CN104822809A - 赋予降低的齿轮箱操作温度的工业齿轮油 - Google Patents

Abstract

本发明涉及实质性降低使用齿轮油组合物的齿轮箱的操作温度的改进的工业齿轮油组合物。由所述组合物提供的降低的操作温度导致改进的设备性能。本发明还涉及制备所述工业齿轮油组合物的方法及其使用方法。

Description

赋予降低的齿轮箱操作温度的工业齿轮油

发明领域

本发明涉及实质性降低使用齿轮油组合物的齿轮箱的操作温度的改进的齿轮油组合物。由所述组合物提供的降低的操作温度导致改进的设备性能。本发明还涉及制备所述齿轮油组合物的方法及其使用方法。

发明背景

工业齿轮箱经历极端操作条件，其可导致对齿轮箱的内部组件的损害，例如磨损。该损害降低工业齿轮箱的寿命并可导致昂贵且延长的维护、修复成本、包含工业齿轮箱的设备的意外停机时间以及类似问题。

仍需要可在工业齿轮箱和保护中提供较好的性能，因此延长工业齿轮箱和包含它们的设备的使用寿命的改进的工业齿轮箱润滑剂。

保护工业齿轮箱和延长润滑它们的流体的寿命的一种方法是降低它操作时的温度。通常已知在通常操作工业齿轮箱的高温下的长期暴露增加齿轮箱部件的磨损和破裂，最终导致部件失效。高操作温度的这一负面影响是多种力的结果，包括但不限于这一事实：高温可加速保护性添加剂的分解并提高存在于工业齿轮箱润滑剂中的基本流体的氧化，因此随着时间留给齿轮箱部件较少的保护。降低工业齿轮箱的操作温度会导致随时间过去的改进性能。

降低工业齿轮箱的操作温度的一种方法是使用外部冷却剂或加入散热片。然而，这类路线具有限制，并可涉及对现有设备的昂贵且耗时的改进。需要在现有设备中降低工业齿轮箱的操作温度而不需要这类改进的路线。

降低齿轮箱操作温度的替选方案是以较低的水平(较低的负载、较低的功率、较低的速度等)操作设备。然而，该路线通常导致产量和/或效率降低，所以对试图保持生产率的设备操作员而言不是有吸引力的选择。而是，需要可降低工业齿轮箱的操作温度而不牺牲操作水平(设备负载、功率、速度等)的工业齿轮箱润滑剂。

现在发现本发明工业齿轮箱润滑剂组合物可提供工业齿轮箱操作温度的降低而不具有对设备操作条件的其它改变。

发明概述

本发明提供工业齿轮组合物，其包含：(a)具有润滑粘度的油；(b)工业齿轮润滑剂添加剂包；和(c)以总组合物的不少于1.0重量％存在的脂肪亚磷酸酯。本发明不涉及汽车齿轮组合物和/或润滑剂，而是关注处理工业齿轮箱应用中所见独特问题的工业齿轮油组合物和/或润滑剂。

本发明提供所述组合物，其中组分(b)工业齿轮润滑剂添加剂包可包含一种或多种抗磨添加剂和/或特压剂、一种或多种锈和/或腐蚀抑制剂、一种或多种泡沫抑制剂、一种或多种反乳化剂或其任何组合。组分(b)工业齿轮润滑剂添加剂包还可进一步包含一种或多种摩擦改进剂。

本发明进一步提供组分(b)工业齿轮润滑剂添加剂包，所述添加剂包进一步包含：一种或多种硫化烯烃或聚硫化物；一种或多种磷胺盐；一种或多种硫代磷酸酯、一种或多种噻二唑、甲苯基三唑、聚醚和/或烯基胺；一种或多种酯共聚物；一种或多种羧酸酯；一种或多种琥珀酰亚胺分散剂、清净剂或其任何组合。

本发明提供浓缩物组合物以及润滑剂组合物。所述工业齿轮添加剂浓缩物可包含至多49重量％的组分(a)。所述工业齿轮润滑剂可包含至少80重量％的组分(a)。组分(b)可以以总工业齿轮润滑剂的1-5重量％存在；且组分(c)可以以总工业齿轮润滑剂的1.0-5.0重量％存在。

本发明进一步提供降低工业齿轮箱的操作温度的方法，所述方法包括步骤：(I)向工业齿轮油润滑剂中加入脂肪亚磷酸酯，使得润滑剂包含至少1.0重量％脂肪亚磷酸酯，和(II)操作工业齿轮箱，同时将工业齿轮油润滑剂供入工业齿轮箱中。

本发明进一步提供降低工业齿轮箱的操作温度的方法，所述方法包括步骤：(I)向工业齿轮箱中供入本文所述润滑剂组合物，和(II)操作工业齿轮箱。在这些实施方案中的任一个中，可在将润滑剂供入工业齿轮箱中以前将脂肪亚磷酸酯加入工业齿轮油润滑剂中，或者其中在将润滑剂供入工业齿轮箱中以后将至少一部分脂肪亚磷酸酯加入工业齿轮油润滑剂中。

