基于金屬納米粒子的潤滑劑組合物的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明適用于潤滑劑領域，更具體的涉及機動車潤滑劑領域，特別是機動車傳動 元件的潤滑劑領域。本發(fā)明涉及含有金屬納米粒子的潤滑劑組合物。更具體的，本發(fā)明涉 及含有具有高重均分子量的分散劑和金屬納米粒子的潤滑劑組合物。本發(fā)明的潤滑劑組合 物同時具有良好的穩(wěn)定性和防剝落（anti-flaking)性能。
[0002] 本發(fā)明還涉及使用這種潤滑劑組合物降低機械部件剝落現(xiàn)象的方法。
[0003]本發(fā)明還涉及含有具有高重均分子量的分散劑和金屬納米粒子的添加劑濃縮物 型組合物。
【背景技術】
[0004]機動車傳動元件在高負載和高速下運行。用于這些傳動元件的油因而必須在保護 部件不受磨損和疲勞、尤其是保護齒輪齒不受剝落現(xiàn)象方面特別有效。
[0005] 磨損現(xiàn)象對應于在移動部件之間的摩擦期間在表面處的金屬磨耗和磨損。
[0006]對于剝落現(xiàn)象，它與磨損現(xiàn)象不同。它對應于歸因于疲勞的部件退化并且是在可 視惡化之前的長時間老化后產(chǎn)生的。已知，該現(xiàn)象通過表面下一定深度處的裂紋引發(fā)而開 始的，這些裂紋蔓延，并且在表面處產(chǎn)生正常的裂紋時，薄片突然剝落。
[0007]通過利用部件的適當幾何形狀降低接觸應力且降低摩擦同時避免粘附而防止該 現(xiàn)象。將潤滑劑引入到該阻止方法中，主要歸因于其添加劑的物理-化學反應性。
[0008] 已知含硫、含磷、含磷/硫，或含硼的抗磨劑和極壓添加劑給予傳動油抵抗剝落的 保護性能。潤滑劑中存在的其他添加劑也可具有對零件內(nèi)部的裂紋的擴展具有正面或負面 的影響，因此對剝落現(xiàn)象具有正面或負面的影響。
[0009]在手動變速箱中，同步器的存在導致額外的應力。事實上，這些元件含有錐形和環(huán) 形裝置，這些裝置之間的摩擦必須被精確的控制。因此，摩擦對于齒輪的同步應當是足夠 的，但是錐形和環(huán)形則必須能夠分離（disengage)，否則存在阻塞同步器的風險。
[0010] 此外，如果摩擦水平不適應部件的幾何形狀，在錐-環(huán)組件上發(fā)生磨損。
[0011]通過向變速箱中加入摩擦改進劑可調(diào)節(jié)摩擦水平。
[0012] 因此，在用于手動變速箱的油中，抗磨劑、極壓添加劑和摩擦改進劑可共存，都在 部件表面處具有作用并對摩擦水平和剝落現(xiàn)象兩者潛在地具有影響。
[0013]配制這樣的潤滑劑組合物是已知：其包含有機鉬型摩擦改進劑化合物，具有含機 磷和/或含有機硫和/或含有機磷/硫抗磨劑和極壓添加劑，尤其為了改善這些油的抗磨 性能。
[0014] 其他化合物也被描述為可對機械部件、尤其是發(fā)動機部件的潤滑是有用的。
[0015] 也已經(jīng)描述了在潤滑劑組合物中使用納米粒子、尤其是金屬納米粒子。由此，文件 TO2007/035626公開了含有金屬粒子的潤滑劑組合物，特別基于鋰、鉀、鈉、銅、鎂、鈣、鋇或 它們的混合。
[0016] 文件US2011/0152142A1公開了含有至少一種基礎油、至少一種分散劑和晶體形 式的金屬氫氧化物的納米粒子的組合物。將這些組合物用來潤滑內(nèi)燃機并中和燃燒過程中 產(chǎn)生的酸。
[0017] 文件US2006/0100292A1公開了制備其中混合至少一種基礎油、至少一種分散劑 和晶體形式的金屬氫氧化物納米粒子的潤滑油的方法。該方法具有降低泡沫形成、降低環(huán) 境風險和降低反應時間的優(yōu)點。
[0018] 文件US2009/0203563公開了制備過堿性（overbased)或中性清潔劑的方法。該 方法使用了表面活性劑和有機介質(zhì)以及含有至少一種基礎油、至少一種分散劑和晶體形式 的金屬氫氧化物納米粒子的組合物。
[0019] 文件W02011/081538A1公開了一種制造二硫化鉬和二硫化鎢粒子的方法，該方法 包括在覆蓋有膠的板之間傳遞并擠壓二硫化鉬和二硫化鎢的混合物。該文件沒有公開潤滑 劑組合物。
[0020] 對于文件CN101691517，其公開了含有分散劑和二硫化鎢納米粒子的發(fā)動機油，使 得其可改善發(fā)動機的壽命和降低燃料消耗。但是，二硫化鎢納米粒子的含量為15-34%。這 樣的含量會導致組合物不穩(wěn)定，因而與潤滑劑組合物、特別適用于傳動的潤滑劑組合物不 相容。此外，該文件沒有暗示油的任何防剝落的性能，特別是關于機動車的傳動元件。
[0021] 文件EP1953196描述了金屬納米粒子的分散，特別是基于鋅、鋯、鈰、鈦、鋁、銦或 錫的金屬氧化物在有機溶劑中且在PIBSA(聚異丁烯基丁二酸酐）型聚合物分散劑的存在 下的分散。但是該文件不涉及潤滑劑組合物領域，特別是沒有公開含有至少一種基礎油和 金屬納米粒子的潤滑劑組合物。該文件中提及的有機溶劑沒有潤滑性能。此外，它們具有低 于100°C的閃點，使得它們與在實施溫度高于或等于100°C的潤滑劑應用中的使用不相容。 另外，該文件沒有暗示機械部件的任何防剝落性能，特別是關于機動車的傳動元件。
