СМАЗОЧНАЯ КОМПОЗИЦИЯ
LUBRICANT COMPOSITION

Перекрестная ссылка на родственные заявки
Настоящая заявка заявляет приоритет согласно серийной предварительной заявке США №62/344,577, поданной 2 июня 2016, раскрытие которой включено в настоящую заявку посредством ссылки в полном объеме.
Область изобретения
Настоящее изобретение в общем относится к смазочной композиции. Уровень техники
Смазочные композиции, как правило, должны иметь ряд эксплуатационных характеристик, связанных с самой смазочной композицией и/или с характеристиками оборудования, в котором должна использоваться смазочная композиция (например, транспортные средства). В последнее время рыночные силы и правительственные постановления вновь обратили внимание на эффективность использования топлива для транспортных средств. Таким образом, остается потребность в разработке смазочной композиции с улучшенной эффективностью использования топлива.
Сущность и преимущества изобретения
Настоящее изобретение обеспечивает смазочную композицию. Смазочная композиция включает полиалкиленгликолевый базовый масляный компонент в количестве по меньшей мере около 60 мас. частей на основе 100 мас. частей смазочной композиции. Смазочная композиция имеет кинематическую вязкость при 100°С от около 4 до около 50 сСт и кинематическую вязкость при 40°С от около 20 до около 700 сСт, каждая измерена в соответствии с ASTM D445. Смазочная композиция полезна для повышения эффективности использования топлива транспортного средства.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1А показывает линейный график, иллюстрирующий данные коэффициента сцепления для определенных вариантов выполнения смазочной композиции.
Фиг. 1В показывает другой график, иллюстрирующий данные коэффициента сцепления для определенных вариантов выполнения смазочной композиции.
Фиг. 2А показывает другой график, иллюстрирующий данные коэффициента сцепления для определенных вариантов выполнения смазочной композиции.
Фиг. 2В показывает другой график, иллюстрирующий данные коэффициента сцепления для определенных вариантов выполнения смазочной композиции.
Фиг. 3А показывает столбцовую диаграмму, иллюстрирующую данные эффективности использования топлива для определенных вариантов выполнения смазочной композиции.
Фиг. 3В показывает другую столбцовую диаграмму, иллюстрирующую данные эффективности использования топлива для определенных вариантов выполнения смазочной композиции.
Фиг.3С показывает другую столбцовую диаграмму, иллюстрирующую данные эффективности использования топлива для определенных вариантов выполнения смазочной композиции.
Подробное описание изобретения
Настоящее изобретение обеспечивает смазочную композицию. Смазочная композиция может применяться во множестве смазывающих применений, и особенно полезна в качестве смазочного средства для мостов, коробок передач (ручных или автоматических), раздаточных коробок, коробок отбора мощности, коробок передач в блоке с ведущим мостом и подшипников/колес.
Смазочная композиция включает полиалкиленгликолевый базовый масляный компонент. Как правило, полиалкиленгликолевый базовый масляный компонент включает один или более полиалкиленгликолей. Например, полиалкиленгликолевый базовый масляный компонент может включать, один, два, три, четыре или более полиалкиленгликолей.
В определенных вариантах выполнения настоящего изобретения, смазочная композиция включает полиалкиленгликолевый базовый масляный компонент от около 60 до около 98 мас. частей на основе 100 мас. частей полиалкиленгликолевого базового масляного компонента. Альтернативно, смазочная композиция включает полиалкиленгликолевый базовый масляный компонент в количестве от около 65 до около 98, от около 70 до около 98, от около 75 до около 98, от около 80 до около 98, от около 85 до около 98, или от около 95 до около 98, мас. частей на основе 100 мас. частей смазочной композиции. Альтернативно, смазочная композиция включает полиалкиленгликолевый базовый масляный компонент в количестве от около 60 до около 95, от около 65 до около 90, от около 70 до около 90, или от около 70 до около 90, мас. частей на основе 100 мас. частей смазочной композиции.
Смазочная композиция имеет кинематическую вязкость при 100°С от около 4 до около 50 сСт при измерении в соответствии с ASTM D445. Понятно, что в контексте настоящего изобретения любая ссылка на кинематическую вязкость означает кинематическую вязкость, как измерено посредством ASTM D445. В определенных вариантах выполнения настоящего изобретения, смазочная композиция имеет кинематическую вязкость при 100°С от около 4 до около 45, от около 5 до около 40, от около 5 до около 35, от около 5 до около 30, от около 5 до около 25, от около 5 до около 20, от около 5 до около 15, или от около 5 до около 10, сСт.
Смазочная композиция также имеет кинематическую вязкость при 40°С от около 20 до около 700 сСт. В определенных вариантах выполнения настоящего изобретения, смазочная композиция имеет кинематическую вязкость при 40°С от около 20 до около 660, от около 20 до около 620, от около 20 до около 580, от около 20 до около 540, от около 20 до около 500, от около 20 до около 460, от около 20 до около 420, от около 20 до около 380, от около 20 до около 340, от около 20 до около 300, от около 20 до около 260, от около 20 до около 220, от около 20 до около 180, от около 20 до около 140, от около 20 до около 100, или от около 20 до около 60, сСт. В других вариантах выполнения настоящего изобретения, смазочная композиция имеет кинематическую вязкость при 40°С от около 20 до около 100, от около 30 до около 90, от около 40 до около 80, или от около 50 до около 70, сСт.
Смазочная композиция, как правило, имеет индекс вязкости от около 170 до около 250, как измерено в соответствии с ASTM D2270. Альтернативно, смазочная композиция может иметь индекс вязкости от около 180 до около 240, от около 190 до около 230, или от около 200 до около 220. Понятно, что в контексте настоящего изобретения любая ссылка на индекс вязкости означает индекс вязкости, как измерено посредством ASTM D2270.
