КОМПОЗИЦИИ СМАЗКИ ДЛЯ ТРАНСМИССИЙ Российский патент 2017 года по МПК C10M161/00 C10N30/06 C10N40/04 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к композициям смазки для трансмиссий, в частности для коробок переключения передач, содержащим определенную комбинацию присадок, дающую возможность снижения коэффициента трения данных композиций смазки, что позволяет ограничить потребление топлива автотранспортными средствами. Композиции согласно изобретению подходят для всех типов транспортных средств, в частности для легковых автомобилей, и особенно подходят для механических коробок переключения передач, валов или коробок передач с двойным сцеплением.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Современные заботы об экологических проблемах, в частности, в целях сокращения выбросов CO₂, приводят к сокращению потребления топлива легковыми автомобилями. Данное сокращение потребления энергии можно осуществить посредством таких элементов, как двигатель и/или трансмиссии, такие как валы или коробки передач с двойным сцеплением и, в частности, механические коробки передач.

В целях сокращения потребления топлива возможно применение полимеров, улучшающих индекс вязкости (ИВ), с целью действия на вязкость смазки или применение модификаторов трения с целью действия на коэффициент трения смазки.

В документах US 6268316, US 4707301 и US 5439605 раскрыта композиция смазки, содержащая сополимер этилена и пропилена и производное димеркаптотиадиазола.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Автор изобретения отметил, что применение сополимера этилена и альфа-олефина, известного как полимерный улучшитель индекса вязкости, а не как модификатор трения, дает возможность снизить коэффициент трения композиций смазки при комбинировании с производным димеркаптотиадиазола и тиофосфатом амина. Производные димеркаптотиадиазола известны как ингибиторы коррозии и противозадирные присадки, а не как модификаторы трения.

Автор изобретения неожиданно отметил, что возможно готовить трансмиссионные масла с очень низкими коэффициентами трения, из композиции, содержащей соединение, выбранное из димеркаптотиадиазолов, соединение, выбранное из группы сополимеров этилена и альфа-олефина, и тиофосфат амина. Композиции смазки согласно изобретению обладают низкими коэффициентами трения без добавления модификаторов трения.

Не желая быть связанным какой-либо теорией, смесь, содержащая по меньшей мере один димеркаптотиадиазол, по меньшей мере один сополимер этилена и альфа-олефина и по меньшей мере один тиофосфат амина, обладает синергетическим действием на снижение коэффициента трения.

Кроме того, композиция смазки, содержащая смесь димеркаптотиадиазола, сополимера этилена и альфа-олефина и тиофосфата амина, также обладает следующими преимуществами:

- низкие коэффициенты трения без добавления модификаторов трения,

- композиция, улучшающая эффективность трансмиссий,

- использование более низких количеств полимера в масле,

- формулы высокой термостойкости.

Объектом настоящего изобретения является композиция смазки, содержащая одно или более чем одно базовое масло, по меньшей мере одно производное димеркаптотиадиазола, по меньшей мере один сополимер этилена и альфа-олефина и по меньшей мере один тиофосфат амина.

Предпочтительно композиция смазки согласно изобретению содержит по меньшей мере один сополимер этилена и альфа-олефина, включающий от 3 до 30 атомов углерода, предпочтительно от 3 до 24, более предпочтительно от 3 до 20, даже более предпочтительно от 3 до 10, даже более предпочтительно от 3 до 6.

Предпочтительно сополимер этилена и альфа-олефина согласно изобретению имеет общую формулу (I)

в которой R представляет собой алкильную группу, имеющую от 1 до 8 атомов углерода, предпочтительно от 1 до 3 атомов углерода, x и y являются такими, что отношение x/y составляет от 0,5 до 2, а сумма x+y составляет от 50 до 150.

Предпочтительно композиция смазки согласно изобретению содержит количество сополимера этилена и альфа-олефина, составляющее от 1 до 20 мас.% по отношению к общей массе композиции смазки, предпочтительно от 2 до 15 мас.%, более предпочтительно от 4 до 10 мас.%, даже более предпочтительно от 5 до 9 мас.%.

