專利名稱：潤滑劑組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及變速器傳動流體組合物，所述組合物包括一種或多種摩擦改性劑，其中由所述一種或多種摩擦改性劑提供的總氮量大于或等于約300ppm；和一種或多種無灰分散劑，其中由所述一種或多種無灰分散劑提供的總氮量大于或等于約500ppm。
背景技術(shù)：
機車變速器傳動流體用來在極其苛刻的溫度和壓力條件下提供特殊的摩擦性質(zhì)。這些條件導(dǎo)致流體摩擦性質(zhì)隨著相對滑動速度、溫度或壓力的變化而變化，而這可能導(dǎo)致性能立刻下降到車輛操作人員可以注意到的程度。這些影響可能包括無法接受的長變速或短變速、車輛抖動或振動、噪聲、和/或生硬變速(“變速沖擊”)。因此，人們需要能在高溫高壓條件下摩擦變化最小的變速器傳動流體。這種流體會使裝置和性能問題最少化，同時使更換流體的時間間隔最大化。通過使轉(zhuǎn)矩變換器和變速離合器可以平穩(wěn)嚙合，這些流體會在更長的流體壽命期里使抖動、振動、和/或噪聲最小化，而且在有些情況下提高燃料經(jīng)濟性。
摩擦改性劑用于在機車變速器傳動流體中降低低滑動速度表面(例如，轉(zhuǎn)矩變換器或變速離合器的部件)之間的摩擦。結(jié)果是摩擦與速度(μ-v)曲線具有正斜率，這進而使得離合器平穩(wěn)嚙合并使“爬行(Stick-slip)”行為(例如，抖動、噪聲和生硬變速)最小化。但是，許多常規(guī)有機摩擦改性劑是非熱穩(wěn)定性的。在長時間暴露在熱量中時，這些添加劑分解，喪失了它們賦予離合器性能上的優(yōu)勢。
EP 0 020 037公開了可用于內(nèi)燃機曲軸箱的油溶性減摩擦添加劑。該添加劑可以以約0.05-約3重量％的量加入潤滑劑油中形成機油。該添加劑還可以用于燃料組合物，比如柴油機燃料和汽油中。該燃料組合物可以包括約0.001-約0.25重量％的所述添加劑。
補發(fā)專利No.34459公開了一種減摩擦添加劑，它在潤滑劑組合物中的量可以是約0.1重量％-約2.0重量％。所述潤滑劑組合物可用于濕式制動器系統(tǒng)。
美國專利No.5126064公開了一種潤滑劑組合物，它包括約0.25-約15％的至少一種琥珀酰亞胺衍生物。公開了含有0.5重量％或0.25重量％的琥珀酰亞胺摩擦改性劑的齒輪油摻合物2、4和6。該潤滑劑組合物可用來在有限滑差操作中減少由離合器板滑動產(chǎn)生的噪聲。
美國專利No.5767045公開了含有約0.03％到小于1％的C18-C24烯基琥珀酰亞胺的液壓油。
美國專利No.5225093公開了含有約10％-約80％的油溶性琥珀酰亞胺的添加劑。所述添加劑可在用于手動傳動油和齒輪油的組合物，比如后軸潤滑劑中使用。
美國專利No.5942470公開了包含約0.05重量％-約4重量％的至少一種油溶性琥珀酰亞胺的齒輪油。所述齒輪油添加劑濃縮物可以包含約1重量％-約20重量％的至少一種油溶性琥珀酰亞胺。
美國專利No.6096691公開了一種油溶性首選(top treat)添加劑濃縮物，含有10重量％-30重量％的至少一種3-烴基-2，5-二酮基吡咯烷。該專利還公開了含有0.06-4重量％的至少一種3-烴基-2，5-二酮基吡咯烷的齒輪潤滑劑組合物。
根據(jù)本公開配制的變速器傳動流體可以具有改進的摩擦耐久性和改進的性能中的至少之一，使轉(zhuǎn)矩變換器和變速離合器平穩(wěn)嚙合，可以使抖動、振動和/或噪聲最小化，和/或提高燃料經(jīng)濟性。所述變速器傳動流體可以具有改進的摩擦耐久性，即，當所述流體承受熱應(yīng)力和氧化應(yīng)力時，摩擦性質(zhì)變化非常小。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)一個實施方案，自動變速器傳動流體組合物可以包括主要量的基礎(chǔ)油；一種或多種摩擦改性劑，其中所述一種或多種摩擦改性劑提供的總氮量大于或等于約300ppm；和一種或多種無灰分散劑，其中所述一種或多種無灰分散劑提供的總氮量大于或等于約500ppm。所述自動變速器傳動流體在100℃的動粘度是約4cSt-約6.5cSt，在-40℃的Brookfield粘度是約4000cP-約20000cP。
根據(jù)另一實施方案，自動變速器傳動流體可以包括主要量的基礎(chǔ)油；一種或多種摩擦改性劑；和一種或多種無灰分散劑。所述一種或多種摩擦改性劑可以選自(1)式(I)的琥珀酰亞胺 其中R是飽和或不飽和的、取代或未取代的，選自包括約5-約30個碳原子的線性、支鏈或者環(huán)形基，和R’選自氫；具有約1-30個碳原子的烷基、烯基和芳基基團；和其含有雜原子(氮、氧或硫)的類似物；(2)式(II)的雙-琥珀酰亞胺 其中，R1是C6-C30異構(gòu)化的烯基基團或者其完全飽和的烷基類似物，所述烯基基團由下式表示 其中x和y獨立地是整數(shù)，其和為1-30，其中R獨立選自氫、C1-C25直鏈或支鏈烷基、C1-C12烷氧基、和C2-C6亞烷基，
其中a是1-6的整數(shù)，和其中b是0或者1-10的整數(shù)；(3)式(III)、(IV)的咪唑啉或其混合物 其中R1包括C3-C30的直鏈或者支鏈烷基、烯基、芳基或者其雜原子衍生物，或者烴基基團，作為由丙烯異丁烯和具有端部、內(nèi)部和亞乙烯雙鍵的高級烴衍生的低聚物/聚合物，和其雜原子衍生物，而且其中n是0-5；(4)胺或酰胺。在所述自動變速器傳動流體中由所述一種或多種摩擦改性劑提供的總氮量大于或等于約300ppm，由所述一種或多種無灰分散劑提供的總氮量大于或等于約500ppm。所述自動變速器傳動流體在100℃的動粘度是約4cSt-約6.5cSt，在-40℃的Brookfield粘度是約4000cP-約20000cP。
根據(jù)另一實施方案，改善自動變速器裝置的摩擦耐久性的方法可以包括采用有效量的變速器傳動流體，所述流體包括主要量的基礎(chǔ)油；一種或多種摩擦改性劑，其中所述一種或多種摩擦改性劑提供的總氮量大于或等于約300ppm；和一種或多種無灰分散劑，其中所述一種或多種無灰分散劑提供的總氮量大于或等于約500ppm。所述變速器傳動流體在100℃的動粘度是約4cSt-約6.5cSt，在-40℃的Brookfield粘度是約4000cP-約20000cP。
根據(jù)另一實施方案，自動變速器傳動流體首選物質(zhì)可以包括一種或多種摩擦改性劑，其中所述一種或多種摩擦改性劑提供的總氮量大于或等于約300ppm；和一種或多種無灰分散劑，其中所述一種或多種無灰分散劑提供的總氮量大于或等于約500ppm。
本發(fā)明的另外目標和優(yōu)點部分地在下面的說明書中給出，部分地從所述說明書中顯而易見，或者可以通過對本發(fā)明的實踐獲知。根據(jù)所附權(quán)利要求中特別給出的元素和組合，會認識并實現(xiàn)本發(fā)明的目標和優(yōu)點。
應(yīng)該理解的是，前面的一般性描述和下面的詳細描述都僅僅是示例性的和解釋性的，不用于限制所請求專利權(quán)保護的本發(fā)明。
