[发明专利]利用金属羧酸盐降低相对滑动零件间摩擦的方法

说明书

本发明涉及降低相对滑动零件间摩擦的一种方法，包括涂布至少一种碱性金属过当量羧酸盐润滑剂于-滑动零件的滑动啮合表面上。滑动零件包括平导板，滚动轴承，丝杠及丝母，齿轮副，液压系统和气动装置。

工业润滑剂往往需要在尊膜或边界工况下提供优良的减摩性能。但在某些情况下会出现特殊的问题，例如在假压和冲压机上的平导板上，例如它们的滑道，导向装置和导轨等;某些压气机，内燃机和蒸汽机的十字头滑道;以及在金属加工机床，如车床，磨床，龙门刨床，牛头刨床和铣床等。在低速重载下，润滑剂有被擦掉的趋势，所以边界润滑是主要的。尤其是精密加工的机床一般更需要它们的滑板与导槽随时都是在边界工况下操作。不过在滑板与导槽的运动中，如果润滑剂的静摩擦系数大于动摩擦系数则会遇到一种称为“粘性滑动”的现象，此时，从静止到开始滑动运动所需要的力就要比起动以后维持运动所需要的力为大。

在滑板与导槽以轻载和高的往返速度运动时，如果油的粘度过大，就会遇到另一种称为“飘浮”的现象，造成滑板从导槽中升起，伴随着速度或负载的变化，润滑油膜厚度的变化足以使被加工零件产生波纹状的表面，或者使零件达不到精确的尺寸。

滚动轴承，如普通轴承或减摩轴承，丝杠与丝母，齿轮副，液 压系统和气动装置，常常也会遇到低速重载的工况，尤其在工业装配方面，这些都是机床和其他重机械工业常用的部件，不过，低速重载工况有时也出现在非工业装配上，例如出现在车辆，轮船和飞机上。丝杠与丝母也是常用的部件，例如用在控制大、中型飞机的襟翼。

改善边界工况下的减摩作用和降低粘性滑动一般需要在润滑剂中采用减摩和耐特压抗磨耗添加剂，来补偿润滑油中的相应不足之处。

不过，许多摩擦改良剂或耐特压抗磨耗添加剂往往有诸如对人类有毒性，有不好的气味，如从含硫的耐特压抗磨耗剂释放出含硫气体，或者由于有不透明的色泽，使得维护机器发生困难和显得很肮脏。所以希望最好能得到没有这种添加剂的减轻摩擦和耐特压抗磨耗性能。在本发明申请中，发明者发现，碱性金属过当量的不饱和直链金属羧酸盐，能在不另外加入摩擦改良剂或耐特压抗磨耗添加剂的情况下达到所要求的减摩作用和耐特压抗磨耗保护。

此外，如在本发明所采用的碱性金属过当量羧酸盐中再加入摩擦改良剂和耐特压抗磨耗添加剂，则对达到更优良的摩擦改良和耐特压抗磨耗保护作用是更为有利的。

“高碱性”（overbased），“超碱性”（superbased），“过碱性”（hyperbased）一词是来源于熟知的含金属物质通用技术术语，是最近几十年来用在润滑油成份中作为去垢剂和/或分散剂的。这类高碱性物质，也曾经称之为“配合物”，“金属配合物”，“高金属含量盐”以及类似的别的名称，是以金属同特定的有机物，如 羧酸或磺酸，进行反应中，金属含量超过按化学计量法所应得的金属含量为其特征的。

牛顿型碱性金属过当量物质和含固体金属胶粒的非牛顿型胶态分散物系预分散在至少有一种惰性有机溶液和一种第三组分的分散介质中，而第三种组份是选自基本上不溶解在该分散介质的一类有机化合物，这是已知的事。例如请参见美国专利3，492，231和4，230，586。

由高分子量羧酸酰化剂和氨基化合物制得的羧酸衍生物，以及它们在油基润滑剂中的应用，也是众所周知的。例如请参见美国专利3，216，936;3，219，666;3，502，677;和3，708，522。

金属加工用的润滑剂，含一种润滑油和一种碱金属盐或它们的硼化配合物，包括碱性金属过当量羧酸盐，在美国专利4，659，488;4，505，830;和3，813，337中已有介绍。

本发明是一种降低相对滑动零件间摩擦的方法，包括涂布至少一种牛顿型，或非牛顿型，碱性金属过当量羧酸盐润滑剂于滑动零件的滑动啮合表面上，其中金属选自锂，钙，钠，钡，镁及它们的混合物，羧酸则是含有约8至50个碳原子的至少一种不饱和直链烃类。设想的滑动零件包括平导板，流动轴承，丝杠与丝母，齿轮副，液压系统和气动装置。本发明者发现，应用上述的一种碱性金属过当量羧酸盐，对降低静、动摩擦系数有显著的效果，并且在不需要有辅助的摩擦改良剂或辅助的耐特压添加剂时都能提供一种耐特压添加剂的抗磨耗保护作用。

本发明还包括用于降低相对滑动零件间摩擦的组合物。其中包括至少一种牛顿型或非牛顿型的碱性金属过当量羧酸盐，其中金属选自含锂，钙，钠，钡，镁及它们混合物，羧酸则是含有约8至约50个碳原子的至少一种不饱和直链烃类，对这一物系最好再添加摩擦改良剂和辅助耐特压抗磨耗剂等功能添加剂。