專利名稱：液壓系統(tǒng)中功率輸出的改善的制作方法
專利說明液壓系統(tǒng)中功率輸出的改善 發(fā)明領(lǐng)域 本發(fā)明涉及增加液壓泵和發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出(power output)的方法，這種增加通過使用高粘度指數(shù)的液壓流體來實(shí)現(xiàn)。使用這樣的流體能在不對(duì)硬件作任何改動(dòng)的情況下增加系統(tǒng)的功率輸出。

背景技術(shù)：
液壓系統(tǒng)被設(shè)計(jì)成能傳送能量并以高度的靈活性和控制性來施加大的力量。構(gòu)造有效地將輸入能量從發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)或其它來源轉(zhuǎn)化至可利用的功是合乎需要的。可將液壓動(dòng)力用于產(chǎn)生回轉(zhuǎn)或線性運(yùn)動(dòng)，或在儲(chǔ)能器中儲(chǔ)存能量以備將來使用。液壓系統(tǒng)提供了比電或機(jī)械系統(tǒng)明顯更為精確和可調(diào)節(jié)的方式來傳輸能量。通常，液壓系統(tǒng)是可靠的、效率高的和經(jīng)濟(jì)合算的，從而使得它們?cè)诠I(yè)世界廣泛應(yīng)用。流體動(dòng)力行業(yè)一直通過使用新的機(jī)械元件和構(gòu)造材料來不斷地改善液壓系統(tǒng)的成本效率。
水和許多其它液體能用于實(shí)際利用帕斯卡定律，該定律認(rèn)為壓縮在密閉容器中的流體能無減少地且在所有方向相等地將總壓力傳遍整個(gè)系統(tǒng)。
標(biāo)準(zhǔn)“HM”單級(jí)油(monograde oil)一般被認(rèn)為是最低成本的選擇且具有性能可靠的悠久歷史，而沒有保養(yǎng)的問題。經(jīng)受寬泛溫度變化的流體動(dòng)力室外應(yīng)用會(huì)在冬天使用低粘度等級(jí)的流體和在夏天使用高粘度等級(jí)的流體。為了達(dá)到在冷啟動(dòng)條件下良好的低溫流動(dòng)性(“HV”等級(jí)油類)，將一些液壓流體與作為粘度指數(shù)改進(jìn)劑的PAMA添加劑配制在一起。尚未知曉PAMA添加劑能提供任何其它性能益處。
例如，文獻(xiàn)WO2005108531描述了使用包括PAMA添加劑的液壓流體以降低液壓流體在工作負(fù)載下的溫度升高。然而，該文件未指出或暗示對(duì)于功率輸出的改進(jìn)。
另外，文件WO2005014762公開了具有改善的耐火性的功能流體。該流體可被用于液壓系統(tǒng)中。然而，該文件未提及關(guān)于采用這樣的流體的系統(tǒng)的功率輸出。
在液壓系統(tǒng)中達(dá)到更高的功率輸出一般通過選擇較大的泵或通過改進(jìn)提供機(jī)械能至液壓系統(tǒng)的單元的其它硬件結(jié)構(gòu)而實(shí)現(xiàn)。然而，這樣的方法通常帶來高能量消耗和增加的成本。
另一共同的目標(biāo)是容積(volume)輸出的改進(jìn)。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，這些目標(biāo)通過具有更多動(dòng)力的內(nèi)燃機(jī)或電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)。然而，這樣的方法通常帶來高能量消耗和增加的成本，且常受到空間或重量限制的約束。
發(fā)明概述 考慮到現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)在于提供具有增加的功率輸出的液壓系統(tǒng)以促成增加的工作荷載和提高的生產(chǎn)率。增加的功率輸出可用于產(chǎn)生增加的挖掘力、起重能力或機(jī)器速度。而且，液壓系統(tǒng)使用期限和保養(yǎng)間隔的改進(jìn)也是共同的目標(biāo)。
這些以及其它未明確提及的目標(biāo)(然而其容易從介紹部分得出或發(fā)展出)通過使用根據(jù)本權(quán)利要求1的流體而實(shí)現(xiàn)。
特別是，液壓功率輸出的改進(jìn)通過使用根據(jù)本權(quán)利要求1的流體而實(shí)現(xiàn)。按照本發(fā)明的用途的適宜改進(jìn)描述在從屬權(quán)利要求中。
使用具有VI值至少130的流體在泵的液壓功率輸出方面提供了預(yù)料不到的增加。增加的功率輸出帶來由液壓發(fā)動(dòng)機(jī)(汽缸或回轉(zhuǎn)馬達(dá))的增加的功率輸出。
本發(fā)明的液壓流體顯示出改善的低溫性能和較寬的溫度作業(yè)范圍。而且，該液壓流體提供了容積輸出方面的改進(jìn)。另外，使用VI值為至少130的液壓流體的液壓系統(tǒng)顯示出功率下降方面的改進(jìn)，特別是在提供機(jī)械功的裝置的高負(fù)荷下的。因此，功率輸出的穩(wěn)定性通過采用本發(fā)明得以改進(jìn)。
本發(fā)明的液壓流體能夠在具有快速投資匯報(bào)時(shí)間的成本有利的基礎(chǔ)上銷售。
設(shè)計(jì)利用高粘度指數(shù)液壓流體的、在較低壓力水平下運(yùn)行并以較低泵輸入能量產(chǎn)生等量液壓功率輸出的液壓系統(tǒng)也是可能的。在較低壓力下運(yùn)行的系統(tǒng)將具有較長(zhǎng)的元件壽命(密封件、軟管、磨損面、流體)并將產(chǎn)生較低的流體工作溫度。
本發(fā)明的液壓流體顯示出良好的抗氧化力并且與標(biāo)準(zhǔn)的HM流體相比是化學(xué)上非常穩(wěn)定的。
本發(fā)明的液壓流體的粘度能在寬范圍內(nèi)調(diào)整。
此外，本發(fā)明的液壓流體適于在100到700bars的范圍的高壓應(yīng)用。本發(fā)明的液壓流體由于良好的剪切穩(wěn)定性而顯示出使用中粘度極小的變化。
另外，功率輸出和系統(tǒng)生產(chǎn)率的改進(jìn)能在沒有液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)改變的情況下實(shí)現(xiàn)。因此，新的和老的液壓系統(tǒng)的功率輸出都能以極低的成本改善。這樣的液壓流體的組成與在密封件、氣囊和軟管中所用的現(xiàn)有彈性材料完全相容，使得對(duì)于在現(xiàn)有的工業(yè)液壓系統(tǒng)中施用而言它們是立即可接受的。
用于本發(fā)明的液壓流體具有至少130的粘度指數(shù)，優(yōu)選至少150，更優(yōu)選至少180和最優(yōu)選至少200。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選具體實(shí)施方案，粘度指數(shù)在150到400范圍之內(nèi)，更優(yōu)選200到300。粘度指數(shù)能根據(jù)ASTM D 2270確定。
本發(fā)明的用途提供了液壓系統(tǒng)功率輸出的改進(jìn)。術(shù)語“功率輸出”指的是可用作功(work)的能量，一般可由旋轉(zhuǎn)式液壓馬達(dá)以馬力或千瓦作為輸出轉(zhuǎn)矩測(cè)量和定量。
優(yōu)選，與采用VI約100的單級(jí)液壓流體、具有來自發(fā)動(dòng)機(jī)或電動(dòng)機(jī)的相等的機(jī)械功率輸入且在相同的壓力和溫度下運(yùn)行的系統(tǒng)的功率輸出相比，本發(fā)明的流體有效增加液壓系統(tǒng)的功率輸出至少3％，更優(yōu)選至少5％以及更優(yōu)選至少10％。因此，等量的能量(燃料或電力)被消耗時(shí)，使用高VI流體的系統(tǒng)卻將在相同時(shí)間段內(nèi)產(chǎn)生更多可使用的輸出功率。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選具體實(shí)施方案，容積輸出得以增加。優(yōu)選，與采用VI約100的單級(jí)液壓流體、具有來自發(fā)動(dòng)機(jī)或電動(dòng)機(jī)的相同的機(jī)械功率輸入且在相同壓力和溫度下運(yùn)行的系統(tǒng)的容積輸出相比，本發(fā)明的流體有效增加液壓系統(tǒng)的容積輸出至少3％，更優(yōu)選至少5％以及更優(yōu)選至少10％。術(shù)語“容積輸出”指的是在特定壓力差值下可用作功的提供給液壓發(fā)動(dòng)機(jī)的容積，一般以m3或升來測(cè)量和定量。
本發(fā)明能另外提供一種改善功率輸出穩(wěn)定性的方法。驚人地，功率輸出的穩(wěn)定性在最大負(fù)荷下也可以增加。例如操作時(shí)間至少10分鐘后的功率輸出下降率優(yōu)選為至多3％，在提供機(jī)械能的裝置的最大負(fù)荷的90％或更高的負(fù)荷下測(cè)量。
