包含DLC表面的经润滑的系统的制作方法

文档序号:16044466发布日期:2018-11-24 10:45阅读:421来源:国知局
本发明涉及包含类金刚石碳(dlc)表面的经润滑的系统以及包含钼化合物以及有机聚合物的润滑剂制剂在经润滑的系统中的应用。该有机聚合物使经润滑的系统中一个或多个组件由于dlc表面与该钼化合物的相互作用产生的磨损减小。本发明还提供减小磨损的方法以及润滑剂制剂用于减小磨损的用途。
背景技术
类金刚石碳(dlc)是具有某些金刚石特征的碳种类。各种类型的dlc存在不同的性能。通过将dlc涂层施加至经润滑的系统中金属(例如钢)组件,可以使该组件被更耐用以及更耐磨损。在一定润滑环境中dlc涂层可具有比钢更低的摩擦系数。对于汽车以及工业经润滑的系统两者,摩擦和磨损益处都是非常有利的。dlc涂层在提高零件使用寿命以及提高燃料经济性是关键任务的汽车工业中是特别有益的。在润滑剂(例如汽车发动机油类)中应用摩擦改进剂为大家所熟知但是这些摩擦改进剂先前是针对钢-钢界面开发的。关于dlc-金属界面的润滑鲜为人知。dlc材料可以与摩擦改进剂及其它表面活性组分以相对于常规的钢、铸铁以及铝表面不同的方式相互作用。已知含钼的摩擦改进剂如二硫代氨基甲酸钼(modtc)在钢-钢界面上提供良好的减摩性能。然而,还观察到通过软化或降解dlc表面并导致界面中组件的磨损增加,含钼的摩擦改进剂可能增加dlc界面(例如,dlc-钢和dlc-dlc)中的磨损率。技术实现要素:本发明部分基于发明人的认识,即在润滑剂制剂中使用含钼的摩擦改进剂(钼化合物)和作为添加剂的有机聚合物类型的组合,在包含dlc表面的经润滑的系统中在一个或多个表面上的磨损,可以显著低于单独使用含钼的摩擦改进剂时的经润滑的系统。不受理论束缚,有机聚合物可通过在多个点处物理吸附到经润滑的表面而用作减摩添加剂。该物理吸附还可以保护dlc表面免于与钼化合物的不利相互作用。以这种方式,有机聚合物可以减少或减轻可能由钼化合物的存在引起的磨损。有机聚合物单独或与钼化合物的组合也可有利地降低经润滑的系统中的摩擦。从第一方面来看,本发明提供一种经润滑的系统,该系统包括:a)包含第一表面的组件,所述第一表面是类金刚石碳(dlc)表面;b)包括第二表面的组件;和c)介于第一表面和第二表面之间的润滑剂制剂,其中润滑剂制剂包括:i)基础原料;ii)钼化合物;iii)有机聚合物,其包含选自选自聚酯和官能化聚烯烃的疏水性聚合物子单元,以及包含选自聚醚的亲水性聚合物子单元;和iv)任选地,其它添加剂。与包含钼化合物但不包含有机聚合物的等效润滑剂制剂相比,润滑剂制剂中有机聚合物的存在可有利地减少在经润滑的系统运行期间在第一或第二表面上、优选在第一表面上发生的磨损。从第二方面看,本发明提供了一种减少经润滑的系统中磨损的方法,其中经润滑的系统包括具有dlc表面的组件,并且其中该方法包括以下步骤:a.提供润滑剂制剂以接触dlc表面;b.在润滑剂制剂中提供钼化合物以减少经润滑的系统中的摩擦;以及c.在润滑剂制剂中提供有机聚合物,其包含选自聚酯和官能化聚烯烃的疏水性聚合物子单元和选自聚醚的亲水性聚合物子单元,以降低在经润滑的系统运行期间由钼化合物引起的dlc表面的磨损率。从第三方面来看,本发明提供了在包含具有dlc表面的组件的经润滑的系统中的润滑剂制剂中,用于降低由润滑剂制剂中的钼化合物引起的该经润滑的系统运行期间的dlc表面磨损率的用途,该有机聚合物包含选自聚酯和官能化聚烯烃的疏水性聚合物子单元和选自聚醚的亲水性聚合物子单元。从第四方面看,本发明提供了如本发明第一方面所定义的润滑剂制剂。本发明的任何方面可包括本文关于本发明的该方面或本发明的任何其它方面所描述的任何特征。发明详述应当理解,本文使用的用量或范围的任何上限或下限限制可以独立地组合。