质上增加（图12)。PCMS还具有比PPMS更高的 EHD摩擦温度稳定性。这些结果证实了硅氧烷基牵引流体中环支链含量与EHD摩擦之间的 相关性。
[0116] 现在参见图13和图14,针对表3的极限EHD摩擦系数以图表方式绘制了表2的 压力-粘度指数数据。一般来讲，证实了两种特性之间的正相关性。对于PPMS样品，在压 力-粘度指数与极限EHD摩擦系数之间存在强相关性（参见图13)。
[0117] 压力-粘度指数与极限EHD摩擦之间的相关性在研宄所有测试的样品时不是那么 明显（参见图14)。虽然如此，但可以在各个温度处大致画出趋势线以将压力-粘度指数与 极限EHD摩擦系数相关联。
[0118] 根据本公开而制备和使用的聚硅氧烷润滑剂可根据其长度、支链含量和支链结构 而表现出宽牵引性能。具有高芳基和环烷基环结构含量的聚硅氧烷具有比不含环支链结构 的聚硅氧烷（诸如PDMS)更高的EHD摩擦。对于具有相同环含量的聚硅氧烷，更大的环烷 基支链（PCMS)比芳基支链（PPMS)更多地增大EHD摩擦。存在最佳的环支链密度以最大程 度提高分子互锁对EHD摩擦的贡献。PPMS-4和PCMS-2接近该最佳值，但H)PS-1则超出。 增加聚硅氧烷环支链密度和环支链尺寸导致分子刚性的增加，从而产生刚性杆状构象，这 有助于高压力-粘度指数以及高EHD摩擦。对于相同百分比的支链密度，具有更大、更柔的 环结构（环己基）的聚硅氧烷比具有更小、更刚硬的环（苯基）的聚硅氧烷表现出更高且 随温度更稳定的EHD摩擦。
[0119] 根据活化能与压力-粘度指数之间的相关性，高度支化的聚硅氧烷的粘度和压 力-粘度指数随着温度的增加而显著降低。在根据本公开而制备和使用的聚硅氧烷牵引流 体的压力-粘度指数与极限EHD摩擦系数之间存在正相关性。所观察到的相关性在具有相 同类型的支链结构的材料中更大。
[0120] 本公开的牵引流体的支链含量与牵引性能的相关性以及注意到的压力_粘度指 数相对于聚合度的不变性表明粘度可通过减小聚合度而降低。只要支链类型和含量保持相 同，即可预计本文的聚硅氧烷牵引流体的各种类可维持相似的牵引性能，而不论聚合度如 何。因此，粘度主导的现象（诸如成膜和流体循环）可针对不同的应用而变化，同时维持适 当高的EHD摩擦。
[0121] 根据本公开的另一个方面，提供了增大机件中的滚动或滑动表面之间的界面摩擦 的方法。现在参见图15,方法100-般包括以下步骤：提供具有第一和第二表面的机件110 ; 在第一与第二表面之间提供牵引流体120 ;以及允许第一表面滚过或滑过第二表面130,牵 引流体导致第一与第二表面之间的界面摩擦增大。在该方法中，这两个表面代表机件中处 于弹性流体动力学润滑（EHL)下的摩擦界面。或者，第一和第二表面为陶瓷或金属表面；或 者，这两个表面为金属表面。机件可包括但不限于滚动元件轴承、滑动轴承、齿轮、凸轮及凸 轮从动件或牵引传动件。
[0122] 用于该方法100的牵引流体可包含本文所述的对应于如前文所述的结构S(III) 的任何聚硅氧烷基础油；或者，聚硅氧烷基础油对应于如前文所述的结构S(II)或S(IV)。 任选地，牵引流体还可以包含至少一种作为以下群组中的一者而选择的功能添加剂：本领 域技术人员已知的极压添加剂、抗磨损添加剂、抗氧化剂、消泡剂、金属减活剂、洗涤剂、分 散剂、抗菌剂、防腐剂、粘着性添加剂、摩擦改性剂和腐蚀抑制剂。牵引流体还可以包含具有 15与500之间的聚合度的相容基础油，而该相容基础油被选择为具有5与30重量％之间的 苯基甲基D单元含量的聚二甲基硅氧烷或聚（苯基甲基二甲基）硅氧烷。
[0123] 已出于举例和说明的目的提出了对本发明的各种形式的上述说明。其并非意图详 尽列举本发明或将本发明限制为所公开的精确形式。按照上述教导内容许多修改形式或变 型形式为可行的。选择并描述所讨论的形式，以对本发明的原则和其实际应用提供最佳举 例说明，从而使本领域的普通技术人员能够在各种形式中结合适用于设想的特定应用的各 种修改形式来利用本发明。当根据公平、合法和公正地赋予其权利的范围进行解释时，所有 这些修改形式和变型形式都在如通过所附权利要求确定的本发明的范围的内。
【主权项】
