用于差速器的限滑摩擦改進劑的制作方法
【專利說明】用于差速器的限滑摩擦改進劑
[0001] 發(fā)曰月背景
[0002] 本發(fā)明涉及包含（a)具有潤滑粘度的油和（b)油溶性化合物的潤滑組合物。本發(fā) 明進一步提供潤滑組合物在潤滑限滑差速器中的用途。
[0003] 車輛差速器通常具有錐齒輪或直齒輪行星系統(tǒng)，其將驅(qū)動力矩均勻地分配給兩個 驅(qū)動輪而不管它們的轉(zhuǎn)速。這使得驅(qū)動輪可在回轉(zhuǎn)期間滾動而不具有車輪與路面之間的滑 動，盡管它們的不同轉(zhuǎn)速。當(dāng)一個車輪在低牽引面上時，可傳送的扭矩的量限于車輪滑動以 前可施加的量。
[0004] 限滑差速器通常使用濕多片式離合器，即與潤滑劑接觸的離合器片，以在滑動情 形期間提供更多的扭矩給非滑動車輪。在正常轉(zhuǎn)動期間，由于一個車輪比另一個更快地旋 轉(zhuǎn)，離合器片必須脫離或者突然離開?？赡艽嬖谂c該事件有關(guān)的NVH(噪聲、振動、聲振粗糙 度）。
[0005] 為了控制滑動，可使用包含能夠改進摩擦性能的化合物、分散劑及含硫和/或 含磷特壓劑的潤滑劑。這類潤滑劑的實例公開于美國專利4, 308, 154 ;4, 180, 466 ; 3, 825, 495 ;和歐洲專利申請0 399 764Al中。
[0006] -類能夠改進摩擦性能的化合物教導(dǎo)于例如1991年6月4日提交的US 5, 021，176,Bullen等人中。Bullen尤其教導(dǎo)了二胺作為減摩劑，特別是在濕制動系統(tǒng)中， 其具有下面緊接著顯示的結(jié)構(gòu)：
[0007]
[0008] 類似地，2010年8月26日出版的WO 2010/096325,發(fā)明人Saccomando等人，和 1984年5月1日提交的US4, 446, 053,Skrobul等人教導(dǎo)了用于摩擦改進的胺類化合物。
[0009] Saccomando教導(dǎo)了作為摩擦改進劑用于自動變速器的組合物，其包含在其一個或 兩個不同的胺氮原子上具有1或2個其它基團的長鏈烴基胺。該公開中顯示的一個物種顯 示于其中的式 XI Ia 中，具有式 R1N ((CH2) 2C0NH (CH2) 3NHR4) 2〇
[0010] Skrobul教導(dǎo)了特征是以下通式的用于發(fā)動機油的減摩劑：
[0011] RNHCH2CH2Co2 Na+和
[0012] Rnhch2CH 2Conh2
[0013] Saccomando或Skrobul都沒有教導(dǎo)胺化合物對限滑差速器中的摩擦性能的用途， 且化合物不包括如本文所教導(dǎo)的化合物。
[0014] 2012 年 1 月 19 日公開的US2012/0015855,Saccomando等人，和 2012 年 5 月 17 日公開的US2012/0122744,Saccomando等人教導(dǎo)了多種類型的胺摩擦改進化合物，其不 包括本文教導(dǎo)的化合物。
[0015] 1994年12月13日出版的US5, 372, 735,Ohtani等人教導(dǎo)了具有摩擦改進劑含 量的自動變速器用油，所述摩擦改進劑含量基本由烴基取代二乙醇胺和烴基N-取代亞丙 基二胺組成。本發(fā)明化合物不需要協(xié)同量的另一化合物如二乙醇胺，另外，本文教導(dǎo)的化合 物不同于Ohtani中所教導(dǎo)的二乙醇胺和N-取代亞丙基二胺。
[0016] GB1209548教導(dǎo)了包含以下通式表示的酰胺的發(fā)動機燃料組合物：
[0017]
[0018] 其中R為衍生自油酸的具有17個碳原子的烴基，且R'和R"交替地表示氫和具有 14-18個碳原子的烴基。該GB專利沒有教導(dǎo)該式在用于限滑差速器的潤滑劑中的用途。
[0019] 另一專利JP63060956教導(dǎo)了用作合成樹脂的潤滑劑的化合物，其尤其包括脂肪 酸與二胺的雙酰胺化反應(yīng)。JP' 956專利沒有教導(dǎo)胺化合物對限滑差速器中的摩擦性能的 用途。
[0020] 1986年4月8日出版的US4, 581，039，H〇r〇dysky教導(dǎo)了用于發(fā)動機油和燃料組 合物的下式抗摩擦羧酸鹽：
[0021]
[0022] 在該式的優(yōu)選實施方案中，私和R4SHt3該羧酸鹽式不包括本文公開的化合物，且 具體地教導(dǎo)了防止酰胺的產(chǎn)生（第2欄第13-19行一"防止酰胺形成"）。另外，該專利沒 有教導(dǎo)該化合物對限滑差速器的用途。
[0023] 2010年8月26日公開的W02010/096318教導(dǎo)了下式的用于自動變速器的抗摩擦 化合物。該公開沒有教導(dǎo)化合物對限滑差速器的用途。
