專利名稱：潤滑油組合物的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種潤滑油組合物，所述潤滑油組合物即使在苛刻的高壓/高負荷工作條件下也具有良好的潤滑性能。
在較高壓力條件下以較高速度應用工業(yè)機器以及其小型化已經(jīng)造成機器元件如液壓機、壓縮機、透平機、齒輪元件和軸承在更苛刻的條件下操作。
因此所應用的潤滑油必須具有良好的潤滑性能，從而充分保證這些機器即使在高壓、高速、高負荷和高溫下應用時的長期壽命。
針對這些要求，已經(jīng)將二烷基二硫代磷酸鋅用于工業(yè)機器潤滑油的耐磨潤滑油組合物中。但是這些化合物的缺點是當被水污染時的水解不穩(wěn)定性、在高溫和高壓下的熱氧化不穩(wěn)定性、以及當潤滑油變質(zhì)時產(chǎn)生難聞的氣味。
除上述問題外，由于近來有關環(huán)境保護和毒性的問題，對于鋅化合物如二烷基二硫代磷酸鋅的應用越來越受關注。
含有硫化物、磷化物及其磷-硫基組合物的耐磨潤滑油組合物是已知的不含鋅的耐磨潤滑油，這種潤滑油不含二烷基二硫代磷酸鋅。
具體地，硫化烴和酸性磷酸酯的組合物以及三芳基硫代磷酸酯、三芳基磷酸酯和酸性磷酸酯胺鹽的組合物是已知的，如GB 1415964中所公開的，但硫化烴的腐蝕特性和氣味會引起問題，并且高活性的酸性磷酸酯是不利的，這是因為它們造成水解變質(zhì)并且降低熱氧化穩(wěn)定性。
因此本發(fā)明的目的是提供一種潤滑油組合物，所述潤滑油組合物含有盡可能少的灰分(如鋅)，并且即使在苛刻的高壓、高速以及高負荷條件下應用時仍具有良好的耐磨性能，并且其在熱氧化穩(wěn)定性、耐水性和氣味以及環(huán)境、安全和實際潤滑油性能方面都是良好的。
本發(fā)明提供一種潤滑油組合物，所述潤滑油組合物含有β-二硫代磷酰化丙酸(A)、三芳基磷酸酯(B)和基礎油，所述基礎油包括礦物油和/或合成油。
在一種優(yōu)選實施方案中，β-二硫代磷酰化丙酸(A)由如下通式(1)表示S＝P(-OR1)2SCH2CH(R2)COOH(1)其中R1可以相同或不同，代表具有3-8個碳原子的支鏈烷基，優(yōu)選具有3-4個碳原子，并且R2代表氫原子或具有1-4個碳原子的烷基。
R1可以選自下列支鏈烷基異丙基、支鏈丁基、支鏈戊基、支鏈己基、支鏈庚基以及支鏈辛基。
R2的例子包括氫、甲基、乙基、丙基和丁基。R2優(yōu)選為甲基、乙基或氫。特別優(yōu)選的是R2為甲基。
這種化合物的具體例子包括3-(O，O-二異丙基二硫代磷酰基)丙酸、3-(O，O-二異丙基二硫代磷?；?-2-甲基-丙酸、3-(O，O-二異丁基二硫代磷?；?-丙酸以及3-(O，O-二異丁基二硫代磷?；?-2-甲基-丙酸。
相對于潤滑油組合物的總量來說，在本發(fā)明中所加入的β-二硫代磷?；?A)的量優(yōu)選為0.001-1.0wt％，更優(yōu)選為0.001-0.5wt％，甚至更優(yōu)選為0.001-0.1wt％，并且最優(yōu)選為0.005-0.05wt％。
如果加入的(A)量低于0.001wt％，則不能達到足夠的增強效果，而如果加入的(A)量超過0.5wt％，則潤滑性能達到飽和，并且可能在熱氧化穩(wěn)定性、水解穩(wěn)定性以及腐蝕性能方面劣化，這是不希望的。
在一種優(yōu)選實施方案中，三芳基磷酸酯(B)由如下通式(2)表示O＝P(-O-R3)3(2)其中各R3獨立地為苯基或帶有1-9個碳原子烷基的苯基。
