基于聚乙二醇的润滑剂组合物的制作方法

摘要: 本发明涉及一种具有良好的摩擦学特性的润滑剂组合物以及将其用于润滑摩擦学系统、特别是变速箱和/或轴承的用途。背景技术:1、润滑剂是两个或多个表面以紧密接触的方式运...
基于聚乙二醇的润滑剂组合物的制作方法

本发明涉及一种具有良好的摩擦学特性的润滑剂组合物以及将其用于润滑摩擦学系统、特别是变速箱和/或轴承的用途。

背景技术:

1、润滑剂是两个或多个表面以紧密接触的方式运动的许多工业过程的重要组成部分。润滑油的应用范围非常广泛,涵盖不同的摩擦学系统。

2、润滑剂可以设计为润滑油或润滑脂。除润滑油外,润滑脂还包括一种或多种增稠剂。无论是润滑油还是润滑脂,通常都含有多种物质(例如添加剂、油、助剂、聚合物以及润滑脂中的增稠剂),用于调节润滑脂特性并使其润滑作用与构件适配。

3、润滑脂常用于对轴承进行润滑。轴承是用于导引相互运动的构件的机械元件。机械元件是在不同的机器和设备中分别履行相同或相似功能的构件,因此总是以相同或相似的形式存在。轴承可以根据可能运动的自由度进行区分,即分为径向轴承、轴向轴承、径向轴轴承和线性轴承。轴承还可以根据作用原理进行区分。就线性轴承而言,相互运动的构件直接接触,而就滚动轴承而言,运动构件并不直接接触,而是通过滚动体隔开。滚动轴承可分为滚子轴承或球轴承。滚子轴承可为滚针轴承、圆柱滚子轴承、圆锥滚子轴承和球面滚子轴承。轴承在制造过程中通常会配设润滑脂填充物,通过轴承或导引装置中的适用密封元件来保持此润滑脂填充物。

4、工业变速箱是专门为工业应用而设计的变速箱系统。其在制造业、采矿业、发电站以及其他领域中发挥至关重要的作用。工业变速箱的一些重要方面在于:功率和转矩传递。工业变速箱被设计为传递高功率。工业变速箱可以与大型电动机耦合并应对巨大的转矩。优选的变速箱类型为正齿轮变速箱、锥齿轮变速箱和/或行星式变速箱。正齿轮变速箱较为坚固并且良好地适用于较大的转矩,其常用于输送带、磨机和起重机中。锥齿轮变速箱会在轴偏移的轴体之间传递旋转运动,其常见于泵、通风机和混合器中。行星式变速箱是紧凑型变速箱,其具有较高的传动比,用于机械手、风力发电厂和印刷机中。

5、wo2017210388 (a1)描述了一种润滑剂组合物,其包括聚亚烷基二醇基油成分,按润滑剂组合物的100重量份计,此油成分的含量至少约为60重量份。此聚亚烷基二醇基油成分包含两种粘度不同的聚亚烷基二醇。这些聚亚烷基二醇是eo/po共聚物。

6、us 6436883 b1描述了一种液体组合物,其主要由以下成分组成:a) 水溶性聚氧亚烷基二醇单丁基醚,其分子量在450至5000之间,其中此聚氧亚烷基二醇单丁基醚由正丁醇以及由环氧乙烷和环氧丙烷构成的气态混合物衍生而来,且其中此聚氧亚烷基二醇单丁基醚在38℃下的粘度在100至4000赛氏通用秒之间;b) 每羧酸分子含6至18个碳原子的羧酸;以及c) 胺类。可以将此组合物用作液压液或变速箱油。

7、在要求不断提高的情况下,持续存在对具有良好摩擦学特性的新型润滑剂的需求。这些新型润滑剂的特征应特别是在于在较宽温度范围内实现的较低摩擦系数以及较广的滑动与滚动比例并且具有较低的比电阻。

8、令人惊讶的是,现今发现,该目的通过将包含所选的聚乙二醇作为基油的特殊基油用于润滑剂组合物而达成。

技术实现思路

1、本发明的第一主题是一种润滑剂组合物,其包含

2、a)基油,所述基油包含

3、a1)至少一种环氧乙烷均聚物,

4、a2)至少一种环氧乙烷/环氧丙烷共聚物。

5、任选地,所述润滑剂组合物包含至少一种添加剂b)和/或至少一种增稠剂c)。

6、在一个具体实施方式中,本发明的润滑剂组合物包含:

7、a)基油,所述基油包含

8、a1)至少一种环氧乙烷均聚物,

9、a2)至少一种环氧乙烷/环氧丙烷共聚物,

10、a3)至少一种不同于a1)和a2)的基础油。

11、任选地,所述润滑剂组合物包含至少一种添加剂b)和/或至少一种增稠剂c)。

12、优选地,本发明的润滑剂组合物包含:

13、a)按所述润滑剂组合物的总重量计,含量为50 wt%至99 wt%、优选地60 wt%至98wt%、特别是70 wt%至98 wt%的基油,所述基油包含

14、a1)按所述基油的总重量计,含量为10 wt%至90 wt%、优选地15 wt%至80 wt%、特别是15 wt%至50 wt%的至少一种环氧乙烷均聚物,

15、a2)按所述基油的总重量计,含量为10 wt%至90 wt%、优选地20 wt%至85 wt%、特别是50 wt%至85 wt%的至少一种环氧乙烷/环氧丙烷共聚物,

16、a3)任选地,按所述基油的总重量计,含量为2 wt%至15 wt%、优选地5 wt%至10wt%的至少一种不同于a1)和a2)的基础油,

17、b)任选地,按所述润滑剂组合物的总重量计,含量为0.3 wt%至15 wt%、优选地0.3wt%至10 wt%、特别是0.5 wt%至8 wt%的至少一种添加剂,

18、c)任选地,按所述润滑剂组合物的总重量计,含量为3 wt%至45 wt%、优选地4 wt%至35 wt%、特别是5 wt%至25 wt%的至少一种增稠剂。

19、按所述基油的总重量计,环氧乙烷均聚物a1)和环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)的总含量优选为至少80 wt%,例如为80 wt%至100 wt%,优选为90 wt%至100 wt%。

20、本发明的一个优选实施方式是一种设计为润滑油的润滑剂组合物,其包含

21、a)基油,所述基油包含

22、a1)至少一种环氧乙烷均聚物,

23、a2)至少一种环氧乙烷/环氧丙烷共聚物,

24、a3)任选地,至少一种不同于a1)和a2)的基础油,

25、b)任选地,至少一种添加剂。

26、按所述基油的总重量计,环氧乙烷均聚物a1)和环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)的总含量优选为至少80 wt%,例如为80 wt%至100 wt%,优选为90 wt%至100 wt%。

27、优选地,本发明设计为润滑油的润滑剂组合物包含:

28、a)按所述润滑剂组合物的总重量计,含量为80 wt%至99 wt%、优选地85 wt%至98wt%、特别是90 wt%至98 wt%的基油,所述基油包含

29、a1)按所述基油的总重量计,含量为10 wt%至90 wt%、优选地15 wt%至80 wt%、特别是15 wt%至50 wt%的至少一种环氧乙烷均聚物,

30、a2)按所述基油的总重量计,含量为10 wt%至90 wt%、优选地20 wt%至85 wt%、特别是50 wt%至85 wt%的至少一种环氧乙烷/环氧丙烷共聚物,

31、a3)任选地,按所述基油的总重量计,含量为2 wt%至15 wt%、优选地5 wt%至10wt%的至少一种不同于a1)和a2)的基础油,

32、b)任选地,按所述润滑剂组合物的总重量计,含量为0.3 wt%至15 wt%、优选地0.3wt%至10 wt%、特别是0.5 wt%至8 wt%的至少一种添加剂。

33、本发明的另一优选实施方式是一种设计为润滑脂的润滑剂组合物。润滑脂包含至少一种增稠剂c)。

34、优选地,设计为润滑脂的润滑剂组合物包含:

35、a)基油,所述基油包含

36、a1)至少一种环氧乙烷均聚物,

37、a2)至少一种环氧乙烷/环氧丙烷共聚物,

38、a3)任选地,至少一种不同于a1)和a2)的基础油,

39、b)任选地,至少一种添加剂,

40、c)至少一种增稠剂。

41、按所述基油的总重量计,环氧乙烷均聚物a1)和环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)的总含量优选为至少80 wt%,例如为80 wt%至100 wt%,优选为90 wt%至100 wt%。

42、更优选地,本发明的设计为润滑脂的润滑剂组合物包含:

43、a)按所述润滑剂组合物的总重量计,含量为50 wt%至97 wt%、优选地60 wt%至95wt%、更优选地70 wt%至93 wt%、特别是80 wt%至90 wt%的基油,所述基油包含

44、a1)按所述基油的总重量计,含量为10 wt%至90 wt%、优选地15 wt%至80 wt%、特别是15 wt%至50 wt%的至少一种环氧乙烷均聚物,

45、a2)按所述基油的总重量计,含量为10 wt%至90 wt%、优选地20 wt%至85 wt%、特别是50 wt%至85 wt%的至少一种环氧乙烷/环氧丙烷共聚物,

46、a3)任选地,按所述基油的总重量计,含量为2 wt%至15 wt%、优选地5 wt%至10wt%的至少一种不同于a1)和a2)的基础油,

47、b)任选地,按所述润滑剂组合物的总重量计,含量为0.3 wt%至15 wt%、优选地0.3wt%至10 wt%、特别是0.5 wt%至8 wt%的至少一种添加剂,

48、c)按所述润滑剂组合物的总重量计,含量为3 wt%至45 wt%、优选地4 wt%至35wt%、特别是5 wt%至25 wt%的至少一种增稠剂。

49、按所述基油的总重量计,环氧乙烷均聚物a1)和环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)的总含量优选为至少80 wt%,例如为80 wt%至100 wt%,优选为90 wt%至100 wt%。

50、更优选地,所述环氧乙烷均聚物的根据din 55672-1:2016-03、以thf为溶剂且以聚苯乙烯为校准标准而测得的分子量mn为150 g/mol至550 g/mol、优选地200 g/mol至500g/mol、特别是200 g/mol至400 g/mol。

51、本发明的另一主题是根据上文和下文所描述的实施方式中的一个或多个实施方式的润滑剂组合物用于润滑摩擦学系统的用途,所述摩擦学系统优选选自变速箱、特别是工业变速箱、电动汽车中的变速箱、作为电动工具的组件的变速箱和/或用于加工食品、嗜好品、化妆品、药品和/或饲料的工作设备的变速箱以及/或者选自轴承、特别是工业设备中的轴承、车辆(如汽车)中的轴承、作为电动工具的组件的轴承和/或用于加工食品、嗜好品、化妆品、药品和/或饲料的工作设备的轴承。

52、本发明的另一主题是一种摩擦学系统,优选选自变速箱和/或轴承,所述系统包含根据上文和下文所描述的实施方式中的一个或多个实施方式的润滑剂组合物。

53、发明的描述

54、本发明涉及一种润滑剂组合物,其包含

55、a)基油,所述基油包含

56、a1)至少一种环氧乙烷均聚物,其根据din 55672-1:2016-03、以thf为溶剂且以聚苯乙烯为校准标准而测得的分子量mn为150 g/mol至550 g/mol、优选地200 g/mol至500g/mol、特别是200 g/mol至400 g/mol,

57、a2)至少一种环氧乙烷/环氧丙烷共聚物,

58、b)任选地,至少一种添加剂。

59、此润滑剂组合物适于对摩擦学系统进行润滑。

60、一般而言,摩擦学系统是通过接触来实现、影响或阻止运动的技术系统,其包括参与摩擦学负荷的作用面对以及作用于这些作用面对上的负荷集合作为主要组成部分。摩擦学系统通常包括至少一个基体,其与至少一个对配体进行接触和相对运动。负荷集合包括施加至物体的负载以及运动关系、摩擦状态和温度。两个物体之间通常存在一个中间体,其中此中间体可以是专门针对减少磨损而引入的润滑剂。

