具有羧酸酯的润滑剂在电动车辆中的用途的制作方法

具有羧酸酯的润滑剂在电动车辆中的用途
1.本发明涉及包含选自羧酸酯的基础油的润滑剂在电动车辆中的用途。其进一步涉及一种用包含所述羧酸酯的润滑剂润滑电动车辆的方法。优选实施方案与其他优选实施方案的组合处于本发明的范围内。
2.润滑电动车辆的主要挑战是在润滑剂的寿命期间控制润滑剂电导率，同时满足磨损保护、氧化稳定性、沉积控制和腐蚀抑制要求。同时，尽管暴露于电动和混合动力车辆中的电气部件的高表面温度，但必须保持油衍生的润滑性能。具有高导热率的基础油是理想的，并且将允许将热表面的热量带走。同时，润滑剂的电导率和热导率应与润滑剂的稳定性和许多其他润滑剂性质如低粘度和实现良好的齿轮保护相平衡。
3.润滑剂的电导率应该处于一定范围内。在过高的情况下，在电动车辆的电气化系统中可能发生诸如电池的能量储存设备的电荷泄漏和耗尽。在电导率过低的情况下，可能发生零件的静电上载。已知各种润滑剂添加剂用于调节润滑剂的基础油的电导率。
4.需要一种车辆润滑剂，其在润滑剂的寿命期间具有所需的润滑剂电导率，兼具导热性、磨损保护、氧化稳定性、沉积控制、腐蚀抑制以及在宽温度范围内与电动车辆机械和电气部件和材料的相容性。另一目的是寻找一种需要较少或不需要添加剂来调节电导率的基础油。
5.所述目的通过在电动车辆中使用包含选自羧酸酯的基础油的润滑剂实现。
6.所述目的还通过一种用包含羧酸酯的润滑剂润滑电动车辆的方法实现。
7.优选地，所述羧酸酯是单酯、二酯、聚酯、复合酯或其混合物。所述羧酸酯更优选为二酯、聚酯或复合酯。所述羧酸酯可包括不同羧酸酯的混合物。
8.所述羧酸酯可包含脂族、芳族，或脂族和芳族醇和/或酸的混合物。在一种形式中，所述羧酸酯由脂族醇和脂族酸组成。在另一种形式中，所述羧酸酯由脂族醇和脂族和/或芳族酸组成。
9.所述羧酸酯可包含饱和的、不饱和的或饱和的和不饱和的醇和/或酸的混合物。在一种形式中，所述羧酸酯可包含饱和醇和饱和酸。在一种形式中，所述羧酸酯可包含饱和脂族醇和饱和脂族酸。
10.合适的羧酸酯可通过如下物质的反应获得：
11.(i)至少一种直链或支化c
2-c
24
单羧酸与至少一种直链或支化c
1-c
20
一元醇(也称为“单酯”)，或；
12.(ii)至少一种直链或支化c
2-c
20
二羧酸与至少一种直链或支化c
1-c
20
一元醇(也称为“二酯”)，或；
13.(iii)至少一种直链或支化c
2-c
24
单羧酸与至少一种具有2-10个羟基的c
2-c
20
多元醇(也称为“聚酯”)，或；
14.(iv)包含至少一种直链或支化c
2-c
24
单羧酸和至少一种直链或支化c
2-c
20
二羧酸和至少一种具有2-10个羟基的c
2-c
20
多元醇的混合物(也称为“复合酯”)，或；
15.(v)至少一种直链或支化c
2-c
20
二羧酸与至少一种具有2-10个羟基的c
2-c
20
多元醇，或；
16.(vi)包含至少一种直链或支化c
2-c
24
单羧酸和至少一种直链或支化c
2-c
20
二羧酸和至少一种直链或支化c
1-c
20
一元醇的混合物，或；
17.(vii)包含至少一种直链或支化c
2-c
24
单羧酸和至少一种直链或支化c
2-c
20
二羧酸和至少一种具有2-10个羟基的c
2-c
20
多元醇和至少一种c
1-c
20
一元醇的混合物。
18.在更优选的实施方案中，所述羧酸酯可通过如下物质的反应获得：
19.(i)至少一种直链或支化c
2-c
24
单羧酸与至少一种直链或支化c
1-c
20
一元醇(也称为“单酯”)，或；
20.(ii)至少一种直链或支化c
2-c
20
二羧酸与至少一种直链或支化c
1-c
20
一元醇(也称为“二酯”)，或；
21.(iii)至少一种直链或支化c
2-c
24
单羧酸与至少一种具有2-10个羟基的c
2-c
20
多元醇(也称为“聚酯”)，或；
22.(iv)包含至少一种直链或支化c
2-c
24
单羧酸和至少一种直链或支化c
2-c
20
二羧酸和至少一种具有2-10个羟基的c
2-c
20
多元醇的混合物(也称为“复合酯”)。
23.在一种形式中，所述羧酸酯是可通过如下物质反应而获得的单酯：
