用于差速器的限滑摩擦改性劑的制作方法

用于差速器的限滑摩擦改性劑的制作方法
【專利摘要】本發明的目的是提供一種油溶性化合物和潤滑組合物和在差速器中使用它的方法。該化合物具有式R’N((CH2)2CONHR”)2，其中R’為H或C8-28烴基基團，其中烴基基團內最多4個碳原子可任選由氮或氧原子所替代，并且其中R”為H或C8-28烴基基團，條件是至少一個R’或R”為烴基基團。本發明另外提供了一種生產適用于限滑性能的油溶性化合物的方法。該方法包括由丙烯酸酯和式R’NH2的烷基胺制備邁克爾加合物，然后采用式R”NH2的另一種烷基胺使邁克爾加合物進行酰胺化反應。
【專利說明】用于差速器的限滑摩擦改性劑
[0001]發明背景
[0002]本發明涉及一種包含(a)潤滑粘度的油和(b)油溶性化合物的潤滑組合物。本發明另外提供了該潤滑組合物用于潤滑限滑(limited slip)差速器(differential)的用途。
[0003]汽車差速器通常具有傘齒輪(bevel gear)和正齒輪(spur gear)行星系統,所述系統將驅動扭矩均勻分配到兩個驅動輪上，與它們的旋轉速度無關。這使得驅動輪在轉彎的過程中可能滾動而不存在輪與路面之間滑動的情況，盡管所述驅動輪的旋轉速度不同。當一個輪在低牽引表面上時，可以傳送的扭矩的量局限于該輪滑動之前可被施加的量。
[0004]限滑差速器通常使用濕式多片離合器，即與潤滑劑接觸的離合器片，以在滑動情況的過程中向非滑動的輪提供更多扭矩。在正常轉向的過程中，對于一個輪比另一個輪旋轉更快而言，離合器片必須松開或脫離。上述情況可能伴隨著NVH(噪音、振動、聲振粗糙度(noise, vibrat1n harshnes))。
[0005]為了控制滑動，可以使用含有能夠改善摩擦性能的化合物、分散劑和含有硫和/或磷的極壓劑的潤滑劑。上述類型的潤滑劑的實例公開于US專利4，308，154 ;4，180，466 ；
3,825, 495 ;和歐洲專利申請O 399 764 Al中。
[0006]2010年8月26日公開的發明人Saccomando等人的WO 2010/096325教導了一種用作自動變速器的摩擦改性劑的組合物，該組合物包含在其一個或兩個不同的胺氮原子上具有一個或兩個外加基團的長鏈烴基胺。在該申請中所描述的種類之一如本文中具有分子式為RiN((Ch2)2CONH(CH2)3NHR4)2的式XIIa所示。W0’325公開文獻未教導在限滑差速器中針對摩擦性能使用烴基胺。
[0007]發明概沭
[0008]本發明的目的是提供一種潤滑組合物和如本文所公開的方法，所述方法能夠提供摩擦和對通常表現為震顫(即，通常稱作低頻“轟鳴”和“吱嘎聲的異常噪音”，特別是在低速轉彎機動的過程中)的噪音、振動和聲振粗糙度(NVH)的低傾向性的高度協同作用。發明人已發現，出乎意料地，本文公開的潤滑劑組合物和方法還可適于具有一個或多個獨特的片狀材料的限滑系統。例如，片狀材料可以是不銹鋼、紙、陶瓷、碳纖維和利用片形的混合物例如不銹鋼在陶瓷上、碳纖維在紙內或者不銹鋼在紙上的系統。
[0009]在一個實施方案中，本發明提供了一種式R’ N((CH2)2CONHR^)2的油溶性化合物，其中R’可以是H或C8_28烴基基團，其中烴基基團內最多4個碳原子可任選由氮或氧原子所替代，并且R”可以是H或C8_28烴基基團。
[0010]在另一個實施方案中，本發明提供了一種包含潤滑粘度的油和式R’ N((CH2)2CONffiT)2的油溶性化合物的潤滑組合物，其中R’和R”可以相同或不同，并且可以為H或C8_28烴基基團，其中烴基基團內最多4個碳原子可任選由氮或氧原子所替代，條件是至少一個R’或R”為烴基基團。
[0011]在又一個實施方案中，本發明提供了一種提供限滑性能的方法，該方法包括將如本文中所公開的潤滑組合物加入到差速器中，并且操作該差速器。