Предпочтительно производное димеркаптотиадиазола, содержащееся в композиции смазки согласно изобретению, выбрано из производных 4,5-димеркапто-1,2,3-тиадиазола, 3,5-димеркапто-1,2,4-тиадиазола, 3,4-димеркапто-1,2,5-тиадиазола и 2,5-димеркапто-1,3,4-тиадиазола, используемых отдельно или в смеси.

Предпочтительно производное димеркаптотиадиазола согласно изобретению имеет в качестве общей формулы формулу (II) или (III), используемые отдельно или в смеси

в которых R₁ и R₂ представляют собой, независимо друг от друга, атомы водорода, линейные и/или разветвленные алкильные группы, включающие от 1 до 24 атомов углерода, предпочтительно от 2 до 18, более предпочтительно от 4 до 16, даже более предпочтительно от 8 до 12, или ароматические заместители, где n и m представляют собой, независимо друг от друга, целые числа, выбранные из группы, образованной целыми числами 1, 2, 3 и 4.

Предпочтительно композиция смазки согласно изобретению содержит от 0,1 до 10 мас.% производного димеркаптотиадиазола по отношению к общей массе композиции смазки, предпочтительно от 0,2 до 5 мас.%, более предпочтительно от 0,3 до 2 мас.%, даже более предпочтительно от 0,5 до 1 мас.%.

Композиция смазки согласно изобретению содержит тиофосфат амина, имеющий общую формулу (IVa)

в которой X₁ и Х₂ представляют собой, независимо друг от друга, атом серы или атом кислорода, по меньшей мере один из них представляет собой атом серы, R₁ и R₂ представляют собой либо атом водорода, либо алкильные группы, имеющие от 1 до 22 атомов углерода, предпочтительно от 6 до 18, М представляет собой аммоний, образованный из первичного, вторичного или третичного амина, имеющий формулу R₃R₄R₅R₆N, где R₃, R₄, R₅, R₆ представляют собой либо атом водорода, либо алкильную группу, включающую от 1 до 18 атомов углерода, и тогда n=1.

Особенно предпочтительные соединения представляют собой дитиофосфонаты (X₁ и Х₂ представляют собой атомы серы).

Предпочтительно композиция смазки согласно изобретению имеет количество тиофосфата амина формулы (IVa), составляющее от 0,2 до 10 мас.% по отношению к общей массе композиции смазки, предпочтительно от 0,5 до 8 мас.%, более предпочтительно от 1 до 5 мас.%, даже более предпочтительно от 2 до 4 мас.%.

Предпочтительно композиция смазки согласно изобретению дополнительно содержит полиметакрилат.

Предпочтительно композиция смазки согласно изобретению дополнительно содержит дисперсант, полученный из полиизобутена.

Предпочтительно композиция смазки согласно изобретению дополнительно содержит антиокислительную присадку аминного типа.

Предпочтительно композиция смазки согласно изобретению дополнительно содержит антикоррозионную присадку фенольного типа.

Предпочтительно композиция смазки согласно изобретению имеет кинематическую вязкость при 100°C в соответствии со стандартом ASTM D445, составляющую от 4 до 40 сСт, от 4,1 до 32,5 сСт и предпочтительно от 6 до 18,5 сСт.

Настоящее изобретение относится к применению композиции смазки для смазывания трансмиссий, таких как коробки переключения передач, валы, предпочтительно механические коробки передач автотранспортных средств.

Предпочтительно изобретение относится к применению композиции смазки для смазывания трансмиссий с целью сокращения потребления топлива транспортными средствами, в частности автотранспортными средствами.

Настоящее изобретение относится к применению по меньшей мере одного сополимера этилена и альфа-олефина и по меньшей мере одного производного димеркаптотиадиазола для снижения коэффициента трения композиции смазки.

В воплощении изобретение относится к применению по меньшей мере одного сополимера этилена и альфа-олефина, по меньшей мере одного производного димеркаптотиадиазола и по меньшей мере одного тиофосфата амина для снижения коэффициента трения композиции смазки.

Объектом изобретения также является способ снижения коэффициента трения композиции смазки, где по меньшей мере к одному базовому маслу добавлен по меньшей мере один сополимер этилена и альфа-олефина и по меньшей мере одно производное димеркаптотиадиазола.