[0024]-至少一种选自戊酸、异戊酸、己酸、异己酸、庚酸、异庚酸、辛酸、异辛酸、壬酸、异壬酸、癸酸、十一烷酸、十二烷酸、十三烷酸、十四烷酸、十五烷酸、棕榈酸、十七烷酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、十九烷酸、二十烷酸的直链或支化c
5-c
20
单羧酸，和
[0025]-至少一种选自甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、庚醇、1-辛醇、3-甲基-1-丁醇、壬醇、癸醇、十一烷醇、十二烷醇、十三烷醇、十四烷醇、十五烷醇、十六烷醇、十七烷醇、十八烷醇、异丙醇、异丁醇、2-辛醇、3-辛醇、异壬醇、异癸醇、异十一烷醇、异十二烷醇、异十三烷醇、异十四烷醇、异十五烷醇、异十六烷醇、异十七烷醇、异十八烷醇、新戊醇、叔丁醇、2-甲基-2-丁醇、2,3-二甲基-2-丁醇、2-甲基-2-戊醇、3-甲基-3-戊醇、3-乙基-3-戊醇、2,3-二甲基-2-戊醇、2,3-二甲基-2-戊醇、2,3-二甲基-2-戊醇、2,3-二甲基-3-戊醇、2,3,4-三甲基-3-戊醇、2-甲基-2-己醇和3-甲基-3-己醇的直链或支化c
1-c
18
一元醇。
[0026]
在另一种形式中，单酯可通过使至少一种直链或支化c
12-c
20
单羧酸与至少一种直链或支化c
6-c
16
一元醇反应而获得。在另一种形式中，单酯可通过使至少一种直链或支化c
14-c
18
单羧酸与至少一种直链或支化c
6-c
12
一元醇反应而获得。
[0027]
单酯的实例为油酸2-乙基己酯、椰油酸2-乙基己酯、棕榈酸2-乙基己酯、硬脂酸2-乙基己酯和牛油酸2-乙基己酯。
[0028]
在另一种形式中，所述羧酸酯是可通过如下物质的反应获得的二酯：
[0029]-至少一种选自丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、马来酸、富马酸、壬二酸、癸二酸、巴西基酸、十二烷二酸、二甘醇酸、1,4-环己烷二甲酸、1,3-环己烷二甲酸和2,6-十氢萘二甲酸的直链或支化c
3-c
12
二羧酸，和
[0030]-至少一种选自戊醇、己醇、庚醇、异戊醇、异己醇、异庚醇、2-乙基己醇、2-丙基庚醇、2-丙基-4-甲基己醇、2-丙基-5-甲基己醇、2-异丙基-4-甲基己醇、2-异丙基-5-甲基己醇、2-丙基-4,4-二甲基戊醇、2-乙基-2,4-二甲基己醇、2-乙基-2-甲基庚醇、2-乙基-2,5-二甲基己醇、2-异丙基庚醇、2-丁基-1-辛醇和2-戊基-1-壬醇的支化c
5-c
14
一元醇。
[0031]
在一种形式中，二酯可通过使至少一种直链或支化c
4-c8二羧酸与至少一种支化c
6-c
16
一元醇反应而获得。在一种形式中，二酯可通过使至少一种直链或支化c
6-c8二羧酸与
至少一种支化c
6-c
14
一元醇反应而获得。二酯的实例为己二酸二异癸酯、己二酸二异十三烷基酯、己二酸二(异丙基庚基)酯(dpha)和己二酸二异壬酯(dna)。
[0032]
也适合作为二酯的是由选自己二酸、邻苯二甲酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸和癸二酸及其混合物的二羧酸和根据下式(i)定义的支化脂族醇r-oh形成的二羧酸酯组分：
[0033][0034]
其中q、r和s为q+r＝4-9，s＝0-5，q＝1-8，并且r＝1-6。
[0035]
优选地，根据式(i)的支化脂族醇r-oh可以是伯c
7-c
12
醇，其中烷基侧链为c
1-c6烷基(s＝0-5)。烷基侧链可以是直链或支化烷基，然而烷基侧链优选是直链烷基。
[0036]
因此，残基r中的主烷基链为c
6-c
11
。因此，式(i)的r-oh中的残基r包括甲基己基、乙基己基、丙基己基、丁基己基、戊基己基和己基己基、甲基庚基、乙基庚基、丙基庚基、丁基庚基和戊基庚基、甲基辛基、乙基辛基、丙基辛基和丁基辛基、甲基壬基、乙基壬基和丙基壬基、甲基癸基和乙基癸基，和甲基十一烷基。上述列表中尤其优选的醇r-oh包括残基r为乙基己基、甲基辛基、丙基庚基和丁基辛基。最优选地，上述润滑剂组合物中的r-oh中的残基r选自由如下q、r和s定义的乙基己基、甲基辛基、丙基庚基、丁基辛基及其混合物：
