專(zhuān)利名稱(chēng)：含有酯的潤(rùn)滑組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種潤(rùn)滑限滑差速器的方法，其包括向限滑差速器提供包含(a)具有潤(rùn)滑粘度的油和(b) 二羧酸的C4, 二酯的潤(rùn)滑組合物。本發(fā)明進(jìn)一步提供二羧酸的C4,二酯通常在限滑差速器中作為摩擦改進(jìn)劑的用途。
背景技術(shù)：
車(chē)輛中的限滑差速器通常使用濕多片式離合器，即離合器片浸入潤(rùn)滑劑中。限滑差速器通常具有傘形齒輪或正齒輪行星系統(tǒng)，該系統(tǒng)將驅(qū)動(dòng)扭矩均勻地分配給兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪而不管它們的轉(zhuǎn)速。這使得驅(qū)動(dòng)輪可在轉(zhuǎn)彎期間滾動(dòng)，不管它們不同的轉(zhuǎn)速，不會(huì)在車(chē)輪與路面之間滑移。為控制滑移，可使用含有能改善摩擦性能的化合物、分散劑和含硫和/或含磷特壓劑的潤(rùn)滑劑。這類(lèi)潤(rùn)滑劑的實(shí)例公開(kāi)于美國(guó)專(zhuān)利4，308，154 ；5, 547, 586 ；4，180，466 ；3，825，495 ；和歐洲專(zhuān)利申請(qǐng) 0399764A1 中。EP 0 767 236 Al公開(kāi)了一種在100°C下運(yùn)動(dòng)粘度為4-32mm2/S的齒輪潤(rùn)滑劑組合物。該組合物含有大于20體積％氫化聚α-烯烴和小于80體積％礦物油或合成酯油或其組合。實(shí)例含有10體積％己二酸雙(十三烷基)酯。所述齒輪尤其是用于裝配有同步器類(lèi)型的人工傳動(dòng)的大型車(chē)輛中的傳動(dòng)。國(guó)際公開(kāi)WO 98/04658 Al公開(kāi)了用于汽車(chē)重型和中型車(chē)軸齒輪潤(rùn)滑劑和傳動(dòng)流體應(yīng)用中的合成齒輪油用基本油料。此處公開(kāi)的潤(rùn)滑劑含有1-20重量％酯。該酯包括己二酸C8_13 二酯，特別是己二酸二 -異癸酯。美國(guó)專(zhuān)利4，370，247公開(kāi)了含有25-60質(zhì)量％至少一種二羧酸的二 _C8_12烷基酯的齒輪或車(chē)軸潤(rùn)滑劑。報(bào)告了此處公開(kāi)的整個(gè)潤(rùn)滑劑降低了由于摩擦導(dǎo)致的功率損耗，因此保持燃料消耗。加拿大公開(kāi)CA 2 637 401公開(kāi)了衍生自具有2_36個(gè)碳原子的二羧酸和具有4_40個(gè)碳原子的支化醇的各種二酯作為潤(rùn)滑劑的用途。該潤(rùn)滑劑可含有0. 1-100重量％，或5-99重量％ 二酯。發(fā)明概述本發(fā)明的發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)如本文所公開(kāi)的潤(rùn)滑組合物和方法能提供可接受水平的如下至少一項(xiàng)(i)潤(rùn)滑劑熱穩(wěn)定性、(ii)潤(rùn)滑劑氧化穩(wěn)定性、(iii)高靜態(tài)摩擦系數(shù)、(iv)燃料經(jīng)濟(jì)性、(V)沉積物控制、(Vi)密封相容性、(Vii)潔凈度和(Viii)低噪音、振動(dòng)和刺耳聲(NVH)傾向，其通常表現(xiàn)為卡塔作響(即通常稱(chēng)為低頻“咆哮”和“呻吟”的異響，特別是在較高速度轉(zhuǎn)彎調(diào)動(dòng)期間)。本發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)本文所公開(kāi)的潤(rùn)滑劑組合物和方法出乎意料地還可適于具有一個(gè)或多個(gè)獨(dú)特板材的防滑系統(tǒng)。例如，板材可以為鋼、紙、陶瓷、碳纖維和使用板類(lèi)型的混合物如陶瓷上載鋼、紙包碳纖維或紙上載鋼的系統(tǒng)。在一個(gè)實(shí)施方案中，板材可以為紙。在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明提供一種潤(rùn)滑限滑差速器的方法，所述方法包括向限滑差速器提供一種包含如下組分的潤(rùn)滑組合物(a)具有潤(rùn)滑粘度的油和(b) 二羧酸的C4_30 二酯或其混合物，其中二羧酸具有式HO (0) C-R1-C (0) 0H,且R1可以為具有2_38或2-28個(gè)碳原子的脂族基團(tuán)。