В воплощении изобретение относится к способу снижения коэффициента трения композиции смазки, где по меньшей мере к одному базовому маслу добавлен по меньшей мере один сополимер этилена и альфа-олефина и по меньшей мере одно производное димеркаптотиадиазола.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Одним из существенных компонентов композиций смазки согласно изобретению является сополимер этилена и альфа-олефина. Сополимер этилена и альфа-олефина, хотя является улучшителем индекса вязкости, подобно метакрилатам, которые он может заменять, обеспечивает дополнительное преимущество, состоящее в том, что он может снижать коэффициент трения композиций смазки.

Сополимер, применяемый в настоящем изобретении, представляет собой сополимер этилена и альфа-олефина. Альфа-олефин представляет собой альфа-олефин, включающий от 3 до 30 атомов углерода, предпочтительно от 3 до 24, более предпочтительно от 3 до 20, даже более предпочтительно от 3 до 10, даже более предпочтительно от 3 до 6. Примерами альфа-олефинов, которые можно применять, являются следующие альфа-олефины: пропилен, бутен, пентен, гексен, гептен, октен, нонен, децен, в частности, 1-бутен, 1-пентен, 1-гексен, 1-октен.

Предпочтительно сополимер этилена и альфа-олефина имеет общую формулу (I)

где R представляет собой алкильную группу, имеющую от 1 до 8 атомов углерода, предпочтительно от 1 до 3 атомов углерода, x и y являются такими, что отношение х/у составляет от 0,5 до 2, и сумма x+y составляет от 50 до 150.

Предпочтительно R представляет собой метильную группу, а x и y являются такими, что отношение x/y составляет от 0,5 до 1,5, и сумма x+y составляет от 70 и 130.

Предпочтительно R представляет собой метильную группу, x равен 40 и y равен 40.

Предпочтительно сополимер этилена и альфа-олефина согласно изобретению выбран из сополимеров альфа-олефинов, дающих возможность ограничить потерю вязкости композиции смазки, измеренную при 100°C в соответствии со стандартизованным испытанием KRL-45-99 (Kegelrollenlager), при значении, меньшем или равном 5%.

Композиции смазки согласно изобретению содержат от 1 до 20 мас.% сополимера этилена и альфа-олефина по отношению к общей массе композиции смазки, предпочтительно от 2 до 15 мас.%, более предпочтительно от 4 до 10 мас.%, даже более предпочтительно от 5 до 9 мас.%.

Lucant НС600, продаваемый фирмой MITSUI, можно упомянуть в качестве примера сополимера этилена и альфа-олефина согласно изобретению.

Неожиданно действие сополимера этилена и альфа-олефина на снижение коэффициента трения композиций смазки согласно изобретению наблюдали в присутствии производного димеркаптотиадиазола. С другой стороны, данное действие не наблюдали при использовании других присадок.

Композиции смазки согласно изобретению, таким образом, содержат по меньшей мере одно производное димеркаптотиадиазола. Тиадиазолы представляют собой гетероциклические соединения, содержащие два атома азота, атом серы, два атома углерода и две двойные связи, имеющие общую формулу C₂N₂SH₂, которые могут существовать в следующих формах: 1,2,3-тиадиазол, 1,2,4-тиадиазол, 1,2,5-тиадиазол, 1,3,4-тиадиазол соответственно

Под производным димеркаптотиадиазола согласно изобретению подразумевают химические соединения, являющиеся производными четырех перечисленных ниже молекул димеркаптотиадиазола: 4,5-димеркапто-1,2,3-тиадиазола, 3,5-димеркапто-1,2,4-тиадиазола, 3,4-димеркапто-1,2,5-тиадиазола и 2,5-димеркапто-1,3,4-тиадиазола, используемых отдельно или в смеси

В частности, рассматривая 2,5-димеркапто-1,3,4-тиадиазол в качестве примера, производные 2,5-димеркапто-1,3,4-тиадиазола представляют собой молекулы общей формулы (II) или (III)

в которых R₁ и R₂ представляют собой, независимо друг от друга, атомы водорода, линейные и/или разветвленные алкильные группы, включающие от 1 до 24 атомов углерода, предпочтительно от 2 до 18, более предпочтительно от 4 до 16, даже более предпочтительно от 8 до 12, или ароматические заместители, где n и m представляют собой, независимо друг от друга, целые числа, выбранные из группы, образованной целыми числами 1, 2, 3 или 4.

