專利名稱:含磷化合物的組合物作為潤滑劑組合物中的抗磨損添加劑的用途的制作方法
技術領域:
本公開涉及潤滑劑添加劑及其組合物,所述潤滑劑添加劑及其組合物可在潤滑流 體中用于提供穩固的抗磨損特性而不犧牲抗點蝕性能。本公開還涉及潤滑劑添加劑以及包 含所述潤滑劑添加劑的濃縮物的制備,以及用包括所述潤滑劑添加劑的潤滑流體潤滑的裝置。
背景技術:
潤滑組合物用于預防在操作條件對機器的損害。特別地,在邊界潤滑條件下,潤滑 劑必須起作用以使有害的金屬_金屬接觸減到最低程度。潤滑劑添加劑化學可用于在邊界 潤滑條件下提供保護,但是這些添加劑有時不利地影響其它性能特征。例如,潤滑劑能夠提 供一系列的表面疲勞保護,例如,針對形成脊狀侵蝕、波狀侵蝕、塊狀侵蝕等的保護,但是對 其它類型的表面疲勞諸如點蝕具有有害影響。因此,期望提供一種添加劑組合物,所述添加 劑組合物既可以提供優異的常規的抗磨損性能又可以提供良好的抗點蝕性能。特別地,需 要可以提供改善的抗磨損以及改善的點蝕性能的潤滑劑組合物,所述抗磨損是通過汽車篩 選試驗諸如高溫L-37試驗來證明的,所述點蝕性能是通過FZG點蝕試驗來證明的。現在發現,如下所述的添加劑化學的某些組合物可以容易地配制為潤滑組合物, 得到用于提供這些所需潤滑性能特征的獨特的解決方案。
發明內容
本公開描述了新的潤滑劑組合物,其可以滿足包括美國、歐洲和亞洲在內的全世 界的初始設備制造廠家(OEM)以及維護添加應用(service fill applications)的抗磨 損和抗點蝕需求。本公開主要涉及以下技術方案1.潤滑劑組合物,包括(a)第一磷化合 物,所述第一磷化合物是通過以下步驟形成的(i)使0,0-二烴基二硫代磷酸與環氧化物 反應以形成產物;(ii)使所述產物與五氧化二磷反應以產生酸式磷酸酯中間體;和(iii) 用至少一種第一胺中和所述中間體的至少主要部分;(b)第二磷化合物,所述第二磷化合 物是通過硫源與亞磷酸二烴基酯反應形成的;(c)第三磷化合物,所述第三磷化合物是通 過酸式磷酸酯與至少一種第二胺反應形成的;(d)其中第一磷化合物在潤滑劑組合物中的 存在用于為潤滑劑組合物提供約120-約350ppm的磷,且所述第一胺和第二胺可以是相同 或不同的。2.技術方案1的潤滑劑組合物,其中存在于潤滑劑組合物中的磷的總量為約 500-約1500ppm。3.技術方案1的潤滑劑組合物,其中存在于潤滑劑組合物中的磷的總量 為約800-約llOOppm。4.技術方案1的潤滑劑組合物,其中所述的0,0-二烴基二硫代磷 酸是0,0-二(4-甲基-2-戊基)二硫代磷酸。5.技術方案1的潤滑劑組合物,其中所述 0,0- 二烴基二硫代磷酸是0,0' -二(正己基)二硫代磷酸。6.技術方案1的潤滑劑組 合物,其中所述環氧化物選自環氧乙烷、環氧丙烷、氧化苯乙烯、 -甲基氧化苯乙烯、對甲 基氧化苯乙烯、氧化環己烯、氧化環戊烯、氧化十二碳烯、氧化十八碳烯、2,3_氧化丁烯、1,2_氧化丁烯、1,2_氧化辛烯、3,4_氧化戊烯、和4-苯基-1,2-氧化環己烯。7.技術方案1 的潤滑劑組合物,其中所述第一胺選自脂肪族胺、芳香族胺、環脂族胺、雜環胺、和羧基胺。 8.技術方案1的潤滑劑組合物,其中所述第一胺是C11-C14S烷基伯胺的混合物。9.技術方 案1的潤滑劑組合物,其中所述亞磷酸二烴基酯選自亞磷酸氫二月桂基酯、亞磷酸氫二丁 基酯和亞磷酸二油烯基酯。