存在于C4,二酯的酯基團(tuán)上的碳原子數(shù)可以含有4-30個(gè)碳原子。如本文所用， “酯基團(tuán)”意指酯的醇衍生部分，即在羧酸RCOOH的情況下，酯RCOOR'中的R'，其中R'可以為具有指定碳原子數(shù)的烴基。在一個(gè)實(shí)施方案中，羧酸可具有式HO (0) C-R1-C (0) 0H,且R1可以為具有5_8個(gè)碳原子的脂族基團(tuán)(通常R1可以為亞烷基)。羧酸可以為飽和或不飽和的。在不同的實(shí)施方案中，本文所公開(kāi)的羧酸的C4, 二酯的酯基團(tuán)的醇衍生部分可以為C8，或Cich15，或C13。二酯的酯基團(tuán)可以為線性或支化的，通常支化的。在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明提供一種潤(rùn)滑限滑差速器的方法，所述方法包括向限滑差速器提供包含(a)具有潤(rùn)滑粘度的油和(b)己二酸的C4,二酯的潤(rùn)滑組合物。在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明提供一種潤(rùn)滑限滑差速器的方法，所述方法包括向限滑差速器提供包含如下組分的潤(rùn)滑組合物(a)具有潤(rùn)滑粘度的油，(b) 二羧酸的C4,二酯 (通常己二酸的C4, 二酯)，其中二羧酸具有式HO(O)C-R1-C(O)OH,且R1可以為具有2_38 或2- 個(gè)碳原子的脂族基團(tuán)，和(c)含磷化合物。在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明提供一種潤(rùn)滑限滑差速器的方法，所述方法包括向限滑差速器提供包含如下組分的潤(rùn)滑組合物(a)具有潤(rùn)滑粘度的油，(b)由二羧酸的C4,二酯(通常己二酸的C4,二酯)組成或作為選擇包含它的摩擦改進(jìn)劑包，其中二羧酸具有式 HO(O)C-R1-C(O)OH,且R1可以為具有2_38或2-28個(gè)碳原子的脂族基團(tuán)，和含磷化合物。在一個(gè)實(shí)施方案中，潤(rùn)滑組合物包含(a)具有潤(rùn)滑粘度的油和(b)由己二酸的 C4, 二酯組成或作為選擇包含它的摩擦改進(jìn)劑包和0. 05-4. 5重量％含磷化合物。在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明提供一種潤(rùn)滑限滑差速器的方法，所述方法包括向限滑差速器提供包含如下組分的潤(rùn)滑組合物(a)具有潤(rùn)滑粘度的油，其中具有潤(rùn)滑粘度的油為API組III或API組IV基油或其混合物，(b) 二羧酸的C4_3(l 二酯(通常己二酸的C4_3(l 二酯)，其中二羧酸具有式HO (0) C-R1-C (0) 0H,且R1可以為具有2-38個(gè)碳原子的脂族基團(tuán)， 和(c)含磷化合物。如本文所公開(kāi)的潤(rùn)滑組合物可含有0. 01重量％至小于1重量％，或0. 02-0. 9重量％，或0. 05-0. 5重量％，或0. 1-0. 3重量％的二羧酸的C4_3Q 二酯(通常己二酸的C4_3Q 二酯)，其中二羧酸具有式HO (O)C-R1-C(O)OH,且R1可以為具有2-38個(gè)碳原子的脂族基團(tuán)。在一個(gè)實(shí)施方案中，限滑差速器可具有在紙(或纖維素)上的鋼板接觸表面。在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明提供潤(rùn)滑組合物在限滑差速器中提供可接受水平的如下至少一項(xiàng)(i)潤(rùn)滑劑熱穩(wěn)定性，( )潤(rùn)滑劑氧化穩(wěn)定性，(iii)摩擦，(iv)燃料經(jīng)濟(jì)性， (ν)沉積物控制，(Vi)密封相容性和(Vii)卡塔作響(異響)的用途，所述潤(rùn)滑組合物包含 (a) 二羧酸的C4, 二酯(通常己二酸的C4_3Q 二酯)，其中二羧酸具有式HO(O)C-R1-C(O)OH, 且R1可以為具有2-38個(gè)碳原子的脂族基團(tuán)，和(b)具有潤(rùn)滑粘度的油。在一個(gè)實(shí)施方案中，用途提供可接受水平的摩擦。在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明提供潤(rùn)滑組合物在限滑差速器中提供摩擦改進(jìn)的用途，所述潤(rùn)滑組合物包含(a)具有潤(rùn)滑粘度的油，(b) 二羧酸的C4,二酯(通常己二酸的 C4_30 二酯)，其中二羧酸具有式HO (O)C-R1-C(O)OH,且R1可以為具有2-38個(gè)碳原子的脂族基團(tuán)，和(c)含磷化合物。