61、在本发明的范围内,摩擦学系统特指因相互作用的表面发生相对运动而产生摩擦的系统。润滑剂用于最大限度地减少因摩擦引起表面负荷而产生的磨损。润滑剂会减少磨损并确保受摩擦力作用的部件正常运行。使用根据本发明的润滑剂组合物的优选摩擦学系统包括变速箱和/或轴承。优选的变速箱为工业变速箱、电动汽车中的变速箱、作为电动工具的组件的变速箱和/或用于加工食品、嗜好品、化妆品、药品和/或饲料的工作设备的变速箱。优选的轴承为工业设备中的轴承、车辆(如汽车)中的轴承、作为电动工具的组件的轴承和/或用于加工食品、嗜好品、化妆品、药品和/或饲料的工作设备的轴承。

62、本发明的润滑剂组合物具有以下优点:

63、-其具有非常好的摩擦学特性。

64、-其在较宽温度范围内具有较低摩擦系数以及较广的滑动与滚动比例。

65、-其具有较低的比电阻。

66、-其摩擦系数令人惊讶地低于仅包含eo/po共聚物的润滑剂组合物。

67、-其能够实现足够的润滑膜厚度。

68、本发明的润滑剂组合物包含基油a)以及任选的至少一种添加剂b)和/或至少一种增稠剂c)。在一个优选的实施方式中,按所述润滑剂组合物的总重量计,所述至少一种添加剂b)的含量为0 wt%至15 wt%且/或所述至少一种增稠剂c)的含量为0 wt%至45 wt%。

69、基油a)包含至少一种环氧乙烷均聚物a1)和至少一种环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)。所述环氧乙烷均聚物a1)和所述环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)优选为基油。基油在室温(20℃)和1013 hpa的常压下呈液态。优选地,按润滑剂组合物的总重量计,至少一种环氧乙烷均聚物a1)和至少一种环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)的含量分别至少为2 wt%。

70、a1) 环氧乙烷均聚物a1)

71、根据本发明的润滑剂组合物的基油具有至少一种环氧乙烷均聚物a1)。

72、环氧乙烷均聚物a1)可以以不同方式制备,例如基于作为单体的环氧乙烷制备而成。可以以已知的方式通过阴离子聚合法来制备环氧乙烷均聚物a1),其中,将环氧乙烷与引发剂化合物以及强碱性催化剂(如氢氧化钾或有机胺)结合。

73、此引发剂化合物包括一个或多个可醚化基团,例如羟基或醚基。此引发剂化合物可以是单官能或多官能的。优选基于选自水、c1-6一元醇、优选地c1-4一元醇(例如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇、1-叔丁氧基-2-丙醇、2-甲基-2-丙醇)以及c1-10多元醇、优选地乙二醇、丙二醇、特别是1,2-丙二醇、甘油、1,1,1-三羟甲基丙烷、1,1,1-三羟甲基乙烷、1,2,3-三羟基丁烷、季戊四醇、木糖醇、阿拉伯糖醇、甘露醇、蔗糖、山梨糖醇、烷基葡糖苷(如甲基葡糖苷和乙基葡糖苷)及其混合物的引发剂化合物来制备环氧乙烷均聚物a1)。

74、水被归类为单官能起始剂,因为其仅具有一个官能团(一个羟基,oh)。这个官能团能够引发环氧烷烃的聚合反应。

75、特别优选地,基于单官能引发剂化合物、特别是水和/或c1-6一元醇、更优选地水和/或c1-4一元醇、特别是水、甲醇及其混合物来制备环氧乙烷均聚物a1)。

76、特别优选地,基于作为单体的环氧乙烷和/或乙二醇、优选地环氧乙烷以及基于单官能引发剂化合物、特别是水和/或c1-6一元醇、更优选地水和/或c1-4一元醇、特别是水、甲醇及其混合物来制备环氧乙烷均聚物a1)。

77、也可以以其他方式来制备环氧乙烷均聚物a1)。例如可以使用乙二醇,其可以在碱性条件下与烷基卤化物或烷基硫酸盐发生聚合。也可以通过乙二醇与醚(例如二甲醚)反应来制备环氧乙烷均聚物a1)。“环氧乙烷均聚物”是具有一条或多条由氧乙烯基团构成的链的聚合物的通用名称。因此,环氧乙烷均聚物a1)并不局限于基于环氧乙烷而制备。

78、环氧乙烷均聚物a1)包含一条或多条由氧乙烯基团构成的链。这些链优选通过杂原子与引发剂化合物键合。优选地,环氧乙烷均聚物a1)仅包含一条由氧乙烯基团构成的链,此链通过杂原子与引发剂化合物键合。此杂原子优选为氧,最优选为醚键。

79、引发剂化合物可以决定环氧乙烷均聚物a1)的端基。因此,在制备环氧乙烷均聚物a1)时,可以引入这些端基。作为替代或补充方案,可以基于以氢封端的环氧乙烷均聚物通过醚化反应引入端基。

80、如果使用多官能引发剂化合物,则可以通过作为桥接基团的多官能引发剂化合物将环氧乙烷均聚物a1)的两条或多条由氧乙烯基团构成的链联接在一起。在一个实施方式中,基于与选自单官能引发剂化合物、多官能引发剂化合物或其混合物的引发剂化合物发生反应的单体环氧乙烷和/或单体乙二醇、优选地环氧乙烷来制备环氧乙烷均聚物a1)。在一个优选的实施方式中,基于与单官能引发剂化合物发生反应的单体环氧乙烷来制备环氧乙烷均聚物a1)。

81、因此,多官能引发剂化合物可以决定环氧乙烷均聚物a1)的桥接基团。作为替代或补充方案,可以通过醚化反应基于以氢封端的环氧乙烷均聚物而引入桥接基团。

82、优选地,所述环氧乙烷均聚物a1)具有选自氢、c1-6烷基、优选地c1-4烷基、c2-4亚烷基、c3-6次烷基和/或c5-8烷四基的端基或桥接基团。

83、特别优选地,所述环氧乙烷均聚物a1)具有末端氢和/或末端c1-6烷基,更优选具有末端氢和/或末端c1-4烷基。在一个尤其优选的实施方式中,所述环氧乙烷均聚物a1)具有末端氢和/或末端甲基。

84、优选地,环氧乙烷均聚物a1)是以水、c1-6一元醇、优选地c1-4一元醇、特别是甲醇、c2-4二元醇、c2-4三元醇和/或c2-4四元醇作为引发剂化合物制备而成的环氧乙烷均聚物。适用的c1-6一元醇例如为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇、1-叔丁氧基-2-丙醇、2-甲基-2-丙醇。特别优选的c1-6一元醇为甲醇。

85、特别优选地,环氧乙烷均聚物a1)为以水和/或c1-6一元醇、优选地c1-4一元醇、特别是甲醇作为引发剂化合物制备而成的环氧乙烷均聚物。

86、在一个优选的实施方式中,环氧乙烷均聚物a1)仅包含一条由氧乙烯基团构成的链。更优选地,环氧乙烷均聚物a1)仅包含一条由氧乙烯基团构成的链,并且在两端具有末端氢。

87、环氧乙烷均聚物a1)可以是无封端、单封端、双封端、三封端或四封端的均聚物或其混合物。在此情况下,“无封端”指的是所有端基均为氢,“单封端”指的是一个端基为烷基、优选地c1-6烷基、更优选地c1-4烷基,“双封端”指的是两个端基为烷基、优选地c1-6烷基、更优选地c1-4烷基,“三封端”指的是三个端基为烷基、优选地c1-6烷基、更优选地c1-4烷基,“四封端”指的是四个端基为烷基、优选地c1-6烷基、更优选地c1-4烷基。

88、优选采用iso 19929:2017来测定存在多少个封端基团以及存在哪些封端基团。

89、在一个优选的实施方式中,环氧乙烷均聚物a1)为无封端、单封端或双封端的均聚物或其混合物。特别优选地,环氧乙烷均聚物a1)为无封端或双封端的均聚物或其混合物。

90、在一个优选的实施方式中,所述环氧乙烷均聚物为符合通式(i) 的化合物:

91、

92、其中

93、ra选自h、c1-6烷基、优选地c1-4烷基、c2-4亚烷基、c3-6次烷基和c5-8烷四基,

94、rb选自h、c1-6烷基、优选地c1-4烷基,

95、其中,

96、在ra为c2-4亚烷基时,所述环氧乙烷均聚物具有2个片段,

97、在ra为c3-6次烷基时,所述环氧乙烷均聚物具有3个片段,

98、在ra为c5-8烷四基时,所述环氧乙烷均聚物具有4个片段,

99、p为3至20的整数、优选为4至14的整数、特别是5至10的整数。

100、在一个优选的实施方式中,所述环氧乙烷均聚物为符合通式(i) 的化合物:

101、

102、其中

103、ra和rb彼此独立地选自h、c1-6烷基、优选地c1-4烷基、c2-4亚烷基、c3-6次烷基和c5-8烷四基,

104、p为3至20的整数、优选为4至14的整数、特别是5至10的整数。

105、ra和rb优选彼此独立地选自h和c1-6烷基,更优选选自h和c1-4烷基,特别是选自h和甲基。

106、在一个优选的实施方式中,所述环氧乙烷均聚物为符合通式(i) 的化合物:

107、

108、其中

109、ra和rb彼此独立地选自h、c1-6烷基,

110、p为3至20的整数、优选为4至14的整数、特别是5至10的整数。

111、优选地,所述环氧乙烷均聚物a1)的根据din 55672-1:2016-03、以thf为溶剂且以聚苯乙烯为校准标准而测得的分子量mn为150 g/mol至550 g/mol、更优选地200 g/mol至500 g/mol、特别是200 g/mol至400 g/mol。这些分子量的优点在于,润滑剂组合物具有特别高的稳定性,特别是在低温储存的情况下,并且这些环氧乙烷均聚物与成分a2)具有特别好的混溶性。此外,基油的制备特别节能。

112、优选地,所述环氧乙烷均聚物a1)的根据din en iso 11357-3:2018以10°k/min.的加热速率测得的熔点不超过20℃,例如为-65℃至20℃,更优选不超过10℃,例如为-65℃至10℃。这些熔点的优点还在于较高的稳定性、与成分a2)具有良好的混溶性以及基油的节能制备。

113、更优选地,环氧乙烷均聚物a1)的根据astm-d-7042(2014年9月版)测定的运动粘度在40℃下为3 mm2/s至50 mm2/s、优选地10 mm2/s至50 mm2/s、更优选地20 mm2/s至45mm2/s、特别是22至38 mm2/s。

114、环氧乙烷均聚物a1)原则上可以根据本领域技术人员已知的有机化学合成方法制备。优选基于作为单体的环氧乙烷进行制备。本领域技术人员可以轻松选择适用的溶剂、温度、压力和其他反应条件。起始材料可在市场上购得或者可以由本领域技术人员轻松制备。

115、b1) 环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)

116、根据本发明的润滑剂组合物的基油具有至少一种环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)。所述环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)优选为统计共聚物。

117、环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)可以以不同方式制备,例如基于作为单体的环氧乙烷和环氧丙烷制备而成。可以以已知的方式通过阴离子聚合法来制备环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2),其中,使环氧乙烷和环氧丙烷与引发剂化合物以及强碱性催化剂(如氢氧化钾或有机胺)发生反应。环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)也可以以其他方式制备。例如可以使用乙二醇和/或1,2-丙二醇来代替作为单体的环氧乙烷和环氧丙烷并在碱性条件下将其与烷基卤化物或烷基硫酸盐进行聚合。