合適的三芳基磷酸酯(B)的具體例子包括三苯基磷酸酯、三羥甲苯基磷酸酯、三乙基苯基磷酸酯、三丙基苯基磷酸酯、三丁基苯基磷酸酯、三戊基苯基磷酸酯、三己基苯基磷酸酯、三庚基苯基磷酸酯、三辛基苯基磷酸酯和三壬基苯基磷酸酯。
相對于潤滑油基礎油的總量來說，在本發(fā)明中三芳基磷酸酯(B)的用量優(yōu)選為0.05-10wt％，更優(yōu)選為0.05-5wt％，并且最優(yōu)選為0.1-2wt％。
如果加入的(B)量低于0.05wt％，則不可能達到足夠的潤滑性能，而如果加入的(B)量超過10wt％，則潤滑性能達到飽和，并且可能在熱氧化穩(wěn)定性和水解穩(wěn)定性方面劣化，這是不希望的。
在本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方案中，所述潤滑油組合物具有相當于不超過150mg的磨損量，這符合“Vickers V104 C”葉輪泵試驗(按照IP 281)中的DIN 51524(第2部分)標準。
在本發(fā)明的另一種優(yōu)選實施方案中，所述潤滑油組合物具有相當于不超過15mg的葉輪磨損量及相當于不超過75mg的環(huán)磨損量，這符合“Vickers 35VQ25A”葉輪泵試驗(按照“Vickers”M-2950-S)中的“Vickers”標準M-2950-S。
在本發(fā)明的另一種優(yōu)選實施方案中，所述潤滑油組合物具有相當于不超過10mg的葉輪磨損量及相當于不超過50mg的環(huán)磨損量，這符合“Vickers 35VQ25A”葉輪泵試驗(按照“Vickers”M-2950-S)中的“General Motors”標準LS-2LH.03.04.06。
本發(fā)明的潤滑油組合物可以用作液壓油組合物、壓縮機油組合物、透平機油組合物、軸承油組合物和/或齒輪油組合物。
對本發(fā)明的潤滑油組合物中的基礎油沒有特別的限制。所述基礎油優(yōu)選為基于石油的、基于合成烴的和/或基于酯的。
所述基礎油的優(yōu)選物理特性如下運動粘度為2-680mm2/s(40℃)，優(yōu)選為5-320mm2/s(40℃)，以及更優(yōu)選為8-220mm2/s(40℃)；總硫含量(wt％)為0-1％，并且優(yōu)選為0-0.3％；總氮含量(重量ppm)為0-100ppm，并且優(yōu)選為0-30ppm；和/或苯胺點為80-130℃，并且優(yōu)選為100-125℃。
可以用于本發(fā)明的基于石油的潤滑油基礎油包括溶劑純化的基礎油、加氫純化的基礎油以及深度加氫裂化的基礎油。這些基礎油可以單獨或以混合物的形式應用。
深度加氫裂化的基礎油是粘度指數(shù)至少為130(通常為145-155)的基礎油。所述基礎油可以通過如下方法得到取得已經(jīng)通過溶劑脫蠟分離的原料蠟(疏松石蠟)，在催化劑存在時使所述蠟加氫(催化降解)從而使直鏈鏈烷烴轉化為支鏈鏈烷烴。另外，所述基礎油可以通過如下方法得到將由天然氣(甲烷等)經(jīng)氣體形成過程(部分氧化)得到的氫和一氧化碳作為原料，使所述原料進行Fischer-Tropsch聚合反應以得到重的直鏈鏈烷烴，然后通過上述催化降解對所述重的直鏈鏈烷烴進行改性。
用于本發(fā)明的基于合成烴的基礎油可以是烯烴低聚物，所述烯烴低聚物是由選自具有3-15個碳原子，優(yōu)選為4-12個碳原子的直鏈或支鏈烯烴單體均聚或共聚得到的。
在本發(fā)明中，基于石油的基礎油或基于合成烴的基礎油可以單獨或以混合物的形式應用。
