包含聚环氧烷的润滑剂组合物制造技术

一种润滑剂组合物，其包括(a)第一醇作为引发剂的基于第一低粘度聚环氧烷的流体，例如基于环氧丙烷(PO)和环氧丁烷(BO)的流体的组合；其中基于第一低粘度PO/BO的流体具有小于约5 600Da的数均分子量；(b)第二醇作为引发剂的基于第二高粘度聚环氧烷的流体，例如基于环氧乙烷(EO)和环氧丙烷(PO)的流体的组合；其中基于第二高粘度EO/PO的流体具有大于约600Da的数均分子量；一种用来制造上述润滑剂的方法；以及一种由上述润滑剂组合物制得的传动系统液。

Lubricant compositions containing polyepoxy

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含聚环氧烷的润滑剂组合物
本专利技术涉及一种润滑剂组合物；更特别地，涉及一种基于聚环氧烷的润滑剂组合物，其在用于像齿轮润滑剂这样的应用时会展现出改进的特性。
技术介绍
在此之前，基于矿物油的润滑剂(第I类、第II类和第III类基础油)和基于聚α烯烃(PAO)的润滑剂(第IV类基础油)几十年来已经用作像发动机油、轴用油和传动液这样的应用的传动系统液。对于一些应用，已知流体的特征在于“填充用于整个寿命(fillforlife)”，意思是一旦润滑剂加入车辆中，就不需要在车辆的使用寿命中对油进行更换。与汽车在54.5英里每加仑(mpg)下行驶的要求相关的2025CAFE(公司平均燃料经济性)规定促使原始制造商(OEM)寻求不同的润滑剂组合物作为可进一步增加燃料经济性而又不会损害耐久性的可能选择。改进汽车燃料经济性的一个方法是改进用作用于汽车车轴、分动箱等的齿轮润滑剂的润滑剂流体。例如，将润滑剂的运动粘度从约11-12厘沲(cSt)降至约5-6cSt会相应地将旋转损失降低约50百分比(％)至约60％；并且会将能量损失降低约30％至约40％，从而获得约1％至约2％的燃料经济性改进。以上方法的挑战是降低润滑剂的粘度可能会产生导致金属与金属的接触的薄膜，其会最终导致更高的摩擦和磨损，这可能会引起(例如)齿轮系统的过早失效。在解决以上问题的一个尝试中，向基于常规矿物油的油(第I类、第II类和第III类基础油)中添加称作“粘度改性剂”的常规化合物，从而试图赋予油高的粘度指数(V.I.)(例如约170至约190的V.I.)，其会相应地在低温下为油提供低的动力粘度，这会帮助降低旋转损失。但是，V.I.改进剂(粘度改性剂)的使用存在限制，这是由于此类V.I.改进剂在一段时间内容易剪切降解，这会导致润滑剂的永久粘度损失。在工业中使用V.I.高达180的流体(润滑剂)，以便在粘度改性剂的帮助下在低温下获得低粘度(例如，对于100℃下11-12cSt的流体在-40摄氏度(℃)下为<70,000厘泊(cP))。以上的已知润滑剂还可使用称为“摩擦改性剂”的化合物，例如油酸甘油酯，以便降低润滑剂的摩擦，从而获得能量效率。使用第I类至第III类基础油的另一个挑战是此类油具有高的倾点；因此，需要向油中添加称作“倾点下降剂”的添加剂，以便在-40℃下获得此类油期望的粘度，从而将低温下油的泵送损失最小化。泵送损失是由于液体移动通过装置而导致的能量损失。较高粘度的液体比较低粘度的液体需要更多的能量来移动(泵送)。在启动状态下，较高粘度的液体会需要更多的能量来移动，从而导致更高的燃料消耗。此前，在解决泵送损失的以上问题和最大化地降低泵送损失的一个尝试中，使用第IV类基础油(例如聚α烯烃基础流体)替代第I类至第III类基础油，这是由于第IV类基础油固有地具有(例如)：(1)良好的低温特性，(2)相对于第III类基础油更佳的V.I.，(3)相对于第III类油更低的牵引系数。另外，与第III类基础油相比，第IV类基础油与V.I.改进剂和摩擦改性剂的组合会在获得燃料经济性方面提供一个更佳替代。工业中在V.I.改进剂和摩擦改性剂的帮助下使用V.I.高达190的流体(润滑剂)获得能量效率。第V类基础油(例如丁醇作为引发剂由50/50的环氧乙烷(EO)/环氧丙烷(PO)制得的基于聚环氧烷的油)与第III类和第IV类基础油相比固有地具有更高的V.I.(例如高约30％至约40％)；并且第V类基础油还具有显著更低的(例如低约30％至约50％)牵引系数，因此理想地适合需要能量效率的应用。第V类基础油的挑战之一是这些流体与第III类基础油和第IV类基础油相比具有高15％-20％的密度。并且，第V类基础油更高的密度会增加低温(例如约20℃至约60℃)下的动力粘度。搅动损失与动力粘度直接成正比；因此，当配制的醇引发的50/50的EO/PO流体在不使用V.I.改进剂的情况下的性能与具有V.I.改进剂的配制的第III类和第IV类基础油相比时，低温(例如约20℃至约60℃)下的搅动损失类似。因此，使用配制的醇引发的50/50的EO/PO流体(例如UCONTM50-HB流体；陶氏化学公司(TheDowChemicalCompany)的一个商标)可获得的唯一益处是低约30％至约50％的牵引系数，这可能仅仅会帮助获得有限程度的能量效率。“搅动”损失或“旋转”损失是由于机械元件(齿轮)在液体(油)中的旋转而引起的能量损失。