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CN102625827B - 润滑组合物 - Google Patents

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Abstract

一种润滑组合物，其包含：(i)50-99wt％的基油；(ii)0.01-5wt％的离子液体；和(iii)0.01-10wt％的添加剂；其中所述润滑组合物的倾点为至多-54℃、闪点为至少246℃和在100℃下的运动粘度为4.9-5.4mm2/s。本发明的润滑组合物适合用于涡轮发动机油中，并且可用于减少润滑组合物中的淤泥累积和降低结焦。

Description

润滑组合物
技术领域
本发明涉及润滑组合物，特别涉及用作航空涡轮发动机油的润滑组合物。
背景技术
航空涡轮发动机油(TEO)需要在宽的温度范围内表现出极好的性能，以分别满足这些产品的军用和民用产品规格，即MIL-PRF-23699和SAE-AS-5780。具体地，所述两种规格均规定批准的产品必须满足一些粘度、倾点和闪点要求。
随着现代涡轮发动机的发展，航空涡轮发动机油暴露于侵蚀性日益增强的环境中，包括强的热和氧化应力。这会导致对于涡轮发动机油来说不希望的后果，特别是在油系统中不能接受的淤泥累积和不能接受的结焦程度。焦炭通常被认为是油老化时在发动机表面上形成的碳质沉积物。如果这些沉积物在航空发动机中形成，它们就可能堵塞油路和过滤器并造成传热下降。航空工业已经开发了热液工艺模拟器(HLPS)测试(SAE ARP 5996)来评价航空涡轮发动机油的结焦倾向，和这是民用和军用规格的关键要求。因此希望配制一种其中淤泥累积减少和结焦程度降低的涡轮发动机油。
已知离子液体用于某些润滑组合物中。WO2008/154998公开了使用离子液体提高润滑组合物的性能。但在该文献中没有提到在涡轮发动机油中应用离子液体。在该文献中也没有提到减少润滑组合物中的淤泥累积或降低结焦。
WO2008/075016公开了一种非水性润滑油组合物，其包含主要量的基油和少量的添加剂，所述添加剂作为基油中的溶液存在，和所述添加剂为非卤化物、非芳族离子液体，该离子液体为通式C+A-的盐，其中阳离子C+为带有四个烃基且任选包含杂原子的季或季铵离子，其中所述烃基不必全都具有相同的碳原子数，且至少一个长链烃基具有大于4个碳原子和至少一个短链烃基具有比各长链烃基更少的碳原子，和其中阴离子A-包含至少一个氧原子且具有与至少一个烷基或脂环族烃基相连的离子头基团，所述烷基或脂环族烃基具有至少四个碳原子和任选一个杂原子。所述离子液体可用作润滑油组合物中的耐磨组分和摩擦调节剂。所述润滑油组合物可用于点火式发动机。但在该文献中没有提到在涡轮发动机油中使用所述离子液体。在该文献中也没有提到减少润滑组合物中的淤泥累积或降低结焦。
本发明人现在已经令人惊奇地发现，当将离子液体加入到涡轮发动机油中时，发动机油中的淤泥累积减少和结焦降低。有利地，在保持军用和民用规格所要求的润滑组合物的物理性能的同时实现这些好处。
发明内容
按照本发明，提供一种润滑组合物，其包含：
(i)50-99wt％的基油；
(ii)0.01-5wt％的离子液体；和
(iii)0.01-10wt％的添加剂；
其中所述润滑组合物的倾点为至多-54℃、闪点为至少246℃和在100℃下的运动粘度为4.9-5.4mm2/s。
已经令人惊奇地发现，通过用离子液体代替在涡轮发动机中应用的部分基油，按测试方法FTD-STD-791-5308.7观测到的污泥含量明显减少。
因此，本发明还提供离子液体减少润滑组合物中淤泥累积的用途，其中所述润滑组合物包含(i)基油、(ii)离子液体和(iii)一种或多种添加剂。
已经令人惊奇地发现，通过用离子液体代替在涡轮发动机油中应用的部分基油，结焦程度明显降低。
因此，按照本发明的另一方面，提供离子液体降低润滑组合物中的结焦的用途，其中所述润滑组合物包含(i)基油、(ii)离子液体和(iii)一种或多种添加剂。
另外还发现，本发明的润滑组合物降低了粘度增加、降低了TAN增加以及降低了在测试方法FTD-STD-791-5308.7期间所观测到的蒸发损失。
具体实施方式
本发明的润滑组合物特别用作涡轮发动机油。涡轮发动机油需要分别符合军用和民用产品规格MIL-PRF-23699和SAE-AS-5780中规定的一些物理性能。
本发明的润滑组合物在100℃下的运动粘度(按ASTM DIN455测量)为4.9-5.4mm2/s，优选为4.9-5.1mm2/s。
本发明的润滑组合物的倾点(按ASTM D97测量)为至多-54℃，优选为至多-57℃。
本发明的润滑组合物的闪点(按ASTM D92测量)为至少246℃，优选为至少250℃。