10.技術方案1的潤滑劑組合物,其中所述亞磷酸二烴基酯是亞 磷酸氫二丁基酯。11.技術方案1的潤滑劑組合物的第二磷化合物,其中所述硫源選自元 素硫、硫化異丁烯、和多硫化物。12.技術方案1的潤滑劑組合物,其中所述酸式磷酸酯包 括單烴基酸式磷酸酯、磷酸二烴基酯、或單烴基酸式磷酸酯和二烴基酸式磷酸酯的混合物。 13.技術方案1的潤滑劑組合物,其中所述酸式磷酸酯選自戊基酸式磷酸酯、雙-(2-乙基 己基)酸式磷酸酯、和二戊基酸式磷酸酯。14.技術方案1的潤滑劑組合物,另外包括主要 量的基礎油。15.技術方案1的潤滑劑組合物,另外包括可溶于油的無灰分散劑,所述可溶 于油的無灰分散劑選自琥珀酰亞胺分散劑、琥珀酸酯分散劑、琥珀酸酯-酰胺分散劑、曼 尼希堿分散劑、它們的磷酸化的形式、和它們的硼酸化的形式。16.技術方案1的潤滑劑組 合物,另外包括以下的一種或多種空氣驅逐添加劑、抗氧化劑、腐蝕抑制劑、泡沫抑制劑、 金屬清凈劑、有機磷化合物、密封物膨脹劑、粘度指數改進劑、和極壓添加劑。17.潤滑機器 部件的方法,包括用包括技術方案1的潤滑劑組合物在內的潤滑劑組合物潤滑所述機器部 件。18.技術方案17的方法,其中所述機器部件包括齒輪、軸、差速器、發動機、曲軸、變速 器、或離合器。19.技術方案18的方法,其中所述變速器選自自動變速器、手動變速器、自動 手動變速器、半自動變速器、雙離合器變速器、無級變速器、和環形變速器。20.技術方案18 的方法,其中所述離合器包括連續滑動轉矩轉換器離合器、滑動轉矩轉換器離合器、鎖定轉 矩轉換器離合器、啟動離合器、一種或多種轉換離合器、或電子控制的轉換器離合器。21.技 術方案18的方法,其中所述齒輪選自汽車齒輪、固定齒輪箱、和軸。22.技術方案18的方 法,其中所述齒輪選自準雙曲面齒輪、正齒輪、斜齒輪、傘形齒輪、蝸輪、齒條-齒輪傳動裝 置、行星齒輪組、和漸開線齒輪。23.技術方案18的方法,其中所述差速器選自直差速器、回 轉差速器、止滑差速器、離合器型止滑差速器、和鎖止式差速器。24.技術方案18的方法,其 中所述發動機選自內燃機、轉式發動機、燃氣渦輪發動機、四沖程發動機、和二沖程發動機。 25.技術方案18的方法,其中所述發動機包括活塞、軸承、曲軸、和/或凸輪軸。26.使用試 驗設備檢驗組合物的潤滑劑性能的方法,包括用技術方案1的潤滑劑組合物潤滑所述試驗 設備,所述試驗設備選自布氏粘度計,任何維氏硬度計試驗設備,SAE No. 2摩擦試驗機器, 電動機-驅動的Hydra-Matic 4L60-E自動變速器,ASTM D 471或D 676彈性體相容性試驗 設備,NOACK揮發度操作機器,用于ASTM D 2882、D 5182、D 4172、D3233、和D2782磨損程 序的任何試驗設備,ASTM發泡操作設備,ASTMD 130銅腐蝕試驗所需的試驗設備,由國際收 割機操作方法BT-9銹控制試驗所指定的試驗設備,ASTM D 892發泡試驗所需的試驗設備, ASTM D4998齒輪抗磨損性能試驗所需的試驗設備,Link Ml 158油/摩擦機器,L-33-1試驗 設備,L-37試驗設備,L-42試驗設備,L-60-1試驗設備,Strama4-Square電動機驅動的操作 機器,FZG試驗設備和部件,SSP-180操作機器,用于ASTM D 5579高溫循環耐久性操作的試 驗設備,Sauer-Danfoss系列22或系列90軸向活塞泵,John Deere Synchro-Plus變速器, SRV-磨損試驗器,4球試驗設備,LFW-I試驗設備,楔塊式離合器超限運動磨耗試驗(SCOWT) 設備,API CJ-4發動機試驗,L-33濕度腐蝕試驗,高溫循環耐久性試驗(ASTM D 5579),288