具體地說，本發(fā)明涉及以下方面1、自動變速器傳動流體組合物，包括(a)主要量的基礎(chǔ)油；(b)一種或多種摩擦改性劑，其中所述一種或多種摩擦改性劑提供的總氮量大于或等于約300ppm；和(c)一種或多種無灰分散劑，其中所述一種或多種無灰分散劑提供的總氮量大于或等于約500ppm；其中所述自動變速器傳動流體在100℃的動粘度是約4cSt-約6.5cSt，在-40℃的Brookfield粘度是約4000cP-約20000cP。
2、第1項的自動變速器傳動流體，其中所述一種或多種摩擦改性劑包括式(I)的琥珀酰亞胺 其中R是飽和或不飽和的、取代或未取代的，選自包括約5-約30個碳原子的線性、支鏈或者環(huán)形基，和R’選自氫；具有約1-30個碳原子的烷基、烯基和芳基基團；和其含有雜原子(氮、氧或硫)的類似物。
3、第1項的自動變速器傳動流體，其中所述一種或多種摩擦改性劑包括式(II)的雙-琥珀酰亞胺 其中，R1是C6-C30異構(gòu)化的烯基基團或者其完全飽和的烷基類似物，所述烯基基團由下式表示
其中x和y獨立地是整數(shù)，其和為1-30，其中R獨立選自氫、C1-C25直鏈或支鏈烷基、C1-C12烷氧基、和C2-C6亞烷基，其中a是1-6的整數(shù)，和其中b是0或者1-10的整數(shù)。
4、第1項的自動變速器傳動流體，其中所述一種或多種摩擦改性劑包括式(III)、(IV)的咪唑啉或其混合物 其中R1包括C3-C30的直鏈或者支鏈烷基、烯基、芳基或者其雜原子衍生物，或者烴基基團，作為由丙烯異丁烯和具有端部、內(nèi)部和亞乙烯雙鍵的高級烴衍生的低聚物/聚合物，和其雜原子衍生物，而且其中n是0-5。
5、第1項的自動變速器傳動流體，其中所述一種或多種摩擦改性劑包括胺或酰胺。
6、自動變速器傳動流體組合物，包括(a)主要量的基礎(chǔ)油；(b)一種或多種選自下列的摩擦改性劑(1)式(I)的琥珀酰亞胺
其中R是飽和或不飽和的、取代或未取代的，選自包括約5-約30個碳原子的線性、支鏈或者環(huán)形基，和R’選自氫；具有約1-30個碳原子的烷基、烯基和芳基基團；和其含有雜原子(氮、氧或硫)的類似物；(2)式(II)的雙-琥珀酰亞胺 其中，R1是C6-C30異構(gòu)化的烯基基團或者其完全飽和的烷基類似物，所述烯基基團由下式表示 其中x和y獨立地是整數(shù)，其和為1-30，其中R獨立選自氫、C1-C25直鏈或支鏈烷基、C1-C12烷氧基、和C2-C6亞烷基，其中a是1-6的整數(shù)，和其中b是0或者1-10的整數(shù)；(3)式(III)、(IV)的咪唑啉或其混合物
其中R1包括C3-C30的直鏈或者支鏈烷基、烯基、芳基或者其雜原子衍生物，或者烴基基團，作為由丙烯異丁烯和具有端部、內(nèi)部和亞乙烯雙鍵的高級烴衍生的低聚物/聚合物，和其雜原子衍生物，而且其中n是0-5；(4)胺或酰胺；和(c)一種或多種無灰分散劑；其中在自動變速器傳動流體中由所述一種或多種摩擦改性劑提供的總氮量大于或等于約300ppm，由所述一種或多種無灰分散劑提供的總氮量大于或等于約500ppm，和其中所述自動變速器傳動流體在100℃的動粘度是約4cSt-約6.5cSt，在-40℃的Brookfield粘度是約4000cP-約20000cP。
7、第1或6項的自動變速器傳動流體組合物，其中在所述自動變速器傳動流體中由所述一種或多種摩擦改性劑提供的總氮量為約600ppm-約3000ppm，由所述一種或多種分散劑提供的總氮量為約600ppm-約3000ppm。
8、第1或6項的自動變速器傳動流體組合物，其中所述一種或多種分散劑包括一種或多種選自琥珀酰亞胺分散劑、琥珀酯分散劑、琥珀酯-酰胺分散劑、Mannich堿分散劑、其磷酸化形式和其硼化形式的分散劑。
9、第1或6項的自動變速器傳動流體組合物，其中所述一種或多種分散劑包括選自硼酸化分散劑、磷酸化的分散劑、硼酸化并且磷酸化的分散劑、未硼酸化并且未磷酸化的分散劑和其混合物的至少一個成員。
10、第1項的自動變速器傳動流體組合物，其中所述一種或多種摩擦改性劑包括脂肪羧酸或酸酐和氨的反應(yīng)產(chǎn)物。
11、第10項的自動變速器傳動流體組合物，其中所述一種或多種分散劑包括少量的未反應(yīng)烯烴和式(V)的酰胺的銨鹽 其中R可以是飽和的或不飽和的、取代或未取代的，而且可以選自包括約5-約30個碳原子的線性、支鏈或者環(huán)形基；和X可以選自O(shè)-NH4+和NH212、第1或6項的自動變速器傳動流體組合物，其中所述基礎(chǔ)油包括天然油、合成油或其混合物的至少之一。
13、第12項的自動變速器傳動流體組合物，其中所述天然油包括礦物油和植物油的至少之一。
14、第12項的自動變速器傳動流體組合物，其中所述合成油包括α-烯烴的低聚物、酯、源自Fischer-Tropsch工藝的油、和氣-液原料的至少之一。
15、第1或6項的自動變速器傳動流體組合物，還包括選自清潔劑、抗氧化劑、載體流體、金屬鈍化劑、染料、標記物、銅腐蝕抑制劑、殺生物劑、防靜電添加劑、破乳劑、防混濁劑、防結(jié)冰添加劑、潤滑添加劑、極壓添加劑、冷流改進劑、摩擦改性劑、抗磨損劑、消泡劑、粘度指數(shù)改進劑、防銹劑、密封潤脹劑和排氣添加劑的至少之一。
16、第1或6項的自動變速器傳動流體組合物，其中所述流體在采用滑動轉(zhuǎn)矩變換器離合器、鎖定轉(zhuǎn)矩變換器離合器、啟動離合器和至少一個變速離合器的至少之一的變速器中使用。
17、第1或6項的自動變速器傳動流體組合物，其中所述離合器包括碳纖維摩擦材料。
18、第1或6項的自動變速器傳動流體組合物，其中所述流體適于在鏈式、帶式、盤式或者環(huán)式連續(xù)變速變速器中使用。
19、第1或6項的自動變速器傳動流體組合物，其中所述流體適于在雙離合器變速器中使用。
20、包括變速器的車輛，所述變速器包括根據(jù)第1或6項的所述自動變速器傳動流體組合物。
21、潤滑變速器的方法，包括將根據(jù)第1或6項的所述自動變速器傳動流體組合物施加到所述變速器上。
22、通過采用有效量變速器傳動流體改善自動變速器裝置的摩擦耐久性的方法，所述流體包括(a)主要量的基礎(chǔ)油；(b)一種或多種摩擦改性劑，其中所述一種或多種摩擦改性劑提供的總氮量大于或等于約300ppm；和(c)一種或多種無灰分散劑，其中所述一種或多種無灰分散劑提供的總氮量大于或等于約500ppm；其中所述自動變速器傳動流體在100的動粘度是約4cSt-約6.5cSt，在-40℃的Brookfield粘度是約4000cP-約20000cP。
23、第22項的方法，其中所述一種或多種摩擦改性劑包括式(I)的琥珀酰亞胺 其中R是飽和或不飽和的、取代或未取代的，選自包括約5-約30個碳原子的線性、支鏈或者環(huán)形基，和R’選自氫；具有約1-30個碳原子的烷基、烯基和芳基基團；和其含有雜原子(氮、氧或硫)的類似物。
