本公開涉及工業(yè)潤滑劑,并且更具體地涉及用于變速器、齒輪箱和/或離合器的潤滑組合物。
背景技術:
1、工業(yè)齒輪箱和變速器是各種各樣的重型機械的整體部件,諸如采礦設備、石油鉆塔、材料處理系統(tǒng)以及在制造工廠操作中使用的設備,僅舉幾個例子。這些齒輪系統(tǒng)在苛刻的條件、高負荷、升高的溫度和/或極壓下操作,通常導致磨損增加、效率降低和過早失效。這些齒輪系統(tǒng)的有效潤滑防止磨損并延長設備壽命。
2、隨著原始設備制造商(oem)要求的不斷演變,現有的工業(yè)齒輪和變速器潤滑劑通常無法在更苛刻的操作條件下以及在更新的要求和應用所涵蓋的更廣泛的最終用途中提供足夠的保護和耐久性?,F有產品面臨滾柱軸承保護、齒輪磨損、材料相容性的挑戰(zhàn),并且/或者當尋求使磨損保護與在此類新應用中經常需要的較高摩擦應用(例如,離合器和/或離合器制動器)平衡時經常存在不足。例如,更新的變速器和齒輪箱潤滑組合物通常需要同時實現多個關鍵特性,包括磨損防止、極壓保護、腐蝕降低和/或摩擦性能中的一者或多者。此類新型潤滑劑通常需要同時滿足或超過多項性能測試,包括:如由4球磨損測試(astmd4172)測量的磨損保護、根據4球負荷磨損指數(astm?d2783)的極壓特性、根據高頻往復試驗機(hfrr)測量的摩擦性能,并且實現低銅腐蝕(astm?d130)。設計可同時滿足所有四項要求的變速器和齒輪箱潤滑劑先前一直是具有挑戰(zhàn)性的,因為配制滿足此類性能測試中的一項或兩項性能測試的潤滑劑往往未通過其他性能測試。
技術實現思路
1、在一個方法或實施方案中,本文提供了一種潤滑組合物,并且其中該潤滑組合物被配置為潤滑例如變速器、齒輪箱和/或離合器。在各方面中,該潤滑組合物至少包含:(i)具有潤滑粘度的基礎油;(ii)由三種磷化合物提供的一定量的磷,該三種磷化合物包括:(iia)第一磷化合物,該第一磷化合物包括式i的無灰二硫代磷酸二烷基酯或其鹽:
2、
3、其中r1和r2獨立地為c3至c8直鏈或支鏈烷基基團,并且r3為氫或甲基基團;(iib)第二磷化合物,該第二磷化合物包括式ii的氨基烷基膦酸酯或其環(huán)狀衍生物:
4、
5、其中r4和r5獨立地為c1至c4直鏈或支鏈烷基基團,并且r6和r7獨立地為c1至c4羥烷基基團;以及(iic)第三磷化合物,該第三磷化合物包括式iii的烴基膦酸單酯:
6、
7、其中r8為c12至c30烴基基團,并且r9為甲基基團、乙基基團、丙基基團或異丙基基團;并且其中第一磷化合物、第二磷化合物和第三磷化合物向潤滑組合物提供總計約30ppm至約200ppm的磷;(iii)由含氮聚異丁烯琥珀酰亞胺提供的一定量的氮,該含氮聚異丁烯琥珀酰亞胺具有當通過凝膠滲透色譜法使用聚苯乙烯作為標準品進行測定時數均分子量為約500g/mol至約2500g/mol的聚異丁烯取代基并向潤滑組合物提供約30ppm至約105ppm重量%的氮。