Композиции смазки согласно изобретению содержат от 0,1 до 10 мас.% по отношению к общей массе композиции смазки производного димеркаптотиадиазола, предпочтительно от 0,2 до 5 мас.%, более предпочтительно от 0,3 до 2 мас.%, даже более предпочтительно от 0,5 до 1 мас.%.

Anglamol 2198, продаваемый фирмой LUBRIZOL, можно упомянуть в качестве примера производного димеркаптотиадиазола согласно изобретению.

Композиции согласно изобретению содержат по меньшей мере один тиофосфат амина формулы (IVa)

где X₁ и Х₂ представляют собой, независимо друг от друга, атом серы или атом кислорода, по меньшей мере один из них представляет собой атом серы, R₁ и R₂ представляют собой либо атом водорода, либо алкильные группы, имеющие от 1 до 22 атомов углерода, предпочтительно от 6 до 18, М представляет собой аммоний, образованный из первичного, вторичного или третичного амина, имеющий формулу R₃R₄R₅R₆N, где R₃, R₄, R₅, R₆ представляют собой либо атом водорода, либо алкильные группы, включающие от 1 до 18 атомов углерода, и тогда n=1.

Особенно предпочтительные соединения формулы (IVa) представляют собой дитиофосфаты амина, в которых X₁ и Х₂ представляют собой атомы серы, а М, R₃, R₄, R₅, R₆ являются такими, как определено выше.

Композиции смазки согласно изобретению могут содержать любой тип базового компонента смазки, минеральный, синтетический или натуральный, животный или растительный, подходящий для их применения.

Базовое масло (масла), применяемое в композициях смазки согласно настоящему изобретению, может представлять собой масла минерального или синтетического происхождения групп I-V в соответствии с классами, определенными в классификации API (American Petroleum Institute, американский институт нефти) (или их эквивалентами в соответствии с классификацией ATIEL), как суммировано ниже, отдельно или в смеси.

Минеральные базовые масла согласно изобретению включают все типы базовых масел, полученных путем атмосферной и вакуумной перегонки сырой нефти с последующими операциями очистки, такими как экстракция растворителем, деасфальтизация, депарафинизация растворителем, гидроочистка, гидрокрекинг и гидроизомеризация и каталитическая сероочистка в присутствии водорода.

Базовые масла композиций согласно настоящему изобретению могут также представлять собой синтетические масла, такие как определенные сложные эфиры карбоновых кислот и спиртов или полиальфаолефины. Полиальфаолефины, применяемые в качестве базовых масел, получены, например, из мономеров, имеющих от 4 до 32 атомов углерода (например, октена, децена) и вязкость при 100°C, составляющую от 1,5 до 15 сСт в соответствии со стандартом ASTM D445. Среднемассовая молекулярная масса в характерном случае составляет от 250 до 3000, измеренная в соответствии со стандартом ASTM D5296. Можно также применять смеси синтетических и минеральных масел.

Что касается применения конкретного базового компонента смазки для получения композиций смазки согласно изобретению, конкретные ограничения отсутствуют за исключением того, что они должны обладать свойствами, в частности, в отношении вязкости, индекса вязкости, содержания серы, устойчивости к окислению, подходящими для применения в коробке переключения передач, в частности в коробке переключения передач автотранспортного средства, в частности в механической коробке передач.

Предпочтительно основные компоненты смазки составляют по меньшей мере 50 мас.% по отношению к общей массе композиции смазки, предпочтительно по меньшей мере 60 мас.% или также по меньшей мере 70 мас.%. В характерном случае они составляют от 75 до 90 мас.% по отношению к общей массе композиции смазки согласно изобретению.

Предпочтительно композиции смазки согласно изобретению включают минеральные базовые масла группы I и/или III или синтетические базовые масла группы IV согласно классификации API.

Предпочтительно композиции смазки согласно изобретению обладают кинематической вязкостью при 100°C, измеренной в соответствии со стандартом ASTM D445, составляющей от 4 до 41 сСт, согласно классификации SAE J 30 (Society of Automotive Engineers, общество автомобильных инженеров) предпочтительно от 4,1 и 32,5 сСт.