[0037][0038][0039]
尤其优选的是具有q+r＝4-9、r＝1且q＝3-8的醇，即脂族c
7-c
12
伯醇，其中直链(其是优选的)或支化烷基侧链c
1-c6烷基(s＝0-5)位于伯醇的2位。该类醇通常被命名为格尔伯特醇。在一个优选的实施方案中，格尔伯特醇至少部分衍生自2-己基癸醇、2-己基十二烷
醇、2-辛基癸醇和/或2-辛基十二烷醇。
[0040]
二羧酸酯优选衍生自二羧酸与脂族醇的反应。优选的二羧酸是己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸和癸二酸及其混合物。二羧酸酯组分优选由该二羧酸通过与中等尺寸的脂族醇酯化形成，所述脂族醇可以是直链或支化的，优选c
5-c
20
醇，更优选c
9-c
15
脂族醇，最优选壬醇、异癸醇、异十三醇和2-丙基庚醇。
[0041]
在另一种形式中，所述羧酸酯是可通过如下物质的反应获得的聚酯：-至少一种选自戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、十一烷酸、十二烷酸、十三烷酸、十四烷酸、十五烷酸、十六烷酸、十七烷酸、十八烷酸、油酸、棕榈油酸的直链或支化c
5-c
18
单羧酸，和-至少一种具有2-10个羟基的c
2-c
20
多元醇，其选自乙二醇、1,2-丙二醇、
[0042]
1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、2,3-丁二醇、新戊二醇、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、季戊四醇、山梨醇和二季戊四醇。
[0043]
在另一种形式中，聚酯可通过使至少一种直链或支化c
8-c
18
单羧酸与至少一种具有3-6个羟基的c
3-c
16
多元醇反应获得。在另一种形式中，聚酯可通过使至少一种直链或支化c
14-c
18
单羧酸与至少一种具有3-5个羟基的c
4-c
12
多元醇反应获得。
[0044]
聚酯的实例是三羟甲基丙烷型酯，优选由tmp与c
5-c
18
脂族一元酸形成，例如三羟甲基丙烷辛酸酯(tmtc)和三羟甲基丙烷三油酸酯。聚酯的其他实例是季戊四醇型酯，优选由季戊四醇与c
5-c
18
脂族一元酸形成。
[0045]
在另一种形式中，所述羧酸酯是可通过使包含如下组分的混合物反应获得的复合酯：
[0046]-至少一种选自戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、十一烷酸、十二烷酸、十三烷酸、十四烷酸、十五烷酸、十六烷酸、十七烷酸、十八烷酸、油酸、棕榈油酸的直链或支化c
5-c
18
单羧酸，和
[0047]-至少一种选自丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸的直链或支化c
3-c
10
二羧酸，和
[0048]-至少一种具有2-10个羟基的c
2-c
20
多元醇，其选自乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、2,3-丁二醇、新戊二醇、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、季戊四醇、山梨醇和二季戊四醇。
[0049]
在另一种形式中，复合酯可通过使包含如下组分的混合物反应而获得：
[0050]-至少一种直链或支化c
6-c
18
单羧酸，和
[0051]-至少一种直链或支化c
4-c
10
二羧酸，和
[0052]-至少一种具有2-6个羟基的c
2-c
14
多元醇。
[0053]
在另一种形式中，复合酯可通过使包含如下组分的混合物反应而获得：
[0054]-至少一种直链或支化c
12-c
18
单羧酸，和
[0055]-至少一种直链或支化c
6-c8二羧酸，和
[0056]-至少一种具有3-5个羟基的c
3-c
10
多元醇。
[0057]
合适的电动车辆是全电动车辆和混合动力电动车辆。电动车辆通常包括旋转电机和配置为储存用于驱动旋转电机的电力的电力储存设备。混合动力电动车辆通常通过使用旋转电机和内燃机的动力来行驶。