三芳基磷酸酯是早就已知的在相對溫和的條件下應用的耐磨劑，正如在US 5922657(對應于日本待審專利申請H10-67993)中所公開的，已知β-二硫代磷?；崮芨倪M特壓性能，并防止齒輪咬死。
但在本發(fā)明中，通過組合應用上述耐磨組分三芳基磷酸酯，在苛刻的高壓/高負荷條件下的耐磨性能可以得到改進，與β-二硫代磷?；釂为殤脮r所達到的耐磨性能等同或更好。
除了上述必要組分外，如果需要的話，在本發(fā)明中也可以加入各種其它常用的添加劑，從而進一步改進其性能。
因此，可以加入公知的潤滑油添加劑如抗氧化劑、防銹劑、金屬去活化劑、清潔劑分散劑、耐磨劑、特壓添加劑、磨擦調(diào)節(jié)劑、流點抑制劑、粘度指數(shù)改進劑、抗乳化劑和消泡劑。
例如，胺基抗氧化劑的例子包括二烷基二苯基胺如p，p′-二辛基二苯基胺(由Seiko Kagaku以商品名“Nonflex OD-3”生產(chǎn))、p，p′-二-α-甲基芐基二苯基胺和N-p-丁基苯基-N-p′-辛基苯基胺；單烷基二苯基胺如單-t-丁基二苯基胺和單辛基二苯基胺；雙(二烷基苯基)胺如雙(2，4-二乙基苯基)胺和雙(2-乙基-4-壬基苯基)胺；烷基苯基-1-萘基胺如辛基苯基-1-萘基胺和N-t-十二烷基苯基-1-萘基胺；芳基萘基胺如1-萘基胺、苯基-1-萘基胺、苯基-2-萘基胺、N-己基苯基-2-萘基胺和N-辛基苯基-2-萘基胺；亞苯基二胺如N，N′-二異丙基-p-亞苯基二胺和N，N′-二苯基-p-亞苯基二胺；以及吩噻嗪類如吩噻嗪(由HodogayaKagaku生產(chǎn)的吩噻嗪)和3，7-二辛基吩噻嗪。
硫基抗氧化劑的例子包括二烷基硫酸酯類如雙十二烷基硫酸酯和雙十八烷基硫酸酯；硫代二丙酸酯如雙十二烷基硫代二丙酸酯、雙十八烷基硫代二丙酸酯、雙肉豆蔻基硫代二丙酸酯和十二烷基十八烷基硫代二丙酸酯以及2-巰基苯并咪唑。
酚基抗氧化劑的例子包括2，6-二-t-丁基-4-烷基酚類如2-t-丁基苯酚、2-t-丁基-4-甲基苯酚、2-t-丁基-5-甲基苯酚、2，4-二-t-丁基苯酚、2，4-二甲基-6-t-丁基苯酚、2-t-丁基-4-甲氧基苯酚、3-t-丁基-4-甲氧基苯酚、2，5-二-t-丁基對苯二酚(由Kawaguchi Kagaku以商品名“AntageDBH”生產(chǎn))、2，6-二-t-丁基苯酚、2，6-二-t-丁基-4-甲基苯酚和2，6-二-t-丁基-4-乙基苯酚；2，6-二-t-丁基-4-烷氧基酚類如2，6-二-t-丁基-4-甲氧基苯酚和2，6-二-t-丁基-4-乙氧基苯酚；烷基-3-(3，5-二-t-丁基-4-羥基苯基)丙酸酯類如3，5-二-t-丁基-4-羥基芐基巰基辛基乙酸酯、n-十八烷基-3-(3，5-二-t-丁基-4-羥基苯基)丙酸酯(由Yoshitomi Seiyaku以商品名“Yoshinox SS”生產(chǎn))、n-十二烷基-3-(3，5-二-t-丁基-4-羥基苯基)丙酸酯和2′-乙基己基-3-(3，5-二-t-丁基-4-羥基苯基)丙酸酯；2，6-二-t-丁基-α-二甲基氨基-p-甲酚；2，2′-亞甲基二(4-烷基-6-t-丁基苯酚)類如2，2′-亞甲基二(4-甲基-6-t-丁基苯酚)(由Kawaguchi Kagaku以商品名“Antage W-400”生產(chǎn))和2，2′-亞甲基二(4-乙基-6-t-丁基苯酚)(由Kawaguchi Kagaku以商品名“Antage W-500”生產(chǎn))；雙酚類如4，4′-亞丁基二(3-甲基-6-t-丁基苯酚)(由Kawaguchi Kagaku以商品名“Antage W-300”生產(chǎn))、4，4′-亞甲基二(2，6-二-t-丁基苯酚)(由LaportePerformance