专利名称：齿轮油组合物、其制备和使用方法
技术领域：
本发明通常涉及适合用作润滑剂，更具体地用作齿轮油的组合物。 背景齿轮油用于工业应用以及移动设备例如汽车、拖拉机等等(统称为“设备”)中。 当在某些应用中使用时，齿轮油作为移动部件(例如牵引驱动器)之间的油膜存在。在牵 引驱动器应用中，动力通过齿轮油膜传输。在一些应用(例如末级减速齿轮的准双曲面齿 轮)中，非常希望在齿轮间形成/保留厚油膜。油膜厚度增加到足够水平可保护摩擦表面 不受损坏，大大提高齿轮和/或轴承疲劳寿命和载荷耐受性特性。牵引系数为移动载荷所需的力除以该载荷。该系数数值表示润滑剂膜被剪切的容 易程度。希望齿轮油具有低牵引系数，因为牵引系数越低，由于润滑剂剪切而耗散的能量越 少。除了具有低牵引系数之外，对于齿轮油重要的是具有高压力-粘度系数。压力粘 度系数(“PVC”)是指当所有其它因素(材料、温度、几何结构、速度、载荷)恒定时置于动 态载荷区处的油膜上的载荷(压力)与该载荷处的油膜厚度(粘度)之间的关系。根据如 美国齿轮制造商协会(AGMA)信息表AGMA 925-A03中所提到的数学估算在特定条件组(弹 性流体动力学状态，也称作EHL或EHD状态)下齿轮油的压力粘度系数对于油膜厚度是固 定值。希望齿轮油具有高PVC值。美国专利公布第2007/0027042号公开了齿轮油组合物，其包含两种具有不同运 动粘度的矿物基础油和/或烃基合成油，一种在100°c下的运动粘度为3. 5-7mm2/s，另一种 在100°C下的运动粘度为20-52mm7s。美国专利公布第2007/0078070号公开了齿轮油组 合物，其包含至少一种II类基础油料和至少一种低挥发性低粘度聚α烯烃基础油料。仍然需要具有低牵引系数、高压力-粘度系数和最佳膜厚度性质的齿轮油组合 物。发明概述一方面，本发明涉及齿轮油组合物，其包含a)基础油，其含有至少一种聚α烯烃 基础油料与在100°c下运动粘度为3-120mm2/S且粘度指数为至少60的矿物油基础油料的 协同混合物；b)0. 001-30wt%的至少一种添加剂，所述添加剂选自牵引降低剂(traction reducers)、分散剂、粘度改进剂、降倾点剂、消泡剂、抗氧剂、防锈剂、金属钝化剂、极压剂、 磨擦改进剂和它们的混合物；其中所述聚α烯烃以使齿轮油组合物在40%的滑动/滚动 比下在15mm2/s下的牵引系数为0. 030或更低且在80°C、20牛顿载荷和1. lm/s滚动速度 下的压力粘度系数为至少16. OGPa-1的协同量存在。另一方面，本发明涉及改善齿轮油的牵引系数性质的方法，所述方法包括向通常 用于制备齿轮油的基础油中加入协同量的至少一种聚α烯烃以使所述齿轮油在15mm2/s 下的牵引系数为0. 030或更低。在一个实施方案中，基于所述齿轮油组合物的总重量，加到 基础油基料中的聚α烯烃的足够量为5_48wt%。附图简述
图1为比较不同温度下实施例1-5的齿轮组合物的压力粘度系数的曲线图。图2为比较不同温度下实施例1-5的齿轮组合物的膜厚度的曲线图。发明详述除非另有陈述，否则以下术语将贯穿本说明书使用并将具有以下含义。“运动粘度”为重力下流体抗流动性的测量结果(以mm2/S为单位)，通过ASTM D445-06 测定。“粘度指数” (VI)为表示温度变化对油的运动粘度的影响的经验性的无单位数值。 油的VI越高，其粘度随温度改变的趋势越低。粘度指数根据ASTM D 2270-04测量。冷启动模拟器表观粘度(CCS VIS)是以毫帕秒mPa. s为单位的测量值，用于测定 润滑基础油在低温和高剪切条件下的粘性性质。CCSVIS由ASTM D 5293-04测定。基础油的沸程分布，以wt %表示，是采用模拟蒸馏法(SIMDIS)按ASTM D 6352-04 “气相色谱法测定沸程为174-700°C的石油馏出物的沸程分布”测定的。