24、第22項的方法，其中所述一種或多種摩擦改性劑包括式(II)的雙-琥珀酰亞胺
其中，R1是C6-C30異構(gòu)化的烯基基團或者其完全飽和的烷基類似物，所述烯基基團由下式表示 其中x和y獨立地是整數(shù)，其和為1-30，其中R獨立選自氫、C1-C25直鏈或支鏈烷基、C1-C12烷氧基、和C2-C6亞烷基，其中a是1-6的整數(shù)，和其中b是0或者1-10的整數(shù)。
25、第22項的方法，其中所述一種或多種摩擦改性劑包括式(III)、(IV)或其混合物的咪唑啉 其中R1包括C3-C30的直鏈或者支鏈烷基、烯基、芳基或者其雜原子衍生物，或者烴基基團，作為由丙烯異丁烯和具有端部、內(nèi)部和亞乙烯雙鍵的高級烴衍生的低聚物/聚合物，和其雜原子衍生物，而且其中n是0-5。
26、第22項的方法，其中所述一種或多種摩擦改性劑包括胺或酰胺。
27、自動變速器傳動流體首選物質(zhì)，包括(a)一種或多種摩擦改性劑，其中所述一種或多種摩擦改性劑提供的總氮量大于或等于約300ppm；和(c)一種或多種無灰分散劑，其中所述一種或多種無灰分散劑提供的總氮量大于或等于約500ppm。


圖1示出了進行LFW-1測試的裝置圖。
具體實施例方式
根據(jù)本公開，提供了包含至少一種摩擦改性劑的自動變速器傳動流體組合物。公開的流體組合物可適用于自動傳動、連續(xù)可變傳動或者雙離合器傳動。而且，所述自動變速器傳動流體可適合在具有滑動轉(zhuǎn)矩變換器離合器、鎖定轉(zhuǎn)矩變換器離合器、啟動離合器和至少一個變速離合器的至少一種變速器中使用。這種變速器可以包括4速、5速、6速和7速變速器，以及鏈式、帶式、盤式或者環(huán)式連續(xù)變速變速器。
所述離合器可以包括任何合適的摩擦材料，比如紙、鋼或碳纖維。
所述自動變速器傳動流體可以在100℃具有約4cST-6.5cST的動粘度和在-40℃具有約4000cP-約20000cP的Brookfield粘度。
摩擦改性劑在一些實施方案中，組合物可以包括一種或多種摩擦改性劑。摩擦改性劑可以包括一種或多種琥珀酰亞胺、雙-琥珀酰亞胺、烷基化脂肪胺、乙氧基化脂肪胺、酰胺、甘油酯和咪唑啉。
琥珀酰亞胺摩擦改性劑合適的琥珀酰亞胺可以由烯基琥珀酸(比如脂族羧酸)或者酸酐和氨制備。例如，琥珀酰亞胺可以包括琥珀酸酐和氨的反應(yīng)產(chǎn)物。烯基琥珀酸的烯基基團可以是短鏈烯基基團，比如，烯基基團可以包括約12-約36個碳原子。而且，琥珀酰亞胺可以包括約C12-約C36脂肪烴基琥珀酰亞胺。作為進一步的例子，琥珀酰亞胺可以包括約C16-約C28脂肪烴基琥珀酰亞胺。作為另一個例子，琥珀酰亞胺可以包括約C18-約C24脂肪烴基琥珀酰亞胺。
琥珀酰亞胺可以由琥珀酸酐和氨制備，如同歐洲專利0 020 037所述，該專利公開在此引入作為參考。
在有些實施方案中，琥珀酰亞胺反應(yīng)產(chǎn)物可以包括少量未反應(yīng)的烯烴和式(II)的酰胺的銨鹽
其中R可以是飽和的或不飽和的、取代或未取代的，而且可以選自包括約5-約30個碳原子的線性、支鏈或者環(huán)形基；和X可以選自O(shè)-NH4+和NH2。
琥珀酰亞胺可以是式(I)表示的化合物 其中R是飽和或不飽和的、取代或未取代的，選自包括約5-約30個碳原子的線性、支鏈或者環(huán)形基，和R’選自氫；具有約1-30個碳原子的烷基、烯基和芳基基團；和其含有雜原子(氮、氧或硫)的類似物。而且，R可以具有結(jié)構(gòu) 其中R1或R2可以但不同時是氫，而且其中R1和/或R2可以獨立地是包含約1-約34，例如約5-約30個碳原子的直鏈、支鏈的或環(huán)形烴基，使得R1和R2中的碳原子總數(shù)可以是約11-約35。R1和/或R2也可以獨立包含官能團，比如醇、硫醇、酰胺、胺、羧酸和其衍生物。在有些實施方案中，R1和/或R2也可以獨立地選自由丙烯異丁烯和包括端部、內(nèi)部和亞乙烯雙鍵的高級烴衍生的低聚物和/或聚合物。R1和R2的分子量可以是約30-約200amu，例如，約50-約100amu，作為進一步的例子是約60-約80amu。
在有些實施方案中，母體琥珀酸酐可以通過馬來酸、酸酐或酯與含有約12-約36個碳原子的內(nèi)烯烴反應(yīng)形成，所述內(nèi)烯烴是通過使線性α-烯烴或其混合物的烯烴雙鍵異構(gòu)化以得到烯烴混合物而形成。該反應(yīng)可以涉及等摩爾量的氨，而且可以在高溫、去除水的情況下進行。
雙-琥珀酰亞胺摩擦改性劑在有些實施方案中，所述摩擦改性劑可以包括式(II)的雙-琥珀酰亞胺 其中，R1是C6-C30異構(gòu)化的烯基基團或者其完全飽和的烷基類似物，所述烯基基團由下式表示 其中x和y獨立地是整數(shù)，其和為1-30，其中R獨立選自氫、C1-C25直鏈或支鏈烷基、C1-C12烷氧基、和C2-C6亞烷基，其中a是1-6的整數(shù)，和其中b是0或者1-10的整數(shù)。
在EP 856 042中公開了這種摩擦改性劑，在此引入作為參考。
咪唑啉摩擦改性劑另一種合適的摩擦改性劑可以包括式(III)、(IV)的咪唑啉，或其混合物 其中R1包括C3-C30的直鏈或者支鏈烷基、烯基、芳基或者其雜原子衍生物，或者烴基基團，作為由丙烯異丁烯和具有端部、內(nèi)部和亞乙烯雙鍵的高級烴衍生的低聚物/聚合物，和其雜原子衍生物，而且其中n是0-5。
咪唑啉摩擦改性劑可以包括多胺和第一酸(R1COOH)的反應(yīng)產(chǎn)物以獲得含有式(III)表示的化合物和式(IV)表示的化合物的混合物。
第一羧酸和多胺的摩爾比可以根據(jù)反應(yīng)產(chǎn)物的所需組成而變。通常，摩爾比可以合適選擇為約1.0-約2.0，作為進一步的例子，是約1.2-約1.6。例如，在摩爾比較低時，所述組合物可以原則上主要由式(III)表示的化合物組成，但是在摩爾比較高時，所述組合物可以原則上主要由式(IV)表示的化合物組成。所述摩爾比可以對應(yīng)于所述第一羧酸相對多胺過量。
代表性的第一酸是提供R1部分的那些。R1部分可以互相獨立，可以是C3-C30直鏈或支鏈烷基、烯基或者芳基基團或者其雜原子衍生物，比如例如具有雜原子的烷基。所以，本發(fā)明在其一個實施方案中考慮使用第一酸的組合。代表性的部分包括脂肪酸，比如月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸、異硬脂酸、十二碳烯酸、十六碳烯酸、油酸、異油酸、亞油酸、花生酸或者其任何的組合。R1基團可以結(jié)合烴基芳香酸，比如4-十二烷基苯甲酸、2-十六烷基煙酸、和4-聚異丁酸。合適的摩擦改性劑包括由脂肪酸和多胺反應(yīng)所得的那些，其中所述脂肪酸例如油酸或異硬脂酸，多胺例如三亞乙基四胺。
R1的雜原子衍生物可以包括O、S、N和/或P原子，這是本領(lǐng)域技術(shù)人員會理解的。