Chemicals以商品名“Ionox 220AH”生產(chǎn))、4，4′-二(2，6-二-t-丁基苯酚)、2，2-(二-p-羥基苯基)丙烷(雙酚A)、2，2-二(3，5-二-t-丁基-4-羥基苯基)丙烷、4，4′-環(huán)-亞己基雙(2，6-t-丁基苯酚)、1，6己二醇雙[3-(3，5-二-t-丁基-4-羥基苯基)丙酸酯](由Ciba Speciality Chemicals以商品名“Irganox L109”生產(chǎn))、三甘醇雙[3-(3-t-丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酸酯](由Yoshitomi Seiyaku以商品名“Tominox 917”生產(chǎn))、2，2′-硫-[二乙基-3-(3，5-二-t-丁基-4-羥基苯基)丙酸酯](由Ciba SpecialityChemicals以商品名“Irganox L115”生產(chǎn))、3，9-二{1，1-二甲基-2-[3-(3-t-丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙?；鮙乙基}-2，4，8，10-四氧螺環(huán)[5，5]十一烷(由Sumitomo Kagaku以商品名“Sumilyzer GA80”生產(chǎn))、4，4′-硫雙(3-甲基-6-t-丁基苯酚)(由Kawaguchi Kagaku以商品名“Antage RC”生產(chǎn))、以及2，2′-硫雙(4，6-二-t-丁基)間苯二酚；多酚類如四[亞甲基-3-(3，5-二-t-丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]甲烷(由CibaSpeciality Chemicals以商品名“Irganox L101”生產(chǎn))、1，1，3-三(2-甲基-4-羥基-5-t-丁基苯基)-丁烷(由Yoshitomi Seiyaku以商品名“Yoshinox930”生產(chǎn))、1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5-二-t-丁基-4-羥基芐基)苯(由CibaSpeciality Chemicals以商品名“Irganox 1330”生產(chǎn))、雙-[3，3′-二-(4′-羥基-3′-t-丁基-苯基)丁酸]乙二醇酯、2-(3′，5′-二-t-丁基-4-羥基苯基)甲基-4-(2″，4″-二-t-丁基-3″-羥基苯基)甲基-6-t-丁基苯酚和2，6-雙(2′-羥基-3′-t-丁基-5′-甲基芐基)-4-甲基苯酚；以及酚醛縮合物如p-t-丁基苯酚和甲醛的縮合物以及p-t-丁基苯酚和乙醛的縮合物。
磷基抗氧化劑的例子包括三芳基亞磷酸酯類如三苯基亞磷酸酯和三甲苯基亞磷酸酯、三烷基亞磷酸酯類如三辛基亞磷酸酯和三癸基亞磷酸酯以及三(十二烷基)三硫代亞磷酸酯。
這些抗氧化劑可以單獨應用或者多種組合應用，其加入量以100重量份的基礎油為基準，可以適宜地為0.01-2.0重量份。