[0058]
合适的混合动力电动车辆是全混合动力(也称为强混合动力)、插电式混合动力
(也称为phev)电动车辆或增程式电动车辆(也称为reev)。全混合动力电动车辆通常是仅能以内燃机、仅能以电动机，或二者的组合运行的车辆。插电式混合动力电动车辆通常是具有可再充电电池的混合动力电动车辆，通过将插头连接到外部电源，可再充电电池可恢复到完全充电。
[0059]
合适的电动车辆是电池电动车辆(也称为bev)或燃料电池电动车辆。bev通常是一种电动车辆，其利用储存在可再充电电池组中的化学能，并且利用电动机和电动机控制器代替内燃机来推进。燃料电池电动车辆(fcev)通常是一种电动车辆，其使用燃料电池代替电池，或者与电池或超级电容器组合，以给其车载旋转电机提供动力。车辆中的燃料电池通常使用来自空气的氧气和压缩氢气产生电力以给马达提供动力。
[0060]
术语“车辆”是指任何移动或固定平台，其中优选移动平台。特别地，车辆选自客车、轻型或重型卡车、多用途车辆、农用车辆、工业或仓库车辆或休闲越野车辆。
[0061]
电动车辆的润滑可以指动力系、传动系、变速器、差速器、齿轮、齿轮系、齿轮组、齿轮箱、轴承、衬套、轴、涡轮、压缩机、泵、液压系统、电池、电容器、电动机、驱动马达、发电机、ac/dc转换器、交流发电机、变压器、动能转换器、动能回收系统的润滑。在电动车辆中可以使用单一润滑剂或多于一种润滑剂，例如，一种润滑剂组合物用于变速器，另一种润滑剂组合物用于车辆系统的另一部件。
[0062]
润滑剂可以润滑电动车辆的各种表面，其包括例如以下：金属、金属合金、非金属、非金属合金、混合的碳-金属复合材料和合金、混合的碳-非金属复合材料和合金、黑色金属、黑色金属复合材料和合金、有色金属、有色金属复合材料和合金、钛、钛复合材料和合金、铝、铝复合材料和合金、镁、镁复合材料和合金、离子注入金属和合金、等离子体改性的表面；表面改性材料；涂层；单层、多层和梯度分层涂层；珩磨表面；抛光表面；蚀刻表面；织构化表面；织构化表面上的微米和纳米结构；超级精加工表面；类金刚石碳(dlc)、高氢含量的dlc、中等氢含量的dlc、低氢含量的dlc、接近零氢含量的dlc、dlc复合材料、dlc-金属组合物和复合材料、dlc-非金属组合物和复合材料；陶瓷、陶瓷氧化物、陶瓷氮化物、fen、crn、陶瓷碳化物、混合陶瓷组合物、金属陶瓷等；聚合物、热塑性聚合物、工程聚合物、聚合物共混物、聚合物合金、聚合物复合材料；材料组合物和包含干润滑剂的复合材料，包括例如石墨、碳、钼、二硫化钼、聚四氟乙烯、聚全氟丙烯、聚全氟烷基醚等；超疏水表面；超亲水表面；自愈合表面；源自3d打印或增材制造技术的表面，其可以另外按制造时使用，或与打印后表面精加工一起使用，或与打印后表面涂覆一起使用。
[0063]
在一种形式中，润滑剂存在于电动车辆的旋转电机中。
[0064]
在另一种形式中，润滑剂存在于外部，与电动车辆的旋转电机距离很近，并且通常在电动车辆上。优选地，润滑剂存在于旋转电机外部，与其直接接触或者在至多300、250、200、150、100、50、40、30、20或10cm的距离内。存在于旋转电机外部的润滑剂的实例是存在于动力系、传动系、变速器、差速器、齿轮、齿轮系、齿轮组、齿轮箱、轴承、衬套、轴、涡轮、压缩机、泵、液压系统、电池、电容器、发电机、ac/dc转换器、交流发电机、变压器、动能转换器或动能回收系统中的润滑剂。
[0065]
羧酸酯的热导率(优选在90℃下)可为至少0.120、0.125、0.130、0.131、0.132、0.133、0.135、0.137、0.139、0.141、0.143、0.145或0.147w/mk。
[0066]
羧酸酯的热导率(优选在90℃下)可为至多0.3、0.2、0.17或0.15w/mk。
[0067]
热导率可以用静止圆筒间隙方法确定：基础油位于两个具有球形端部的圆柱形金属体之间，间隙为一毫米。外部圆筒被恒温流体包围，恒温流体保持测量设备的温度恒定。在内圆筒和外圆筒中都测量温度。在恒定温度下达到热平衡之后，以最大0.5k的限定功率加热圆筒。因此，外圆筒和内圆筒之间的温差仅取决于流体的热导率和加热功率。在两个不同的加热功率水平下测量该温差两次。在30-90℃的温度范围内，在三种不同的温度下，测量基础油的热导率。