代表性的多胺可以是線性的，這意指式(III)、(IV)、(VI)和(VII)(n＝0-5)表示的化合物，或者支鏈的。示例性的一類聚乙烯胺含有內(nèi)部重復(fù)單元-(CH2CH2NH)x-，其中x可以是1-10的整數(shù)，作為進一步的例子，x可以是1-6的整數(shù)。在所述多胺由式H2N-(CH2CH2NH)x-CH2CH2NH2表示的情況下，當x是1時它是二亞乙基三胺，當x是2時它是三亞乙基四胺，當x是3時它是四亞乙基五胺，這是都是合適的多胺。高級多胺的市售混合物也是合適的。氨基基團可以附著到芳族或脂肪環(huán)結(jié)構(gòu)上或者是其一部分，比如鄰苯二胺、對苯二胺、4，4’-二氨基二苯胺、三聚氰胺或者1，8-二氨基-對-烷，和其它。
例如，使選中的第一酸，比如C17H33COOH，和適當選擇的多胺，比如其中x＝2，以約4-約3的摩爾比，在合適的高溫，約120℃-約180℃，比如約150℃，反應(yīng)充足時間，比如約5-約20小時，或者作為進一步的例子，約12-約16小時，可以制成含有其中R1是C17H35部分的式(III)和(IV)表示的化合物的反應(yīng)產(chǎn)物。由剛剛提到的式(III)表示的化合物和由剛剛提到的式(IV)表示的化合物的相對比在理論上可以是約2∶1。其它比例可以是可行的。由式I表示的化合物和由式(IV)表示的化合物的相對比可以由羧酸和多胺的比例確定。
本發(fā)明的-個實施方案是流體，比如變速器傳動流體或濃縮物，其包含至少-種由式(III)和/或式(IV)表示的化合物。
對含有式(III)和/或(IV)表示的化合物與至少-種第二有機酸(R2COOH)的混合物(或反應(yīng)產(chǎn)物)可以進行后處理。所述第二有機酸的量可以足以?；蟹磻?yīng)性氮原子，從而得到含有式(VI)表示的化合物和式(VII)表示的化合物的第二混合物(或第二反應(yīng)產(chǎn)物) 和 ?；潭韧ǔ？梢允窃诩s0％以上到約100％，進-步的示例范圍可以是例如約50％-約100％。
代表性的第二酸是提供R2部分的那些。所述R2部分可以互相獨立，可以是C3-C30直鏈或支鏈烷基、烯基或芳基、或者其雜原子衍生物，比如具有雜原子的烷基。所以，本發(fā)明還預(yù)計采用第-酸的組合。代表性的部分包括來自脂肪酸比如月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸、異硬脂酸、十二碳烯酸、十六碳烯酸、油酸、異油酸、亞油酸、花生酸或者其任何的混合物的那些。R2基團可以結(jié)合烴基芳香酸或雜芳香酸，比如4-十二烷基苯甲酸、2-十六烷基煙酸、或4-聚異丁基苯甲酸，以及其它。
R2的雜原子衍生物可以包括O、S、N和/或P，如同本領(lǐng)域技術(shù)人員了解的那樣。
實施方案可以包括一種或多種由結(jié)構(gòu)式(VI)和(VII)表示的化合物。
對含有由式(III)和(IV)表示的化合物以及過量的取代酸酐(比如取代的琥珀酸或酸酐)的混合物可以進行后處理。所述取代的有機酸或酸酐的量可以是足以使反應(yīng)性氮全部或部分?；?，以得到包括由式(VIII)表示的化合物和由式(IX)表示的化合物的化合物混合物 ?；潭韧ǔ？梢允窃诩s0％以上到約100％，進一步的示例范圍可以是例如約50％-約100％。
所述取代的有機酸和酸酐的代表性例子是對應(yīng)于R3和R4部分的那些。所述R3和R4部分可以互相獨立，而且可以反映出使用了合適試劑的組合。R3和R4部分可以獨立選自H、-OH、-OR、-COOH、-SH、-SR、直鏈、支鏈烷基、烯基、或者處于丙烯、異丁烯和具有具有端部、內(nèi)部和亞乙烯雙鍵的高級烴的低聚物或聚合物形式的烴基基團。R3和R4的分子量可以變化，而且可以高達1000amu。R表示線性、支鏈或環(huán)形的、有最高達30個碳原子的，例如16-22個碳原子的烷基或烯基基團。
相應(yīng)地，代表性的取代的有機酸和酸酐包括低分子量的油溶性酸或酸酐。例子包括琥珀酸酐、鄰苯二甲酸酸酐、酒石酸、檸檬酸、馬來酸和巰基琥珀酸。
合適的后處理試劑是通過線性α-烯烴和酸催化劑發(fā)生異構(gòu)化然后和馬來酸酐反應(yīng)制成的琥珀酸酐。在例如美國專利No.6548458、5620486、5393309、5021169、4958034、4234435、3676089、3361673和3172892以及歐洲專利0623631 B1中描述了這種制備，在此引入作為參考。
在有些實施方案中，摩擦改性劑可以單獨使用或者和一種或多種種類或類型的摩擦改性劑組合使用。所用摩擦改性劑的總量可以包括足以使變速器傳動流體中的總氮量大于或等于約300ppm的量。作為進一步的例子，所用摩擦改性劑的總量可以包括足以使總氮量為約300ppm-約3000ppm的量。作為更進一步的例子，所用摩擦改性劑的總量可以包括足以使總氮量為約600ppm-約3000ppm的量。作為又進一步的例子，所用摩擦改性劑的總量可以包括足以使總氮量為約800ppm-約3000ppm的量。
氮含量可以采用ASTM D5291確定。在這種程序下，燃燒試樣，分析燃燒氣體的氮氧化物。
無灰分散劑變速器傳動流體可以包括一種或多種分散劑，比如選自琥珀酰亞胺分散劑、琥珀酯分散劑、琥珀酯-酰胺分散劑、Mannich堿分散劑、其磷酸化形式和其硼化形式的油溶性分散劑。分散劑可以用能和仲氨基反應(yīng)的酸性分子封端。所述烴基的分子量可以是約600-約3000，例如約750-約2500，作為進一步的例子，可以是約900-約1500。
油溶性分散劑可以包括無灰分散劑，比如琥珀酰亞胺分散劑、Mannich堿分散劑和聚合的多胺分散劑。烴基取代的琥珀酰化劑用于制備烴基取代的琥珀酰亞胺。烴基取代的琥珀?；瘎┌ǖ幌抻跓N基取代的琥珀酸、烴基取代的琥珀酸酐、烴基取代的琥珀酰鹵(尤其是?；王；?、和烴基取代的琥珀酸與低級醇(例如，含有最高達7個碳原子的那些)的酯，也即，可以作為羧基?；瘎┑臒N基取代化合物。
烴基取代的?；瘎┦峭ㄟ^將適當分子量的聚烯烴或者氯化聚烯烴與馬來酸酐反應(yīng)制備的。類似的羧基反應(yīng)劑可用來制備所述?；瘎＿@種反應(yīng)劑可以包括但不限于馬來酸、富馬酸、馬來酸、酒石酸、衣康酸、衣康酸酐、檸康酸、檸康酸酐、中康酸、乙基馬來酸酐、二甲基馬來酸酐、乙基馬來酸、二甲基馬來酸、己基馬來酸等，包括相應(yīng)的?；u和低級脂肪酯。
所述烯烴的分子量可以根據(jù)所述取代的琥珀酸酐的目標用途而變。通常，取代的琥珀酸酐具有約8-約500個碳原子的烴基基團。但是，用于制備潤滑油分散劑的取代的琥珀酸酐通常具有約40-約500個碳原子的烴基基團。當談到大分子量的取代的琥珀酸酐時，更準確是指數(shù)均分子量(Mn)，因為用來制備這些取代的琥珀酸酐的烯烴可以包括不同分子量組分的混合物，所述混合物來自低分子量烯烴單體比如乙烯、丙烯和異丁烯的聚合。
馬來酸酐和烯烴的摩爾比可以變化很大。例如，可以從約5∶1變到約1∶5，或者例如從約1∶1變化到約3∶1。就烯烴，比如數(shù)均分子量為約500-約7000，或者作為進一步的例子，約800-約3000或以上的聚異丁烯，和乙烯α-烯烴共聚物而言，所述馬來酸酐的用來可以超過化學(xué)計量比，例如，每摩爾烯烴用約1.1-約3摩爾的馬來酸酐。未反應(yīng)的馬來酸酐可以從所得的反應(yīng)混合物中揮發(fā)。
