碱金属和碱土金属噻二唑添加剂及含其的润滑组合物的制作方法
【专利摘要】一种用于润滑脂的极压添加剂组合物包含与亚烷基二醇流体和/或PAG流体复合的2,5-二巯基-1,3,4-噻二唑(DMTD)的碱土金属衍生物。此外，用于极压抗磨损的添加剂包含DMTD的碱金属衍生物或碱土金属衍生物与亚烷基二醇流体和/或PAG流体的复合物，其与有机磷化合物组合。
【专利说明】碱金属和碱土金属噻二唑添加剂及含其的润滑组合物
发明领域
[0001]本发明涉及能用作极压(“EP”)润滑剂添加剂的化合物。具体地，所述润滑剂添加剂为2，5- 二巯基-1，3，4-噻二唑(DMTD)的碱土金属衍生物与亚烷基二醇和/或聚亚烷基二醇(PAG)流体的复合物。
[0002]本发明还涉及提供优异的EP和抗磨损性能的添加剂组合物。更具体地，本发明涉及包含(a) DMTD的碱金属衍生物或碱土金属衍生物与亚烷基二醇和/或PAG流体的复合物以及(b)有机磷抗磨损添加剂的添加剂组合物。
[0003]背景
[0004]EP润滑脂在高荷载条件下起作用并要求高效的EP添加剂以防止磨痕和熔焊(welding)。DMTD衍生物作为抗磨损添加剂和EP添加剂是本领域公知的。能用作抗磨损添加剂的DMTD衍生物的实例包括如美国专利4，517，103和5，194，621中公开的DMTD的单硫化物和二硫化物二聚体、如美国专利5，102, 568,5, 055, 584和5，138，065中公开的DMTD的马来酸酯加合物，以及如美国专利5，849，925中公开的单烷基化衍生物和硫缩醛衍生物。
[0005]同样已知DMTD衍生物能提供通常由4球焊接测试(4_Ball Weld Test) (ASTMD-2596)测定的优异的抗熔焊性能。然而，这些衍生物通常呈现出通常由梯姆肯负荷测试(Timken Load Test) (ASTM D-2509)测定的较差的抗磨痕性能。
[0006]DMTD衍生物与PAG流体的复合物用于提供抗磨痕性能和抗熔焊性能是本领域公知的。用于产生噻二唑/PAG复合物的DMTD衍生物的实例包括如美国专利6，365，557、 6，489，484和6，620, 771中公开的DMTD的单硫化物和二硫化物的二聚体，DMTD的碱金属盐、DMTD的半酯和全酯马来酸酯加合物，DMTD的单烷基衍生物、单烷氧基衍生物和硫缩醛衍生物以及二聚体化的DMTD。
[0007]尽管DMTD衍生物与PAG流体的复合物是优异的EP添加剂，但它们不能提供充分的抗磨损性能以满足当前的性能水平，并且根据美国专利申请20090156444，只有二烷基二硫代磷酸钥能有效改善用这些DMTD复合物配制的EP润滑脂的抗磨损性能。代替上述复合物，本领域仍然存在对基于DMTD的添加剂组合物的需求，这种基于DMTD的添加剂组合物提供耐用的EP性能和有效的抗磨损性能，优选不含昂贵和/或有毒的金属，如钥和锑。
[0008]发明概述
[0009]本发明公开了用于润滑脂中的EP添加剂组合物，所述EP添加剂组合物包含与亚烷基二醇流体和/或PAG流体复合的2，5- 二巯基-1，3，4-噻二唑(DMTD)的碱土金属衍生物。
[0010]本发明还公开了用于润滑脂中的添加剂组合物。所述添加剂组合物包含以下化合物:
[0011 ] (a) DMTD的碱金属衍生物或碱土金属衍生物与亚烷基二醇流体和/或PAG流体的复合物；
[0012](b)有机磷化合物。
[0013]本发明还涉及包含以下组分的润滑剂组合物:[0014](a)主要量(即>95%)的基础润滑脂，如锂、锂复合物、铝复合物、钙复合物、有机粘土和聚脲；
[0015](b)⑴DMTD的碱土金属衍生物与亚烷基二醇流体和/或PAG流体的复合物；或者
[0016](2) (A)DMTD的碱金属衍生物或碱土金属衍生物与亚烷基二醇流体和/或PAG流体的复合物；和(B)有机磷抗磨损添加剂。
[0017]润滑脂中复合物的有效重量％范围为约0.25-3.0%，优选约0.5-2.0%，更优选约1.0-1.5%，并最优选约1.5% ;所述有机磷添加剂的含量可为约50-1500ppm，优选约100-1000ppm,更优选约 200_500ppm，且最优选约 330_400ppm。