[0068]
热导率也可根据astm d7896-19“standard test method for thermal conductivity，thermal diffusivity，and volumetric heat capacity of engine coolants and related fluids by transient hot wire liquid thermal conductivity method”测定。
[0069]
羧酸酯的热氧化稳定性可通过高压差示扫描量热法(hp-dsc)测定。hp-dsc是一种用于加速氧化稳定性测试的技术。在空气或氧气的存在下，润滑剂将由于氧化而降解。在环境温度和大气压下，氧化几乎是不可测量得慢，但是氧化速率随着温度而强烈增加。
[0070]
hp-dcs可以如下测试：在10巴纯氧气氛下，在敞开的铝罐中以5k/分钟将约1mg样品从30℃加热至400℃。hp-dcs以起始温度或峰值温度(优选起始温度)的摄氏度给出，并且该值越高，热氧化稳定性越好。
[0071]
根据hp-dsc的羧酸酯的热氧化稳定性可以是至少130、150、170、180或190℃的起始温度。根据hp-dsc的热氧化稳定性可为至多300、280、260或240℃起始温度。
[0072]
根据hp-dsc的羧酸酯的热氧化稳定性可以是至少130、150、170、180、190、200、210或220℃的峰值温度。根据hp-dsc的热氧化稳定性可为至多300、280、260或240℃的峰值温度。
[0073]
热氧化稳定性也可根据astm d943(“standard test method for oxidationcharacteristics of inhibited mineral oil”)测定，也称为涡轮油氧化稳定性测试tost。羧酸酯的tost可在无水条件下测定。羧酸酯的tost值通常为至少4000、6000、7000、8000、9000或10000小时。酸值的增加通常为至少2mg koh/g。
[0074]
羧酸酯的电导率可为至少0.01、0.1、0.5、1、5、10、30、50或100ps/m。
[0075]
羧酸酯的电导率可为至多100000、50000、10000、5000、1000或500ps/m。
[0076]
羧酸酯的电导率可为0.1-100000ps/m、1-50000ps/m、1-10000ps/m、10-5000ps/m、10-1000ps/m、10-500ps/m或30-300ps/m。
[0077]
优选地，电导率可根据astm d2624“standard test methods for electric conductivity of aviation and distillate fuels”通常在25℃下测定。在另一种形式中，电导率可根据astm d4308“standard test method for electric conductivity of liquid hydrocarbons by precision meter”通常在25℃下测定。
[0078]
术语“润滑剂”通常是指能够降低表面(优选金属表面，例如机械设备的表面)之间的摩擦的组合物。机械设备可以是由基于机械原理工作的设备组成的机构。润滑剂通常是润滑液、润滑油或润滑脂。
[0079]
除选自羧酸酯的基础油以外，润滑剂通常进一步包含：
[0080]-选自矿物油、聚α-烯烃、聚合和共聚烯烃、烷基萘、氧化烯聚合物、硅氧烷油、磷酸酯的其他基础油；和/或
[0081]-润滑剂添加剂。
[0082]
其他基础油可选自矿物油(i、ii或iii类油)、聚α-烯烃(iv类油)、聚合和共聚烯烃、烷基萘、氧化烯聚合物、硅氧烷油、磷酸酯(v类油)。优选地，所述其他基础油选自根据api定义的i类、ii类、iii类基础油或其混合物。基础油的定义与美国石油学会(api)出版物“engine oil license and certification system”，insdundry services department，第14版，1996年12月，附录1，1998年12月中的定义相同。所述出版物将基础油分类如下：