通過采用常規(guī)還原條件，比如催化氫化，可以將聚烯基琥珀酸酐轉(zhuǎn)變成聚烷基琥珀酸酐。對催化氫化而言，合適的催化劑是鈀碳。同樣，采用相似的催化條件可以將聚烯基琥珀酰亞胺轉(zhuǎn)變成聚烷基琥珀酰亞胺。
此處采用的琥珀酸酐上的聚烷基或聚烯基取代基通常源自聚烯烴，所述聚烯烴是單烯烴，尤其是1-單-烯烴，比如乙烯、丙烯和丁烯，的聚合物或共聚物。采用的單烯烴可以具有約2-約24個碳原子，或者作為進一步的例子，約3-約12個碳原子。其它合適的單-烯烴包括丙烯、丁烯、尤其是異丁烯、1-辛烯和1-癸烯。由這些單烯烴制成的聚烯烴包括聚丙烯、聚丁烯、聚異丁烯、和由1-辛烯和1-癸烯制備的聚α-烯烴。
在有些實施方案中，無灰分散劑可以包括具有至少一個能形成酰亞胺基團的伯氨基基團的胺的一種或多種烯基琥珀酰亞胺。所述烯基琥珀酰亞胺可以通過常規(guī)方法形成，比如通過加熱烯基琥珀酸酐、酸、酸-酯、酰基鹵或者低級烷基酯與含有至少一個伯氨基基團的胺。烯基琥珀酸酐可以很容易通過加熱聚烯烴和馬來酸酐的混合物到約180-220℃制備。聚烯烴可以是低級單-烯烴，比如乙烯、丙烯和丁烯等的聚合物或共聚物，由凝膠滲析色譜法(GPC)測得其數(shù)均分子量為約300-約3000。
在形成無灰分散劑中采用的胺包括具有至少一個伯氨基(可以反應(yīng)形成酰亞胺基團)和至少一個額外伯氨基或仲氨基和/或至少一個羥基的任何胺。代表性的例子包括N-甲基-丙二胺、N-十二烷基丙二胺、N-氨基丙基-哌嗪、乙醇胺和N-乙醇-乙二胺等。
合適的胺可以包括亞烷基多胺，比如丙鄰二胺、二亞丙基三胺、二-(1，2-亞丁基)三胺、和四-(1，2-亞丙基)五胺。進一步的例子包括可以用式H2N(CH2CH2NH)nH表示的亞乙基多胺，其中n是從約1-約10的整數(shù)。這些包括1，2-乙二胺、二亞乙基三胺(DETA)、三亞乙基四胺(TETA)、四亞乙基五胺(TEPA)和五亞乙基六胺(PEHA)等，包括其混合物，其中n是所述混合物的平均值。這種亞乙基多胺在每一端具有伯胺基團，使得它們可以形成單-烯基琥珀酰亞胺和雙-烯基琥珀酰亞胺。商業(yè)可得的亞乙基多胺混合物可以含有少量的支鏈種類和環(huán)形種類，比如N-氨基乙基哌嗪、N，N’-雙(氨基乙基)哌嗪、N，N’-雙(哌嗪基)乙烷和類似化合物。所述商業(yè)混合物可以具有落在對應(yīng)于二亞乙基三胺到三亞乙基五胺范圍的近似整體組成。聚烯基琥珀酸酐和多亞烷基多胺的摩爾比可以是約1∶1-約3.0∶1。
在一些實施方案中，無灰分散劑可以包括多亞乙基多胺，例如三亞乙基四胺或四亞乙基五胺，和烴取代的羧酸或酸酐的反應(yīng)產(chǎn)物，包括兩種或多種這些物質(zhì)的混合物，其中所述烴取代的羧酸或酸酐通過分子量合適的聚烯烴，比如聚異丁烯，和未飽和的聚羧酸或酸酐，例如，馬來酸酐、馬來酸或富馬酸等，反應(yīng)制成。
還適用于制備此處所述分散劑的多胺包括N-芳基苯二胺類，比如N-苯基苯二胺，例如，N-苯基-1，4-苯二胺、N-苯基-1，3-苯二胺和N-苯基-1，2-苯二胺；氨基噻唑類，比如氨基噻唑、氨基苯并噻唑、氨基苯并噻二唑和氨基烷基噻唑；氨基咔唑類；氨基吲哚類；氨基吡咯類；氨基-吲唑啉酮類；氨基巰基三唑類；氨基萘嵌間二氮雜苯類；氨基烷基咪唑類，比如1-(2-氨基乙基)咪唑、1-(3-氨基丙基)咪唑；和氨基烷基嗎啉類，比如4-(3-氨基丙基)嗎啉。在美國專利No.4863623和5075383中更詳細描述了這些多胺類。這些多胺類可以為最終制品提供另外的利益，比如抗磨損和抗氧化。
在形成烴基取代的琥珀酰亞胺中可用的另外多胺包括在分子中具有至少一個伯氨基或仲氨基和至少一個叔氨基的多胺類，如同美國專利No.5634951和5725612教導(dǎo)的那樣。合適多胺類的例子包括N，N，N”，N”-四烷基二亞烷基三胺(兩個端叔氨基基團和一個中心仲氨基基團)、N，N，N”，N”-四烷基三亞烷基四胺(一個端叔氨基基團、兩個內(nèi)部叔氨基基團和一個端伯氨基基團)、N，N，N”，N”，N-五烷基三亞烷基四胺(一個端叔氨基基團、兩個內(nèi)部叔氨基基團和一個端仲氨基基團)、三(二烷基氨基烷基)-氨基烷基甲烷(三個端叔氨基基團和一個端伯氨基基團)、和類似的化合物，其中所述烷基基團相同或不同，而且通常每個含有不超過約12個碳原子，而且可以每個含有約1-約4個碳原子。作為進一步的例子，這些烷基基團可以是甲基和/或乙基基團。這種類型的多胺反應(yīng)劑可以包括二甲基氨基丙胺(DMAPA)和N-甲基哌嗪。
此處適用的羥基胺包括含有至少一個能夠和烴基取代的琥珀酸或酸酐反應(yīng)的伯胺或仲胺的化合物、低聚物或聚合物。此處適用的羥基胺的例子包括氨基乙基乙醇胺(AEEA)、氨基丙基二乙醇胺(APDEA)、乙醇胺、二乙醇胺(DEA)、部分丙氧基化的六亞甲基二胺(例如，HMDA-2PO或HMDA-3PO)、3-氨基-1，2-丙二醇、三(羥甲基)氨基甲烷、和2-氨基-1，3-丙二醇。
胺和烴基取代的琥珀酸或酸酐的摩爾比可以是約1∶1-約3.0∶1。胺和烴基取代的琥珀酸或酸酐的摩爾比的另一個例子可以是約1.5∶1-約2.0∶1。
前述分散劑還可以是例如通過用馬來酸酐和硼酸處理所述分散劑制成的后處理分散劑，例如如美國專利No.5789353所述，或者通過用壬基酚、甲醛和乙醇酸處理所述分散劑制成的后處理分散劑，例如如美國專利No.5137980所述。
Mannich堿分散劑可以是烷基酚，通常在環(huán)上具有長鏈烷基取代基，和一種或多種含有約1-約7個碳原子的脂肪醛(尤其是甲醛及其衍生物)，和多胺(尤其是多亞烷基多胺)的反應(yīng)產(chǎn)物。例如，Mannich堿無灰分散劑可以通過約1摩爾比例的長鏈烴取代的酚和約1-約2.5摩爾的甲醛和約0.5-約2摩爾的多亞烷基多胺縮聚形成的。
制備Mannich多胺分散劑的烴源可以是源自基本飽和的石油餾分和烯烴聚合物，比如具有約2-約6個碳原子的單烯烴的聚合物，的那些。所述烴源通常包含，例如，至少約40個碳原子，作為進一步的例子，至少約50個碳原子，以為分散劑提供基本的油溶性。出于容易反應(yīng)性和低成本的考慮，GPC數(shù)均分子量為約600-約5000的烯烴聚合物是合適的。但是，具有較高分子量的聚合物也可以使用。尤其合適的烴源是異丁烯聚合物和由異丁烯和萃余液I流的混合物制備的聚合物。
合適的Mannich堿分散劑可以是通過約1摩爾比例的長鏈烴取代的酚和約1-約2.5摩爾甲醛和約0.5-約2摩爾多亞烷基多胺縮聚形成的Mannich堿無灰分散劑。