Кинематическая вязкость и индекс вязкости смазочной композиции приводят к тому, что смазочная композиция особенно полезна для смазывания моста транспортного средства, так что смазочная композиция может также упоминаться как смазка для моста. Подобным образом, кинематическая вязкость и индекс вязкости смазочной композиции приводят к тому, что смазочная композиция особенно полезна для смазки коробок передач (ручных или автоматических), раздаточных коробок, коробок передач в блоке с ведущим мостом, коробки отбора мощности (РТО) и подшипников/колес. Кроме того, специалисты в данной области техники также оценят, что кинематическая вязкость смазочной композиции может сделать смазочную композицию непригодной для некоторых применений, таких как смазки для ротационных винтовых компрессоров.
В определенных вариантах выполнения настоящего изобретения, смазочная композиция по существу свободна от базовых масел типа I, II, III, и IV, как классифицировано в соответствии с Base Oil Interchangeability Guidelines Американского нефтяного института (API). В контексте настоящего изобретения, "по существу свободна от базовых масел типа I, II, III, и IV" означает, что смазочная композиция включает менее чем в общем около 5 мас. частей базовых масел типа I, II, III, и IV, на основе 100 мас. частей смазочной композиции. Альтернативно, "по существу свободна от базовых масел типа I, II, III, и IV" означает, что смазочная композиция включает менее чем в общем около 4, около 3, около 2, или около 1, мас. частей базовых масел типа I, II, III, и IV, на основе 100 мас. частей смазочной композиции. В качестве одного примера, смазочная композиция может все еще быть по существу свободна от базовых масел типа I, II, III, и IV и содержать около 4 мас. частей одного или более из этих масел, когда одна из добавок (описанных далее ниже), включенных в смазочную композицию, диспергирована в базовом масле типа I, II, III, и/или IV.
Возвращаясь к полиалкиленгликолевому базовому масляному компоненту, в определенных вариантах выполнения настоящего изобретения, полиалкиленгликолевый базовый масляный компонент является растворимым в воде. В этих вариантах выполнения настоящего изобретения с растворимым в воде полиалкиленгликолевым базовым масляным компонентом, полиалкиленгликолевый базовый масляный компонент включает первый полиалкиленгликоль и второй полиалкиленгликоль. В общем, как первый, так и второй полиалкиленгликоли являются статистическими сополимерами, образованными из продукта реакции этиленоксида и пропиленоксида. Хотя соотношение этиленоксида и пропиленоксида, применяемых для образования первого и второго полиалкиленгликолей может варьироваться, количество этиленоксида является достаточным, чтобы сделать первый и второй полиалкиленгликоли растворимыми в воде.
Как правило, первый полиалкиленгликоль имеет кинематическую вязкость при 100°С от около 2 до около 70 сСт и кинематическую вязкость при 40°С от около 5 до около 200 сСт. Подобным образом, второй полиалкиленгликоль, как правило, имеет кинематическую вязкость при 100°С от около 50 до около 220 сСт и кинематическую вязкость при 40°С от около 150 до около 1300 сСт. В общем, второй полиалкиленгликоль имеет кинематическую вязкость, которая больше, чем кинематическая вязкость первого полиалкиленгликоля при 100°С и 40°С. В этих вариантах выполнения настоящего изобретения, смесь первого и второго полиалкиленгликолей, как правило, устанавливает кинематическую вязкость и индекс вязкости смазочной композиции, как описано выше.
В определенных вариантах выполнения настоящего изобретения, первый полиалкиленгликоль имеет кинематическую вязкость при 100°С от около 2 до около 65, от около 2 до около 60, от около 2 до около 55, от около 2 до около 50, от около 2 до около 45, от около 2 до около 40, от около 2 до около 35, от около 2 до около 30, от около 2 до около 25, от около 2 до около 20, от около 2 до около 15, или от около 2 до около 10, сСт.
В определенных вариантах выполнения настоящего изобретения, первый полиалкиленгликоль имеет кинематическую вязкость при 40°С от около 5 до около 180, от около 5 до около 160, от около 5 до около 140, от около 5 до около 120, от около 5 до около 100, от около 5 до около 80, от около 5 до около 60, от около 5 до около 40, или около 20, сСт.
В определенных вариантах выполнения настоящего изобретения, второй полиалкиленгликоль имеет кинематическую вязкость при 40°С от около 160 до около 1300, от около 300 до около 1250, от около 450 до около 1200, от около 600 до около 1150, или от около 750 до около 1000, сСт.
В определенных вариантах выполнения настоящего изобретения, второй полиалкиленгликоль имеет кинематическую вязкость при 100°С от около 5 до около 180, от около 5 до около 160, от около 5 до около 140, от около 5 до около 120, от около 5 до около 100, от около 5 до около 80, от около 5 до около 60, от около 5 до около 40, от около 10 до около 60, от около 10 до около 50, или около 20, сСт.
В одном варианте выполнения настоящего изобретения, первый полиалкиленгликоль имеет кинематическую вязкость при 100°С от около 2 до около 30 сСт и кинематическую вязкость при 40°С от около 10 до около 50 сСт. Кроме того, второй полиалкиленгликоль имеет кинематическую вязкость при 100°С от около 120 до около 200 сСт и кинематическую вязкость при 40°С от около 800 до около 1200 сСт.
Хотя это не требуется, смазочная композиция может включать первый полиалкиленгликоль в количестве от около 50 до около 85 мас. частей на основе 100 мас. частей смазочной композиции. Альтернативно, смазочная композиция может включать первый полиалкиленгликоль в количестве от около 55 до около 85, от около 60 до около 85, от около 65 до около 85, от около 70 до около 85, от около 75 до около 85, или около 75, мас. частей на основе 100 мас. частей смазочной композиции.
Смазочная композиция может дополнительно включать второй полиалкиленгликоль в количестве от около 5 до около 35 мас. частей на основе 100 мас. частей смазочной композиции. Альтернативно, смазочная композиция может включать второй полиалкиленгликоль в количестве от около 5 до около 35, от около 10 до около 30, от около 10 до около 25, от около 10 до около 20, или около 15, мас. частей на основе 100 мас. частей смазочной композиции.
