專利名稱::潤滑添加劑配方的制作方法
技術領域:
:本發明涉及一種改善潤滑油性能以及起發動機處理油添加劑作用的添加劑。本發明的最佳實施例包括一種化學組份的協合組合物,例如,油溶性鉬添加劑、聚α-烯烴、酯如雙酯或多酯、聚四氟乙烯、含有二硫代磷酸鋅的分散阻聚劑、礦物油基料、粘度指數改進劑以及硼酸酯化合物并與大約20-25%(體積)的一般曲軸箱潤滑油一起使用。潤滑包括減少摩擦的過程,同時使潤滑劑膜保持在相互移動的表面之間。潤滑劑防止移動表面之間的接觸,以致大大降低摩擦系數。潤滑劑除了所述的這種功能之外,還可做到散熱、防止污染以及其它改善功能。人們業已研制出一些添加劑,用于提供或者增強潤滑劑的各種性能。應用中的各種添加劑包括粘度指數改進劑、洗滌劑、分散劑、抗氧化劑、耐極壓添加劑及腐蝕抑制劑。抗磨劑在表面相互作用過程中有很大作用,其提供一種化學膜,以防止高負荷條件下金屬與金屬的接觸。磨損抑制劑往往在超高負荷條件下使用,其經常稱之“極壓劑”。然而,某些材料在某些應用中必須慎重考慮因為其會加速對金屬部件如軸承的腐蝕。本發明利用一些化學組份之間的協合作用提供一種添加劑配方,其增強一般發動機油的性能以及抑制在以具體含量下應用化學組份的出現不希望有的副作用。一些參考文獻中公開了使用單獨的化學組份來提高一般發動機油的性能。例如,Eggerichs的美國專利第4,879,045號敘述將鋰皂加入到合成基油中,其包含合成雙酯潤滑油和聚α-烯烴類,可以包括羧酸的脂族雙酯,例如,″EncyclopediaofChemicaltechnology″(34thaddition,volume14,pp477-526)中所述的壬二酯二(2-乙基己基)酯、己二酸二異癸酯或者己二酸雙十三烷酯,其敘述潤滑材料添加劑包括清潔分散劑、粘度指數(VI)改進劑、泡沫抑制劑等等。很多文章均討論過將聚四氟乙烯(PTFE)加入到潤滑油和潤滑脂中主要作為外部潤滑劑的各種方法。然而,本發明的化學組份的協合組合物則未有在任何現有技術中討論過。而且,由自大約1972年以后的美國專利數據庫的檢索表明,沒有任何專利揭示與本申請中涉及和要求保護的聚四氟乙烯(PTFE)、鉬(Mo)以及雙酯。Reick的美國專利第4,333,840號揭示一種雜化聚四氟乙烯潤滑劑并且敘述在載體油中可選擇地添加一種鉬化合物。其應用一種載體油由低粘度的合成潤滑油稀釋,以便提供武器方面使用可以接受的粘度。該專利所提出的配方用于潤滑滑板及武器,然而并未提出與本發明的組份一起用于潤滑內燃機。此外,Runge的美國專利第4,615,917和4,608,282號揭示與溶劑混合的燒結含氟聚合物(例如,聚四氟乙烯),當其作為一種潤滑脂噴涂或者施加于金屬表面上(例如,船體、飛機、不同的金屬)的時候,其蒸發留下一薄膜。為了改善發動機油的潤滑性能以及提高發動機性能,將一種提高發動機油性能的發動機處理油添加劑配制添加到一般的發動機油中。發動機處理油添加劑的最佳實施例包括一種至少有8種化學組份的協合混合物,其含有油溶性鉬添加劑、聚α-烯烴、酯如雙酯或多酯、聚四氟乙烯、含有二硫代磷酸鋅的分散阻聚劑、礦物油基料、粘度指數改進劑以及硼酸酯化合物,其中發動機處理油添加劑與大約20-25%(體積)的一般曲軸箱油一起使用。本發明的另一個實施例包括一種至少有7種化學組份的協合混合物,其含有油溶性鉬添加劑、聚α-烯烴、雙酯、聚四氟乙烯含有二硫代磷酸鋅的分散阻聚劑、礦物油基料以及粘度指數改進劑,其中發動機處理油添加劑與大約20-25%(體積)的一般曲軸箱油一起使用。與一般曲軸箱油比較,發動機添加劑性能改進是因為每種單個化學組份計設參數的優化及化學組份的配合所產生的協合效果而獲得意料之外的好結果,其改進包括耐磨、抗氧化性、粘度穩定性、發動機清潔度、節油、冷起動以及對形成酸的抑制。新的發動機添加劑配方包括一種化合物,成份或組份的協合混合物,其僅僅為某一種則達不到所要求的性能,但是當它們一齊使用時會具有突出的潤滑性能。為了增強專門應用方面的具體性能,則可以在發動機添加劑配方中補加另外的組份。而且,這種配方適合于發動機保用要求,即美國API滑油分類″SH″。本發明的潤滑及油基功能液體的組合物是基于天然和合成的潤滑油及其混合物以及添加劑。單個組份可以分別混合成基液或者可以混合其中可再作各種組合。而且,組份可以以稀釋劑混合成單獨的溶液。