Предпочтительными марками являются все марки, включающие марки от 75W до 140, в частности марки 75W, 75W80 и 75W90.

Предпочтительно композиции смазки согласно изобретению обладают индексом вязкости (VI), составляющим более 120 (стандарт ASTM 2270).

Композиции смазки согласно изобретению могут также содержать другие присадки, такие как антифрикционные и/или противозадирные присадки. Антифрикционные и/или противозадирные присадки фосфор- и серосодержащего, фосфорсодержащего или серосодержащего типа применяют отдельно или в смеси.

Антифрикционные и/или противозадирные фосфор- и серосодержащие присадки представляют собой, в качестве примера и без ограничения, тиофосфорную кислоту, тиофосфористую кислоту, сложные эфиры этих кислот, их соли и дитиофосфаты, моно- или дитиофосфаты, отличающиеся от тиофосфатов аминов согласно изобретению, в частности дитиофосфаты цинка.

В качестве примеров фосфор- и серосодержащих антифрикционных и/или противозадирных присадок можно упомянуть те, которые содержат от 1 до 3 атомов серы, такие как монобутилтиофосфат, монооктилтиофосфат, монолаурилтиофосфат, дибутилтиофосфат, дилаурилтиофосфат, трибутилтиофосфат, триоктилтиофосфат, трифенилтиофосфат, трилаурилтиофосфат, монобутилтиофосфат, монооктилтиофосфит, монолаурилтиофосфит, дибутилтиофосфит, дилаурилтиофосфит, трибутилтиофосфит, триоктилтиофосфит, трифенилтиофосфит, трилаурилтиофосфит и их соли.

Примеры солей сложных эфиров тиофосфорной кислоты и тиофосфористой кислоты представляют собой соли, полученные путем взаимодействия с азотсодержащим соединением, таким как аммиак или амин, либо с оксидом цинка или хлоридом цинка.

Согласно предпочтительному воплощению фосфор- и серосодержащие антифрикционные и/или противозадирные присадки композиций согласно изобретению представляют собой тиофосфаты, соответствующие формуле (IVb)

где X₁ и Х₂ представляют собой, независимо друг от друга, атом серы или атом кислорода, по меньшей мере один из них представляет собой атом серы, R₁ и R₂ представляют собой либо атом водорода, либо алкильные группы, имеющие от 1 до 22 атомов углерода, предпочтительно от 6 до 18, М представляет собой металл, выбранный из группы, образованной группами IIА, III, VA, VIA, IB, VIB и VIII Периодической таблицы, где n+ представляет собой валентность указанного металла.

Особенно предпочтительные соединения формулы (IVb) представляют собой дитиофосфаты (X₁ и Х₂ представляют собой атомы серы), предпочтительно дитиофосфаты цинка.

Композиции смазки могут также содержать фосфорсодержащие антифрикционные и противозадирные присадки, такие как, например, алкилфосфаты или алкилфосфонаты, фосфорная кислота, фосфористая кислота, сложные моно-, ди- и триэфиры фосфористой кислоты и фосфорной кислоты, а также их соли.

Композиции смазки могут также содержать серосодержащие антифрикционные и противозадирные присадки. Дитиокарбаматы, тиадиазолы и бензотиазолы, а также серосодержащие олефины можно упомянуть в качестве примеров серосодержащих антифрикционных и противозадирных присадок.

Наиболее распространенные серосодержащие олефины называют SIB (Sulphurized IsoButylenes). Эти серосодержащие олефины, как правило, получают путем реакции сульфирования олефинов серой, сероводородом или гидратированными сульфидами щелочных металлов, например сульфидом натрия. Пример способов получения таких серосодержащих олефинов, например, описан в патентах US 4344854 и US 5135670. Таким образом, можно сульфировать очень широкое разнообразие олефинов. Предпочтительно серосодержащие олефины получают из изобутилена, диизобутилена, триизобутилена, трипропилена или тетрапропилена. Таким образом, полученные SIB представляют собой смеси соединений, обладающих слабо определенной структурой, содержащие среди прочего тритион, дитиолтион и примеси галогена и высокий уровень активной серы.

Композиции смазки согласно изобретению содержат от 0,2 до 10 мас.% антифрикционные и/или противозадирные средства по отношению к массе композиции смазки, предпочтительно от 0,5 до 8 мас.%, от 1 до 5 мас.%, предпочтительно от 2 до 4 мас.%.

