一個實施方案中，潤滑粘性的油包括API的第I、II、III、IV、V、VI類的基礎油或其混合物，在另一個實施方案中為API的第II、III、IV類的基礎油或其混合物。在另一個實施方案中，潤滑粘性的油是第I或II類的基礎油，在另一個實施方案中為第III類基礎油。潤滑粘性的油的存在量一般為從大約100重量％減去本發明化合物的量之後所剩的餘量。11在一個實施方案中，潤滑組合物以濃縮和/或全配製潤滑劑的形式存在。潤滑組合物的鹼金屬硼酸鹽^t體和/或其它性能添加劑與潤滑粘性的油和/或稀釋油的比率以重量計包括約1:99至約99:1、或約80:20至約10:卯的範圍。潤滑脂增稠劑在一個實施方案中，本文所述的潤滑組合物進一步包含潤滑脂增稠劑。當潤滑組合物包含潤滑脂增稠劑時，組合物可被描述為潤滑脂組合物。潤滑脂增稠劑包括衍生自(i)無機粉末，例如粘土、有機粘土、膨潤土、煅制二氧化矽、方解石、炭黑、顏料、銅酞菁或其混合物、(ii)羧酸和/或酯(例如一元或多元羧酸和/或其酯)、(iii)聚脲或雙脲、或其混合物的材料。在一個具體實施方案中，潤滑脂增稠劑是衍生自例如二氧化矽、粘土或其它填料類型的非皂基增稠劑。在一個具體實施方案中，潤滑脂增稠劑衍生自方解石。方解石增稠劑通常為高鹼性磺酸鉤的形式或使用羧酸鹽。在一個具體實施方案中，潤滑脂增稠劑衍生自高鹼性磺酸釣。羧酸和/或其酯包括一元或多元羧酸和/或其酯，或其兩種或更多種的混合物。多元羧酸和/或酯可為二羧酸和/或其酯。潤滑脂增稠劑通常衍生自羧酸和/或酯的金屬鹽。金屬通常包括鹼金屬、鹼土金屬、鋁、鈦或其混合物。合適的金屬的實例包括鋰、鉀、鈉、鉤、鎂、鋇、鋁、鈦和其混合物。在一個實施方案中，金屬包括鋰、4丐、鋁或其混合物。在一個實施方案中，金屬包括鋰。在一個實施方案中，金屬包括4丐。在一個實施方案中，二羧酸酯包括二酯。在一個實施方案中，羧酸和/或酯包括一種或多種支鏈脂環族的或直鏈的、飽和或不飽和的、被單羥基或多羥基取代的或未被取代的羧酸和/或酯。在一個實施方案中，羧酸包括一種或多種醯氯。在一個實施方案中，羧酸酯包括一種或多種羧酸與一種或多種醇的一種或多種酯。醇可為具有1至約5個碳原子的醇。在不同的實施方案中，羧酸每個分子中含有約2至約30、或約4至約30、或約8至約27、或約12至約24、或約16至約20個碳原子。在一個具體實施方案中，羧酸和/或其酯包括一種或多種一元羧酸和/或其酯、一種或多種二羧酸和/或其酯、或其兩種或更多的混合物。在一個具體實施方案中，羧酸包括鏈烷酸。在一個實施方案中，羧酸和/或其酯包括一種或多種二羧酸和/或其酯和/或一種或多種多元羧酸和/或其酯的混合物。在一個實施方案中，羧酸和/或其酯包括一種或多種一元羧酸和/或其酯、和一種或多種二羧酸和/或多元羧酸和/或其酯的混合物。在不同的實施方案中，二羧酸和/或多元羧酸和/或其酯與一元羧酸和/或其酯的重量比為約5:95至約60:40，或約io:卯至約50:50，或約20:80至約40:60，或約30:70。在一個實施方案中，羧酸和/或其酯包括一種或多種羥基硬脂酸和/或這些酸的酯。合適的羥基硬脂酸的實例包括9-羥J^更脂酸、10-羥基哽脂酸、12-羥基硬脂酸、或其兩種或更多種的混合物。酯可包括一種或多種甲基酯或天然酯，例如9-羥基石更脂酸甲酯、10-羥基石更脂酸曱酯、12-羥基》更脂酸甲酯、氬化的蓖麻子油、或其兩種或更多種的混合物。在一個實施方案中，羧酸包括月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、花生酸、二十二烷酸和/或二十四烷酸。