上述的改進(jìn)可用于以驚人的方式提高液壓系統(tǒng)的性能。通過提供具有低的和延遲的功率輸出下降的系統(tǒng)，該系統(tǒng)能在產(chǎn)生機(jī)械能的裝置的功率極限下使用。因此，特定的功能在不需要系統(tǒng)結(jié)構(gòu)改變的情況下在較短的時(shí)間內(nèi)完成。優(yōu)選，提供機(jī)械能的裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速保持恒定速率且該系統(tǒng)輸送了提高水平的液壓動(dòng)力。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選具體實(shí)施方案，液壓系統(tǒng)能設(shè)計(jì)成能在較低壓力下運(yùn)行，使得輸出功率相當(dāng)于由采用VI為100的液壓流體的參比系統(tǒng)傳送的。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員能容易地進(jìn)行這樣的設(shè)計(jì)更改。例如，在挖掘器中，鏟能改變。通過使用較低的壓力，液壓系統(tǒng)的使用期限和保養(yǎng)周期能以驚人的方式提高。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選具體實(shí)施方案，液壓系統(tǒng)能顯示出液壓功率輸出和功率輸入之比的提高，使得與采用VI為100的液壓流體的參比系統(tǒng)相比，功率輸出/功率輸入之比優(yōu)選提高至少3％，更優(yōu)選至少5％。
本發(fā)明的液壓流體的粘度能根據(jù)液壓泵/發(fā)動(dòng)機(jī)制造商的要求，寬范圍地調(diào)節(jié)。能實(shí)現(xiàn)ISO VG 15，22，32，46，68，100，150流體等級(jí)，例如 優(yōu)選根據(jù)ASTM D 445的40℃的動(dòng)態(tài)粘度在15mm2/s到150mm2/s的范圍，優(yōu)選28mm2/s到110mm2/s。
對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的用途，優(yōu)選的液壓流體是NFPA(National FluidPower Association(國(guó)家流體動(dòng)力協(xié)會(huì)))多級(jí)流體，例如如NFPAT2.13.13-2002定義的二、三、四和/或五級(jí)流體。
優(yōu)選的流體至少包括礦物油和/或合成油。
礦物油類是基本公知的且可商購的。它們一般從石油或原油通過蒸餾和/或提煉以及任選另外的提純和加工方法獲得，特別地，原油或石油的高沸餾分被歸入礦物油的范疇。通常，礦物油的沸點(diǎn)在5000Pa下高于200℃，優(yōu)選高于300℃。通過頁巖油的低溫蒸餾、硬煤焦化、褐煤在隔絕空氣下的蒸餾以及硬煤或褐煤的氫化而制備同樣是可行的。在較小的規(guī)模上，礦物油還由植物來源(例如加州希蒙得木、油菜籽(canola)、向日葵和大豆油)或動(dòng)物來源(例如牛脂或牛腳油)的原料生產(chǎn)。因此，在各種情況下根據(jù)來源，礦物油顯示出不同數(shù)量的芳香、環(huán)狀、支化和直鏈的烴。
通常，人們區(qū)分在原油或礦物油中的鏈烷基、環(huán)烷的和芳香族的餾分，其中術(shù)語“鏈烷基餾分”代表較長(zhǎng)鏈的或高度支化的異構(gòu)烷烴以及“環(huán)烷餾分”代表環(huán)烷烴。此外，在所有情況下根據(jù)來源和工藝，礦物油顯示出正烷烴，具有低支化度異構(gòu)烷烴，所謂單甲基支化的鏈烷烴和具有雜原子特別是O、N和/或S的化合物(對(duì)其賦予極性性質(zhì))的不同餾分。然而，劃分歸屬(attribution)是困難的，因?yàn)楦鱾€(gè)烷烴分子能同時(shí)具有長(zhǎng)鏈支化的和環(huán)烷烴剩余部分以及芳香組分。對(duì)于本發(fā)明的目的，分類能按照DIN 51 378進(jìn)行。極性組分還可以根據(jù)ASTMD 2007確定。
在優(yōu)選的礦物油類中正烷烴的餾分小于3wt％，并且含O、N和/或S的化合物的餾分小于6wt％。芳香化合物和單甲基-支化的鏈烷烴的餾分一般在各種情況下在0-40wt％范圍內(nèi)。根據(jù)一個(gè)令人感興趣的方面，礦物油主要包括環(huán)烷的和鏈烷基的烷烴，其通常具有超過13、優(yōu)選超過18和特別是優(yōu)選超過20個(gè)碳原子。這些化合物的餾分總體上為至少60wt％，優(yōu)選至少80wt％，并且不希望由此限制。優(yōu)選的礦物油包含0.5-30wt％芳香組分，15-40wt％環(huán)烷組分，35-80wt％鏈烷基組分，直至3wt％的正烷烴和0.05-5wt％極性組分(在所有情況下相對(duì)于礦物油的總重量計(jì))。
用傳統(tǒng)方法如尿素脫蠟和在硅膠上的液相色譜完成的特別優(yōu)選的礦物油的分析顯示出例如以下組分，其中百分比是以相關(guān)礦物油的總重計(jì)的 具有約18-31個(gè)C原子的正烷烴0.7-1.0％， 具有18-31個(gè)C原子的低支化的烷烴1.0-8.0％， 具有14-32個(gè)C原子的芳香化合物0.4-10.7％， 具有20-32個(gè)C原子的異烷烴和環(huán)烷烴60.7-82.4％， 極性化合物0.1-0.8％， 損失6.9-19.4％。
關(guān)于礦物油以及具有其它組成的一系列礦物油類的分析的有用建議能在Ullmann′s Encyclopedia of Industrial Chemistry，第五版，CD-ROM，1997，在條目“l(fā)ubricants and related products”下找到。
優(yōu)選，液壓流體基于來自API第I、II或III組的礦物油。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選具體實(shí)施方案，根據(jù)元素分析測(cè)量，使用包含至少90wt％飽和物質(zhì)和包含至多約0.03％硫的礦物油。特別是，優(yōu)選API第II組油類。
API第IV和V組合成油，除了其它物質(zhì)之外，是有機(jī)酯如羧酸酯和磷酸酯；有機(jī)醚如硅氧烷油類和聚亞烷基二醇；和合成烴，特別是聚烯烴和Fischer-Tropsch(GTL)衍生的基礎(chǔ)油類。它們大部分或多或少比礦物油更昂貴，但在性能方面它們具有益處。為了說明，參考基礎(chǔ)油類型的5個(gè)API分類(API美國(guó)石油學(xué)會(huì)(American PetroleumInstitute))。
美國(guó)石油學(xué)會(huì)(API)基礎(chǔ)油類分類 合成烴，特別是聚烯烴在本領(lǐng)域是熟知的。特別是優(yōu)選聚α烯烴(PAO)。這些化合物可通過聚合鏈烯獲得，特別是具有3到12個(gè)碳原子的鏈烯，如丙烯、己烯-1、辛烯-1和十二烯-1。優(yōu)選的PAO具有200到10000g/mol范圍內(nèi)的數(shù)均分子量，更優(yōu)選500到5000g/mol。
根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的方面，液壓流體可包括選自羧酸酯、聚醚多醇和/或有機(jī)磷酸化合物的含氧化合物。優(yōu)選，含氧化合物是包含至少兩個(gè)酯基的羧酸酯，包含4到12個(gè)碳原子的羧酸的二酯和/或多元醇的酯。通過將含氧化合物用作基礎(chǔ)油料，液壓流體的耐火性能得以改善。
含磷酯流體可用作液壓流體的組分如磷酸烷基芳基酯；磷酸三烷基酯如磷酸三丁酯或磷酸三-2-乙基己基；磷酸三芳基酯如混合的磷酸異丙基苯基酯、混合的磷酸叔丁基苯基酯、磷酸三二甲苯基酯或磷酸三甲苯基酯。有機(jī)磷酸化合物的另外類型是膦酸酯和亞膦酸酯，其可包含烷基和/或芳基取代基。有用的膦酸二烷基酯如膦酸二-2-乙基己基酯；亞膦酸烷基酯如亞膦酸二-2-乙基己基酯。作為本文的烷基，優(yōu)選包括1到10個(gè)碳原子的線型或支化烷基。作為本文的芳基，優(yōu)選可被烷基取代的包含6到10個(gè)碳原子的芳基。特別是，液壓流體可包含0到60wt％，優(yōu)選5到50wt％的有機(jī)磷化合物。
作為羧酸酯，可使用醇如多元醇、一元醇等和脂肪酸如單羧酸、多羧酸等的反應(yīng)產(chǎn)物。這樣的羧酸酯當(dāng)然可以是偏酯。
羧酸酯可具有式R-COO-R的羧酸酯基團(tuán)，其中R獨(dú)立地是包含1到40個(gè)碳原子的基團(tuán)。優(yōu)選的酯化合物包括至少兩個(gè)酯基。這些化合物可基于具有至少兩個(gè)酸基團(tuán)的多羧酸和/或具有至少兩個(gè)羥基的多元醇。
多羧酸殘基通常具有2到40，優(yōu)選4到24，特別是4到12個(gè)碳原子。有用的多羧酸酯是例如己二酸、壬二酸、癸二酸、鄰苯二甲酸的和/或十二烷酸的酯。多羧酸化合物的醇組分優(yōu)選包括1到20，特別是2到10個(gè)碳原子。
有用的醇的實(shí)例是甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、庚醇和辛醇。此外，可使用羰基合成醇(oxoalcohols)如二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇直至十亞甲基二醇。
特別優(yōu)選的化合物是多羧酸與具有包含一個(gè)羥基的醇的酯。這些化合物的實(shí)例描述在Ullmanns