發(fā)明詳述本發(fā)明提供一種本文如上所述潤(rùn)滑組合物和方法。二羧酸的C^ 二酯本文所公開(kāi)的二羧酸的C4, 二酯可包括戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、 十三烷二酸、十二烷二酸、十六碳二酸的C4, 二酯或其混合物。在一個(gè)實(shí)施方案中，本文所公開(kāi)的二羧酸的c4_3(1 二酯可以為己二酸的C4, 二酯。本文所公開(kāi)的二羧酸的C4, 二酯的酯基團(tuán)可以為C8_2(1，或Cich15，或C13。酯基團(tuán)的實(shí)例包括丁基、2-甲基戊基、2-丙基庚基、2-丁基辛基、2-乙基己基、辛基、新辛基、新庚基、 壬基、異辛基、異壬基、新壬基(也可稱(chēng)為3，5，5-三甲基-1-己基)、癸基、新癸基、十一烷基、5-甲基十一烷基、十二烷基、2-甲基十二烷基、十三烷基、5-甲基十三烷基、十四烷基、 十五烷基、十六烷基、2-甲基十六烷基、十七烷基、5-異丙基十七烷基、3-異丙基十八烷基、 十八烷基、十九烷基、二十烷基、鯨蠟基二十烷基、硬脂基二十烷基、二十二烷基、二十烷基三十四烷基或其混合物。在一個(gè)實(shí)施方案中，酯基團(tuán)可以為C8_2(1，或Cich15，或C13支化烷基，通常異十三烷基， 或其混合物。本文所公開(kāi)的二羧酸的C4, 二酯可衍生自⑴具有式HO (O)C-R1-C (O)OH的羧酸 (其中R1可以為具有2-38個(gè)碳原子的脂族基團(tuán))和(ii)具有4-30個(gè)碳原子的醇的酯化反應(yīng)。這類(lèi)反應(yīng)是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。磷酸酯的胺鹽在一個(gè)實(shí)施方案中，潤(rùn)滑組合物進(jìn)一步包含含磷化合物。含磷化合物可以為磷酸酯的胺鹽。用于制備磷酸酯胺鹽的磷酸可以為磷酸或硫代磷酸。磷酸酯的胺鹽可以以潤(rùn)滑組合物的0-5重量％，或0. 01-5重量％，或0. 05-4. 5重量％，或0. 1-2重量％，或0.25-1重量％存在。磷酸酯的胺鹽可含有各自具有1-30，6-30，8-30，10-24或12-20，或16-20個(gè)碳原子的酯基團(tuán)，條件是磷酸酯的胺鹽可溶于具有潤(rùn)滑粘度的油或配制的潤(rùn)滑劑中。通常含有 4個(gè)或更多碳原子的酯基團(tuán)是特別有用的。合適酯基團(tuán)的實(shí)例包括異丙基、甲基-戊基(也可稱(chēng)為1，3_ 二甲基丁基)、2_乙基己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基或其混合物。在一個(gè)實(shí)施方案中，酯基團(tuán)選自異丙基、甲基-戊基(也可稱(chēng)為1，3_ 二甲基丁基)、2_乙基己基、庚基、辛基、壬基、癸基及其混合物?？蛇m用作胺鹽的胺包括伯胺、仲胺、叔胺及其混合物。胺包括具有至少一個(gè)烴基， 或在某些實(shí)施方案中2或3個(gè)烴基的那些。烴基可含有2-30個(gè)碳原子，或在其它實(shí)施方案中8-26，或10-20，或13-19個(gè)碳原子。伯胺包括乙胺、丙胺、丁胺、2-乙基己胺、辛胺和十二胺、正辛胺、正癸胺、正十二胺、正十四胺、正十六胺、正十八胺和油胺。其它有用的脂肪胺包括市售脂肪胺如 “Armeen·，胺(可由 Akzo Chemicals, Chicago, Illinois 得到的產(chǎn)品)，例如 Armeen C>Armeen 0>Armeen OL>Armeen T>Armeen HT>Armeen S 禾口 Armeen SD,其中字母名稱(chēng)涉及
脂肪基團(tuán)如椰油基、油基、牛脂基、大豆基或硬脂基。