“Noack挥发度”是按油质量定义的，以表示，当油在250°C下加热，以恒定的 空气流将其带出60分钟时的损失量，按照ASTMD5800-05程序B测定。使用布氏粘度来确定冷温操作期间润滑剂的内流体摩擦力，其可由ASTM D2983-04来测定。“倾点”是测量在特定的小心控制的条件下基础油样品将要开始流动时的温度，可 按ASTM D 5950-02对其进行测定。“自燃温度”是流体与空气接触时会自动点燃时的温度，其可按ASTM 659-78进行 测定。“牵引系数”是一个内在的润滑剂性能指标，以摩擦力F与法向力N之无量纲的比 值表示，其中摩擦力是一种抵抗或阻碍滑动或滚动表面间的运动的机械力。牵引系数可用 PCS仪器有限公司的MTM牵引测量系统来测定，该系统配有一个直径19mm的抛光球(SAE AISI52100钢)，其与一个直径46mm的平坦抛光圆盘(SAE AISI 52100钢)成22度角。钢 球和圆盘独立地在以下条件下测量3米/秒的平均滚动速度，滑动与滚动比为40%，和载 荷为20牛顿。滚动比的定义为球和盘之间滑动速度的差除以球和盘的平均速度，即滚动比 =(速度1-速度2)/((速度1+速度2)/2)。分子量通过ASTM D2503-92 (2002年重新核准)测定。所述方法使用蒸气压力的 热电测量(VPO)。在样品体积不足的情况下，可使用备选的ASTM D2502-04方法；且在使用 该方法的地方，将其指出。密度是由ASTM D4052_96(2002再颁)测定的。将样品引入振荡样品管并将因管 质量改变而引起的振荡频率变化值与校正数据结合来确定样品的密度。组分A-V类聚α烯烃(“ΡΑ0”)基础油基料的组分A为IV类基础油或不同的IV 类基础油的混合物。IV类基础油料由聚α烯烃(“ΡΑ0”)组成，与对添加剂依赖性较小的 II类油和III类油的那些相比，其提供优异的挥发性、热稳定性、氧化稳定性和倾点特性。
PAO包含一类通过催化低聚(聚合成低分子量产物)线性α烯烃制造的烃，所述 线性α烯烃的典型范围为1-辛烯到1-十二碳烯，但还可使用低级烯烃例如乙烯和丙烯的 聚合物，包括乙烯与高级烯烃的共聚物。高粘度PAO可通过在聚合催化剂(例如费-托催 化剂，例如包括三氯化铝、三氟化硼或三氟化硼与水、醇例如乙醇、丙醇或丁醇、羧酸或酯例如乙酸乙酯或丙酸乙酯的络合物)存在下使α-烯烃聚合来方便地制成。在一个实施方案中，所用的PAO主要为α-烯烃，也就是线性端位烯烃。“主要”是 指所述PAO含有约50摩尔％以上的α-烯烃。在另一实施方案中，所述PAO为高粘度ΡΑ0， 其包含α-烯烃的加氢聚合物或低聚物。所述α-烯烃包括但不限于C2至约C32 α-烯烃， 例如1-辛烯、1-癸烯、1-十二碳烯等等。在一个实施例中，所述PAO为选自聚-1-辛烯、 聚-1-癸烯和聚-1-十二碳烯中的α -烯烃。所述组合物中使用的PAO产品可具有宽范围的粘度，从低粘度(100°C下约2mm2/ s)的高流动流体变化到在100°C下粘度超过1000mm2/S(CSt)的较高分子量的粘性物质。在 一个实施方案中，PAO产品在40°C下具有40-500mm2/S(CSt)的粘度。在一个实施方案中，用 作组分A的PAO的粘度在40°C下大于或等于约80mm2/S且在100°C下小于或等于约20mm2/ s。在另一实施方案中，所述PAO基础油料的运动粘度在40°C下在80-110mm2/s范围内，且 其运动粘度在100°C下为10-16mm2/s且粘度指数为140-160。在又一实施方案中，所述PAO 基础油料为不同PAO的调和物，一种在40°C下具有30-60mm2/S的粘度且另一种在40°C下 具有300-600mm2/S的粘度，使得PAO调和物在40°C下具有100mm2/s的粘度。组分B-矿物油组分B为矿物油或矿物油混合物。所述矿物油可为链烷属油和环 烷属油中的任一种或它们的混合物。矿物油可通过对通过常压蒸馏或真空蒸镏原油生成的 润滑油馏分进行一种或多种精炼加工例如溶剂脱浙青、溶剂萃取、加氢裂解、溶剂脱蜡、催 化脱蜡、加氢精制、硫酸处理和粘土处理而得到。