[0083]
a)i类基础油含有小于90％饱和物(astm d 2007)和/或大于0.03％硫(astm d 2622)，并且具有大于或等于80且小于120的粘度指数(astm d 2270)。
[0084]
b)ii类基础油含有大于或等于90％饱和物和小于或等于0.03％硫，并且具有大于或等于80且小于120的粘度指数。
[0085]
c)iii类基础油含有大于或等于90％饱和物和小于或等于0.03％硫，并且具有大于或等于120的粘度指数。
[0086]
d)iv类基础油含有聚α-烯烃。聚α-烯烃(pao)包括已知的pao物质，其通常包含相对低分子量的α-烯烃的氢化聚合物或低聚物，所述α-烯烃包括但不限于c
2-约c
32
α烯烃，优选c
8-约c
16
α-烯烃，例如优选1-辛烯、1-癸烯、1-十二碳烯等。优选的聚α-烯烃为聚1-辛烯、聚1-癸烯和聚1-十二碳烯。
[0087]
e)v类基础油含有i-iv类未描述的任何基础油。v类基础油的实例包括烷基萘、氧化烯聚合物、硅氧烷油和磷酸酯。
[0088]
合成基础油包括烃油和卤代烃油，例如聚合和共聚烯烃(例如聚丙烯、丙烯-异丁烯共聚物、氯化聚丁烯、聚1-己烯、聚1-辛烯、聚1-癸烯)；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、烷基化多酚)；和烷基化二苯醚和烷基化二苯硫醚及其衍生物、类似物和同系物。
[0089]
其中末端羟基已经通过酯化、醚化等改性的氧化烯聚合物和共聚物及其衍生物构成另一类已知的合成基础油。这些的实例是通过氧化乙烯或氧化丙烯的聚合制备的聚氧化烯聚合物，和聚氧化烯聚合物的烷基和芳基醚(例如分子量为1000的甲基-聚异丙二醇醚或分子量为1000-1500的聚乙二醇的二苯醚)；及其单和多羧酸酯，例如四甘醇的乙酸酯、混合c
3-c8脂肪酸酯和c
13
含氧酸二酯。
[0090]
硅基油，例如聚烷基-、聚芳基-、聚烷氧基-或聚芳氧基硅氧烷油和硅酸酯油，构成另一类有用的合成基础油；该基础油包括硅酸四乙酯、硅酸四异丙酯、硅酸四-(2-乙基己基)酯、硅酸四-(4-甲基-2-乙基己基)酯、硅酸四-(对叔丁基苯基)酯、六-(4-甲基-2-乙基己基)二硅氧烷、聚(甲基)硅氧烷和聚(甲基苯基)硅氧烷。其他合成基础油包括含磷的酸的液体酯(例如磷酸三甲苯酯、磷酸三辛酯、癸基膦酸的二乙酯)和聚合四氢呋喃。
[0091]
合适的润滑剂添加剂可选自粘度指数改进剂、聚合物增稠剂、腐蚀抑制剂、清净剂、分散剂、消泡剂、染料、磨损保护添加剂、极压添加剂(ep添加剂)、抗磨添加剂(aw添加剂)、摩擦改进剂、金属减活剂、倾点下降剂。
[0092]
粘度指数改进剂包括高分子量聚合物，其在高温下比在低温下更大地增加油的相对粘度。粘度指数改进剂包括聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸烷基酯、乙烯基吡咯烷酮/甲基丙烯酸酯共聚物、聚乙烯基吡咯烷酮、聚丁烯、烯烃共聚物如乙烯-丙烯共聚物或苯乙烯-丁二烯共聚物或聚烯烃如pib、苯乙烯/丙烯酸酯共聚物和聚醚，及其组合。最常
见的vl改进剂是甲基丙烯酸酯聚合物和共聚物、丙烯酸酯聚合物、烯烃聚合物和共聚物以及苯乙烯-丁二烯共聚物。粘度指数改进剂的其他实例包括聚甲基丙烯酸酯、聚异丁烯、α-烯烃聚合物、α-烯烃共聚物(例如乙烯-丙烯共聚物)、聚烷基苯乙烯、苯酚缩合物、萘缩合物、苯乙烯-丁二烯共聚物等。在这些中，优选数均分子量为10000-300000的聚甲基丙烯酸酯、数均分子量为1000-30000的α-烯烃聚合物或α-烯烃共聚物，特别是数均分子量为1000-10000的乙烯-α-烯烃共聚物。粘度指数增加剂可单独或以混合物形式加入和使用，适宜的用量为≥0.05重量％至≤20.0重量％，相对于基础油料的重量。
[0093]
合适的(聚合物)增稠剂包括但不限于聚异丁烯(pib)、低聚共聚物(ocp)、聚甲基丙烯酸酯(pma)、苯乙烯和丁二烯的共聚物或高粘度酯(复合酯)。