可用于本發(fā)明的潤滑油組合物中的金屬去活化劑的例子包括苯并三唑和苯并三唑衍生物，例如4-烷基苯并三唑類如4-甲基苯并三唑和4-乙基苯并三唑、5-烷基苯并三唑類如5-甲基苯并三唑和5-乙基苯并三唑、1-烷基苯并三唑類如1-二辛基氨基甲基-2，3-苯并三唑和1-烷基甲苯三唑類如1-二辛基氨基甲基-2，3-甲苯三唑；苯并咪唑以及苯并咪唑衍生物，例如2-(烷基二硫代)苯并咪唑類如2-(辛基二硫代)苯并咪唑、2-(癸基二硫代)苯并咪唑和2-(十二烷基二硫代)苯并咪唑、和2-(烷基二硫代)-甲苯咪唑如2-(辛基二硫代)甲苯咪唑、2-(癸基二硫代)甲苯咪唑、2-(十二烷基二硫代)甲苯咪唑；吲唑和吲唑衍生物，例如甲苯吲唑類如4-烷基-吲唑和5-烷基吲唑；苯并噻唑及苯并噻唑衍生物，例如2-(烷基二硫代)苯并噻唑類如2-巰基苯并噻唑衍生物(由ChiyodaKagaku以商品名“Thiolite B-3100”生產(chǎn))、2-(己基二硫代)苯并噻唑和2-(辛基二硫代)苯并噻唑、2-(烷基二硫代)甲苯噻唑類如2-(己基二硫代)-甲苯噻唑和2-(辛基二硫代)-甲苯噻唑、2-(N，N-二烷基二硫代氨基甲?；?苯并噻唑如2-(N，N-二乙基二硫代氨基甲?；?苯并噻唑、2-(N，N-二丁基二硫代氨基甲酰基)苯并噻唑和2-(N，N-二己基二硫代氨基甲?；?苯并噻唑，以及2-(N，N-二烷基二硫代氨基甲酰基)甲苯噻唑如2-(N，N-二乙基二硫代氨基甲酰基)甲苯噻唑、2-(N，N-二丁基二硫代氨基甲?；?甲苯噻唑和2-(N，N-二己基二硫代氨基甲?；?甲苯噻唑；苯并噁唑衍生物，例如2-(烷基二硫代)苯并噁唑如2-(辛基二硫代)苯并噁唑、2-(癸基二硫代)苯并噁唑和2-(十二烷基二硫代)苯并噁唑和2-(烷基二硫代)甲苯噁唑如2-(辛基二硫代)甲苯噁唑、2-(癸基二硫代)甲苯噁唑和2-(十二烷基二硫代)甲苯噁唑，噻二唑衍生物，例如2，5-雙(烷基二硫代)-1，3，4-噻二唑、2，5-雙(庚基二硫代)-1，3，4-噻二唑、2，5-雙(壬基二硫代)-1，3，4-噻二唑、2，5-雙(十二烷基二硫代)-1，3，4-噻二唑和2，5-雙(十八烷基二硫代)-1，3，4-噻二唑、2，5-雙(N，N-二烷基二硫代氨基甲?；?-1，3，4-噻二唑如2，5-雙(N，N-二乙基二硫代氨基甲?；?-1，3，4-噻二唑、2，5-雙(N，N-二丁基二硫代氨基甲?；?-1，3，4-噻二唑、2，5-雙(N，N-二辛基二硫代氨基甲?；?-1，3，4-噻二唑和2-N，N-二烷基二硫代氨基甲酰-5-巰基-1，3，4-噻二唑如2-N，N-二丁基二硫代氨基甲酰基-5-巰基-1，3，4-噻二唑和2-N，N-二辛基二硫代氨基甲?；?5-巰基-1，3，4-噻二唑；以及三唑衍生物，例如1-烷基-2，4-三唑如1-二辛基氨基甲基-2，4-三唑。
這些金屬去活化劑可以單獨應用或者多種組合應用，其加量入以100重量份的基礎油為基準，可以適宜地為0.005-0.5重量份。
可以應用的消泡劑的例子包括有機硅酸酯如二甲基聚硅氧烷、二乙基硅酸酯和氟硅氧烷，以及非硅氧烷消泡劑如聚烷基丙烯酸酯。它們可以單獨或多種組合應用，其加入量以100重量份的基礎油為基準，可以適宜地為0.0001-0.1重量份。
粘度指數(shù)改進劑的例子包括非分散劑型粘度指數(shù)改進劑例如聚甲基丙烯酸酯和烯烴共聚物如乙烯/丙烯共聚物及苯乙烯/二烯共聚物，以及分散劑型粘度指數(shù)改進劑如通過使上述物質(zhì)與含氮單體一起共聚所得到的那些。其加入量以100重量份的基礎油為基準，可以適宜地為0.05-20重量份。
流點抑制劑的例子包括基于聚甲基丙烯酸酯的聚合物。其加入量以100重量份的基礎油為基準，可以適宜地為0.01-5重量份。
清潔劑分散劑的例子包括金屬基清潔劑，例如中性或堿性的堿土金屬磺酸鹽、堿土金屬酚鹽和堿土金屬水楊酸鹽，以及無灰的分散劑，例如由烷烯基琥珀酸酰亞胺、烷烯基琥珀酸酯或其硼化合物、硫化合物等得到的改性產(chǎn)品。它們可以單獨應用或多種組合應用，其加入量以100重量份的基礎油為基準，可以適宜地為0.01-1重量份。
