專利名稱：潤滑劑組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種潤滑劑組合物，特別是關(guān)于適合于例如直升飛機傳動系統(tǒng)的一種傳動裝置潤滑劑。
新的傳動系統(tǒng)例如適合于直升飛機的傳動系統(tǒng)的發(fā)展導(dǎo)致需要用于這些目的的能夠滿足日趨嚴格的載荷和防腐標(biāo)準(zhǔn)的專用潤滑劑。例如由英國國防部和美國海軍提出的規(guī)格提出的要求需要由新的專用直升飛機傳動裝置潤滑劑來滿足，而不能為現(xiàn)有的航空渦輪發(fā)動機潤滑劑所達到。因此為了這些目的，需要開發(fā)新的改進的潤滑劑組合物。本發(fā)明試圖滿足此要求。
因此，本發(fā)明提供一種潤滑劑組合物，包括a)包含一種或多種合成基本原料(base stock)的基本組份(basecomponent)，該基本組份的粘度在100℃時為5.0至10.0cst之間；b)至少一種選自芳香胺類和受阻酚類的抗氧劑；c)至少一種中性有機磷酸酯，其通式為(R1O)3PO，其中R1為甲苯基、苯基、二甲苯基、烷基或環(huán)烷基，烷基或環(huán)烷基最多可具10個碳原子；d)至少一種飽和和/或不飽和的二羧酸，其通式為 其中x＋y＋z為2至22的整數(shù)，包括2和22，并且其中R1至R5基團中至少有一個為羧酸基，且R1至R5中其余的基團選自烷基、羥基、硝基、氨基、羧基、氫或其烷基衍生物，其中烷基為最多達5個碳原子的短鏈烷基；和/或下列通式之一的二羧酸 其中R1’為-COOH、烷基、羥基、硝基、氨基、氫或其烷基衍生物；R2’為-COOH；且當(dāng)R1’為-COOH時，n為1至4的整數(shù)，包括1和4，或當(dāng)R1’不為-COOH時，n為2至4的整數(shù)，包括2和4；e)至少一種直鏈和/或支鏈飽和或不飽和的單羧酸，它任選硫化達最高35％(重量)的量；和/或該酸酯；和f)至少一種下列通式的三唑 其中R1”為-COOH或其烷基衍生物，或最多達5個碳原子的短鏈烷基；n為0或1至3的整數(shù)，包括1和3；并且R2”為氫、嗎啉代、烷基、酰氨基、氨基、羥基或烷基或其芳基取代的衍生物；或選自下列的三唑1，2，4-三唑、1，2，3-三唑、5-苯氨基-1，2，3，4-噻三唑、3-氨基-1，2，4-三唑、1-H-苯并三唑-1-基-甲基異氰化物、亞甲基-二-苯并三唑和萘并三唑；和g)至少一種含磷耐特壓添加劑。
在上述組份(d)中，二環(huán)結(jié)構(gòu)式意指基團R2可接在兩個芳環(huán)的任何一個上或兩個上。
基本組份的至少一種基本原料優(yōu)選是合成酯基本原料，特別是多元醇酯基本原料。優(yōu)選組成本發(fā)明潤滑劑組合物的一種基本原料的合成多元醇酯可由C5至C12單羧酸與多元醇或多元醇醚，例如新戊二醇、二羥甲基丙烷、三羥甲基丙烷、季戊四醇或二季戊四醇酯化而得。這些是常規(guī)合成酯基本原料。優(yōu)選的酯是那些在美國專利4826633中所述的。
粘度可通過加入一種或多種粘度指數(shù)改進劑調(diào)整到需要的范圍內(nèi)。
為得到作為傳動裝置潤滑劑的足夠性能，基本組份優(yōu)選粘度在100℃時為8.5至9.5cst之間，更優(yōu)選8.75至9.25cst?；窘M份可包含單一的多元醇酯，但更通常是多元醇酯的混合物，例如粘度在100℃時約為4.0cst的多元醇酯與粘度在100℃時約為12.0cst的多元醇酯的混合物。優(yōu)選的合成多元醇酯為季戊四醇和/或三羥甲基丙烷和含有C5至C10直鏈和支鏈酸的酸混合物的反應(yīng)產(chǎn)物。
抗氧劑組份b)可為受阻酚類抗氧劑，例如丁化羥基甲苯，它適宜地占潤滑劑組合物重量的0.01至5％，優(yōu)選0.4至0.8％。另外，或除此之外，組份b)可包含芳香胺抗氧劑，例如單-辛基苯基-α-萘胺或p，p-二辛基二苯胺，它們可單獨使用或混合使用。胺抗氧劑組份適宜地占潤滑劑組合物重量的0.01至5％，更優(yōu)選0.5至1.5％。
組成制劑中的通式c)組份的中性有機磷酸酯可占組合物重量的0.01至4％，優(yōu)選1.5至2.5％。中性有機磷酸酯還是潤滑劑組合物的常規(guī)成分，并可采用滿足前述通式的這種中性有機磷酸酯的任何一種。磷酸三甲苯酯是用于本發(fā)明優(yōu)選的磷酸酯。