本发明提供所述脂肪亚磷酸酯在工业齿轮润滑剂组合物中降低使用该润滑剂组合物的工业齿轮箱的操作温度的用途。本发明还提供所述工业齿轮润滑剂组合物降低使用该润滑剂组合物的工业齿轮箱的操作温度的用途。

发明详述

下面通过非限定性阐述描述本发明的各个特征和实施方案。

本发明工业齿轮组合物包含：(a)具有润滑粘度的油；(b)工业齿轮润滑剂添加剂包；和(c)以总组合物的不少于1.0重量％存在的脂肪亚磷酸酯。在一些实施方案中，工业齿轮润滑剂添加剂包可包含反乳化剂、分散剂和金属减活剂。包含最少1.0重量％的脂肪亚磷酸酯，因为认为在至少一些实施方案中，需要至少该量的脂肪亚磷酸酯以看到工业齿轮油组合物中的所述优点，即降低的齿轮箱操作温度。看到本发明益处的程度预期是改变的和/或稍微取决于所用基本流体。

具有润滑粘度的油

具有润滑粘度的油可就润滑剂组合物而言，以主要量存在，或者对浓缩物和/或添加剂组合物而言，以浓缩物形成量存在。

合适的油包括天然和合成润滑油及其混合物。在完全配制润滑剂中，具有润滑粘度的油通常以主要量(即大于50重量％的量)存在。通常，具有润滑粘度的油以总组合物的7-98重量％，通常大于80重量％的量存在。

具有润滑粘度的油可包括天然和合成油、衍生自加氢裂化、氢化和加氢精制的油、未精炼、精炼和再精炼油或其混合物。未精炼油为通常不经(或很少)进一步提纯处理，直接由天然或合成来源得到的那些。精炼油类似于未精炼油，不同的是已将它们在一个或多个提纯步骤中进一步处理以改善一种或多种性能。提纯技术是本领域中已知的，包括溶剂萃取、二次蒸馏、酸或碱萃取、过滤、渗滤和类似方法。再精炼油也称作再生或再加工油，且通过类似于用于得到精炼油的方法得到。通常将再精炼油通过旨在除去废添加剂和油分解产物的技术加工。

用作具有润滑粘度的油的天然油包括动物油和植物油(例如蓖麻油、猪油)、矿物润滑油如煤油以及链烷烃、环烷烃或混合链烷烃环烷烃型的溶剂处理或酸处理的矿物润滑油，和衍生自煤或页岩的油，或其混合物。

具有润滑粘度的合成油包括烃油，例如聚合和共聚烯烃(例如聚丁烯、聚丙烯、丙烯异丁烯共聚物)；聚(1-己烯)、聚(1-辛烯)、聚(1-癸烯)及其混合物；烷基苯(例如十二烷基苯、十四烷基苯、二壬基苯、二-(2-乙基己基)苯)；聚苯(例如联苯、三联苯、烷基化聚苯)；烷基化二苯醚和烷基化二苯硫及其衍生物、类似物和同系物或其混合物。在一些实施方案中，用于本发明中的具有润滑粘度的油为包含聚合聚异丁烯的合成油，在一些实施方案中，用于本发明中的具有润滑粘度的油为包含聚合聚异丁烯和聚α烯烃的合成油。

另一具有润滑粘度的合成油包括不同于如本文所述烃基封端聚亚烷基多元醇的多元醇酯、二羧酸酯、含磷酸的液体酯(例如磷酸三甲苯酯、磷酸三辛酯和癸烷膦酸的二乙基酯)，或聚四氢呋喃。常规具有润滑粘度的合成油还包括通过费托反应制备的那些，通常可以为加氢异构的费托合成烃或蜡。在一个实施方案中，具有润滑粘度的油可通过费托气至液(gas to liquid)合成程序制备以及其它气至液油。

具有润滑粘度的油可进一步如American Petroleum Institute(API)Base Oil Interchangeability Guidelines所述定义。五组基油如下：I组(硫含量>0.03重量％，和/或<90重量％饱和物，粘度指数80-120)；II组(硫含量≤0.03重量％，且≥90重量％饱和物，粘度指数80-120)；III组(硫含量≤0.03重量％，且≥90重量％饱和物，粘度指数≥120)；IV组(所有聚α烯烃或PAO，例如PAO-2、PAO-4、PAO-5、PAO-6、PAO-7或PAO-8)；和V组(包括“所有其它”)。具有润滑粘度的油包括API I组、II组、III组、IV组、V组油或其混合物。在一个实施方案中，具有润滑粘度的油为API I组、II组、III组、IV组油或其混合物。作为选择，具有润滑粘度的油通常为API II组、III组或IV组油或者其混合物。