Возвращаясь к полиалкиленгликолевому базовому масляному компоненту, в определенных вариантах выполнения настоящего изобретения, полиалкиленгликолевый базовый масляный компонент является не растворимым в воде. В этих вариантах выполнения настоящего изобретения с не растворимым в воде полиалкиленгликолевым базовым масляным компонентом, полиалкиленгликолевый базовый масляный компонент включает третий полиалкиленгликоль и четвертый полиалкиленгликоль. В общем, как третий, так и четвертый полиалкиленгликоли представляют собой гомополимеры, образованные из продукта реакции пропиленоксида. Так как третий и четвертый полиалкиленгликоли представляют собой гомополимеры, образованные из продукта реакции пропиленоксида, третий и четвертый полиалкиленгликоли, как правило, рассматриваются как не растворимые в воде. Кроме того, необходимо отметить, что для обозначения «третий» и «четвертый» полиалкиленгликоли не требуется в общей сложности три или четыре полиалкиленгликоля. Вместо этого «третий» и «четвертый» представляют собой удобные термины, используемые для того, чтобы отличать полиалкиленгликоли в не растворимых в воде вариантах выполнения настоящего изобретения от полиалкиленгликолей, используемых в растворимых в воде вариантах выполнения настоящего изобретения (то есть первый и второй полиалкиленгликоли).
Как правило, третий полиалкиленгликоль имеет кинематическую вязкость при 100°С от около 2 до около 15 сСт и кинематическую вязкость при 40°С от около 15 до около 70 сСт. Подобным образом, четвертый полиалкиленгликоль, как правило, имеет кинематическую вязкость при 100°С от около 10 до около 50 сСт и кинематическую вязкость при 40°С от около 60 до около 250 сСт. В общем, четвертый полиалкиленгликоль имеет кинематическую вязкость, которая больше, чем кинематическая вязкость третьего полиалкиленгликоля при 100°С и 40°С. В этих вариантах выполнения настоящего изобретения, смесь третьего и четвертого полиалкиленгликолей, как правило, устанавливает кинематическую вязкость и индекс вязкости смазочной композиции, как описано выше.
В определенных вариантах выполнения настоящего изобретения, третий полиалкиленгликоль имеет кинематическую вязкость при 100°С от около 2 до около 12, от около 3 до около 11, от около 4 до около 10, от около 5 до около 9, или от около 6 до около 8, сСт.
В определенных вариантах выполнения настоящего изобретения, третий полиалкиленгликоль имеет кинематическую вязкость при 40°С от около 15 до около 65, от около 15 до около 60, от около 20 до около 55, от около 20 до около 50, от около 20 до около 45, или от около 25 до около 40, сСт.
В определенных вариантах выполнения настоящего изобретения, четвертый полиалкиленгликоль имеет кинематическую вязкость при 100°С от около 10 до около 45, от около 10 до около 40, от около 10 до около 35, от около 10 до около 30, от около 10 до около 25, или от около 15 до около 25, сСт.
В определенных вариантах выполнения настоящего изобретения, четвертый полиалкиленгликоль имеет кинематическую вязкость при 40°С от около 60 до около 240, от около 70 до около 220, от около 75 до около 200, от около 80 до около 180, от около 85 до около 160, от около 90 до около 155, от около 95 до около 150, от около 100 до около 145, от около 105 до около 140, или от около 110 до около 135, сСт.
В одном варианте выполнения настоящего изобретения, третий полиалкиленгликоль имеет кинематическую вязкость при 100°С от около 2 до около 10 сСт и кинематическую вязкость при 40°С от около 15 до около 35 сСт. Кроме того, четвертый полиалкиленгликоль имеет кинематическую вязкость при 100°С от около 15 до около 35 сСт и кинематическую вязкость при 40°С от около 80 до около 160 сСт.
Хотя это не требуется, смазочная композиция может включать третий полиалкиленгликоль в количестве от около 5 до около 40 мас. частей на основе 100 мас. частей смазочной композиции. Альтернативно, смазочная композиция может включать третий полиалкиленгликоль в количестве от около 10 до около 35, от около 15 до около 30, или от около 20 до около 25, мас. частей на основе 100 мас. частей смазочной композиции.
Смазочная композиция может дополнительно включать четвертый полиалкиленгликоль в количестве от около 40 до около 75 мас. частей на основе 100 мас. частей смазочной композиции. Альтернативно, смазочная композиция может включать четвертый полиалкиленгликоль в количестве от около 45 до около 75, от около 50 до около 70, или от около 55 до около 65, мас. частей на основе 100 мас. частей смазочной композиции.
В вариантах выполнения настоящего изобретения, в которых полиалкиленгликолевый базовый масляный компонент является не растворимым в воде, смазочная композиция может дополнительно включать сложноэфирное базовое масло. Кроме того, что он является базовым маслом, сложноэфирное базовое масло может также растворять и/или диспергировать пакет присадок (описанный далее). Как правило, сложный эфир образован из монокарбоновых кислот, дикарбоновых кислот или поликарбоновых кислот с одним или более спиртами. Обычно спирты представляют собой спирты C1-С18 и могут быть либо линейными, либо разветвленными. Подходящие спирты включают, но не ограничиваются ими, бутанол, гексанол, додеканол, 2-этилгексанол и пропилгептанол. Конкретные примеры сложноэфирного базового масла, которое может быть включено в смазочную композицию, включают, но без ограничения к этому, дибутиладипат, ди(2-этилгексил)себацинат, ди-н-гексилфумарат, диоктилсебацинат, диизооктилазелат, диизодецилазелат, диоктилфталат, дидецилфталат, диэйкозилсебацинат, димер 2-этилгексилового сложного диэфира линолевой кислоты, и дипропилгептаноловый сложный диэфир адипиновой кислоты.