[0018]发明详述
[0019]本发明提供包含与亚烷基二醇流体和/或PAG流体复合的DMTD衍生物的新型添加剂组合物，所述添加剂组合物为润滑组合物提供如梯姆肯负荷测试测定的抗磨痕性能。这些复合物包含具有以下通式的DMTD的碱土金属衍生物:
[0020]
【权利要求】
1.一种用于润滑脂的极压添加剂组合物，其包含与亚烷基二醇流体和/或聚乙二醇流体复合的2，5- 二巯基-1，3，4-噻二唑(DMTD)的碱土金属衍生物。
2.根据权利要求1所述的添加剂组合物，其中所述2，5-二巯基-1，3，4-噻二唑(DMTD)的碱土金属衍生物具有以下通式:
3.根据权利要求2所述的添加剂组合物，其中所述金属为镁或钙。
4.根据权利要求3所述的添加剂组合物，其中所述2，5-二巯基-1，3，4-噻二唑(DMTD)的碱土金属衍生物与三乙二醇单丁基醚复合。
5.一种用于润滑脂的极压抗磨损组合物，包含: (a)与亚烷基二醇流体和/或PAG流体复合的2，5-二巯基-1，3，4-噻二唑(DMTD)的碱金属衍生物或碱土金属衍生物，以及 (b)有机磷化合物。
6.根据权利要求5所述的组合`物，其中所述2，5-二巯基-1，3，4-噻二唑(DMTD)的碱金属衍生物或碱土金属衍生物具有以下通式:
7.根据权利要求6所述的组合物，其中所述碱金属为锂或钾，且所述碱土金属为镁或钙。
8.根据权利要求7所述的组合物，其中所述2，5-二巯基-1，3，4-噻二唑(DMTD)的碱金属衍生物或碱土金属衍生物与三乙二醇单丁基醚复合。
9.根据权利要求7所述的组合物，其中所述有机磷酸酯化合物为磷酸酯胺盐或金属二硫代磷酸酯。
10.一种润滑组合物，包含: (a)至少约95wt%的基础润滑脂，以及 (b)(I)约0.25-3.0wt%的DMTD的碱土金属衍生物与亚烷基二醇流体和/或PAG流体的复合物；或 (2)约0.25-3.0wt%的DMTD的碱金属衍生物或碱土金属衍生物与亚烷基二醇流体和/或PAG流体的复合物；以及约50-1500ppm的有机磷抗磨损添加剂。
11.根据权利要求10所述的组合物，其中所述2，5-二巯基-1，3，4-噻二唑(DMTD)的碱金属衍生物或碱土金属衍生物具有以下通式:
12.根据权利要求11所述的组合物，其中所述碱金属为锂或钾，且所述碱土金属为镁或钙。
13.根据权利要求12所述的组合物，其中所述2，5-二巯基-1，3，4-噻二唑(DMTD)的碱金属衍生物或碱土金属衍生物与三乙二醇单丁基醚复合。
14.根据权利要求12所述的组合物，其中所述有机磷酸酯化合物为磷酸酯胺盐或金属二硫代磷酸酯。
15.根据权利要求10所述的组合物，其中所述复合物的含量为约0.50-2.0wt%，且当选择(b) (2)时，所述有机磷化合物的含量为约100-1000ppm。
16.根据权利要求15所述的组`合物，其中所述复合物的含量为约1.0-1.5wt%，且当选择(b) (2)时，所述有机磷化合物的含量为约200-500ppm。
17.根据权利要求12所述的组合物，其中所述复合物的含量为约0.50-2.0wt%,且当选择(b) (2)时，所述有机磷化合物的含量为约100-1000ppm。
18.根据权利要求17所述的组合物，其中所述复合物的含量为约1.0-1.5wt%，且当选择(b) (2)时，所述有机磷化合物的含量为约200-500ppm。
19.根据权利要求18所述的组合物，其中所述复合物的含量为约1.5wt%，且当选择(b)(2)时，所述有机磷化合物的含量为约330-400ppm。
20.根据权利要求19所述的组合物，其中所述有机磷酸酯化合物为磷酸酯胺盐或金属二硫代磷酸酯。
【文档编号】C08C19/00GK103502278SQ201280021075
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2012年5月4日 优先权日:2011年5月9日
【发明者】罗纳德·J·泰珀, 加斯顿·A·艾吉兰 申请人:范德比尔特化学品有限责任公司