[0024]
[0025] 想要能夠提供高摩擦系數(shù)和低噪聲、振動和聲振粗糙度傾向的用于限滑差速器的 潤滑劑。
[0026] 發(fā)明概沐
[0027] 本發(fā)明的目的是提供如本文所公開的潤滑組合物和方法，其能夠提供高摩擦系數(shù) 和低噪聲、振動和聲振粗糙度（NVH)傾向，其通常表現(xiàn)為振動作響（即通常稱為低頻"轟鳴" 和"嘎吱"的異響，特別是在低速轉(zhuǎn)彎操縱期間）。發(fā)明人出乎意料地發(fā)現(xiàn)本文所公開的潤 滑劑組合物和方法還可適于具有一個或多個獨特板材的限滑系統(tǒng)。例如，板材可以為鋼、 紙、陶瓷、碳纖維和使用板類型的混合物如鋼在陶瓷上（steelonceramic)、碳纖維在紙中 (carbonfibersinpaper)或鋼在紙上（steelonpaper)的系統(tǒng)。
[0028] 在一個實施方案中，本發(fā)明提供用于限滑差速器的潤滑劑，其包含：(a)主要量的 具有潤滑粘度的油，和（b)至少一種包含（I)N-取代1，3-二氨基丙烷，其中N-取代基衍生 自C828胺和（2)C828酸的縮合產(chǎn)物的油溶性化合物。
[0029] 優(yōu)選，（1)的C8 28胺為脂肪胺且（b)的C8 28酸為脂肪酸或脂肪酸氯中的至少一種。 然而，胺和酸不特別受限，并且可以為用于制備用于限滑系統(tǒng)中的意欲目的的所述油溶性 化合物的任何胺和酸。
[0030] 在潤滑劑的一個實施方案中，縮合產(chǎn)物可包含式R'NH(CH2) 3NHC0R"化合物。優(yōu)選， R'為衍生自⑴的C8 28胺的N-取代基，且-COR"衍生自⑵的Cs28酸。
[0031] 在一個特別優(yōu)選的實施方案中，R'可衍生自C18脂肪胺，例如油胺，且-C0R"可衍 生自C18脂肪酸，例如油酸。
[0032] 在另一實施方案中，提供向差速器提供限滑性能的方法，其包括將本文所述油溶 性化合物或者包含本文所述油溶性化合物的潤滑組合物引入限滑差速器中并操作限滑差 速器的步驟。
[0033] 在另一實施方案中，提供如上所述潤滑劑在提供限滑差速器中的限滑性能的用 途。
[0034] 發(fā)明詳沐
[0035] 下面通過非限定性闡述描述各個優(yōu)選特征和實施方案。
[0036] 如本文所用，表述"油溶"或"烴溶"意指視情況而定，在宏觀或總規(guī)模上溶于或者 分散于油或烴中，通常礦物油中使得可制備實際溶液或分散體的材料。為制備有用的潤滑 劑配制劑，該材料經(jīng)幾天或幾星期應(yīng)不沉淀或沉降。這類材料可顯示出分子等級上的真實 溶解度或者可以以具有變化尺寸或等級的聚集體的形式，然而，條件是它們以總規(guī)模溶解 或分散。
[0037] 如本文所用，術(shù)語"烴基"或"烴基取代基"以其本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的常用意義 使用。具體而言，它指具有直接連接在分子其余部分上的碳原子且主要具有烴性質(zhì)的基團。 烴基的實例包括：
[0038] (i)烴取代基，S卩脂族（例如烷基或烯基）、脂環(huán)族（例如環(huán)烷基、環(huán)烯基）取代基， 及芳族_、脂族-和脂環(huán)族取代的芳族取代基，以及其中環(huán)通過該分子的另一部分完成（例 如兩個取代基一起形成環(huán)）的環(huán)狀取代基；
[0039] (ii)取代的烴取代基，即含有在本發(fā)明上下文中不改變?nèi)〈闹饕獰N性質(zhì)的非 烴基團（例如鹵素（尤其是氯和氟）、羥基、烷氧基、巰基、烷基巰基、硝基、亞硝基和亞硫酰 基（sulfoxy))的取代基；
[0040] (iii)雜取代基，即在本發(fā)明上下文中，在具有主要烴性質(zhì)的同時在由碳原子組成 的環(huán)或鏈中含有不同于碳的取代基，且包括取代基如吡啶基、呋喃基、噻吩基和咪唑基；和
[0041] (iv)雜原子，包括硫、氧和氮。一般而言，對于每10個碳原子，在烴基中存在不多 于2,優(yōu)選不多于1個非烴取代基；通常，烴基中不存在非烴取代基。
[0042] 本發(fā)明一方面為包含油溶性化合物的限滑差速器用潤滑劑。在一個實施方案中， 油溶性化合物可以為（a)N-取代1，3-二氨基丙烷和（b)酸的縮合產(chǎn)物。1，3-二氨基丙烷 上的N-取代基可衍生自胺。
[0043] N-取代胺和酸不特別受限，并且可以為適于制備用于限滑系統(tǒng)中的意欲目的的所 述油溶性化合物的任何胺和酸。
[0044] 在一個優(yōu)選實施方