Когда смазочная композиция включает сложный эфир, сложный эфир, как правило, присутствует в количестве от около 5 до около 35, от около 10 до около 30, или от около 15 до около 25, мас. частей на основе 100 мас. частей смазочной композиции.
В одном варианте выполнения настоящего изобретения, смазочная композиция включает дипропилгептаноловый сложный диэфир адипиновой кислоты в количестве от около 15 до около 25 мас. частей, третий полиалкиленгликоль в количестве от около 10 до около 35 мас. частей, и четвертый полиалкиленгликоль в количестве от около 45 до около 75 мас. частей, причем каждый на основе 100 мас. частей смазочной композиции. В этом варианте выполнения настоящего изобретения, третий полиалкиленгликоль имеет кинематическую вязкость при 100°С от около 2 до около 10 сСт и кинематическую вязкость при 40°С от около 15 до около 35 сСт. Кроме того, четвертый полиалкиленгликоль имеет кинематическую вязкость при 100°С от около 15 до около 35 сСт и кинематическую вязкость при 40°С от около 80 до около 160 сСт. Более того, в этом варианте выполнения настоящего изобретения, как третий, так четвертый полиалкиленгликоли представляют собой гомополимеры, образованные из пропиленоксида. Более того, в этом варианте выполнения настоящего изобретения, Смазочная композиция в общем используется для смазки моста, коробок передач (ручных или автоматических), раздаточных коробок, коробок передач в блоке с ведущим мостом, коробки отбора мощности (РТО) и подшипников/колес транспортного средства, при достижении повышенной эффективности использования топлива для транспортного средства. Не придерживаясь какой-либо конкретной теории, полагают, что комбинация третьего и четвертого полиалкиленгликолей приводит к повышению эффективности использования топлива. Более конкретно, полагают, что сочетание химического состава и кинематической вязкости смеси третьего и четвертого полиалкиленгликолей придает превосходные низкотемпературные и высокотемпературные свойства смазочной композиции, что увеличивает эффективность использования топлива смазочной композиции, когда смазочная композиция используется для смазывания вышеуказанных компонентов транспортного средства.
В определенных вариантах выполнения настоящего изобретения, смазочная композиция проявляет улучшенную эффективность использования топлива по сравнению с обычными смазочными средствами. Эта повышенная эффективность использования топлива может наблюдаться, когда смазочную композицию анализируют с минимальной тяговой машиной (МТМ) при условиях Штрибека и соотношения скоростей скольжения и качения (SRR) при 40°С и 100°С. В определенных вариантах выполнения настоящего изобретения, смазочная композиция имеет коэффициент сцепления менее 0,030, при измерении при условиях Штрибека, при скорости 1000 мм/с, и при температуре 40°С. Не придерживаясь какой-либо конкретной теории, полагают, что количество полиалкиленгликолевого базового масляного компонента и его кинематическая вязкость при 40°С и 100°С обеспечивают смазочную композицию, имеющую повышенную эффективность использования топлива. В частности полагают, что полиалкиленгликолевый базовый масляный компонент придает смазочной композиции отличные низкотемпературные и высокотемпературные свойства, что повышает эффективность использования топлива смазочной композиции, когда смазочная композиция используется для смазки моста, коробок передач (ручных или автоматических), раздаточных коробок, коробок передач в блоке с ведущим мостом, коробки отбора мощности (РТО) и подшипников/колес транспортного средства. Эта повышенная эффективность использования топлива демонстрируется посредством коэффициентов сцепления смазочной композиции, описанных выше. Кроме того, несмотря на демонстрирующуюся повышенную эффективность использования топлива, смазочная композиция также обладает хорошей стабильностью к сдвигу и стойкостью к окислению, помимо других свойств. Более того, смазочная композиция также позволяет демонстрировать улучшенные (то есть более низкие) рабочие температуры по сравнению с обычными смазочными средствами, благодаря тому, что тепло, выделяемое при трении, сводится к минимуму, о чем свидетельствует сравнительно более низкий коэффициент сцепления.
В одном варианте выполнения настоящего изобретения, смазочная композиция представляет собой смазку для моста. В этом варианте выполнения настоящего изобретения, полиалкиленгликолевый базовый масляный компонент является растворимым в воде и присутствует в количестве по меньшей мере около 80 мас. частей на основе 100 мас. частей смазки для моста. Как правило, в этом варианте выполнения настоящего изобретения, полиалкиленгликолевый базовый масляный компонент присутствует в количестве около 80 до около 95, мас. частей на основе 100 мас. частей смазки для моста. Полиалкиленгликолевый базовый масляный компонент включает первый полиалкиленгликоль в количестве от около 50 до около 85 мас. частей на основе 100 мас. частей смазки для моста. Первый полиалкиленгликоль имеет кинематическую вязкость при 100°С от около 2 до около 30 сСт и кинематическую вязкость при 40°С от около 10 до около 50 сСт. Полиалкиленгликолевый базовый масляный компонент дополнительно включает второй полиалкиленгликоль в количестве от около 5 до около 35 мас. частей на основе 100 мас. частей смазки для моста. Второй полиалкиленгликоль имеет кинематическую вязкость при 100°С от около 120 до около 200 сСт, и кинематическую вязкость при 40°С от около 800 до около 1200 сСт. Комбинация первого и второго полиалкиленгликолей обеспечивает смазку для моста, имеющую кинематическую вязкость при 100°С от около 4 до около 50 сСт, кинематическую вязкость при 40°С от около 20 до около 300 сСт, и индекс вязкости от около 170 до около 250. Более того, смазка для моста этого варианта выполнения настоящего изобретения также по существу свободна от базовых масел типа I, II, III, и IV. Хотя это не требуется, смазка для моста этого варианта выполнения настоящего изобретения также может по существу состоять из компонентов, описанных выше, и пакета присадок, описанного ниже. Не придерживаясь какой-либо конкретной теории, полагают, что смазка для моста этого варианта выполнения настоящего изобретения повышает эффективность использования топлива транспортного средства, при использовании для смазки моста транспортного средства. Более конкретно, полагают, что комбинация химического состава и кинематической вязкости смеси первого и второго полиалкиленгликолей придает превосходные низкотемпературные и высокотемпературные свойства смазочной композиции, что увеличивает эффективность использования топлива смазочной композиции, когда смазочная композиция используется для смазки моста транспортного средства.