der TechnischenChemie，第三版，第15卷，第287-292頁，Urban&Schwarzenber(1964))。
包含至少兩個(gè)酯基的獲得酯化合物的有用的多元醇通常含2到40，優(yōu)選4到22個(gè)碳原子。實(shí)例是新戊二醇、二乙二醇、二丙二醇、2，2-二甲基-3-羥基丙基-2′，2′-二甲基-3′-羥基丙酸酯、丙三醇、三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷、三羥甲基壬烷、雙三羥甲基丙烷、季戊四醇、山梨糖醇、甘露醇和雙季戊四醇。聚酯的羧酸成分可包含1到40，優(yōu)選2到24個(gè)碳原子。實(shí)例是線型或支化的飽和脂肪酸如蟻酸、乙酸、丙酸、辛酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、十一烷酸、月桂酸、十三酸、肉豆蔻酸、十五酸、棕櫚酸、十七酸、硬脂酸、十九烷酸、二十酸、山崳酸、異肉豆蔻酸、異棕櫚酸、異硬脂酸、2，2-二甲基丁酸、2，2-二甲基戊酸、2，2-二甲基辛酸、2-乙基-2.3，3-三甲基丁酸、2，2，3，4-四甲基戊酸、2，5，5-三甲基-2-叔丁基己酸、2，3，3-三甲基-2-乙基丁酸、2，3-二甲基-2-異丙基丁酸、2-乙基己酸、3，5，5-三甲基己酸；線型或支化的不飽和脂族的，如亞油酸、亞麻酸、9-十八碳烯酸、十一碳烯酸、反油酸、鯨蠟烯酸、芥子酸、巴西烯酸和來自各種動(dòng)物脂肪或植物油來源的商品等級(jí)的油酸。可使用脂肪酸的混合物如妥爾油脂肪酸。
特別有用的包含至少兩個(gè)酯基的化合物是例如新戊二醇妥爾油脂肪酸酯、新戊二醇二油酸脂、丙二醇妥爾油脂肪酸酯、丙二醇二油酸酯、二乙二醇妥爾油脂肪酸酯和二乙二醇二油酸酯。
許多這些化合物可從Inolex Chemical Co.公司以商標(biāo)Lexolube2G-214，從Cognis Corp.公司以商標(biāo)ProEco 2965，從Uniqema Corp.公司以商標(biāo)Priolube 1430和Priolube 1446以及從Georgia Pacific公司以商標(biāo)Xtolube 1301和Xtolube 1320商購。
此外，醚可用作液壓流體的組分。優(yōu)選，可將聚醚多元醇用作本發(fā)明的液壓流體的組分。這些化合物是公知的。實(shí)例是聚亞烷基二醇如，例如聚乙二醇、聚丙二醇和聚丁二醇。聚亞烷基二醇可以是基于環(huán)氧烷的混合物。這些化合物優(yōu)選包括1到40個(gè)環(huán)氧烷單元，更優(yōu)選5到30個(gè)環(huán)氧烷單元。聚丁二醇是無水流體的優(yōu)選化合物。聚醚多元醇可進(jìn)一步包含基團(tuán)例如包括1到40，特別是2到22個(gè)碳原子的亞烷基或亞芳基。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面、液壓流體是基于包括聚α烯烴(PAO)、羧酸酯(二酯或多元醇酯)、植物酯、磷酸酯(三烷基、三芳基或烷基芳基磷酸酯)和/或聚亞烷基二醇(PAG)的合成基礎(chǔ)油料。優(yōu)選的合成基礎(chǔ)油料為API第IV組和/或第V組油類。
優(yōu)選，液壓流體通過混合至少兩種組分而獲得。至少一個(gè)組分應(yīng)為基礎(chǔ)油。術(shù)語“基礎(chǔ)油”包括液壓流體能如上所述以其為基礎(chǔ)的礦物油和/或合成油。優(yōu)選，液壓流體包括至少60wt％的基礎(chǔ)油。優(yōu)選，至少一個(gè)組分可具有120或更少的粘度指數(shù)。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選具體實(shí)施方案，液壓流體可包含至少60wt％的至少一種粘度指數(shù)120或更少的組分。
特別地，可將聚合物的粘度指數(shù)改進(jìn)劑用作液壓流體的組分。粘度指數(shù)改進(jìn)劑是公知的，例如公開在Ullmann′s Encyclopedia ofIndustrial Chemistry，第五版，CD-ROM，1997。
優(yōu)選的用作粘度指數(shù)改進(jìn)劑的聚合物包括衍生自具有至少一個(gè)乙烯基不飽和基團(tuán)的烷基酯的單元。這些聚合物在現(xiàn)有技術(shù)中是公知的。優(yōu)選的聚合物可通過聚合，特別是(甲基)丙烯酸酯、馬來酸酯和富馬酸酯獲得。術(shù)語(甲基)丙烯酸酯包括甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯以及二者的混合物。這些單體在現(xiàn)有技術(shù)中是公知的。烷基殘基可以是線型、環(huán)狀或支化的。
獲得包含衍生自烷基酯的單元的優(yōu)選聚合物的混合物包含基于單體混合物總重計(jì)的0到100wt％，優(yōu)選0.5到90wt％，特別是1到80wt％，更優(yōu)選1到30wt％，更優(yōu)選2到20wt％的一種或多種式(I)的乙烯基不飽和酯化合物。

其中R是氫或甲基，R1指的是具有1-6，特別是1到5以及優(yōu)選1到3個(gè)碳原子的線型或支鏈的烷基殘基，R2和R3獨(dú)立地是氫或式-COOR′的基團(tuán)，其中R′指的是氫或具有1-6個(gè)碳原子的烷基。
組分(a)的實(shí)例是，尤其是，(甲基)丙烯酸酯、富馬酸酯和馬來酸酯，其衍生自飽和醇如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯和(甲基)丙烯酸己酯；(甲基)丙烯酸環(huán)烷基酯，如(甲基)丙烯酸環(huán)戊基酯。
此外，獲得包含衍生自烷基酯的單元的聚合物的單體組合物包含基于單體混合物總重計(jì)的0-100wt％，優(yōu)選10-99wt％，特別是20-95wt％和更優(yōu)選30到85wt％的一種或多種式(II)的乙烯基不飽和酯化合物。