在一个实施方案中，用作组分B的矿物油可含有占所述齿轮油组合物总重量的 50wt%或更低的量的合成油例如聚-α -烯烃、乙烯-α -烯烃共聚物和酯基的合成油。在一个实施方案中，组分B为100°C下运动粘度为3-120mm2/S且粘度指数为至少 60的矿物油(或矿物油和/或烃基合成油的调和物)。在另一实施方案中，组分BSiocrc 下运动粘度为2. 3-3. 4mm2/s且由ASTM D3238 (R2000)定义的％ Cp为70或更高的矿物油， ASTM D 3238为通过ndM方法计算石油的碳分布和结构族分析的标准试验方法。在又一实 施方案中，组分B为40°C下运动粘度小于80mm2/s的基础油基料，其包含以下各物的混合 物“低粘度”矿物油和/或100°C下运动粘度为3. 5-7mm2/s的合成油；和“高粘度”基于矿 物的油和/或100°C下运动粘度为20-52mm7s的烃基合成油。在一个实施方案中，所述基础油基料含有足量的矿物油和PAO油使得所述基础油 基料的运动粘度在100°C下在10mm2/s与15mm2/s之间；运动粘度在40°C下在95mm2/s与 IlOmmVs之间；且粘度指数在95与175之间。 其它任选的组分掺入协同量的矿物油和PAO油使得组合物具有低牵引系数而 不需要现有技术中的牵引降低剂。然而，在一个实施方案中，可将少量牵引降低剂(例如 0. 5-10wt% )掺入所述齿轮油组合物中。牵引降低剂的实例包括ExxonMobil的Norpar 流体(包含正构链烷烃)、Isopar 流体(包含异构链烷烃)、Exxsol 流体(包含脱芳构 化的烃流体)、varsoiTM流体(包含脂族烃流体)和它们的混合物。在一个实施方案中，所述齿轮油组合物包含0. 01_30衬％的一种或多种选自以下 各物的添加剂分散剂、粘度指数改进剂、降倾点剂、消泡剂、抗氧剂、防锈剂、金属钝化剂、 极压剂、磨擦改进剂等，以满足多样化的特性，例如与磨擦、氧化稳定性、清洁度和消泡等有 关的特性。
分散剂的实例包括基于聚丁烯基丁二酸酰亚胺、聚丁烯基丁二酸酰胺、苯甲基胺、 丁二酸酯、丁二酸酯-酰胺和其硼衍生物的分散剂。在使用时，通常以0. 05-7wt %的量采用 无灰分散剂。在一个实施方案中，所述分散剂选自多乙烯多胺(例如三乙烯四胺五胺)与 通过使分子量为约700-1400的聚烯烃与不饱和多羧酸或酸酐(例如马来酸酐)反应制得 的烃取代的酸酐的反应产物。
金属清净剂的实例包括含有钙、镁、钡等的磺酸盐、酚盐、水杨酸盐的金属清净剂。 在使用金属清净剂时，通常以0. 05-5wt%的量掺入。抗氧剂的实例包括但不限于胺基抗氧剂，例如烷基化的二苯胺、苯基-α-萘胺 和烷基化的苯基-χ-萘胺；基于苯酚的抗氧剂，例如2，6-二叔丁基苯酚、4，4'-亚甲基 双-(2，6-二叔丁基苯酚)和3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸异辛酯；基于硫的抗氧 齐U，例如3，3'-硫代二丙酸二月桂酯；和二硫代磷酸锌。在使用时，抗氧剂以0.05-5wt% 的量掺入。消泡剂任选可以IO-IOOppm的量掺入。消泡剂的实例包括但不限于二甲基聚硅氧 烷、聚丙烯酸酯和其氟衍生物和全氟聚醚。防锈剂可以0-30wt%的量使用。实例包括脂肪 酸、烯基丁二酸半酯、脂肪酸皂、烷基磺酸盐、多元醇/脂肪酸酯、脂肪酸胺、氧化石蜡和烷 基聚氧乙烯醚。磨擦改进剂可以0.05_5wt%的量掺入。实例包括但不限于基于有机钼的化合物、 脂肪酸、高级醇、脂肪酸酯、硫化的酯、磷酸酯、酸性磷酸酯、酸性亚磷酸酯和磷酸酯的胺盐。抗磨剂和/或极压剂可以0. l_10wt%的量掺入。