5小時VE發動機油性能試驗,L-38標準潤滑劑試驗,Denison P46活塞泵試驗臺,Sundstrand 動態腐蝕試驗臺,環塊法(block-on-ring)試驗設備,和用于在Mercon 、Mercon V、 Dexron ni、Dexron lll-H、Catei*pillar το-4、Allison c-4、JASO、GF-4、GF-5、 MIL-E、MIL-L、和程序II到VIII下進行試驗分析所需的任何試驗設備。27.改善潤滑流體 的抗磨損性能的方法,包括在潤滑流體中包括有效量的技術方案1的潤滑劑組合物。28.改 善潤滑流體的抗磨損和點蝕性能同時潤滑需要潤滑的汽車組件的方法,包括1)為需要潤 滑的汽車組件添加潤滑流體,所述流體包括(a)基礎油,和(b)技術方案1的潤滑劑組合 物;和2)操作包含所述流體的汽車組件。29.技術方案28的方法,其中所述流體的抗磨損 和點蝕性能相對于不含技術方案1的潤滑劑組合物的潤滑流體的性能得到改善。本發明的一個實施方案描述了一種潤滑劑組合物,所述潤滑劑組合物包括第一磷 化合物、第二磷化合物和第三磷化合物,所述第一磷化合物是通過以下步驟形成的使0, O-二烴基二硫代磷酸與環氧化物反應以形成產物,使所述產物與五氧化二磷反應以產生酸 式磷酸酯中間體并用至少一種第一胺中和所述中間體的至少主要部分;所述第二磷化合物 是通過使硫源與亞磷酸二烴基酯反應形成的;所述第三磷化合物是通過使酸式磷酸酯與至 少一種第二胺反應形成的;其中第一磷化合物在潤滑劑組合物中的存在用于為所述潤滑劑 組合物提供約120-約350ppm的磷,且所述第一胺和第二胺可以是相同或不同的。在另一個實施方案中,存在于潤滑劑組合物中的磷的總量為約500-約1500ppm。在另一個實施方案中,存在于潤滑劑組合物中的磷的總量為約800-約llOOppm。在一些實施方案中,所述0,0- 二烴基二硫代磷酸是0,0- 二(4-甲基-2-戊基) 二硫代磷酸。在其它實施方案中,所述0,0_ 二烴基二硫代磷酸是0,0' -二(正己基)二硫代磷酸。在一些實施方案中,所述環氧化物選自環氧乙烷、環氧丙烷、氧化苯乙烯、 -甲 基氧化苯乙烯、對甲基氧化苯乙烯、氧化環己烯、氧化環戊烯、氧化十二碳烯、氧化十八碳 烯、2,3-氧化丁烯、1,2-氧化丁烯、1,2-氧化辛烯、3,4-氧化戊烯、和4-苯基-1,2-氧化環 己火布ο在一些實施方案中,所述第一胺選自脂肪族胺、芳香族胺、環脂族胺、雜環胺、和