118、此引发剂化合物包括一个或多个可醚化基团,如羟基或醚基。此引发剂化合物可以是单官能或多官能的。优选基于选自水、c1-6一元醇、优选地c1-4一元醇(例如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇、1-叔丁氧基-2-丙醇、2-甲基-2-丙醇)以及c1-10多元醇、优选地乙二醇、丙二醇、特别是1,2-丙二醇、甘油、1,1,1-三羟甲基丙烷、1,1,1-三羟甲基乙烷、1,2,3-三羟基丁烷、季戊四醇、木糖醇、阿拉伯糖醇、甘露醇、蔗糖、山梨糖醇、烷基葡糖苷(如甲基葡糖苷、乙基葡糖苷)及其混合物的引发剂化合物来制备环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)。

119、特别优选地,基于选自水、c1-6一元醇(特别是丁醇)、c2-4二元醇(特别是1,2-丙二醇、1,2-乙二醇)、季戊四醇及其混合物的引发剂化合物来制备环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)。特别优选地,基于选自水、丁醇、1,2-丙二醇、1,2-乙二醇、季戊四醇及其混合物的引发剂化合物来制备环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)。

120、引发剂化合物可以决定环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)的端基。因此,在制备环氧乙烷-环氧丙烷共聚物时,可以引入这些端基。作为替代或补充方案,可以通过具有氢作为端基的环氧乙烷/环氧丙烷共聚物的醚化反应引入这些端基。

121、在一个优选的实施方式中,基于与选自单官能引发剂化合物、多官能引发剂化合物或其混合物的引发剂化合物发生反应的单体环氧乙烷和单体环氧丙烷来制备环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)。

122、在使用单官能引发剂化合物时,可以获得仅具有一条由氧乙烯基团构成的链的环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)。如果使用多官能引发剂化合物,则可以通过作为桥接基团的多官能引发剂化合物将环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)的两条或多条由氧乙烯基团构成的链联接在一起。

123、因此,多官能引发剂化合物可以决定环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)的桥接基团。作为替代或补充方案,可以通过醚化反应基于以氢封端的环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)而引入桥接基团。

124、在使用多官能引发剂化合物时,可以获得具有多条由氧乙烯基团构成的链的环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)。在此情况下,这些氧乙烯基团通过作为桥接基团的多官能引发剂化合物相互联接。在一个实施方式中,所述环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)具有至少一个选自饱和烃基(例如亚烷基)的桥接基团。在另一实施方式中,所述环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)具有至少一个选自c2-4亚烷基、c3-6次烷基和c5-8烷四基的桥接基团。在另一实施方式中,所述环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)具有至少一个选自1,2-丙二醇、1,2-乙二醇、季戊四醇及其混合物的桥接基团。

125、在一个优选的实施方式中,所述环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)具有末端氢、末端c1-6烷基、优选地末端c1-4烷基、桥联c2-4亚烷基、桥联c3-6次烷基和/或末端c5-8烷四基。

126、特别优选地,所述环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)具有末端氢、末端c1-4烷基、桥联c2-4亚烷基和/或桥联c5-8烷四基。在一个特别优选的实施方式中,所述环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)具有末端氢、末端丁基和/或末端丙基。

127、优选地,环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)的端基中的至少40 wt%、例如40 wt%至60wt%为烷基、优选为c1-6烷基。

128、环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)可以是无封端、单封端、双封端、三封端或四封端的共聚物或其混合物。在一个优选的实施方式中,环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)为无封端、单封端或双封端的共聚物或其混合物。特别优选地,环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)为无封端或单封端的共聚物或其混合物。

129、在一个优选的实施方式中,所述环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)包括至少一个通式(ii)的结构基团:

130、

131、其中

132、r选自h和c1-6烷基,优选选自h、c1-4烷基,

133、m为3至20,

134、n为4至85,并且

135、其中重复单元采用任意顺序。

136、在通式(ii)的结构基团中,重复单元的顺序是任意的,因此这个基团为统计共聚物基团。r优选选自h和c1-4烷基。

137、通式(ii)的结构基团通过以波形线示出的键与端基或桥接基团连接。此端基或桥接基团在上式中未示出。通过桥接基团,通式(ii)的结构基团可以与通式(ii)的其他结构基团连接。环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)优选包括1至10个、更优选地1至4个通式(ii)的结构基团。

138、适用的端基和桥接基团在上文和下文中加以说明。

139、在一个优选的实施方式中,所述环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)为通式(iii)的化合物:

140、

141、其中

142、r1和r2彼此独立地选自h和c1-6烷基,优选选自h和c1-4烷基,

143、m为3至20、优选地5至20,

144、n为4至85、优选地5至20,

145、其中重复单元采用任意顺序;

146、或者为通式(iv)的化合物:

147、

148、其中

149、r1和r2彼此独立地选自h和c1-6烷基,优选选自h和c1-4烷基,

150、r3和r4彼此独立地选自h和c1-6烷基,优选选自h和c1-4烷基,特别是选自h和甲基,

151、每个m均独立地为3至20,

152、每个n均独立地为4至85,

153、其中重复单元采用任意顺序;

154、或者为通式(v)的化合物:

155、

156、其中

157、r1、r2、r3和r4彼此独立地选自h和c1-6烷基,优选选自h和c1-4烷基,特别是为h,

158、每个m均独立地为3至20、优选地4至20,

159、每个n均独立地为4至85、优选地4至50,

160、其中重复单元采用任意顺序。

161、在通式(iii)、(iv)和(v)的化合物中,重复单元的顺序是任意的,因此这些化合物为统计共聚物。

162、在本发明中,术语“共聚物”指的是由至少两种不同的单体(例如两种、三种、四种或更多种不同的单体)构成的聚合物(三元共聚物、四元共聚物等)。但环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)优选仅由两种不同的单体构成。因此,在一个优选的实施方式中,环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)仅包含氧乙烯重复单元和氧甲基乙烯重复单元。

163、在另一优选的实施方式中,按环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)的总重量计,环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)中的氧乙烯重复单元的重量比例为至少20 wt%,例如为20 wt%至90wt%,优选为至少30 wt%,例如为30 wt%至80 wt%,更优选为至少40 wt%,例如为40 wt%至80wt%,特别是至少50 wt%,例如为50 wt%至80 wt%。

164、在另一优选的实施方式中,按环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)的总重量计,环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)中的1-氧甲基乙烯重复单元的重量比例优选为至少10 wt%,例如为10 wt%至80 wt%,更优选为至少20 wt%,例如为20 wt%至70 wt%,更优选为20 wt%至60wt%,特别是20 wt%至50 wt%。

165、在另一优选的实施方式中,按环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)的总重量计,环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)中的氧乙烯重复单元和氧甲基乙烯重复单元的总重量比例优选为至少90 wt%,例如为90 wt%至100 wt%,更优选为至少95 wt%,例如为95 wt%至100 wt%。

166、环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)可以具有不同于氧乙烯重复单元和氧甲基乙烯重复单元的重复单元。然而,按环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)的总重量计,可能存在的不同于氧乙烯重复单元和氧甲基乙烯重复单元的重复单元的重量比例优选小于10 wt%,更优选小于5 wt%。

167、在一个特别优选的实施方式中,环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)不含任何不同于氧乙烯重复单元和氧甲基乙烯重复单元的重复单元。

168、更优选地,所述环氧乙烷/环氧丙烷共聚物的根据din 55672-1:2016-03、以thf为溶剂且以聚苯乙烯为校准标准而测得的分子量mn为500 g/mol至25 000 g/mol、优选为1500 g/mol至25 000 g/mol。至少1500 g/mol的分子量尤其适用于食品,因为其具有良好的毒理学特性。同样优选地,所述环氧乙烷/环氧丙烷共聚物的根据din 55672-1:2016-03、以thf为溶剂且以聚苯乙烯为校准标准而测得的分子量mn超过1900 g/mol,例如为超过1900 g/mol至25 000 g/mol,优选为2000 g/mol至25 000 g/mol。此举较为有利,因为即使在使用低粘度均聚物的情况下,由此也能将润滑剂组合物的粘度调节至足够高。

169、优选地,所述环氧乙烷/环氧丙烷共聚物的根据astm-d-7042(2014年9月版)测定的运动粘度在40℃下为10 mm2/s至25 000 mm2/s,优选为15 mm2/s至17 000 mm2/s,特别是40 mm2/s至20 000 mm2/s。同样优选地,所述环氧乙烷/环氧丙烷共聚物根据astm-d-7042(2014年9月版)测定的运动粘度在40℃下超过200 mm2/s,例如为超过200 mm2/s至25000mm2/s,优选为220 mm2/s至25000 mm2/s。此举同样较为有利,因为即使在使用低粘度均聚物的情况下,也能将润滑剂组合物的粘度调节至足够高。

170、环氧乙烷/环氧丙烷共聚物原则上可以根据本领域技术人员已知的有机化学合成方法制备。优选基于作为单体的环氧乙烷和环氧丙烷进行制备。本领域技术人员可以轻松选择适用的溶剂、温度、压力和其他反应条件。起始材料可在市场上购得或者可以由本领域技术人员轻松制备。

171、润滑剂组合物

172、本发明的一个主题是一种润滑剂组合物,其包含

173、a)基油,所述基油包含

174、a1)至少一种环氧乙烷均聚物,其根据din 55672-1:2016-03、以thf为溶剂且以聚苯乙烯为校准标准而测得的分子量mn优选为150 g/mol至550 g/mol、优选地200 g/mol至500 g/mol、特别是200 g/mol至400 g/mol,

175、a2)至少一种环氧乙烷/环氧丙烷共聚物。

176、术语“基油”或“基础油”相当于润滑剂领域中的通用含义。基油或基础油,优选为润滑剂组合物中所包含的在室温(20℃)和1013 hpa的常压下呈液态的油。基油或基础油可以根据美国石油学会(api)的分类标准[(api 1509,附录e,2011年9月)]对应于i、ii、ii+、iii、iv或v类或其混合物。根据本发明,水优选不作为基础油。api i类为矿物油,其例如由环烷基或石蜡基油组成。如果这些矿物油与api i类油相比经过化学改性、低芳烃、低硫且具有较低的饱和化合物含量并且由此具有改善的粘度/温度特性,则将这些油归类为apiii类和iii类。api iii类还包括所谓的天然气合成(gas-to-liquid)油,其并非来自原油的炼制,而是通过天然气的化学反应制备。iv类油为聚α-烯烃。未归入i-iv类的基油或基础油则归入v类。环氧乙烷均聚物a1)和环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)均属于v类。

177、根据本发明,在语言上区分“基油”和“基础油”,以便明确表明,根据本发明,“基油”可能包含多种基础油,从而可以包含不同的化学化合物类别。即根据本发明,基油包含成分a1)和a2)作为基础油,视情况还包含不同于a1)和a2)的基础油a3)。

178、按基油的总重量计,环氧乙烷均聚物a1)与环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)的总含量优选为至少80 wt%。

179、优选地,环氧乙烷均聚物的根据din 55672-1:2016-03、以thf为溶剂且以聚苯乙烯为校准标准而测得的分子量mn为150 g/mol至550 g/mol、优选为200 g/mol至500 g/mol、特别是200 g/mol至400 g/mol。

180、更优选地,所述润滑剂组合物包含至少一种环氧乙烷均聚物a1)结合至少一种环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2),所述至少一种环氧乙烷均聚物a1)的根据din 55672-1:2016-03、以thf为溶剂且以聚苯乙烯为校准标准而测得的分子量mn为200 g/mol至400 g/mol,所述环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)的根据din 55672-1:2016-03以thf为溶剂且以聚苯乙烯为校准标准而测得的分子量mn为1500 g/mol至25 000 g/mol。具有1500 g/mol至25 000g/mol的较高分子量的聚合物尤其适用于对加工食品、嗜好品、化妆品、药品和/或饲料的工作设备进行润滑,因为其具有良好的毒理学特性。

181、同样优选地,所述润滑剂组合物包含至少一种环氧乙烷均聚物a1)结合至少一种环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2),所述环氧乙烷均聚物a1)的根据astm-d-7042(2014年9月版)测定的运动粘度在40℃下为22至38 mm2/s,所述环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)的根据din 55672-1:2016-03、以thf为溶剂且以聚苯乙烯为校准标准而测得的分子量mn为1500g/mol至25 000 g/mol。