在一個實施方案中，羧酸包括十一碳烯酸、肉豆蔻腦酸、棕櫚油酸、油酸、順式9-二十碳烯酸、反油酸、順式二十烯酸、芥子酸、神經酸、2，4-己二烯酸、亞油酸、12-羥基十四烷酸、10-羥基十四烷酸、12-羥基十六烷酸、8-羥基十六烷酸、12-羥基二十烷酸、16-羥基二十烷酸、11，14-二十碳二烯酸、亞麻酸、順-8，ll，14-二十碳三烯酸、花生四烯酸、順-5，8，ll，14，17-二十碳五烯酸、順-4，7，10，13，16，19-廿二碳六烯酸、全反式視黃酸、蓖麻醇酸、月桂烯酸、桐酸、十八碳三烯-4-酮酸、香茅酸、神經酸、術〉香酸、脫落酸中的一種或多種、或其兩種或更多種的混合物。在一個實施方案中，羧酸包括棕櫚油酸、油酸、亞油酸、亞麻酸、十八碳三烯-4-酮酸、桐酸或其兩種或更多種的混合物。13在一個實施方案中，潤滑脂增稠劑包括12-羥基硬脂酸及其鹽。在一個實施方案中，羧酸包括異辛二酸、辛二酸、壬二酸(杜鵑花酸)、癸二酸(皮脂酸)、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、十五碳酸或其兩種或更多種的混合物。在一個實施方案中，羧酸包括壬二酸(杜鵑花酸)。在一個實施方案中，羧酸包括癸二酸(皮脂酸)。活性羧酸官能團可以由酯提供，例如己二酸二曱酯、壬二酸(杜鵑花酸)二甲酯、癸二酸(皮脂酸)二甲酯、己二酸二乙酯、壬二酸(杜鵑花酸)二乙酯、癸二酸二乙酯(皮脂酸二乙酯)或其兩種或更多種的混合物。在一個實施方案中，潤滑脂增稠劑包括多脲增稠劑，多脲增稠劑通過使二異氰酸酯與胺反應形成，該反應形成(i)雙脲，例如亞甲基二異氰酸酯或曱苯二異氰酸鹽與單胺(例如十八烷基胺或油胺)的反應產物，(ii)聚脲，例如亞曱基二異氰酸酯或甲苯異氰酸酯在第一階段與乙二胺、在第二階段與脂肪族胺(例如十八烷基胺或油胺)的反應產物，產生每分子具有超過兩個脲鍵聯、有些每分子具有兩個鍵聯的低聚物的混合物，(iii)通過利用低分子量的酸(例如乙酸或碳酸)的釣鹽與聚脲結合以使潤滑脂稠化而形成的聚脲複合物。在一個實施方案中，潤滑脂增稠劑由聚脲或雙脲組成，該聚脲或雙脲是通過使二異氰酸酯與脂肪族胺或者多胺和脂肪族胺反應而形成的。在不同的實施方案中，潤滑脂增稠劑的含量選自潤滑脂組合物的約3至約40、約4至約35、約4至約30、約5至約25和約5至約20重量％。潤滑脂增稠劑可單獨使用或組合使用。用於潤滑脂組合物的其它性能添加劑任選地，潤滑脂組合物可進一步包含一種或多種其它性能添加劑。所述其它性能添加劑包括金屬鈍化劑、抗氧化劑、抗磨劑、防鏽劑、粘度改性劑、極壓劑或其兩種或更多種的混合物。金屬鈍化劑包括，例如，苯並三唑、苯並咪唑、2-烷基聯硫基苯並咪唑、2-烷基聯硫基苯並噻唑、2-(N，N-二烷基二硫氨基甲醯基)-苯並瘞唑、142，5-雙(烷基-二硫)-1，3，4-噻重氮、2，5-雙(]\，]\-二烷基二硫-氨基曱醯基)-1,3，4-噻重氮、2-烷基聯硫基-5-巰基瘞重氮的一種或多種衍生物或其混合物。苯並三唑化合物可以在一個或多個下述環位置包括烴基取代1-或2-或4-或5-或6-或7-苯並三唑。該烴基可含有1至約30個碳原子，在一個實施方案中1至約15個碳原子，在一個實施方案中為1至約7個碳原子。金屬鈍化劑包括5-甲基苯並三唑(甲苯基三唑)。金屬鈍化劑可以以選自由約0重量％至約5重量％、約0.0002重量％至約2重量％、和約0.001重量％至約1重量％組成的組的濃度存在於潤滑脂組合物中。抗氧化劑包括磷硫化的萜烯、硫化的酯、芳香族胺和受阻酚、或其兩種或更多種的混合物。抗氧^f匕劑可以以選自由約0重量％至約12重量％、約0.1重量％至約6重量％、和約0.25重量％至約3重量％組成的組的濃度存在於潤滑脂組合物中。