組份d)、e)和f)意在提供一種防腐的三組份體系。據(jù)發(fā)現(xiàn)這種混合物可使得獲得能夠通過美國海軍防腐要求(Ball Corrosion Test-ARP4249)的潤滑劑組合物，其中50％未腐蝕樣品的結(jié)果就被認為是滿意的防腐要求。
組成抗腐混合物第一組份的二羧酸可為滿足前面已給定義的任何一種二羧酸。二羧酸占組合物重量的比例可高達0.15％。然而應(yīng)該注意的是，即使存在其它滿足上述定義的二羧酸，也希望在組合物中總是含有癸二酸或其相當(dāng)物，這是因為癸二酸或其相當(dāng)物是滿足規(guī)格中除了球腐蝕試驗之外的部分，例如滿意的耐鉛腐蝕性(lead corrosion)要求所必須的。
可用于本發(fā)明的除癸二酸之外的二元酸的實例為己二酸、壬二酸、十二雙酸、3-甲基己二酸、3-硝基鄰苯二甲酸、1，10-癸烷二羧酸和富馬酸。
抗腐混合物的第二組份為可任選硫化高達35％(重量)的直鏈或支鏈、飽和或不飽和單羧酸或其酯。優(yōu)選的酸為C4至C22直鏈不飽和單羧酸。該添加劑優(yōu)選的濃度為占潤滑劑組合物總重的0.001％至0.35％。優(yōu)選的單羧酸為硫化的油酸。然而，其它適宜的原料為油酸本身、戊酸和芥酸。
抗腐混合物的第三組份為前述定義的三唑。三唑應(yīng)以組合物總重的0.005％至0.25％的濃度使用。優(yōu)選的三唑為苯并三唑。
組合物的組份g)包含至少一種含磷的耐特壓添加劑。此類添加劑的實例是胺的磷酸化物耐特壓添加劑，例如已知的商品名為IRGALUBE349和/或三苯基硫代磷酸酯耐特壓/耐磨添加劑，例如已知的商品名為IRGALUBE TPPT。這種胺的磷酸化物適宜地占潤滑劑組合物重量的0.01至2％，優(yōu)選0.2至0.6％，而這種硫代磷酸酯適宜地占潤滑劑組合物重量的0.01至3％，優(yōu)選0.5至1.5％。優(yōu)選采用胺的磷酸化物和硫代磷酸酯的混合物。
為提供直升飛機傳動裝置的潤滑劑，添加劑的量這樣選擇符合美國海軍對在100℃時的里德齒輪實驗(Ryder gear test)值為200的要求(相對值，％ Herco A作為參照流體，6次的平均值)。
下列實例意在說明本發(fā)明的優(yōu)選潤滑劑組合物。
％重量單-辛基苯基-α-萘胺 0.5％丁化羥基甲苯 0.5％苯并三唑 0.1％硫化油酸 0.05％癸二酸0.01％三甲苯基磷酸酯2.0％胺的磷酸化物 0.4％三苯基硫代磷酸酯 1.0％硅氧烷消泡劑 2ppm使組合物粘度為8.75至9.25cst的基本合成酯流體混合物 95.44％發(fā)現(xiàn)得到的組合物在100℃里德齒輪實驗(相對值，％ Herco A)的值為204.7且通過了球腐蝕試驗(Ball Corrosion Test)(根據(jù)ARP方法4249)的定額。
權(quán)利要求
1.一種潤滑劑組合物，包括a)包含一種或多種合成基本原料(base stock)的基本組份(basecomponent)，該基本組份的粘度在100℃時為5.0至10.0cst之間；b)至少一種選自芳香胺類和受阻酚類的抗氧劑；c)至少一種中性有機磷酸酯，其通式為(R1O)3PO，其中R1為甲苯基、苯基、二甲苯基、烷基或環(huán)烷基，烷基或環(huán)烷基最多可具10個碳原子；d)至少一種飽和和/或不飽和的二羧酸，其通式為 其中x＋y＋z為2至22的整數(shù)，包括2和22，并且其中R1至R5基團中至少有一個為羧酸基，且R1至R5中其余的基團選自烷基、羥基、硝基、氨基、羧基、氫或其烷基衍生物，其中烷基為最多達5個碳原子的短鏈烷基；和/或下列通式之一的二羧酸 其中R1’為-COOH、烷基、羥基、硝基、氨基、氫或其烷基衍生物；R2’為-COOH；且當(dāng)R1’為-COOH時，n為1至4的整數(shù)，包括1和4，或當(dāng)R1’不為-COOH時，n為2至4的整數(shù)，包括2和4；e)至少一種直鏈和/或支鏈飽和或不飽和的單羧酸，它任選硫化達最高35％(重量)的量；和/或該酸酯；和f)至少一種下列通式的三唑 其中R1”為-COOH或其烷基衍生物，或最多達5個碳原子的短鏈烷基；n為0或1至3的整數(shù)，包括1和3；并且R2”為氫、嗎啉代、烷基、酰氨基、氨基、羥基或烷基或其芳基取代的衍生物；或選自下列的三唑1，2，4-三唑、1，2，3-三唑、5-苯氨基-1，2，3，4-噻三唑、3-氨基-1，2，4-三唑、1-H-苯并三唑-1-基-甲基異氰化物、亞甲基-二-苯并三唑和萘并三唑；和g)至少一種含磷耐特壓添加劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的潤滑劑組合物，其中至少一種基本組份的基本原料為多元醇酯。