В других вариантах выполнения настоящего изобретения, смазочная композиция представляет собой смазку коробки передач, смазку раздаточной коробки, смазку коробок передач в блоке с ведущим мостом, смазку коробки отбора мощности, и/или смазку подшипников/колес. В этих вариантах выполнения настоящего изобретения, полиалкиленгликолевый базовый масляный компонент является растворимым в воде и присутствует в количестве по меньшей мере около 80 мас. частей на основе 100 мас. частей смазки для моста. Как правило, в этих вариантах выполнения настоящего изобретения, полиалкиленгликолевый базовый масляный компонент присутствует в количестве около 80 до около 95, мас. частей на основе 100 мас. частей смазочной композиции. Полиалкиленгликолевый базовый масляный компонент включает первый полиалкиленгликоль в количестве от около 50 до около 85 мас. частей на основе 100 мас. частей смазочной композиции. Первый полиалкиленгликоль имеет кинематическую вязкость при 100°С от около 2 до около 30 сСт и кинематическую вязкость при 40°С от около 10 до около 50 сСт. Полиалкиленгликолевый базовый масляный компонент дополнительно включает второй полиалкиленгликоль в количестве от около 5 до около 35 мас. частей на основе 100 мас. частей смазочной композиции. Второй полиалкиленгликоль имеет кинематическую вязкость при 100°С от около 120 до около 200 сСт, и кинематическую вязкость при 40°С от около 800 до около 1200 сСт. Комбинация первого и второго полиалкиленгликолей обеспечивает смазочную композицию, имеющую кинематическая вязкость при 100°С от около 4 до около 50 сСт, и кинематическую вязкость при 40°С от около 20 до около 300 сСт, и индекс вязкости от около 170 до около 250. Более того, смазочная композиция согласно этим вариантам выполнения настоящего изобретения также по существу свободна от базовых масел типа I, II, III, и IV. Хотя это не требуется, смазочная композиция согласно этим вариантам выполнения настоящего изобретения также может по существу состоять из компонентов, описанных выше, и пакета присадок, описанного ниже. Не придерживаясь какой-либо конкретной теории, полагают, что смазочная композиция согласно этим вариантам выполнения настоящего изобретения повышает эффективность использования топлива транспортного средства, при применении для смазки коробок передач (ручных или автоматических), раздаточных коробок, коробок передач в блоке с ведущим мостом, коробок отбора мощности и/или подшипников/колес транспортного средства. Более конкретно полагают, что сочетание химии и кинематической вязкости смеси первого и второго полиалкиленгликолей придает отличные низкотемпературные и высокотемпературные свойства смазочной композиции, которая повышает эффективность использования топлива смазочной композиции, когда смазочная композиция применяется для смазки коробок передач (ручных или автоматических), раздаточных коробок, коробок передач в блоке с ведущим мостом, коробок отбора мощности, и/или подшипников/колес транспортного средства.
Смазочная композиция также может включать пакет присадок. Пакет присадок включает по меньшей мере одну добавку, эффективную для улучшения по меньшей мере одного свойства смазочной композиции и/или характеристики оборудования, в котором должна использоваться смазочная композиция. В определенных вариантах выполнения настоящего изобретения, пакет присадок включает одну или более добавок, выбранных из антиоксидантов, ингибиторов коррозии, средств контроля пенообразования, противозадирных присадок, противоизносных присадок, детергентов, пассиваторов металлов, депрессорной присадки, понижающая температуру застывания, и улучшителей индекса вязкости. Хотя это не требуется, пакет присадок и смазочная композиция в общем по существу свободны от диспергирующих средств. В определенных вариантах выполнения настоящего изобретения, пакет присадок, или порция пакета присадок, коммерчески доступен от Afton Chemical под торговым наименованием HITEC 350.
Следует понимать, что отдельные добавки, включенные в пакет присадок, могут быть объединены с одной или более другими добавками перед добавлением в смазочную композицию, или, альтернативно, отдельные добавки могут быть добавлены отдельно в смазочную композицию. Другими словами, пакет присадок не требует, чтобы все, или даже часть, добавок смешивались до их объединения с полиалкиленгликолевым базовым масляным компонентом.
Когда смазочная композиция включает пакет присадок, пакет присадок, как правило, присутствует в количестве от около 2 до около 20, от около 4 до около 18, от около 4 до около 16, от около 4 до около 14, или от около 6 до около 12, мас. частей на основе 100 мас. частей смазочной композиции.
В отношении противоизносной присадки, любая противоизносная присадка, известная в данной области техники, может быть включена. Подходящие неограничивающие примеры противоизносной присадки включают цинка диалкил-дитиофосфат ("ZDDP"), цинка диалкил-дитиофосфаты, сера- и/или фосфор- и/или галоген-содержащие соединения, например, сульфатированные олефины и растительные масла, цинка диалкилдитиофосфаты, алкилированные трифенилфосфаты, тритолилфосфат, трикрезилфосфат, хлорированные парафины, алкильные и арильные ди- и трисульфиды, аминные соли моно- и диалкилфосфатов, аминные соли метилфосфоновой кислоты, диэтаноламинометилтолилтриазол, бис(2-этилгексил)аминометилтолилтриазол, производные 2,5-димеркапто-1,3,4-тиадиазола, этил-3-[(диизопропоксифосфинотиоил)тио]пропионат, трифенилтиофосфат(трифенилфосфортиоат), трис(алкилфенил)фосфортиоат и их смеси (например трис(изононилфенил)фосфортиоат), дифенилмонононилфенилфосфортиоат, изобутилфенилдифенилфосфортиоат, додециламинная соль 3-гидрокси-1,3-тиафосфетана 3-оксид, тритиофосфорной кислоты 5,5,5-трис[изооктил 2-ацетат], производные 2-меркаптобензотиазола, такие как 1-[N,N-бис(2-этилгексил)аминометил]-2-меркапто-1Н-1,3-бензотиазол, этоксикарбонил-5-октилдитиокарбамат, бензольные противоизносные присадки, включающие фосфор, и/или их комбинации. В одном варианте выполнения настоящего изобретения, противоизносная присадка представляет собой ZDDP.