抗磨剂和/或极压剂的实例包括 无金属的含硫物质，包括硫化烯烃、二烷基多硫化物、二芳基多硫化物、硫化的脂肪和油、硫 化脂肪酸酯、三硫酮(trithione)、硫化的C2-C8单烯烃低聚物、硫代磷酸化合物、硫化萜烯、 硫代氨基甲酸酯化合物、硫代碳酸酯化合物、亚砜、硫醇亚磺酸酯等等。其它实例包括无金 属的含磷耐磨和/或极压添加剂，例如磷酸的酯、磷酸和磷酸酯的胺盐、和上述物质的部分 和全部硫代类似物。在一个实施方案中，所述组合物包含作为抗磨剂的酸性磷酸酯，其中该 试剂具有式R1O(R2O) P(O)OH,其中R1为氢或烃基且R2为烃基。降倾点剂可以0. 05_10wt%的量掺入。实例包括但不限于乙烯/乙酸乙烯酯共聚 物、氯化链烷烃与萘的缩合物、氯化链烷烃与苯酚的缩合物、聚甲基丙烯酸酯、聚烷基苯乙 烯、氯化蜡_萘缩合物、乙酸乙烯酯_富马酸酯共聚物等等。在一个实施方案中，所述组合物还包含聚氧化亚烷基二醇、聚氧化亚烷基二醇醚 和酯中的至少一种作为增溶剂，其量为10-25wt%。实例包括二元酸(例如邻苯二甲酸、丁 二酸、烷基丁二酸、烯基丁二酸、马来酸、壬二酸、辛二酸、癸二酸、富马酸或己二酸或亚油酸 二聚物)与醇(例如丁醇、己醇、2-乙基己醇、十二醇、乙二醇、二甘醇单醚或丙二醇)的酯； 和5-18个碳原子的单羧酸与多元醇(例如新戊二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇 或三季戊四醇)的酯；聚氧化亚烷基二醇酯；和磷酸酯。在一个实施方案中，所述组合物还包含至少一种金属钝化剂，且有时具体为铜钝 化剂。实例包括噻唑、三唑和噻二唑。所述噻唑和噻二唑的具体实例包括2-巯基_1，3， 4-噻二唑、2-巯基-5-烃基硫代-1，3，4-噻二唑、2-巯基-5-烃基二硫代-1，3，4-噻二唑、 2，5-双-(烃基硫代)-1，3，4-噻二唑和2，5-双-(烃基二硫代)-1，3，4-噻二唑。其它合 适的铜腐蚀抑制剂包括咪唑啉、上述物质，等等。
在一个实施方案中，所述组合物还包含至少一种粘度改进剂，其量为 0. 50-10wt%。粘度改进剂的实例包括但不限于聚甲基丙烯酸酯型聚合物、乙烯-丙烯共聚 物、苯乙烯_异戊二烯共聚物、水合苯乙烯_异戊二烯共聚物、聚异丁烯和它们的混合物的 集合。在一个实施方案中，所述粘度改进剂为重均分子量为25，000-150, 000且剪切稳定性 指数小于5的聚甲基丙烯酸酯与重均分子量为500，000-1，000，000且剪切稳定性指数为 25-60的聚甲基丙烯酸酯的调和物。本发明的齿轮油组合物的特征在于具有使所述组合物具有低牵引系数、高压 力-粘度系数和最佳膜厚度性质的协同量的矿物基础油料和PAO基础油料。在一个实施方 案中，PAO基础油料的该协同量为5-48wt% (基于所述齿轮油组合物的总重量)。在第二 实施方案中，PAO基础油料的协同量为15-40wt%。在第三实施方案中，PAO基础油料的协 同量为25-30wt%。在第四实施方案中，PAO基础油料的协同量为至少40wt%。在第五实 施方案中，PAO基础油料的协同量为10-35wt%。 在一个实施方案中，所述齿轮油包含以下各物的调和物5-48wt% (基于所述齿 轮油组合物的总重量)的40°C下运动粘度为70-120mm7S、100°C下运动粘度为12-18mm2/S 且粘度指数为130-160的PAO基础油料；和25-75衬％的40°C下运动粘度为40-120mm2/S、 100°C下运动粘度为8-14mm2/S且粘度指数为80-120的II类中性基础油。ffil 在一个实施方案中，具有矿物基础油与异构化基础油的协同组合的齿轮油 组合物在15mm2/S下的牵引系数为0. 030或更低，在80°C、20牛顿载荷和1. lm/s滚动速度 下压力粘度系数大于15. OGPa-1且在80°C下膜厚度大于175nm。在另一实施方案中，所述齿 轮油组合物在90°C下膜厚度为至少ieOnm或在100°C下膜厚度为130nm。在第三实施方案 中，所述齿轮油组合物在70-100°C范围的温度、20牛顿载荷和1. lm/s滚动速度下压力粘度 系数为至少15. SGPa—1。