羧基胺。在一些實施方案中,所述第一胺是C11-C14叔烷基伯胺的混合物。在一些實施方案中,所述胺是選自以下的脂族胺叔辛基胺、叔十二烷基胺、叔 十四烷基胺、叔十八烷基胺、十六烷基胺、山崳基胺、十八烷基胺、二十烷基胺、二十二烷基 胺、二十四基胺、三十六烷基胺、六十五烷基胺(pentahexacontanyl amine)、環己基胺、正 己基胺、十二烷基胺、二(十二烷基)胺、三(十二烷基)胺、N-甲基-辛基胺、丁基胺、 油烯基胺、十四烷基胺、N-十二烷基三亞甲基二胺、苯胺、鄰甲基苯胺、聯苯胺、苯二胺、N, N' - 二仲丁基苯二胺4 -萘胺、 -萘胺、嗎啉、哌嗪、甲烷二胺、環戊基胺、乙二胺、六亞甲 基四胺、八亞甲基二胺、和N,N' -二丁基苯二胺。在一些實施方案中,所述胺是羥基取代的胺,選自乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、 異丙醇胺、對氨基苯酚、4-氨基-1-萘酚、8-氨基-1-萘酚、S -氨基茜素、2-氨基-2-乙 基-1,3-丙二醇、4-氨基-4'-羥基二苯醚、2-氨基間苯二酚、Ν-4-羥丁基-十二烷基胺、N-2-羥乙基-正辛基胺、N-2-羥丙基二壬基胺、N,N-二 - (3-羥丙基)-叔十二烷基胺、N-羥 基三乙氧基乙基_叔十四烷基胺、N-2-羥乙基-叔十二烷基胺、N-羥基六丙氧基丙基_叔 十八烷基胺、和N-5-羥基戊基二正癸基胺。在一些實施方案中,所述亞磷酸二烴基酯是亞磷酸氫二丁基酯。在其它實施方案中,所述亞磷酸二烴基酯選自亞磷酸氫二月桂基酯、亞磷酸氫二 丁基酯和亞磷酸二油烯基酯。在一些實施方案中,所述硫源選自元素硫、硫化異丁烯、和多硫化物。在一些實施方案中,所述酸式磷酸酯選自單烴基酸式磷酸酯、磷酸二烴基酯、或單 烴基酸式磷酸酯與二烴基酸式磷酸酯的混合物。在一些實施方案中,所述酸式磷酸酯選自戊基酸式磷酸酯、雙-(2-乙基己基)酸 式磷酸酯、和二戊基酸式磷酸酯。在一些實施方案中,所述潤滑劑組合物另外包括主要量的基礎油。在一些實施方案中,所述潤滑劑組合物另外包括可溶于油的無灰分散劑,所述無 灰分散劑選自琥珀酰亞胺分散劑、琥珀酸酯分散劑、琥珀酸酯-酰胺分散劑、曼尼希堿分散 劑、它們的磷酸化的形式、及它們的硼酸化的形式。在一些實施方案中,所述潤滑劑組合物另外包括以下的一種或多種空氣驅逐添 加劑、抗氧化劑、腐蝕抑制劑、泡沫抑制劑、金屬清凈劑、有機磷化合物、密封物膨脹劑、粘度 指數改進劑、和極壓添加劑。在另一個實施方案中,本發明包括潤滑機器部件的方法,包括用潤滑劑組合物潤 滑所述機器部件,所述潤滑劑組合物包括第一磷化合物、第二磷化合物和第三磷化合物,所 述第一磷化合物是通過以下步驟形成的使0,0-二烴基二硫代磷酸與環氧化物反應以形 成產物,使所述產物與五氧化二磷反應以產生酸式磷酸酯中間體并用至少一種第一胺中和 所述中間體的主要部分;所述第二磷化合物是通過使硫源與亞磷酸二烴基酯反應形成的; 所述第三磷化合物是通過使酸式磷酸酯與至少一種第二胺反應形成的;其中第一磷化合物 在潤滑劑組合物中的存在用于為潤滑劑組合物提供約120-約350ppm的磷,并且所述第一 胺和第二胺可以是相同或不同的。在一些實施方案中,所述機器部件包括齒輪、軸、差速器、發動機、曲軸、變速器、或
離合器ο在一些實施方案中,所述變速器選自自動變速器、手動變速器、自動手動變速器、 半自動變速器、雙離合器變速器、無級變速器和環形變速器。在一些實施方案中,所述離合器包括連續滑動轉矩轉換器離合器、滑動轉矩轉換 器離合器、鎖定轉矩轉換器離合器、啟動離合器、一種或多種轉換離合器、或電子控制的轉 換器離合器。在一些實施方案中,所述齒輪選自汽車齒輪、固定齒輪箱、和軸。在一些實施方案中,所述齒輪選自準雙曲面齒輪、正齒輪、斜齒輪、傘形齒輪、蝸 輪、齒條_齒輪傳動裝置、行星齒輪組、和漸開線齒輪。