Если включена, противоизносная присадка может быть включена в смазочную композицию в количестве от около 0,1 до около 10, альтернативно от около 0,1 до около 5, альтернативно от около 0,1 до около 4, альтернативно от около 0,1 до около 3, альтернативно от около 0,1 до около 2, альтернативно от около 0,1 до около 1, альтернативно от около 0,1 до около 0,5, мас. частей на основе 100 мас. частей смазочной композиции. Количество противоизносная присадка может варьироваться за пределами указанных выше диапазонов, но, как правило, представляет собой как целые, так и дробные значения в этих диапазонах. Кроме того необходимо отметить, что более чем одна противоизносная присадка может быть включена в смазочную композицию, в этом случае общая сумма всех включенных противоизносных присадок находится в пределах вышеуказанных диапазонов. Кроме того необходимо отметить, что более чем одна противоизносная присадка может быть включена в смазочную композицию, в этом случае общая сумма всех включенных противоизносных присадок находится в пределах вышеуказанных диапазонов.
Подобным образом, любая депрессорная присадка, понижающая температуру застывания, известная в данной области техники, может быть включена. Депрессорная присадка, понижающая температуру застывания, как правило, выбрана из полиметакрилатных и алкилированных нафталиновых производных, и их комбинаций.
Если включена, депрессорная присадка, понижающая температуру застывания может быть включена в смазочную композицию в количестве от около 0,01 до около 5, альтернативно от около 0,01 до около 2, альтернативно от около 0,01 до около 1, альтернативно от около 0,01 до около 0,5, мас. частей на основе 100 мас. частей смазочной композиции. Количество депрессорной присадки, понижающей температуру застывания, может варьироваться за пределами указанных выше диапазонов, но, как правило, представляет собой как целые, так и дробные значения в этих диапазонах. Кроме того необходимо отметить, что более чем одна депрессорная присадка, понижающая температуру застывания, может быть включена в смазочную композицию, в этом случае общая сумма всех включенных депрессорных присадок, понижающих температуру застывания, находится в пределах вышеуказанных диапазонов.
В отношении противовспенивающей присадки, любая противовспенивающая присадка, известная в данной области техники, может быть включена. Противовспенивающая присадка, как правило, выбрана из противовспенивающих присадок на основе кремния, противовспенивающих присадок на основе акрилатного сополимера и их комбинаций.
Если включена, противовспенивающая присадка может быть включена в смазочную композицию в количестве от около 1 до около 1000, альтернативно от около 1 до около 500, альтернативно от около 1 до около 400, частей на миллион на основе общей массы смазочной композиции. Количество противовспенивающей присадки может варьироваться за пределами указанных выше диапазонов, но, как правило, представляет собой как целые, так и дробные значения в этих диапазонах. Кроме того необходимо отметить, что более чем одна противовспенивающая присадка может быть включена в смазочную композицию, в этом случае общее количество всех включенных противовспенивающих присадок находится в вышеуказанных диапазонах.
Если включен, детергент, как правило, выбран из сверхосновных или нейтральных сульфонатов, салицилатов и фенолятов металлов, и их комбинаций. Например, в различных вариантах выполнения настоящего изобретения, детергент выбран из сульфонатов, салицилатов, фенолятов, карбоксилатов, тиофосфонатов металлов и их комбинаций. В одном варианте выполнения настоящего изобретения, детергент включает сверхосновный сульфонат металла, такой как сульфонат кальция. В другом варианте выполнения настоящего изобретения, детергент включает сверхосновный салицилат металла, такой как салицилат кальция. В другом варианте выполнения настоящего изобретения, детергент включает алкилфенолятный детергент.
Если применяется, детергент может быть включена в смазочную композицию в количестве от около 0,1 до около 35, альтернативно от около 0,1 до около 5, от около 0,1 до около 3, или от около 0,1 до около 1, мас. частей на основе 100 мас. частей смазочной композиции. Количество детергент может варьироваться за пределами указанных выше диапазонов, но, как правило, представляет собой как целые, так и дробные значения в этих диапазонах. Кроме того необходимо отметить, что более чем один детергент может быть включен в смазочную композицию, в этом случае общее количество всех включенных детергентов находится в вышеуказанных диапазонах.
Если применяется, улучшитель индекса вязкости может быть различных типов. Подходящие примеры улучшителей индекса вязкости включают полиакрилаты, полиметакрилаты, винипирролидон/метакрилат сополимеры, поливинилпирролидоны, полибутены, сополимеры олефина, стирол/акрилат сополимеры и простые полиэфиры, и их комбинации.
Если применяется, улучшитель индекса вязкости может применяться в различных количествах. Улучшитель индекса вязкости может присутствовать в смазочной композиции в количестве от около 0,01 до около 5, от около 0,1 до около 3, или от около 0,1 до около 1, мас. частей на основе 100 мас. частей смазочной композиции. Количество улучшитель индекса вязкости может варьироваться за пределами указанных выше диапазонов, но, как правило, представляет собой как целые, так и дробные значения в этих диапазонах. Кроме того необходимо отметить, что более чем один улучшитель индекса вязкости может быть включен в смазочную композицию, в этом случае общее количество всех включенных улучшителей индекса вязкости находится в вышеуказанных диапазонах.