在第四实施方案中，所述齿轮油组合物在15mm2/S下在40%的滑动 /滚动比下牵引系数为0. 030或更低。在一个用作汽车齿轮油的实施方案中，所述组合物符合指定粘度等级的SAE J306 规格。例如，根据SAE J-306的规格，20小时试验之后，SAE 90齿轮油在100°C (212° F) 下的测量粘度必须超过13. 5mm2/S。在又一实施方案中，所述组合物符合工业规格SAE J2360、APIGL-5和API MT-I和 军用规格MIL-PRF-2105E品质水平中的至少一种。制备方法可将配制齿轮油组合物所用的添加剂个别或以各种次级组合形式调和 到基础油调和物中。在一个实施方案中，所有组分使用添加剂浓缩物(即添加剂加稀释剂， 例如烃溶剂)同时调和。使用添加剂浓缩物带来的好处是当各成份以添加剂浓缩物形式合 并时提供了互容性。在另一实施方案中，所述组合物通过在适当温度例如60°C下混合基础油与添加剂 直到均勻来制备。应用所述组合物可用于任何系统中，所述系统包括含有任何种类的齿轮和滚动 零件轴承的零件或部件。在一个实施方案中，所述组合物用作润滑工业齿轮例如直齿轮和 伞齿轮、螺旋齿轮和螺旋伞齿轮、准双曲面齿轮、蜗杆等等的齿轮油。在另一实施方案中，所 述组合物用于汽车/移动设备应用和部件中，包括飞行器推进系统、飞行器变速装置、风轮 机齿轮、汽车驱动机构、变速装置、分动箱和汽车、卡车及其它机器中的差动器。在又一实施方案中，所述组合物用于风轮机、塑料挤出机齿轮箱和电力发电系统或纸张、钢铁、油品、纺 织、木材、水泥工业中使用的高载荷齿轮箱，等等。实施例。提供以下实施例作为本发明各方面的非限制性说明。除非另外指明，否 则实施例中的组分如下(且在表1中以wt%表示)RLOP 为得自 Chevron Corporation 的 Chevron 600R II 类重质中性油。PAO 8为从包括Chevron Phillips的各种来源作为Synfluid PA08cSt商购得 到的高度支化的异链烷属的聚α烯烃，其100°C下的运动粘度为约7.8，40°C下的运动粘度 为46. 6，粘度指数为138且倾点为-57°C。 PAO 40 为从包括 Chevron Phillips 的各种来源作为 Synfluid PA0 40 cSt 商购 得到的高度支化的异链烷属的聚α烯烃，其100°C下的运动粘度为约40，40°C下的运动粘 度为410，粘度指数为145且倾点为_34°C。添加剂X为从各种来源购得的工业齿轮含硫磷极压添加剂。运动粘度、折射指数和密度为使用本领域已知的方法测量的基础油基料调和物 的性质。所述实施例中齿轮油的牵引系数使用本领域已知的方法和设备测量/计算，例 如美国专利第6691551号中公开的牵引系数测量设备或Santotrac设计的用于在至少 300, OOOpsi的高压下在弹性流体动力学(EHD)状态下测量的Twin-Disc机。EHL膜厚度使用本领域已知的方法，例如美国齿轮制造商协会(AGMA)信息表AGMA 925公式65，进行计算，其中EHL膜厚度根据元件的操作温度确立。油膜厚度通过油对接触 入口处表面的形状、温度和速度的反应来测定。所述厚度强烈取决于夹带速度和油粘度。压 力-粘度系数(“PVC”)使齿轮油的EHL膜生成能力量化，其可通过已知方法测量。PVC可 通过使用高压装置评估作为压力的函数的粘度直接测量，或通过以光学干涉仪测量膜厚度 间接测量。PVC为绘制粘度的对数与压力的曲线的斜率。实验结果确定向矿物油中协同加入至少一种PAO基础油料有助于改善齿轮油 组合物的牵引系数，在15 °C下降低牵引系数至少10%，达到0. 030或更低，对于含有 25-75wt%的至少一种PAO基础油料的组合物来说，其牵引系数值为0. 028或更低。