然而,最好將所用的組合以油添加濃度狀混合,因為這使混合操作簡化,減少可能的混合錯誤以及有利于由總濃度給予可混性和可溶性。這些潤滑組合物在多種應用方面均有效果,包括火花點火式和壓縮點火式內燃機、二沖程發動機、航空活塞發動機、船用及低載荷柴油機等等的曲軸箱潤滑油。本發明將在很多種類潤滑劑中獲得廣泛應用,其中包括發動機潤滑油、潤滑脂、活塞桿潤滑劑、切割液以及噴管潤滑劑。本發明具有節能、減少發動機或者其它硬件的維修和磨損等多種優點,從而經濟地解決通常在工業或者消費市場中所出現的許多潤滑問題。也可期待本發明的配方可以用于自動傳動工作液,驅動橋潤滑劑、齒輪潤滑劑、液壓工作液以及得益于加入本發明的組合物的其它潤滑油組合物。作為改善發動機油的潤滑性能及增強發動機性能所配制添加到一般發動機油中的增強發動機油性能的發動機處理油添加劑包括以下化學組份一種油溶性鉬添加劑,如由VanderbiltChemical制成的Molyvan855;一種“合成的”聚α-烯烴(PAO),粘度約為4厘沲;一種聚α-烯烴,粘度約為6厘沲;和/或一種合成酯,例如ChemaloyM-22A;一種聚四氟乙烯(“PTFE”),膠態分散體,如由AchesoChemical制成;一包分散阻聚劑(DI),含有二硫代磷酸鋅(ZDP),例如ChemaloyD-036;一種礦物油基料;和一種粘度指數改進劑(VI),例如Shellvis90-SBR;以及一種為添加到一般發動機油中成包狀的硼酸酯。由以上組份組成的發動機處理添加劑使得發動機磨損、抗氧化性、粘度穩定性、發動機的清潔性、節油、冷起動性以及對酸形成的抑制均有驚人的改進。業已發現,當以最佳大約20-25%(體積)一般曲軸箱油加入到內燃機如火花點火式(SI)發動機的曲軸箱中,本申請的發動機處理油添加劑使油和發動機的性能均得以協合地提高。本發明的配方適合于發動機的潤滑保用要求,即美國API滑油分類“SH”。以下,將結合附圖對本發明作更詳細地敘述,附圖中相同的數字代表相同的部件。圖1所示為ASTMD4172四球磨損結果與潤滑組合物的柱狀圖表;圖2所示為ASTM順序IIIE試驗中與添加油相比基礎油的多參數圖表,其中表明粘度和酸值均隨時間增加而增大;圖3所示為含本發明添加劑的油與一般發動機油的平均和最大凸輪磨損的ASTM順序VE試驗結果的柱狀圓表;圖4所示為順序VE試驗中使用含本發明添加劑的油與一般發動機油,發動機清潔性有很大改善的柱狀圖表;圖5所示為ASTM順序VI試驗節油柱狀圖表,其中當使用本發明添加劑時,有17%之改善;以及圖6所示為CRC-L-38曲軸箱氧化試驗的柱狀圖表,其中當使用本發明包括硼酸酯的添加劑時,有36.7%之改善。以下,將討論協合發動機處理油添加劑配方中每一優選組份,其是否是指定的或者可選擇的。合成物合成潤滑油包括烴油和鹵代烴油,例如,聚合和共聚烯烴類(例如,聚丁烯、聚丙烯、丙烯-異丁烯共聚物、氯化聚丁烯、聚(1-辛)、聚(1-癸烯)等及其混合物;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,聯苯、三聯苯、烷基化聚苯等)、烷基化聯苯、酯類和烷基化二苯硫及其衍生物、類似物和同系物等。烯化氧聚合物和共聚物及其衍生物,若末端羥基由酯化醚化改性,則構成公知合成油的另一類。舉例說明,通過環氧乙烷或環氧丙烷、這些聚氧化烯聚合物的烷基和芳基醚類(例如,平均分子量為1000的甲基聚異丙烯乙二醇醚、分子量為500-1000的聚二醇的二苯醚、分子量為1000-1500的聚丙二醇的二苯醚等)或者其一元和多元羧酸酯,例如,乙酸酯、混合C3-C8-脂肪酸酯、或者三水縮四乙二醇的C13O×O酸之聚合制備該油類。為一類適合的合成油包括二羧酸(例如苯二甲酸、丁二酸、烷基丁二酸和鏈烯基丁二酸、馬來酸、壬二酸、辛二酸、癸二酸、富馬酸、己二酸、鏈烯基丙二酸等)與各種醇類(例如,丁醇、己醇、十二醇、2-乙基己基醇、乙二醇二乙二醇單醚、丙二醇等)的酯類。這些酯類具體包括己二酸二丁酯、二(2-乙基己基)癸二酸酯、二-己基富馬酸酯、癸二酸二辛酯、壬二酸二異辛酯、壬二酸二異癸酯、鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二癸酯、癸二酸雙二十酯、亞油酸二聚物的2-乙基己基雙酯、由1摩爾癸二酸與2摩爾三水縮四乙二醇和2摩爾2-乙基乙酸等反應所生成的復雜酯。