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的潤滑劑組合物，其中多元醇酯基本原料包含被一種或多種多元醇或多元醇醚酯化的一種或多種C5至C12的單羧酸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任何一項的潤滑劑組合物，其中基本組份的粘度在100℃時為8.5至9.5cst之間。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任何一項的潤滑劑組合物，其中抗氧劑包含占組合物重量0.4至0.8％的受阻酚類抗氧劑。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任何一項的潤滑劑組合物，其中抗氧劑包含占組合物重量0.5至1.5％的芳香胺抗氧劑。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中任何一項的潤滑劑組合物，其中中性有機磷酸酯占組合物重量的1.5至2.5％。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求中任何一項的潤滑劑組合物，其中飽和和/或不飽和二羧酸組份(d)占組合物重量的最高達0.15％。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求中任何一項的潤滑劑組合物，其中飽和和/或不飽和二羧酸組份(d)包含癸二酸。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求中任何一項的潤滑劑組合物，其中單羧酸和組份(e)占組合物重量的0.001至0.35％。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求中任何一項的潤滑劑組合物，其中單羧酸組份(e)包含硫化的油酸。
12.根據(jù)上述權(quán)利要求中任何一項的潤滑劑組合物，其中三唑組份(f)占組合物重量的0.005至0.25％。
13.根據(jù)上述權(quán)利要求中任何一項的潤滑劑組合物，其中三唑組份(f)包含苯并三唑。
14.根據(jù)上述權(quán)利要求中任何一項的潤滑劑組合物，其中耐特壓添加劑組份(g)包含占組合物重量0.2至0.6％的胺的磷酸化物耐特壓添加劑。
15.根據(jù)上述權(quán)利要求中任何一項的潤滑劑組合物，其中耐特壓添加劑組份(g)包含占組合物重量0.5至1.5％的硫代磷酸酯耐特壓添加劑。
16.一種直升飛機傳動裝置潤滑劑，包含上述權(quán)利要求中任何一項所述的組份(a)至(g)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的一種直升飛機傳動裝置潤滑劑，其中這樣選用組份(b)至(g)的量以符合美國海軍對里德齒輪實驗(Ryder gear test)在100℃下為200的要求。(相對值，％ Herco A作為參照流體)。
全文摘要
一種適合作為直升飛機傳動裝置潤滑劑的潤滑劑組合物，包含粘度在100℃時為5.0至10.0cst的合成的基本原料、抗氧劑組分、中性有機磷酸酯組分、二羧酸組分、單羧酸組分、三唑組分和含磷耐特壓添加劑。
文檔編號C10N40/04GK1151174SQ9519344
公開日1997年6月4日 申請日期1995年4月25日 優(yōu)先權(quán)日1994年4月26日
發(fā)明者A·J·馬克森, J·W·A·普拉格奈爾, M·A·愛德華斯 申請人:卡斯特羅爾有限公司