其中R是氫或甲基，R4指的是具有7-40，特別是10到30和優(yōu)選12到24個(gè)碳原子的線型或支化的烷基殘基，R5和R6獨(dú)立地是氫或式-COOR″的基團(tuán)，其中R″指的是氫或具有7到40，特別是10到30以及優(yōu)選12到24個(gè)碳原子的烷基。
其中有衍生自飽和醇的(甲基)丙烯酸酯、富馬酸酯和馬來酸酯，如(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸2-叔丁基庚基酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸3-異丙基庚基酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸十一烷基酯、(甲基)丙烯酸5-甲基十一烷基酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯，(甲基)丙烯酸2-甲基十二烷基酯、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、(甲基)丙烯酸5-甲基十三烷基酯、(甲基)丙烯酸十四烷基酯、(甲基)丙烯酸十五烷基酯、(甲基)丙烯酸2-甲基十六烷基酯、(甲基)丙烯酸十七烷基酯、(甲基)丙烯酸5-異丙基十七烷基酯、(甲基)丙烯酸4-叔丁基十八烷基酯、(甲基)丙烯酸5-乙基十八烷基酯、(甲基)丙烯酸3-異丙基十八烷基酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯、(甲基)丙烯酸十九烷基酯、(甲基)丙烯酸二十烷基酯、(甲基)丙烯酸鯨蠟基二十烷基酯、(甲基)丙烯酸硬脂基二十烷基酯、(甲基)丙烯酸二十二烷基酯和/或(甲基)丙烯酸二十烷基三十四烷基(tetratriacontyl)酯； (甲基)丙烯酸環(huán)烷基酯如(甲基)丙烯酸3-乙烯基環(huán)己基酯、(甲基)丙烯酸環(huán)己基酯、(甲基)丙烯酸冰片基酯、2，4，5-三-叔丁基-3-乙烯基環(huán)己基(甲基)丙烯酸酯、2，3，4，5-四叔丁基環(huán)己基(甲基)丙烯酸酯；和相應(yīng)的富馬酸酯和馬來酸酯。
具有長(zhǎng)鏈醇?xì)埢孽セ衔铮貏e是組分(b)，可通過例如將(甲基)丙烯酸酯、富馬酸酯、馬來酸酯和/或相應(yīng)的酸與長(zhǎng)鏈脂肪醇反應(yīng)而獲得，其中通常產(chǎn)生酯的混合物如具有不同的長(zhǎng)鏈醇?xì)埢?甲基)丙烯酸酯。這些脂肪醇包括，特別是Oxo