用作合成油的酯類也包括由C5-C12一元羧酸和多元醇以及多元醇醚,例如,新戊二醇、羥三甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇等制成的。硅基油例如多烷基、多芳基、聚烷氧基或聚芳氧基硅氧烷油和硅油包括另一類合成油(例如,四甲基硅、四異丙基硅、四-(2-乙基己基)硅、四-(4-甲基-2-乙基己基)硅、四-對-叔丁基苯基硅、己基-(4-甲基-2-戊氧)二硅氧烷、聚(甲基)硅氧烷、聚(甲基苯基)硅氧烷等)。其它合成油包括含亞磷酸的液酯(例如,磷酸三對甲苯酯、磷酸三辛酯、癸基膦酸二乙酯等)、聚合四氫呋喃等等。本發明的配方中優先使用大約為10-95%(體積),較好使用大約為25-90%(體積)、最好使用大約60-85%(體積)的合成物,其可以為聚α-烯烴類、聚酯類或者其混合物。具有上述百分比的配方以一般的瓶裝濃度添加到曲軸箱的一般油中。酯類最佳合成基油酯添加劑為多羥基酯類和雙酯,例如,烷基羧酸的雙脂族雙酯,如二-2-壬二酸乙基己酯、己二酸二異癸酯以及二-己二酸三癸酯,其在Waynick的美國專利第4,859,352號中說明為EmeryChemiclsa公司以商品名Emery2960銷售。其它合適的多羥基酯類由MobilOil公司制造。具體來說,優先采用Mobil多羥基酯類P-43和Hatco公司的2939。雙酯和其它合成油業已用作替換潤滑劑中的礦物油。雙酯具有極低溫流動性能以及良好的抗氧化破壞性。雙酯油可以包括二元羧酸的脂族酯,或者雙酯油可以包括烷基二元羧酸的二烷基脂族酯,例如,二-2-壬二酸乙基乙酯、二-壬二酸異癸酯、二-壬二酸三癸酯、二-己二酸異癸酯、二-己二酸三癸酯。諸如,二-2-壬二酸乙基乙酯為EmeryChemicals公司以商品名Emery2958銷售。聚α-烯烴(PAO)聚α-烯烴(PAO)在高溫如內燃機工作溫度下為一種合成的液體。在低溫下也極其有效。在雙酯存在下特別有效。聚α-烯烴提供較好的氧化和水解穩定性以及高油膜強度。聚α-烯烴也具有高分子量,較高的閃點,較高的燃點、較低揮發性、較高粘度指數以及比礦物油低的流動點。美國專利第4,859,352提供附加的聚α-烯烴衍生物。優選的聚α-烯烴(PAO)包括MobilChemical公司銷售的SHF液和Ethyl公司以商品名ETHYLFLO或“ALBERMARLE”銷售的。聚α-烯烴包括Ethyl公司的Ethyl系列如Ethyl-folw162、164、166、168及174,其粘度范圍為大約2-460厘沲。所使用的還可以如美國專利第5,348,668號中所提出的大約56%的粘度約為460厘沲產品和大約44%的粘度為45厘沲產品的混合物。MobilChemical公司的MobilSHF-42、Emery3004和3006及QuantumChemical公司提供附加聚α-烯烴基料。例如,Emery3004聚α-烯烴在212°F(100℃)粘度為3.86厘沲,在104°F(40℃)粘度為16.75厘沲。其粘度指數為125,流動點為-98°F,閃點為432°F,燃點為478°F。而Emery3006聚α-烯烴在212°F粘度為5.88厘沲,在104°F為31.22厘沲。粘度指數為135、流動點為-87°F,閃點為464°F及燃點為514°F。其分子量為1450,則閃點為550°F及燃點為605°F。另一些滿意的聚α-烯烴為Uniroyal公司以商品名“SyntonPAO-40”銷售的產品,其粘度為40。另一些可應用的產品為由ChevronChemical公司制作的商品名為Oronite的聚α-烯烴。可以預期,還可以應用GulfSynfluid4厘沲聚α-烯烴,其由GulfOilChemicals公司(Chevron公司的子公司)銷售并在許多方面與Emery3004相似。另外,MobilChemical公司銷售的MobilSHF-41PAO在許多方面也同Emery3004相似。聚α-烯烴在100℃下的粘度較好約為2-10厘沲,而最好為4和6厘沲。雙酯和聚α-烯烴混合物特別好的合成基料為雙酯和聚α-烯烴混合物。