在一些实施方案中，本发明润滑油组分包括II组或III组基油或者其组合。油还可衍生自蜡，例如疏松石蜡或费托合成蜡的加氢异构化。这类“气至液”油通常表征为III组。

本发明组合物可包含一些量的I组基油，以及甚至IV组和V组基油。然而，在一些实施方案中，本发明润滑油组合物包含不多于20、10、5或者甚至1重量％的I组基油。这些极限也可适用于IV组或V组基油。在其它实施方案中，存在于本发明组合物中的润滑油为至少60、70、80、90或者甚至98重量％的II组和/或III组基油。在一些实施方案中，存在于本发明组合物中的润滑油基本仅为II组和/或III组基油，其中可存在少量其它类型的基油，但不是显著影响总组合物的属性或性能的量。

在一些实施方案中，本发明组合物包含一些量的I组和/或II组基油。在其它实施方案中，本发明组合物为其中具有润滑粘度的油主要是I组和/或II组基油，或者甚至基本是I组和/或II组基油，或者甚至仅I组和/或II组基油的润滑组合物。

在一些实施方案中，本发明提供II组组合物，即具有润滑粘度的油包含II组油，并且如果不仅仅是II组油的话，可以甚至主要是II组油，同时提供合成油性能。这是本发明的一个优点。

各种所述具有润滑粘度的油可单独或组合地使用。具有润滑粘度的油可以以约80重量％至约98重量％，或者80、85、90、95、97或者甚至97.5或98重量％油或者至90、95、97、97.5或者甚至98重量％油用于所述工业齿轮润滑剂中。具有润滑粘度的油可作为稀释剂以约1重量％至约49重量％，或者1、5、甚至10重量％油至10、20、30、40或者甚至45或49重量％油用于所述工业齿轮添加剂浓缩物中。

工业齿轮润滑剂添加剂包

本发明组合物包括工业齿轮添加剂包。换言之，本发明组合物设计为工业齿轮润滑剂或者用于制备它的添加剂包。本发明不涉及汽车齿轮润滑剂或其它润滑组合物。

在一些实施方案中，工业齿轮润滑剂添加剂包包含反乳化剂、分散剂和金属减活剂。可使用设计用于工业齿轮应用的常规添加剂包的任何组合。本发明假设这类添加剂包基本不包含本发明脂肪亚磷酸酯，或者至少不包含指定量的本发明指定类型的脂肪亚磷酸酯。

可存在于工业齿轮添加剂包中的添加剂包括泡沫抑制剂、反乳化剂、倾点下降剂、抗氧化剂、分散剂、金属减活剂(例如铜减活剂)、抗磨剂、特压剂、粘度改进剂或其一些混合物。添加剂可各自以50、75、100或者甚至150ppm至5、4、3、2或者甚至1.5重量％，或者75ppm至0.5重量％、100ppm至0.4重量％，或者150ppm至0.3重量％存在，其中重量％值是关于总润滑油组合物的。然而，应当指出可作为选择被认为是基本流体的一部分的一些添加剂，包括粘度改进聚合物在与基本流体分开考虑时可以以较高的量，包括至多30、40或者甚至50重量％存在。添加剂可单独或者作为混合物使用。

也称为泡沫抑制剂的消泡剂是本领域中已知的，且包括但不限于有机硅氧烷和非硅泡沫抑制剂。有机硅氧烷的实例包括二甲基硅氧烷和聚硅氧烷。非硅泡沫抑制剂的实例包括但不限于聚醚、聚丙烯酸酯及其混合物以及丙烯酸乙酯、丙烯酸2-乙基己酯和任选乙酸乙烯酯的共聚物。在一些实施方案中，消泡剂为聚丙烯酸酯。消泡剂可以以0.001-0.012或者0.004pbw或者甚至0.001-0.003pbw存在于组合物中。

反乳化剂是本领域中已知的，包括但不限于氧化丙烯、氧化乙烯的衍生物，聚氧化烯醇，顺序地与氧化乙烯或者取代氧化乙烯或其混合物反应的烷基胺、氨基醇、二胺或多胺。反乳化剂的实例包括聚乙二醇、聚氧化乙烯、聚氧化丙烯、(氧化乙烯-氧化丙烯)聚合物及其混合物。在一些实施方案中，反乳化剂为聚醚。反乳化剂可以以0.002-0.2pbw存在于组合物中。

倾点下降剂是本领域中已知的，包括但不限于马来酸酐-苯乙烯共聚物的酯；聚甲基丙烯酸酯；聚丙烯酸酯；聚丙烯酰胺；卤代石蜡和芳族化合物的缩合产物；羧酸乙烯酯聚合物；和富马酸二烷基酯、脂肪酸乙烯酯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的三聚物，烷基苯酚甲醛缩合树脂、烷基乙烯醚及其混合物。

本发明组合物还可包含不同于上述一些添加剂的防锈剂。合适的防锈剂包括二烷基二硫代磷酸的烃基胺盐、烃基芳烃磺酸的烃基胺盐、脂肪羧酸或其酯、含氮羧酸的酯、磺酸铵、咪唑啉、单硫代磷酸盐或酯，或者其任何组合；或其混合物。本发明二烷基二硫代磷酸的烃基胺盐的实例包括但不限于上述那些，以及二庚基或二辛基或二壬基二硫代磷酸与乙二胺、吗啉或Primene^TM81R的反应产物或者其混合物。用于本发明防锈剂包中的合适的烃基芳烃磺酸的烃基胺盐由下式表示：

