[发明专利]齿轮添加剂组合物

说明书

相关申请

本申请要求了于2005年11月9日提交的美国临时申请No.60/734,757的优先权。

技术领域

本申请涉及一种含有含氮化合物和含磷化合物的齿轮添加剂组合物，其中该齿轮添加剂组合物的总碱值与总酸值的比例大于约0.94。此外还公开了一种齿轮润滑剂组合物，其含有一种含硫、含磷化合物和/或它们的盐以及上述齿轮添加剂组合物。更进一步地，本申请还涉及所述齿轮添加剂和齿轮润滑剂组合物的使用方法。

发明背景

在润滑剂组合物中使用含磷化合物是已知的。特别的，含磷化合物通常都含有线性烷基链。但是，这些化合物的问题在于已知它们在完全调配的齿轮润滑剂中在高温下是热不稳定的。热不稳定化合物更可能在润滑剂组合物中过早地分解，而不能给润滑剂组合物提供如抗磨性的性能。

润滑剂组合物，例如齿轮油，一般是用于高温的，因此是有益于提供一种不会在高温下过早分解的热稳定化合物的。因此热稳定化合物就能延长时间地保留在润滑剂组合物中，并给组合物提供延长时间的性能，例如抗磨性。需要的就是具有适当的热稳定性来维持其抗磨性的化合物。

一些能给润滑剂组合物提供改善的抗磨性的化合物不一定适用于限止滑动差速器，因为它会产生听得见的噪音，例如啸叫声。明显地，一个降低啸叫的途径是除去能制造啸叫的化合物。但问题是到时润滑剂组合物会同时失去抗磨性的益处。需要的是一种在润滑剂配方中仍存在抗磨化合物的同时能降低和/或消除啸叫的组合物，例如一种最外层处理剂(top treat)。

汽车工业开发了新的和先进的差速齿轮和传动系统。这些新系统经常牵涉到高能需求。因此就必需发展元件保护技术来满足这些先进系统递增的能量需求。

齿轮装置的一个例子是限止滑动差速器。限止滑动差速器装备在许多车辆上来防止经常发生的两个驱动轮中的一个基本上失去牵引力的状况。这可以是在松散土、沙地、泥地或冰面上。在标准的开型差速器(open differential)中，失去牵引力的驱动轮承受全部的动力系转矩，但只是空转而不会在希望的方向上移动车辆。在限止滑动差速器中，一个机械机构将动力系传递过来的部分转矩分配或均分给俩个驱动轮。通过共享这些有效转矩，有牵引力的轮子受到足够的转矩从而在希望的方向上移动车辆。另外，高效能的车辆具有足够多的转矩以致于在一定的转弯状况下，一个轮子上的转矩超过了有效牵引力，从而损失了其性能。限止滑动差速器共享了俩个轮子之间的转矩，从而增强了车辆的性能。

限止滑动差速器要求用于后轴(rear axle)的润滑剂具有适当的摩擦特征，而且这些摩擦特征要持续足够的占用里程或持续时间。适当的摩擦特征是摩擦系数随着盘转速(plate rotational speed)上升而增加，随着盘转速的下降而降低。

为了提供适当的摩擦特征和使用寿命，可以往齿轮润滑剂中加入某些添加剂作为最外层处理剂。这些添加剂可以选自宽范围的摩擦改性剂和相关化合物。

发明概述

根据本申请，齿轮添加剂组合物可以含有含氮化合物和含磷化合物，其中该齿轮添加剂组合物的总碱值与总酸值的比例大于约0.94。

在另一方面，公开了一种含有齿轮添加剂组合物和含硫化合物、含磷化合物和含氮化合物的反应产物的齿轮润滑剂组合物，该齿轮添加剂组合物含有含氮化合物和含磷化合物，其中该齿轮添加剂组合物的总碱值与总酸值的比例大于约0.94。

在又一方面，公开了一种润滑剂组合物，其含有基础油；含有含氮化合物和含磷化合物的齿轮添加剂组合物，其总碱值与总酸值的比例大于约0.94；和含氮化合物、新戊二醇亚磷酸酯和含硫化合物的反应产物。

在另一方面，公开了一种制备齿轮润滑剂组合物的方法，包括将基础油；一种含氮化合物和含磷化合物的齿轮添加剂组合物，其中该齿轮添加剂组合物的总碱值与总酸值的比例大于约0.94；和含硫化合物、含磷化合物和含氮化合物的反应产物相混合。

本发明在以下方面提供了：

1、一种齿轮添加剂组合物，所述组合物含有含氮化合物和含磷化合物，其中该齿轮添加剂组合物的总碱值与总酸值的比例大于约0.94。

2、如方面1的齿轮添加剂组合物，其中含氮化合物是胺。

3、如方面2的齿轮添加剂组合物，其中胺是C₁₄～C₂₄叔烷基伯胺的混合物。

4、如方面1的齿轮添加剂组合物，其中含磷化合物是膦酸二烷基酯和膦酸单烷基酯中的至少一种。