可應用的為多羥基酯類,例如,Henkel公司的Emery集團的Emery2935,2936及2939;Ohtani等人的美國專利第5,344,579號中所述的Hatco公司的Hatco2352、2962、2925、2938、2939、2970、3178及4322多羥基酯類;以及MobilChemical公司的Mobil酯P24。Mobil酯類,諸如通過使二元羧酸、二醇類以及一價酸或者一元醇反應制備,如Enery2936,可以應用QuantumChemical公司的合成潤滑油基料及MobilChemical公司的MobilP24。多羧基酯類為另一類合成油,其具有良好的抗氧化性,及水解穩定性。其中優選使用的多羧基酯的流動點約為-100℃或者低于-40℃以及其100℃下粘度約為2-460厘沲。分散阻聚劑(DI)雖然嚴格來說分散阻聚劑(DI)并非關鍵,但作為例子其包含烷基二硫代磷酸鋅,琥珀酰亞胺或者Mannich分散劑;磺酸鈣、鎂、磺酸鈉、酚及胺抗氧化劑,加上各種摩擦改進劑,例如硫化脂肪酸。分散阻聚劑易于Lubrizol、Ethyl及Oronite(ChevronChemical的一部門及)Paramains(ExxonChemical公司的部門)買到。通常,在為滿足APISHCD性能規定配制發動機油中所用的市售袋裝清潔抑制劑是可以接受的。具體優選的為Lubrizol8955、EthylHitec1111和1131以及由Paramains(ExxonChemical的一部門)Oronite(ChevronChemical的一部門)賣到的相似配方。分散阻聚劑(DI)的濃度大致上在0.5-35%(總配方的體積)范圍內,較好為1.0-25%(體積),最好為5-20%(體積)。濃縮物一般要稀釋到上述范圍。二硫代磷酸鋅還起防腐蝕劑、抗磨劑以及抗氧化劑作用,添加到有機物中起推遲氧化作用。其它可應用的金屬二硫代磷酸鹽,例如,異丙基、甲基戊基二硫代磷酸鋅、異丙基、異辛基二硫代磷酸鋅、二(壬基)二硫代磷酸鋇、二(環己基)二硫代磷酸鋅、二(異丁基)二硫代磷酸銅、二(己基)二硫代磷酸鈣、異丁基異戊基二硫代磷酸鋅、以及異丙基二代丁基二硫代磷酸鋅。這些磷酸酯的金屬鹽一般通過金屬基體與磷酸酯反應如美國專利第5,354,485號中所述來制備。粘度指數改進劑(VI)粘度改進劑(VI)包括聚異丁烯類、聚甲基丙烯酸酯類、聚丙烯酸酯類、二烯聚合物類、多烷基苯乙烯類、鏈烯基芳基共軛二烯共聚合物類、聚烯烴類以及多種作用的粘度改進劑以及Shellvis90(礦物油基料中的苯乙烯-丁二烯橡膠),但不僅限于這些。粘度改進劑組份優先為曲軸箱潤滑油的0.05-5%(重量),較好為0.07-3%(重量),最好為0.1-2%(重量)。礦物油基料作為礦物油基料,具體優選的為AshlandOil公司的Valvoline部門及其它人制備的Valvoline325Neutral和100Neuthral。其它的可以接受的石油基潤滑油組成包括粘度約為20-400厘沲的白礦物油、石臘油及MVI環烷油。白礦物油最好包括那些由Witco公司、ArcoChemical公司、PSI及Penreco銷售的產品。石臘油最好包括由ExxonChemical公司銷售的溶劑中性潤滑油、由ShellChemical公司銷售的HVI中性潤滑油以及由ArcoChemical公司銷售的溶劑處理中性潤滑油。MVI環烷油最好包括ExxonChemical公司銷售的溶劑提取的海灣淺色潤滑油、ShellChemical公司銷售的MVI提取/酸處理潤滑油以及Calumet以商品名“Hydrocal”和“Calsol”銷售的環烷油并且在Oldiges的美國專利第5,348,668號中敘述。礦物油基料優先由5-95%的潤滑油體積組成,較好的為65-90%(體積),最好的為75-80%(體積),但嚴格來說其并非關鍵的。鉬添加劑最好的鉬添加劑為一種油溶性可分解的有機鉬化合物,例如,Molyvan855。一般來說,優選有機鉬化合物是因為其良好的溶解性及效果。另一種效果稍差的鉬添加劑為MolyvanL,其在引證的Howell的美國專利第5,055,174中敘述為磺化氧化鉬二烷基二硫代磷酸酯(sulfonatedoxymolybdenumdialkyldithiophosphate)。美國紐約R.T.Vanderbilt公司生產的MolyvanA也是另一種添加劑,其含有Mo約為28.8%(重量)、C約為31.6%(重量)、H約為5.4%(重量)以及S約為25.9%(重量)。