其中Cy为苯或萘环。R¹为具有约4至约30，优选约6至约25，更优选约8至约20个碳原子的烃基。z独立地为1、2、3或4，最优选z为1或2。R²、R³和R⁴与上述相同。本发明烃基芳烃磺酸的烃基胺盐的实例包括但不限于二壬基萘磺酸的乙二胺盐。合适的脂肪羧酸或其酯的实例包括单油酸甘油酯和油酸。合适的含氮羧酸的酯的实例包括油基肌氨酸。防锈剂可以以润滑油组合物的0.02-0.2、0.03-0.15、0.04-0.12或0.05-0.1重量％存在。本发明防锈剂可单独或以其混合物使用。

本发明润滑组合物还可包含金属减活剂。金属减活剂用于中和用于促进在润滑油中的氧化的金属的催化作用。合适的金属减活剂包括但不限于三唑、甲苯基三唑、噻二唑或其组合以及其衍生物。实例包括不同于上述那些的苯并三唑衍生物、苯并咪唑、2-烷基二硫代苯并咪唑、2-烷基二硫代苯并噻唑、2-(N,N’-二烷基二硫代-氨基甲酰)苯并噻唑、2,5-双(烷基-二硫代)-1,3,4-噻二唑、2,5-双(N,N’-二烷基二硫代-氨基甲酰)-1,3,4-噻二唑、2-烷基二硫代-5-巯基噻二唑或其混合物。这些添加剂可以以0.01-0.25重量％用于总组合物中。在一些实施方案中，金属减活剂为烃基取代苯并三唑化合物。具有烃基取代基的苯并三唑化合物包括以下环位置1-或者2-或者4-或者5-或者6-或者7-苯并三唑中的至少一个。烃基含有约1至约30，优选约1至约15，更优选约1至约7个碳原子，最优选金属减活剂为单独或以其混合物使用的5-甲基苯并三唑。

金属减活剂可以以润滑油组合物的0.001-0.5、0.01-0.04或0.015-0.03pbw存在。金属减活剂也可以以0.002或0.004至0.02pbw存在于组合物中。金属减活剂可单独或以其混合物使用。

还可存在抗氧化剂，包括(i)烷基化二苯胺和(ii)取代烃基一硫化物。在一些实施方案中，本发明烷基化二苯胺为双-壬基化二苯胺和双-辛基化二苯胺。在一些实施方案中，取代烃基一硫化物包括正十二烷基-2-羟乙基硫醚、1-(叔十二烷硫基)-2-丙醇或其组合。在一些实施方案中，取代烃基一硫化物为1-(叔十二烷硫基)-2-丙醇。抗氧化剂包还可包含位阻酚。位阻酚的合适烃基的实例包括但不限于2-乙基己基或正丁基酯、十二烷基或其混合物。亚甲基桥联位阻酚的实例包括但不限于4,4′-亚甲基-双(6-叔丁基邻甲酚)、4,4′-亚甲基-双(2-叔戊基-邻甲酚)、2,2′-亚甲基-双(4-甲基-6-叔丁基酚)、4,4′-亚甲基-双(2,6-二-叔丁基酚或其混合物。

在一些实施方案中，本发明工业齿轮润滑剂添加剂包包含含氮分散剂，例如烃基取代含氮添加剂。合适的烃基取代含氮添加剂包括无灰分散剂和聚合物分散剂。无灰分散剂如此称谓是因为在提供时它们不包含金属，因此在加入润滑剂中时不贡献硫酸盐灰。然而，当然，在将它们加入包含含金属物种的润滑剂中时，它们可能与环境金属相互作用。无灰分散剂的特征是连接在较高分子量烃链上的极性基团。这类材料的实例包括琥珀酰亚胺分散剂、曼尼希分散剂及其硼酸化衍生物。

在一些实施方案中，本发明工业齿轮润滑剂添加剂包包含含硫化合物。合适的含硫化合物包括硫化烯烃和聚硫化物。硫化烯烃或聚硫化物可衍生自异丁烯、丁烯、丙烯、乙烯或其一些组合。在一些实例中，含硫化合物为衍生自上述天然油或合成油中的任一种或者甚至其一些组合的硫化烯烃。例如，硫化烯烃可衍生自植物油。

在一些实施方案中，工业齿轮添加剂包包含一种或多种含磷胺盐，但以一定量使得添加剂包，或者在其它实施方案中，所得工业齿轮润滑剂组合物包含不多于1.0重量％，或者甚至不多于0.75或0.6重量％这类材料。在其它实施方案中，工业齿轮添加剂包或所得工业齿轮润滑剂组合物基本不含或者甚至完全不含含磷胺盐。