特壓添加劑和磨擦調(diào)節(jié)劑的例子包括硫基特壓添加劑如二烷基硫化物、二芐基硫化物、二烷基多硫化物、二芐基二硫化物、烷基硫醇、二苯并噻吩和2，2′-二硫代二(苯并噻唑)；磷基特壓添加劑如三烷基磷酸酯、三烷基膦酸酯、三烷基亞磷酸酯、三芳基亞磷酸酯、二烷基氫亞磷酸酯、三烷基三硫代亞磷酸酯及三芳基硫代磷酸酯；脂族磨擦調(diào)節(jié)劑如脂肪酸酰胺和脂肪酸酯；胺基磨擦調(diào)節(jié)劑如伯至叔烷基胺以及烷基胺的烯化氧加合物；以及特壓添加劑如烷基二硫代磷酸鋅。這些特壓添加劑和磨擦調(diào)節(jié)劑可以單獨應用或多種組合應用，其加入量以100重量份的基礎油為基準，可以適宜地為0.05-5.0重量份。
可以應用的防銹劑的例子包括N-烷基肌氨酸(sarcosinic acids)、烷基化的苯氧基乙酸酯、咪唑啉、由King Industry生產(chǎn)的“KX1031”及其堿土金屬鹽及其胺鹽、日本待審專利申請H6-200268所公開的N-酰基-N-烷氧基烷基天冬酰胺酯、EP-A-0801116所公開的磷酸酯的堿土金屬鹽和基于烷烯基琥珀酸酯的防銹劑。這些防銹劑可以單獨應用或多種組合應用，其加入量以100重量份的基礎油為基準，可以適宜地為0.005-1.0重量份。
抗乳化劑(用于打破乳液從而使其分離為兩個液體層)的例子包括通常用作潤滑油添加劑的公知物質(zhì)，例如基于聚亞烷基二醇的非離子性表面活性劑如聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚和聚氧乙烯烷基萘基醚。其加入量以100重量份的基礎油為基準，可以適宜地為0.0005-0.5重量份。
使用本發(fā)明的潤滑油組合物作為上述液壓油組合物是特別合適的。但所述潤滑油組合物也可以按其它方式應用，例如用作壓縮機油組合物、透平機油組合物、軸承油組合物和齒輪油組合物。
下面將參照如下實施例描述本發(fā)明，這些實施例不以任何方式限制本發(fā)明的范圍。
實施例下面通過液壓油工作實例具體描述本發(fā)明。
將40℃下運動粘度為31mm2/s的加氫純化基礎油用作基礎油，并且加入下示組分以得到基礎潤滑油組合物。
向這種基礎潤滑油組合物A(表1)中加入表2、3和4所示的耐磨劑，從而產(chǎn)生在40℃下運動粘度為32mm2/s的試驗油。
在工作例1和2以及比較例1-10的實驗油中，各種添加劑組分的量以相對于試驗油的重量份給出。
表1
通過比較，按表2和3所示的比例制備本發(fā)明的潤滑油組合物(工作例1和2)及不包含本發(fā)明組合物的常規(guī)耐磨組合物(比較例1-6)。
對工作例和比較例的組合物按下文所描述進行葉輪泵實驗，結果示于表5中。
另外，為了進行比較，針對應用表4所示的無鋅無灰耐磨液壓油(比較例7和8)得到的工業(yè)產(chǎn)品也進行相同的性能評價實驗，這些結果也示于表5中。應該注意的是針對工作例和比較例進行的性能實驗的方法如下。
IP 281“Vickers V104C”葉輪泵試驗為了評價在葉輪泵中試驗油的耐磨性能，應用“Vickers V104C”泵在壓力為140kgf/cm2、1500rpm、油溫為65℃下進行泵試驗250h，并在試驗后測量葉輪和環(huán)的磨損量。用于耐磨液壓油的DIN 51524(第二部分)標準為葉輪和環(huán)上的總磨損量相當于不超過150mg。