降低選擇等級也可使用Molyvan855、822、856以及807。還可以使用SakuraLube-500,其為可更多溶解Mo的二硫代氨基甲酸鹽及含有AsahiDenki公司生產的潤滑油添加劑,其組份有Mo約為20.2%(重量)、C約為43.8%(重量),H約為7.4%(重量)及S約為22.4%(重量)。再一種為Molyvan807,其由R.T.Vanderbilt生產,以抗氧化劑及抗磨劑在市場銷售,其是一種雙十三烷基二硫代碳酸鉬約為50%(重量)以及芳族油約為50%(重量)的混合物,其比重約為38.4sus并含有Mo約為4.6%(重量)。其它還有Mo(Co)16、辛酸鉬、MoO(C7H15CO2)2約含8%(重量)Mo,由AldrichChemical公司(Milwaukee,Wisconsin,U.S.A.)銷售以及環烷基二硫代辛酸鉬,由ShephardChemical公司(Cincinnati,Ohio,U.S.A)銷售。無相鉬化合物例如硫化鉬和氧化鉬的選擇大大不如上述Molyvan855、822、856及807的有機化合物的選擇。最佳為有機硫代磷酸化合物,例如,Vanderbilt公司的代表性產品以及其它一些上述具體指出的鉬化合物。總潤滑油中Mo的用量約為0.05-5%(重量),較佳用量約為0.07-3%(重量),最好用量約為0.1-2%(重量)。功能添加劑油溶性功能添加劑可以包括某些固體潤滑劑,例如,鉬及聚四氟乙烯。“油溶性”不溶水的功能添加劑是指一種水中不溶,即25℃每100毫升水約1克的量以上,但在礦物油中可溶,即25℃下每升至少1克的量的功能添加劑。功能添加劑還可包括摩擦聚合物形成物,其是聚合物,以低濃度液體載體中分散的物料在摩擦或者接觸表面上聚合在該表面上形成保護性聚合物膜。聚合被認為是由摩擦所產生的熱量以及可能是由新鮮暴露表面上的催化和/或化學反應而產生的。還可以應用兩種或者兩種以上任何上述的功能添加劑的混合物。聚四氟乙烯(PTFE)從理論上來說,含潤滑材料的聚四氟乙烯(PTFE)起增強潤滑作用,這是由于PTFE粒子以某種方式附著在發動機的表面上而起潤滑作用,由此建立一種可更新的PTFE涂層。組合物可以含有一種載體潤滑介質如礦物油及一些氟聚合物粒子,例如,經研磨和燒結的聚四氟乙烯粒子的混合物,其中PTFE粒子均勻地分散在載體潤滑油中。重要的是這些粒子要均勻地分散在載體潤滑油中,以便防止凝聚、附聚和/或沉降。為了將細微的固體氟聚合物粒子如聚四氟乙烯(PTFE)加入到液體潤滑劑中。Reick的美國專利第3,933,656號揭示了一種改進的內燃機潤滑油,其包含主要數量的一般發動機油和少量的超微細粒PTFE以及一種中和劑,使分散穩定,以防微粒附聚及凝聚。然而,Reich的配方加入鉬的磷酸化合物,其與本發明中所用的鉬化合物大不相同而有很強腐蝕性。超微細粒PTFE有市售,例如杜邦“TEFLON”水分散體T-42和T-30,其粒度在0.5-0.05微米或者相當的產品。預期ICI公司(ImperialChemicalIndustries,Ltd.)生產的“Fluon”ADC38TFE膠態分散體也可提供可接受的PTFE粒度。如美國專利第4,613,917號所述,氟聚合物的粒子可以被研磨和烘結成聚四氟乙烯(PTFE)的粒子。可以使用研磨的粒子,因為其耐用性及其惰性和靜電中性,其后者的特性在保持粒子不附聚是很重要的。PTFE粒度的選擇要考慮到PTFE粒子實際上會附著在涂敷表面的孔隙中。組合物被添加之后,發動機活動部件所施加的摩擦力通過摩擦將多余的潤滑油及作用的潤滑油推到受熱和壓力作用的表面上,從而增強潤滑油滲透到表面中。因此,可以認為,PTFE被附著在表面上,特別附著在表面的空隙中。可以認為,袋裝添加劑中的其他添加劑則有助于PTFE粒子粘附于表面上,降低表面的摩擦系數以及減小表面上的液體阻力。例如,美國專利第4,333,840號建議,在構成輕武器的金屬材料有抗PTFE粒子表面浸漬的情況下,鉬化合物再加上表面活化劑則有助于在金屬上形成PTFE耐磨層。本發明中所用的PTFE最好為一種細粒在膠態中的分散體。優選的平均粒度約為0.05-3.0微米以及可以置于任何合適的非水介質中,如合成的或者礦物的基油,并可與配方中的其余組份相容。