[0022] 因此，需要得到這樣的潤滑劑組合物、尤其是用于機動車輛的潤滑劑組合物：其是 穩(wěn)定的并使得可降低或甚至消除剝落現(xiàn)象，尤其是在傳動元件中、更特別地在變速箱中降 低或甚至消除剝落現(xiàn)象。
[0023] 還需要得到這樣的潤滑劑組合物、尤其是用于機動車輛的潤滑劑組合物：其具有 良好防剝落性能同時保持令人滿意的摩擦性能。
[0024] 本發(fā)明的一個目的是提供克服一些或全部上述缺陷的潤滑劑組合物。
[0025] 本發(fā)明的另一個目的是提供穩(wěn)定并且易于使用的潤滑劑組合物。
[0026] 本發(fā)明的另一個目的是提供一種潤滑方法，其使得可降低機械部件的剝落現(xiàn)象， 且尤其降低機動車的傳動元件的剝落現(xiàn)象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0027] 本發(fā)明的一個主題是潤滑劑組合物，其含有至少一種基礎油、至少一種具有大于 或等于2000道爾頓的重均分子量的分散劑和占潤滑劑組合物總重量的0. 01-2%的重量含 量的金屬納米粒子，所述金屬納米粒子是具有多層結(jié)構(gòu)或片（sheet)的同心多面體。
[0028] 根據(jù)本發(fā)明，分散劑的重均分子量根據(jù)標準ASTMD5296評價。
[0029] 申請人驚奇地發(fā)現(xiàn)，在含有至少一種基礎油和金屬納米粒子的潤滑劑組合物中， 重均分子量大于或等于2000道爾頓的分散劑的存在使得可提高潤滑劑組合物的穩(wěn)定性并 賦予所述組合物非常好的防剝落性能。
[0030] 因此，本發(fā)明使得可配制含有降低含量的金屬納米粒子但具有顯著的防剝落性能 的潤滑劑組合物。
[0031] 有利地，通過使用本發(fā)明的潤滑劑組合物，金屬納米粒子在金屬部件且更特別地 機動車輛的傳動元件上的殘留沉積的的風險顯著降低，甚至被消除。
[0032] 有利地，本發(fā)明的潤滑劑組合物具有改善的儲存穩(wěn)定性以及不改變的或者僅輕微 變化的粘度。
[0033] 有利地，本發(fā)明的潤滑劑組合物保留了令人滿意的摩擦性能。
[0034] 在一個實施例中，潤滑劑組合物基本上由至少一種基礎油、至少一種具有大于或 等于2000道爾頓的重均分子量的分散劑，和至少一種占潤滑劑組合物總重量的0. 01-2% 的重量含量的金屬納米粒子構(gòu)成。
[0035] 本發(fā)明還涉及含有上述潤滑劑組合物的傳動油。
[0036] 本發(fā)明還涉及上述潤滑劑組合物在潤滑變速箱或軸、優(yōu)選機動車的變速箱，有利 地在潤滑手動變速箱中的用途。
[0037] 本發(fā)明還涉及上述潤滑劑組合物在降低機械部件、優(yōu)選傳動元件、更優(yōu)選變速箱、 甚至更優(yōu)選手動變速箱的剝落中的用途。
[0038] 本發(fā)明還涉及降低機械部件、優(yōu)選傳動元件、有利地變速箱或輪軸的剝落的方法， 該方法至少包括使所述機械部件與上述潤滑劑組合物接觸。
[0039] 本發(fā)明還涉及添加劑濃縮物型組合物，其含有至少一種重均分子量大于或等于 2000道爾頓的分散劑和二硫化鎢納米粒子。
【具體實施方式】
[0040] 下面給出的百分比對應于活性成分的重量百分比。
[0041] 金屬納米粒子
[0042] 本發(fā)明的潤滑劑組合物含有0. 01-2%的重量含量的金屬納米粒子，相對于潤滑劑 組合物的總重量。
[0043] 金屬納米粒子特別指金屬粒子，一般是固體，其平均尺寸低于或等于600nm。
[0044] 有利地，金屬納米粒子由至少80重量％的至少一種金屬、或至少80重量％的至少 一種金屬合金或至少80重量％的至少一種金屬硫族化合物（chalcogenide)、特別是過渡 金屬硫族化合物構(gòu)成，相對于納米粒子總質(zhì)量。
[0045] 有利地，金屬納米粒子由至少90重量％的至少一種金屬、或至少90重量％的至少 一種金屬合金或至少90重量％的至少一種金屬硫族化合物、特別是過渡金屬硫族化合物 構(gòu)成，相對于納米粒子總質(zhì)量。
[0046] 有利地，金屬納米粒子由至少99重量％的至少一種金屬、或至少99重量％的至少 一種金屬合金或至少99重量％的至少一種金屬硫族化合物、特別是過渡金屬硫族化合物 構(gòu)成，相對于納米粒子總質(zhì)量。
[0047]有利地，構(gòu)成金屬納米粒子的金屬可選自鎢、鉬、鋯、鉿、鉑、錸、鈦、鉭、鈮、鋅、鈰、 錯、銅和錫。
[0048] 金屬納米粒子可具有球、薄片、纖維、管、和富勒烯型的結(jié)構(gòu)。
[0049] 有利地，在本發(fā)明組合物中