Композиции согласно изобретению могут также содержать, в дополнение к сополимеру этилена и альфа-олефина, другие полимеры, улучшающие индекс вязкости (VI), такие как полиметакрилаты, полиакрилаты, сополимеры олефинов, этилен-пропиленовый каучук (EPDM), полибутены, сополимеры стирола и олефина, гидрогенизированные или не гидрогенизированные. Предпочтительными полимерами являются полиметакрилаты (ПМА).

Полиметакрилаты представляют собой, например, линейные, недисперсные полиметакрилаты, имеющие низкую массу или среднюю массу. Под ПМА низкой массы подразумевают ПМА, имеющие среднемассовую молекулярную массу Mw менее 20000 (стандарт ASTM D5296). Под ПМА средней массы подразумевают ПМА, имеющие среднемассовую молекулярную массу Mw, составляющую от 30000 до 90000 (предпочтительно приблизительно 50000 (ASTM D5296). Под ПМА высокой массы подразумевают ПМА, имеющие среднемассовую молекулярную массу Mw более 100000 (ASTM D5296).

Композиции смазки согласно изобретению могут также содержать все типы присадок, подходящих для применения в композициях масел для трансмиссий, например, одну или более чем одну присадку, выбранную из антиокислительных, ингибирующих коррозию и дисперсантных присадок, уровни которых соответствуют обычно требующимся для их применения.

Предпочтительные дисперсанты представляют собой полиизобутилены (ПИБ), ангидрид янтарной кислоты полиизобутилена и аминные производные ангидрид янтарной кислоты полиизобутилена (ПИБ сукцинимиды).

Предпочтительные антиоксиданты представляют собой, например, аминированные антиоксиданты, предпочтительно дифениламины, такие как октадифениламины, фенил-альфа-нафтиламины, либо фенольные антиоксиданты (дибутилгидрокситолуол (БГТ) и его производные), либо серосодержащие антиоксиданты (сульфированные фенаты).

Предпочтительные антикоррозионные присадки представляют собой фенольные производные, в частности, этоксилированные фенольные производные, замещенные алкильными группами в орто-положении.

Изобретение также относится к способу смазывания трансмиссий, таких как коробки переключения передач, валы, предпочтительно механические коробки переключения передач автотранспортных средств, где в данном способе используют композицию смазки, как определено выше.

Предпочтительно данный способ дает возможность сократить потребление топлива транспортными средствами, в частности автотранспортными средствами.

Изобретение также относится к способу смазывания трансмиссий, таких как коробки переключения передач, валы, предпочтительно механические коробки переключения передач автотранспортных средств, где в данном способе используют по меньшей мере один сополимер этилена и альфа-олефина и по меньшей мере одно производное димеркаптотиадиазола.

В воплощении изобретение относится к способу смазывания по меньшей мере одного элемента трансмиссии, включающему стадию приведения его в контакт с композицией смазки, содержащей по меньшей мере один сополимер этилена и альфа-олефина и по меньшей мере одно производное димеркаптотиадиазола.

В другом воплощении изобретение относится к способу смазывания по меньшей мере одного элемента трансмиссии, включающему стадию приведения его в контакт с композицией смазки, содержащей по меньшей мере один сополимер этилена и альфа-олефина, по меньшей мере одно производное димеркаптотиадиазола и по меньшей мере один тиофосфат амина.

Под элементом трансмиссии в пределах значения настоящего изобретения подразумевают, например, вал или коробку переключения передач, в частности коробку передач автотранспортного средства.

Предпочтительно данный способ дает возможность снизить коэффициент трения композиции смазки.