7911和Oxo


7900，Oxo

1100(Monsanto)；

79(ICI)；

1620，

610和

810(Sasol)；

610和

810(Ethyl Corporation)；

79，

911和

25L(Shell AG)；Lial 125(Sasol)；

和

和

(Cognis)。
乙烯基不飽和酯化合物中，(甲基)丙烯酸酯相對(duì)于馬來酸酯和富馬酸酯是特別優(yōu)選的，即式(I)和(II)的R2、R3、R5、R6在特別優(yōu)選的具體實(shí)施方案中代表氫。
在本發(fā)明一個(gè)具體的方面，優(yōu)選采用式(II)的乙烯基不飽和酯化合物的混合物，以及混合物具有至少一種在醇?xì)埢杏?到15個(gè)碳原子的(甲基)丙烯酸酯和至少一種在醇?xì)埢杏?6到30個(gè)碳原子的(甲基)丙烯酸酯。在醇?xì)埢杏?到15個(gè)碳原子的(甲基)丙烯酸酯級(jí)分優(yōu)選在基于制備聚合物用的單體組合物重量計(jì)的20到95wt％的范圍。在醇?xì)埢芯哂?6到30個(gè)碳原子的(甲基)丙烯酸酯級(jí)分優(yōu)選在0.5到60wt％的范圍，基于制備包含衍生自烷基酯的單元的聚合物用的單體組合物重量計(jì)。在醇?xì)埢芯哂?到15個(gè)碳原子的(甲基)丙烯酸酯和在醇?xì)埢芯哂?6到30個(gè)碳原子的(甲基)丙烯酸酯的重量比例優(yōu)選在10∶1到1∶10的范圍，優(yōu)選在5∶1到1.5∶1的范圍。
組分(c)特別包括能與式(I)和/或(II)的乙烯基不飽和酯化合物共聚的乙烯基不飽和單體。
對(duì)應(yīng)于下式的共聚單體特別適用于根據(jù)本發(fā)明的聚合
其中R1*和R2*獨(dú)立地選自氫，鹵素，CN，具有1-20、優(yōu)選1-6以及特別優(yōu)選1-4個(gè)碳原子的線型或支化烷基，其能以1到(2n+1)個(gè)鹵素原子取代，其中n是烷基的碳原子數(shù)目(例如CF3)；具有2-10、優(yōu)選2-6和特別優(yōu)選2-4個(gè)碳原子的α，β-不飽和線型或支化的鏈烯基或炔基，其能被1到(2n-1)鹵素原子、優(yōu)選氯取代，其中n是烷基的碳原子數(shù)目，例如CH2-CC1-；具有3-8個(gè)碳原子的環(huán)烷基，其能被1到(2n-1)個(gè)鹵素原子、優(yōu)選氯取代，其中n是環(huán)烷基的碳原子數(shù)目；C(＝Y(jié)*)R5*、C(＝Y(jié)*)NR6*R7*、Y*C(＝Y(jié)*)R5*、SOR5*、SO2R5*、OSO2R5*、NR8*SO2R5*、pR5*2、P(＝Y(jié)*)R5*2、Y*pR5*2、Y*p(＝Y(jié)*)R5*2、NR8*2，其能用另外的R8*、芳基或雜環(huán)基季鹽化(quaternized)，其中Y*可以是NR8*、S或O，優(yōu)選O；R5*是具有1-20個(gè)碳原子的烷基、具有1-20個(gè)碳原子的烷硫基，OR15(R15是氫或堿金屬)、具有1-20個(gè)碳原子的烷氧基、芳氧基或雜環(huán)氧基；R6*和R7*獨(dú)立地是氫或具有1到20個(gè)碳原子的烷基，或者R6*和R7*能一起形成具有2-7，優(yōu)選2-5個(gè)碳原子的亞烷基，其中它們形成3-8元、優(yōu)選3-6元的環(huán)，以及R8*是具有1-20個(gè)碳原子的線型或支化烷基或芳基； R3*和R4*獨(dú)立地選自氫、鹵素(優(yōu)選氟或氯)、具有1-6個(gè)碳原子的烷基和COOR9*，其中R9*是氫、堿金屬或1-40個(gè)碳原子的烷基，或R1*和R3*能一起形成式(CH2)n的基團(tuán)，其可以1-2n′個(gè)鹵素原子或C1-C4烷基取代，或能形成式C(＝O)-Y*-C(＝O)的基團(tuán)，其中n′為從2-6，優(yōu)選3或4，和Y*如之前定義的；以及其中至少兩個(gè)R1*、R2*、R3*和R4*殘基為氫或鹵素。
共聚單體包括，尤其是，(甲基)丙烯酸羥烷基酯如(甲基)丙烯酸3-羥丙基酯、(甲基)丙烯酸3，4-二羥丁基酯、(甲基)丙烯酸2-羥乙基酯、(甲基)丙烯酸2-羥丙基酯、2，5-二甲基-1，6-己二醇(甲基)丙烯酸酯、1，10-癸二醇(甲基)丙烯酸酯； 氨基烷基(甲基)丙烯酸酯和氨基烷基(甲基)丙烯酰胺如N-(3-雙甲基氨基丙基)甲基丙烯酰胺、3-雙乙基氨基戊基(甲基)丙烯酸酯、3-雙丁基氨基十六烷基(甲基)丙烯酸酯； (甲基)丙烯酸的腈和其它含氮的(甲基)丙烯酸酯如N-(甲基丙烯酰氧基乙基)二異丁基酮亞胺、N-(甲基丙烯酰氧基乙基)雙十六烷基酮亞胺、(甲基)丙烯?；被译妗?-甲基丙烯酰氧基乙基甲基氰胺、氰基甲基(甲基)丙烯酸酯； (甲基)丙烯酸芳基酯如(甲基)丙烯酸芐酯或(甲基)丙烯酸苯酯，其中在所有情況下丙烯酸殘基能可以是被未取代的或取代直至四次的； 含羰基的(甲基)丙烯酸酯如2-羧基乙基(甲基)丙烯酸酯、羧基甲基(甲基)丙烯酸酯、噁唑烷基乙基(甲基)丙烯酸酯、N-甲基丙烯酰氧基)甲酰胺、丙酮基(甲基)丙烯酸酯、N-甲基丙烯酰嗎啉、N-甲基丙烯?；?2-吡咯烷酮、N-(2-甲基丙烯酰氧基乙基)-2-吡咯烷酮、N-(3-甲基丙烯酰氧基丙基)-2-吡咯烷酮、N-(2-甲基丙烯酰氧基十五烷基(-2-吡咯烷酮，N-(3-甲基丙烯酰氧基十七烷基-2-吡咯烷酮； 醚醇的(甲基)丙烯酸酯如四氫糠基(甲基)丙烯酸酯、乙烯基氧基乙氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、甲氧基乙氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、1-丁氧基丙基(甲基)丙烯酸酯、1-甲基-(2-乙烯基氧基)乙基(甲基)丙烯酸酯、環(huán)己基氧基甲基(甲基)丙烯酸酯、甲氧基甲氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、苯甲基氧基甲基(甲基)丙烯酸酯、糠基(甲基)丙烯酸酯、2-丁氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、2-乙氧基乙氧基甲基(甲基)丙烯酸酯、2-乙氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化(甲基)丙烯酸酯、烯丙基氧基甲基(甲基)丙烯酸酯、1-乙氧基丁基(甲基)丙烯酸酯、甲氧基甲基(甲基)丙烯酸酯、1-乙氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、乙氧基甲基(甲基)丙烯酸酯； 鹵代醇的(甲基)丙烯酸酯如2，3-二溴丙基(甲基)丙烯酸酯、4-溴苯基(甲基)丙烯酸酯、1，3-二氯-2-丙基(甲基)丙烯酸酯、2-溴乙基(甲基)丙烯酸酯、2-碘乙基(甲基)丙烯酸酯、氯甲基(甲基)丙烯酸酯； 環(huán)氧的(oxiranyl)(甲基)丙烯酸酯如2，3-環(huán)氧丁基(甲基)丙烯酸酯、3，4-環(huán)氧丁基(甲基)丙烯酸酯、10，11-環(huán)氧十一烷基(甲基)丙烯酸酯、2，3-環(huán)氧環(huán)己基(甲基)丙烯酸酯，環(huán)氧乙基(甲基)丙烯酸酯如10，11-環(huán)氧十六烷基(甲基)丙烯酸酯、縮水甘油基(甲基)丙烯酸酯； 含磷、硼和/或硅的(甲基)丙烯酸酯如2-(二甲基磷酸基)丙基(甲基)丙烯酸酯、2-(乙基亞磷酸基)丙基(甲基)丙烯酸酯、2-二甲基亞膦酸基甲基(甲基)丙烯酸酯、二甲基膦酸基乙基(甲基)丙烯酸酯、二乙基甲基丙烯?；⑺狨?、二丙基甲基丙烯?；姿狨ァ?-(二丁基膦酸基)乙基(甲基)丙烯酸酯、2，3-亞丁基甲基丙烯?；一鹚狨ァ⒓谆已趸谆；已趸柰?、二乙基磷酸基乙基(甲基)丙烯酸酯； 含硫的(甲基)丙烯酸酯如乙基亞硫?；一?甲基)丙烯酸酯、4-硫代氰酸基丁基(甲基)丙烯酸酯、乙基磺酰乙基(甲基)丙烯酸酯、硫代氰酸基甲基(甲基)丙烯酸酯、甲基亞硫?；谆?甲基)丙烯酸酯、雙(甲基丙烯酰氧基乙基)硫醚； 雜環(huán)的(甲基)丙烯酸酯如2-(1-咪唑基)乙基(甲基)丙烯酸酯、2-(4-嗎啉基)乙基(甲基)丙烯酸酯和1-(2-甲基丙烯酰氧基乙基)-2-吡咯烷酮； 乙烯基鹵化物，例如氯乙烯、氟乙烯、偏二氯乙烯和偏二氟乙烯； 乙烯基酯如醋酸乙烯酯； 含芳基的乙烯基單體如苯乙烯、在側(cè)鏈具有烷基取代基的取代苯乙烯，如α-甲基苯乙烯和α-乙基苯乙烯，在環(huán)上具有烷基取代基的取代苯乙烯如乙烯基甲苯和對(duì)甲基苯乙烯、鹵化苯乙烯如單氯苯乙烯、二氯苯乙烯、三溴苯乙烯和四溴苯乙烯； 雜環(huán)乙烯基化合物如2-乙烯基吡啶、3-乙烯基吡啶、2-甲基-5-乙烯基吡啶、3-乙基-4-乙烯基吡啶、2，3-二甲基-5-乙烯基吡啶、乙烯基嘧啶、乙烯基哌啶、9-乙烯基咔唑、3-乙烯基咔唑、4-乙烯基咔唑、1-乙烯基咪唑、2-甲基-1-乙烯基咪唑、N-乙烯基吡咯烷酮、2-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基吡咯烷、3-乙烯基吡咯烷、N-乙烯基己內(nèi)酰胺、N-乙烯基丁內(nèi)酰胺、乙烯基四氫呋喃(-oxolane)、乙烯基呋喃、乙烯基噻吩、乙烯基四氫噻吩(-thiolane)、乙烯基噻唑和氫化乙烯基噻唑、乙烯基噁唑和氫化乙烯基噁唑； 乙烯基和異戊二烯基醚； 馬來酸衍生物如馬來酸酐、甲基馬來酸酐、馬來酰亞胺、甲基馬來酰亞胺； 富馬酸和富馬酸衍生物例如富馬酸的單酯和二酯。