1. 一种能够在两个机械表面相对于彼此移动时增大这两个表面之间的界面摩擦的牵 引流体，所述牵引流体包含： 对应于以下结构式的聚硅氧烷基础油：其中对R和R'独立地选择，以使得R为具有1-3个碳原子的烷基基团；R'为具有 5-20个碳原子的环烷基或二环烷基基团；m为整数；并且η为整数或0,而5〈 (m+n)〈100且 0· 50〈m/ (m+n)〈1. 00〇2. 根据权利要求1所述的牵引流体，其中R为甲基基团并且R'为环己基或环戊基基 团。3. 根据权利要求1或2所述的牵引流体，其中所述牵引流体还包含作为以下群组中的 一者而选择的至少一种功能添加剂：极压添加剂、抗磨损添加剂、抗氧化剂和腐蚀抑制剂。4. 根据权利要求1-3所述的牵引流体，其中所述牵引流体还包含一种或多种具有15与 500之间的聚合度的相容基础油；所述相容基础油被选择为具有5与30重量％之间的苯基 甲基D单元含量的聚二甲基硅氧烷或聚（苯基甲基二甲基）硅氧烷。5. 至少一种聚硅氧烷基础油作为能够在两个机械表面相对于彼此移动时增大这两个 表面之间的界面摩擦的低磨损牵引流体的用途，所述聚硅氧烷基础油对应于以下结构式：其中对R和R'独立地选择，以使得R为具有1-3个碳原子的烷基基团；R'为具有5-20 个碳原子的环烷基或芳基基团；m为整数；并且η为整数或0,而5〈 (m+n)〈100且0. 50〈m/ (m+n)〈1. 00〇6. 根据权利要求5所述的低磨损牵引流体的用途，其中R为甲基基团并且R'为芳基或 环fei基基团，而7〈 (m+n)〈100。7. 根据权利要求5所述的低磨损牵引流体的用途，其中R为甲基基团并且R'为二芳基 或二环烷基基团。8. 根据权利要求5所述的低磨损牵引流体的用途，其中R为甲基基团并且R'为环己基 或环戊基基团。9. 根据权利要求5所述的低磨损牵引流体的用途，其中所述聚硅氧烷基础油对应于以 下结构式：10. 根据权利要求5-9所述的低磨损牵引流体的用途，其中所述聚硅氧烷基础油还包 含作为以下群组中的一者而选择的至少一种功能添加剂：极压添加剂、抗磨损添加剂、抗氧 化剂和腐蚀抑制剂。11. 根据权利要求5-10所述的低磨损牵引流体的用途，其中所述聚硅氧烷基础油还包 含一种或多种具有15与500之间的聚合度的相容基础油；所述相容基础油被选择为具有5 与30重量％之间的苯基甲基D单元含量的聚二甲基硅氧烷或聚（苯基甲基二甲基）硅氧 烷。12. 根据权利要求5-11所述的低磨损牵引流体的用途，其中相对于彼此移动的所述两 个机械表面是牵引传动件的一部分。13. 根据权利要求5-12所述的低磨损牵引流体的用途，其中所述牵引流体为油脂、齿 轮油或传动液。14. 一种在两个机械表面相对于彼此移动时增大这两个表面之间的界面摩擦的方法， 所述方法包括以下步骤：提供具有第一表面和第二表面的机件，所述第一表面和第二表面 在所述机件中彼此接触； 在所述第一表面与第二表面之间提供牵引流体，所述牵引流体包含： 至少一种对应于以下结构式的聚硅氧烷基础油：其中对R和R'独立地选择，以使得R为具有1-3个碳原子的烷基基团；R'为具有5-20 个碳原子的环烷基或芳基基团；m为整数；并且η为整数或0,而5〈 (m+n)〈100且0. 50〈m/ (m+n)〈1.00 ;以及 允许所述第一表面滚过或滑过所述第二表面以使得所述牵引流体增大所述第一表面 与所述第二表面之间的界面摩擦。15. 根据权利要求14所述的方法，其中R为甲基基团并且R'为芳基或环烷基基团，而 7<(m+n)<100〇16. 根据权利要求14所述的方法，其中R为甲基基团并且R'为二芳基或二环烷基基 团。17. 根据权利要求14所述的方法，其中R为甲基基团并且R'为环己基或环戊基基团。18. 根据权利要求14所述的方法，其中所述聚硅氧烷基础油对应于以下结构式：19. 根据权利要求14-18所述的方法，其中所述牵引流体还包含作为以下群组中的一 者而选择的至少一种功能添加剂：极压添加剂、抗磨损添加剂、抗氧化剂和腐蚀抑制剂。20. 根据权利要求14-19所述的方法，其中所述牵引流体还包含一种或多种具有15与 500之间的聚合度的相容基础油；所述相容基础油被选择为具有5与30重量％之间的苯基 甲基D单元含量的聚二甲基硅氧烷或聚（苯基甲基二甲基）硅氧烷。21.根据权利要求14-20所述的方法，其中相对于彼此移动的所述两个机械表面是牵 引传动件的一部分。
【专利摘要】本发明提供了牵引流体和将这样的牵引流体用于增大相对于彼此移动的两个表面之间的界面摩擦的方法。所述牵引流体可包含对应于以下结构式的聚硅氧烷基础油：(I)其中对R和R'独立地选择，以使得R为具有1-3个碳原子的烷基基团；R'为具有5-20个碳原子的环烷基、二环烷基或芳基基团；m为整数；并且n为整数或0，而5<(m+n)<100且0.50<m/(m+n)<1.00。
【IPC分类】C10M171/00
【公开号】CN104884595
【申请号】CN201380061786
【发明人】A·斯塔默, 曼弗雷德·容克, 赫伯特·斯图格鲍尔, 钟业华, 图斌·J·马克斯, 王茜, 汤姆斯·左尔泊
【申请人】道康宁公司, 西北大学
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2013年11月27日
【公告号】EP2925841A1, US20150307808, WO2014085522A1