本发明的润滑组合物在-40℃下的运动粘度(按ASTM DIN455测量)优选为至多13,000mm2/s，更优选为至多11,500mm2/s。
本发明的润滑组合物在40℃下的运动粘度(按ASTM DIN455测量)优选为至少23mm2/s，优选为至少25mm2/s。
所述润滑组合物包含基油作为主要组分。
按润滑组合物的重量计，所述基油的存在量为50-99wt％，优选为70-99wt％，更优选为80-97wt％。
在这里可以应用适用于涡轮发动机油的任何基油。
优选地，基油在40℃下的运动粘度为20-30mm2/s，更优选为22-25mm2/s，在100℃下的运动粘度为4-6mm2/s，更优选为4.85-5.15mm2/s，在-40℃下的运动粘度为7,000-13,000mm2/s，更优选为8,000-10,000mm2/s，倾点为-50℃至-65℃，更优选为-55至-60℃，和闪点为230-260℃，更优选为250-260℃。
所述基油优选包含合成酯基基料，特别是多元醇酯基基油。合成酯基基油在本领域中是公知的，和例如在GB-A-2384245中有述。酯基基油(与所选择的添加剂包一起)在宽的温度范围内起作用并且表现出好的热和氧化稳定性。
可以应用本领域熟练技术人员已知和熟悉的常规方法和技术由醇和羧酸制备酯，和该制备本身并不构成本发明的一部分。通常，任选在催化剂存在下，使醇如工业季戊四醇与所需要的羧酸混合物一起受热。通常使用稍微过量的酸来驱使反应完成。在反应期间脱除水，然后从反应混合物中气提出任意过量的酸。酯例如工业季戊四醇的酯可以不经进一步纯化使用，或者可以应用传统技术如蒸馏进一步纯化。
有关合成酯基基油的进一步信息，可参考GB-A-2384245、EP-A-0695797、EP-A-1323815、US-A-4826633和US-A-5503761，其中的教导在这里作为参考引入。
合适的合成多元醇酯基基油可以通过脂族多元醇与羧酸的酯化作用而形成。脂族多元醇优选包含4-15个碳原子和具有2-8个可酯化羟基。优选的实例为三羟甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇、新戊二醇、三季戊四醇和它们的混合物。
用于制备合成多元醇酯基油的羧酸反应物可以合适地选自脂族单羧酸或脂族单羧酸和脂族二羧酸的混合物。所述羧酸可以包含2-20个碳原子，优选为4-12个碳原子，更优选为5-10个碳原子，和包括直链和支链脂族酸。也可以使用单羧酸的混合物。
合适的多元醇酯为由Chemtura，Middlebury，Connecticut，USA以商品名Hatcol 2954、Hatcol 1754、Hatcol 1764、Hatcol 1765和Hatcol 1760、由Croda，Snaith，UK以商品名Priolube 3939和由Cognis，Monheim，德国以商品名Synative ES 2939和SynatiVe ES2931商购获得的那些物质。
另外，在EP-A-0518567和EP-A-0695797中描述的所有基料均适用于本发明的润滑组合物中。
按照优选实施方案，所述多元醇酯基油包含至少80wt％的单季戊四醇。
合适地，所述多元醇酯基油可以为约80-95wt％的单季戊四醇和5-20wt％的二季戊四醇的混合物。该混合物通常被称为″工业″季戊四醇，和也可以包含一些三和四季戊四醇，后者通常在工业季戊四醇的生产期间作为副产品形成。
甚至更优选的是多元醇酯基油包含大于90wt％的单季戊四醇，更优选为大于95wt％的单季戊四醇。甚至更优选的是多元醇酯基油包含约100wt％的单季戊四醇。
本发明的润滑组合物的另一个主要组分为离子液体。
按润滑组合物的重量计，离子液体的存在浓度为0.01-5％，优选为0.01-2％，更优选0.05-0.5％，特别是0.1-0.3％。
离子液体是在室温下为液态的熔融盐，或者定义为具有小于100℃的熔点的熔融盐。它们几乎没有蒸汽压和可以表现出高的热稳定性。
离子液体可以由通式C+A-表示，其中C+为合适的阳离子，和A-为合适的阴离子。
合适的阳离子C+选自季铵阳离子、磷阳离子、咪唑阳离子、吡啶阳离子、吡唑阳离子、唑阳离子、吡咯烷阳离子、哌啶阳离子、三烷基锍阳离子、噻唑啉阳离子、胍盐阳离子、吗啉阳离子、锍阳离子和三唑阳离子。优选的阳离子选自季铵阳离子和磷阳离子。
