[發明專利]高粘度潤滑劑組合物

有效

• 申請號: 201280012082.0
• 申請日: 2012-03-05
• 公開（公告）號: CN103415605A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: V·巴拉蘇布拉馬尼亞姆;U·弗爾斯特;M·懷斯徹格爾
• 申請（專利權）人: 考格尼斯知識產權管理有限責任公司
• 主分類號: C10M169/04
• 分類號: C10M169/04;C10N30/02;C10N40/04
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 劉金輝;林柏楠

發明領域

本發明涉及可以用于許多應用，特別是就在汽車和機械工業中的齒輪、變速器和/或軸應用而言的潤滑劑組合物。

發明背景

潤滑劑組合物以及尤其是齒輪和軸潤滑液的重要功能是對裝配它的設備的使用壽命提供高度可靠性和耐久性。一般而言，潤滑油以及尤其是齒輪和軸用潤滑劑為了在商業上成功通常必須滿足較多的性能標準。例如，通常要求商業上成功的軸用潤滑劑具有高度的氧化穩定性、相容性、剪切穩定性、防腐性或耐蝕性、磨耗保護、可替換性(shiftability)和長的換油期(extended?drain)。除此以外，希望高粘度潤滑劑組合物滿足低溫性能要求。這些性能代表一組難以實現的性能標準。

齒輪潤滑劑組合物被the?American?Petroleum?Institute(“API”)使用“GL”評級分類。這些分類被細分成六類。最低評級，API?GL-1對用于輕型條件的油分類，該油由基礎油構成且不含添加劑。最高評級，API?GL-6對用于非常重型條件，如高速滑移和顯著沖擊負載的油分類，該油含有至多10%高性能抗磨添加劑。然而，不再使用API?GL-6等級，因為認為API?GL-5等級將滿足大多數苛刻要求。滿足API?GL-5性能要求的潤滑劑組合物通常用于例如軸顯著平移的準雙曲面齒輪中。

潤滑組合物的粘度-溫度相互關系是在對特定應用選擇潤滑劑時要考慮的另一重要標準。常用作單一和多級潤滑劑的基本組分的礦物油呈現粘度隨溫度變化而較大地變化。呈現粘度隨溫度較大變化的流體具有低粘度指數。The?Society?of?Automotive?Engineers(“SAE”)出版物SAE?J306描述了軸和齒輪潤滑劑組合物的粘度規格。該分類基于在高溫和低溫下測量的潤滑劑粘度。高溫運動粘度值根據ASTM?D445測定，結果以厘沲(cSt)記錄。低溫粘度值根據ASTM?D?2983測定，結果以厘泊(cP)記錄。這兩種粘度單位按如下在方程1中關聯：

(cP/(密度，g/cm³))=cSt????(方程1)

下表1總結了對軸和齒輪潤滑劑組合物規格的高溫和低溫要求。

表1

這些SAE標準意欲由設備制造商用于限定和推薦汽車齒輪、軸和手動變速器潤滑劑，由售油商用于標記該類潤滑劑的粘度以及由用戶用于遵循他們自己的手冊推薦。

潤滑劑組合物的粘度可以以兩種方式定義：(1)基于其運動粘度；或(2)基于其表觀(Brookfield)粘度。運動粘度定義為潤滑劑組合物由于重力原因而對流動和剪切的抵抗性。表觀粘度涉及潤滑劑組合物由于內摩擦而對流動和剪切的抵抗性。

高溫粘度與該流體的流體動力潤滑特性相關。一些潤滑劑組合物可以含有已知為粘度改性劑或粘度指數改進劑的高分子量聚合物，它們用于提高流體的粘度。然而，這些聚合物在使用過程中可能剪切成更低分子量，從而得到比該新流體具有更低粘度的流體。低溫粘度要求與該流體在低環境溫度條件下流動并對關鍵部件提供足夠潤滑的能力相關。

滿足SAE粘度等級75W-110的潤滑組合物是已知的。例如，EP?1191090公開了包含(a)約40-70重量%礦物油，(b)約2-20重量%乙烯基芳烴-二烯共聚物、烯烴共聚物及其混合物，(c)約2-20重量%高粘度聚α-烯烴，以及(d)約3-20重量%齒輪添加劑包的潤滑組合物。

然而申請人認識到盡管已經生產了大量在使用該類潤滑劑組合物時具有各種所需性能的潤滑劑組合物，仍需要包含API?III類礦物基礎油的潤滑劑組合物，所述基礎油提供滿足低溫性能要求的改進高粘度潤滑劑組合物。當要求齒輪油的可接受性能時，還高度希望該類潤滑劑組合物應低成本且容易生產。因此，本領域需要一種滿足這些工業標準且進一步提供可以容易地生產的成本有效替代物的潤滑劑組合物，尤其是分類為滿足GL-5性能要求的SAE?75W-110且在-40℃下表觀粘度小于約150,000cP的潤滑劑組合物。

發明概述

申請人已經開發了改進的潤滑劑組合物，并且在許多實施方案中開發了滿足上述標準的較高程度性能的潤滑劑組合物。本文所用術語“潤滑劑組合物”以其最寬意義使用以包括用于涉及部件的金屬/金屬接觸的應用中的流體組合物，其中該流體的至少一種功能是抑制或降低部件之間的摩擦。因此，本文所用術語“潤滑劑組合物”包括齒輪油、軸用油等。