適用作無灰分散劑的聚合的多胺分散劑是含有堿性胺基團和油溶性基團(例如，具有至少約8個碳原子的側(cè)烷基)的聚合物。舉例說明的這種材料是由各種單體，比如甲基丙烯酸癸酯、乙烯基癸基醚或者較高分子量的烴，和氨基烷基丙烯酸酯類和氨基烷基丙烯酰胺類形成的共聚體。美國專利No.3329658、3449250、3493520、3519565、3666730、3687849和3702300中給出了聚合的多胺分散劑的例子。聚合的多胺可以包括其中烴基基團由如上所述異丁烯和萃余液I流的聚合產(chǎn)物構(gòu)成的烴基多胺。也可以使用PIB胺類和PIB多胺類。
如上所述制備無灰分散劑的方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的，在專利文獻中有報導(dǎo)。例如，在比如美國專利2459112、2962442、2984550、3036003、3163603、3166516、3172892、3184474、3202678、3215707、3216936、3219666、3236770、3254025、3271310、3272746、3275554、3281357、3306908、3311558、3316177、3331776、3340281、3341542、3346493、3351552、3355270、3368972、3381022、3399141、3413347、3415750、3433744、3438757、3442808、3444170、3448047、3448048、3448049、3451933、3454497、3454555、3454607、3459661、3461172、3467668、3493520、3501405、3522179、3539633、3541012、3542680、3543678、3558743、3565804、3567637、3574101、3576743、3586629、3591598、3600372、3630904、3632510、3632511、3634515、3649229、3697428、3697574、3703536、3704308、3725277、3725441、3725480、3726882、3736357、3751365、3756953、3793202、3798165、3798247、3803039、3804763、3836471、3862981、3872019、3904595、3936480、3948800、3950341、3957746、3957854、3957855、3980569、3985802、3991098、4006089、4011380、4025451、4058468、4071548、4083699、4090854、4173540、4234435、4354950、4485023、5137980、和Re 26433中描述了上述類型的各種無灰分散劑的合成，這些專利在此引入作為參考。
合適無灰分散劑的例子是硼酸化分散劑。硼酸化分散劑可以由分子中具有堿性氮和/或至少一個羥基基團的無灰分散劑，比如琥珀酰亞胺分散劑、琥珀酰胺分散劑、琥珀酯分散劑、琥珀酯-酰胺分散劑、Mannich堿分散劑或烴基胺或多胺分散劑的硼化處理(硼酸化處理)形成。
可用于如上所述對各種類型的無灰分散劑進行硼化處理的方法在美國專利No.3087936、3254025、3281428、3282955、2284409、2284410、3338832、3344069、3533945、3658836、3703536、3718663、4455243和4652387中進行了描述。
所述硼酸化分散劑可以包括用硼處理使得所述硼酸化分散劑包括多達約2重量％硼的大分子量分散劑。作為另一個例子，所述硼酸化分散劑可以包括約0.8重量％或以下的硼。作為進一步的例子，所述硼酸化分散劑可以包括約0.1-約0.7重量％的硼。作為另一個例子，所述硼酸化分散劑可以包括約0.25-約0.7重量％的硼。作為更進一步的例子，所述硼酸化分散劑可以包括約0.35-約0.7重量％的硼。所述分散劑可以溶解在具有合適粘度的油里以易于處理。應(yīng)該理解，此處給出的重量百分比是針對凈分散劑而言的，沒有加入任何稀釋油。
分散劑可以進一步和有機酸、酸酐和/或醛/酚混合物反應(yīng)。這種工藝可以改善和例如彈性體密封的相容性。所述硼酸化分散劑可以進一步包括硼酸化分散劑的混合物。作為進一步的例子，所述硼酸化分散劑可以包括含氮分散劑和/或可以不含磷。
在一些實施方案中，分散劑可以單獨使用或者和一種或多種種類或類型的分散劑組合使用。所用分散劑的總量可以包括足以使變速器傳動流體中的總氮量大于或等于約500ppm的量。作為進一步的例子，所用分散劑的總量可以包括足以使總氮量為約500ppm-約3000ppm的量。作為更進一步的例子，所用分散劑的總量可以包括足以使總氮量為約600ppm-約3000ppm的量。作為更進一步的例子，所用分散劑的總量可以包括足以使總氮量為約1000ppm-約3000ppm的量。
氮含量可以通過ASTM D5291測定。在這種程序下，燃燒試樣，分析燃燒氣體的氮氧化物。
基礎(chǔ)油在有些實施方案中，組合物還可以包括基礎(chǔ)油?；A(chǔ)油可以選自，例如天然油、合成油或其混合物中的一種?；A(chǔ)油在組合物中可以占主要量?！爸饕俊笨梢岳斫鉃槭侵复笥诨虻扔诩s50重量％。
天然油可以包括礦物油、植物油(例如蓖麻油、豬油)、動物油以及礦物潤滑油，比如液體石油和鏈烷型、環(huán)烷型或者混合鏈烷-環(huán)烷型的溶劑處理或酸處理的礦物潤滑油。源自煤或頁巖的油也是合適的?；A(chǔ)油通常在100℃具有例如約2-約15cST，作為進一步的例子，約2-約10cST的粘度。而且，源自氣-液處理的油也是合適的。
合成油可以包括α-烯烴的低聚物、酯、源自Fischer-Tropsch工藝的油、和氣-液原料的至少之一。合成油包括烴油，比如聚合和互聚合的烯烴類(例如，聚丁烯、聚丙烯、丙烯聚丁烯共聚物、等)；聚α烯烴類，比如聚(1-己烯)、聚(1-辛烯)、聚(1-癸烯)等，和其混合物；烷基苯類(例如，十二烷基苯、十四烷基苯、二-壬基苯、二-(2-乙基己基)苯等)；聚苯類(例如，聯(lián)苯、三聯(lián)苯、烷基化聚苯等)；烷基化二苯醚類和烷基化二苯硫和其衍生物、類似物和同系物等。
烯化氧聚合物和互聚物和其端羥基已經(jīng)通過酯化、醚化等改性的衍生物構(gòu)成了另一類可以使用的公知合成油。這種油的例子是環(huán)氧乙烷或環(huán)氧丙烷聚合制成的油、這些聚氧化烯聚合物的烷基和芳基醚(例如，平均分子量約1000的甲基聚異丙二醇醚、分子量約500-1000的聚乙二醇的二苯基醚、分子量約1000-1500的聚丙二醇的二乙基醚)或者其單-和多羧酸酯，例如，四乙二醇的乙酸酯、混合C3-8脂肪酸酯或者C13含氧酸二酯。
另一類可用的合成油包括二羧酸(例如，鄰苯二甲酸、琥珀酸、烷基琥珀酸、烯基琥珀酸、馬來酸、壬二酸、辛二酸、癸二酸、富馬酸、己二酸、亞油酸二聚物、丙二酸、烷基丙二酸、烯基丙二酸等)和各種醇(例如，丁基醇、己基醇、十二烷基醇、2-乙基己基醇、乙二醇、二乙二醇單醚、丙二醇等)的酯。這些酯的具體實例包括己二酸二丁基酯、癸二酸二(2-乙基己基)酯、富馬酸二-正己基酯、癸二酸二辛基酯、壬二酸二異辛基酯、壬二酸二異癸基酯、鄰苯二甲酸二辛基酯、鄰苯二甲酸二癸酯、癸二酸二(二十烷基)酯、亞油酸二聚物的2-乙基己基二酯、1摩爾癸二酸和2摩爾四乙二醇和2摩爾2-乙基己酸反應(yīng)形成的絡(luò)合物酯等。