合適仲胺的實(shí)例包括二甲胺、二乙胺、二丙胺、二丁胺、二戊胺、二己胺、二庚胺、甲基乙胺、乙基丁胺、乙基戊胺、二椰油胺和二-2-乙基己胺。仲胺可以為環(huán)狀胺如哌啶、哌嗪和嗎啉。胺也可以為叔脂族伯胺。在這種情況下，脂族基團(tuán)可以為含2-30，或6-26，或個(gè)碳原子的烷基。叔烷基胺包括單胺如叔丁胺、叔己胺、ι-甲基-ι-氨基一環(huán)己烷、叔辛胺、 叔癸胺、叔十二胺、叔十四胺、叔十六胺、叔十八胺、叔二十四胺和叔二十八胺。胺可以由下式表示R2 (R3)bN-(R4-C ( = 0)_X_(R5)。)a，其中R2為具有12-20個(gè)碳原子的烴基，或R2為在其氮原子上被具有12-22個(gè)碳原子的烴基取代的具有至多3個(gè)碳原子的氨基烷基；R3為氫或烴基；a為1或2，且b為2-a。即在胺氮上可存在1或2個(gè)-R4-C (=0) X (R5)?；鶊F(tuán)。如果分子中存在多個(gè)胺氮原子，以及如果存在多個(gè)-R4-C (=0) X (R5)。基團(tuán)，則這類(lèi)基團(tuán)可連接在相同或不同的氮上。R4可以為連接在胺氮上的連接基團(tuán)。如果存在多個(gè)R4基團(tuán)，則它們可以彼此相同或不同。它們可以為具有1-4個(gè)碳原子的亞烷基，例如亞甲基、亞乙基(ethylene)、亞乙基 (ethylidene)、亞丙基(在1，2構(gòu)型中即甲基亞乙基，或在1，3構(gòu)型中即三亞甲基)，或亞丁基(在1，2構(gòu)型或任何其它構(gòu)型如1，4中即四亞甲基)。它們也可包含鏈內(nèi)被1或2個(gè)氮或氧原子間隔的具有2-8個(gè)碳原子的鏈。這些的實(shí)例可包括-CH2CH2CH2NHCH2CH2-或-CH2CH2 CH2NHCH2CH2CH2NHCH2CH2-或-CH2CH2CH20CH2CH2-或-CH2CH2OCH2CH2-。X可以表示氧或氮。在氧的情況下，所得基團(tuán)為羧酸或酯。在氮的情況下，所得基團(tuán)為酰胺。一個(gè)或兩個(gè)R5基團(tuán)連接在X上以滿足其化合價(jià)對(duì)于氧一個(gè)這種基團(tuán)，對(duì)于氮兩個(gè)這種基團(tuán)。即，c視情況而定為1或2。如果存在材料的混合物使得一些X為氮且一些為氧，則c可具有1與2之間的分?jǐn)?shù)值，但它對(duì)于任何給定的分子為1或2。一個(gè)或多個(gè) R5基團(tuán)可獨(dú)立地為氫或具有1-20個(gè)碳原子，例如12-20個(gè)碳原子的烴基(如上所述)或式-R4-NHR6表示的含氮基團(tuán)，其中R4如上所定義，且R6為具有12-20個(gè)碳原子的烴基。(R4 基團(tuán)內(nèi)所含R4不需要與如上所用任何R4連接基團(tuán)相同，如R4各自獨(dú)立地為一種所列基團(tuán)的陳述所暗示的。-C(=0)χ(R5)。基團(tuán)的具體實(shí)例包括-COOH、-CONH2、-COOCH3、-CONHCH3、-CO N (CH3) 2、-CONH-椰油基、-CONH-牛脂基和-C0NH-CH2CH2NH-牛脂基，其中“椰油基”和“牛脂基”為如上所述椰油胺和牛脂胺的烴殘基。本發(fā)明(即含有羰基官能的)某些胺可通過(guò)胺與當(dāng)量不飽和酯如丙烯酸甲酯反應(yīng)而得到。一般反應(yīng)式如下且所得酯可通過(guò)已知方法轉(zhuǎn)化成酰胺或其它官能。起始胺，此處指定為R2R3NH,可具有合適的R基團(tuán)，條件是選擇它們中至少一個(gè)以滿足本發(fā)明的要求，例如含有具有12-22 個(gè)碳原子的烴基。在某些實(shí)施方案中，前體胺本身R2R3NH可以為可由Akzo得到的“Duomeen”
系列的多胺，其具有一般結(jié)構(gòu)如
權(quán)利要求
1.一種潤(rùn)滑限滑差速器的方法，其包括向限滑差速器提供包含(a)具有潤(rùn)滑粘度的油和(b)己二酸的C4, 二酯的潤(rùn)滑組合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述己二酸的C4,二酯以潤(rùn)滑組合物的0.01重量％至小于1重量％，或0. 02-0. 9重量％，或0. 05-0. 5重量％，或0. 1-0. 3重量％存在。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述己二酸的C4,二酯以潤(rùn)滑組合物的0.01重量％至小于1重量％存在。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)的方法，其中所述二酯的醇衍生部分為C8_2(l，或Cich15，或 C13。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)的方法，其中所述二酯的酯基團(tuán)為線性或支化的，通常支化的。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)的方法，其中所述二酯的酯基團(tuán)為C13，且酯基團(tuán)為支化的。