合适的阴离子A-选自[PF6]-、[BF4]-、[CF3CO2]-、[CF3SO3]-以及它的更高级同系物、[C4F9SO3]-或[C8F17SO3]-和更高级的全氟烷基磺酸根、[(CF3SO2)2N]-、[(CF3SO2)(CF3COO)N]-、Cl-、Br-、I-、[C(CN)3]-、SCN-、[B(C2O4)2]-、[N(SO2CF3)2]-、[R4SO3]-、[R4OSO3]-、[R4COO]-、[NO3]-、[N(CN)2]-、[HSO4]-、PF6-XR6 X或[R4R5PO4]-，其中R4和R5独立地选自：氢；具有1-20个碳原子的直链或支链的饱和或不饱和的脂族或脂环族烷基；杂芳基、在其杂芳残基中具有3-8个碳原子且至少一个杂原子选自N、O和S的杂芳-C1-C6-烷基，其可以被至少一个选自C1-C6烷基和/或卤素原子的基团所取代；在其芳基残基中具有5-12个碳原子的芳基-芳基-C1-C6-烷基，其可以被至少一个C1-C6-烷基取代，R6可以为全氟乙基或更高级的全氟烷基，和x为1-4的整数。
特别优选的是带有高度氟化阴离子的离子液体，因为这些离子通常是高度热稳定的。另外，这些阴离子的吸水能力由于带有双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺阴离子而明显降低。另一种优选的阴离子为三氟乙酸根。
合适的离子液体的实例包括但不限于丁基甲基吡咯烷-双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺(MBPimid)、甲基丙基吡咯烷-双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺(MPPimid)、三-己基甲基咪唑(全氟亚乙基)-三氟磷酸盐(HMIMPFET)、己基甲基咪唑-双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺(HMIMimid)、己基甲基吡咯烷-双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺(HMP)、三-四丁基磷(全氟亚乙基)三氟磷酸盐(BuPPFET)、辛基甲基咪唑六氟磷酸盐(OMIM PF6)、己基吡啶-双(三氟甲基)磺酰亚胺(Hpyimid)、甲基三辛基铵-三氟乙酸盐(MOAac)、丁基甲基吡咯烷(五氟乙基)三氟磷酸盐(MBPPFET)、三己基(十四烷基)磷-双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺(HPDimid)、己基甲基咪唑-四氟硼酸盐(HMI BF4)、己基甲基咪唑六氟磷酸盐(HMI PF6)、1-乙基-3-甲基咪唑二乙基磷酸盐(EMIM DEP)、1-乙基-3-甲基咪唑甲基硫酸盐(EMIM DSU)、1-乙基-3-甲基咪唑双[草酸盐(2-)-O，O+]硼酸盐(EMIM BOB)和它们的混合物。
上面列出的这些离子液体可以由Merck，Darmstadt，德国和Sigma Aldrich，St Louis，Missouri，美国商购获得。由BASF，Ludwigshafen，德国以商品名Basionics商购获得的离子液体也适合在这里应用。
用于本发明的组合物的优选的离子液体选自甲基三辛基铵-三氟乙酸盐(MOAac)、三己基(十四烷基)磷-双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺(HDPimid)、己基甲基咪唑四氟硼酸盐(HMI BF4)、六甲基咪唑 氟磷酸盐(HMI PF6)、1-乙基-3-甲基咪唑二乙基磷酸盐(EMIM DEP)、1-乙基-3-甲基咪唑甲基硫酸盐(BMIM DSU)和它们的混合物。在这里应用的特别优选的离子液体为三己基(十四烷基)磷-双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺(HDPimid)、己基甲基咪唑六氟磷酸盐(HMIPF6)和它们的混合物。
所述润滑组合物还包含有效量(通常浓度为润滑组合物的0.01-10wt％)的一种或多种添加剂，例如包括但不限于金属和无灰的抗氧化剂、金属和无灰的分散剂、金属和无灰的清净剂、防腐剂和防锈剂、金属钝化剂、金属和非金属的、低灰分的含磷和无磷的、含硫和无硫的耐磨剂、金属和非金属的、含磷和无磷的、含硫和无硫的极压添加剂、防卡死剂、降倾点剂、蜡调节剂、粘度调节剂、密封相容剂、摩擦调节剂、润滑性能剂、防染色剂、发色剂、消泡剂、破乳剂和其它常用的添加剂包。对于许多常用添加剂的综述，可以参考D.Klamann的Lubricants and Related Products，Verlag Chemie，DeerfieldBeach，FL；ISBN 0-89573-177-0，和M.W.Ranney的″LubricantAdditives″，由Noyes Data Corporation of Parkridge，N.J.(1973)出版。