[0012]本發明另外提供了一種生產適于限滑性能的油溶性化合物的方法。該方法包括由丙烯酸酯和式R’ NH2的烷基胺制備邁克爾加合物，隨后使邁克爾加合物與另外的式R”NH2的烷基胺進行酰胺化反應。R’和R”可以相同或不同并且可以為H或(:8_28烴基基團，其中烴基基團內最多4個碳原子可任選由氮或氧原子所替代。
[0013]發明詳沭
[0014]各種優選的特征和實施方案將在下面借助于非限定性說明進行描述。
[0015]如本文中所用，術語“油溶性”或“烴溶性”意指會在宏觀或總體規模(grossscale)上溶解或分散在油或烴中，視情況而言，通常為礦物油中以便可以制備實際的溶液或分散體的材料。為了制備有用的潤滑劑制劑，該材料不應該在幾天或幾個星期內沉淀或沉積。所述材料可在分子規模上顯示出真正的溶解度或者可以以不同尺寸或規模的聚集體的形式存在，但是條件是他們總規模上已經溶解或分散。
[0016]如本文中所用，術語“烴基基團”或“烴基取代基”以其通常的意義使用，其對于本領域技術人員而言是公知的。具體地說，它指的是具有碳原子直接連接到分子的剩余部分上并且具有主要是烴特征的基團。烴基基團的實例包括:
[0017]⑴烴取代基，即，脂族的(例如，烷基或烯基)、環脂族的(例如，環烷基、環烯基)的取代基、和芳族_、脂族-和環脂族-取代的芳族取代基、以及其中環完全通過分子的另一部分完成(例如，兩個取代基一起形成環)的環狀取代基；
[0018](ii)取代的烴取代基，即，含有不改變取代基的主要烴性質的非烴基團(例如，鹵素(特別是氣和氣)、羥基、烷氧基、疏基、烷基疏基、硝基、亞硝基和橫酸基)的取代基；
[0019](iii)雜取代基，即，在具有主要為烴性質的同時，在本發明的上下文內，在若非如此由碳原子構成的環或鏈中含有不同于碳的原子的取代基，并且包括作為吡啶基、呋喃基、噻吩基和咪唑基的取代基；和
[0020](iv)雜原子，包括硫、氧和氮。通常，在烴基基團中對于每10個碳原子而言存在不多于2個，優選不多于I個非烴取代基；通常，在烴基基團中不存在非烴取代基。
[0021]根據本發明的一個方面的油溶性化合物為式R’ N((CH2)2C0NHR”)2的化合物，其中R’和R”可以相同或不同并且選自H或(:8_28烴基基團，只要R’和R”之間的碳原子的最小量一起為約C8或C1(l。在一個實施方案中，在R’和R”的烴基基團內最多4個碳原子可任選由氮或氧原子所替代。在另一個實施方案中，僅R’的烴基基團可任選含有上述取代基，然而，在另一個類似的實施方案中，僅R”的烴基基團可任選含有上述取代基。在一個實施方案中，R’的烴基基團與R”的烴基基團均不含有上述取代基。
[0022]在某些實施方案中，R’可以為C8-C28、或Cltl-C2tl、或C12-C14烴基基團。在優選的實施方案中，R’可以為C18烴基基團,例如油基(olyl)或硬脂基(stearyl group)、椰油基(cocogroup)、或-(CH2)3-NH-油基，優選油基。類似地，在某些實施方案中，R”可以為C8-C28、或Cltl-C2tl、或C12-C14烴基基團。在優選的實施方案中，R”可以為油基、椰油基、或-(CH2) 3-NH-油基，優選油基。如本文中所用，油基指的是9-十八烯基團并且椰油基指的是椰油烷基胺或同系物胺。椰油烷基胺(或椰油胺)為主要含有衍生自、可衍生自或表征為椰子油的C12和C14基團的伯胺。
[0023]根據本發明的一個方面，油溶性化合物的許多優選的實施方案包括，例如，油基-N((CH2)2CONH-油基)2(式 I)、油基-N((CH2)2CONH-(CH2)3-NH-油基)2(式 II)、油基-N((CH2)2CC)NH-椰油基)2(式 III)和椰油基-N((CH2)2CC)NH-油基)2(式 IV)。
[0024]盡管油溶性化合物可根據各種方法生產，但是由發明人發現的容易且節約成本的路線包括邁克爾加合物的酰胺化。