应当理解,当描述取代基中的碳原子数时(例如,"c1至c6"),该数字是指取代基中存在的碳原子总数,包括任何支链基团中存在的碳原子。另外,当描述例如脂肪酸中的碳原子数时,这是指碳原子的总数,其包括羧酸中的碳原子,以及任何支链基团中存在的任何碳原子。除非另有说明,否则本文定义的所有分子量均为数均分子量。这种分子量可以使用本领域熟知的方法通过凝胶渗透色谱法(gpc)测定。gpc数据可以针对一系列线性聚苯乙烯标准物进行校准。可用于生产本发明组合物的许多化学品是从天然来源获得的。这些化学品通常包括由于其天然来源的化学物质的混合物。由于存在这样的混合物,本文定义的各种参数可以是平均值并且可以是非整数的。如本文所用的术语"子单元"是指分子或用于形成分子的反应物的组成部分。经润滑的系统经润滑的系统包括:a)包含第一表面的组件,所述第一表面是类金刚石碳(dlc)表面;b)包括第二表面的组件;和c)介于第一表面和第二表面之间的润滑剂制剂。经润滑的系统可以是包括至少两个相对于彼此移动的组件的系统。润滑剂制剂可以插入(或定位)在组件之间以润滑组件的相对运动。组件可包括第一组件和第二组件。第一组件可包括第一表面。第二组件可包括第二表面。经润滑的系统可选自发动机,涡轮机,齿轮箱,液压系统,变速器,泵和压缩机,优选选自发动机,变速器和齿轮箱。经润滑的系统可以是发动机,优选汽车发动机。第一组件可包含至少50wt%的金属,优选至少80wt%,特别是至少90wt%,优选至少95wt%。第一组件可以基本上由金属组成或者是金属组件。金属可选自铁,钢,镍,铝,钛及其混合物和合金,优选选自铁,钢,铝及其混合物和合金,特别是选自铁,钢及其混合物和合金。第一表面可以是第一组件的一部分或全部之上的dlc涂层,优选是第一组件的一部分之上的dlc涂层。第二组件可以是金属组件。金属可选自铁,钢,镍,铝,钛及其混合物和合金,优选选自铁,钢,铝及其混合物和合金,特别是选自铁,钢及其混合物和合金。优选地,第二组件是钢组件。优选地,第二表面是金属表面,特别是铁或钢表面,尤其是钢表面。类金刚石碳(dlc)表面dlc表面可以是组件上,优选在第一组件上,特别是在第一组件的一部分上的涂层。可以通过物理或化学沉积在组件上形成dlc表面。dlc表面可包括至少一个dlc层。dlc层厚度可以是至少0.1μm,优选至少0.5μm,特别是至少1μm。dlc层厚度可以是至多100μm,优选至多50μm,特别是至多40μm,理想地至多30μm。dlc表面可以是无定形的,半结晶的或结晶的,优选是无定形的。dlc表面可包含碳和/或碳化物,优选碳。dlc表面可包含40至99重量%的碳,优选50至99重量%的碳,特别是60至99重量%的碳。dlc表面可以是sp3杂化的。dlc表面可以是至少40%sp3杂化的,优选至少50%,特别是至少60%,理想地至少70%。dlc表面可以是至多95%sp3杂化的。dlc表面可包含氢化的dlc和/或未氢化的dlc。优选地,dlc表面包含氢化的dlc。优选地,dlc表面包含称为a-c:h的氢化dlc。优选地,dlc涂层包含1至60重量%的氢,特别是1至50重量%的氢,优选1至40重量%的氢。dlc表面可包括未氢化dlc,例如称为a-c(无定形碳)的未氢化dlc和/或称为ta-c(四面体无定形碳)的未氢化dlc。dlc表面可包含掺杂剂。掺杂剂可以是金属和/或半导体。掺杂剂可选自硅,铁,铬,钨及其混合物,优选选自铬,钨及其混合物。dlc表面可包含0.01至10wt%的掺杂剂,优选0.05至5wt%,特别是0.5至2wt%。与纯金刚石涂层相比,dlc涂层通常耐机械和耐热性较差,因为它们通常是无定形材料。然而,dlc涂层可以在低温下沉积在大多数基材上。含钼化合物钼化合物可以是摩擦改进剂。