[发明专利]含有陶瓷先驱体聚合物的润滑油组合物

说明书

一种润滑组合物包含具有润滑粘性的油、无金属陶瓷先驱体聚合物和一种或多种助添加剂。该无金属陶瓷先驱体聚合物包含多个不含氧的重复单元。该陶瓷先驱体聚合物为润滑油组合物提供抗磨性质。还描述了润滑内燃机的方法和含有陶瓷先驱体聚合物的润滑油组合物抑制内燃机中的磨损的用途。

技术领域

本发明涉及润滑油组合物，如用于润滑活塞式发动机(如汽油(火花点火)、柴油(压缩点火)和燃气发动机)的曲轴箱的汽车润滑油组合物。特别地，本发明涉及为润滑油组合物提供抗磨性质的添加剂。

背景技术

所有类型的润滑剂早已利用化学添加剂提供由基础润滑剂本身无法获得的额外或增强的性质。不同种类的添加剂包括通常通过在润滑表面之间形成物理或化学边界而发挥作用由此防止这些表面磨损的抗磨添加剂。抗磨添加剂通常不仅添加到曲轴箱润滑油中，还添加到传动液、齿轮油、切削油、筒形活塞发动机油(TPEO)、船用柴油机气缸润滑剂(MDCL)和其它发动机和机械润滑油中，和添加到油脂中。

二烃基二硫代磷酸金属盐形式的磷多年来已广泛用于为润滑剂提供抗磨性质。碱金属和碱土金属、铝、铅、锡、钼、锰、镍和铜的盐都已使用，但绝对优选的盐是二烃基二硫代磷酸锌盐(ZDDP)。这些盐通过在润滑表面上形成磷酸盐玻璃层发挥作用，该层防止下方材料磨损。但是，对润滑剂(特别是曲轴箱润滑剂)中存在的磷量的更严格控制导致需要找到不含磷的替代材料。预期目标因此是提供可用作ZDDP的部分或完全替代品的添加剂。

存在不含磷的抗磨添加剂。一个实例是二硫代氨基甲酸锌，如可以商品名VanlubeEZ和Vanlube AZ购得的那些。但是，二硫代氨基甲酸锌的缺点在于它们会使常用作活塞式发动机中的密封件的含氟弹性体材料降解。此外，希望降低润滑剂中所含的金属量。常用的抗磨添加剂，如ZDDP、二硫代氨基甲酸锌和类似化合物含有金属。因此仍然需要找到没有目前使用的那些的缺点的替代性抗磨添加剂。

发明内容

本发明提供含有迄今尚未用作润滑油组合物的添加剂的一类化合物的润滑油组合物。这些化合物能够为润滑油组合物提供优异的抗磨性质，但它们不含磷并且也无金属。

陶瓷先驱体聚合物(pre-ceramic polymers)是本领域中已知的。例如，Colombo等人在J.Am.Ceram.Soc.,93[7],1805-1837(2010)中给出对陶瓷先驱体聚合物、它们的合成、结构和工业用途的几十年研究活动的概要。该聚合物已广泛用于生产陶瓷制品和涂层——通过首先形成该制品或涂层，然后对其施以热解、烧结或其它热分解工艺，有时在外加压力下。陶瓷先驱体聚合物优于通过粉末合成的更传统陶瓷形成的主要优点是制品成型和机械加工的简易性。这是因为在“生坯”状态下(即在热解前)，陶瓷先驱体聚合物具有足够的结构完整性以允许使用模制技术或通过机械加工精密成形和成型。相反，通过粉末合成制成的制品在“生坯”状态下结构脆弱，因此无法以相同方式成型或机械加工。陶瓷先驱体聚合物也可挤出或作为涂层沉积。

本发明基于下述发现：某些陶瓷先驱体聚合物可用于为润滑油组合物提供增强的抗磨性质。

因此在第一方面中，本发明提供一种润滑油组合物，其包含主要量的润滑剂和次要量的无金属陶瓷先驱体聚合物，其中所述陶瓷先驱体聚合物包含多个不含氧的重复单元，并且其中所述润滑油组合物进一步包含一种或多种助添加剂。

本发明中所用的陶瓷先驱体聚合物无金属，这意味着该聚合物的结构在该聚合物的主结构链或主结构链侧面的任何基团中不含任何金属原子。在该聚合物的任何封端或链终止基团(capping or chain-terminating group)中也不存在金属原子。

该陶瓷先驱体聚合物由多个重复单元构成。这些重复单元不含氧。这意味着该聚合物的主结构链和在主结构链侧面的任何基团都不含氧原子。但是如下所述，氧原子可能存在于该聚合物的任何封端或链终止基团中。

在一个优选实施方案中，该润滑油组合物是可用于润滑内燃机曲轴箱的汽车润滑油组合物。