182、在一个优选的实施方式中,所述基油由以下组成:

183、a1)至少一种环氧乙烷均聚物,其根据din 55672-1:2016-03、以thf为溶剂且以聚苯乙烯为校准标准而测得的分子量mn为150 g/mol至550 g/mol、优选为200 g/mol至500g/mol、特别是200 g/mol至400 g/mol,

184、a2)至少一种环氧乙烷/环氧丙烷共聚物,

185、a3)任选地,至少一种不同于a1)和a2)的基础油,其中按所述基油的总重量计,环氧乙烷均聚物a1)和环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)的总含量为至少80 wt%。

186、在另一优选的实施方式中,本发明的润滑剂组合物由以下组成:

187、a)基油,所述基油包含

188、a1)至少一种环氧乙烷均聚物,其根据din 55672-1:2016-03、以thf为溶剂且以聚苯乙烯为校准标准而测得的分子量mn为150 g/mol至550 g/mol、优选为200 g/mol至500g/mol、特别是200 g/mol至400 g/mol,

189、a2)至少一种环氧乙烷/环氧丙烷共聚物,

190、a3)任选地,至少一种不同于a1)和a2)的基础油,

191、b)任选地,至少一种添加剂,

192、c)任选地,至少一种增稠剂。

193、更优选地,按润滑剂组合物的总重量计,所述基油的含量为50 wt%至99 wt%、更优选为60 wt%至98 wt%、特别是70 wt%至98 wt%。

194、同样优选地,按所述基油的总重量计,至少一种环氧乙烷均聚物a1)的含量为10wt%至90 wt%、更优选为15 wt%至80 wt%、特别是15 wt%至50 wt%。同样特别优选地,按所述基油的总重量计,至少一种环氧乙烷均聚物a1)的含量为10 wt%至40 wt%、更优选为10 wt%至30 wt%、特别是10 wt%至24 wt%。

195、在实际试验中发现,设定按基油的总重量计优选不超过50 wt%的较低环氧乙烷均聚物a1)含量有助于增大润滑膜厚度。更大的润滑膜厚度较为有利,因为由此可以显著降低产生磨损的风险。

196、同样优选地,按所述基油的总重量计,至少一种环氧乙烷均聚物a1)的含量为5wt%至45 wt%、更优选为8 wt%至40 wt%、特别是8 wt%至25 wt%。同样特别优选地,按所述基油的总重量计,至少一种环氧乙烷均聚物a1)的含量为10 wt%至40 wt%、更优选为10 wt%至30 wt%、特别是10 wt%至24 wt%。

197、同样优选地,按所述基油的总重量计,至少一种环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)的含量为10 wt%至90 wt%、更优选为20 wt%至85 wt%、特别是50 wt%至85 wt%。同样优选地,按所述基油的总重量计,至少一种环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)的含量为76 wt%至85wt%。

198、同样优选地,按所述基油的总重量计,至少一种环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)的含量为5 wt%至45 wt%、优选为8 wt%至40 wt%、特别是8 wt%至25 wt%。

199、特别优选地,按所述基油的总重量计,至少一种环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)的含量为10 wt%至90 wt%、优选为20 wt%至85 wt%、更优选为50 wt%至85 wt%、特别是76 wt%至85 wt%。

200、同样优选地,

201、-按润滑剂组合物的总重量计,基油a)的含量为50 wt%至99 wt%、更优选为60 wt%至98 wt%、特别是70 wt%至98 wt%,

202、-按润滑剂组合物的总重量计,至少一种环氧乙烷均聚物a1)的含量为5 wt%至45wt%、优选为8 wt%至40 wt%、特别是8 wt%至25 wt%。

203、同样优选地,

204、-按润滑剂组合物的总重量计,基油a)的含量为50 wt%至99 wt%、更优选为60 wt%至98 wt%、特别是70 wt%至98 wt%,

205、-按润滑剂组合物的总重量计,至少一种环氧乙烷均聚物a1)的含量为15 wt%至50wt%,并且

206、-按润滑剂组合物的总重量计,至少一种环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)的含量为50 wt%至85 wt%。

207、在另一优选的实施方式中,按润滑剂组合物的总重量计,至少一种环氧乙烷均聚物a1)的含量为5 wt%至45 wt%,并且所述润滑剂组合物并非仅由按润滑剂组合物的总重量计25 wt%的聚乙二醇和按润滑剂组合物的总重量计75%的环氧乙烷/环氧丙烷共聚物组成。

208、同样优选地,按基油的总重量计,任选的不同于a1)和a2)的基础油a3)的含量为2wt%至15 wt%、更优选为5 wt%至10 wt%。在另一优选的实施方式中,按基油的总重量计,至少一种不同于环氧乙烷均聚物a1)和环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)的基础油(a3)的含量为0至15 wt%。

209、同样优选地,按润滑剂组合物的总重量计,任选的不同于a1)和a2)的基础油a3)的含量为1 wt%至8 wt%、优选为2.5 wt%至5 wt%。在另一优选的实施方式中,按润滑剂组合物的总重量计,至少一种不同于环氧乙烷均聚物a1)和环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)的基础油(a3)的含量为0至8 wt%。

210、在一个优选的实施方式中,所述润滑剂组合物包含至少一种添加剂b)。所述至少一种添加剂b)优选满足以下条件中的至少一项:

211、-所述添加剂在室温(20℃)和1013 hpa的常压下呈固态,

212、-按润滑剂组合物的总重量计,所述添加剂的含量小于2 wt%。

213、此外,添加剂b)在基油中的溶解度(20℃)优选至少为0.1 wt%。如果此添加剂与基油形成均相,则视为具有溶解性。为了测定溶解度,优选首先在对基油与添加剂b)的混合物进行搅拌的同时将其加热至100℃,然后进行冷却。在冷却至20℃后,检查是否形成均相。

214、优选地,添加剂b)选自缓蚀剂、抗氧化剂、金属钝化剂、粘度指数改进剂、抗磨剂、自由基捕获剂、紫外线稳定剂、降凝剂、摩擦系数调节剂、用于改善高压特性的添加剂、附着力促进剂、消泡剂及其混合物。

215、同样优选地,按润滑剂组合物的总重量计,任选的至少一种添加剂b)的含量为0.3wt%至15 wt%、优选地0.3 wt%至10 wt%、特别是0.5 wt%至8 wt%。在另一优选的实施方式中,按润滑剂组合物的总重量计,任选的至少一种添加剂b)的含量为0 wt%至15 wt%。

216、在一个优选的实施方式中,本发明的润滑剂组合物不含水,或仅包含少于10 wt%、例如0 wt%至10 wt%、优选地0.1 wt%至8 wt%、特别是0.1 wt%至6 wt%的含量的水,按所述润滑剂组合物的总重量计,其中水的含量根据din 51777:2016-08通过卡尔费休库仑法来测定。

217、除至少一种环氧乙烷均聚物a1)和至少一种环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)外,所述润滑剂组合物还可以包含至少一种不同上述两种物质的基础油(为成分a3)。

218、因此,一种特殊的润滑剂组合物包含

219、a)基油,所述基油包含

220、a1)至少一种环氧乙烷均聚物,其根据din 55672-1:2016-03、以thf为溶剂且以聚苯乙烯为校准标准而测得的分子量mn优选为150 g/mol至550 g/mol、优选地200 g/mol至500 g/mol、特别是200 g/mol至400 g/mol,

221、a2)至少一种环氧乙烷/环氧丙烷共聚物,

222、a3)至少一种不同于a1)和a2)的基础油,

223、b)任选地,至少一种添加剂,其优选选自缓蚀剂、抗氧化剂、金属钝化剂、粘度指数改进剂、抗磨剂、自由基捕获剂、紫外线稳定剂、降凝剂、摩擦系数调节剂、用于改善高压特性的添加剂、附着力促进剂、消泡剂及其混合物,

224、c)任选地,至少一种增稠剂。

225、如果存在,根据本发明的润滑剂组合物包含至少一种不同于环氧乙烷均聚物a1)和环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)的基础油(a3),按基油的总重量计,其含量优选为2 wt%至15 wt%、更优选为5 wt%至10 wt%。在另一优选的实施方式中,按基油的总重量计,至少一种不同于环氧乙烷均聚物a1)和环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)的基础油(a3)的含量为0至15wt%。

226、如果润滑剂组合物包含至少一种不同于环氧乙烷均聚物a1)和环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)的基础油a3),则此基础油优选选自酯类、醚类(环氧乙烷均聚物a1)和环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)除外)、线性或支链全氟聚醚油(pfpe油)、合成烃类、矿物油、未经处理和化学改性的植物油、iii类油、天然气合成(gtl)油、再精炼和回炼油、聚α-烯烃(pao)、硅油、聚异丁烯及其混合物。

227、不同于环氧乙烷均聚物a1)和环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)的基础油优选并非为水。

228、不同于环氧乙烷均聚物a1)和环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)的基础油a3)优选选自酯类、醚类(其中不包括环氧乙烷均聚物a1)和环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2))及其混合物。

229、不同于环氧乙烷均聚物a1)和环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)的基础油a3)特别优选选自酯、醚类(其中不包括环氧乙烷均聚物a1)和环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2))及其混合物,其中针对三元混合物中成分a1)、a2)和a3)的浓度,适用: [ (100*3*环氧乙烷均聚物a1的含量)/(3*环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2的含量)+(0.33*基础油a3的含量)]的比值不超过30,并且在基础油a3为酯类时,此比值优选在23至30的范围内。

230、特别优选地,基础油a3)选自酯类、聚乙二醇(其中不包括环氧乙烷均聚物a1)和环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2))及其混合物。

231、基础油a3)特别优选选自酯类、聚乙二醇(其中不包括环氧乙烷均聚物a1)和环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2))及其混合物,其中针对三元混合物中成分a1)、a2)和a3)的浓度,适用:[ (100*3*环氧乙烷均聚物a1的含量)/(3*环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2的含量)+(0.33*基础油a3的含量)]的比值不超过30,并且在基础油a3为酯类时,此比值优选在23至30的范围内。

232、尤其优选地,基础油a3)选自酯类、环氧丙烷均聚物、环氧丙烷/环氧丁烷共聚物及其混合物。

233、基础油a3)特别优选地选自酯类、环氧丙烷均聚物、环氧丙烷/环氧丁烷共聚物及其混合物,其中针对三元混合物中成分a1)、a2)和a3)的浓度,适用:[ (100*3*环氧乙烷均聚物a1的含量)/(3*环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2的含量)+(0.33*基础油a3的含量)]的比值不超过30,并且在基础油a3为酯类时,此比值优选在23至30的范围内。

234、用于基础油a3)的优选酯类选自由脂肪族或芳香族二元、三元或四元羧酸与一或多种混合存在的c7至c22醇形成的酯、由三羟甲基丙烷、季戊四醇或二季戊四醇与脂肪族c7至c22羧酸形成的酯、由c18二聚酸酯与c7至c22醇形成的酯以及复合酯和交内酯及其混合物。

235、用于基础油a3)的特别优选的酯类选自季戊四醇酯、二季戊四醇酯、偏苯三甲酸酯、连苯三甲酸酯、均苯四甲酸酯、交内酯、二聚酸酯、三聚酸酯、三羟甲基丙烷酯(tmp酯)、新戊二醇酯、二羧酸酯及其混合物。

236、用于基础油a3)的醚类不包含环氧乙烷均聚物a1)和环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)。用于基础油a3)的优选醚类选自聚苯醚、二芳基醚、三芳基醚、四氢呋喃(thf)聚合物、聚乙二醇(其中不包括环氧乙烷均聚物和环氧乙烷/环氧丙烷共聚物)及其混合物。