“Vickers 35VQ-25A”葉輪泵試驗為了評價在高壓、高速和高溫下在葉輪泵中試驗油的耐磨性能，應用“Vickers 35VQ-25A”泵在壓力為210kgf/cm2、2400rpm、油溫為93℃下進行泵試驗50h，并在試驗后測量葉輪和環(huán)的磨損量?！癡ickers”M-2950-S標準為葉輪磨損量相當于不超過15mg，環(huán)磨損量相當于不超過75mg。
“General Motors”LS-2 LH.03.04.06標準更為嚴格葉輪磨損量相當于不超過10mg，環(huán)磨損量相當于不超過50mg。
表2
表3
在上表2和3中，組分1為β-二硫代磷?；幔溆赏ㄊ?1)表示，其中R1為異丁基，R2為甲基。
在表2和3中的組分2為以商品名“Reofos 65”ex.Ajinomoto出售的三芳基磷酸酯。
組分3為β-二硫代磷?；?，其由通式(1)表示，其中R1為異丁基，R2為氫。
在表3中的三苯基硫代磷酸酯為以商品名“Irgalube TPPT”ex.Ciba.出售的物質(zhì)。
表4
注所應用的所有工業(yè)耐磨液壓油都不含鋅。
表5
比較例1和2在“Vickers V104C”葉輪泵試驗中不具有足夠的耐磨性能，并且不具有通過德國標準German Standard DIN 51524(第二部分)所要求的耐磨性能。比較例3和4在“Vickers V104C”葉輪泵試驗中確實通過了德國標準German Standard DIN 51524(第二部分)，但在“Vickers 35VQ25A”葉輪泵試驗中不具有足夠的耐磨性能，并且沒有通過“Vickers”M-2950-S標準或“General Motors”LS-2 LH.03.04.06標準。比較例7和8在V104C葉輪泵試驗中表現(xiàn)出足夠的耐磨性能，通過了德國標準German Standard DIN 51524(第二部分)，但它們的耐磨性能不足以通過“Vickers”M-2950-S標準或“General Motors”LS-2LH.03.04.06標準。
從表3所示的組合物以及表5所示的結果可以很清楚地看出，本發(fā)明的潤滑油組合物(工作例1和2)具有很好的耐磨性能，在“Vickers”V104C和35VQ25A葉輪泵試驗中足以通過德國標準German StandardDIN 51524(第二部分)、“Vickers”M-2950-S標準和“General Motors”LS-2 LH.03.04.06標準，并且它們的潤滑油性能足以在高壓應用中用作液壓油。與工作例1和2相比，比較例5在兩個試驗中均顯示出更高的總磨損量。
但當不應用本發(fā)明的添加劑組合物(比較例)并且為工業(yè)上不含鋅的液壓油以及鋅基液壓油的情況下，其耐磨性能和特壓性能都很差，并且對于趨向于小型化并且在高速、高壓和高精度下工作的現(xiàn)代機器，將這些油用作潤滑油時會有問題。
比較例9和10在β-二硫代磷?；崴嶂械腞2為氫或甲基時，為了考察其熱氧化性穩(wěn)定性是否更好，進行比較例9和10的實驗。比較例9和10的組合物及結果示于表6中。
熱氧化穩(wěn)定性實驗按下述過程進行分別向250ml燒杯中加入200ml比較例9和10的試驗油，所述油通過組合β-二硫代磷?；岷涂寡趸瘎┘胺冷P劑得到，將已經(jīng)用#240氧化鋁拋光紙拋光、洗滌并干燥了的直徑為0.6mm、長度為7.6mm的鋼樣品和銅樣品切斷，并且將試驗油涂到上面，將試驗油在140℃的烘箱中進行熱氧化性劣化處理336h，并在試驗后將試驗油用0.8μm孔徑的過濾器進行吸濾，測量所得到的渣油量、銅樣品和鋼樣品的外觀以及試驗油的顏色(ASTM D1500)。