钼化合物可以是有机钼化合物。钼化合物可选自二硫代氨基甲酸钼(modtc),二硫代磷酸钼(modtp),二硫代次膦酸钼,黄原酸钼,硫代黄原酸钼,钼硫化物例如二硫化钼(mos2),二烃硫基钼(mo(tdt)3),钼/胺配合物,钼/硫配合物及其混合物。钼化合物可以是酸性钼化合物,例如钼酸。钼化合物可以是碱金属钼酸盐,例如钼酸钠或钼酸钾。钼化合物可以是钼盐如钼酸铵或氧化钼。优选地,钼化合物包括二硫代氨基甲酸钼(modtc)。二硫代氨基甲酸钼的实例包括c4-c18二烷基或二芳基二硫代氨基甲酸酯或盐,或烷基-芳基二硫代氨基甲酸酯或盐。例如,二丁基-,二戊基-,二-(2-乙基-己基)-,二月桂基-,二油基-和二环己基-二硫代氨基甲酸酯或盐。另一类合适的有机钼化合物是三核钼化合物。其它合适的钼化合物描述于美国专美国专利us6,723,685,在此引入作为参考。钼化合物可以以提供约5ppm至3000ppm钼,优选约50至2000ppm,特别是约100至1500ppm的量存在于润滑剂制剂中。润滑剂制剂包含的钼化合物可以是至少0.01wt%,优选至少0.05wt%,特别是至少0.1wt%,优选至少0.5wt%,尤其是至少1wt%。润滑剂制剂包含的钼化合物可以是至多15wt%,优选至多10wt%,特别是至多8wt%,优选至多5wt%。有机聚合物有机聚合物包含选自聚酯和官能化聚烯烃的疏水性聚合物子单元和选自聚醚的亲水性聚合物子单元。有机聚合物可以是减摩添加剂。有机聚合物可以是共聚物。有机聚合物可以是油溶性的。油溶性是指有机聚合物在油中可溶或可稳定分散至足以在润滑剂制剂中发挥其预期效果的程度。与所有聚合物一样,有机聚合物通常包含不同大小的分子的混合物。有机聚合物的数均分子量合适地为1,000至30,000,优选为1,500至25,000,更优选为2,000至20,000道尔顿。有机聚合物和/或其子单元的分子量可通过凝胶渗透色谱法(gpc)测量。可以针对线性聚苯乙烯标准物校准gpc测量。亲水性聚合物子单元优选包含聚亚烷基二醇。疏水性聚合物子单元优选包含官能化聚烯烃,特别是经官能化以包含二酸和/或酸酐基团的聚烯烃。有机聚合物可以是以下物质的反应产物,优选仅为以下物质的反应产物:a)选自聚酯和官能化聚烯烃的第一聚合物子单元,b)选自聚醚的第二聚合物子单元;c)任选的能够连接聚合物子单元的主链组成部分;以及d)任选的链终止基团。第一聚合物子单元可以是疏水性聚合物子单元,并且优选地比第二聚合物子单元更疏水。第二聚合物子单元可以是亲水性聚合物子单元,并且优选地比第一聚合物子单元更亲水。优选地,主链组成部分是多元醇。优选地,链终止基团是脂肪酸。第一(疏水性)聚合物子单元选自聚酯和官能化聚烯烃。聚酯可以是聚羟基羧酸,并且优选包含多羟基硬脂酸。官能化聚烯烃优选衍生自具有2-6个碳原子的单烯烃例如乙烯,丙烯,丁烷和异丁烯,更优选异丁烯的聚合物,所述聚合物含有15-500,优选50-200个碳原子的链。优选地,官能化聚烯烃是官能化聚异丁烯。第二(亲水性)聚合物子单元选自聚醚。第二(亲水性)聚合物子单元可包含聚亚烷基二醇。聚亚烷基二醇可以是聚乙二醇(peg),优选具有(数均)分子量为300至5,000da,更优选400至1000da,尤其是400至800da的peg。或者,可以使用混合的聚(乙二醇-丙二醇)或混合的聚(乙二醇-丁二醇)。用于本发明的示例性聚醚可选自peg400,peg600,peg1000,peg1500及其混合物。第一聚合物子单元可以是直链或支链的。第二聚合物子单元可以是直链或支链的。在形成有机聚合物的反应过程中,第一和第二聚合物子单元中的一些可以连接在一起以形成嵌段共聚物单元。当存在时,有机聚合物中嵌段共聚物单元的数量通常为1至20个单元,优选1至15个,更优选1至10个,尤其是1至7个单元。