在一些实施方案中，组分(b)工业齿轮润滑剂添加剂包包含一种或多种抗磨添加剂和/或特压剂、一种或多种锈和/或腐蚀抑制剂、一种或多种泡沫抑制剂、一种或多种反乳化剂或其任何组合。

在一些实施方案中，工业齿轮添加剂包或者所得工业齿轮润滑剂组合物基本不含或者甚至完全不含含磷胺盐、分散剂或者二者。

在一些实施方案中，工业齿轮添加剂包或者所得工业齿轮润滑剂组合物包含反乳化剂、腐蚀抑制剂、摩擦改进剂，或者其两种或更多种的组合。在一些实施方案中，腐蚀抑制剂包含甲苯基三唑。在又其它实施方案中，工业齿轮添加剂包或者所得工业齿轮润滑剂组合物包含一种或多种硫化烯烃或聚硫化物；一种或多种磷胺盐；一种或多种硫代磷酸酯、一种或多种噻二唑、甲苯基三唑、聚醚和/或烯基胺；一种或多种酯共聚物；一种或多种羧酸酯；一种或多种琥珀酰亚胺分散剂或其任何组合。

工业齿轮添加剂包可以以1-5重量％，或者在其它实施方案中，1、1.5或者甚至2重量％至2、3、4、5、7或者甚至10重量％存在于总工业齿轮润滑剂中。可存在于本发明工业齿轮浓缩物组合物中的工业齿轮添加剂包的量为相当于以上重量％的量；其中值认为是不存在油(即它们与存在的油的实际量一起作为pbw值处理)。

脂肪亚磷酸酯

本发明组合物包含以总润滑剂组合物的不少于1.0重量％存在的脂肪亚磷酸酯。

合适的亚磷酸酯包括具有至少一个具有4个或更多，或者8个或更多，或者12个或更多碳原子的烃基的那些。烃基上的碳原子数目的典型范围包括8-30，或者10-24，或者12-22，或者14-20，或者16-18。亚磷酸酯可以为单-烃基取代亚磷酸酯、二-烃基取代亚磷酸酯或三-烃基取代亚磷酸酯。在一个实施方案中，亚磷酸酯为不含硫的，即亚磷酸酯不为硫代亚磷酸酯。

具有至少一个具有4个或更多碳原子的烃基的亚磷酸酯可由下式表示：

其中R⁵、R⁶和R⁷中的至少一个可以为包含至少4个碳原子的烃基，且另一个可以为氢或烃基。在一个实施方案中，R⁵、R⁶和R⁷都是烃基。烃基可以为烷基、环烷基、芳基、无环的或其混合物。在具有所有3个基团R⁵、R⁶和R⁷的式中，化合物可以为三-烃基取代亚磷酸酯，即R⁵、R⁶和R⁷都是烃基。

烷基可以为线性或支化，通常线性，且饱和或不饱和，通常饱和的。R⁵、R⁶和R⁷的烷基的实例包括辛基、2-乙基己基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十八碳烯基、十九烷基、二十烷基或其混合物。

在一些实施方案中，本发明脂肪亚磷酸酯组分和/或总组合物基本不含或者甚至完全不含磷酸酯和/或其胺盐。

在一些实施方案中，脂肪亚磷酸酯包含烯基亚磷酸酯或其酯，例如亚磷酸氢二甲基酯的酯。

脂肪亚磷酸酯可以以1.0-10.0重量％，或者在其它实施方案中，1、1.5或者甚至2重量％至1.5、1.9、2、3、4、5、7或者甚至10重量％存在于总工业齿轮润滑剂中。可存在于本发明工业齿轮浓缩物组合物中的工业齿轮添加剂包的量为相当于以上重量％的量；其中值认为是不存在油(即它们与存在的油的实际量一起作为pbw值处理)。

在一些实施方案中，工业齿轮添加剂包组分(组分(b))相对于脂肪亚磷酸酯组分(组分(a))的比基于无油重量为1:0.5-1:1.5。在又其它实施方案中，该组分(b):(c)比为1:0.5-1:1.5，或者1:0.6-1:1.2，或者1:0.7-1:1.1，或者1:0.8-1:1.0。

工业应用

如上所述，本发明包括工业齿轮润滑剂和用于制备工业齿轮润滑剂的工业齿轮添加剂浓缩物。

在本发明工业齿轮润滑剂中：组分(a)具有润滑粘度的油可以以80、85、90、95、97或者甚至97.5或98重量％油至90、95、97、97.5或者甚至98重量％存在；组分(b)工业齿轮润滑剂添加剂包可以以1、1.5或者甚至2重量％至2、3、4、5、7或者甚至10重量％存在；且组分(c)脂肪亚磷酸酯可以以1、1.5或者甚至2重量％至1.5、1.9、2、3、4、5、7或者甚至10重量％存在。

在本发明工业齿轮添加剂浓缩物中：组分(a)具有润滑粘度的油可以以1、5、甚至10重量％油至10、20、30、40或者甚至45或49重量％存在；组分(b)工业齿轮润滑剂添加剂包可以以20、25、25.5、27.5、30、35、45或者甚至45重量％至45、47.5或者甚至49.5重量％存在；且组分(c)脂肪亚磷酸酯可以以25.5、27.5、30、35、45或者甚至45重量％至45、47.5，或者甚至49.5重量％存在。