[0025]邁克爾加合物由負碳離子或其它親核試劑親核加成到α，β不飽和羰基化合物上產生。根據本發明的一個方面的邁克爾加合物可通過使式CH2 = CHCOOR的丙烯酸酯與式R’ NH2的烷基胺反應形成式R’ N((CH2)2COOR)2的邁克爾加合物制備，其中R可以為H或(:8_28烴基基團，并且R’如上所述。在優選的實施方案中，R可以為CH3。在相同或不同的實施方案中，R’可以為油基、椰油基或-(CH2)3-NH-油基，優選油基。
[0026]邁克爾加合物可與式R”NH2的烷基胺進行酰胺化反應形成式R’ N ((CH2) 2C0NHR”) 2的油溶性化合物，其中R”如上所述。
[0027]在一個實施方案中，式I的油溶性化合物可以通過使丙烯酸甲酯，即式CH2 =CHCooCH3的丙烯酸酯與油基胺，即式油基-NH2的烷基胺反應形成式油基-N((CH2)2COOCH3)2的邁克爾加合物，并且隨后采用式油基-NH2的烷基胺使邁克爾加合物酰胺化形成式油基-N((CH2) 2C0NH-油基)2的油溶性化合物生產。
[0028]在另一個實施方案中，式II的油溶性化合物可以通過使丙烯酸甲酯與油基胺反應形成式油基-N((CH2)2COOCH3)2的邁克爾加合物，并且隨后采用式NH2-(CH2)3-NH-油基的烷基胺使邁克爾加合物酰胺化形成式油基-N ((CH2) 2C0NH- (CH2) 3-NH-油基)2的油溶性化合物生產。
[0029]在又一個實施方案中，式III的油溶性化合物可以通過使丙烯酸甲酯與油基胺反應形成邁克爾加合物，并且隨后采用椰油胺使邁克爾加合物酰胺化形成式油基-N((CH2) 2C0NH-椰油基)2的油溶性化合物生產。
[0030]在更進一步的實施方案中，式IV的油溶性化合物可以通過使丙烯酸甲酯與椰油胺反應形成邁克爾加合物，并且隨后采用油基胺使邁克爾加合物酰胺化形成式椰油基-N((CH2) 2C0NH-油基)2的油溶性化合物生產。
[0031]根據前述實施方案的油溶性化合物可與潤滑粘度的油一起用在潤滑組合物中以在限滑差速器中提供摩擦性能。油溶性化合物可以濃度為約0.1-約8重量％，或0.2-約7重量％，并且在一些實施方案中約0.5-約5或約6重量％，或甚至是約0.5-約3或約4重量％包含在組合物中。
[0032]潤滑粘度的油
[0033]潤滑組合物包含潤滑粘度的油。所述油包括天然和合成的油、衍生自加氫裂化、加氫和加氫精制的油、未精煉的、精煉的、再精煉的油或其混合物。國際申請W02008/147704第0054-0056段提供了未精煉的、精煉的和再精煉的油的更詳細的描述。
[0034]合成的潤滑油包括烴油和鹵代烴油例如聚合的和互聚的烯烴，還可稱作聚α烯烴；聚苯；烷基化的二苯醚；烷基-和二烷基苯；和烷基化的二苯硫醚；及其衍生物、類似物和同系物。還包括的有烯化氧聚合物及其互聚物和其衍生物，其中末端羥基可通過酯化或醚化改性。還包括的有二羧酸與各種醇的酯、或由C5-C12單羧酸與多元醇或多元醇醚制備的酯。其它合成的油包括硅基油、含磷的酸的液態酯和聚四氫呋喃。合成的油可通過Fischer-Tropsch反應生產并且通常可包含加氫異構化的Fischer-Tropsch烴和/或臘,或加氫異構化的疏松石臘。在一個實施方案中，油可以通過Fischer-Tropsch氣-液合成法以及其它氣-液油制備。
[0035]潤滑粘度的油還可如“Appendix E-API Base Oil InterchangeabilityGuidelines for Passenger Car Motor Oils and Diesel Engine Oils，，，2008 年 4 月的版本，第1.3部分,副標題1.3 “Base Stock Categories”中所定義。在一個實施方案中，潤滑粘度的油可以是API第I類、第II類、第III類或第IV類油。
[0036]聚α烯烴歸類為第IV類油。在一個實施方案中，至少50重量％的潤滑粘度的油為聚α烯烴(PAO)。通常,聚α烯烴衍生自具有4_30，或4_20，或6_16個碳原子的單體。有用的PAO的實例包括衍生自1-癸烯的那些ΡΑ0。所述PAO在100°C下具有的粘度為