237、用于基础油a3)的特别优选的醚类为聚乙二醇,其中不包括环氧乙烷均聚物a1)和环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)。优选的聚乙二醇为聚乙二醇均聚物(不包括环氧乙烷均聚物)、环氧乙烷共聚物(不包括环氧乙烷/环氧丙烷共聚物)及其混合物。就本发明而言,术语“共聚物”也指由三种、四种或更多种不同单体构成的聚合物(三元共聚物、四元共聚物等)。

238、适用的聚乙二醇均聚物为聚丙二醇、聚丁二醇、聚四氢呋喃及其混合物。适用的共聚物为环氧乙烷/环氧丁烷共聚物和环氧丙烷/环氧丁烷共聚物。这些共聚物可以是嵌段共聚物或统计共聚物。

239、特别优选的聚乙二醇均聚物为环氧丙烷均聚物。特别优选的共聚物是为环氧丙烷/环氧丁烷共聚物,优选以一元醇、特别是c4-c12醇为起始。

240、作为基础油a3),还可以采用线性或支链全氟聚醚油(pfpe油)。适用的全氟聚醚油例如选自以下化学式的全氟聚醚(pfpe):

241、ra-(o-cf2)v-(o-c2f4)w-(o-c3f6)x-(o-cfcf3)y-(o-cf2cf(cf3))z-o-rb

242、其中ra和rb相同或有所不同并且选自-cf3、-c2f5和-c3f7,v、w、x、y、z为≥ 0至500的整数。pfpe油例如以aflunox®、krytox®、fomblin®和demnum®等品牌名而销售。

243、此外,合成烃、矿物油及其混合物也可以作为基础油a3)。

244、因此,iii类油可以作为基础油a3)。iii类油(加氢裂解合成油)是由石油基础油制成的合成烃,其完全通过加氢裂解、加氢异构化和加氢脱硫而制成。其至少含有90%的饱和化合物以及最多0.03%的硫,粘度指数至少为120。

245、此外,gtl油(天然气合成油)也有利地适于用作a3)基础油。gtl油基于由氢气和一氧化碳构成的合成气,由此通过费托合成制备长链烃。

246、此外,聚α-烯烃(pao)也有利地适于用作a3)基础油。聚α-烯烃也被称为iv类油,其粘度指数通常在125至200的范围内。聚α-烯烃可以按照已知的工艺以催化反应的方式由乙烯制成,其中首先产生链长较大的α-烯烃作为中间产物。由此基本上通过低聚反应来合成聚α-烯烃,其中通常会产生具有不同数量的相同长度侧链的异构烷烃。此合成可以通过酸催化的(常规)或金属茂催化的烯烃聚合(mpao)而进行。常规的pao具有较高的异构化程度,而在采用金属茂聚合的情况下则会产生基本上无异构化的产物。适用的聚α-烯烃例如为低聚物,优选二聚体、三聚体、四聚体、五聚体以及具有5个以上α-烯烃重复单元的高碳低聚物以及这些低聚物的混合物。用于制备聚α-烯烃的α-烯烃优选选自c8-c14α-烯烃,特别是1-辛烯、1-癸烯、1-十二碳烯及其混合物。

247、此外,硅油也可以用作基础油a3)。因此,可以将二甲基硅油可用作基础油a3)。

248、在另一优选的实施方式中,基础油a3)根据astm-d-7042(2014年9月版)测定的运动粘度在40℃下为20 mm2/s至6000 mm2/s,更优选在40℃下为20 mm2/s至1500 mm2/s,特别是在40℃下为45 mm2/s至700 mm2/s。

249、在另一优选的实施方式中,基油a)根据astm-d-7042(2014年9月版)测定的运动粘度在40℃下为20 mm2/s至6000 mm2/s,更优选在40℃下为20 mm2/s至1500 mm2/s,特别是在40℃下为45 mm2/s至700 mm2/s。

250、在一个优选的实施方式中,按润滑剂组合物的总重量计,添加剂b)的含量为0.3wt%至15 wt%、优选地0.3 wt%至10 wt%、特别是0.5 wt%至8 wt%。

251、按基油的总重量计,环氧乙烷均聚物a1)和环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)的总含量优选至少为80 wt%,例如为80 wt%至100 wt%,更优选为90 wt%至100 wt%。

252、本发明的一个特殊实施方式包括一种润滑剂组合物,其包含:

253、a)按所述润滑剂组合物的总重量计,含量为50 wt%至99 wt%、优选地60 wt%至98wt%、特别是70 wt%至98 wt%的基油,所述基油包含

254、a1)按所述基油的总重量计,含量为10 wt%至90 wt%、优选地15 wt%至80 wt%、特别是15 wt%至50 wt%的至少一种环氧乙烷均聚物,其根据din 55672-1:2016-03、以thf为溶剂且以聚苯乙烯为校准标准而测得的分子量mn优选为150 g/mol至550 g/mol、优选地200 g/mol至500 g/mol、特别是200 g/mol至400 g/mol,

255、a2)按所述基油的总重量计,含量为10 wt%至90 wt%、优选地20 wt%至85 wt%、特别是50 wt%至85 wt%的至少一种环氧乙烷/环氧丙烷共聚物,

256、a3)任选地,按所述基油的总重量计,含量为2 wt%至15 wt%、优选地5 wt%至10wt%的至少一种不同于a1)和a2)的基础油,

257、b)任选地,按所述润滑剂组合物的总重量计,含量为0.3 wt%至15 wt%、优选地0.3wt%至10 wt%、特别是0.5 wt%至8 wt%的至少一种添加剂,

258、c)任选地,按所述润滑剂组合物的总重量计,含量为3 wt%至45 wt%、优选地4 wt%至35 wt%、特别是5 wt%至25 wt%的至少一种增稠剂。

259、对于本发明的润滑剂组合物的具体实施方式,上文及下文所描述的本发明的润滑剂组合物的优选实施方式经必要修改后得以适用。例如,按所述基油的总重量计,环氧乙烷均聚物a1)和环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)的总含量例如优选至少为80 wt%,例如为80wt%至100 wt%,更优选为90 wt%至100 wt%。

260、在本发明的一个特别优选的实施方式中,所述润滑剂组合物包含:

261、a)50 wt%至99 wt%、优选地60 wt%至98 wt%、特别是70 wt%至98 wt%的基油,按所述润滑剂组合物的总重量计,所述基油包含

262、a1)15 wt%至50 wt%或10 wt%至40 wt%、优选地10 wt%至30 wt%、特别是10 wt%至24 wt%的至少一种环氧乙烷均聚物,按所述基油的总重量计,其中所述至少一种环氧乙烷均聚物a1)优选由环氧乙烷作为单体和/或乙二醇作为单体,以及由单官能引发剂化合物制备而成,所述单官能引发剂化合物特别是水和/或c1-6一元醇、更优选为水和/或c1-4一元醇、特别是水、甲醇及其混合物,

263、a2)50 wt%至85 wt%、优选地76 wt%至85 wt%的至少一种环氧乙烷/环氧丙烷共聚物,按所述基油的总重量计,其中所述至少一种环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)优选包括至少一个通式(ii)的结构基团:

264、

265、其中

266、r选自h和c1-6烷基,优选选自h、c1-4烷基,

267、m为3至20,

268、n为4至85,并且

269、其中重复单元采用任意顺序,并且

270、其中通式(ii)的结构基团通过以波形线示出的键与端基或桥接基团连接,

271、其中按所述基油的总重量计,所述至少一种环氧乙烷均聚物a1)和所述至少一种环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)的总含量为至少80 wt%,例如为80 wt%至100 wt%,优选为90wt%至100 wt%,

272、a3)任选地,按所述基油的总重量计,含量为2 wt%至15 wt%、优选地5 wt%至10wt%的至少一种不同于a1)和a2)的基础油,其中不同于所述环氧乙烷均聚物a1)和所述环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)的基础油a3)优选选自酯类、醚类(其中不包括环氧乙烷均聚物和环氧乙烷/环氧丙烷共聚物)及其混合物,

273、b)任选地,0.3 wt%至15 wt%、优选地0.3 wt%至10 wt%、特别是0.5 wt%至8 wt%的至少一种添加剂,按所述润滑剂组合物的总重量计,所述至少一种添加剂优选选自缓蚀剂、抗氧化剂、金属钝化剂、粘度指数改进剂、抗磨剂、自由基捕获剂、紫外线稳定剂、降凝剂、摩擦系数调节剂、用于改善高压特性的添加剂、附着力促进剂、消泡剂及其混合物,

274、c)任选地,3 wt%至45 wt%、优选地4 wt%至35 wt%、特别是5 wt%至25 wt%的至少一种增稠剂,按所述润滑剂组合物的总重量计,所述至少一种增稠剂优选选自第一主族元素的金属单皂、第二主族元素的金属单皂、铝单皂、第一主族元素的金属复合皂、第二主族元素的金属复合皂、铝复合皂、尿素增稠剂、金属磺酸盐增稠剂、无机或有机固体润滑剂、优选蜡、特别是天然蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、石蜡、褐煤蜡、微晶蜡、聚酰胺蜡、聚酯蜡、金属磷酸盐、金属氧化物、金属碳酸盐、氮化硼、炭黑、石墨、金属硫族化合物、全氟聚合物物质、无氟聚合物、含硅氧化物以及其中的两种或多种增稠剂的混合物。

275、在本发明的一个特别优选的实施方式中,所述润滑剂组合物包含:

276、a)50 wt%至99 wt%、优选地60 wt%至98 wt%、特别是70 wt%至98 wt%的基油,按所述润滑剂组合物的总重量计,所述基油包含

277、a1)15 wt%至50 wt%、优选地10 wt%至40 wt%、更优选地10 wt%至30 wt%、特别是10 wt%至24 wt%的至少一种环氧乙烷均聚物,按所述基油的总重量计,其中所述至少一种环氧乙烷均聚物a1)优选由环氧乙烷作为单体和/或乙二醇作为单体,以及由单官能引发剂化合物制备而成,所述单官能引发剂化合物特别是水和/或c1-6一元醇、更优选为水和/或c1-4一元醇、特别是水、甲醇及其混合物,

278、a2)按所述基油的总重量计含量为50 wt%至85 wt%、优选地76 wt%至85 wt%的至少一种环氧乙烷/环氧丙烷共聚物,其中所述至少一种环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)优选包括至少一个符合通式(ii)的结构基团:

279、

280、其中

281、r选自h和c1-6烷基,优选选自h、c1-4烷基,

282、m为3至20,

283、n为4至85,并且

284、其中重复单元采用任意顺序,并且

285、其中通式(ii)的结构基团通过以波形线示出的键与端基或桥接基团连接,

286、其中按所述基油的总重量计,所述至少一种环氧乙烷均聚物a1)和至少一种环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)的总含量为至少80 wt%,例如为80 wt%至100 wt%,优选为90 wt%至100 wt%,

287、a3)0 wt%至15 wt%的至少一种不同于a1)和a2)的基础油,按所述基油的总重量计,其中不同于所述环氧乙烷均聚物a1)和所述环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)的基础油a3)优选选自酯类、醚类(其中不包括环氧乙烷均聚物和环氧乙烷/环氧丙烷共聚物)及其混合物,

288、b)0 wt%至15 wt%的至少一种添加剂,按所述润滑剂组合物的总重量计,所述至少一种添加剂优选选自缓蚀剂、抗氧化剂、金属钝化剂、粘度指数改进剂、抗磨剂、自由基捕获剂、紫外线稳定剂、降凝剂、摩擦系数调节剂、用于改善高压特性的添加剂、附着力促进剂、消泡剂及其混合物,