[0094]
腐蚀抑制剂可包括各种含氧、含氮、含硫和含磷物质，并且可包括含金属化合物(盐、有机金属化合物等)和含非金属或无灰分物质。腐蚀抑制剂可包括但不限于添加剂类型，例如，清净剂的烃基-、芳基-、烷基-、芳烷基-和烷芳基形式(中性、高碱性)，磺酸盐，酚盐，水杨酸盐，醇化物，羧酸盐，salixarate，亚磷酸盐，磷酸盐，硫代磷酸盐，胺，胺盐，胺磷酸盐，胺磺酸盐，烷氧基化胺，醚胺，聚醚胺，酰胺，酰亚胺，唑，二唑，三唑，苯并三唑，苯并噻二唑，巯基苯并噻唑，甲苯基三唑(ttz型)，杂环胺，杂环硫化物，噻唑，噻二唑，巯基噻二唑，二巯基噻二唑(dmtd型)，咪唑，苯并咪唑，二硫代苯并咪唑，咪唑啉，噁唑啉，曼尼希反应产物，缩水甘油醚，酸酐，氨基甲酸盐，硫代氨基甲酸盐，二硫代氨基甲酸盐，聚二醇等，或其混合物。
[0095]
清净剂包括粘附到污垢颗粒上以防止它们附着到关键表面上的清洁剂。清净剂也可以附着在金属表面本身上，以保持其清洁并防止腐蚀发生。清净剂包括烷基水杨酸钙、烷基苯酚钙和烷芳基磺酸钙，其中使用了替代金属离子，例如镁、钡或钠。可使用的清洁和分散剂的实例包括金属基清净剂，例如中性和碱性的碱土金属磺酸盐、碱土金属酚盐、碱土金属水杨酸盐，链烯基琥珀酰亚胺和链烯基琥珀酰亚胺酯及其硼氢化物，酚盐，水杨酸复合清净剂，用硫化合物改性的无灰分分散剂。这些试剂可以单独或以混合物的形式加入和使用，适宜地以相对于基础油料的重量为≥0.01重量％至≤1.0重量％的量加入和使用；这些还可以是高总碱值(tbn)、低tbn或高/低tbn的混合物。
[0096]
分散剂是有助于防止在关键表面上形成淤渣、漆膜和其他沉积物的润滑剂添加剂。分散剂可以是琥珀酰亚胺分散剂(例如n-取代的长链链烯基琥珀酰亚胺)、曼尼希分散剂、含酯分散剂、脂肪烃基单羧酸酰化剂与胺或氨的缩合产物、烷基氨基酚分散剂、烃基-胺分散剂、聚醚分散剂或聚醚胺分散剂。在一个实施方案中，琥珀酰亚胺分散剂包括聚异丁烯取代的琥珀酰亚胺，其中衍生分散剂的聚异丁烯可具有约400-约5000，或约950-约1600的数均分子量。在一个实施方案中，分散剂包括硼酸化分散剂。通常，硼酸化分散剂包括琥珀酰亚胺分散剂，其包括聚异丁烯琥珀酰亚胺，其中衍生分散剂的聚异丁烯可具有约400-约5000的数均分子量。硼酸化分散剂在上文极压剂描述中有更详细的描述。
[0097]
消泡剂可选自硅氧烷、聚丙烯酸酯等。本文所述的润滑剂组合物中的消泡剂的量可为≥0.001重量％至≤0.1重量％，基于配制剂的总重量。作为另一实例，消泡剂可以以约0.004-约0.008重量％的量存在。
[0098]
合适的极压剂是含硫化合物。在一个实施方案中，含硫化合物可为硫化烯烃、多硫化物或其混合物。硫化烯烃的实例包括衍生自丙烯、异丁烯、戊烯的硫化烯烃；有机硫化物
和/或多硫化物，包括苄基二硫化物；双-(氯苄基)二硫化物；二丁基四硫化物；二叔丁基多硫化物；和油酸的硫化甲酯、硫化烷基酚、硫化二戊烯、硫化萜烯、硫化diels-alder加合物、烷基硫基n',n-二烷基二硫代氨基甲酸酯；或其混合物。在一个实施方案中，硫化烯烃包括衍生自丙烯、异丁烯、戊烯或其混合物的硫化烯烃。在一个实施方案中，极压添加剂含硫化合物包括二巯基噻二唑或衍生物，或其混合物。二巯基噻二唑的实例包括诸如2,5-二巯基-1,3,4-噻二唑、烃基取代的2,5-二巯基-1,3,4-噻二唑或其低聚物的化合物。烃基取代的2,5-二巯基-1,3,4-噻二唑的低聚物通常通过在2,5-二巯基-1,3,4-噻二唑单元之间形成硫-硫键以形成两个或更多个所述噻二唑单元的衍生物或低聚物而形成。合适的2,5-二巯基-1,3,4-噻二唑衍生化合物包括例如2,5-双(叔壬基二硫代)-1,3,4-噻二唑或2-叔壬基二硫代-5-巯基-1,3,4-噻二唑。烃基取代的2,5-二巯基-1,3,4-噻二唑的烃基取代基上的碳原子数通常包括1-30，或2-20，或3-16。极压添加剂包括含有硼和/或硫和/或磷的化合物。极压剂可以以润滑剂组合物的0-约20重量％，或约0.05-约10.0重量％，或约0.1-约8重量％存在于润滑剂组合物中。
[0099]