1.5_150mm2/s (cSt)。PAO 通常為加氫材料。
[0037]所存在的潤滑粘度的油的量通常為從100重量％中減去本發明的化合物與其它功能性添加劑的量的總和之后剩下的余量。
[0038]潤滑組合物可以呈濃縮物和/或完全配制的潤滑劑的形式。如果本發明的潤滑組合物(包含本文公開的添加劑)呈可與外加的油混合完全或部分形成成品潤滑劑的濃縮物的形式，所述添加劑與潤滑粘度的油和/或稀釋劑油的比例以重量計為1:99-99:1，或以重量計為 80:20-10:90。
[0039]其它功能性添加劑
[0040]本發明的組合物任選另外包含至少一種其它功能性添加劑。其它功能性添加劑包括分散劑、金屬鈍化劑、清潔劑、粘度改性劑、極壓劑(通常含有硼和/或硫和/或磷)、抗磨齊?、抗氧劑(例如位阻酚、胺類抗氧劑或鑰化合物)、腐蝕抑制劑、泡沫抑制劑、破乳劑、傾點下降劑、密封膨脹劑、摩擦改性劑及其混合物。
[0041]所存在的其它性能添加劑(除粘度改性劑以外)的總混合量在無油的基礎上可以為組合物的0.0重量％ -25重量％ ,或0.01重量％ -20重量％ ,或0.1重量％ -15重量％或0.5重量％ -10重量％，或1-5重量％。盡管可以存在一種或多種其它性能添加劑，但是相對于其它性能添加劑而言相互之間通常以不同的量存在。
[0042]在一個實施方案中，潤滑組合物中沒有含鑰添加劑。
[0043]粘度改性劑
[0044]在一個實施方案中，潤滑組合物另外包含一種或多種粘度改性劑。當存在時，粘度改性劑可以潤滑組合物的0.5重量％ -70重量％，I重量％ -60重量％，或5重量％ -50重量％，或10重量％ -50重量％的量存在。
[0045]粘度改性劑包括(a)聚甲基丙烯酸酯、(b) (i)乙烯基芳族單體與(ii)不飽和羧酸、酸酐、或其衍生物的酯化共聚物、(c) (i) α -烯烴；與(ii)不飽和羧酸、酸酐、或其衍生物的酯化互聚物、或(d)苯乙烯-丁二烯的加氫共聚物、(e)乙烯-丙烯共聚物、(f)聚異丁烯、(g)加氫苯乙烯-異戊二烯聚合物、(h)加氫異戊二烯聚合物，或(i)其混合物。
[0046]在一個實施方案中，粘度改性劑包括(a)聚甲基丙烯酸酯、(b) (i)乙烯基芳族單體與(ii)不飽和羧酸、酸酐、或其衍生物的酯化共聚物、(c)⑴α-烯烴；與(ii)不飽和羧酸、酸酐、或其衍生物的酯化互聚物、或(d)其混合物。
[0047]分散劑粘度改性劑(通常稱為DVM)包括功能化聚烯烴，例如在本發明的組合物中還可以使用采用馬來酸酐與胺的反應產物功能化的乙烯-丙烯共聚物、采用胺功能化的聚甲基丙烯酸酯或與胺反應的酯化的苯乙烯-馬來酸酐共聚物。
[0048]極壓劑
[0049]極壓劑包括含有硼和/或硫和/或磷的化合物。極壓劑在潤滑組合物可以潤滑組合物的0.0重量％ -20重量％ ,或0.05重量％ -10重量％ ,或0.1重量％ -8重量％ ,或0.5
重量％ -6重量％存在。
[0050]在一個實施方案中，極壓劑為含硫化合物。在一個實施方案中，含硫化合物可以為硫化烯烴、多硫化物、或其混合物。
[0051]硫化烯烴的實例包括衍生自丙烯、異丁烯、戊烯的硫化烯烴；包括芐基二硫化物的有機硫化物和/或多硫化物；雙_(氯代芐基)二硫化物；二丁基四硫化物；二叔丁基多硫化物；和油酸的硫化甲基酯、硫化烷基酹、硫化二戍烯、硫化職烯、硫化Diels-Alder加合物、烷基亞磺酰基-N’ N-二烷基二硫代氨基甲酸酯；或其混合物。在一個實施方案中，硫化烯烴包括衍生自丙烯、異丁烯、戊烯或其混合物的硫化烯烴。