在一些實施方案中,所述差速器選自直差速器、回轉差速器、止滑差速器、離合器 型止滑差速器、和鎖止式差速器。在一些實施方案中,所述發動機選自內燃機、轉式發動機、燃氣渦輪發動機、四沖程發動機、和二沖程發動機。在一些實施方案中,所述發動機包括活塞、軸承、曲軸、和/或凸輪軸。另一個實施方案包括使用試驗設備來檢驗組合物的潤滑性質的方法,包括用潤滑 劑組合物潤滑所述試驗設備,所述潤滑劑組合物包括第一磷化合物、第二磷化合物和第三 磷化合物,所述第一磷化合物通過以下步驟形成使0,0- 二烴基二硫代磷酸與環氧化物反 應以形成產物,使所述產物與五氧化二磷反應以產生酸式磷酸酯中間體,和用至少一種第 一胺中和所述中間體的至少主要部分;所述第二磷化合物是通過使硫源與亞磷酸二烴基酯 反應形成的;所述第三磷化合物是通過是酸式磷酸酯與至少一種第二胺反應形成的;其中 所述第一磷化合物在潤滑劑組合物中的存在用于為潤滑劑組合物提供約120-約350ppm的 磷,且所述第一胺和第二胺可以是相同或不同的,所述試驗設備選自布氏粘度計,任何維 氏硬度計試驗設備,SAE No. 2摩擦試驗機器,電動機-驅動的Hydra-Matic 4L60-E自動 變速器,ASTM D 471或D 676彈性體相容性試驗設備,NOACK揮發度操作機器,用于ASTM D 2882、D 5182、D 4172、D3233和D2782磨損程序的任何試驗設備,ASTM發泡操作設備, ASTM D 130銅腐蝕試驗所需的試驗設備,由國際收割機操作方法BT-9銹控制試驗所指定 的試驗設備,ASTM D 892發泡試驗所需的試驗設備,ASTM D 4998齒輪抗磨損性能試驗所需 的試驗設備,Link Ml 158油/摩擦機器,L-33-1試驗設備,L-37試驗設備,L-42試驗設備, L-60-1試驗設備,Strama 4-Square電動機驅動的操作機器,FZG試驗設備和部件,SSP-180 操作機器,用于ASTM D 5579高溫循環耐久性操作的試驗設備,Sauer-Danfoss系列22或 系列90軸向活塞泵,John Deere Synchro-Plus變速器,SRV-磨損試驗器,4球試驗設備, LFW-I試驗設備,楔塊式離合器超限運動磨耗試驗(SCOWT)設備,APICJ-4發動機試驗, L-33濕度腐蝕試驗,高溫循環耐久性試驗(ASTM D5579),288小時VE發動機油性能試驗, L-38標準潤滑劑試驗,Denison P46活塞泵試驗臺,Sundstrand動態腐蝕試驗臺,環塊法 (block-on-ring)試驗設備,和用于在Mercon 、Mercon V、Dexron ni、Dexron Ill-Η、Caterpillar TO-4、Allison c-4、JAS0、GF-4、GF-5、MlL-E, mil-l、和程序 Il 到 VIII下進行試驗分析所需的任何試驗設備。在又一個實施方案中,本發明包括通過在潤滑流體中包括有效量的潤滑劑組合物 來改善潤滑流體的抗磨損性能的方法,所述潤滑劑組合物包括第一磷化合物、第二磷化合 物和第三磷化合物,所述第一磷化合物是通過以下步驟形成的使0,0-二烴基二硫代磷 酸與環氧化物反應以形成產物,使所述產物與五氧化二磷反應以產生酸式磷酸酯中間體, 并用至少一種第一胺中和所述中間體的至少主要部分;所述第二磷化合物是通過使硫源 與亞磷酸二烴基酯反應形成的;所述第三磷化合物是通過使酸式磷酸酯與至少一種第二 胺反應形成的,且其中第一磷化合物在潤滑劑組合物中的存在用于為潤滑劑組合物提供約 120-約350ppm的磷,且所述第一胺和第二胺是相同或不同的。