具有分散的官能團(tuán)的單體也可用作共聚單體。這些單體在本領(lǐng)域中是公知的且通常包含雜原子如氧和/或氮。例如之前提及的(甲基)丙烯酸羥烷基酯、(甲基)丙烯酸氨基烷基酯和氨基烷基(甲基)丙烯酰胺、醚醇的(甲基)丙烯酸酯、雜環(huán)的(甲基)丙烯酸酯和雜環(huán)的乙烯基化合物被認(rèn)為是分散共聚單體。
特別優(yōu)選的混合物包含甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸月桂酯和/或甲基丙烯酸硬脂酯。
這些組分能單獨(dú)或作為混合物使用。
本發(fā)明的液壓流體優(yōu)選包含聚甲基丙烯酸烷基酯聚合物。這些可通過聚合包含甲基丙烯酸烷基酯單體的組合物獲得的聚合物在本領(lǐng)域是熟知的。優(yōu)選，這些聚甲基丙烯酸烷基酯聚合物包含至少40wt％，特別是至少50wt％、更優(yōu)選至少60wt％和最優(yōu)選至少80wt％的甲基丙烯酸酯重復(fù)單元。優(yōu)選，這些聚甲基丙烯酸烷基酯聚合物包含C9-C24甲基丙烯酸酯重復(fù)單元和C1-C8甲基丙烯酸酯重復(fù)單元。
衍生自烷基酯的聚合物分子量不重要。通常，衍生自烷基酯的聚合物具有在300到1,000,000g/mol范圍內(nèi)的分子量、優(yōu)選在10000到200,000g/mol范圍內(nèi)以及更優(yōu)選在25000到100,000g/mol范圍內(nèi)，并且不希望由此限制。這些數(shù)值指的是聚合物的重均分子量。
不希望由此限制，(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物顯示出多分散性，這由重均分子量對(duì)數(shù)均分子量之比Mw/Mn給出，該值在1到15范圍內(nèi)，優(yōu)選1.1到10，特別優(yōu)選1.2到5。多分散性可通過凝膠滲透色譜法(GPC)測(cè)定。
如上所述的單體混合物能通過任何已知的方法聚合?？蓪⒊Ｒ?guī)的自由基引發(fā)劑用來進(jìn)行傳統(tǒng)自由基聚合反應(yīng)。這些引發(fā)劑在本領(lǐng)域是熟知的。這些自由基引發(fā)劑的實(shí)例是偶氮引發(fā)劑如2，2′-偶氮二異丁腈(AIBN)、2，2′-偶氮雙(2-甲基丁腈)和1，1-偶氮雙環(huán)己腈；過氧化物化合物，例如過氧化甲乙酮、過氧化乙酰丙酮、二月桂基過氧化物、叔丁基過-2-乙基己酸酯、過氧化酮、甲基異丁基酮過氧化物、過氧化環(huán)己酮、過氧化二苯甲酰、過苯甲酸叔丁酯、叔丁基過氧異丙基碳酸酯、2，5-雙(2-乙基己?；?過氧)-2，5-二甲基己烷、叔丁基過氧2-乙基己酸酯、叔丁基過氧-3，5，5-三甲基己酸酯、二枯烯過氧化物、1，1-雙(叔丁基過氧)環(huán)己烷、1，1-雙(叔丁基過氧)3，3，5-三甲基環(huán)己烷、枯烯過氧化氫和叔丁基過氧化氫。
低分子量聚(甲基)丙烯酸酯能通過使用鏈轉(zhuǎn)移劑獲得。該技術(shù)是普遍已知的且在聚合物行業(yè)中實(shí)施，并描述在Odian，Principles ofPolymerization，1991中。鏈轉(zhuǎn)移劑的實(shí)例是含硫化合物如硫醇、例如正和叔十二烷基硫醇、2-巰基乙醇和巰基羧酸酯，例如甲基-3-巰基丙酸酯。優(yōu)選的鏈轉(zhuǎn)移劑包含直至20，特別是直至15以及更優(yōu)選直至12個(gè)碳原子。此外，鏈轉(zhuǎn)移劑可包含至少一個(gè)，特別是至少兩個(gè)氧原子。
而且，低分子量聚(甲基)丙烯酸酯能通過使用過渡金屬配合物獲得，如低自旋鈷配合物。這些技術(shù)是熟知的，例如描述在USSR專利940,487-A和Heuts，等的Macromolecules 1999，pp2511-2519和3907-3912中。
另外，新型聚合技術(shù)如ATRP(原子轉(zhuǎn)移自由基聚合)和/或RAFT(可逆加成斷裂鏈轉(zhuǎn)移)可用于獲得衍生自烷基酯的有用聚合物。這些方法是熟知的。ATRP反應(yīng)法描述在例如J-S.Wang等人的J.Am.Chem.Soc.，第117卷，pp.5614-5615(1995)中，和Matyjaszewski的Macromolecules，第28卷，pp.7901-7910(1995)中。此外，專利申請(qǐng)WO 96/30421，WO 97/47661，WO 97/18247，WO 98/40415和WO99/10387公開了上面說明的ATRP的各種方案，為本發(fā)明公開的目的特將它們明確引入作為參考。RAFT方法廣泛地描述在例如WO98/01478中，為本發(fā)明公開的目的特將其明確引入作為參考。
聚合反應(yīng)能在常壓、減壓或升壓下進(jìn)行。聚合溫度也不重要。然而，通常在-20-200℃的范圍，優(yōu)選0-130℃和特別優(yōu)選60-120℃，并且不希望由此作任何限制。
聚合能在有或者沒有溶劑的情況下進(jìn)行。術(shù)語“溶劑”在此作廣義的理解。
根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的具體實(shí)施方案，聚合物可通過在API第II組或第III組礦物油中的聚合而獲得。這些溶劑如前所述。
另外，優(yōu)選可由在聚α烯烴(PAO)中聚合而獲得的聚合物。更優(yōu)選，PAO具有在200到10000范圍內(nèi)的數(shù)均分子量，更優(yōu)選500到5000。本溶劑如上所述。
基于流體總重計(jì)，液壓流體可包含0.5到50wt％，特別是1到30wt％以及優(yōu)選3到20wt％的一種或多種衍生自烷基酯的聚合物。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的具體實(shí)施方案，液壓流體包括至少5wt％的一種或多種衍生自烷基酯的聚合物。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選方面，流體可包含至少兩種具有不同單體組成的聚合物。優(yōu)選，至少一種聚合物為聚烯烴。優(yōu)選，聚烯烴用作粘度指數(shù)改進(jìn)劑。
這些聚烯烴特別包括聚烯烴共聚物(OCP)和氫化苯乙烯/二烯共聚物(HSD)。根據(jù)本發(fā)明的所要使用的聚烯烴共聚物(OCP)本身是已知的。它們主要是由乙烯、丙烯、異戊二烯、丁烯和/或其他具有5到20個(gè)碳原子的烯烴合成的聚合物。已經(jīng)用少量含氧或氮的單體(例如從0.05到5wt％的馬來酸酐)的系統(tǒng)也可使用。通常將包含二烯組分的共聚物氫化以降低氧化靈敏性和粘度指數(shù)改進(jìn)劑的交聯(lián)傾向。
分子量Mw一般在10000到300000、優(yōu)選在50000和150000之間。這樣的烯烴共聚物描述在例如德國(guó)的公開申請(qǐng)DE-A1644941、DE-A1769834、DE-A1939037、DE-A1963039和DE-A2059981。
乙烯/丙烯共聚物是特別有用的以及具有已知的三元組分的三元共聚物，如亞乙基-降冰片烯(參見Macromolecular Reviews，第10卷(1975))也是可能的，但它們的交聯(lián)傾向也必須在老化過程中考慮。分布可以是基本上隨機(jī)的，但也可有利地使用包含乙烯嵌段的順序聚合物。單體乙烯/丙烯的比例在一定的范圍內(nèi)是可變的，其對(duì)乙烯可設(shè)定約75％和對(duì)丙烯約80％作為上限。由于其降低的溶于油的傾向，聚丙烯不如乙烯/丙烯共聚物合適。除了具有主要無規(guī)的丙烯結(jié)合的聚合物外，還可使用具有更顯著的等規(guī)立構(gòu)或間規(guī)立構(gòu)的丙烯結(jié)合的那些。
這樣的產(chǎn)物是可商購的，例如以商品名