用作合成油的酯還包括由C5-C12單羧酸和多醇和多醇醚比如新戊二醇、三羥甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇和三季戊四醇等制備的那些。
因此，可用于制備本文所述變速器傳動流體組合物的基礎(chǔ)油可以選自American Petroleum InStitute(API)Base Oil InterchangeabilityGuidelines規(guī)定的第I-V組的任一基礎(chǔ)油。
這些基礎(chǔ)油組如下

1組I-III是礦物油基的原料如上所述，基礎(chǔ)油可以是聚-α-烯烴(PAO)。通常，所述聚-α-烯烴源自具有約4-約30，或者約4-約20，或者約6-約16個碳原子的單體。有用的PAO的例子包括那些源自辛烯、癸烯和其混合物等的那些。PAO在100℃可以具有約2-約15、或者約3-約12、或者約4-約8cSt的粘度。PAO的例子包括在100℃時為4cSt的聚-α-烯烴、在100℃時為6cSt的聚-α-烯烴和其混合物?？梢圆捎玫V物油和上述聚-α-烯烴的混合物。
基礎(chǔ)油可以是源自Fischer-Tropsch合成烴的油。Fischer-Tropsch合成烴由含有H2和CO的合成氣體采用Fischer-Tropsch催化劑制備。為了可用作基礎(chǔ)由，這種烴通常要求進一步處理。例如，所述烴可以采用美國專利No.6103099或6180575公開的工藝進行加氫異構(gòu)化；采用美國專利No.4943672或6096940公開的工藝加氫裂解和加氫異構(gòu)；采用美國專利No.5882505公開的工藝脫蠟；或者采用美國專利No.6013171、6080301或6165949公開的工藝加氫異構(gòu)化和脫蠟。
可在基礎(chǔ)油中使用上面公開的類型的未精煉的、精煉的和重精煉的油(它們是天然的或者合成的)，以及這些中的任意兩種或多種的混合物。未精煉的油是那些直接得自天然源或合成源而沒有進一步純化處理的油。例如，直接得自干餾操作的頁巖油、直接得自初級蒸餾的石油或者直接得自酯化工藝的酯油，并且無需進一步處理而使用的就是未精煉油。精煉油和未精煉油相似，除了它們在一個或多個純化步驟中進一步進行了處理以改善一種或多種性質(zhì)以外。許多這樣的純化技術(shù)都是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的，比如溶劑萃取、二次蒸餾、酸或堿萃取、過濾、滲濾等。重精煉油通過將用來得到精煉油相似的工藝用到已經(jīng)使用過的精煉油上而得到。這種重精煉油也稱作回收油或重處理油，通常采用涉及去除失效添加劑、雜質(zhì)和油分解產(chǎn)物的技術(shù)進行另外處理。
其它添加劑在有些實施方案中，變速器傳動流體可以包括至少一種選自但不限于以下的添加劑清潔劑、抗氧化劑、載體流體、金屬鈍化劑、染料、標記物、銅腐蝕抑制劑、殺生物劑、防靜電添加劑、破乳劑、防混濁劑、防結(jié)冰添加劑、潤滑添加劑、極壓添加劑、冷流改進劑、摩擦改性劑、抗磨損劑、消泡劑、粘度指數(shù)改進劑、防銹劑、密封潤脹劑和排氣添加劑。
在選擇至少一種添加劑時，重要的是確保所選添加劑在添加劑組和最終組合物中是可溶解的或穩(wěn)定分散的，和組合物的其它組分相容、并且不會顯著干擾組合物的運行性能，比如在最終組合物中需要的或理想的、可適用的情況下的、改善的摩擦耐久性、防銹、腐蝕抑制、改善的潤滑性和鉛相容性。
為了方便，所述至少一種添加劑可以以濃縮物的形式提供以供稀釋。這種濃縮物構(gòu)成了本公開的一部分，通常包括約99-約1重量％的添加劑和約1-約99重量％的用于所述添加劑的溶劑或稀釋劑，所述溶劑或稀釋劑在流體混合物比如自動變速器傳動流體(其中可能使用所述濃縮物)中可以是混溶的和/或能夠溶解。當然，所述溶劑或稀釋劑可以是礦物油、(或者鏈烷油或環(huán)烷油)、芳烴油、合成油或其衍生物。但是，其它溶劑或稀釋劑的例子包括石油溶劑油、煤油、醇(例如，2-乙基己醇、異丙醇和異癸醇)、高沸點芳烴溶劑(例如，甲苯和二甲苯)和十六烷值增進劑(例如，2-乙基己基硝酸酯)。當然，它們可以單獨使用或作為混合物使用。
通常，所述至少一種添加劑可能以足以改善基礎(chǔ)流體的操作性質(zhì)和性能的少量來使用。因此，所述量根據(jù)如下因素，比如所用基礎(chǔ)流體的粘度性質(zhì)、最終流體所需的粘度性質(zhì)、最終流體的目標使用狀況和最終流體所需的操作性質(zhì)而變。
在有些實施方案中，可以采用添加劑，包括但不限于摩擦改性劑、分散劑和/或輔助添加劑，作為首選物質(zhì)(top treat)。本文所用的首選物質(zhì)是可以在部分或完全配制(最終)的變速器傳動流體中加入的流體組合物。首先物質(zhì)可以在任何時間加入。例如，首選物質(zhì)可以由制造商添加，例如，作為工廠加注；由最終用戶添加，例如，作為維修加注；或由任何其它需要將首選物質(zhì)的性能賦予流體的一方加入。
需要注意的是，需要時，所采用的各個組分可以獨立混到基礎(chǔ)流體中或者可以以各種子組合混入其中。一般而言，這種混合步驟的具體次序可以無關(guān)緊要。而且，這些組分可以以獨立溶液的形式混入到稀釋劑中。但是，根據(jù)各種實施方案，添加劑組分可以以濃縮物的形式混入，因為這樣簡化了混合操作、減少了混合錯誤的可能性，并利用了整個濃縮物提供的兼容性和溶解性特性。
根據(jù)各種實施方案，所述自動變速器傳動流體組合物可以用于車輛變速器，比如轉(zhuǎn)矩變換器中。在其它實施方案中，所述公開的變速器傳動流體組合物可用于車輛的變速器中。
摩擦耐久性摩擦耐久性采用LFW-1摩擦測試機通過測試流體進行驗證。LFW-1是環(huán)塊摩擦測試機。圖1是所述LFW-1環(huán)塊測試裝置的示例圖。
所述測試程序包括在塊上安裝來自3T40帶的紙張摩擦材料。所述環(huán)是SAE 4620鋼、Rc58-63、22-28RMS制成的Falex S-25測試環(huán)(以前稱作標準環(huán))。該測試程序施加的載荷可以是約2lbs。標準LFW-1加載機構(gòu)將該載荷放大30倍，使得所述塊和環(huán)承受的載荷是約60lbs。測試中所用標準溫度是121℃。在一次循環(huán)中，環(huán)在約45秒內(nèi)以線性方式從0加速到大約0.5m/s，然后在約45秒內(nèi)從0.5m/s減速到0。正常情況下，開始的五個循環(huán)認為是處于磨合狀態(tài)，其數(shù)據(jù)不被采用。將接下來十個循環(huán)的數(shù)據(jù)取平均值。通常情況下，該測試重復(fù)一次，即，通常將20次循環(huán)進行平均得到最終結(jié)果。靜摩擦系數(shù)的計算是通過找到圖形第一半中具有最大斜率的點和圖形第二半中具有最大負斜率的點。對從所述最大斜率處向前的摩擦值的5％和從所述最大負斜率處向后的另一5％取平均值，得到靜摩擦系數(shù)。在最大斜率和最大負斜率之間的一半長度的值的5％取平均值，得到動摩擦系數(shù)。和LFW-1和Falex環(huán)塊測試機相關(guān)的合適ASTM程序包括D-2714、D-2981和D-3704。