適合于本發明的市售PTFE分散體包括AchesonColloids公司(Michigan.U.S.A)生產的AchinsonSLA1612。Reick的美國專利第4,333,840號討論了一種以發動機油為載體,用大量合成潤滑油稀釋的PTFE潤滑組成物,其具有低粘度和高粘度指數。PTFE在總曲軸箱潤滑油中的優選用量約為0.01-10%(重量),較好的約為0.05-5%(重量),最好約為0.1-3%(重量)。硼酸酯類硼酸酯,一種硼耐磨/抗極壓劑,最好為水解穩定的并用于改進耐磨性、抗焊性、抗極壓性和/或抗磨性以及用作銅軸套及其它發動機金屬構件之防銹劑和防腐蝕劑。硼酸酯類用作金屬銹蝕抑制劑,以防止鐵基或者非鐵基金屬(例如,銅、青銅、黃銅、鈦、鋁等)或者兩者的合金,其含量為抑制腐蝕的有效量。硼的酸類包括硼酸、硼酸酯類、酸性硼酸酯類等。硼化合物包括硼氧化物、硼酸以及硼酸酯類。揭示制備磺酸、羧酸及其混合物堿式鹽的工藝的專利包括美國專利第5,354,485;2,501,731;2,616,911;2,777,874;3,384,585;3,320,162;3,488,284及3,629,109(列出供參考)。美國專利第4,744,920和4,792,410號以及PCT公開說明書WO88/03144揭示了高堿性含硼組合物的制備方法(列出供參考)。堿金屬或者堿土金屬的油溶中性或堿鹽類也可以與硼化合物反應。最佳實施例中使用的硼酸酯是由MobilChemical公司生產,商品名為″MCP1286″。實驗數據表明,采用D-445方法100℃下粘度為2.9厘沲;采用D-445方法40℃下粘度為11.9厘沲;采用D-93方法閃點為146;采用D-97方法流動點為-69;用ICP方法測定的硼含量為5.3%。PTFE在總曲軸箱潤滑油中的優選用量為0.01-10%(體積),較好為0.05-7%(體積),最好為0.1-5.0%(體積)。如圖6中所示,可以看出,在曲軸箱氧化試驗中,用含有發動機處理油添加劑的組份的協合混合物與APISG5W-30發動機油作總調整軸承重量損失(TotalAdjustedBearingWeightLoss)比較,發動機處理油添加劑配方符合發動機添加劑技術條件CRCL-38的所有要求。試驗表明,結果令人驚奇的好,總調整軸承重量損失從30.9mg(沒有加入發動機處理油添加劑的發動機油)減少到22.6mg(加入發動機處理油添加劑的發動機油)。本發明還考慮在本發明的潤滑和功能油組合物中使用其它添加劑。這些添加劑包括諸如洗滌劑和產生塵或無塵型分散劑、耐蝕和抗氧化劑、流動點降低劑、輔助極壓和/或耐磨劑、顏色穩定劑以及泡沫消除劑。協合效果新型發動機處理油添加劑包括一種化學組份的協合組合物,其包括一種油溶鉬添加劑、聚α-烯烴、酯如多酯或者雙酯、聚四氟乙烯、含有二硫代磷酸鋅的分散阻聚劑、礦物油基料以及粘度指數改進劑。硼酸酯也可以加入到混合物中,以便對其抗氧化能力有更大的改進。協合混合物一般加入到通常的曲軸箱潤滑油中約為20-25%(體積)。與通常曲軸箱潤滑油相比,發動機添加劑性能得以改進的主要原因在于本發明每一化學組份的設計參數優化及化學組份的組合的協合效果,從而獲得令人感到驚奇的好的試驗結果,其中包括提高耐磨和抗氧化性、改進粘度穩定性、發動機清潔度、節油、冷起動及抑制酸的形成。新型發動機添加劑配方包括化合物、組份或組元的協合組合物,僅僅其中之一不足以達到要求的性能,但是當一齊使用時,則達到突出的潤滑性能。從理論上來說,本發明的化學組份的組合物提供一種協合效果,即導致發動機活動部分之間的摩擦減小,在工作中,金屬表面上形成一層化學組元的極薄膜。在發動機中高溫和高壓下,起表面作用的組元對連續形成極薄潤滑層且在其上具有極低摩擦系統以及在極溫和極壓下磨損的薄膜起作用,在發動機啟動和連轉期提供優良的潤滑性。實驗評定以下的實施例提供本發明的配方組份的協合組合物與一般的APISG發動機油對比所作的試驗結果。實施例作為上述工藝的例子。實施例中配方組份的協合組合物在高溫下具有良好的性能,而在中、高溫和常溫下也具有良好的性能,以及提供抗鐵和銅腐蝕、改善耐磨性、抗氧化性、粘度穩定性、發動機清潔度、節油、冷起動、防止酸形成以及比單一組份呈現的性能為高的其它所要求的性能。實施例1(本發明應用鉬、合成、PTFE、DI及VI添加劑)一種袋裝添加劑(標明商標″TM″)用作添加到內燃機曲軸箱中一般發動機油中,其在2000加侖套式攪拌容器中加熱到大約40℃制備。