CO 034，

CO 038，

CO 043，

CO 058，

EPG 2050或

EPG 5050。
氫化苯乙烯/二烯共聚物(HSD)同樣是已知的，這些聚合物描述在例如DE 2156122中。它們通常是氫化的異戊二烯/苯乙烯或丁二烯/苯乙烯共聚物。二烯對(duì)苯乙烯的比例優(yōu)選在2∶1到1∶2的范圍，特別優(yōu)選約55∶45。分子量Mw通常為從10000到300000，優(yōu)選在50000和150000之間。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體方面，氫化后雙鍵的比例基于氫化之前雙鏈的數(shù)量計(jì)為不超過15％，特別優(yōu)選至多5％。
氫化苯乙烯/二烯共聚物能以商品名

50，150，200，250或260商購得到。
優(yōu)選，混合物的至少一種聚合物包含衍生自選自丙烯酸酯單體、甲基丙烯酸酯單體、富馬酸酯單體和/或馬來酸酯單體的單體的單元。這些聚合物如上所述。
聚烯烴和包含衍生自選自丙烯酸酯單體、甲基丙烯酸酯單體、富馬酸酯單體和/或馬來酸酯單體的單體的單元的聚合物的重量比可在1∶10到10∶1的范圍內(nèi)，特別是1∶5到5∶1。
液壓流體可包含通常的添加劑。這些添加劑包括例如抗氧化劑、抗磨劑、防腐劑和/或消泡劑，經(jīng)常作為商業(yè)添加劑包而購得。
優(yōu)選，液壓流體具有根據(jù)ASTM D 445在40℃下在10到150mm2/s范圍的粘度，更優(yōu)選22到100mm2/s。
優(yōu)選，液壓系統(tǒng)包括以下組件 1.產(chǎn)生機(jī)械能的裝置，例如內(nèi)燃機(jī)或電動(dòng)機(jī)。
2.將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓動(dòng)力的產(chǎn)生流體流動(dòng)或力的裝置，如泵。
3.在壓力下用于傳送流體的管道。
4.將流體的液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)化為機(jī)械功或運(yùn)動(dòng)的裝置，如致動(dòng)器或液壓馬達(dá)。存在兩類馬達(dá)，汽缸的和回轉(zhuǎn)的。
5.具有調(diào)節(jié)流量、壓力、運(yùn)動(dòng)方向和施加力量的閥的控制回路。
6.使得能夠在將清潔流體通過過濾器返回該系統(tǒng)前分離水、泡沫、夾帶的空氣或碎片的流體儲(chǔ)存器。
7.具有能在應(yīng)用條件(溫度、壓力、輻射)下不衰退地運(yùn)行的低壓縮性的液體。
最復(fù)雜的系統(tǒng)將使用多個(gè)泵、回轉(zhuǎn)馬達(dá)、汽缸，用閥和調(diào)節(jié)器進(jìn)行電子控制。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選具體實(shí)施方案，可采用葉輪泵或活塞泵以產(chǎn)生液壓動(dòng)力。
該系統(tǒng)可在高壓下運(yùn)行。本發(fā)明的改進(jìn)能在50到700bar范圍內(nèi)的壓力下實(shí)現(xiàn)，優(yōu)選100到400bar，以及更優(yōu)選150到350bar。
產(chǎn)生機(jī)械能的裝置，例如馬達(dá)能以500到5000rpm的速度運(yùn)行，優(yōu)選1000到3000rpm以及更優(yōu)選1400到2000rpm。
此液壓流體能在寬溫度范圍內(nèi)使用。優(yōu)選，流體可在-30℃到200℃范圍的溫度下使用，更優(yōu)選10℃到150℃。通常，運(yùn)行溫度取決于用于制造液壓流體的基礎(chǔ)流體。
優(yōu)選，將該液體用于軍用液壓系統(tǒng)中，用于混合燃料推進(jìn)車輛的液壓發(fā)射輔助系統(tǒng)中，用于工業(yè)上、海上的、采礦和/或移動(dòng)式設(shè)備液壓系統(tǒng)中。
另外，本發(fā)明提供了包含VI為至少130的液壓流體的液壓系統(tǒng)，用于產(chǎn)生機(jī)械動(dòng)力的裝置，將機(jī)械動(dòng)力轉(zhuǎn)化為液壓動(dòng)力的裝置和將液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)化為機(jī)械功或運(yùn)動(dòng)的裝置。
優(yōu)先地，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速能保持在傳送較大量液壓動(dòng)力的恒定水平。優(yōu)選，與采用粘度指數(shù)小于120的標(biāo)準(zhǔn)HM等級(jí)流體的液壓系統(tǒng)相比，發(fā)動(dòng)機(jī)或電動(dòng)機(jī)的機(jī)械動(dòng)力輸出能以其全動(dòng)力能力運(yùn)行以傳送更大量的液壓動(dòng)力。
下面通過實(shí)施例和比較實(shí)施例更詳細(xì)地說明本發(fā)明，但不希望將本發(fā)明局限于這些實(shí)施例。
實(shí)施例1和2和比較實(shí)施例1 在以下控制條件下運(yùn)行Denison T6C移動(dòng)式葉輪泵 速度＝1500rpm，壓力＝200bar，流體溫度＝80℃ 將ISO VG 46HM油作為參照流體運(yùn)行，產(chǎn)生6.97kW的液壓動(dòng)力。
通過比較，幾種ISO VG 46HV油類在相同條件下運(yùn)行，并產(chǎn)生6到11％更高水平的液壓功率輸出，如表1所示。
表1-Denison T6C移動(dòng)式葉輪泵功率輸出 運(yùn)行條件1500rpm，200bar，80℃ 實(shí)施例3到5和比較實(shí)施例2 在以下控制條件下運(yùn)行Eaton-Vickers V20葉輪泵 速度＝1200rpm，壓力＝138bar，流體溫度＝80℃。
ISO VG 46HM油作為參照流體運(yùn)行，產(chǎn)生8.69kW的液壓動(dòng)力。
通過比較，幾種ISO VG 46HV油類在相同條件下運(yùn)行并產(chǎn)生3到6％更高水平的液壓功率輸出，如表2所示。
表2Eaton-Vickers V20葉輪泵功率輸出 運(yùn)行條件1200rpm，138bar，80℃ 實(shí)施例6到8和比較實(shí)施例3 在以下控制條件下運(yùn)行Eaton-Vickers V104C葉輪泵 速度＝1200rpm，壓力＝138bar，流體溫度＝80℃ ISO VG 46HM油作為參照流體運(yùn)行，產(chǎn)生8.35kW的液壓動(dòng)力。
通過比較，幾種ISO VG 46HV油類在相同條件下運(yùn)行，并產(chǎn)生5到7％更高水平的液壓功率輸出，如表3所示。
表3Eaton-Vickers V104C葉輪泵功率輸出 運(yùn)行條件1200rpm，138bar，80℃ 實(shí)施例9到11和比較實(shí)施例4 在以下控制條件下運(yùn)行Komatsu 35+35雙活塞泵 速度＝2100rpm，壓力＝350bar，流體溫度＝100℃ ISO VG 46HM油作為參照流體運(yùn)行，產(chǎn)生5.83kW的液壓動(dòng)力。
通過比較，幾種ISO VG 46HV油類在相同條件下運(yùn)行，并產(chǎn)生4到6％更高水平的液壓功率輸出，如表4所示。
表4Komatsu 35+35雙活塞泵功率輸出 運(yùn)行條件2100rpm，350bar，100℃ 實(shí)施例12到14和比較實(shí)施例5 在以下控制條件下運(yùn)行Eaton L2齒輪泵 速度＝2750rpm，壓力＝207bar，流體溫度＝80℃ ISO VG 46HM油作為參照流體運(yùn)行，產(chǎn)生21.5kW的液壓動(dòng)力。
通過比較，幾種ISO VG 46HV油類在相同條件下運(yùn)行，并產(chǎn)生6到8.8％更高水平的液壓功率輸出，如表5所示。
表5-Eaton L2齒輪泵輸出 運(yùn)行條件2750rpm，207bar，80℃ 在實(shí)施例中采集的數(shù)據(jù)表明與第II組PAMA配置的“HV”多級(jí)油承擔(dān)了提高來自液壓泵的液壓功率輸出的作用。提高的功輸出量使得挖掘器在較短時(shí)間段內(nèi)完成工作周期，并因此在相等時(shí)間段內(nèi)完成更高水平的功輸出量。
實(shí)施例15到18和比較實(shí)施例6 本發(fā)明進(jìn)一步的優(yōu)勢(shì)在于設(shè)計(jì)在較低壓力水平下運(yùn)行并輸送相同量的液壓功率輸出的液壓系統(tǒng)的潛力。表6包含了對(duì)比在Denison P09活塞泵中在大約5000psi(345bar)下相對(duì)功率輸入和液壓功率輸出的數(shù)據(jù)。
表6在較低壓力下活塞泵功率輸出的對(duì)比 表6續(xù) 數(shù)據(jù)也在