抗磨劑包括一種或多種金屬硫代磷酸鹽。它們可包括二烷基二硫代磷酸鋅、磷酸酯或其鹽、亞礴酸鹽/酯或含磷的酯、醚或醯胺。抗磨劑可以以選自由約0重量％至約10重量％、和約0.1重量％至約5重量％組成的組的濃度存在於潤滑脂組合物中。防鏽劑包括一種或多種金屬磺酸鹽，例如磺酸鉀或磺酸鎂，羧酸的胺鹽，例如辛酸辛基銨，十二烯基琥珀酸或酐和脂肪酸(例如油酸)與多胺(例如多亞烷基多胺，例如三亞乙基三胺)的縮合產物，或烯基琥珀酸(其中烯基含有約8至約24個碳原子)與醇(例如聚乙二醇)的半酯。防鏽劑可以以選自由約0重量％至約4重量％、約0.02%至大約2重量％、和約0.05重量％至約1重量％組成的組的濃度存在於潤滑脂組合物中。粘度改性劑包括一種或多種聚合材料，包括苯乙烯-丁二烯橡膠、乙烯-丙烯共聚物、聚異丁烯、氫化的苯乙烯-異戊二晞聚合物、氫化的自由基異戊二烯聚合物、聚曱基丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、聚烷基苯乙烯、烯基芳基共軛二烯共聚物、聚烯烴、聚甲基丙烯酸烷基酯、馬來酸酐-苯乙烯共聚物的酯及其混合物。粘度改性劑可以以選自由約0重量％至約30重量o/。、約0.5%至約20重量％、和約1重量％至約5重量％組成的組的濃度存在於潤滑脂組合物中。可使用的極壓(EP)劑可以包括一種或多種石克或氯硫EP劑、氯化的烴EP劑、磷EP劑或其兩種或多種的混合物。這種EP劑的實例可包括氯化的蠟、有枳J克化物和多硫化物，例如節基二石克化物、雙-(氯節基)二硫化物、二丁基四硫化物、硫化的鯨油、硫化的油酸甲酯、疏化的烷基酚、硫化的二聚戊烯、硫化的碎烯和硫化的狄爾斯-阿德耳(Dids-Alder)加成物；磷硫化的烴，例如磷硫化物與松節油或油酸甲酯的反應產物，磷酯，例如二烴和三烴亞磷酸酯，即，亞磷酸二丁酯、亞磷酸二庚酯、亞磷酸二環已基酯、亞磷酸戊基苯基酯；亞磷酸二戊基苯基酯、亞磷酸十三烷基酯、二硬脂醯亞磷酸酯和聚丙烯取代的酚亞磷酸酯；金屬的硫代氨基曱酸鹽，例如二辛基二硫代氨基甲酸鋅和庚基酚二酸鋇、二環已基二硫代磷酸鋅和二硫代磷酸的鋅鹽組合。極壓劑可以以選自由約0重量％至約10重量％、約0.25%至大約5重量％、和約0.5重量o/。至約2.5重量％組成的組的濃度存在於潤滑脂組合物中。用於金屬加工液組合物的其它性能添加劑在一個實施方案中，適於金屬加工液的潤滑組合物進一步包含其它性能添加劑。所述其它性能添加劑通常選自由消泡劑、氣味掩蔽劑、金屬鈍化劑、抗菌劑和防鏽劑組成的組。氣味掩蔽劑通常包括綠蘋果、桑葚、西瓜、櫻桃、水果片和檸檬(greenapple、Mulberry、Watermelon、Cherry、FruitSlices和Lemon,全部可從InternationalFragranceandTechnology和其它類4以公司購得)。可用的消泡劑包括烷基聚曱基丙烯酸酯。可用的金屬鈍化劑包括三唑，例如16甲苯基三唑。製備潤滑脂和金屬加工組合物的方法在一個實施方案中，本發明提供了製備潤滑脂組合物的方法，包括將U)潤滑粘性的油；(b)鹼金屬硼酸鹽分lt體，其中所ii^金屬硼酸鹽具有1鹼金屬相對於大於3.25硼的摩爾比；(c)潤滑脂增稠劑；和(d)任選地，其它性能添加劑摻混，從而形成潤滑脂。在一個實施方案中，本發明提供了製備潤滑脂組合物的方法，包括下述步驟(1)由物理加工/能夠由物理加工獲得^t體，其中該^:體包含(i)鹼金屬硼酸鹽，其中所M金屬硼酸鹽具有1鹼金屬相對於大於3.25硼的摩爾比；(ii)表面活性劑；和(iii)潤滑粘性的油；(2)任選地，將步驟(1)的M體與潤滑粘性的油摻混；和(3)將步驟(1)和/或(2)的產物與潤滑脂增稠劑摻混。