8、在其他方法或實施方案中,前一段落的潤滑組合物可包括任何組合方式的其他特征或實施方案。這些其他特征或實施方案包括以下項中的一者或多者:其中第一磷化合物是3-[[雙(2-甲基丙氧基)硫代膦酰基]硫代]-2-甲基-丙酸;并且/或者其中第一磷化合物向潤滑組合物提供約5ppm至約75ppm的磷;并且/或者第二磷化合物是n,n-雙(2-羥基乙基)氨基甲基膦酸二乙酯;并且/或者其中第二磷化合物向潤滑組合物提供約10ppm至約65ppm的磷;并且/或者其中第三磷化合物是十八烷基膦酸甲酯;并且/或者其中第三磷化合物向潤滑組合物提供約5ppm至約40ppm的磷;并且/或者其中第一磷化合物向潤滑組合物提供約5ppm至約75ppm的磷,第二磷化合物向潤滑組合物提供約10ppm至約65ppm的磷,并且第三磷化合物向潤滑組合物提供約5ppm至約40ppm的磷;并且/或者其中潤滑組合物表現出根據astm?d4172(40kgf)的約0.5mm或更小的平均磨痕,根據astm?d2783的約46或更大的負荷磨損指數,當使用400克負荷,20hz,80℃持續(xù)3分鐘時如使用高頻往復試驗機(hfrr)所測量的大于約0.128的摩擦系數,以及當根據astm?d130在100℃下評估3小時的2b或更好的銅腐蝕變色等級;并且/或者其中總磷的約30重量%至約45重量%由第一磷化合物提供,總磷的約35重量%至約40重量%由第二磷化合物提供,并且總磷的約20重量%至約30重量%由第三磷化合物提供;并且/或者其中大于50重量%的磷由組合的第二磷化合物和第三磷化合物提供;并且/或者其中潤滑組合物具有約5cst至約60cst的kv100;并且/或者其中潤滑組合物具有約1:1至約2.2:1的來自三種磷化合物的磷與來自氮取代的長鏈烯基琥珀酰亞胺的氮的比率;并且/或者其中氮取代的長鏈烯基琥珀酰亞胺包括具有式iv的結構的化合物:
9、
10、其中r10為具有約500g/mol至約1200g/mol的數均分子量的聚異丁烯;r11和r12獨立地為二價c1-c6亞烷基;r13和r14中的每一者獨立地為氫、c1-c6烷基,或與它們所連接的n一起形成5元或6元環(huán),任選地與一個或多個芳族環(huán)或非芳族環(huán)稠合;并且n為0至8的整數;并且/或者其中r13和r14與它們所連接的n一起形成式v的琥珀酰亞胺部分并且/或者其中r11和r12中的每一者為c2亞烷基且n為整數2。
11、在另一個方法或實施方案中,本文提供了潤滑變速器、齒輪箱和/或離合器的方法。在各方面中,該方法包括:用潤滑組合物潤滑變速器、齒輪箱和/或離合器部件;并且其中該潤滑組合物包含:(i)具有潤滑粘度的基礎油;(ii)由三種磷化合物提供的一定量的磷,該三種磷化合物包括:(iia)第一磷化合物,該第一磷化合物包括式i的無灰二硫代磷酸二烷基酯或其鹽:
12、
13、其中r1和r2獨立地為c3至c8直鏈或支鏈烷基基團,并且r3為氫或甲基基團;(iib)第二磷化合物,該第二磷化合物包括式ii的氨基烷基膦酸酯或其環(huán)狀衍生物:
14、
15、其中r4和r5獨立地為c1至c4直鏈或支鏈烷基基團,并且r6和r7獨立地為c1至c4羥烷基基團;以及(iic)第三磷化合物,該第三磷化合物包括式iii的烴基膦酸單酯:
16、
17、其中r8為c12至c30烴基基團,并且r9為甲基基團、乙基基團、丙基基團或異丙基基團;并且其中第一磷化合物、第二磷化合物和第三磷化合物向潤滑組合物提供總計約30ppm至約200ppm的磷;(iii)由含氮聚異丁烯琥珀酰亞胺提供的一定量的氮,該含氮聚異丁烯琥珀酰亞胺具有當通過凝膠滲透色譜法使用聚苯乙烯作為標準品進行測定時數均分子量為約500g/mol至約2,500g/mol的聚異丁烯取代基并向潤滑組合物提供約30ppm至約105ppm重量%的氮。