表6
*1加氫純化的基礎油B運動粘度為32 Cst(40℃)，硫含量不超過5ppm，粘度指數(shù)為110*2抗氧化劑商品名為“Irganox L135”，由Ciba SpecialityChemicals生產(chǎn)*3防銹劑商品名為“IRGAMET 39”，由Ciba Specialitv Chemicals生產(chǎn)從表6所示的熱氧化穩(wěn)定性實驗的結果可以清楚地看出，與比較例9中的化合物相比，比較例10的化合物顏色變化更少且產(chǎn)生更少的渣油，也就是說更為穩(wěn)定，其中比較例10的化合物β-二硫代磷酰化丙酸的α-碳上的一個氫原子已經(jīng)被烷基所取代，而比較例9的化合物中沒有烷基取代α-碳上的氫原子。如果在α-碳上的烷基取代基有太多的碳原子，則耐磨性能會劣化，因此為了同時達到熱氧化穩(wěn)定性和耐磨性能，烷基取代基最優(yōu)選為甲基。
本發(fā)明的優(yōu)點從環(huán)境和安全角度考慮，本發(fā)明的潤滑油組合物不含或者幾乎不含成灰物質(zhì)如二烷基二硫代磷酸鋅；對各種機器元件來說，所形成的耐磨潤滑油組合物即使當這些機器元件在苛刻的高壓、高速和高負荷條件下應用時仍具有非常好的耐磨性能。因此針對最近開發(fā)的高速、高壓和高精度的工業(yè)機器來說，本發(fā)明的潤滑油組合物為保證設備的長期可靠性而提供潤滑油是極為有效的。
權利要求
1.一種潤滑油組合物，含有β-二硫代磷?；?A)、三芳基磷酸酯(B)及包括礦物油和/或合成油的基礎油。
2.權利要求1的潤滑油組合物，其中β-二硫代磷?；?A)由如下通式(1)表示S＝P(-OR1)2SCH2CH(R2)COOH(1)其中R1可以相同或不同，代表具有3-8個碳原子的支鏈烷基，并且R2代表氫原子或具有1-4個碳原子的烷基。
3.權利要求2的潤滑油組合物，其中R2為甲基、乙基或氫。
4.權利要求1-3任一項的潤滑油組合物，其中β-二硫代磷酰化丙酸(A)選自3-(O，O-二異丙基二硫代磷?；?丙酸、3-(O，O-二異丙基二硫代磷?；?-2-甲基-丙酸、3-(O，O-二異丁基二硫代磷?；?丙酸和3-(O，O-二異丁基二硫代磷?；?-2-甲基-丙酸。
5.權利要求1-4任一項的潤滑油組合物，其中相對于潤滑油組合物的總量來說，結合了0.001-1.0wt％的β-二硫代磷?；?A)。
6.權利要求1-5任一項的潤滑油組合物，其中相對于潤滑油組合物的總量來說，結合了0.001-0.5wt％的β-二硫代磷?；?A)。
7.權利要求1-6任一項的潤滑油組合物，其中三芳基磷酸酯(B)由如下通式(2)表示O＝P(-O-R3)3(2)其中各R3獨立地為苯基或帶有1-9個碳原子烷基的苯基。
8.權利要求1-7任一項的潤滑油組合物，其中相對于潤滑油組合物的總量來說，結合了0.05-10wt％的三芳基磷酸酯(B)。
9.權利要求1-8任一項的潤滑油組合物，其中相對于潤滑油組合物的總量來說，結合了0.05-5wt％的三芳基磷酸酯(B)。
10.權利要求1-9任一項的潤滑油組合物，其用作液壓油組合物、壓縮機油組合物、透平機油組合物、軸承油組合物和/或齒輪油組合物。
全文摘要
一種含有β－二硫代磷?；?A)、三芳基磷酸酯(B)和基礎油的潤滑油組合物，所述基礎油包括礦物油和/或合成油。
文檔編號C10N40/12GK1484688SQ02803478
公開日2004年3月24日 申請日期2002年1月2日 優(yōu)先權日2001年1月4日
發(fā)明者馬場善治 申請人:國際殼牌研究有限公司