在一個實施方案中，本發明提供了用金屬加工液潤滑設備的方法，包括向該設備提供本文公開的潤滑組合物。金屬加工液一般可通過包括下述步驟的方法製得(1)由物理加工/能夠由物理加工獲得^:體，其中該#體包含(0鹼金屬硼酸鹽，其中所ii^金屬硼酸鹽具有1鹼金屬相對於大於3.25硼的摩爾比；(ii)表面活性劑；和(iii)潤滑粘性的油；和(2)任選地，將步驟(1)的^L體與潤滑粘性的油摻混。金屬加工液通常不含潤滑脂增稠劑。形成分散體的方法由本領域已知的物理加工獲得/能夠由該物理加工獲得，例如WO2005/097952(但是WO2005/097952沒有^>開鹼金屬硼酸鹽，但方法類似)。例如，通過混合和然後使用垂直珠磨機碾磨直至獲得所需粒度的鹼金屬硼酸鹽，由此製備鹼金屬硼酸鹽、表面活性劑和油的漿體。形成的典型^t體具有上ii^1中所述的組成。在一個實施方案中，該方法包括上述方法中的步驟(2)。在一個實施方案中，步驟(2)的產物是濃縮物。在一個實施方案中，可在該方法的步驟(2)和/或步驟(3)的一個(或兩個)中添加其它性能添加劑。製備潤滑脂的方法包括分批、半連續或非分批的方法。基於*體的重量，製備^體的方法一般4吏用小於20重量％的水，或小於10重量％的水，或約0重量％至約2重量％的水，或約0重量％的水。在存在水作為^t介質的情況下製備^L體是不太令人滿意的，因為所獲*體通常需要額外的加熱步驟以去除過量的水。在本文中，所述水不包括任何結晶水或7jc合水。工業應用本發明的方法可用於潤滑多種需要潤滑脂和/或金屬加工液的機械設備。潤滑脂包括複合皂潤滑脂、鋰複合皂潤滑脂、釣皂潤滑脂、低噪皂潤滑脂和短纖維高皂含量潤滑脂。低噪潤滑脂可用於滾動元件軸承用途中，例如泵或壓縮機。複合皂潤滑脂可為光滑的或顯示出顆粒。複合潤滑脂可含有多元羧酸，例如二羧酸。金屬加工液包括絞削液、滾軋液、切削液、加壓液和成型液。下述實施例說明了本發明。這些實施例是並非是窮盡的，並且不是為了限制本發明的範圍。實施例製備例l*體的製備將約3.9kg的四水合五硼酸鉀、約0.79kg的聚異丁烯琥珀酸(大約25°/。的油)和約3.1kg的潤滑粘性的油摻混，形成漿體，由此製備M體。然後j吏用可購自W.A.B.A.G.，Basel的實驗室級Dyno-MillECMMulti-Lab水平珠磨機，利用約0.5mm的氧化釔處理氧化鋯(YTZ)珠，在約14m/s"的轉子端速度下和約71'C的最大出口溫度下攪拌漿體。產生的*體包含約10重量％的表面活性劑、約40重量％的潤滑粘性的油、約50重量％的四7jC合五硼酸鹽(通過X射線衍射確定)，並且使用CoulterLS-230測定具有約0.46微米的粒度。*體具有大於4000的NTU(純淨時)以及1607的NTU(對於5體積％)。製備例2*體的製備將約4.22kg的四7jc合五硼酸鉀、約0.84kg的聚異丁烯琥珀醯亞脫大約30%的油)和約3.4kg的潤滑粘性的油摻混，形成漿體，由此製備*體。然後l吏用可購自W.A.B.A.G.，Basel的實驗室級Dyno-MillECMMulti-Lab水平珠磨機，利用約0.5mm的YTZ珠，在約14m/s"的轉子端速度下和約73X:的最大出口溫度下攪拌漿體。所獲M體包含大約10重量％的表面活性劑、約40重量％的潤滑粘性的油、約50重量％的四水合五硼酸鹽(通過X射線衍射確定)，並且^f吏用CoulterLS-230測定具有約1.0微米的粒度。*體具有大於4000的NTU(純淨時)以及約2223的NTU(對於5體積％)。製備例3*體的製備將約4.2kg的四水合五硼酸鉀、約0.84kg的聚異丁烯琥珀酸酯(大約44%的油)和約3.37kg的潤滑粘性的油摻混，形成漿體，由此製備分散體。