数据确 定向现有技术中的齿轮油组合物的基础油基料(例如含有矿物油的基础油基料)中掺入 协同量的PAO基础油料提供具有低牵引系数(例如0. 030或更低)和高压力粘度系数或 PVC(例如在65°C或更高温度即齿轮元件的典型温度下大于15. 0)的所要最佳性质的齿轮 油组合物。令人惊讶地，加入过量PAO可提供降低的PVC值，其中含有50-75% PAO的组合 物的PVC值小于纯PAO或纯矿物组合物的PVC值。因此，在这些情况下观察到对抗效应。图1和图2为比较作为温度的函数的齿轮油实施例的膜厚度(折射指数经校正) 和压力粘度系数的曲线。如图1所示，基本由现有技术中的II类中性油组成的齿轮油组合 物展示相对缓和的PVC曲线，所述PVC曲线在100°C下展现向约14. 5GPB-1或更低下降的趋 势。基本由至少一种PAO基础油料组成的齿轮油组合物展现60-70°C范围内比II类基础油 低的PVC值；其PVC值在小于70°C下为约15GPET1或更低，其PVC值在约60°C下为13. SGPa"1。 如实施例中所示，合并现有技术基础油与协同量的PAO基础油料(例如75% RLOP 600R和 25% ΡΑ0)引起60-100°C广泛范围中的PVC值显著改善，在约80°C下该值大于19GPET1。并 且，如所示，该组合物展示良好的协同作用，在80°C和100°C下测量的PVC值大于仅PAO基 础油或仅II类齿轮油的对应值。令人惊讶地，含有过量PAO的组合物展现相反效应。含有50%或更多PAO的组合物在80°C下展示比仅PAO基础油或仅现有技术II类齿轮油的相应 PVC值低的PVC值。对于含有少量II类中性基础油和大量PAO基础油料(即25% RLOP 600R和75% ΡΑ0)的组合物观察到最大对抗作用。所述组合物在60-80°C范围内展现对抗 地降低的PVC值。表 1 出于本说明书和所附权利要求的目的，除非另外标明，表达量、百分比或比例的所 有数和说明书和权利要求所用的其它数都应理解为在所有情况下用术语“约”做修饰。因 此，除非有相反的明示，以下说明书和所附权利要求所列出的数值参数是近似值，可根据要 设法获得的期望性质和/或测量该值的仪器的精度而变动，因此包括用以测定所述值的设 备或方法的误差的标准偏差。除非明确指出仅指供选物或供选物互相排斥，否则尽管公开 内容提出仅指供选物和“和/或”的限定，但是权利要求书中使用术语“或”用以指“和/ 或”。词语“一种”或“一个”当在权利要求书和/或说明书中与术语“包含”组合使用时可 意谓“一种”，但它也符合“一种或多种”、“至少一种”和“一种或多于一种”的含义。此外， 本文公开的所有范围是包含端点的并可以独立组合。通常，除非另有说明，单数元素可以用 于复数意义且反之亦然，而不损失概括性。本文所用术语“包括”和其文字变体意指非限定 的，以使例举出的条目不排除可取代或加入所列条目的其它类似条目。打算可将本发明的一个实施方案的上下文中所讨论的本发明的任何方面贯彻于 或适用于本发明的任何其它实施方案。类似地，本发明的任何组合物可以是本发明的任何 方法或工艺的结果或可用于本发明的任何方法或工艺。所撰写的说明书使用实施例来公开 本发明，包括最佳实施方式，并也能够使任何本领域技术人员实施和使用本发明。专利范围 由权利要求限定，并可包括本领域技术人员能够想到的其它实施例。这些其它实施例打算 包括在权利要求的范围内，如果它们的构成元素与权利要求的文字语言没有差异的话，或 者如果它们包括与权利要求文字语言无本质差异的等价构成元素的话。通过参考将本文提 到的所有引用明确地包括在本文中。
权利要求
齿轮油组合物，包含a)基础油，其包含至少一种聚α烯烃(PAO)基础油料与在100℃下的运动粘度为3-120mm2/s且粘度指数为至少60的矿物基础油料的混合物；b)0.001-30wt％的至少一种添加剂，所述添加剂选自牵引降低剂、分散剂、粘度改进剂、降倾点剂、消泡剂、抗氧剂、防锈剂、金属钝化剂、极压剂、磨擦改进剂和它们的混合物；其中所述聚α烯烃基础油料以使所述齿轮油组合物在40％的滑动/滚动比下在15mm2/s下的牵引系数为0.030或更低且在80℃、20牛顿载荷和1.1m/s滚动速度下的压力粘度系数为至少15.0GPa-1的协同量存在。