[0052]在一個實施方案中，極壓劑含硫化合物包括二巰基噻二唑或衍生物、或其混合物。二巰基噻二唑的實例包括2，5- 二巰基-1，3，4-噻二唑或烴基取代的2，5- 二巰基-1，3，4-噻二唑或其低聚物。烴基取代的2，5- 二巰基-1，3，4-噻二唑的低聚物通常通過在2，5- 二巰基-1，3，4-噻二唑單元之間形成硫-硫鍵以形成兩個或多個所述噻二唑單元的衍生物或低聚物形成。適合的2，5- 二巰基-1，3，4-噻二唑衍生的化合物包括2，5-雙(叔壬基二硫基)_1，3, 4- BH二唑或2-叔壬基二硫基-5-疏基_1，3, 4- BH_.Ρ坐。
[0053]烴基取代的2 ，5- 二巰基-1，3，4-噻二唑的烴基取代基上的碳原子的數目通常包括1-30個，或2-20個，或3-16個。
[0054]在一個實施方案中，極壓劑包括含硼化合物。含硼化合物包括硼酸酯(在一些實施方案中其還可稱作硼酸處理的環氧化物)、硼酸處理的醇、硼酸處理的分散劑或其混合物。在一個實施方案中，含硼化合物可以為硼酸酯或硼酸處理的醇。
[0055]硼酸酯可通過硼化合物與選自環氧化合物、鹵代醇化合物、表鹵代醇化合物、醇或其混合物的至少一種化合物的反應制備。醇包括二元醇、三元醇或更高級的醇，條件是對于一個實施方案而言羥基基團在相鄰的碳原子上，即鄰位。
[0056]適于制備硼酸酯的硼化合物包括選自硼酸(包括偏硼酸，HBO2,正硼酸，H3BO3和四硼酸、H2B4O7)、氧化硼、三氧化硼和硼酸烷基酯的各種形式。硼酸酯還可由鹵化硼制備。
[0057]在一個實施方案中，適合的硼酸酯化合物包括硼酸三丙酯、硼酸三丁酯、硼酸三戊酯、硼酸三己酯、硼酸三庚酯、硼酸三辛酯、硼酸三壬酯和硼酸三癸酯。
[0058]在一個實施方案中，硼酸酯化合物包括硼酸三丁酯、硼酸三-2-乙基己酯或其混合物。
[0059]在一個實施方案中，含硼化合物為硼酸處理的分散劑，通常衍生自N-取代的長鏈烯基琥珀酰亞胺。在一個實施方案中，硼酸處理的分散劑包括聚異丁烯琥珀酰亞胺。硼酸處理的分散劑更詳細地描述于US專利3，087, 936 ;和專利3，254，025中。
[0060]在一個實施方案中，硼酸處理的分散劑可與含硫化合物或硼酸酯組合使用。
[0061]在一個實施方案中，極壓劑不同于硼酸處理的分散劑。
[0062]由其衍生出長鏈烯基基團的烴的數均分子量為350-5000，或500-3000，或550-1500。長鏈烯基基團可具有的數均分子量為550，或750，或950-1000。
[0063]N-取代的長鏈烯基琥珀酰亞胺使用包括硼酸(例如，偏硼酸，HBO2,正硼酸，H3BO3和四硼酸，H2B4O7)、氧化硼、三氧化硼和硼酸烷基酯的各種試劑硼酸處理。在一個實施方案中，硼酸處理試劑是硼酸，其可單獨使用或與其它硼酸處理試劑組合使用。
[0064]硼酸處理的分散劑可通過將硼化合物和N-取代的長鏈烯基琥珀酰亞胺混合并且將它們加熱至適合的溫度，例如80°C -250°C，或90°C _230°C，或100°C _210°C，直至發生所需反應來制備。硼化合物與N-取代的長鏈烯基琥珀酰亞胺的摩爾比可以為10:1-1:4，或4:1-1:3 ;或者硼化合物與N-取代的長鏈烯基琥珀酰亞胺的摩爾比可以為1:2。
[0065]在進行反應時可以使用惰性液體以制備硼酸處理的分散劑。液體可以包括油、甲苯、二甲苯、氯苯、二甲基甲酰胺或其混合物。
[0066]在一個實施方案中，分散劑可以為經后處理的分散劑。分散劑可以采用二巰基噻二唑，任選在一種或多種磷化合物、芳族化合物的二羧酸和硼酸處理試劑的存在下后處理。
[0067]在一個實施方案中，經后處理的分散劑可通過加熱烯基琥珀酰亞胺或琥珀酰亞胺清洗劑與含磷酸的酯和水以使酯部分水解形成。所述類型的經后處理的分散劑例如公開于U.S.專利 5，164，103 中。
[0068]在一個實施方案中，經后處理的分散劑可通過制備分散劑與二巰基噻二唑的混合物并將該混合物加熱至約100°c以上生產。所述類型經后處理的分散劑例如公開于U.S.專利 4，136，043 中。