然後4吏用可購自W.A.B.A.G.，Basel的實驗室級Dyno-MillECMMulti-Lab水平珠磨機，利用約0.5mm的YTZ珠，在約14m/s-1的轉子端速度下和約80'C的最大出口溫度下攪拌漿體。所獲M體包含大約10重量％的表面活性劑、約40重量％的潤滑粘性的油、約50重量％的四7JC合五硼酸鹽(通過X射線衍射確定)，並且使用CoulterLS-230測定具有約1.7微米的粒度。M體具有大於4000的NTU(純淨時)以及約3150的NTU(對於5體積％)。製備例4*體的製備19將約4.2kg的四水合五硼酸鉀、約0.84kg的聚異丁烯琥珀^/與二乙基乙醇胺的酯/鹽產物(大約33%的油)和約3.34kg的潤滑粘性的油摻混，形成漿體，由此製備M體。然後使用可購自W.A.B.A.G.，Basel的實驗室級Dyno-MillECMMulti-Lab7jC平珠磨機，利用約0.5mm的YTZ珠，在約14m/s"的轉子端速度下和約70'C的最大出口溫度下攪拌漿體。所獲*體包含大約10重量％的表面活性劑、約40重量％的潤滑粘性的油、約50重量。/。的四水合五硼酸鹽(通過X射線衍射確定)，並且使用CoulterLS-230測定具有約1.0微米的粒度。^t體具有大於4000的NTU(純淨時)以及約2235的NTU(對於5體積％)。製備例5M體的製備將約4.2kg的四水合五硼酸鉀、約0.84kg的聚異丁烯琥珀酸(大約25%的油)和約3.34kg的潤滑粘性的油摻混，形成漿體，由此製備*體。然後4吏用可購自W.A.B.A.G.，Basel的實驗室級Dyno-MillECMMulti-Lab水平珠磨機，利用約0.5mm的YTZ珠，在約14m/s"的轉子端速度下和約68"C的最大出口溫度下攪拌漿體。所獲M體包含大約10重量％的表面活性劑、約40重量％的潤滑粘性的油、約50重量。/。的四7jC合五硼酸鹽(通過X射線衍射確定)，並且使用CoulterLS-230測定具有約4.8微米的粒度。M體具有大於4000的NTU(純淨時)以及約2559的NTU(對於5體積％)。潤滑脂實施例通過已知的方法，並4吏用製備例1至5中製備的M體製備潤滑脂實施例1至5(分別為GR1至GR5)。潤滑脂實施例6至10(分別為GR6至GR10)類似於GR1至GR5,不同的是在各種潤滑脂中存在約4重量％的二烷基二硫代磷酸鋅。對比例1(CE1)是與固體四7jc合五硼酸鉀摻混的鋰複合潤滑脂。對比例2(CE2)與CE1類似，不同的是CE2進一步含有約4重量0/020的二烷基二硫代磷酸鋅。使用美國材料試驗協會方法(ASTMMethods)D217(潤滑脂稠度/針入度)、D2596U^l壓測試)、D2266(4球抗磨測試)、D2265(潤滑脂滴點)和D2509(Timken極壓測試)的方法評估潤滑脂組合物(GR1至GRIO，CE1和CE2)。結果表明，本發明和對比例的組合物在D217、D2596和D2266測試中具有可接受的性能。D2265和D2509測試的結果為tableseeoriginaldocumentpage21得到的結果表明，本發明的潤滑組合物(例如潤滑脂組合物)能夠提供可接受的磨損性能、可接受的極壓性能。另外，本發明的潤滑組合物與含有固體四水合五硼酸鉀的潤滑脂相比，具有改善的潤滑脂稠;l/針入度。眾所周知，一些上述材料在最終配方中會相互作用，因而最終配製物中的組分可能不同於最初所添加的。由此形成的產品，包括在預期應用中使用本發明的潤滑組合物所形成的產品，可能不易描述。