粘度指数改进剂(也称作VI改进剂、粘度调节剂或粘度改进剂)为润滑剂提供高温和低温可操作性。这些添加剂在高温下赋予剪切稳定性而在低温下赋予可接受的粘度。
用于本发明组合物的优选的耐磨添加剂包括三芳基磷酸盐，如由Chemtura以商品名Reolube OMTI、Durad 310M、Durad 110、Durad 125、Durad 150B、Reolube TXP、Durad 220B、Durad 620B、Durad 110B、Fryquel 150和Fryquel 220商购获得的那些物质、由Rhein Chemie以商品名Additin RC 3661、Additin RC 3760和Additin RC 3680商购获得的那些物质、和由Supresta以商品名SynOAd 8475、SynOAd8484、SynOAd 8485、SynOAd 8478、SynOAd 8477、SynOAd 8499和SynOAd 9578商购获得的那些物质。包含在术语三芳基磷酸盐中的还有三甲苯磷酸盐，如按规格TT-T-656批准的那些物质。
其它优选的耐磨添加剂包括金属烷基硫代磷酸盐，更特别地为二烷基二硫代磷酸锌。其它优选的耐磨添加剂包括无磷的耐磨添加剂，如含硫的脂族、芳脂族或脂环族烯烃。其它优选的耐磨添加剂包括硫代磷酸和硫代磷酸酯的多硫化物和硫代磷酰基二硫化物。
甘油酯可以用作耐磨添加剂。例如，可以优选应用单-、双-和三油酸酯、单-棕榈酸酯和单-肉豆蔻酸酯。通常，以润滑组合物的总重量计，耐磨添加剂的用量可以为约0.01-6wt％，优选为约0.01-4wt％。
合适的抗氧化剂延迟润滑组合物在使用期间的氧化降解。这种降解可能导致在金属表面形成沉积物、存在淤泥或流体粘度增加。多种合适的抗氧化剂是已知的，例如在Klamann的Lubricants、及例如在US-A-4,798,684和US-A-5,084,197中描述的那些。
对于本发明的润滑组合物来说，优选的抗氧化剂包括胺类抗氧化剂。它们包括烷基化和非烷基化的芳胺，例如在氮原子处带有脂族、芳族或取代芳族取代基的芳族单胺。典型的芳胺类抗氧化剂具有含至少约6个碳原子的烷基取代基。脂族基团的例子包括己基、庚基、辛基、壬基和癸基。通常，脂族基团含有不超过约14个碳原子。可用于本发明组合物中的通用胺类抗氧化剂包括二苯胺、苯基萘胺、吩噻嗪、咪唑二苯甲基和二苯基苯二胺。也可以应用两种或更多种芳胺的混合物，例如苯基-α-萘胺(PANA)类抗氧化剂与二苯胺(DPA)类抗氧化剂的混合物。也可以应用聚合胺类抗氧化剂，例如由RT Vanderbilt商购获得的Vanlube 9317。可用于本发明的芳胺类抗氧化剂的特定例子包括：p，p′-二辛基二苯胺、t-辛基苯基-α-萘胺、苯基-α-萘胺和p-辛基苯基-α-萘胺。
可商购的苯基-α-萘胺(PANA)类抗氧化剂包括例如由Ciba商购的Irganox L06、由Rhein Chemie商购的Additin 7130、由Chemtura商购的Naugalube APAN和Naugard PAN。
可商购的二苯胺(DPA)类抗氧化剂包括例如由RT Vanderbilt商购的Vanlube 81、由Chemtura，Germany商购的Naugalube AMS、Naugalube 438、Naugalube 635、Naugalube 640、Naugalube 680、由Rhein Chemie商购的Additin 7001、Addition 7005A、Additin 7135、Additin 10314A、由Afton商购的Hitec 4720、Hitec 4721、Hitec 4777、由Ciba商购的Irganox L 57、Irganox L67。
其它有用的抗氧化剂包括受阻酚。酚类抗氧化剂可以原样使用或与胺类组合使用。这些酚类抗氧化剂可以是无灰的(不含金属)酚类化合物或一些酚类化合物的中性或碱性金属盐。典型的酚类抗氧化剂化合物为含有空间位阻羟基的受阻酚类，和包括其中羟基彼此位于o-或p-位的那些二羟基芳基化合物的衍生物。这类酚类物质的例子包括2-叔丁基-4-庚基酚、2-叔丁基-4-辛基酚、2-叔丁基-4-十二烷基酚、2，6-二-叔丁基-4-庚基酚、2，6-二-叔丁基-4-十二烷基酚、2-甲基-6-叔丁基-4-庚基酚、和2-甲基-6-叔丁基-4-十二烷基酚。其它有用的受阻单酚类抗氧化剂可以包括例如受阻的2，6-二-烷基-酚类丙酸酯衍生物。
双-酚类抗氧化剂也可以有利地用于润滑组合物中。硫化的烷基酚和它的碱金属或碱土金属盐也是有用的抗氧化剂。低硫的过氧化物分解物也可用作抗氧化剂。另一类合适的抗氧化剂为油溶性铜化合物。合适的铜抗氧化剂的例子包括二烃基-硫代或二硫代磷酸铜和羧酸的铜盐。其它合适的铜盐包括铜的二硫代氨基甲酸盐、磺酸盐、酚盐和乙酰丙酮化物。衍生自烯基琥珀酸或酸酐的碱式、中性或酸式铜Cu(I)和/或Cu(II)盐已知是特别有用的。这些抗氧化剂可以每类单独使用或者相互组合使用。这些添加剂的用量可以为约0.01-5wt％，优选为约0.01-2wt％。