[0069]在一個實施方案中，分散劑可經后處理以形成包括一起加熱如下物質所制備的產品:(i)分散劑(通常為琥珀酰亞胺)、(ii) 2，5-二巰基-1，3，4-噻二唑或烴基取代的2，5-二巰基-1，3，4-噻二唑，或其低聚物、(iii)硼酸處理試劑(類似于上面描述的那些)；和(iv)任選選自1，3 二酸和1，4 二酸的芳族化合物的二羧酸(通常為對苯二甲酸)或(V)任選的含磷酸化合物(包括磷酸或亞磷酸)，所述加熱足以提供(i)、(ii)、(iii)和任選地(iv)或任選地(V)的產品，所述產品溶于潤滑粘度的油。所述類型經后處理的分散劑例如公開于國際申請W02006/654726 A中。
[0070]適合的二巰基噻二唑的實例包括2，5- 二巰基-1，3，4-噻二唑或烴基取代的2，5- 二巰基-1，3，4-噻二唑。在許多實施方案中，烴基取代基基團上的碳原子的數目包括1-30個，或2-25個，4-20個或6-16個。適合的2，5-雙(烷基-二巰基)_1，3，4-噻二唑的實例包括2，5-雙(叔辛基二巰基)-1, 3，4-噻二唑、2，5-雙(叔壬基二巰基)-1，3，4_噻二唑、2，5-雙(叔癸基二巰基)_1，3，4-噻二唑、2，5-雙(Si烷基二巰基)-1，3，4-噻二唑、2，5-雙(叔十二烷基二巰基)_1，3，4-噻二唑、2，5-雙(叔十三烷基二巰基)_1，3，4-噻二唑、2，5-雙(叔十四烷基二巰基)_1，3，4-噻二唑、2，5-雙(叔十五烷基二巰基)_1，3，4-噻二唑、2，5-雙(叔十六烷基二巰基)_1，3，4-噻二唑、2，5-雙(叔十七烷基二巰基)-1，3，4-噻二唑、2，5-雙(叔十八烷基)-1，3，4-噻二唑、2，5-雙(叔十九烷基)-1，3，4-噻二唑或2，5-雙(叔二十烷基二巰基)_1，3，4-噻二唑，或其低聚物。
[0071]摩擦改性劑包括脂肪族磷酸酯、磷酸酯的胺鹽、與胍、氨基胍、脲或硫脲反應的脂肪族羧酸的反應產物及其鹽、脂肪族胺、脂肪族羥基胺、硼酸處理的磷脂、硼酸鹽、硼酸酯、脂肪族亞磷酸酯、脂肪族酰胺、脂肪族環氧化物、硼酸處理的脂肪族環氧化物、烷氧基化的脂肪族胺、硼酸處理的烷氧基化的脂肪族胺、脂肪族聚醚、脂肪族酸的金屬鹽、或脂肪族咪唑啉、羧酸與聚亞烷基多元胺的縮合產物、脂肪族馬來酰亞胺、脂肪族酒石酰亞胺和脂肪族噁唑啉。
[0072]在一個實施方案中，潤滑組合物可包含不同于如上所述作為磷酸酯胺鹽的極壓劑的上述化合物的含有磷或硫的抗磨劑。抗磨劑的實例可包括非離子磷化合物(通常為具有氧化態為+3或+5的磷原子的化合物)、二烷基二巰基磷酸金屬鹽(通常為二烷基二巰基磷酸鋅)、單-或二-烷基磷酸金屬鹽(通常為磷酸鋅)或其混合物。
[0073]非離子磷化合物包括亞磷酸酯、磷酸酯或其混合物。非離子磷化合物的更詳細的描述包括US 6，103，673的第9欄第48行至第11欄第8行。
[0074]在一個實施方案中，本發明的潤滑組合物另外包含分散劑。該分散劑可以為琥珀酰亞胺分散劑(例如N-取代的長鏈烯基琥珀酰亞胺)、Mannich分散劑、含有酯的分散劑、脂肪族烴基一元羧酸酰化劑與胺或氨的縮合產物、烷基氨基酚分散劑、烴基胺分散劑、聚醚分散劑或聚醚胺分散劑。
[0075]在一個實施方案中，琥珀酰亞胺分散劑包括聚異丁烯-取代的琥珀酰亞胺，其中衍生出該分散劑的聚異丁烯具有的數均分子量為400-5000，或950-1600。
[0076]琥珀酰亞胺分散劑及其制備方法更全面描述于US專利3，172，892,3, 219，666、3，316，177,3,340，281,3,351，552,3,381，022,3,433，744,3, 444，170,3,467，668、3，501，405、3，542，680、3，576，743、3，632，511、4，234，435、Re 26,433 和 6,165,235、7，238，650 和 EP 專利申請 O 355 895 A 中。
[0077]適合的含有酯的分散劑通常為高分子量酯。所述材料更詳細地描述于U.S.專利3，381，022 中。
[0078]在一個實施方案中，分散劑包括硼酸處理的分散劑。