第一(疏水性)和/或第二(亲水性)聚合物子单元可包含使其能够与其它子单元连接的官能团。例如,第一聚合物子单元可以被官能化,使得它通过与不饱和二酸或酸酐(例如马来酸酐)反应而具有二酸/酸酐基团。二酸/酸酐可通过与羟基封端的第二聚合物子单元(例如聚亚烷基二醇)的酯化而进行反应。优选地,第一聚合物子单元包含经官能化的聚烯烃以包含二酸和/或酸酐基团,特别是琥珀酸酐基团。在另一个实例中,第一聚合物子单元可以通过与过酸(例如过苯甲酸或过乙酸)的环氧化反应来官能化。然后环氧化物可以与羟基和/或酸封端的第二聚合物子单元反应。在另一个实例中,具有羟基的第二聚合物子单元可以通过与不饱和单羧酸,例如乙烯基酸,特别是丙烯酸或甲基丙烯酸的酯化而衍生。然后,该衍生的第二聚合物子单元可以通过自由基反应与聚烯烃第一聚合物子单元共聚。特别优选的第一聚合物子单元包括聚异丁烯,其通过马来酸化进行官能化以形成分子量(数均)在300至5000da,优选500至1500da,特别是800至1200da范围内的聚异丁烯琥珀酸酐(pibsa)。聚异丁烯琥珀酸酐是可商购的化合物,其通过具有末端不饱和基团的聚异丁烯与马来酸酐之间的加成反应制备。优选地,疏水性聚合物子单元包含聚异丁烯琥珀酸酐。第一和第二聚合物子单元可以在有机聚合物中彼此直接连接和/或它们可以通过至少一个主链组成部分连接在一起。优选地,它们通过至少一个主链组成部分连接在一起。主链组成部分可以选自多元醇和多元羧酸,并且优选是多元醇。优选地,有机聚合物还包含多元醇。多元醇可以是二醇,三醇,四醇和/或相关的二聚物或三聚物或这些化合物的扩链聚合物。多元醇可选自甘油,聚甘油,新戊二醇,三羟甲基乙烷,三羟甲基丙烷,三羟甲基丁烷,季戊四醇,二季戊四醇,三季戊四醇,蔗糖,脱水山梨糖醇,山梨糖醇及其混合物。优选地,多元醇选自甘油,聚甘油,三羟甲基丙烷,脱水山梨糖醇和山梨糖醇,特别是选自甘油,聚甘油和山梨糖醇。在优选的实施方案中,多元醇是甘油。主链组成部分可以是多元羧酸,例如二元或三元羧酸。二元羧酸是优选的多羧酸主链组成部分,特别是直链二元羧酸。特别合适的是链长为2-10个碳原子的直链二元羧酸。优选地,多元羧酸选自草酸,丙二酸,琥珀酸,戊二酸,己二酸,庚二酸,辛二酸,壬二酸,癸二酸及其混合物,特别是选自己二酸,壬二酸和癸二酸及其混合物。不饱和二羧酸如马来酸也可能是合适的。特别优选的多元羧酸主链组成部分是己二酸。当形成有机聚合物的反应产物以反应性基团终止时(例如与聚亚烷基二醇中的oh一样),在某些情况下可能需要或有用的是在反应产物的末端添加链终止基团。例如,通过酯键将羧酸连接到聚亚烷基二醇上的暴露的羟基上。链终止基团优选为脂肪羧酸(脂肪酸)。合适的脂肪酸包括c12至c22脂肪酸。脂肪酸可以是直链饱和的,支链饱和的,直链不饱和或支链不饱和的。链终止基团可选自月桂酸,芥酸,硬脂酸,异硬脂酸,棕榈酸,油酸和亚油酸,优选棕榈酸,油酸和亚油酸。特别优选的链终止基团是妥尔油脂肪酸(tofa),妥尔油的衍生物,其主要是油酸。在优选的实施方案中,有机聚合物是聚异丁烯琥珀酸酐,聚亚烷基二醇(优选peg),多元醇(优选甘油)和二羧酸(优选己二酸,壬二酸或癸二酸)的反应产物。润滑剂制剂可包含至少0.01重量%的有机聚合物,优选至少0.05重量%,特别是至少0.1重量%,优选至少0.5重量%,尤其是至少1重量%。润滑剂制剂可包含至多20重量%的有机聚合物,优选至多15重量%,特别是至多10重量%,优选至多8重量%,尤其是至多5重量%。润滑剂制剂该润滑剂制剂包括:i)基础原料;ii)钼化合物;iii)有机聚合物;和iv)任选地,其它添加剂;润滑剂制剂可选自发动机油,涡轮机油,齿轮油,液压油,泵油,变速器油,船用油和压缩机油,优选选自发动机油,变速器油,齿轮油和海洋油。