就本說明書和所附權(quán)利要求而言，除非另有說明，在說明書和權(quán)利要求中所述的表示數(shù)量、百分比或比例的所述數(shù)字，和其它數(shù)值，應(yīng)該理解成在所有情況下都用術(shù)語“約”進行了限制。相應(yīng)地，除非有相反說明，在下列說明書和所附權(quán)利要求中給出的數(shù)字參數(shù)是大約值，其可以根據(jù)本發(fā)明將得到的所需性能而變。最低限度上，不是試圖限制等同原則在權(quán)利要求范圍上的應(yīng)用，在理解每個數(shù)字參數(shù)時，應(yīng)該至少根據(jù)所報導(dǎo)的具有明確位數(shù)的數(shù)值，同時施用常規(guī)取整技術(shù)。
盡管設(shè)置本發(fā)明寬范圍的數(shù)值范圍和參數(shù)是近似值，但在具體實施例中給出的數(shù)值在報導(dǎo)時卻是盡可能的精確。但是，任何數(shù)值本來都包含由其各自測試中的標準偏差所必然導(dǎo)致的一定誤差。而且，本文公開的所有范圍應(yīng)該理解為包括其中包含的任何和所有子范圍。例如，范圍“小于10”包括在(和包括)最小值0和最大值10之間的任何和全部子范圍，即任何和全部具有值等于或大于0的最小值以及等于或小于10的最大值的子范圍，例如，1-5。
應(yīng)該注意到，如同在本說明書和所附權(quán)利要求中所用的那樣，單數(shù)形式，“某”、“該”和“所述”包括復(fù)數(shù)對象，除非明確無誤地限定為一個對象。因此，例如，談到“該琥珀酰亞胺”時包括兩種或多種不同的琥珀酰亞胺。本文所用的術(shù)語“包括”和其語法上的變體意在非限制，從而使列表中的項列舉不會排除其它可以取代或加到所列出的項的相似項。
對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的是，對本文所述的各種實施方案可以進行各種修改和改變，不會偏離本教導(dǎo)的精神或范圍。因此，本文描述的各個實施方案意在覆蓋落在所附權(quán)利要求和其等同范圍中的其它修改和改變。
權(quán)利要求
1.自動變速器傳動流體組合物，包括(a)主要量的基礎(chǔ)油；(b)一種或多種摩擦改性劑，其中所述一種或多種摩擦改性劑提供的總氮量大于或等于約300ppm；和(c)一種或多種無灰分散劑，其中所述一種或多種無灰分散劑提供的總氮量大于或等于約500ppm；其中所述自動變速器傳動流體在100℃的動粘度是約4cSt-約6.5cSt，在-40℃的Brookfield粘度是約4000cP-約20000cP。
2.權(quán)利要求1的自動變速器傳動流體，其中所述一種或多種摩擦改性劑包括式(I)的琥珀酰亞胺 其中R是飽和或不飽和的、取代或未取代的，選自包括約5-約30個碳原子的線性、支鏈或者環(huán)形基，和R’選自氫；具有約1-30個碳原子的烷基、烯基和芳基基團；和其含有雜原子(氮、氧或硫)的類似物。
3.自動變速器傳動流體組合物，包括(a)主要量的基礎(chǔ)油；(b)一種或多種選自下列的摩擦改性劑(1)式(I)的琥珀酰亞胺 其中R是飽和或不飽和的、取代或未取代的，選自包括約5-約30個碳原子的線性、支鏈或者環(huán)形基，和R’選自氫；具有約1-30個碳原子的烷基、烯基和芳基基團；和其含有雜原子(氮、氧或硫)的類似物；(2)式(II)的雙-琥珀酰亞胺 其中，R1是C6-C30異構(gòu)化的烯基基團或者其完全飽和的烷基類似物，所述烯基基團由下式表示 其中x和y獨立地是整數(shù)，其和為1-30，其中R獨立選自氫、C1-C25直鏈或支鏈烷基、C1-C12烷氧基、和C2-C6亞烷基，其中a是1-6的整數(shù)，和其中b是0或者1-10的整數(shù)；(3)式(III)、(IV)的咪唑啉或其混合物 其中R1包括C3-C30的直鏈或者支鏈烷基、烯基、芳基或者其雜原子衍生物，或者烴基基團，作為由丙烯異丁烯和具有端部、內(nèi)部和亞乙烯雙鍵的高級烴衍生的低聚物/聚合物，和其雜原子衍生物，而且其中n是0-5；(4)胺或酰胺；和(c)一種或多種無灰分散劑；其中在自動變速器傳動流體中由所述一種或多種摩擦改性劑提供的總氮量大于或等于約300ppm，由所述一種或多種無灰分散劑提供的總氮量大于或等于約500ppm，和其中所述自動變速器傳動流體在100的動粘度是約4cSt-約6.5cSt，在-40℃的Brookfield粘度是約1000cP-約20000cP。
4.通過采用有效量變速器傳動流體改善自動變速器裝置的摩擦耐久性的方法，所述流體包括(a)主要量的基礎(chǔ)油；(b)一種或多種摩擦改性劑，其中所述一種或多種摩擦改性劑提供的總氮量大于或等于約300ppm；和(c)一種或多種無灰分散劑，其中所述一種或多種無灰分散劑提供的總氮量大于或等于約500ppm；其中所述自動變速器傳動流體在100℃的動粘度是約4cSt-約6.5cSt，在-40℃的Brookfield粘度是約4000cP-約20000cP。
5.權(quán)利要求4的方法，其中所述一種或多種摩擦改性劑包括式(I)的琥珀酰亞胺 其中R是飽和或不飽和的、取代或未取代的，選自包括約5-約30個碳原子的線性、支鏈或者環(huán)形基，和R’選自氫；具有約1-30個碳原子的烷基、烯基和芳基基團；和其含有雜原子(氮、氧或硫)的類似物。
6.自動變速器傳動流體首選物質(zhì)，包括(a)一種或多種摩擦改性劑，其中所述一種或多種摩擦改性劑提供的總氮量大于或等于約300ppm；和(c)一種或多種無灰分散劑，其中所述一種或多種無灰分散劑提供的總氮量大于或等于約500ppm。
全文摘要
本發(fā)明提供了自動變速器傳動流體組合物，包括主要量的基礎(chǔ)油；一種或多種摩擦改性劑，其中所述一種或多種摩擦改性劑提供的總氮量大于或等于約300ppm；和一種或多種無灰分散劑，其中所述一種或多種無灰分散劑提供的總氮量大于或等于約500ppm。所述自動變速器傳動流體可以在 100℃的動粘度是約4cSt－約6.5cSt，在－40℃的Brookfield粘度是約4000cP－約20000cP。
文檔編號C10N30/06GK1837337SQ20061006825
公開日2006年9月27日 申請日期2006年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月23日
發(fā)明者N·奧茲巴利克, 八并憲治, S·H·特爾西尼, L·D·薩托夫 申請人:雅富頓公司