在一些实施方案中，工业齿轮添加剂包组分(组分(b))相对于脂肪亚磷酸酯组分(组分(a))的比基于无油重量为1:0.5-1:1.5。在又其它实施方案中，组分(b):(c)比为4:1-1:5，或者2:1-1:5，或者1:1-1:5，或者1:0.5-1:1.5，或者1:0.6-1:1.2，或者1:0.7-1:1.1，或者1:0.8-1:1.0。这些比可适用于本发明工业齿轮润滑剂和/或本发明工业齿轮添加剂浓缩物。

本发明包括制备上述工业齿轮润滑剂和/或工业齿轮添加剂浓缩物的方法。这类方法包括将所述组分混合在一起。认为添加的特定顺序或方式不显著影响结果。

本发明还包括降低工业齿轮箱的操作温度的方法。该方法包括步骤：(I)向工业齿轮油润滑剂中加入脂肪亚磷酸酯使得润滑剂包含至少1.0重量％脂肪亚磷酸酯，和(II)操作工业齿轮箱，同时将工业齿轮油润滑剂供入工业齿轮箱中。

该方法还可涉及将一种本文所述工业齿轮润滑剂加入工业齿轮箱中，然后操作该工业齿轮箱，这产生工业齿轮箱中与如果用不包含所述脂肪亚磷酸酯的类似工业齿轮润滑剂操作的话工业齿轮箱会经历的操作温度相比更低的操作温度。

在一些实施方案中，在这些方法中，在将润滑剂供入工业齿轮箱中以前，将至少一部分脂肪亚磷酸酯(如果不是所有的话)加入工业齿轮油润滑剂中。在其它实施方案中，在将润滑剂供入工业齿轮箱中以后，将至少一部分脂肪亚磷酸酯(如果不是所有的话)加入工业齿轮油润滑剂中。

在一些实施方案中，本发明组合物基本不含或者甚至完全不含：包含衍生自两种或更多种甲基丙烯酸酯的单元的共聚物。更具体而言，在一些实施方案中，本发明组合物基本不含或者甚至完全不含：包含衍生自以下单体的单元的共聚物：(a)酯基团中包含9-25个碳原子的甲基丙烯酸酯，和(b)酯基团中包含7-12个碳原子的甲基丙烯酸酯，所述酯基团具有2-(C_1-4烷基)取代基，和任选(c)至少一种选自由如下组分组成的组的单体：酯基团原子中包含2-8个碳原子且不同于甲基丙烯酸酯(a)和(b)的甲基丙烯酸酯、乙烯基芳族化合物和含氮乙烯基单体，条件是不多于60重量％的酯在酯基团中包含不多于11个碳原子。

在一些实施方案中，本发明组合物基本不含或者甚至完全不含：衍生自具有约0.05至约2的低比粘度(RSV)的含羧基共聚物的含氮酯，所述共聚物衍生自至少两种单体。更具体而言，在一些实施方案中，本发明组合物基本不含或者甚至完全不含：衍生自具有约0.05至约2的低比粘度(RSV)的含羧基共聚物的含氮酯，所述共聚物衍生自至少两种单体，(i)所述单体中的一种为包含2至约30个碳原子的脂族烯烃和乙烯基芳族单体中的至少一种，和(ii)所述单体中的另一种为至少一种α,β-不饱和酰化剂，所述酯的特征是在其聚合物结构中存在衍生自所述共聚物的羧基的各个以下基团：(A)基于所述共聚物中羧基的摩尔数为约20至约70摩尔％的包含约13至约19个碳原子的酯基团；(B)基于所述共聚物中羧基的摩尔数为约80至约30摩尔％的包含约8至约12个碳原子的酯基团，任选；(C)基于所述共聚物中羧基的摩尔数至多约20摩尔％的包含2-7个碳原子的酯基团；其中约93至约97％的衍生自含羧基共聚物的羧基为酯基团，余量的羧基包含残余羧酸或酐基团，其然后(D)与至少一种具有平均1至约1.1个伯或仲氨基的氨基化合物反应以将约5至少于50％的羧酸或酐基团转化成羰基-氨基，其中未反应的羧酸或酐基团保留为(E)残余羧酸或酐基团。

实施例

通过以下实施例进一步阐述本发明，所述实施例陈述特别有利的实施方案。尽管提供了实施例以阐述本发明，但它们不意欲限制它。

实施例组A

在II组基油中制备一组工业齿轮润滑剂实施例。各实施例使用相同的基油和相同的工业齿轮润滑剂添加剂包。一些实施例则包含补充添加剂以评估该补充对在将工业齿轮箱用所制备的工业齿轮润滑剂操作时看到的操作温度的影响。实施例汇总于下表中。实施例中所用不同补充添加剂的不同的量反映出各材料的不同磷含量。调整量使得在从一种补充添加剂改变成另一种时提供相同的磷量。