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)的方法，其中潤(rùn)滑組合物進(jìn)一步包含含磷化合物。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)的方法，其中潤(rùn)滑組合物包含(a)具有潤(rùn)滑粘度的油，和由己二酸的C4, 二酯組成的摩擦改進(jìn)劑包，和含磷化合物。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求7或8任一項(xiàng)的方法，其中所述含磷化合物為磷酸酯的胺鹽。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求7-9任一項(xiàng)的方法，其中所述磷化合物(通常為磷酸酯的胺鹽)以潤(rùn)滑組合物的0-5重量％，或0. 01-5重量％，或0. 05-4. 5重量％，或0. 1_2重量％，或0. 25-1重量％存在。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求7-10任一項(xiàng)的方法，其中所述磷化合物(通常為磷酸酯的胺鹽)以潤(rùn)滑組合物的0. 05-4. 5重量％，或0. 1-2重量％，或0. 25-1重量％存在。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)的方法，其中潤(rùn)滑組合物包含(a)具有潤(rùn)滑粘度的油，和由己二酸的C4, 二酯組成的摩擦改進(jìn)劑包，和0. 05-4. 5重量％含磷化合物。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求1-12任一項(xiàng)的方法，其中具有潤(rùn)滑粘度的油為API組III或API組IV基油或其混合物。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求1-13任一項(xiàng)的方法，其進(jìn)一步包含含硫化合物。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中所述含硫化合物為二巰基噻二唑或其衍生物或混合物。
16.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中所述含硫化合物為多硫化物或硫化烯烴。
17.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中所述含磷化合物為磷酸酯的胺鹽。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其中所述磷酸酯的胺鹽為(i)磷酸的羥基取代二酯，(ii)磷酸的磷酸化羥基取代二酯或三酯或(iii)其混合物的胺鹽。
19.根據(jù)前述權(quán)利要求1-18任一項(xiàng)的方法，其中潤(rùn)滑組合物進(jìn)一步包含含硼化合物。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其中所述含硼化合物為硼酸化分散劑、硼酸酯或硼酸化磷脂，通常為硼酸化磷脂。
21.根據(jù)前述權(quán)利要求1-20任一項(xiàng)的方法，其中潤(rùn)滑組合物具有0.3-5重量％或0. 8-2. 5重量％的硫含量。
22.根據(jù)前述權(quán)利要求1-21任一項(xiàng)的方法，其中限滑差速器具有在紙(或纖維素)上的鋼板材。
23.己二酸的C4, 二酯在限滑差速器中作為摩擦改進(jìn)劑的用途。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種潤(rùn)滑限滑差速器的方法，所述方法包括向限滑差速器提供含有(a)具有潤(rùn)滑粘度的油，和(b)二羧酸的C4-30二酯的潤(rùn)滑組合物。本發(fā)明進(jìn)一步提供二羧酸的C4-30二酯通常在限滑差速器中作為摩擦改進(jìn)劑的用途。
文檔編號(hào)C10M141/12GK102597190SQ201080050467
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2010年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月16日
發(fā)明者M·R·貝克, P·拉恩, W·D·亞伯拉罕 申請(qǐng)人:盧布里佐爾公司