Если применяется, антиоксидант может быть различных типов. Подходящие антиоксиданты включают алкилированные монофенолы, алкилтиометилфенолы, гидрохиноны и алкилированные гидрохиноны, гидроксилированные тиодифениловые простые эфиры, алкилиденбисфенолы, Ο-, N- и S-бензильные соединения, гидроксибензилированные малонаты, триазиновые соединения, ароматические гидроксибензильные соединения, бензилфосфонаты, ациламинофенолы, сложные эфиры [3-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионовой кислоты с моно- или многоатомными спиртами, сложные эфиры b-(5-трет-бутил-4-гидрокси-3-метилфенил)-пропионовой кислоты с моно- или многоатомными спиртами, аминные антиоксиданты, алифатические или ароматические фосфиты, сложные эфиры дитиопропионовой кислоты или тиодиуксусной кислоты, соли дитиокарбаминовой или дитиофосфорной кислоты, 2 сульфатированные сложные эфиры жирных кислот, сульфатированные жиры и сульфатированные олефины, и их комбинации, могут применяться.
Если включен, антиоксидант может применяться в различных количествах. Антиоксидант, как правило, присутствует в смазочной композиции в количестве в интервале от около 0,01 до около 5, от около 0,1 до около 3, или от около 0,5 до около 2, мас. частей на основе 100 мас. частей смазочной композиции.
Настоящее изобретение также обеспечивает способ повышения эффективности использования топлива транспортного средства, имеющего мост. Способ включает предоставление смазочной композиции. Способ дополнительно включает контактирование смазочной композиции с мостом транспортного средства для увеличения эффективности использования топлива транспортного средства.
Настоящее изобретение также обеспечивает способ повышения эффективности использования топлива транспортного средства, имеющего мост, коробок передач (ручных или автоматических), раздаточных коробок, коробок передач в блоке с ведущим мостом, коробки отбора мощности (РТО) и подшипников/колес транспортного средства. Способ включает предоставление смазочной композиции. Способ дополнительно включает контактирование смазочной композиции с по меньшей мере одним компонентом транспортного средства, выбранного из группы коробок передач (ручных или автоматических), раздаточных коробок, коробок передач в блоке с ведущим мостом, коробок отбора мощности, подшипников/колес, и их комбинаций, для увеличения эффективности использования топлива транспортного средства.
В одном варианте выполнения настоящего изобретения, способ согласно настоящему изобретению включает предоставление смазки для моста для увеличения эффективности использования топлива транспортного средства, имеющего мост. В этом варианте выполнения настоящего изобретения, полиалкиленгликолевый базовый масляный компонент смазки для моста присутствует в количестве по меньшей мере около 60 мас. частей на основе 100 мас. частей смазки для моста. Кроме того, смазка для моста имеет кинематическую вязкость при 100°С от около 5 до около 35 сСт и кинематическую вязкость при 40°С от около 20 до около 300 сСт. Более того, смазка для моста также имеет коэффициент сцепления менее 0,030, при измерении при условиях Штрибека, при скорости 1000 мм/с, и при температуре 100°С. Способ дополнительно включает контактирование смазочного средства и моста транспортного средства, причем смазка для моста повышает эффективность использования топлива транспортного средства.
Примеры
Две смазочные композиции согласно настоящему изобретению приведены в Таблице 1 в качестве смазочных композиций 1 и 2. Таблица 1 также обеспечивает два сравнительные смазочные средства в качестве сравнительных смазочных средств А и В. Каждый отдельный компонент для каждого смазочного средства в Таблице 1 указан в мас. частей на основе 100 мас. части соответствующего смазочного средства.
Базовое масло 1 представляет собой растворимый в воде сополимер этиленоксида и пропиленоксида, имеющий кинематическую вязкость при 100°С от около 2 до около 10 сСт и кинематическую вязкость при 40°С от около 15 до около 25 сСт.
Базовое масло 2 представляет собой растворимый в воде сополимер этиленоксида и пропиленоксида, имеющий кинематическую вязкость при 100°С от около 120 до около 200 сСт и кинематическую вязкость при 40°С от около 900 до около 1000 сСт.
Базовое масло 3 представляет собой не растворимый в воде гомополимер пропиленоксида, имеющий кинематическую вязкость при 100°С от около 2 до около 10 сСт и кинематическую вязкость при 40°С от около 30 до около 40 сСт.
Базовое масло 4 представляет собой не растворимый в воде гомополимер пропиленоксида, имеющий кинематическую вязкость при 100°С от около 15 до около 25 сСт и кинематическую вязкость при 40°С от около 115 до около 140 сСт.
Базовое масло 5 представляет собой сложный диэфир 2-пропилгептанола и адипиновой кислоты.
Базовое масло 6 представляет собой базовое масло группы I, коммерчески доступное от ExxonMobil под торговым наименованием Americas CORE 150™.
Базовое масло 7 представляет собой базовое масло группы I, коммерчески доступное от ExxonMobil под торговым наименованием Americas CORE 2550™.
Базовое масло 8 представляет собой полиальфаолефиновое базовое масло, коммерчески доступное от ExxonMobil, имеющее кинематическую вязкость при 100°С, равную 6 сСт.
Базовое масло 9 представляет собой полиальфаолефиновое базовое масло, коммерчески доступное от ExxonMobil, имеющее кинематическую вязкость при 100°С, равную 100 сСт.
Кинематическую вязкость и индекс вязкости смазочных композиций 1-2 и сравнительных смазочных средств А-В измерили и также привели в таблице 1.
Коэффициент сцепления измерили с МТМ при условиях Штрибека, при температуре 100°С, а также при температуре 40°С. Результаты при 100°С и 40°С приведены на Фиг. 1А и 1В, соответственно.
Результаты демонстрируют, что смазочные композиции 1 и 2 имеют отличную эффективность использования топлива.
Две дополнительные смазочные композиции согласно настоящему изобретению приведены в Таблице 2 в качестве смазочных композиций 3 и 4. В таблице 2 также приведено сравнительное смазочное средство в качестве сравнительного смазочного средства С. Каждый отдельный компонент для каждого смазочного средства приведен в мас. частей на основе 100 мас. частей соответствующей композиции.