[0079]通常硼酸處理的分散劑包括琥珀酰亞胺分散劑，所述琥珀酰亞胺分散劑包括聚異丁烯琥珀酰亞胺，其中衍生出該分散劑的聚異丁烯具有的數均分子量為400-5000。硼酸處理的分散劑更詳細地描述于以上關于極壓劑的描述中。
[0080]腐蝕抑制劑包括胺、脂肪族胺、1-氨基-2-丙醇、辛基胺辛酸酯、十二碳烯基琥珀酸或酸酐和/或脂肪酸例如油酸與多元胺的縮合產物。
[0081]金屬鈍化劑包括苯并三唑的衍生物(通常為甲基苯并三唑)、1，2，4-三唑、苯并咪唑、2-烷基二巰基苯并咪唑、噻二唑或2-烷基二巰基苯并噻唑。金屬鈍化劑還可如腐蝕抑制劑所述。
[0082]發泡抑制劑包括丙烯酸乙酯和丙烯酸2-乙基己酯和任選地醋酸乙烯酯的共聚物。還包括硅氧烷，通常為聚二甲基硅氧烷。
[0083]破乳劑包括磷酸三烷基酯、和乙二醇、氧化乙烯、氧化丙烯的各種聚合物和共聚物、或其混合物
[0084]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酰胺。
[0085]密封膨脹劑包括Exxon Necton_37?(FN 1380)和 Exxon Mineral Seal Oil?(FN3200)。
[0086]工業實用件
[0087]限滑差速器的自包含潤滑劑通常不同于供應到手動變速器或自動變速器流體的潤滑劑。
[0088]軸齒輪(axle gear)可以具有許多不同類型差速器的任一種。差速器通常具有三個主要功能。第一個功能是將發動機功率傳輸到車輪。第二個功能是在車輛內用作最終的齒輪減速，減慢傳輸到車輪的旋轉速度。第三個功能是在車輪在不同速度下旋轉的同時將功率傳輸到車輪。多種差速器是已知的并且包括開式差速器、離合器型限滑差速器、粘性耦合式差速器、Torsen差速器和鎖止式差速器。所有的這些差速器可以統稱為軸齒輪。
[0089]軸齒輪通常需要潤滑劑。潤滑劑配方取決于軸齒輪的類型和軸齒輪的操作條件。例如，據信開式差速器軸齒輪需要抗磨和/或極壓添加劑。限滑差速器另外需要摩擦改性劑，因為除了開式差速器(由許多軸液(axle fluid)已知)，通常還存在鋼板彈簧組件和離合器組件。離合器組件可含有一個或多個反應板(通常由鋼制造)和一個或多個摩擦板。摩擦板是已知的，并且可由包括紙、碳、石墨、鋼和復合材料的多種材料制造。
[0090]適于限滑差速器的潤滑組合物可以具有的硫含量為0.3重量％ -5重量％，或0.5重量％ -5重量％ ,或0.5重量％ -3重量％或0.8重量％ -2.5重量％ ,或I重量％ -2重量％。
[0091]在一個實施方案中，適于限滑差速器的潤滑組合物可以是完全配制的流體。
[0092]在一個實施方案中，適于限滑差速器的潤滑組合物可以為top treat的濃縮物。
[0093]當潤滑組合物呈top treat的濃縮物的形式時，在限滑差速器中濃縮物可以相對于潤滑劑的量0.2重量％-10重量％，或0.5重量％-7重量％，0.5重量％-5%，或1.0-3.0
重量％添加。
[0094]在本發明的實施方案中，提供了一種提供限滑性能的方法，其包括將本文公開的潤滑組合物加入到差速器內并操作差速器。
[0095]本文公開的潤滑劑組合物和方法可適用于具有一種或多種獨特板材料的限滑系統。例如，板材料可以為鋼、紙、陶瓷、碳纖維和利用板類型的混合物例如鋼在陶瓷上、碳纖維在紙內或鋼在紙上的體系。
[0096]所述的每種化學組份的量是排除了通常可存在于商購材料中任何溶劑或稀釋劑油的，即，如果不另外指出，其是基于活性化學物質的。但是，如果不另外指出，本文所涉及的每種化學物質或組合物應該理解為可能含有異構體、副產物、衍生物和其它通常理解為可以商購級別存在的此類材料的商購級材料。
[0097]已知上述一些材料可能在最終的配方中互相反應，以致于最終配方的組份可能不同于初始添加的那些組份。例如，金屬離子(例如，清潔劑的金屬離子)可以遷移到其它分子的其它酸性或陰離子位點上。由此形成的產物，包括在將本發明的組合物應用于最終用途時形成的產物，可能不能簡單描述。雖然如此，所有的上述改性和反應產物均包含在本發明的范圍之內；本發明包括通過將上述組份混合制備的組合物。