289、c)0 wt%至45 wt%的至少一种增稠剂,按所述润滑剂组合物的总重量计,所述至少一种增稠剂优选选自第一主族元素的金属单皂、第二主族元素的金属单皂、铝单皂、第一主族元素的金属复合皂、第二主族元素的金属复合皂、铝复合皂、尿素增稠剂、金属磺酸盐增稠剂、无机或有机固体润滑剂、优选蜡、特别是天然蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、石蜡、褐煤蜡、微晶蜡、聚酰胺蜡、聚酯蜡、金属磷酸盐、金属氧化物、金属碳酸盐、氮化硼、炭黑、石墨、金属硫族化合物、全氟聚合物物质、无氟聚合物、含硅氧化物以及其中的两种或多种增稠剂的混合物。

290、在本发明的一个特别优选的实施方式中,所述润滑剂组合物包含:

291、a)50 wt%至99 wt%、优选地60 wt%至98 wt%、特别是70 wt%至98 wt%的基油,按所述润滑剂组合物的总重量计,所述基油包含

292、a1)5 wt%至45 wt%、优选地8 wt%至40 wt%、更优选地8 wt%至25 wt%的至少一种环氧乙烷均聚物,按所述基油的总重量计,其中所述环氧乙烷均聚物a1)优选由环氧乙烷作为单体和/或乙二醇作为单体,以及由单官能引发剂化合物制备而成,所述单官能引发剂化合物特别是水和/或c1-6一元醇、更优选为水和/或c1-4一元醇、特别是水、甲醇及其混合物,

293、a2)10 wt%至90 wt%、优选地20 wt%至85 wt%、更优选地50 wt%至85 wt%、特别是76 wt%至85 wt%的至少一种环氧乙烷/环氧丙烷共聚物,按所述基油的总重量计,其中所述至少一种环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)优选包括至少一个通式(ii)的结构基团:

294、

295、其中

296、r选自h和c1-6烷基,优选选自h、c1-4烷基,

297、m为3至20,

298、n为4至85,并且

299、其中重复单元采用任意顺序,并且

300、其中通式(ii)的结构基团通过以波形线示出的键与端基或桥接基团连接,

301、其中按所述基油的总重量计,所述至少一种环氧乙烷均聚物a1)和至少一种环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)的总含量为至少80 wt%,例如为80 wt%至100 wt%,优选为90 wt%至100 wt%,

302、a3)任选地,1 wt%至8 wt%、优选地2.5 wt%至5 wt%的至少一种不同于a1)和a2)的基础油,按所述基油的总重量计,其中不同于所述环氧乙烷均聚物a1)和所述环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)的基础油a3)优选选自酯类、醚类(其中不包括环氧乙烷均聚物和环氧乙烷/环氧丙烷共聚物)及其混合物,

303、b)任选地,0.3 wt%至15 wt%、优选地0.3 wt%至10 wt%、特别是0.5 wt%至8 wt%的至少一种添加剂,按所述润滑剂组合物的总重量计,所述至少一种添加剂优选选自缓蚀剂、抗氧化剂、金属钝化剂、粘度指数改进剂、抗磨剂、自由基捕获剂、紫外线稳定剂、降凝剂、摩擦系数调节剂、用于改善高压特性的添加剂、附着力促进剂、消泡剂及其混合物,

304、c)任选地,3 wt%至45 wt%、优选地4 wt%至35 wt%、特别是5 wt%至25 wt%的至少一种增稠剂,按所述润滑剂组合物的总重量计,所述至少一种增稠剂优选选自第一主族元素的金属单皂、第二主族元素的金属单皂、铝单皂、第一主族元素的金属复合皂、第二主族元素的金属复合皂、铝复合皂、尿素增稠剂、金属磺酸盐增稠剂、无机或有机固体润滑剂、优选蜡、特别是天然蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、石蜡、褐煤蜡、微晶蜡、聚酰胺蜡、聚酯蜡、金属磷酸盐、金属氧化物、金属碳酸盐、氮化硼、炭黑、石墨、金属硫族化合物、全氟聚合物物质、无氟聚合物、含硅氧化物以及其中的两种或多种增稠剂的混合物。

305、在本发明的一个特别优选的实施方式中,所述润滑剂组合物包含:

306、a)50 wt%至99 wt%、优选地60 wt%至98 wt%、特别是70 wt%至98 wt%的基油,按所述润滑剂组合物的总重量计,所述基油包含

307、a1)5 wt%至45 wt%、优选地8 wt%至40 wt%、更优选地8 wt%至25 wt%的至少一种环氧乙烷均聚物,按所述基油的总重量计,其中所述环氧乙烷均聚物a1)优选由环氧乙烷作为单体和/或乙二醇作为单体,以及由单官能引发剂化合物制备而成,所述单官能引发剂化合物特别是水和/或c1-6一元醇、更优选为水和/或c1-4一元醇、特别是水、甲醇及其混合物,

308、a2)10 wt%至90 wt%、优选地20 wt%至85 wt%、更优选地50 wt%至85 wt%、特别是76 wt%至85 wt%的至少一种环氧乙烷/环氧丙烷共聚物,按所述基油的总重量计,其中所述至少一种环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)优选包括至少一个通式(ii)的结构基团:

309、

310、其中

311、r选自h和c1-6烷基,优选选自h、c1-4烷基,

312、m为3至20,

313、n为4至85,并且

314、其中重复单元采用任意顺序,并且

315、其中通式(ii)的结构基团通过以波形线示出的键与端基或桥接基团连接,

316、其中按所述基油的总重量计,所述至少一种环氧乙烷均聚物a1)和至少一种环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)的总含量至少为80 wt%,例如为80 wt%至100 wt%,优选为90 wt%至100 wt%,

317、a3)0 wt%至8 wt%的至少一种不同于a1)和a2)的基础油,按所述基油的总重量计,其中不同于所述环氧乙烷均聚物a1)和所述环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)的基础油a3)优选选自酯类、醚类(其中不包括环氧乙烷均聚物和环氧乙烷/环氧丙烷共聚物)及其混合物,

318、b)0 wt%至15 wt%的至少一种添加剂,按所述润滑剂组合物的总重量计,所述至少一种添加剂优选选自缓蚀剂、抗氧化剂、金属钝化剂、粘度指数改进剂、抗磨剂、自由基捕获剂、紫外线稳定剂、降凝剂、摩擦系数调节剂、用于改善高压特性的添加剂、附着力促进剂、消泡剂及其混合物,

319、c)0 wt%至45 wt%的至少一种增稠剂,按所述润滑剂组合物的总重量计,所述至少一种增稠剂优选选自第一主族元素的金属单皂、第二主族元素的金属单皂、铝单皂、第一主族元素的金属复合皂、第二主族元素的金属复合皂、铝复合皂、尿素增稠剂、金属磺酸盐增稠剂、无机或有机固体润滑剂、优选蜡、特别是天然蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、石蜡、褐煤蜡、微晶蜡、聚酰胺蜡、聚酯蜡、金属磷酸盐、金属氧化物、金属碳酸盐、氮化硼、炭黑、石墨、金属硫族化合物、全氟聚合物物质、无氟聚合物、含硅氧化物以及其中的两种或多种增稠剂的混合物。

320、润滑油和润滑脂

321、根据本发明的润滑剂组合物既可以设计为润滑油,又可以设计为润滑脂。润滑脂是(在室温20℃和1013 hpa的常压下)包含液相和固相的组合物。因此,与润滑油不同,润滑脂包含至少一种增稠剂作为添加剂。增稠剂为在基油中几乎或完全不溶的固体物质(不溶性固体),其具有增稠作用。优选地,增稠剂c)在20℃下在基油中的溶解度小于0.1 wt%,更优选小于0.05 wt%。如果增稠剂c)与基油未形成均相,则视为不具有溶解性。为了测定溶解度,优选在对基油与增稠剂c)的混合物进行搅拌的同时将其加热至100℃,然后进行冷却。在冷却至20℃后,检查是否形成均相。

322、在润滑脂中,增稠剂c)的含量优选至少为3 wt%。增稠剂还可能对摩擦和磨损产生影响。此类增稠剂的一个具体实施方式是无机和有机固体润滑剂。

323、在现象学上,润滑油也可通过不同特征与润滑脂区分开来。一个现象学上的区别在于,至少在较低的剪切速率下(特别是在10 s-1至100 s-1的范围内),润滑油表现出牛顿流变行为,而润滑脂即使在较低的剪切速率下(特别是在10 s-1至100 s-1的范围内)也表现出与牛顿流变行为的偏差。

324、为了检查是否存在牛顿流变行为,可以在2种(优选地10 s-1和100 s-1)不同的剪切速率下测量剪切粘度。可以根据din 51810标准(2017年4月,册1:借助旋转粘度计和锥板/平板测量系统测定剪切粘度)来测量剪切粘度,但需要将剪切速率设定为所研究的值(10 s-1;100 s-1)。测量时的温度在此为25℃。

325、如果两种不同剪切速率下的剪切粘度相同,则存在牛顿行为,属于润滑油。如果两种不同剪切速率下的剪切粘度不同,则不存在牛顿流变行为,因此属于润滑脂。如果(在室温20℃和1013 hpa的常压下)包含液相和固体的各个润滑剂可能例外地表现出类似润滑油的现象学特性,则其仍被视为润滑脂。

326、润滑脂的稠度可以根据din iso 2137(2016年12月版)结合形式为所谓的工作针入度的标准化测量方法来测定。在在润滑脂搅和器或润滑脂揉搓器中对润滑脂进行揉搓后,借助针入度仪在定义条件下测量工作针入度作为标准锥体的渗透深度。在此情况下,根据din 51818 din 51818-2024-02,将所测得的锥体针入度与定义的nlgi等级(nlgi =national lubricating grease institute国家润滑脂协会)对应。在根据din iso 2137(2016年12月版)进行测量时,根据本发明的润滑脂的工作针入度为85至475、更优选地220至340的锥体针入度(以0.1 mm为单位)。

327、根据本发明的润滑剂组合物优选设计为润滑油。环氧乙烷均聚物a1)与环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)的组合尤其适用于此,因为a1)和a2)在通常使用润滑油的变速箱应用中表现出特别好的摩擦系数。

328、如果根据本发明的润滑剂组合物中所使用的成分具有多种作用(例如用作增稠剂和摩擦系数调节剂),则在计量时仅将其计入一次。

329、润滑油

330、本发明的一个优选实施方式是一种形式为润滑油的润滑剂组合物,其包含

331、a)基油,所述基油包含

332、a1)至少一种环氧乙烷均聚物,其根据din 55672-1:2016-03、以thf为溶剂且以聚苯乙烯为校准标准而测得的分子量mn优选为150 g/mol至550 g/mol、优选地200 g/mol至500 g/mol、特别是200 g/mol至400 g/mol,

333、a2)至少一种环氧乙烷/环氧丙烷共聚物,

334、a3)任选地,至少一种不同于a1)和a2)的基础油,

335、b)任选地,至少一种添加剂。

336、针对形式为润滑油的润滑剂组合物,根据本发明的润滑剂组合物的上文及下文所描述的实施方式经必要修改后得以适用。

337、例如,按基油的总重量计,环氧乙烷均聚物a1)和环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)的总含量例如优选为至少80 wt%,例如为80 wt%至100 wt%,更优选为90 wt%至100 wt%。

338、在另一优选的实施方式中,形式为润滑油的润滑剂组合物包含80 wt%至99 wt%、优选地85 wt%至98 wt%、特别是90 wt%至98 wt%的基油,按所述润滑剂组合物的总重量计。

339、在另一优选的实施方式中,添加剂(b)选自选自缓蚀剂、抗氧化剂、金属钝化剂、粘度指数改进剂、抗磨剂、自由基捕获剂、紫外线稳定剂、降凝剂、摩擦系数调节剂、用于改善高压特性的添加剂、附着力促进剂、消泡剂及其混合物。

340、在本发明的另一优选实施方式中,根据本发明的设计为润滑油的润滑剂组合物根据astm-d-7042(2014年9月版)测定的运动粘度在40℃下为20 mm2/s至6000 mm2/s,更优选在40℃下为20 mm2/s至1500 mm2/s,特别是在40℃下为45 mm2/s至700 mm2/s。