Базовые масла 1-5 и 8 являются такими, как описано выше.
Базовое масло 10 представляет собой каталлизированное металлоорганическим соединением полиальфаолефиновое базовое масло, коммерчески доступное от ExxonMobil, имеющее кинематическую вязкость при 100°С, равную 150 сСт.
Повышающие эффективность добавки включают повышающие эффективность добавки, описанные выше.
Физические свойства смазочных композиций 3-4, и сравнительного смазочного средства С также приведены в Таблице 2.
Коэффициенты сцепления для смазочных композиций 3-4, сравнительного смазочного средства С и Emgard 2986 измеряли при условиях Штрибека соотношения скоростей скольжения и качения. Emgard 2986 представляет собой коммерчески доступное транспортное средство и включен в целях обеспечения дополнительного сравнительного смазочного средства. Сначала коэффициенты сцепления измеряли посредством МТМ при условиях Штрибека, при температуре 100°С. Результаты для этого первого испытания коэффициента сцепления при 100°С приведены на Фиг. 2А. Затем коэффициенты сцепления измеряли посредством МТМ условиях Штрибека соотношения скоростей скольжения и качении и при температуре 100°С. Результаты для этого второго испытания коэффициента сцепления приведены на Фиг. 2В. Как показано на Фиг. 2А и 2В, смазочные композиции 3 и 4 имеют отличную эффективность использования топлива.
Эффективность использования топлива смазочных композиций 3-4, сравнительного смазочного средства С, и Emgard 2986 также оценивали с применением циклов тестирования экономии топлива ЕРА 75/25 (городской цикл и шоссейный ездовой цикл) и European NEDC. Эти испытания проводили на динамометрическом стенде, с применением2015 Dodge Ram truck (С 235 мост). Результаты приведены на Фиг. 3А, 3В, и 3С. Как показано на Фиг. 3А-3С, смазочные композиции 3 и 4 имеют отличную эффективность использования топлива.
Следует понимать, что приложенная формула изобретения не ограничивает выражение и конкретные соединения, композиции или способы, описанные в подробном раскрытии, которые могут отличаться в конкретных вариантах осуществления, которые попадают в пределы объема приложенной формулы изобретения. Относительно любых групп Маркуша, на которые ссылаются в настоящем документе для описания конкретных свойств или аспектов различных вариантов осуществления, следует понимать, что различные, специальные и/или неожиданные результаты можно получать для каждого члена соответствующей группы Маркуша независимо от всех остальных членов группы Маркуша. На каждый член группы Маркуша можно ссылаться отдельно и/или в комбинации, и он обеспечивает соответствующую основу для конкретных вариантов осуществления в пределах объема приложенной формулы изобретения.
Кроме того любые диапазоны и поддиапазоны, на которые ссылаются в описанных различных вариантах осуществления настоящего изобретения, независимо и совместно попадают в пределы объема приложенной формулы изобретения и понимаются как описывающие и рассматривающие все диапазоны, включая целые и/или дробные величины в них, даже если такие значения точно не описаны в настоящем документе. Специалист в данной области легко признает, что перечисленные диапазоны и поддиапазоны достаточно описаны и обеспечивают различные варианты осуществления настоящего изобретения, и такие диапазоны и поддиапазоны можно дополнительно разделить на соответствующие половины, трети, четверти, пятые части и т.д. В качестве одного примера, диапазон «от 0,1 до 0,9» можно дополнительно разделить на нижнюю треть, т.е. от 0,1 до 0,3, среднюю треть, т.е. от 0,4 до 0,6, и верхнюю треть, т.е. от 0,7 до 0,9, которые отдельно и совместно находятся в пределах объема приложенной формулы изобретения, и на них можно ссылаться отдельно и/или совместно, и они обеспечивают соответствующую основу для конкретных вариантов осуществления в пределах объема приложенной формулы изобретения. Кроме того, относительно выражений, которые определяют или модифицируют диапазон, таких как «по меньшей мере», «больше чем», «менее», «не более чем» и подобные, следует понимать, что такие выражения включают поддиапазоны и/или верхний или нижний предел. В качестве другого примера диапазон «по меньшей мере 10» по существу включает поддиапазон от по меньшей мере 10 до 35, поддиапазон от по меньшей мере 10 до 25, поддиапазон от 25 до 35 и т.д., и на каждый поддиапазон можно ссылаться отдельно и/или совместно, и он обеспечивает соответствующую основу для конкретных вариантов осуществления в пределах объема приложенной формулы изобретения. Наконец, на отдельное число в раскрытом диапазоне можно ссылаться, и оно обеспечивает соответствующую основу для конкретных вариантов осуществления в пределах объема приложенной формулы изобретения. Например, диапазон «от 1 до 9» включает различные отдельные целые числа, такие как 3, а также отдельные числа, включающие десятичный знак (или дробную долю), такие как 4,1, на которые можно ссылаться, и они обеспечивают соответствующую поддержку для конкретных вариантов осуществления в пределах объема приложенной формулы изобретения. Более того, выбор растворителя(ей), количества растворителя(ей), выбор поликарбоксилата и как выбор подщелачивающего струтурообразователя(ей), так и размера частиц подщелачивающего струтурообразователя и другого твердого сырья, содержащегося в составах, обычно позволяет управлять вязкость состава.
Настоящее изобретение было описано в иллюстративной форме, и следует понимать, что используемая терминология предназначена для понимания настоящего изобретения, а не ограничения настоящего изобретения. Многие модификации и варианты настоящего изобретения возможны в свете вышеприведенного описания. Настоящее изобретение может применяться на практике иным образом, чем конкретно описано. Объект всех комбинаций независимых и зависимых пунктов формулы изобретения, как одиночно, так и многократно зависимых, в настоящей заявке изложен в явном виде.