實施例
[0098]制備實施例1 (EXl):將油基胺(152.5g)和甲醇(350g)加入到IL 4頸燒瓶中。經加料漏斗在室溫下逐滴添加丙烯酸甲酯(97.Sg)并加熱反應。在減壓下除去過量的甲醇并加入另外的油基胺(303g)。加熱反應混合物直至收集到80%的理論餾出物并且在真空下除去剩余物。最終的產物在室溫下是米白色蠟狀固體。
[0099] 制備實施例2 (EX2):將油基胺(152.5g)和甲醇(350g)加入到IL 4頸燒瓶中。經加料漏斗在室溫下逐滴添加丙烯酸甲酯(98g)并加熱反應。在減壓下除去過量的甲醇并加Λ NH2- (CH2) 3-ΝΗ-油基胺(365g)。加熱反應混合物直至收集到80 %的理論餾出物并且在真空下除去剩余物。最終的產物在室溫下是米白色蠟狀固體。
[0100]制備實施例3(EX3):將油基胺(294g)和甲醇(700g)加入到2L 4頸燒瓶中。經加料漏斗在室溫下在45分鐘內逐滴添加丙烯酸甲酯(189g)并加熱反應。在減壓下除去過量的甲醇并加入椰油胺(779.5g)。加熱反應混合物直至收集到80%的理論餾出物并且在真空下除去剩余物。最終的產物在室溫下是米白色蠟狀固體。
[0101]制備實施例4(EX4):將椰油胺(281.2g)和甲醇(750g)加入到3L 4頸燒瓶中。經加料漏斗在室溫下在I小時內逐滴添加丙烯酸甲酯(238g)并加熱反應混合物。在減壓下除去過量的甲醇。添加油基胺(698.2g)并加熱反應混合物直至收集到80%的理論餾出物并且在真空下除去剩余物。最終的產物在室溫下是米白色蠟狀固體。
[0102]軸潤滑劑
[0103]比較例I (CEl)為具有表1中的配方的可商購軸液，并且不含有外加的限滑摩擦改性劑。
[0104]
【權利要求】
1.式R’N((CH2)2CONHR”)2的油溶性化合物，其中R’為H或(:8_28烴基基團，其中烴基基團內最多4個碳原子可任選由氮或氧原子所替代，并且其中R”為H或C8_28烴基基團，條件是至少一個R’或R”為烴基基團。
2.權利要求1的油溶性化合物，其中R’和R”為C18烴基基團。
3.權利要求2的油溶性化合物，其中R’和R”均為油基。
4.權利要求1的油溶性化合物，其中R’為油基，并且R”為椰油基。
5.權利要求1的油溶性化合物，其中R’為椰油基，并且R”為油基。
6.包含主要量潤滑粘度的油和式R’N((CH2)2CONHR”)2的油溶性化合物的潤滑組合物，其中R’和R”獨立地為C8_28烴基基團，其中烴基基團內最多4個碳原子可任選由氮或氧原子所替代。
7.權利要求6的潤滑組合物，其中R’和R”為C18烴基基團。
8.權利要求7的潤滑組合物，其中R’和R”均為油基。
9.權利要求6的潤滑組合物，其中R’為油基，并且R”為椰油基。
10.權利要求6的潤滑組合物，其中R’為椰油基，并且R”為油基。
11.權利要求6的潤 滑組合物，其中R’為油基，并且R”為-(CH2)3-NH-油基。
12.一種提供限滑性能的方法，該方法包括將權利要求6-11的任一項的潤滑組合物加入到限滑差速器中和操作限滑差速器的步驟。
13.—種生產適用于限滑性能的油溶性化合物的方法，該方法包括由丙烯酸酯和式R’ NH2的烷基胺制備邁克爾加合物，然后采用式R”NH2的另一種烷基胺使邁克爾加合物進行酰胺化反應，其中!?’和R”獨立地為C8_28烴基基團，其中烴基基團內最多4個碳原子可任選由氮或氧原子所替代。
【文檔編號】C10M133/16GK104136589SQ201280070848
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2012年12月27日 優先權日:2011年12月29日
【發明者】S·巴蘇, D·J·薩科曼多 申請人:盧布里佐爾公司