润滑剂制剂可以是发动机油,优选汽车发动机油。汽车发动机油包括汽油,柴油和重型柴油(hddeo)发动机油。润滑剂制剂中钼化合物与有机聚合物的重量比可以为10:1至1:10,优选为8:1至1:8,特别是4:1至1:4,优选为3:1至1:3,特别是2:1至1:2。润滑剂制剂中钼化合物与其它添加剂(不包括有机聚合物)的重量比可以为4:1至1:20,优选2:1至1:10,特别是1:1至1:10。润滑剂制剂中有机聚合物与其它添加剂(不包括钼化合物)的重量比可以是4:1至1:20,优选2:1至1:10,特别是1:1至1:10。润滑剂制剂可包含至少60wt%的基础原料,优选至少70wt%,特别是至少80wt%。润滑剂制剂可包含至多95wt%的基础原料,优选至多90wt%的基础原料。润滑剂制剂可以包含余量的基础原料(例如,在包含钼化合物,有机聚合物和任选的其它添加剂之后,基础原料使制剂达到100wt%)。润滑剂制剂优选是非含水的。然而,润滑剂制剂的组分可含有少量残余水(例如水分)。润滑剂制剂可包含总量小于5wt%的水,优选小于2wt%的水,特别是小于1wt%的水,优选小于0.5wt%的水。润滑剂基础原料(也称为基础油)的选择可能影响润滑剂性能,例如氧化和热稳定性,挥发性,低温流动性,添加剂,污染物和降解产物的溶解力,以及粘度。美国石油协会(api)目前定义了五级润滑油基础原料(api出版物1509)。第i,ii和iii级是矿物油,按其含有的饱和物和硫的数量以及它们的粘度指数分类。下面的表1说明了这些api分类的第i,ii和iii级。表1级饱和度硫粘度指数(vi)i<90%>0.03%80-120ii至少90%至多0.03%80-120iii至少90%至多0.03%至少120第i级基础原料是溶剂精制矿物油,是生产成本最低的基础原料,目前占基本油销售的大部分。它们具有令人满意的氧化稳定性,挥发性,低温性能和牵引性能,并且对添加剂和污染物具有非常好的溶解能力。第ii级基础原料主要是加氢处理的矿物油,与第i级基础原料相比,其通常提供改善的挥发性和氧化稳定性。第iii级基础原料(包括iii级+气体到液体)是重度加氢处理的矿物油,或者它们可以通过蜡或石蜡异构化生产。已知它们具有比第i级和第ii级基础原料更好的氧化稳定性和挥发性,但具有有限的市售粘度范围。第iv级基础原料与第i级至第iii级的不同之处在于它们是合成基础原料,例如聚α-烯烃(pao)。pao具有良好的氧化稳定性,挥发性和低倾点。缺点包括极性添加剂,例如抗磨添加剂的中等溶解度。第v级基础原料均为未包含在其它级中的基础原料。实例包括烷基萘,烷基芳族化合物,植物油,酯(包括多元醇酯,二酯和单酯),聚碳酸酯,硅油和聚亚烷基二醇。优选地,基础原料选自api第i,ii,iii,iv,v级基础原料或其混合物。如果基础原料包含来自第iv级的聚α-烯烃(pao),则基础原料还可包括来自第i,ii或iii级的矿物油或来自第v级的酯。基础原料可以是第iv级和第v级或第iv级和第i,ii或iii级基础原料的混合物。优选地,基础原料具有ii级,iii级或iv级基础原料中的一种作为其主要组分,尤其是iii级。主要组分是指至少50%重量的基础原料,优选至少65%,更优选至少75%,尤其是至少85%。基础原料还可以包含作为次要组分,优选小于30重量%,更优选小于20重量%,特别是小于10重量%的第iii+,iv和/或v级基础原料的任何或混合物,其未被用作基础原料的主要成分。这种第v级基础原料的实例包括烷基萘,烷基芳族化合物,植物油,酯,例如单酯,二酯和多元醇酯,聚碳酸酯,硅油和聚亚烷基二醇。可存在多种类型的v级基础原料。优选的v级基础原料是酯,特别是多元醇酯。为了使润滑剂制剂适应其预期用途,润滑剂制剂可包含一种或多种下列其它添加剂。