圖1中用圖表示，并且表明能將系統(tǒng)設(shè)計(jì)成在5％較低壓力水平下運(yùn)行的，且其能輸送相等水平的液壓功率輸出。
實(shí)施例19到22和比較實(shí)施例7 進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)證明在Denison T6C葉輪泵中在大約3000psi.(207bar)下，由本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的相對(duì)功率輸入和液壓功率輸出的改善。得到的結(jié)果列在表7中。另外，也在圖2中用圖表示，且說明能將系統(tǒng)設(shè)計(jì)成輸送相同水平液壓功率輸出的、在6％較低壓力下運(yùn)行的系統(tǒng)。
表7在較低壓力下葉輪泵功率輸出的比較 表7續(xù)
權(quán)利要求
1.VI至少130的流體在改善液壓系統(tǒng)功率輸出中的用途。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的用途，其中功率輸出增加至少3％。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的用途，其中功率輸出增加至少5％。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求至少一個(gè)的用途，其中容積輸出得以增加。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的用途，其中容積輸出增加至少3％。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的用途，其中容積輸出增加至少5％。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求的至少一個(gè)的用途，其中功率輸出的穩(wěn)定性得以提高。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的用途，其中功率輸出的穩(wěn)定性在最大負(fù)荷下得以提高。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8的用途，其中在至少10分鐘的運(yùn)行時(shí)間后功率輸出的下降為最多3％，在提供機(jī)械能的裝置的最大負(fù)荷的90％或更高的負(fù)荷下測(cè)量。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求的至少一個(gè)的用途，其中提供機(jī)械能的裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速保持在恒定速率且該系統(tǒng)傳送提高水平的液壓動(dòng)力。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求至少一個(gè)的用途，其中提供機(jī)械能的裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在1000到3000rpm范圍內(nèi)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的用途，其中提供機(jī)械能的裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在1400到2000rpm范圍內(nèi)。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求至少一個(gè)的用途，其中由提供液壓動(dòng)力的裝置提供的壓力在50到700bar范圍內(nèi)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的用途，其中由提供液壓動(dòng)力的裝置提供的壓力在150到350bar范圍內(nèi)。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求至少一個(gè)的用途，其中將液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)成是在較低壓力下運(yùn)行的，使得輸出功率相當(dāng)于由采用具有VI為100的液壓流體的參比系統(tǒng)傳送的輸出功率。
16.根據(jù)前述權(quán)利要求至少一個(gè)的用途，其中液壓系統(tǒng)表現(xiàn)出液壓功率輸出與功率輸入的比例方面的提高，使得與由使用具有VI為100的液壓流體的參比系統(tǒng)所輸送的相比，功率輸出/功率輸入的比例提高至少3％。
17.根據(jù)前述權(quán)利要求的至少一個(gè)的用途，其中流體具有至少150的VI。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的用途，其中該流體具有至少180的VI。
19.根據(jù)前述權(quán)利要求至少一個(gè)的用途，其中該流體是NFPA二級(jí)粘度等級(jí)、三級(jí)粘度等級(jí)、四級(jí)粘度等級(jí)或五級(jí)粘度等級(jí)的液壓流體。
20.根據(jù)前述權(quán)利要求的至少一個(gè)的用途，其中該流體可通過將基礎(chǔ)流體與聚合物粘度指數(shù)改進(jìn)劑混合而獲得。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的用途，其中該流體包含至少60wt％的至少一種基礎(chǔ)流體。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的用途，其中該流體包含至少60wt％的至少一種粘度指數(shù)為120或更少的基礎(chǔ)流體。
23.根據(jù)前述權(quán)利要求的至少一個(gè)的用途，其中流體包括礦物油和/或合成油。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的用途，其中流體包括API第I組、API第II組、API第III組油、API第IV組或API第V組油或Fischer-Tropsch(GTL)衍生的油。
25.根據(jù)前述權(quán)利要求至少一個(gè)的用途，其中流體包括聚α-烯烴(PAO)、羧酸酯、植物酯、磷酸酯和/或聚亞烷基二醇(PAG)。
26.根據(jù)前述權(quán)利要求的至少一個(gè)的用途，其中流體包括至少一種聚合物。
27.根據(jù)權(quán)利要求26的用途，其中該聚合物包含衍生自選自丙烯酸酯單體、甲基丙烯酸酯單體、富馬酸酯單體和/或馬來酸酯單體的單體的單元。
28.根據(jù)權(quán)利要求27的用途，其中該流體包括聚甲基丙烯酸烷基酯聚合物。
29.根據(jù)權(quán)利要求26到28的至少一個(gè)的用途，其中該流體包括可通過聚合烯烴不飽和單體混合物獲得的聚合物，其中的混合物由以下物質(zhì)組成
a)基于乙烯基不飽和單體總重計(jì)0-100wt％的一種或多種式(I)的乙烯基不飽和酯化合物
其中R是氫或甲基，R1指的是具有1-6個(gè)碳原子的線型或支化烷基殘基，R2和R3獨(dú)立地表示氫或式-COOR′的基團(tuán)，其中R′指的是氫或具有1-6個(gè)碳原子的烷基，
b)基于乙烯基不飽和單體總重計(jì)0-100wt％的一種或多種式(II)的乙烯基不飽和酯化合物
其中R是氫或甲基，R4指的是具有7-40個(gè)碳原子的線型或支化烷基殘基，R5和R6獨(dú)立地是氫或式-COOR″的基團(tuán)，其中R″指的是氫或具有7-40個(gè)碳原子的烷基，
c)基于乙烯基不飽和單體總重計(jì)0-50wt％的共聚單體。
30.根據(jù)權(quán)利要求26到29的至少一個(gè)的用途，其中聚合物是通過在API第II組或第III組礦物油中的聚合可獲得的。
31.根據(jù)權(quán)利要求26到29的至少一個(gè)的用途，其中聚合物是通過在聚α-烯烴(PAO)中的聚合可獲得的。
32.根據(jù)權(quán)利要求26到31的一個(gè)的用途，其中聚合物是可在包含分散單體的混合物中聚合獲得的。
33.根據(jù)權(quán)利要求26到32的一個(gè)的用途，其中聚合物是可通過在包含含芳基的乙烯基單體的混合物中聚合獲得的。
34.根據(jù)權(quán)利要求26到33的至少一個(gè)的用途，其中聚合物具有在10000到200000g/mol范圍內(nèi)的分子量，特別是25000g/mol到100000g/mol。
35.根據(jù)權(quán)利要求26到34的至少一個(gè)的用途，其中該流體包括0.5到40wt％的聚合物。
36.根據(jù)權(quán)利要求35的用途，其中該流體包括3到20wt％的聚合物。
37.根據(jù)權(quán)利要求26到36的至少一個(gè)的用途，其中該流體包含具有不同單體組成的至少兩種聚合物。
38.根據(jù)權(quán)利要求37的用途，其中至少一種聚合物是聚烯烴。
39.根據(jù)權(quán)利要求38的用途，其中至少一種聚合物包含衍生自烷基酯單體的單元。
40.根據(jù)權(quán)利要求39的用途，其中聚烯烴和包含衍生自烷基酯單體的單元的聚合物的重量比在1∶10到10∶1的范圍內(nèi)。
41.根據(jù)前述權(quán)利要求的至少一個(gè)的用途，其中該流體包含選自羧酸酯、聚醚多元醇和/或有機(jī)磷化合物的含氧化合物。
42.根據(jù)權(quán)利要求41的用途，其中含氧化合物是包含至少兩個(gè)酯基的羧酸酯。
43.根據(jù)權(quán)利要求41或42的用途，其中含氧化合物是包含4到12個(gè)碳原子的羧酸的二酯。
44.根據(jù)權(quán)利要求41的用途，其中含氧化合物是多元醇的酯。
45.根據(jù)前述權(quán)利要求的至少一個(gè)的用途，其中該流體具有在15到150范圍內(nèi)的ISO粘度等級(jí)。
46.根據(jù)前述權(quán)利要求的至少一個(gè)的用途，其中該流體在-40℃到120℃的溫度下使用。
47.根據(jù)前述權(quán)利要求的至少一個(gè)的用途，其中流體包括抗氧化劑、抗磨劑、防腐劑和/或消泡劑。
48.根據(jù)前述權(quán)利要求的至少一個(gè)的用途，其中將該流體用于軍用液壓系統(tǒng)中，用于液壓發(fā)射輔助系統(tǒng)中(用于液壓混合燃料車輛推進(jìn))，用于工業(yè)上、海上的、采礦和/或移動(dòng)式設(shè)備液壓系統(tǒng)中。
49.根據(jù)前述權(quán)利要求的至少一個(gè)的用途，其中將該流體用于包括至少一個(gè)提供機(jī)械能的裝置、至少一個(gè)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓動(dòng)力的裝置、至少一個(gè)在壓力下傳送流體的管道和至少一個(gè)將流體的液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)化為機(jī)械功的裝置的液壓系統(tǒng)。
50.根據(jù)權(quán)利要求48的用途，其中提供機(jī)械能的裝置包括內(nèi)燃機(jī)。
51.根據(jù)權(quán)利要求49或50的用途，其中將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓動(dòng)力的裝置是葉輪泵。
52.根據(jù)權(quán)利要求49或50的用途，其中將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓動(dòng)力的裝置是活塞泵。
53.根據(jù)權(quán)利要求49或50的用途，其中將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓動(dòng)力的裝置是齒輪泵。
全文摘要
本發(fā)明描述了將VI為至少130的流體用于改善液壓系統(tǒng)的功率輸出的用途。優(yōu)選地，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速能保持在當(dāng)使用標(biāo)準(zhǔn)HM油時(shí)所選定的相同速率并傳送＞3％更高的液壓功率輸出。
文檔編號(hào)C10N30/02GK101688148SQ200880016506
公開日2010年3月31日 申請(qǐng)日期2008年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月7日
發(fā)明者C·D·G·內(nèi)沃, D·G·普拉賽克, S·N·赫佐格 申請(qǐng)人:贏創(chuàng)羅麥斯添加劑有限責(zé)任公司