341、在本发明的另一优选实施方式中,根据本发明的设计为润滑油的润滑剂组合物根据astm-d-7042(2014年9月版)测定的运动粘度在40℃下为20 mm2/s至100 mm2/s,更优选在40℃时下为20 mm2/s至68 mm2/s,特别是在40℃下为20 mm2/s至46 mm2/s。这些粘度值尤其适于润滑电动汽车中的变速箱、特别是湿式或干式电动车轴。

342、在本发明的另一优选实施方式中,根据本发明的设计为润滑油的润滑剂组合物根据astm-d-7042(2014年9月版)测定的运动粘度在40℃下为20 mm2/s至25 000 mm2/s,更优选在40℃下为20 mm2/s至3200 mm2/s,更优选在40℃下为20 mm2/s至1500 mm2/s,更优选在40℃下为68 mm2/s至680 mm2/s,特别是在40℃下为100 mm2/s至320 mm2/s。这些粘度尤其适用于润滑用于加工食品、嗜好品、化妆品、药品和/或饲料的工作设备中的变速箱,因为其具有良好的毒理学特性。

343、本发明的一个优选实施方式是一种形式为润滑油的润滑剂组合物,其包含

344、a)按所述润滑剂组合物的总重量计,含量为80 wt%至99 wt%、优选地85 wt%至98wt%、特别是90 wt%至98 wt%的基油,所述基油包含

345、a1)按所述基油的总重量计,含量为10 wt%至90 wt%、优选地15 wt%至80 wt%、特别是15 wt%至50 wt%的至少一种环氧乙烷均聚物,其根据din 55672-1:2016-03、以thf为溶剂且以聚苯乙烯为校准标准而测得的分子量mn优选为150 g/mol至550 g/mol、优选地200 g/mol至500 g/mol、特别是200 g/mol至400 g/mol,

346、a2)按所述基油的总重量计,含量为10 wt%至90 wt%、优选地20 wt%至85 wt%、特别是50 wt%至85 wt%的至少一种环氧乙烷/环氧丙烷共聚物,

347、a3)任选地,按所述基油的总重量计,含量为2 wt%至15 wt%、优选地5 wt%至10wt%的至少一种不同于a1)和a2)的基础油,

348、b)任选地,按所述润滑剂组合物的总重量计,含量为0.3 wt%至15 wt%、优选地0.3wt%至10 wt%、特别是0.5 wt%至8 wt%的至少一种添加剂。

349、润滑脂

350、本发明的另一优选实施方式是一种形式为润滑脂的润滑剂组合物,其包含

351、a)基油,所述基油包含

352、a1)至少一种环氧乙烷均聚物,其根据din 55672-1:2016-03、以thf为溶剂且以聚苯乙烯为校准标准而测得的分子量mn优选为150 g/mol至550 g/mol、优选地200 g/mol至500 g/mol、特别是200 g/mol至400 g/mol,

353、a2)至少一种环氧乙烷/环氧丙烷共聚物,

354、a3)任选地,至少一种不同于a1)和a2)的基础油,

355、b1)至少一种增稠剂,

356、b2)任选地,至少一种添加剂。

357、针对形式为润滑脂的润滑剂组合物,根据本发明的润滑剂组合物的上文及下文所描述的实施方式经必要修改后得以适用。

358、按基油的总重量计,环氧乙烷均聚物a1)和环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)的总含量优选为至少80 wt%,例如为80 wt%至100 wt%,更优选为90 wt%至100 wt%。

359、在另一具体实施方式中,形式为润滑脂的润滑剂组合物包含50 wt%至97 wt%、优选地60 wt%至95 wt%、更优选地70 wt%至93 wt%、特别是80 wt%至90 wt%的基油,按所述润滑剂组合物的总重量计。

360、在另一优选的实施方式中,添加剂(b)选自腐蚀抑制剂、抗氧化剂、金属失活剂、粘度指数改进剂、抗磨剂、自由基清除剂、紫外线稳定剂、降凝剂、摩擦系数调节剂、改善高压性能的添加剂、附着力促进剂、消泡剂及其混合物。

361、增稠剂c)

362、形式为润滑脂的润滑剂组合物包含至少一种增稠剂c)。优选地,增稠剂c)在20℃下在基油a)中的溶解度小于0.1 wt%,更优选小于0.05 wt%。如果增稠剂c)与基油a)形成均相,则视为具有溶解性。为了测定溶解度,优选在对基油与增稠剂c)的混合物进行搅拌的同时将其加热至120℃,随后进行冷却。在冷却至20℃后,检查是否形成均相。

363、优选地,按所述润滑剂组合物的总重量计,至少一种增稠剂c)的含量为3 wt%至45wt%、优选地4 wt%至35 wt%、特别是5 wt%至25 wt%。

364、优选地,增稠剂c)选自第一主族元素的金属单皂、第二主族元素的金属单皂、铝单皂、第一主族元素的金属复合皂、第二主族元素的金属复合皂、铝复合皂、尿素增稠剂、金属磺酸盐增稠剂、无机或有机固体润滑剂、优选蜡、特别是天然蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、石蜡、褐煤蜡、微晶蜡、聚酰胺蜡、聚酯蜡、金属磷酸盐、金属氧化物、金属碳酸盐、氮化硼、炭黑、石墨、金属硫族化合物、全氟聚合物物质、无氟聚合物、含硅氧化物以及其中的两种或多种增稠剂的混合物。

365、适于用作增稠剂c)的金属单皂优选为周期表第一和第二主族元素的金属单皂,特别是锂皂。金属皂单优选由至少一种饱和或不饱和的c8-22脂肪酸、优选至少一种c14-20脂肪酸或其衍生物衍生而来。其中例如包括氢化蓖麻油,即12-羟基硬脂酸的甘油酯。在一个优选的实施方式中,增稠剂c)包含至少一种锂皂。特别优选的锂皂为硬脂酸的锂盐。

366、适于用作增稠剂c)的金属复合皂优选为周期表第一和第二主族元素的金属复合皂,例如锂复合皂、钠复合皂、钙复合皂和铝复合皂。优选采用锂复合皂。

367、可以通过金属碱(如氢氧化物、氧化物或碳酸盐)与

368、c1)至少一种具有10至32个碳原子的羧酸成分,优选选自不饱和或饱和的c10-c32单羧酸或不饱和或饱和的c10-c32羟基单羧酸以及上述c10-c32单羧酸和c10-c32羟基单羧酸的衍生物,以及

369、c2)至少一种络合剂

370、反应而获得适用的金属复合皂。

371、成分c1)优选选自饱和或不饱和的c12-c22单羧酸、饱和或不饱和的c12-c22羟基单羧酸及其酯类和混合物。单羧酸和羟基单羧酸c1)特别是选自月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、花生酸、肉豆蔻油酸、棕榈油酸、油酸、亚油酸、花生四烯酸、山萮酸、12-羟基硬脂酸、17-羟基硬脂酸、2-羟基十四烷酸、3-羟基十四烷酸、2-羟基十六烷酸、3-羟基十六烷酸及其混合物。

372、络合剂c2)优选选自饱和或不饱和的c2-c16二羧酸、饱和或不饱和的c2-c8羟基单羧酸、其衍生物和混合物。己二酸、癸二酸、壬二酸、3-叔丁基己二酸及其酯类和混合物特别是适于用作二羧酸b2)。羟基苯甲酸,例如水杨酸、3-羟基苯甲酸、4-羟基苯甲酸、2-羟基-4-己基苯甲酸、2,5-二羟基苯甲酸、2,6-二羟基苯甲酸、4-羟基-4-甲氧基苯甲酸及其混合物,也尤其适于用作成分b2)。

373、锂复合皂特别优选具有12-羟基硬脂酸与壬二酸或癸二酸结合的锂盐、特别是12-羟基硬脂酸与壬二酸结合的锂盐。

374、在一个优选的实施方式中,增稠剂c)为尿素增稠剂,特别是烷基化和/或芳基化的(低聚)尿素。优选的尿素增稠剂为至少一种二异氰酸酯与至少一种胺类(选自单胺、多胺及其混合物)的反应产物。优选的二异氰酸酯选自2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯、2,4'-苯基甲烷二异氰酸酯、4,4'-二苯基二异氰酸酯、4,4'-二异氰酸酯-3,3'-二甲基苯基、4,4'-二异氰酸酯-3,3'-二甲基苯基甲烷及其混合物。

375、所述胺类优选选自化学式为ra2n-rb的单胺、化学式为ra2n-rc-nra2的二胺及其混合物,其中

376、ra独立地选自氢、线性或支链c1-c22烷基和c6-c14芳基,

377、rb独立地选自线性或支链c1-c22烷基和c6-c14芳基,

378、rc为二价桥联基团,其优选选自c1-c22烷基和c6-c14芳基。

379、适于用作增稠剂c)的金属磺酸盐增稠剂特别是磺酸钙增稠剂。磺酸钙增稠剂特别是包含形式为方解石的晶体碳酸钙和酸类的钙盐,所述酸类特别是芳香磺酸,尤其优选烷基苯磺酸、羧酸,特别是硬脂酸、12-羟基硬脂酸、乙酸、硼酸及其混合物。

380、适于用作增稠剂c)的蜡特别是聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)和聚酰胺(pa)蜡。所述蜡根据din en iso 11357-1(2008年04月版)测得的熔点或分解点优选高于100℃。

381、适于用作增稠剂c)的金属硫族化合物特别是二硫化钼、二硫化钨和金属硒化物。

382、适于用作增稠剂c)的高氟聚合物物质特别是ptfe。但这并不是本发明的优选实施方式。

383、与上述增稠剂b1)有所不同的无氟成分也适于用作增稠剂c)。所述无氟成分按照iso 13320-1(2020-01版)测得的平均粒度(d50)优选低于80 µm,例如为1 µm至80 µm,更优选为1 µm至50 µm,更优选为1 µm至20 µm,特别是1 µm至15 µm。其他优选的无氟成分为氮化硼、炭黑、石墨、石墨烯、硫化锡(iv)、硫化锌(ii)和硫化钨。其他优选的无氟成分为滑石粉、膨润土、云母和热解二氧化硅,其可借助有机基团而官能化。蒙脱石是一种特殊的膨润土实施方案,其钠离子可以部分或完全地被铵离子取代。铝硅酸盐、氧化铝和硅酸(例如气相二氧化硅)适于用作另外的无氟增稠剂b1)。借助有机基团而功能化的纳米粒子二氧化硅、焦磷酸锌、焦磷酸钙和氢磷酸锆适于用作另外的无氟增稠剂c)。选自三聚氰胺氰尿酸酯、三聚氰胺磷酸盐和1,3,5-三嗪-2,4,6(1h,3h,5h)-三硫基的三聚氰胺衍生物适于用作另外的无氟增稠剂c)。

384、在另一优选的实施方式中,增稠剂c)为上述另外的增稠剂中的两种或多种的组合。

385、在另一优选的实施方式中,所述润滑剂组合物的粘度指数大于150。

386、添加剂b:

387、根据本发明的润滑剂组合物可以具有至少一种添加剂b)。所述至少一种添加剂b)优选选自缓蚀剂、抗氧化剂、金属钝化剂、粘度指数改进剂、抗磨剂、自由基捕获剂、紫外线稳定剂、降凝剂、摩擦系数调节剂、用于改善高压特性的添加剂、附着力促进剂、消泡剂及其混合物。

388、如果存在,则所述润滑剂组合物包含0.3 wt%至15 wt%、优选地0.3 wt%至10 wt%、特别是0.5 wt%至8 wt%的至少一种添加剂b),按所述润滑剂组合物的总重量计。