1.分散剂:例如,烯基琥珀酰亚胺,烯基琥珀酸酯,用其它有机化合物改性的烯基琥珀酰亚胺,用碳酸亚乙酯或硼酸后处理改性的烯基琥珀酰亚胺,季戊四醇,苯酚水杨酸酯及其后处理类似物,碱金属或混合物碱金属,碱土金属硼酸盐,水合碱金属硼酸盐的分散体,碱土金属硼酸盐的分散体,聚酰胺无灰分散剂等或这些分散剂的混合物。2.抗氧化剂:使矿物油在使用中变质的倾向降低的添加剂,这种变质可通过氧化产物如金属表面上的淤渣和清漆状沉积物以及粘度的增加来证明。抗氧化剂的实例包括酚类(酚类)氧化抑制剂,例如4,4′-亚甲基-双(2,6-二叔丁基苯酚),4,4′-双(2,6-二叔丁基苯酚),4,4′-双(2-甲基-6-叔丁基苯酚),2,2′-亚甲基-双(4-甲基-6-叔丁基苯酚),4,4′-亚丁基-双(3-甲基-6-叔丁基苯酚),4,4′-异亚丙基-双(2,6-二叔丁基苯酚),2,2′-亚甲基-双(4-甲基-6-壬基酚),2,2′-异丁烯-双(4,6-二甲基苯酚),2,2′-亚甲基-双(4-甲基-6-环己基苯酚),2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚,2,6-二叔丁基-4-乙基苯酚,2,6-二叔丁基苯酚,2,4-二甲基-6-叔丁基苯酚,2,6-二叔丁基-二甲氨基对甲酚,2,6-二叔丁基-4-(n,n′-二甲氨基甲基苯酚),4,4′-硫代双(2-甲基-6-叔丁基苯酚),2,2′-硫代双(4-甲基-6-叔丁基苯酚),双(3-甲基-4-羟基-5-叔丁基苄基)硫醚和双(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)。其它类型的氧化抑制剂包括烷基化二苯胺(例如,ciba-geigy的irganoxl-57),金属二硫代氨基甲酸盐(例如二硫代氨基甲酸锌)和亚甲基双(二丁基二硫代氨基甲酸酯)3.抗磨剂:顾名思义,这些助剂可减少移动金属部件的磨损。这些试剂的实例包括但不限于磷酸盐,亚磷酸盐,氨基甲酸盐,酯,含硫化合物。4.乳化剂:例如,直链醇乙氧基化物,包括可从dowchemicalcompany获得的15-s-3。5.反乳化剂:例如,烷基酚和环氧乙烷的加成产物,聚氧乙烯烷基醚和聚氧乙烯脱水山梨糖醇酯。6.极压剂(ep试剂):例如,二烷基二硫代磷酸锌(zddp),例如伯烷基,仲烷基和芳基型zddp,硫化油,二苯硫醚,三氯硬脂酸甲酯,氯化萘,氟代烷基聚硅氧烷和环烷酸铅。优选的ep试剂是zddp。7.粘度指数改进剂:例如,聚甲基丙烯酸酯聚合物,乙烯-丙烯共聚物,苯乙烯-异戊二烯共聚物,氢化苯乙烯-异戊二烯共聚物,聚异丁烯和分散剂型粘度指数改进剂。8.倾点下降剂:例如,聚甲基丙烯酸酯聚合物。9.泡沫抑制剂:例如,甲基丙烯酸烷基酯聚合物和二甲基硅酮聚合物。润滑剂制剂可包含至少1wt%的其它添加剂,优选至少2wt%,特别是至少4wt%,优选至少8wt%,尤其是至少10wt%。润滑剂制剂可包含至多20重量%的其它添加剂,优选至多15重量%,特别是至多10重量%。减少摩擦优选地,与不包含钼化合物且不包含有机聚合物的等效润滑剂制剂相比,润滑剂制剂降低经润滑的系统中的摩擦。可以通过mtm(如本文所述)测量摩擦。可以在80℃下测量摩擦。摩擦可以在0.01m/s和0.1m/s之间测量。当与不包含钼化合物且不包含有机聚合物的等效润滑剂制剂相比时,润滑剂制剂可在经润滑的系统中将动力学摩擦系数降低至少1%,优选至少5%。与包含钼化合物但不包含有机聚合物的等效润滑剂制剂相比,润滑剂制剂可降低经润滑的系统中的动力学摩擦系数。动力学摩擦系数可以按0.1m/s测量。减少磨损润滑剂制剂可以降低经润滑的系统中组件表面的磨损(磨损率)。可以通过mtm(如本文所述)测量磨损。