表1

1–这组中所有实施例使用II组ISO 150基油，其为600N RLOP基油和聚异丁烯的混合物。

2–这组中所有实施例使用包含硫化烯烃、硫代磷酸酯、噻二唑、甲苯基三唑、聚醚、烯基胺、酯共聚物、羧酸酯和琥珀酰亚胺分散剂的相同工业齿轮油添加剂包。

3–C₁₈亚磷酸酯为具有C₁₈烷基的二烷基取代亚磷酸酯。

4–C_16-18亚磷酸酯为具有C_16-18烷基的二烷基取代亚磷酸酯。

5–C_16-18膦酸酯为具有C_16-18烷基的二烷基取代膦酸酯。

6–磷酸胺盐为C₁₈烷基磷酸的胺盐。

7–各个实施例通过内部开发程序测试，其中将“C”型齿轮安装在试验设备中，用实施例工业齿轮润滑剂润滑，操作试运转期，然后在300Nm负载下以1750rpm测试2小时。监控齿轮箱的温度且报告的值为试验阶段期间温度稳定的值。与基线相比的较低温度表明降低的齿轮箱操作温度。将这些结果就环境温度而言归一化。

结果显示本发明工业齿轮润滑剂提供工业齿轮箱中操作温度的降低。数据显示该益处使用多种脂肪亚磷酸酯得到且降低的水平取决于所用基础介质。

实施例组B

在各种其它基油中制备另一组工业齿轮润滑剂实施例。这些实施例汇总于下表中。

表2

1–实施例B-1、B-2、B-3、B-4和B-5使用合成ISO 150基油，其为PAO的混合物。

2–实施例B-6和B-7使用合成ISO 150基油，其为PAO和烷基酯共聚物的混合物。

3–实施例B-8和B-9使用合成ISO 320基油，其为PAO和烷基酯共聚物的混合物。

4–除B-8和B-9外，这组中的所有实施例使用实施例组A中所用相同的工业齿轮油添加剂包。实施例B-8和B-9使用不同的工业齿轮油添加剂包，其包含与实施例组A中所用包相同的组分但以不同的量包含。

5–C₁₈亚磷酸酯为具有C₁₈烷基的二烷基取代亚磷酸酯。

6–C_16-18亚磷酸酯为具有C_16-18烷基的二烷基取代亚磷酸酯。

7–各个实施例通过内部开发程序测试，其中将“C”型齿轮安装在试验设备中，用实施例工业齿轮润滑剂润滑，操作试运转期，然后在300Nm负载下以1750rpm测试2小时。监控齿轮箱的温度且报告的值为试验阶段期间温度稳定的值。与基线相比的较低温度表明降低的齿轮箱操作温度。

结果显示本发明工业齿轮润滑剂提供工业齿轮箱中操作温度的降低。数据显示该益处在多种基油以及不同的工业齿轮添加剂包下得到。

通过引用将以上提及的各文件结合到本文中。除实施例中或另外明确说明外，在本说明书中描述量、反应条件、分子量、碳原子数等的所有数量应当理解被措辞“约”修饰。除非另外说明，所有百分数和配制值基于重量。除非另外说明，所有分子量为数均分子量。除非另外说明，本文提及的各化学品或组合物应当理解为可包含异构体、副产物、衍生物和通常应当理解存在于商品级材料中的其它这类材料的商品级材料。然而，除非另外指出，各化学组分的量显示为排除了通常可存在于商业材料中的任何溶剂或稀释剂。应当理解本文所述量、范围和比的上限和下限可独立地组合。类似地，本发明各个元素的范围和量可以与任何其它元素的范围或量一起使用。如本文所用，表述“基本由…组成”容许包括不实质上影响所考虑的组合物的基本和新特征的物质。本文所述本发明所有实施方案由开放且包括性观点(即，使用“包含……”语句)以及封闭且排除性观点(即使用“由…组成”语句)预期或可读取。

如本文所用，术语“烃基取代基”或“烃基”以其本领域技术人员熟知的常用意义使用。具体而言，它指具有直接连接在分子其余部分上的碳原子且主要具有烃性质的基团。烃基的实例包括：(i)烃取代基，即脂族(例如烷基或烯基)、脂环族(例如环烷基、环烯基)取代基，和芳族-、脂族-和脂环族取代的芳族取代基，以及其中环通过该分子的另一部分完成(例如两个取代基一起形成环)的环状取代基；(ii)取代的烃取代基，即含有在本发明上下文中不改变取代基的主要烃性质的非烃基团(例如卤素(尤其是氯和氟)、羟基、烷氧基、巯基、烷基巯基、硝基、亚硝基和亚硫酰基(sulphoxy))的取代基；(iii)杂取代基，即在本发明上下文中，在具有主要烃性质的同时在由碳原子组成的环或链中含有不同于碳的取代基，包括取代基如吡啶基、呋喃基、噻吩基和咪唑基。杂原子包括硫、氧和氮。一般而言，对于每10个碳原子，在烃基中存在不多于2，或者不多于1个非烃取代基；作为选择，烃基中可不存在非烃取代基。