用作添加剂的清净剂可以是简单清净剂或杂合或复合清净剂。合适的清净剂包括阴离子化合物，其含有分子的长链亲油部分和分子的较小的阴离子或憎油部分。清净剂的阴离子部分通常源自有机酸，如硫酸、羧酸、磷酸、酚或它们的混合物。反离子通常为碱土金属或碱金属。优选的清净剂包括碱金属或碱土金属的硫酸盐、磺酸盐、酚盐、羧酸盐、磷酸盐和水杨酸盐。合适的烷芳基磺酸盐通常包含约9-80或更多个碳原子，更典型地为约16-60个碳原子。优选的为在Klamann的Lubricants and Related Products、和在上文所引用的由Lezius-Hiles Co.of Cleveland，Ohio(1967)出版的C.V.Smallheer和R.K.Smith的″Lubricant Additives″中公开的那些物质。碱土金属酚盐是另一类有用的清净剂。这些清净剂是碱土金属氢氧化物或氧化物与烷基酚或硫化的烷基酚的反应产物。有用的烷基包括直链或支链的C1-C30烷基，优选为C4-C20。合适的酚的实例包括异丁基酚、2-乙基己基酚、壬基酚、1-乙基癸基酚和类似物。羧酸的金属盐也可用作清净剂。另一类优选的清净剂为碱土金属水杨酸盐，包括单烷基至四烷基水杨酸盐，其中烷基具有1-30个碳原子。碱土金属优选为钙、镁或钡，钙是最优选的。另一类有用的清净剂包括碱土金属磷酸盐。通常，以整个润滑组合物计，总的清净剂浓度为约0.01-6wt％，优选为约0.1-4wt％。另外，非离子清净剂可以优选用于润滑组合物中。这种非离子清净剂可以是无灰或低灰化合物，且可以包括离散的分子化合物以及低聚的和/或聚合的化合物。
添加剂还可以包括分散剂。合适的分散剂通常包含连接到相对高分子量的烃链上的极性基团。所述极性基团通常包含氮、氧或磷中的至少一种元素。典型的烃链包含约50-400个碳原子。合适的分散剂包括酚盐、磺酸盐、硫化酚盐、水杨酸盐、环烷酸盐、硬脂酸盐、氨基甲酸盐和硫代氨基甲酸盐。特别有用的一类分散剂为链烯基琥珀酸衍生物，其中所述链烯基链构成分子的亲油部分，使其在油中具有溶解度。所述链烯基链可以为聚异丁烯基，例如在如下文献中描述的那些：US-A-3,172,892、US-A-3,2145,707、US-A-3,219,666、US-A-3,316,177、US-A-3,341,542、US-A-3,454,607、US-A-3,541,012、US-A-3,630,904、US-A-3,632,511、US-A-3,787,374和US-A-4,234,435。
其它类型的合适分散剂在如下文献中有述：US-A-3,036,003、US-A-3,200,107、US-A-3,254,025、US-A-3,275,554、US-A-3,438,757、US-A-3,454,555、US-A-3,565,804、US-A-3,413,347、US-A-3,697,574、US-A-3,725,277、US-A-3,725,480、US-A-3,726,882、US-A-4,454,059、US-A-3,329,658、US-A-3,449,250、US-A-3,519,565、US-A-3,666,730、US-A-3,687,849、US-A-3,702,300、US-A-4,100,082、US-A-5,705,458和EP-A-471071。
其它合适的分散剂包括烃基取代的琥珀酸化合物，如琥珀酰亚胺、琥珀酸酯或琥珀酸酯酰胺(通过优选在烃取代基中具有至少50个碳原子的烃取代的琥珀酸与至少一当量的亚烷基胺反应而制备)是特别有用的。
摩擦调节剂即可以改变流体摩擦系数的物质或化合物可以有效地与基油组分组合使用。合适的摩擦调节剂可以包括金属盐或金属配体复合物，其中所述金属可以包括碱金属、碱土金属或过渡族金属，如在WO2004/053030中描述的那些。
其它有用的添加剂包括降倾点剂，用于降低润滑组合物流动或可以倾倒的最低温度。合适的降倾点剂的实例包括聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、聚芳族酰胺、卤代链烷烃蜡与芳族化合物的缩合产品、乙烯基羧酸酯聚合物、和二烷基富马酸酯、乙烯基脂肪酸酯和烯丙基乙烯基醚的三元共聚物，例如在WO2004/053030中提到的那些。
合适的密封相容剂包括有机磷酸盐、芳族酯、芳烃、酯(例如邻苯二甲酸丁基苯甲酯)和聚丁烯基琥珀酸酐。
这些添加剂的用量可以为约0.01-3wt％。