2.权利要求1的组合物，其中所述PAO基础油料以使得所述齿轮油在70-100°C的温度 范围内、20牛顿载荷和1. lm/s滚动速度下的压力粘度系数为至少15. SGPa—1的协同量存在。
3.权利要求1的组合物，其中基于所述齿轮油组合物的总重量，所述PAO基础油料的存 在量为5- 48wt%。
4.权利要求3的组合物，其中基于所述齿轮油组合物的总重量，所述PAO基础油料的存 在量为15-40wt %，且优选基于所述齿轮油组合物的总重量，所述PAO基础油料的存在量为 25-35wt%。
5.权利要求4的组合物，其中所述齿轮油组合物在70-100°C的温度范围内的压力粘度 系数为至少16. SGPa"1 ο
6.权利要求1的组合物，其中所述齿轮油组合物在40%的滑动/滚动比下在15mm2/s 下的牵引系数小于0. 028。
7.权利要求6的组合物，其中所述齿轮油组合物在40%的滑动/滚动比下在15mm2/s 下的牵引系数小于0. 026。
8.权利要求1的组合物，其中所述齿轮油组合物具有选自下组的膜厚度在80°C下为 至少175nm，在90°C下为至少160nm或在100°C下为至少130nm。
9.权利要求1的组合物，其中所述PAO基础油料在40°C下的运动粘度为40-500mm2/s。
10.权利要求1的组合物，其中所述PAO基础油料在100°C下的运动粘度为10-16mm2/ s且粘度指数为140-160。
11.权利要求1的组合物，其中所述矿物油在100°C下的运动粘度为2.3-3. 4mm2/s且 由ASTM D 3238(R2000)定义的％ Cp为70或更高。
12.权利要求1的组合物，其中所述矿物油在40°C下的运动粘度小于80mm2/S，其包 含至少一种矿物油和100°C下的运动粘度为3. 5-7mm2/s的合成油；和至少一种矿物油和 100°C下的运动粘度为20-52mm7s的合成油的混合物。
13.权利要求1的组合物，其中所述矿物油为II类中性基础油，其在40°C下的运动粘 度为80-120mm2/S，在100°C下的运动粘度为10-14mm2/S且粘度指数为80-120。
14.一种改善齿轮油组合物的牵引性质的方法，所述方法包括向包含至少一种在 100°C下运动粘度为3-120mm2/S且粘度指数为至少60的矿物油的基础油基料中加入协同 量的至少一种聚α烯烃(PAO)基础油料，以使所述齿轮油组合物在40%的滑动/滚动比下 在15mm2/S下的牵引系数为0. 030或更低，在70-100°C的温度范围内、20牛顿载荷和1. Im/ s滚动速度下的压力粘度系数为15. 5GPB-1或更高且在80°C下的膜厚度大于175nm，其中所 述PAO基础油料在40°C下的运动粘度为80-110mm2/S且在100°C下的运动粘度为10_16mm2/S且粘度指数为140-160，其中基于所述齿轮油组合物的总重量，所述协同量为5-48wt%， 优选15-4(^1%且更优选25-35wt%。
全文摘要
提供了齿轮油组合物。所述组合物包含矿物油基础油料和聚α烯烃(PAO)基础油料的协同调和物，使得所述油组合物在40％的滑动/滚动比下在15mm2/s下牵引系数为0.030或更低且在80℃、20牛顿载荷和1.1m/s滚动速度下压力粘度系数为至少16.0。在一个实施方案中，基于所述齿轮油组合物的总重量，PAO基础油料的协同量为5-48wt％。
文档编号C10N30/12GK101842468SQ200980100882
公开日2010年9月22日 申请日期2009年5月29日 优先权日2008年6月4日
发明者A·G·希, T·米勒 申请人:雪佛龙美国公司