优选地,表面是dlc表面。表面可以是金属表面,优选钢表面。润滑剂制剂可以减少dlc和/或金属表面的磨损。与不含钼化合物且不含有机聚合物的等效润滑剂制剂相比,润滑剂制剂可降低经润滑的系统中组件表面的磨损(磨损率)。与不含钼化合物且不含有机聚合物的等效润滑剂制剂相比,润滑剂制剂可将表面的磨损减少至少10%,优选至少30%,特别是至少50%,理想地至少70%。并且不包含有机聚合物。优选地,表面是dlc表面。与包含钼化合物但不包含有机聚合物的等效润滑剂制剂相比,润滑剂制剂可以提供更多的磨损减少。与包含钼化合物但不包含有机聚合物的等效润滑剂制剂相比,润滑剂制剂可以将表面的磨损减少至少10%,优选至少30%,特别是至少50%,优选至少70%,尤其是至少90%。优选地,表面是dlc表面。任何或所有公开的特征,和/或所描述的任何方法或过程的任何或所有步骤,可用于本发明的任何方面。实施例通过以下非限制性实施例说明本发明。应当理解,本文所述的所有测试程序和物理参数均已在大气压和室温(即约20℃)下测定,除非本文另有说明,或除非参考的测试方法和程序中另有说明。除非另有说明,否则所有份数和百分比均以重量计。测试方法在本说明书中,使用了以下测试方法:(i)使用圆盘摩擦力测量仪上的微型牵引机(mtm)球来测试摩擦和磨损。mtm由英国伦敦的pcsinstruments提供。该机器提供了一种使用球-盘点接触(ball-on-discconfiguration)测量当改变诸如速度,负载和温度之类若干参数情况下给定润滑剂制剂的动力学摩擦系数的方法。以下条件与mtm一起使用:50ml润滑剂制剂样品80℃测试温度纯滑动摩擦状况卷吸速度(entrainmentspeeds)在0.01米/秒和0.1米/秒之间1.01gpa接触压力120分钟持续时间mtmdlc球是涂有a-c:hdlc材料(sp3~50%,h~40%)的钢,由pcsinstruments(1600hv)提供。mtm圆盘是aisi52100钢(760hv)。mtm钢球是aisi52100钢(760hv)。(ii)最初和120分钟之后使用mtm测量动力学摩擦系数。(iii)使用brukercontour-gt非接触式3d光学轮廓仪测量磨损,以测量球和盘上磨痕的宽度和深度,从而计算磨损量。在进行120分钟的摩擦测试之后测量磨损。(iv)酸值定义为中和1g样品中游离酸所需的氢氧化钾mg数,并通过用标准氢氧化钾溶液直接滴定来测量。(v)羟基值定义为相当于1g样品的羟基含量的氢氧化钾的mg数,并通过乙酰化然后水解过量的乙酸酐来测量。随后用氢氧化钾乙醇溶液滴定形成的乙酸。(vi)皂化(或sap)值定义为完全皂化1g样品所需的氢氧化钾mg数,并通过用标准氢氧化钾溶液皂化,然后用标准硫酸溶液滴定来测量。(vii)使用brookfieldlvt粘度计,使用合适的芯轴(lv1,lv2,lv3或lv4),在0.1hz(6rpm)下测量粘度,这取决于样品的粘度。实施例1-添加剂a。添加剂a,有机聚合物制备如下。添加剂a中的第一聚合物子单元是市售的马来酸化聚异丁烯,其衍生自平均分子量为1000amu的聚异丁烯,马来酸化程度约为78%,皂化值为85mgkoh/g。添加剂a中的第二聚合物子单元是可商购的聚(环氧乙烷),peg600,羟基值为190mgkoh/g。将马来酸化的聚异丁烯(113.7g)和甘油(5.5g)加入装有机械搅拌器,微波加热套(isomantleheater)和顶部冷凝器的玻璃圆底烧瓶中,并在氮气氛下在100-130℃下反应4小时。加入peg600(71.8g)和酯化催化剂钛酸四丁酯(0.4g),并在200-220℃下继续反应,同时除去水并减压至酸值<6mgkoh/g。加入己二酸(8.8g),在相同条件下继续反应,使酸值<5mgkoh/g。