首先添加600加侖Ethyl公司的商標為″Durasyn164″的聚α-烯烴(PAO4厘沲)、43加侖″Durasyn166″聚α-烯烴(6厘沲)以及93加侖商品名為″Emery2960″的雙酯。在添加上述組份中要不斷攪拌。上述的混合物稱″合成物″,是一種合成基料。將123加侖Lubrizol公司生產商品名為″Lubrizol8955″袋裝分散阻聚劑(DI)、5加侖濃度為8%的ShellVis1990粘度指數改進劑、25加侖R.T.Vanderbilt公司生產的Molyvan855以及52加侖AchesonColloids公司生產的SLA1612(一種濃度為20%的膠態杜邦″特氟隆″名為PTFE)加入到合成物中。對所得混合物再攪拌30分鐘,取樣并測試粘度、金屬含量以及其它質量控制檢驗。將所得的濃縮物裝入到一夸脫容器中,再把一容器內容物加入到5夸脫汽車曲軸箱中的4夸脫一般發動機油中。試驗結果為,改進耐磨性(圖1和圖3)、抗氧化性(圖2)、粘度穩定性(圖2)、發動機清潔度(圖4)、節油(圖5)、冷起動性(表2)以及阻止酸的形成(圖2)。實施例2(標準試驗中的發明)當按照一般潤滑油試驗程序對實施例1中所制備的一夸脫配制物作測試,其結果如表1和表2以及圖1至圖5中所示。請注意,圖1和表1的Shell四球耐磨試驗ASTMD4172為表明潤滑劑耐磨性能的臺架試驗。當以實施例1中的相同組份配制而少放入一種或者多種組份,則對比結果示于表1和圖1。<tablesid="table2"num="002"><tablewidth="852">表2ASTM4742-88氧化試驗試樣RFOUT(min)**TFOUT(min)*RLULER***CCS@20℃cPTP1@20°FcPA1801382113,03012,540C3702793222,1609,360注A全氣候型發動機油10W30(發動機油控制)C80%控制+20%添加劑*薄膜氧氣上升道**ASTM4742的改進試驗***保持使用壽命評定的程序</table></tables>從表1和表2以及圖1至圖5可以看出,與不加本發明添加劑的一般發動機油相比,加有這種添加劑的試驗結果表明有明顯改善。實施例3將實施例1中所配制的添加劑加入到工業研磨機、攻絲機、擠壓機、車床、鉸孔機及滾齒機中所用的切割油中,試驗結果表明,潤滑性得以改善,冷卻液和潤滑液的使用壽命均增長。實施例4本發明的潤滑脂組合物通常與脂肪酸的鋰皂混合,使該組合物變稠,這種改進的潤滑脂具有良好的試驗結果。實施例5實施例1中所制備的添加劑并含有硼酸酯。如圖6所示,可以看出,在曲軸箱氧化試驗中,用含有發動機處理油添加劑的組份的協合混合物與APISG5W-30發動機油作總調整軸承重量損失比較,發動機處理油添加劑配方符合發動機添加劑技術條件CRCL-38的所有要求。試驗表明,結果令人驚奇的好,總調整軸承重量損失從30.9mg(沒有加發動機處理油添加劑的發動機油)減少到22.6mg(加發動機處理油添加劑的發動機油)。如下所述,表3中所列為各種添加劑組合物以及優選的配方(以重量和/或體積百分比表示)。<p>改型以上討論的具體組合物、方法或者實施例僅僅為了說明由本說明書所揭示的發明。基于本說明書的揭示,組合物、方法或者實施例方面的改型對于本
技術領域:
的技術人員來說是顯而易見的,故而,改型應當被包括作為所揭示的發明的一部分。說明書中所提及的文件給出對比文件中所引證的專利或者參考文獻。當如果說明書中詳細提到的,則還包括在這種文件中所引證的任何專利或者其它參考文獻。上述的詳細說明主要是為著清楚地理解本發明,而不要由此理解為一些不必要的限制,本領域技術人員在閱讀本發明的揭示后,一些改型將成為顯而易見的,并且在不脫離本發明的精神及所附權利要求的范圍內可以作出各種改型。因此,本發明不應僅限于上述的具體實施例。更確切地說,本發明想要保護什么應在所附的權利要求的精神和范圍之內。權利要求1.一種與約為20-25%(體積)的一般曲軸箱潤滑油一起使用的發動機處理油添加劑組合物,其特征在于所說的組合物包括一種化學組份的協合組合物,其又包括一種油溶鉬添加劑;一種聚α-烯烴;一種酯;一種聚四氟乙烯;一種含有二硫代磷酸鋅的分散阻聚劑;一種礦物油基料;一種粘度指數改進劑;以及一種硼酸酯。