已知一些上述材料在最终配制剂中可能相互作用，使得最终配制剂的组分可能与起初加入的那些不同。例如，金属离子(例如清净剂的)可迁移至其它分子的其它酸性或阴离子位。由此形成的产品，包括经以其意欲用途使用本发明组合物而形成的产品可能不能描述。然而，所有这类改进和反应产物均包括在本发明的范围内；本发明包括通过将上述组分混合而制备的组合物。

Claims (20)

1.工业齿轮组合物，其包含：

(a)具有润滑粘度的油；

(b)工业齿轮润滑剂添加剂包；和

(c)以总组合物的不少于1.0重量％存在的脂肪亚磷酸酯。

2.根据权利要求1的组合物，其中组分(b)和(c)以使得组分(b)与组分(c)的重量比为4:1-1:5的量存在。

3.根据前述权利要求中任一项的组合物，其中组分(a)具有润滑粘度的油包含I组基油、II组基油、III组基油、合成基油、其任何组合。

4.根据前述权利要求中任一项的组合物，其中组分(b)工业齿轮润滑剂添加剂包包含一种或多种抗磨添加剂和/或特压剂、一种或多种锈和/或腐蚀抑制剂、一种或多种泡沫抑制剂、一种或多种反乳化剂或其任何组合。

5.根据权利要求4的组合物，其中组分(b)工业齿轮润滑剂添加剂包进一步包含一种或多种摩擦改进剂。

6.根据权利要求1的组合物，其中组分(b)工业齿轮润滑剂添加剂包包含：一种或多种硫化烯烃；一种或多种聚硫化物；一种或多种磷胺盐；一种或多种硫代磷酸酯、一种或多种噻二唑、甲苯基三唑、聚醚和/或烯基胺；一种或多种酯共聚物；一种或多种羧酸酯；一种或多种琥珀酰亚胺分散剂或其任何组合。

7.根据前述权利要求中任一项的组合物，其中组分(c)脂肪亚磷酸酯包含烯基亚磷酸酯或其酯。

8.根据前述权利要求中任一项的组合物，其中组合物为包含至多40重量％组分(a)的工业齿轮添加剂浓缩物。

9.根据前述权利要求1-7中任一项的组合物，其中组合物为包含至少80重量％组分(a)的工业齿轮润滑剂。

10.根据权利要求9的组合物，其中组分(b)以总工业齿轮润滑剂的1-5重量％存在；且

其中组分(c)以总工业齿轮润滑剂的1.0-10.0重量％存在。

11.降低工业齿轮箱的操作温度的方法，所述方法包括步骤：(I)向工业齿轮油润滑剂中加入脂肪亚磷酸酯，使得润滑剂包含至少1.0重量％脂肪亚磷酸酯，和(II)操作工业齿轮箱，同时将工业齿轮油润滑剂供入工业齿轮箱中。

12.根据权利要求11的方法，其中在将润滑剂供入工业齿轮箱中以前将至少一部分脂肪亚磷酸酯加入工业齿轮油润滑剂中，或者其中在将润滑剂供入工业齿轮箱中以后将至少一部分脂肪亚磷酸酯加入工业齿轮油润滑剂中。

13.根据前述权利要求11-12中任一项的方法，其中组分(b)和(c)以使得组分(b)与组分(c)的重量比为4:1-1:5的量存在。

14.根据前述权利要求11-13中任一项的方法，其中组分(a)具有润滑粘度的油包含I组基油、II组基油、III组基油、合成基油、其任何组合。

15.根据前述权利要求11-14中任一项的方法，其中组分(b)工业齿轮润滑剂添加剂包包含一种或多种抗磨添加剂和/或特压剂、一种或多种锈和/或腐蚀抑制剂、一种或多种泡沫抑制剂、一种或多种反乳化剂或其任何组合。

16.根据前述权利要求11-14中任一项的方法，其中组分(b)工业齿轮润滑剂添加剂包包含：一种或多种硫化烯烃；一种或多种磷胺盐；一种或多种硫代磷酸酯、一种或多种噻二唑、甲苯基三唑、聚醚和/或烯基胺；一种或多种酯共聚物；一种或多种羧酸酯；一种或多种琥珀酰亚胺分散剂；或其任何组合。

17.根据前述权利要求11-16中任一项的方法，其中组分(c)脂肪亚磷酸酯包含烯基亚磷酸酯或其酯。

18.根据前述权利要求11-17中任一项的方法，其中组合物为包含至多40重量％组分(a)的工业齿轮添加剂浓缩物。

19.根据前述权利要求11-18中任一项的方法，其中组合物为包含至少80重量％组分(a)的工业齿轮润滑剂。

20.根据权利要求19的方法，其中组分(b)以总工业齿轮润滑剂的1-5重量％存在；且

其中组分(c)以总工业齿轮润滑剂的1.0-10.0重量％存在。