18、在又進一步的方法或實施方案中,前一段落中描述的方法可包括任何組合方式的其他特征、步驟或實施方案。這些其他特征、步驟或實施方案包括以下項中的一者或多者:其中第一磷化合物是3-[[雙(2-甲基丙氧基)硫代膦?;鵠硫代]-2-甲基-丙酸;并且/或者其中第一磷化合物向潤滑組合物提供約5ppm至約75ppm的磷;并且/或者第二磷化合物是n,n-雙(2-羥基乙基)氨基甲基膦酸二乙酯;并且/或者其中第二磷化合物向潤滑組合物提供約10ppm至約65ppm的磷;并且/或者其中第三磷化合物是十八烷基膦酸甲酯;并且/或者其中第三磷化合物向潤滑組合物提供約5ppm至約40ppm的磷;并且/或者其中第一磷化合物向潤滑組合物提供約5ppm至約75ppm的磷,第二磷化合物向潤滑組合物提供約10ppm至約65ppm的磷,并且第三磷化合物向潤滑組合物提供約5ppm至約40ppm的磷;并且/或者其中潤滑組合物表現出根據astm?d4172(40kgf)的約0.5mm或更小的平均磨痕,根據astm?d2783的約46或更大的負荷磨損指數,當使用400克負荷,20hz,80℃持續(xù)3分鐘時如使用高頻往復試驗機(hfrr)所測量的大于約0.128的摩擦系數以及當根據astm?d130在100℃下評估3小時的2b或更好的銅腐蝕變色等級;并且/或者其中總磷的約30重量%至約45重量%由第一磷化合物提供,總磷的約35重量%至約40重量%由第二磷化合物提供,并且總磷的約20重量%至約30重量%由第三磷化合物提供;并且/或者其中大于50重量%的磷由組合的第二磷化合物和第三磷化合物提供;并且/或者其中潤滑組合物具有約5cst至約60cst的kv100;并且/或者其中潤滑組合物具有約1:1至約2.2:1的來自三種磷化合物的磷與來自氮取代的長鏈烯基琥珀酰亞胺的氮的比率;并且/或者其中氮取代的長鏈烯基琥珀酰亞胺包括具有式iv的結構的化合物:
19、
20、其中r10為具有約500g/mol至約1200g/mol的數均分子量的聚異丁烯;r11和r12獨立地為二價c1-c6亞烷基;r13和r14中的每一者獨立地為氫、c1-c6烷基,或與它們所連接的n一起形成5元或6元環(huán),任選地與一個或多個芳族環(huán)或非芳族環(huán)稠合;并且n為0至8的整數;并且/或者其中r13和r14與它們所連接的n一起形成式v的琥珀酰亞胺部分并且/或者其中r11和r12中的每一者為c2亞烷基且n為整數2。
21、在又其他方法或實施方案中,本
技術實現要素:
中如上所述的潤滑組合物的任何實施方案用于潤滑變速器、齒輪箱和/或離合器并實現根據astm?d4172(40kgf)的約0.5mm或更小的平均磨痕,根據astm?d2783的約46或更大的負荷磨損指數,當使用400克負荷,20hz,80℃持續(xù)3分鐘時如使用高頻往復試驗機(hfrr)所測量的大于約0.128的摩擦系數以及當根據astm?d130在100℃下評估3小時的2b或更好的銅腐蝕變色等級的用途也在本文中進行了描述。
22、通過考慮本文公開的本發(fā)明的說明書和實踐,本公開的其他實施方案對于本領域技術人員將是顯而易見的。提供以下術語定義以便闡明如本文所用的某些術語的含義。