2.根據權利要求1所述的組合物,其特征在于所說的組合物包括a.約為0.05-5%(重量)的所說的油溶鉬添加劑;b.約為0.01-10%(重量)的所說的聚四氟乙烯以及一般和/或合成發動機油或脂。3.根據權利要求1所述的組合物,其特征在于所說的組合物還包括約為10-90%(體積)的合成基料,所說的合成基料包括雙酯和/或聚α-烯烴。4.根據權利要求1所述的組合物,其特征在于所說的組合物還包括約為0.5-5%(重量)的粘度指數改進劑。5.根據權利要求1所述的組合物,其特征在于所說的合成基料包括至少10%(體積)的聚α-烯烴。6.根據權利要求1所述的組合物,其特征在于所說的聚四氟乙烯包括一種膠態分散聚四氟乙烯。7.根據權利要求1所述的組合物,其特征在于所說的組合物還包括一種分散阻聚劑。8.根據權利要求7所述的組合物,其特征在于所說的分散阻聚劑包括ZDP。9.根據權利要求4所述的組合物,其特征在于所說的粘度指數改進劑包括聚異丁烯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、二烯聚合物、聚烷基苯乙烯、鏈烯基芳基共軛二烯共聚物和/或聚烯烴。10.一種以一般和/或合成發動機油稀釋用的聚集物,其特征在于所說的聚集物包括a.約為0.35-15%(重量)油溶鉬添加劑;b.約為0.25-25%(重量)聚四氟乙烯,(與一般和/或合成發動機油或脂在一起);c.約為0-90%(體積)的包括雙酯和/或聚烯烴的合成基料;以及d.約為0.35-25%(重量)粘度指數改進劑,當用約為0.5-15份(體積)內燃機曲軸箱中發動機油稀釋時,所說的聚集物使發動機磨損、節油及粘度穩定性均得到改善。11.一種制備改進的潤滑油添加劑組合物的方法,其特征在于所說的方法包括在大約0-100℃下,使以下組份混合在一起的步驟a.約為0.35-15%(重量)油溶鉬添加劑;b.約為0.25-25%(重量)聚四氟乙烯(與一般和/或合成發動機油或脂在一起);c.約為0-90%(體積)包括雙酯和/或聚烯烴的合成基料;以及d.約為0-15%(重量)粘度指數改進劑;當用約為0.5-15份內燃機曲軸箱中發動機油稀釋時,所說的濃縮物使發動機磨損、節油及粘度穩定性均得到改善。13.根據權利要求1所述的組合物,其特征在于所說的組合物進一步包括a.約為0.35-15%(重量)油溶鉬添加劑;b.約為0.25-25%(重量)聚四氟乙烯(與一般和/或合成發動機油或脂在一起);c.約為0-90%(體積)包括雙酯和/或聚烯烴的合成基料;以及d.約為0-15%(重量)粘度指數改進劑;當用約為0.5-15份內燃機曲軸箱中發動機油稀釋時,所說的聚集物使發動機磨損、節油及粘度穩定性均得到改善。14.根據權利要求1所述的組合物,其特征在于所說的酯為多羥基酯。15.根據權利要求1所述的組合物,其特征在于所說的酯為雙酯。16.一種與約為20-25%(體積)的一般曲軸箱潤滑油一起使用的發動機處理油添加劑,其特征在于所說的添加劑包括一種化學組份的協合組合物,其中包括一種油溶鉬添加劑;一種聚α-烯烴;一種酯;一種聚四氟乙烯;一種含有二硫代磷酸鋅的分散阻聚劑;一種礦物油基料;以及一種粘度指數改進劑。17.根據權利要求16所述的發動機油添加劑,其特征在于所說的添加劑包括硼酸酯。18.根據權利要求17所述的發動機油添加劑,其特征在于所說的酯為多羥基酯。全文摘要本發明涉及一種潤滑油添加劑配方,加入到一般的發動機油中,可以改善發動機油的潤滑性能及增強發動機的性能。發動機處理油添加劑包括一種油溶性鉬添加劑、聚α-烯烴、酯如多羥基酯或雙酯、聚四氟乙烯、含有二硫代磷酸鋅的分散阻聚劑、礦物油基料、粘度指數改進劑及硼酸酯的協合混合物并與約為20—25%(體積)一般曲軸箱潤滑油一起使用。與一般曲軸箱潤滑油比較發動機油添加劑改善性能的原因在于每一化學組分的設計參數優化及本發明化學組分的協合效果。所獲得的良好效果包括耐磨、抗氧化、粘度穩定性、發動機清潔度、節油、冷起動及酸形成的阻止均得以改善。文檔編號C10M105/32GK1171809SQ95197243公開日1998年1月28日申請日期1995年11月3日優先權日1994年11月4日發明者理查德·J·鮑姆加特,邁克爾·A·迪圖羅,弗朗西絲·E·洛克伍德申請人:阿什蘭股份有限公司