可以有利地向润滑组合物中加入消泡剂。这些试剂将延迟稳定泡沫的形成。硅氧烷和有机聚合物是典型的消泡剂，例如聚硅氧烷。消泡剂是可商购的，例如由Dow Corning商购的DCF 200/12500、DCF200/500、DCF 200/30000、DCF 200/1000，且可以以常规的较小量与其它添加剂如破乳剂一起使用。这些添加剂的组合用量通常小于1wt％。
合适的防腐剂为上文所引用的Klamann中提到的那些。合适的防腐剂的实例包括噻二唑、苯并三唑、甲苯三唑、二硫代磷酸锌、金属酚盐、碱式金属磺酸盐、脂肪酸、羧酸和胺。这些添加剂的用量可以为约0.01-5wt％，优选为约0.01-1.5wt％，更优选为约0.01-1wt％。合适的防腐剂的例子可以在例如US-A-2,719,125、US-A-2,719,126和US-A-3,087,932中找到。合适的防腐剂的实例为由Ciba以商品名Irgamet 39、Irgamet TTA和Irgamet 42商购的那些，和由Vanderbilt以商品名Vanlube 887和Vanlube 887E商购的那些。合适的防腐剂的进一步例子为二羧酸，例如由Cognis以商品名Emerox1144和Emerox1110商购的那些。
可以进一步结合到本发明的润滑组合物中的附加类型添加剂可以包括一种或多种添加剂，如破乳剂、增溶剂、流动剂、着色剂、发色剂和类似物。每种添加剂可以包括单独的添加剂或它们的混合物。
下面参考如下实施例描述本发明：
实施例1-18和对比例A
通过共混下表1-3所示的基油和添加剂制备实施例1-18和对比例A的涡轮发动机油。
表1-3中的量基于完全配制的配方的总重量以wt％表示。
在表1-3的配方中应用的基油为5cSt的季戊四醇酯，进一步包含三甲苯磷酸盐耐磨添加剂、甲苯三唑防腐剂、二羧酸防腐剂、二辛基二苯胺(DODPA)和二芳基二苯胺作为二苯胺(DPA)类抗氧化剂组分、p-叔-辛基苯基-α-萘胺作为苯基-α-萘(PANA)类抗氧化剂组分、和聚硅氧烷消泡剂。季戊四醇酯在100℃下的粘度为5mm2/s，和在-40℃下的最大粘度为13,000mm2/s。另外，季戊四醇酯具有-54℃的最大倾点和246℃的最低闪点。
表1
 对比例A  实施例1  实施例2  实施例3  实施例4  实施例5  实施例6
 基油+添加剂包   100   99.8   99.5   99.0   99.8   99.5   99.0
  MOAac1   0   0.2   0.5   1.0   0   0   0
  HDPimid2   0   0   0   0   0.2   0.5   1.0
1.甲基三辛基铵三氟乙酸盐
2.三己基(十四烷基)磷双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺
表2
 实施例7  实施例8  实施例9   实施例10   实施例11   实施例12
 基油+添加剂包   99.8   99.5   99.0   99.8   99.5   99.0
  HMI BF43   0.2   0.5   1.0   0   0   0
  HMI PF64   0   0   0   0.2   0.5   1.0
3.己基甲基咪唑四氟硼酸盐
4.己基甲基咪唑六氟磷酸盐
表3
  实施例13   实施例14   实施例15   实施例16   实施例17   实施例18
  基油+添加剂包   99.8   99.5   99.0   99.8   99.5   99.0
  EMIM DEP5   0.2   0.5   1.0   0   0   0
  EMIM DSU6   0   0   0   0.2   0.5   1.0
5.1-乙基-3-甲基咪唑二乙基磷酸盐
6.1-乙基-3-甲基咪唑甲基硫酸盐
物理性能的测量
通过使润滑组合物经历各种标准测试方法(如下表4中所示)，确定实施例1-18和对比例A的润滑组合物的各种物理性能。所测得的性能示于下表4中。
粘度增加、TAN增加和蒸发损失的测量
为了验证本发明的涡轮发动机油的各种好处，使实施例1、4和16(分别含0.2％MOAac、0.2％HDPimid和0.2％EMIM MSU)和对比例A经历在FED-STD-791-5308.7中规定的测试方法，以测量在测试期间的粘度增加、TAN增加和蒸发损失。所述测试在218℃下运行72小时。结果示于下表5中。
表5
  实施例   粘度变化，％   TAN变化，mgKOH/l   蒸发损失，％   淤泥含量，mg
  A#   60.44   9.71   4.56   1.0
  1(0.2％MOAac)##   39.10   5.61   3.72   0.1
  4(0.2％HDPimid)##   46.85   6.62   3.72   ＜0.1