389、缓蚀剂

390、根据本发明的润滑剂组合物可以包含至少一种缓蚀剂作为添加剂b)。

391、缓蚀剂会中和酸性反应产物,例如来自基础油的氧化或添加剂降解。这样就会减轻或防止腐蚀。适用的缓蚀剂为不同酸的盐,例如磺酸盐、环烷酸盐、羧酸盐、磷酸酯胺盐、琥珀酸半酯或部分多元醇酯。缓蚀剂优选选自磺酸钙,优选碱值(tbn)为100至500 mg koh/g的“过碱性”磺酸钙、借助胺类(部分)中和的磷酸盐、烷基化ca-萘磺酸盐、恶唑啉衍生物、咪唑衍生物、琥珀酸半酯、苯并三唑、n-烷基化苯并三唑及其混合物。

392、根据本发明的润滑剂组合物优选包含至少一种缓蚀剂,按润滑剂组合物的总重量计,其含量至少为0.1 wt%、优选地0.1 wt%至5 wt%,特别优选至少为0.5 wt%、优选地0.5wt%至5 wt%,特别是至少为1.0 wt%、优选地1 wt%至5 wt%。

393、抗氧化剂

394、根据本发明的润滑剂组合物可以包含至少一种抗氧化剂作为添加剂。

395、抗氧化剂有助于提高润滑部位对氧化和/或热应力的抗老化能力。氧化可能会产生酸和油不溶性成分,这些成分会形成杂质,其可能会沉积在润滑部位。

396、适用的抗氧化剂包括芳香族胺类抗氧化剂,如烷基化苯基-α-萘胺、二烷基二苯胺、芳烷基化二苯胺、位阻酚,例如丁基羟基甲苯(bht)、双-2,6-二叔丁基苯酚衍生物、含硫受阻酚、含硫受阻双酚及其混合物。

397、根据本发明的润滑剂组合物优选包含至少一种抗氧化剂,按润滑剂组合物的总重量计,其含量至少为0.1 wt%、优选地0.1 wt%至5 wt%,特别优选至少为0.5 wt%、优选地0.5wt%至5 wt%,特别是至少为1.0 wt%、优选地1 wt%至5 wt%。

398、金属钝化剂

399、根据本发明的润滑剂组合物可以包含至少一种金属钝化剂(用于防止金属影响的添加剂)作为添加剂。

400、不同金属(如铜及其化合物)是形成过氧化物的催化剂,从而有助于氧化。适用的金属钝化剂为螯合剂,其使金属表面钝化。金属钝化剂的不限于以下示例:三唑或噻二唑,特别是芳基三唑(如苯并三唑和甲基苯并三氮唑)、此类三唑的烷基衍生物和苯并噻二唑,如r(c6h3)n2s,其中r代表h或c1至c10烷基。

401、根据本发明的润滑剂组合物优选包含至少一种金属钝化剂,按润滑剂组合物的总重量计,其含量至少为0.1 wt%、优选地0.1 wt%至5 wt%,特别优选至少为0.5 wt%、优选地0.5 wt%至5 wt%,特别是至少为1.0 wt%、优选地1 wt%至5 wt%。

402、抗磨剂

403、根据本发明的润滑剂组合物可以包含至少一种抗磨剂作为添加剂。

404、抗磨剂用于防止因摩擦过程(例如液体摩擦和混合摩擦)而引起的磨损。

405、抗磨剂优选选自借助胺类中和的磷酸盐、烷基化和非烷基化的三芳基磷酸盐、烷基化和非烷基化的三芳基硫代磷酸盐、zn-、mo-或w-二烷基二硫代磷酸盐、zn-、mo-或w-二芳基二硫代磷酸盐、氨基甲酸酯、硫代氨基甲酸酯、zn-、mo-或w-二硫代氨基甲酸酯、二巯基噻二唑、有机硼酸盐、有机亚磷酸盐及其混合物。

406、根据本发明的润滑剂组合物优选地包含至少一种抗磨剂,按润滑剂组合物的总重量计,其含量至少为0.1 wt%、优选地0.1 wt%至5 wt%,特别优选至少为0.5 wt%、优选地0.5wt%至5 wt%,特别是至少为1.0 wt%、优选地1 wt%至5 wt%。

407、粘度指数改进剂

408、根据本发明的润滑剂组合物可以包含至少一种粘度指数改进剂(vi族改进剂)作为添加剂。

409、vi族改进剂的示例为烯烃共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯和具有分散作用的烯烃共聚物。

410、根据本发明的润滑剂组合物优选包含至少一种vi族改进剂,按润滑剂组合物的总重量计,其含量至少为0.1 wt%、优选地0.1 wt%至5 wt%,特别优选至少为0.5 wt%、优选地0.5 wt%至5 wt%,特别是至少为1.0 wt%、优选地1 wt%至5 wt%。

411、用于改善高压特性的添加剂

412、根据本发明的润滑剂组合物可以包含至少一种用于改善高压特性的添加剂(极压添加剂)作为添加剂。

413、用于改善高压特性的添加剂用作覆盖层形成剂和/或表面活性物质。优选的用于改善高压特性的添加剂选自硫代磷酸盐(如二硫代磷酸锌、二硫代磷酸氧硫化钼)、钼胺化合物、硫化合物(如硫化油和脂肪、硫化脂肪酸、硫化脂肪酸酯、烷基化多硫化物)及其混合物。

414、根据本发明的润滑剂组合物优选包含至少一种用于改善高压特性的添加剂,按润滑剂组合物的总重量计,其含量至少为0.1 wt%、优选地0.1 wt%至5 wt%,特别优选至少为0.5 wt%、优选地0.5 wt%至5 wt%,特别是至少为1.0 wt%、优选地1 wt%至5 wt%。

415、降凝剂

416、根据本发明的润滑剂组合物可以包含至少一种降凝剂作为添加剂。

417、优选的用于改进倾点的添加剂选自线性或支链、烷基化、丙烯酸酯化和/或脂肪族聚合物、共聚物,其可单独或组合使用。倾点降低剂的一个特殊示例为聚甲基丙烯酸甲酯。

418、根据本发明的润滑剂组合物优选包含至少一种降凝剂,按润滑剂组合物的总重量计,其含量至少为0.1 wt%、优选地0.1 wt%至5 wt%,特别优选至少为0.5 wt%、优选地0.5wt%至5 wt%,特别是至少为1.0 wt%、优选地1 wt%至5 wt%。

419、附着力促进剂

420、根据本发明的润滑剂组合物可以包含至少一种附着力促进剂作为添加剂。

421、优选的用于改进附着力的添加剂选自长链极性聚合物,这些聚合物使得油或脂在待润滑的表面上具有更高的附着力。

422、根据本发明的润滑剂组合物优选包含至少一种附着力促进剂,按润滑剂组合物的总重量计,其含量至少为0.1 wt%、优选地0.1 wt%至5 wt%,特别优选至少为0.5 wt%、优选地0.5 wt%至5 wt%,特别是至少为1.0 wt%、优选地1 wt%至5 wt%。

423、消泡剂

424、根据本发明的润滑剂组合物优选包含至少一种消泡剂,按润滑剂组合物的总重量计,其含量至少为0.01 wt%、优选地0.01 wt%至0.1 wt%,特别优选地0.01 wt%至0.05 wt%。

425、优选的消泡剂选自二氧化硅、硅油、(聚)丙烯酸酯及其混合物。

426、用途

427、本发明的另一主题是至少一种环氧乙烷均聚物a1)结合至少一种环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)(其中a1)和a2)以如前文及下文所述方式定义)、任选地,结合至少一种不同于a1)和a2)的基础油a3)作为润滑剂组合物的基油用于润滑摩擦学系统的用途,所述摩擦学系统优选选自变速箱、特别是工业变速箱、电动汽车中的变速箱、作为电动工具的组件的变速箱和/或用于加工食品、嗜好品、化妆品、药品和/或饲料的工作设备的变速箱以及/或者选自轴承、特别是工业设备中的轴承、车辆(如汽车)中的轴承、作为电动工具的组件的轴承和/或用于加工食品、嗜好品、化妆品、药品和/或饲料的工作设备的轴承。

428、电动工具是借助电流、电池或压缩空气驱动的工具,与需要人力操作的手动工具不同。优选的电动工具包括钻机、锯子、砂光机、尖嘴钳和冲击扳手。其常用于建筑、木工、金属加工和其他行业以及家庭装修项目中。

429、本发明的另一主题是根据上文和下文所描述的实施方式中的一个或多个实施方式的润滑剂组合物用于润滑摩擦学系统的用途,所述摩擦学系统优选选自变速箱、特别是工业变速箱、电动汽车中的变速箱、作为电动工具的组件的变速箱和/或用于加工食品、嗜好品、化妆品、药品和/或饲料的工作设备的变速箱以及/或者选自轴承、特别是工业设备中的轴承、车辆(如汽车)中的轴承、作为电动工具的组件的轴承和/或用于加工食品、嗜好品、化妆品、药品和/或饲料的工作设备的轴承。

430、在一个优选的实施方式中,所述用途包括对选自变速箱、特别是工业变速箱、电动汽车中的变速箱、作为电动工具的组件的变速箱以及/或者选自轴承、特别是工业设备中的轴承、车辆(如汽车)中的轴承、作为电动工具的组件的轴承的摩擦学系统进行润滑。

431、本发明的另一主题是根据上文和下文所描述的实施方式中的一个或多个实施方式的设计为润滑油的润滑剂组合物用于润滑摩擦学系统的用途,所述润滑剂组合物包含至少一种环氧乙烷均聚物a1)结合至少一种环氧乙烷/环氧丙烷共聚物a2)(其中a1)和a2)以如前文及下文所述方式定义)、任选地,结合至少一种不同于a1)和a2)的基础油a3)作为基油,所述摩擦学系统优选选自变速箱、特别是工业变速箱、电动汽车中的变速箱、作为电动工具的组件的变速箱和/或用于加工食品、嗜好品、化妆品、药品和/或饲料的工作设备的变速箱以及/或者选自轴承、特别是工业设备中的轴承、车辆(如汽车)中的轴承、作为电动工具的组件的轴承和/或用于加工食品、嗜好品、化妆品、药品和/或饲料的工作设备的轴承。

432、在一个优选的实施方式中,设计为润滑油的润滑剂组合物的用途包括对选自变速箱、特别是工业变速箱、电动汽车中的变速箱、作为电动工具的组件的变速箱以及/或者选自轴承、特别是工业设备中的轴承、车辆(如汽车)中的轴承、作为电动工具的组件的轴承的摩擦学系统进行润滑。

433、针对这些用途,优选采用作为电动工具的组件的变速箱和/或工业变速箱。特别优选用于润滑用于加工食品、奢侈品、化妆品、药品和/或饲料的工作设备的用途。

434、可以对开放式和封闭式变速箱进行润滑。在一个优选的实施方式中,对封闭式变速箱进行润滑,因为在此能够特别稳定地保持此系统的特性。

435、本发明的另一主题是一种摩擦学系统,优选选自变速箱和/或轴承,所述系统包含根据上文和下文所描述的实施方式中的一个或多个实施方式的润滑剂组合物。

436、所述摩擦学系统优选选自变速箱、特别是工业变速箱、电动汽车中的变速箱、作为电动工具的组件的变速箱和/或用于加工食品、嗜好品、化妆品、药品和/或饲料的工作设备的变速箱以及/或者选自轴承、特别是工业设备中的轴承、车辆(如汽车)中的轴承、作为电动工具的组件的轴承和/或用于加工食品、嗜好品、化妆品、药品和/或饲料的工作设备的轴承。

437、在一个优选的实施方式中,所述摩擦学系统选自变速箱、特别是工业变速箱、电动汽车中的变速箱、作为电动工具的组件的变速箱以及/或者选自轴承、特别是工业设备中的轴承、车辆(如汽车)中的轴承、作为电动工具的组件的轴承。

438、优选的摩擦学系统为作为电动工具的组件的变速箱和/或电动汽车中的变速箱、特别是湿式或干式电动车轴的变速箱。特别优选的摩擦学系统为用于加工食品、奢侈品、化妆品、药品和/或饲料的工作设备。特别优选的变速箱为封闭式变速箱。