在又一個實施方案中,本發明包括改善潤滑流體的抗磨損和點蝕性能同時潤滑需 要潤滑的汽車組件的方法,包括為需要潤滑的汽車組件添加潤滑流體并操作包含所述流體 的所述汽車組件,所述潤滑流體包括基礎油和潤滑劑組合物,所述潤滑劑組合物包括第一 磷化合物、第二磷化合物和第三磷化合物,所述第一磷化合物是通過以下步驟形成的使 o,o-二烴基二硫代磷酸與環氧化物反應以形成產物,使所述產物與五氧化二磷反應以產生 酸式磷酸酯中間體,并用至少一種第一胺中和所述中間體的至少主要部分;所述第二磷化
8合物是通過使硫源與亞磷酸二烴基酯反應形成的;所述第三磷化合物是通過使酸式磷酸酯 與至少一種第二胺反應形成的,且其中第一磷化合物在潤滑劑組合物中的存在用于為潤滑 劑組合物提供約120-約350ppm的磷,且所述第一胺和第二胺是相同或不同的。在一些實施方案中,所述流體的抗磨損和點蝕性能相對于不含所述潤滑劑組合物 的潤滑流體的性能有所改善。本公開還可以包括包含保護基的化合物。本領域技術人員應該理解,本公開的化 合物也可以用帶有對于純化或儲存有用的某些保護基來制備,并可以在用于待潤滑裝置之 前將其除去。官能團的保護和脫保護描述在由J. W. F. McOmie編輯的“Protective Groups in Organic Chemistry,,,Plenum Press (1973)以及"Protective Groups in Organic Synthesis”,第三版,Τ. W. Greene 和 P. G Μ. Wuts, Wiley-Interscience (1999)中。本公開的化合物可以包括所有的立體異構體(例如,順反異構體)和所公開的化 合物的所有光學異構體(例如,R和S對映異構體),以及這些異構體的外消旋混合物、非對 映體混合物和其它混合物。本公開的化合物和/或鹽可以以幾種互變異構形式存在,包括烯醇和酮的形式, 或亞胺和烯胺形式、和幾何異構體及其混合物。所有這種互變異構形式都被包括在本公開 的范圍內。互變異構體在溶液中作為互變異構組合的混合物存在。在固體形式,通常是一 種互變異構體占優勢。即使可能描述一種互變異構體,但是本公開包括所述化合物的所有 互變異構體。本公開還包括本公開的阻轉異構體。阻轉異構體是指可以被分離為旋轉受限的異 構體的化合物。本公開的化合物可以包含烯烴樣雙鍵。在存在有這種鍵時,本公開的化合物可以 作為順式和反式構型以及作為其混合物存在。如本文中使用的,術語“油組合物”、“潤滑組合物”、“潤滑油組合物”、“潤滑油”、“潤 滑劑組合物”、“完全配制的潤滑劑組合物”、和“潤滑劑”在描述包括主要量的基礎油加上次 要量的添加劑組合物的成品潤滑產品時被認為是同義的、完全可互換的術語。如本文中使用的,術語“添加劑包”、“添加劑濃縮物”、和“添加劑組合物”在描述 潤滑組合物除主要量的基礎油原料混合物之外的部分時被認為是同義的、完全可互換的術 語。如本文中使用的,術語“試劑”和“添加劑”在描述潤滑組合物除主要量的基礎油 原料混合物之外的任何單功能性組分時被認為是同義的、完全可互換的術語。