  16(0.2％EMIM MSU)   48.87   7.53   3.91   0.4
#结果为8次测量的平均值
##结果为两次测量的平均值
结焦行为的测量
为了测量本发明的润滑组合物的结焦行为，使实施例1和4(分别包含0.2wt％MOAac和0.2wt％HDPimid)和对比例A经历HPLS标准测试方法SAE ARP 5996。20小时后对不锈钢管上形成的焦炭量进行称重并记录管子的外观。结果示于下表6中。
表6
负载能力的测量
为了测量本发明的润滑组合物的负载能力和耐磨性能，使实施例7-12和对比例A经历四球测试(IP 239)和每个所测样品的最大焊接负荷(每个负载阶段持续10秒钟)。结果示于下表7中。
表7
讨论
表4所示的结果表明，向涡轮发动机油中引入低浓度的离子液体不会对涡轮发动机油的物理性能造成有害影响(分别如军用和民用规格即MIL-PRF-23699和SAE-AS-5780所要求)。
由表5可以看出，与对比例A(不含离子液体)相比，实施例1(含0.2％的MOAa c)、实施例4(含0.2％HDPimid)和实施例16(含0.2％EMIMMSU)的润滑组合物表现出淤泥累积减少。
从表6可以看出，与对比例A(不含离子液体)相比，实施例1(含0.2％MOAac)和实施例4(含0.2％HDPimid)的润滑组合物表现出结焦降低。实施例4(含0.2％HDPimid)比实施例1(含0.2％MOAac)表现出更大的结焦降低。
从表7可以看出，与对比例A相比，实施例7-12的润滑组合物表现出焊接负载的增大和相当的磨痕直径。

Claims (13)

1.一种用于涡轮发动机的润滑组合物，其包含：(i)50-99wt％的基油；(ii)0.01-5wt％的离子液体；和(iii)0.01-10wt％的添加剂；其中所述润滑组合物的倾点低于-54℃、闪点大于246℃和在100℃下的运动粘度为4.9-5.4mm2/s；和其中离子液体为通式C+A-的盐，其中阳离子C+选自季铵阳离子、磷阳离子、咪唑阳离子、吡啶阳离子、吡唑阳离子、唑阳离子、吡咯烷阳离子、哌啶阳离子、噻唑啉阳离子、胍盐阳离子、吗啉阳离子、锍阳离子和三唑阳离子，和其中阴离子A-选自[PF6]-、[BF4]-、[CF3CO2]-、[CF3SO3]-、[C4F9SO3]-或[C8F17SO3]-和更高级的全氟烷基磺酸根、[(CF3SO2)2N]-、[(CF3SO2)(CF3COO)N]-、Cl-、Br-、I-、[C(CN)3]-、SCN-、[B(C2O4)2]-、[N(SO2CF3)2]-、[R4SO3]-、[R4OSO3]-、[R4COO]-、[NO3]-、[N(CN)2]-、[HSO4]-、[PF6-XR6 X]-或[R4R5PO4]-，其中R4和R5独立地选自：氢、具有1-20个碳原子的直链或支链的饱和或不饱和的脂族或脂环族烷基；杂芳基、在其杂芳残基中具有3-8个碳原子及至少一个杂原子选自N、O和S的杂芳-C1-C6-烷基，其任选被至少一个选自C1-C6烷基和/或卤素原子的基团所取代；在其芳基残基中具有5-12个碳原子的芳基-芳基-C1-C6-烷基，其任选被至少一个C1-C6-烷基取代，R6为全氟乙基或更高级的全氟烷基，和x为1-4的整数。
2.权利要求1的润滑组合物，其中阳离子C+为三烷基锍阳离子。
3.权利要求1或2的润滑组合物，其包含0.01-1wt％的离子液体。
4.权利要求3的润滑组合物，其包含0.05-0.5wt％的离子液体。
5.权利要求1或2的润滑组合物，其中所述离子液体选自丁基甲基吡咯烷-双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺、甲基丙基吡咯烷-双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺、三-己基甲基咪唑(全氟亚乙基)-三氟磷酸盐、己基甲基咪唑-双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺、己基甲基吡咯烷-双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺、三-四丁基磷(全氟亚乙基)三氟磷酸盐、辛基甲基咪唑六氟磷酸盐、己基吡啶-双(三氟甲基)磺酰亚胺、甲基三辛基铵-三氟乙酸盐、丁基甲基吡咯烷三(五氟乙基)三氟磷酸盐、三己基(十四烷基)磷-双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺、己基甲基咪唑-四氟硼酸盐、己基甲基咪唑-六氟磷酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑二乙基磷酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑甲基硫酸盐、和它们的混合物。