但是，所有這些變化和反應產物都包括在本發明的範圍之內；本發明包括通過將上述組分混合而製得的潤滑劑組合物。雖然聯繫優選實施方案解釋了本發明，但M當理解，在閱讀了說明書後其各種變化對於本領域技術人員來說都是顯而易見的。因此，應當理解，本文所公開的發明本身覆蓋了落入權利要求範圍之內的這些變化。權利要求1.潤滑組合物，包含(a)潤滑粘性的油；(b)鹼金屬硼酸鹽分散體，其中所述鹼金屬硼酸鹽具有1鹼金屬相對於大於3.25硼的摩爾比；以及(c)任選地，潤滑脂增稠劑。2.權利要求l的潤滑組合物，進一步包含潤滑脂增稠劑。3.權利要求2的組合物，其中所述潤滑脂增稠劑衍生自羧酸和/或酯的金屬皂，其中該金屬皂的金屬選自由鹼金屬、鹼土金屬、鈦、鋁及其混合物組成的組。4.權利要求2的組合物，其中所述羧酸和/或酯衍生自羥基硬脂酸。5.權利要求2的組合物，其中所述潤滑脂增稠劑衍生自高鹼性磺酸鉤。6.權利要求2的組合物，其中所述潤滑脂增稠劑由聚脲或雙脲組成，該聚脲或雙脲是通過使二異氰酸酯與脂肪族胺或者多胺和脂肪族胺反應而形成的。7.權利要求2的組合物，其中所述潤滑脂增稠劑由非皂基增稠劑組成，所述非皂基增稠劑選自由二氧化矽、粘土、其它填料類型及其混合物組成的組。8.權利要求l的潤滑組合物，不含潤滑脂增稠劑。9.權利要求l的潤滑組合物，其中所i^金屬硼酸鹽^l體由物理加工獲得/能夠由物理加工獲得。10.權利要求7的潤滑組合物，其中所述物理加工選自由靜態混合、碾磨、研磨、壓碎、攪拌、超聲波輻射及其組合組成的組。11.權利要求7的潤滑組合物，其中所述物理加工產生了具有選自由約10納米至約10微米、或約50納米至約5微米、和約100納米至約1微米組成的組的平均粒度的鹼金屬硼酸鹽。12.權利要求1的潤滑組合物，其中該潤滑組合物具有選自由約200或更高、約500至約3500、和約800至約3000組成的組的比濁法濁度單位。13.權利要求1的潤滑組合物，其中所M金屬硼酸鹽具有選自由大約l:3.5至約l:10、約l:4至約l:8、和約1:4.2至約1:6組成的組的鹼金屬與硼的摩爾比。14.權利要求1的潤滑組合物，其中所ii^金屬硼酸鹽是結晶的鹼金屬五硼酸鹽。15.權利要求1的潤滑組合物，其中所M金屬硼酸鹽是結晶的硼酸鍾。16.權利要求1的潤滑組合物，其中所ii^面活性劑選自由琥珀醯亞胺、琥珀酸鹽/酯、C8-30烴基取代的磺酸鹽/酯、和它們的混合物組成的組。17.權利要求1的潤滑組合物，其中所i^金屬硼酸鹽M體含有不超過一種的表面活性劑。18.權利要求1的潤滑組合物，其中所^^金屬硼酸鹽^t體含有約0重量％至約2重量％的M體。19.權利要求1的潤滑組合物，其中所ii^金屬硼酸鹽^t體含有約40重量％至約70重量％的鹼金屬硼酸鹽、約5重量％至約20重量％的表面活性劑和約25重量％至約55重量％的潤滑粘性的油。20.潤滑才幾械設備的方法，包括向機械設備供應潤滑組合物，該潤滑組合物包含(a)潤滑粘性的油；(b)鹼金屬硼酸鹽M體，其中該鹼金屬硼酸鹽具有1鹼金屬相對於大於3.25硼的摩爾比；以及(c)任選地，潤滑脂增稠劑。21.權利要求20的方法，其中所述機械設備需要潤滑脂或金屬加工液。22.權利要求1的鹼金屬硼酸鹽*體的用途，用作用於(i)潤滑脂或(ii)金屬加工液的抗磨劑或極壓劑。全文摘要本發明涉及含有鹼金屬硼酸鹽的潤滑組合物。本發明還提供了通過利用含鹼金屬硼酸鹽的潤滑組合物使用潤滑脂或金屬加工液潤滑設備的方法。文檔編號C10M125/26GK101627107SQ200880006488公開日2010年1月13日申請日期2008年2月20日優先權日2007年2月28日發明者R·A·丹尼斯,W·C·沃德申請人:盧布裡佐爾公司