如本文中使用的,術語“點蝕”是指導致在金屬(例如汽車齒輪)中產生小孔的一 種形式的局部腐蝕。如本文中使用的,術語“烴基取代基”或“烴基基團”以其平常的意義使用,其平常 的意義是本領域技術人員公知的。具體地,其是指以碳原子直接連接于分子的其余部分并 主要具有烴特征的基團。烴基基團的實例包括(1)烴取代基,S卩,脂肪族的(例如,烷基或烯基)、脂環族的(例如,環烷基、環烯 基)取代基,和芳香族、脂肪族和脂環族取代的芳香族取代基,以及其中通過分子的另一個 部分完成環的環狀取代基(例如,兩個取代基合起來形成環);(2)被取代的烴取代基,即包含非烴基團的取代基,所述非烴基團在本發明的情況中不改變主要的烴取代基(例如,鹵代(尤其是氯代和氟代)、羥基、烷氧基、巰基、烷基巰 基、硝基、亞硝基、和亞磺酰基;(3)雜取代基,即,盡管主要具有烴特征,但是在本發明的情況中在否則由碳原子 組成的環或鏈中包含不同于碳的原子的取代基。雜原子包括硫、氧、氮,并且包括諸如吡啶 基、呋喃基、噻吩基和咪唑基的取代基。一般說來,在烴基基團中,每十個碳原子存在有至多 兩個、優選至多一個非烴取代基;典型地,在烴基基團中沒有非烴取代基。本公開的另外的目的和優點部分地在隨后的發明詳述中闡述,和/或其可以通過 本公開的實踐而了解。借助在權利要求中特別地指出的要素和組合物實現和獲得本公開的 目的和優點。應該理解,前述的概述和隨后的發明詳述只是示例性的和說明性的,對要求保護 的本公開為非限制性的。
具體實施例方式本發明的潤滑組合物包括多組分的磷抗磨損體系。所述抗磨損體系在以下反應路 線I中更完全地加以描述。
權利要求
潤滑劑組合物,包括(a)第一磷化合物,所述第一磷化合物是通過以下步驟形成的(i)使O,O 二烴基二硫代磷酸與環氧化物反應以形成產物;(ii)使所述產物與五氧化二磷反應以產生酸式磷酸酯中間體;和(iii)用至少一種第一胺中和所述中間體的至少主要部分;(b)第二磷化合物,所述第二磷化合物是通過硫源與亞磷酸二烴基酯反應形成的;(c)第三磷化合物,所述第三磷化合物是通過酸式磷酸酯與至少一種第二胺反應形成的;(d)其中第一磷化合物在潤滑劑組合物中的存在用于為潤滑劑組合物提供約120 約350ppm的磷,且所述第一胺和第二胺可以是相同或不同的。
2.權利要求1的潤滑劑組合物,其中存在于潤滑劑組合物中的磷的總量為約500-約 1500ppmo
3.權利要求1的潤滑劑組合物,其中所述的0,0_二烴基二硫代磷酸是0,0_ 二(4-甲 基-2-戊基)二硫代磷酸。
4.權利要求1的潤滑劑組合物,其中所述0,0_二烴基二硫代磷酸是0,0' -二(正己基)二硫代磷酸。
5.權利要求1的潤滑劑組合物,其中所述環氧化物選自環氧乙烷、環氧丙烷、氧化苯 乙烯、 -甲基氧化苯乙烯、對甲基氧化苯乙烯、氧化環己烯、氧化環戊烯、氧化十二碳烯、氧 化十八碳烯、2,3-氧化丁烯、1,2-氧化丁烯、1,2-氧化辛烯、3,4-氧化戊烯、和4-苯基-1, 2-氧化環己烯。
6.權利要求1的潤滑劑組合物,其中所述第一胺選自脂肪族胺、芳香族胺、環脂族胺、 雜環胺、和羧基胺。
7.權利要求1的潤滑劑組合物,其中所述亞磷酸二烴基酯選自亞磷酸氫二月桂基酯、 亞磷酸氫二丁基酯和亞磷酸二油烯基酯。
8.權利要求1的潤滑劑組合物的第二磷化合物,其中所述硫源選自元素硫、硫化異丁 烯、和多硫化物。
