[发明专利]具有改进的储存稳定性的润滑组合物

说明书

发明背景

本发明涉及极压润滑油，特别是含碱金属硼酸盐的润滑剂。

碱金属硼酸盐因其有效用作极压剂而为润滑剂工业界所熟知。参见，例如，美国专利Nos.3313727、3565802、3819521、3846313、3853772、3907691、3912639、3912643、3912644、3997454和4089790。

美国专利№4459215公开了含碱金属硼酸盐、含硫化合物和锆盐的润滑组合物。

美国专利№4575431公开了含磷酸酯混合物的润滑油，所述磷酸酯基本不含单硫代磷酸酯。

美国专利No.4089790要求保护增效的润滑剂混合物，其含有：(1)水合硼酸钾；(2)抗磨剂，选自(a)二硫代磷酸锌二烃基酯、(b)二烃基二硫代磷酸的C₁-C₂₀酯、C₁-C₂₀酰胺或C₁-C₂₀铵盐、(c)烷基芳基磺酸锌和(d)它们的混合物；和(3)油溶性的抗氧剂有机硫化合物。

美国专利№4171268要求保护含羧酸的锆盐和油溶性的含硫极压剂的润滑剂组合物。

美国专利№4563302和4204969公开了用于润滑油的硫化烯烃。

授权给Salentine的美国专利№4717490公开了润滑组合物，它是碱金属硼酸盐、硫化合物、亚磷酸酯和＞50％中和的酸性的磷酸酯的组合。然而，该组合物受困于其保存期比不用碱金属硼酸盐固体分散的其它市售润滑剂短。特别地，该组合物将呈现添加剂随时间而“失效”的现象。当存储温度提高时该问题变得愈加严重。工业界中标准补救方法是向该组合物中加入更多的分散剂或清净剂添加剂来改进保存期。然而，这些添加剂会对齿轮润滑剂的其它性能有负面影响。因此，本发明的目标是提供具有优异承载性能和改进的储存稳定性的含碱金属硼酸盐的润滑剂。

不受缚于任何特定理论，我们已发现添加剂失效的主要原因是使用了亚磷酸氢二烷基酯，其在Salentine的专利中作为组合物的必要组分而公开。此材料是酸性的和不稳定的，且似乎与硼酸盐颗粒或与用来稳定硼酸盐颗粒的碱性分散剂和/或清净剂添加剂发生反应而产生沉降到润滑剂容器或包装底部的沉淀物。酸性来自于直接与磷连接或与杂原子连接而该杂原子再与磷连接的氢。本发明涉及用亚磷酸三烷基酯替代Salentine专利的亚磷酸氢二烷基酯。亚磷酸三烷基酯为非反应性的，且所得组合物的储存稳定性得到出乎意料的和引人注目的改进。

Salentine专利声称具有由四种组分组合所获得的增效的承载效果。当按照本发明用亚磷酸三烷基酯替换亚磷酸氢二烷基酯时，甚至仍维持了此改进的承载效果。

本发明的组合物的另一好处在于它比Salentine专利所公开的组合物更易生产。亚磷酸氢二烷基酯是固体材料，在工厂处进行调合过程中很难处置。因其对水的反应性和敏感性，必须一次性使用整个容器内的该化学品。另一方面，亚磷酸三烷基酯在室温下是液体，这样就非常容易调合。它对水的反应性也低得多。

发明概述

本发明涉及润滑组合物，包括其中已分散少量如下混合物的润滑粘度油：

(a)水合的碱金属硼酸盐组分；

(b)油溶性的含硫化合物组分；

(c)亚磷酸氢三烷基酯组分，至少90wt％的该组分具有式(RO)₃P，其中R为4-24个碳原子的烷基；和

(d)被中和了50％以上的酸性的磷酸酯混合物组分，所述磷酸酯基本不含单硫代磷酸酯。

优选的实施方案的描述

本发明的润滑油组合物包括四个组分：(1)碱金属硼酸盐；(2)油溶性的硫化合物；(3)亚磷酸氢三烷基酯；和(4)被中和了50％以上的酸性的磷酸酯的混合物，所述磷酸酯基本上不含单硫代磷酸酯。

碱金属硼酸盐

本发明的润滑油组合物的第一组分是水合的颗粒状碱金属硼酸盐。水合的颗粒状碱金属硼酸盐是本领域众所周知的且可商购得到。公开了适宜的硼酸盐和制备方法的代表性专利包括美国专利3313727、3819521、3853772、3907601、3997454和4089790，将这些专利的全文引入本文作为参考。

水合的碱金属硼酸盐可由下式表示：

M₂O.mB₂O₃·nH₂O