最终产物聚酯,添加剂a,是在100℃下的粘度为约3500cp(mpas)的深棕色液体。实施例2-添加剂b。添加剂b,有机聚合物制备如下。第一聚合物子单元是市售的马来酸化聚异丁烯,其衍生自平均分子量为950amu的聚异丁烯,皂化值约为98mgkoh/g。第二聚合物子单元是可商购的聚(环氧乙烷)peg600,其羟基值为190mgkoh/g。将马来酸化的聚异丁烯(110g),peg600(72g),甘油(5g)和妥尔油脂肪酸(25g)加入装有机械搅拌器,微波加热套(isomantleheater)和顶部冷凝器的玻璃圆底烧瓶中并与酯化催化剂四丁基钛酸酯(0.1g)在200至220℃下反应,除去水至最终酸值<10mgkoh/g。最终产品聚酯,添加剂b,是深棕色粘稠液体。实施例3-添加剂c。添加剂c,有机聚合物制备如下。第一聚合物子单元是可商购的马来酸化聚异丁烯,其衍生自平均分子量为1000amu的聚异丁烯,皂化值约为95mgkoh/g。第二聚合物子单元是可商购的聚(环氧乙烷)peg600,其羟基值为190mgkoh/g。将马来酸化的聚异丁烯(100g),peg600(70g)和妥尔油脂肪酸(25g)加入装有机械搅拌器、微波加热套(isomantleheater)、顶部冷凝器和迪安斯塔克分离器的玻璃圆底烧瓶中,并与夹带溶剂二甲苯(25g)在回流下反应,除去水至最终酸值<10mgkoh/g。在反应结束时,在减压下汽提残留的二甲苯,得到产物聚酯,添加剂c,为棕色粘稠液体。实施例4制备润滑剂制剂样品1至4。样品1至4的组成在表2中给出。表2实施例5将mtm与本文所述的设置(在测试方法下)一起使用,以研究在不同条件下由实施例4的样品1至4润滑时钢盘和dlc涂覆的球上的摩擦和磨损。摩擦结果列于表3中。在进行摩擦分析后测量磨损结果,并在表4中给出。表3摩擦从表3可以看出,在0.01m/s下样品4提供了最大的初始摩擦降低,与样品1相比降低了22%。在0.1m/s下样品4提供了最大的初始摩擦降低,与样品1相比降低了6%。在0.1m/s时样品4提供最大的最终摩擦降低,与样品1相比降低了18%。包含根据本发明的0.5wt%的modtc和0.5wt%添加剂a的组合的样品4是在表2中测试的所有条件下与样品1相比摩擦减少的唯一样品,即样品4的摩擦没有增加。因此可以看出,与对比样品1至3相比,样品4中0.5wt%的modtc和0.5wt%添加剂a的组合在摩擦降低方面提供了优势。表4磨损在进行表3的摩擦分析之后测量表4中的结果。换句话说,在120分钟接触后测量磨损。从表4中可以看出,包含钼化合物而不含添加剂a的对比样品2极大地增加了球和盘两者的磨损。不受理论束缚,据信钼化合物的存在可以起到"软化"dlc表面并导致dlc表面上的不均匀磨损的作用。由于dlc表面仍然比钢表面更硬,因此dlc表面上的这种磨损似乎也会在较软的钢表面上引起更大的磨损。向润滑剂制剂中加入有机聚合物添加剂a似乎抑制了钼化合物在dlc表面上的这种作用。这可以在根据本发明的样品4中看出,其将dlc球中的磨损减少了81%(788μm3)并且将钢盘的磨损减少了89%(1389μm3)。因此可以看出,与对比样品2相比,样品4中0.5wt%的modtc和0.5wt%添加剂a的组合在磨损减少方面提供了优势。实施例6与表4的磨损结果相比,在相同条件下测试钢球和钢盘的磨损。结果列于表5中。表5从表5可以看出,与表4的钢-dlc系统相比,具有钼化合物的样品2不具有在钢-钢系统中引起磨损的相同效果。应该理解,本发明不限于上述实施例的细节,这些实施例仅作为示例描述。可以进行许多变化。当前第1页12
当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1