9.權利要求1的潤滑劑組合物,其中所述酸式磷酸酯包括單烴基酸式磷酸酯、磷酸二 烴基酯、或單烴基酸式磷酸酯和二烴基酸式磷酸酯的混合物。
10.潤滑機器部件的方法,包括用包括權利要求1的潤滑劑組合物在內的潤滑劑組合 物潤滑所述機器部件。
11.權利要求10的方法,其中所述機器部件包括齒輪、軸、差速器、發動機、曲軸、變速 器、或離合器。
12.使用試驗設備檢驗組合物的潤滑劑性能的方法,包括用權利要求1的潤滑劑組 合物潤滑所述試驗設備,所述試驗設備選自布氏粘度計,任何維氏硬度計試驗設備,SAE No. 2摩擦試驗機器,電動機-驅動的Hydra-Matic 4L60-E自動變速器,ASTM D 471或D 676彈性體相容性試驗設備,NOACK揮發度操作機器,用于ASTM D 2882、D 5182、D 4172、 D3233、和D2782磨損程序的任何試驗設備,ASTM發泡操作設備,ASTMD 130銅腐蝕試驗 所需的試驗設備,由國際收割機操作方法ΒΤ-9銹控制試驗所指定的試驗設備,ASTM D 892發泡試驗所需的試驗設備,ASTM D4998齒輪抗磨損性能試驗所需的試驗設備,LinkMl 158油/摩擦機器,L-33-1試驗設備,L-37試驗設備,L-42試驗設備,L-60-1試驗設備, Strama4-Square電動機驅動的操作機器,FZG試驗設備和部件,SSP-180操作機器,用于 ASTM D 5579高溫循環耐久性操作的試驗設備,Sauer-Danfoss系列22或系列90軸向活塞 泵,John Deere Synchro-Plus變速器,SRV-磨損試驗器,4球試驗設備,LFW-I試驗設備,楔 塊式離合器超限運動磨耗試驗(SCOWT)設備,API CJ-4發動機試驗,L-33濕度腐蝕試驗,高 溫循環耐久性試驗(ASTM D 5579),288小時VE發動機油性能試驗,L-38標準潤滑劑試驗, Denison P46活塞泵試驗臺,Sundstrand動態腐蝕試驗臺,環塊法(block-on-ring)試驗 設備,和用于在Mercon 、Mercon V、Dexron 111、Dexron 111-H、Caterpillar T0-4、Allison C-4、JASO、GF-4、GF-5、MIL-E, MIL-L、和程序 II 到 VIII 下進行試驗分析 所需的任何試驗設備。
13.改善潤滑流體的抗磨損性能的方法,包括在潤滑流體中包括有效量的權利要求1 的潤滑劑組合物。
14.改善潤滑流體的抗磨損和點蝕性能同時潤滑需要潤滑的汽車組件的方法,包括1)為需要潤滑的汽車組件添加潤滑流體,所述流體包括(a)基礎油,和(b)權利要求1 的潤滑劑組合物;和2)操作包含所述流體的汽車組件。
15.權利要求14的方法,其中所述流體的抗磨損和點蝕性能相對于不含權利要求1的 潤滑劑組合物的潤滑流體的性能得到改善。
全文摘要
本公開涉及潤滑劑組合物,其包括第一磷化合物、第二磷化合物和第三磷化合物,其中第一磷化合物在潤滑劑組合物中的存在量用于提供約120-350ppm的磷。所述潤滑劑組合物可以提供穩固的抗磨損和減少的點蝕。
文檔編號C10M111/02GK101993758SQ20101026696
公開日2011年3月30日 申請日期2010年8月19日 優先權日2009年8月20日
發明者J·L·米爾納 申請人:雅富頓公司