6.权利要求1或2的润滑组合物，其中所述离子液体选自甲基三辛基铵三氟乙酸盐和三己基(十四烷基)磷-双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺、己基甲基咪唑四氟硼酸盐、己基甲基咪唑六氟磷酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑二乙基磷酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑甲基硫酸盐和它们的混合物。
7.权利要求1或2的润滑组合物，其中所述离子液体选自三己基(十四烷基)磷-双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺、己基甲基咪唑六氟磷酸盐和它们的混合物。
8.权利要求1或2的润滑组合物，其中所述基油为通过多元醇与通式RCOOH的羧酸反应形成的合成酯，其中R为具有5-10个碳原子的直链或支链烃基。
9.权利要求1-8任一项的润滑组合物用于润滑涡轮发动机的用途。
10.离子液体用于减少润滑组合物的污泥含量的用途，所述润滑组合物包含(i)50-99wt％的基油；(ii)0.01-5wt％的离子液体；和(iii)0.01-10wt％的添加剂；其中所述润滑组合物的倾点低于-54℃、闪点大于246℃和在100℃下的运动粘度为4.9-5.4mm2/s；和其中离子液体为通式C+A-的盐，其中阳离子C+选自季铵阳离子、磷阳离子、咪唑阳离子、吡啶阳离子、吡唑阳离子、唑阳离子、吡咯烷阳离子、哌啶阳离子、噻唑啉阳离子、胍盐阳离子、吗啉阳离子、锍阳离子和三唑阳离子，和其中阴离子A-选自[PF6]-、[BF4]-、[CF3CO2]-、[CF3SO3]-、[C4F9SO3]-或[C8F17SO3]-和更高级的全氟烷基磺酸根、[(CF3SO2)2N]-、[(CF3SO2)(CF3COO)N]-、Cl-、Br-、I-、[C(CN)3]-、SCN-、[B(C2O4)2]-、[N(SO2CF3)2]-、[R4SO3]-、[R4OSO3]-、[R4COO]-、[NO3]-、[N(CN)2]-、[HSO4]-、[PF6-XR6 X]-或[R4R5PO4]-，其中R4和R5独立地选自：氢、具有1-20个碳原子的直链或支链的饱和或不饱和的脂族或脂环族烷基；杂芳基、在其杂芳残基中具有3-8个碳原子及至少一个杂原子选自N、O和S的杂芳-C1-C6-烷基，其任选被至少一个选自C1-C6烷基和/或卤素原子的基团所取代；在其芳基残基中具有5-12个碳原子的芳基-芳基-C1-C6-烷基，其任选被至少一个C1-C6-烷基取代，R6为全氟乙基或更高级的全氟烷基，和x为1-4的整数。
11.权利要求10的用途，其中阳离子C+为三烷基锍阳离子。
12.离子液体用于降低润滑组合物的结焦的用途，所述润滑组合物包含(i)50-99wt％的基油；(ii)0.01-5wt％的离子液体；和(iii)0.01-10wt％的添加剂；其中所述润滑组合物的倾点低于-54℃、闪点大于246℃和在100℃下的运动粘度为4.9-5.4mm2/s；和其中离子液体为通式C+A-的盐，其中阳离子C+选自季铵阳离子、磷阳离子、咪唑阳离子、吡啶阳离子、吡唑阳离子、唑阳离子、吡咯烷阳离子、哌啶阳离子、噻唑啉阳离子、胍盐阳离子、吗啉阳离子、锍阳离子和三唑阳离子，和其中阴离子A-选自[PF6]-、[BF4]-、[CF3CO2]-、[CF3SO3]-、[C4F9SO3]-或[C8F17SO3]-和更高级的全氟烷基磺酸根、[(CF3SO2)2N]-、[(CF3SO2)(CF3COO)N]-、Cl-、Br-、I-、[C(CN)3]-、SCN-、[B(C2O4)2]-、[N(SO2CF3)2]-、[R4SO3]-、[R4OSO3]-、[R4COO]-、[NO3]-、[N(CN)2]-、[HSO4]-、[PF6-XR6 X]-或[R4R5PO4]-，其中R4和R5独立地选自：氢、具有1-20个碳原子的直链或支链的饱和或不饱和的脂族或脂环族烷基；杂芳基、在其杂芳残基中具有3-8个碳原子及至少一个杂原子选自N、O和S的杂芳-C1-C6-烷基，其任选被至少一个选自C1-C6烷基和/或卤素原子的基团所取代；在其芳基残基中具有5-12个碳原子的芳基-芳基-C1-C6-烷基，其任选被至少一个C1-C6-烷基取代，R6为全氟乙基或更高级的全氟烷基，和x为1-4的整数。
13.权利要求12的用途，其中阳离子C+为三烷基锍阳离子。
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