曳力使用以下方程计算：力＝Cd*v2*ρ*A在以上方程中，Cd是曳力系数，并且是雷诺数的函数，V是旋转元件的速度，ρ是液体密度，A是典型的过水断面面积。聚环氧烷混合物通常是已知的。但是，丁醇引发的EO/PO共聚物和十二烷醇引发的PO/环氧丁烷(BO)共聚物的特定混合物在此之前尚未公开。一些润滑剂配制物称作“润滑粘度油”，并且此类“润滑粘度油”经常定义为“第I类、第II类、第III类、第IV类和第V类基础油”。第V类基础油中，聚环氧烷和酯一般指定为第V类基础油。并且，已知的聚环氧烷通常进一步定义为包括任意比例的二醚、单醇、二醇、C1–C20醇引发的EO/PO/BO和更高级氧化物的任意组合和所有组合，以及其聚合物共混物。但是，现有技术并未公开丁醇引发的EO/PO共聚物和十二烷醇引发的PO/BO共聚物的特定共混物并且其具有保持此类共聚物组分混溶性需要的比例。并不是所有的聚亚烷基二醇的共混物都是混溶的，此类不混溶的共混物不适合用作润滑剂基础原料。通常会向润滑剂配制物中添加所需要的添加剂或添加剂组合，从而使得所述配制物是有用的。
技术实现思路
在一个实施例中，本专利技术涉及一种润滑剂组合物，其包括：(a)第一醇作为引发剂的基于第一低粘度聚环氧烷的流体；其中基于第一低粘度聚环氧烷的流体具有小于约600Da的数均分子量；(b)第二醇作为引发剂的基于第二高粘度聚环氧烷的流体；其中基于第二高粘度聚环氧烷的流体具有大于约600Da的数均分子量；并且其中基于第一低粘度聚环氧烷的流体与基于第二高粘度聚环氧烷的流体不同。现有技术已知的润滑剂组合物的问题通过本专利技术的润滑剂组合物得到解决。本专利技术的润滑剂组合物提供重要且有益的特性，其包括(例如)：(i)低温粘度(例如对于100℃下11-12cSt的流体小于40,000cP的-40℃动力粘度)，(ii)高粘度指数(例如大于(>)215的粘度指数)，特别是(iii)低牵引系数。在另一个实施例中，本文提供制造以上润滑剂组合物的方法。在又一个实施例中，本专利技术涉及以上润滑剂组合物在传动系统液中的用途。具体实施方式如ASTMD2270中所述，在本公开中涉及润滑剂组合物使用的缩写为V.I.的粘度指数是用来对石油产品运动粘度随温度的变化进行表征的任意数。对于的具有类似运动粘度的油，V.I.越高，温度对其运动粘度的作用越小。对于由于石油产品在40℃与100℃之间的温度变化而引起的运动粘度变化，V.I.数是一个广泛使用且广泛接受的方法。较高的V.I.表示运动粘度随着润滑剂的温度增加而降低地较小。V.I.在实践中用作表明运动粘度的温度依赖性的单一数字。为了针对各发动机油性能类别确定发动机测试要求的目的，有时使用V.I.来对基础油进行表征。涉及润滑剂组合物的动力本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种润滑剂组合物，其包含：(a)第一醇作为引发剂的基于第一低粘度聚环氧烷的流体；其中所述基于第一低粘度聚环氧烷的流体具有小于约600的数均分子量；以及(b)第二醇作为引发剂的基于第二高粘度聚环氧烷的流体；其中所述基于第二高粘度聚环氧烷的流体具有大于约600的数均分子量；并且其中所述基于第一低粘度聚环氧烷的流体与所述基于第二高粘度聚环氧烷的流体不同。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.23 US 62/3987911.一种润滑剂组合物，其包含：(a)第一醇作为引发剂的基于第一低粘度聚环氧烷的流体；其中所述基于第一低粘度聚环氧烷的流体具有小于约600的数均分子量；以及(b)第二醇作为引发剂的基于第二高粘度聚环氧烷的流体；其中所述基于第二高粘度聚环氧烷的流体具有大于约600的数均分子量；并且其中所述基于第一低粘度聚环氧烷的流体与所述基于第二高粘度聚环氧烷的流体不同。2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述基于第一低粘度聚环氧烷的流体具有小于约580的数均分子量；并且其中所述基于第二高粘度聚环氧烷的流体具有大于约1,500的数均分子量。3.根据权利要求1所述的组合物，其中所述基于第一低粘度聚环氧烷的流体是环氧丙烷和环氧丁烷的组合。4.根据权利要求1所述的组合物，其中所述基于第二高粘度聚环氧烷的流体是环氧乙烷和环氧丙烷的组合。5.根据权利要求3所述的组合物，其中基于第一低粘度环氧丙烷/环氧丁烷组合的流体是基于约50/50环氧丙烷/环氧丁烷的流体。6.根据权利要求1所述的组合物，其中所述基于第一低粘度聚环氧烷的流体的所述第一醇引发剂是十二烷醇。7.根据权利要求4所述的组合物，其中基于第二高粘度环氧乙烷/环氧丙烷组合的流体是基于约50/50的环氧乙烷/环氧丙烷的流体。8.根据权利要求1所述的组合物，其中所述基于第二高粘度聚环氧烷的流体的所述第二醇引发...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·V·科特尼斯，J·B·卡斯伯特，B·A·珍兹德泽维斯奇，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US