抗磨添加剂的实例包括有机硼酸酯、有机亚磷酸酯如双十二烷基亚磷酸酯、有机含硫化合物如硫化鲸蜡油或硫化萜烯、二烷基二硫代磷酸锌、二芳基二硫代磷酸锌、磷硫化烃及其任何组合。
[0100]
摩擦改进剂可包括含金属的化合物或物质以及无灰分化合物或物质，或其混合物。含金属的摩擦改进剂包括金属盐或金属-配体配合物，其中金属可包括碱金属、碱土金属或过渡族金属。该类含金属的摩擦改进剂也可具有低灰分特性。过渡金属可包括mo、sb、sn、fe、cu、zn等。配体可包括醇、多元醇、甘油、偏酯甘油、硫醇、羧酸盐、氨基甲酸盐、硫代氨基甲酸盐、二硫代氨基甲酸盐、磷酸盐、硫代磷酸盐、二硫代磷酸盐、酰胺、酰亚胺、胺、噻唑、噻二唑、二噻唑、二唑、三唑的烃基衍生物，和含有有效量的o、n、s或p的其他极性分子官能团，单独或组合使用。特别地，含mo化合物可能是特别有效的，例如二硫代氨基甲酸mo、mo(dtc)、mo-二硫代磷酸盐、mo(dtp)、mo-胺、mo(am)、mo-醇化物、mo醇酰胺等。
[0101]
无灰分摩擦改进剂还可包括含有有效量的极性基团的润滑剂物质，例如含羟基的烃基基础油、甘油酯、偏甘油酯、甘油酯衍生物等。摩擦改进剂中的极性基团可包括含有有效量的o、n、s或p的烃基，单独或组合使用。其他可能特别有效的摩擦改进剂包括例如脂肪酸的盐(含灰分和无灰分衍生物)，脂肪醇，脂肪酰胺，脂肪酯，含羟基的羧酸盐，和类似的合成长链烃基酸，醇，酰胺，酯，羟基羧酸盐等。在一些情况下，脂肪有机酸、脂肪胺和硫化脂肪酸可以用作合适的摩擦改进剂。摩擦改进剂的实例包括脂肪酸酯和酰胺、有机钼化合物、二烷基硫代氨基甲酸钼和二烷基二硫代磷酸钼。
[0102]
合适的金属减活剂包括苯并三唑及其衍生物，例如4-或5-烷基苯并三唑(例如三唑)及其衍生物，4,5,6,7-四氢苯并三唑和5,5'-亚甲基二苯并三唑；苯并三唑或三唑的曼尼希碱，例如1-[双(2-乙基己基)氨基甲基)三唑和1-[双(2-乙基己基)氨基甲基)苯并三唑；和烷氧基-烷基苯并三唑，例如1-(壬氧基甲基)苯并三唑、1-(1-丁氧基乙基)苯并三唑和1-(1-环己氧基丁基)三唑，及其组合。所述一种或多种金属减活剂的其他非限制性实例包括1,2,4-三唑及其衍生物，例如3-烷基(或芳基)-1,2,4-三唑，和1,2,4-三唑的曼尼希碱，例如1-[双(2-乙基己基)氨基甲基-1,2,4-三唑；烷氧基烷基-1,2,4-三唑，例如1-(1-丁氧基乙基)-1,2,4-三唑；和酰化的3-氨基-1,2,4-三唑、咪唑衍生物，例如4,4'-亚甲基双
(2-十一烷基-5-甲基咪唑)和双[(n-甲基)咪唑-2-基]-甲醇辛基醚，及其组合。所述一种或多种金属减活剂的其他非限制性实例包括含硫杂环化合物，例如2-巯基-苯并噻唑、2,5-二巯基-1,3,4-噻二唑及其衍生物；和3,5-双[二(2-乙基己基)氨基甲基]-1,3,4-噻二唑啉-2-酮，及其组合。所述一种或多种金属减活剂的更进一步的非限制性实例包括氨基化合物，例如亚水杨基丙二胺、水杨酰胺基胍及其盐，及其组合。组合物中的所述一种或多种金属减活剂的量没有特别的限制，但通常以基于组合物重量为约0.01-约0.1重量％、约0.05-约0.01重量％，或约0.07-约0.1重量％的量存在。或者，所述一种或多种金属减活剂可以以基于组合物重量为小于约0.1重量％、小于约0.7重量％或小于约0.5重量％的量存在。
[0103]
倾点下降剂(ppd)包括聚甲基丙烯酸酯、烷基化萘衍生物及其组合。通常使用的添加剂如烷基芳族聚合物和聚甲基丙烯酸酯也可用于该目的。通常，处理率为≥0.001重量％至≤1.0重量％，相对于基础油料的重量。
[0104]
破乳剂包括磷酸三烷基酯，以及乙二醇、氧化乙烯、氧化丙烯或其混合物的各种聚合物和共聚物。
[0105]
润滑剂可包含至少10、20、30、40、50、60、70、80、90或95重量％的所述羧酸酯，例如作为基础油。
[0106]
润滑剂可包含至多10、20、30、40、50、60、70、80、90或100重量％的所述羧酸酯，例如作为基础油。
[0107]
在一种形式中，润滑剂除所述羧酸酯以外不含其他基础油。
[0108]
润滑剂可通过使选自羧酸酯的基础油与任选的其他基础油和任选的润滑剂添加剂接触来制备。接触可通过以所需量混合、搅拌、倾倒来实现。