ПРИМЕРЫ

Композиции смазки согласно изобретению и контрольные композиции смазки готовят из следующих компонентов:

- базового масла группы III, имеющего вязкость при 100°C, составляющую 3 сСт согласно стандарту ASTDM D445, и индекс вязкости 125 согласно стандарту ASTM 2270,

- сополимера этилена и альфа-олефина общей формулы (I), где R представляет собой метильную группу, x равен приблизительно 40 и y равен приблизительно 40, и имеющего среднемассовую молекулярную массу Mw равную приблизительно 8880 согласно стандарту ASTM D5296,

- производного димеркаптотиадиазола, представляющего собой смесь продуктов общей формулы (II) и/или (III), где R₁ и R₂ представляют собой насыщенные линейные алкильные группы, содержащие среднее число атомов углерода 12, где n равно 1,

- тиофосфата амина, имеющего общую формулу (IVa), где X₁ и Х₂ представляют собой атомы серы, R₁ и R₂ представляют собой алкильные группы, имеющие 6 атомов углерода, М представляет собой аммоний, образованный из первичного амина формулы R₃R₄R₅N, где R₃, R₄, R₅ представляют собой атом водорода и алкильную группу из 11 атомов углерода соответственно, и n=1,

- полиметакрилата, представляющего собой недисперсное линейное соединение, имеющее среднемассовую молекулярную массу Mw равную 16190 (ASTM D5296), среднечисловую молекулярную массу Мn равную 9990 (ASTM D5296), индекс полидисперсности ИП (Mn=Mw/Mn) равный 1,6 и кинематическую вязкость, измеренную согласно стандарту ASTM D445, составляющую по меньшей мере 170 сСт при 100°C. Далее в данном описании это соединение называют ПМА низкой молекулярной массы,

- недисперсного линейного полиметакрилата, имеющего среднемассовую молекулярную массу Mw равную 60000 (ASTM D5296). Далее в данном описании это соединение называют ПМА средней молекулярной массы,

- дисперсанта, представляющего собой производное полиизобутилена, в частности сукцинимидное производное полиизобутилена,

- аминированного антиоксиданта, относящегося к дифениламинному типу,

- фенольной антикоррозионной присадки, относящейся к этоксилированному фенольному типу,

- дитиофосфата цинка, представляющего собой алкилдитиофосфат цинка, включающий С₄, С₆ и С₈ алкильные цепи,

- сульфонатов, представляющих собой алкилбензолсульфонаты кальция или натрия,

- алкилфосфитов, представляющих собой дибутилфосфиты,

- серосодержащих олефинов, представляющих собой серосодержащие 2,4,4-триметилпентены,

- маслоразбавитель группы I.

В таблице 1 ниже показано содержание компонентов композиций смазки в мас.%, а также результаты испытания фирмы Cameron Plint.

Фрикционные свойства композиций оценивали, используя трибометр возвратно-поступательного действия фирмы Cameron-Plint ТЕ-77. Принцип работы описан, например, в публикации "Friction Force Measurement in Reciprocating Tribometers" A G Plint, опубликованной STLE (Society of Tribologists and Lubrication Engineers) в 2011.

В данном методе используют измерения коэффициента трения вальца на плоскости, где и то, и другое погружено в испытуемую смазку, в условиях температуры (60°C, 100°C и 140°C), нагрузки (50, 100, 150 и 200 Н) и частоты (5, 10, 20 и 40 Гц), которые могут варьировать, с целью воспроизведения условий трения, встречающихся в контрольных механизмах коробок переключения передач во время пользования.

Ход вальца на плоскости, то есть возвратно-поступательное движение с регулируемым шагом, фиксирован при 7 мм. Продолжительность испытания составляет 10 минут.

Уменьшение трения в данных условиях испытания дает возможность показать уменьшение усилий при переключении передач и потерь за счет трения в механизмах коробки переключения передач, работающих с данным типом исследуемой смазки.

Значение коэффициента трения, измеренное в μmin, полученное при различных температурах, соответствует минимальному значению трения, полученному как среднее 4 нагрузок в течение последней минуты испытания.

Композиции смазки 1-4 представляют собой контрольные композиции смазки. Композиция смазки 7 представляет собой композиции смазки согласно изобретению.

Композиции смазки 1, 3 и 5 не содержат сополимер этилена и альфа-олефина. Измеренные коэффициенты трения соответствуют коэффициентам, которые могут ожидать специалисты в данной области техники.

Композиция 8 представляет собой композицию смазки, не содержащую тиофосфат амина.

Сополимер этилена и альфа-олефина был добавлен в композиции смазки 2 и 4.

В композициях смазки 2 и 4 данная присадка не приводит к снижению коэффициента трения.

Даже более примечательно наблюдение, что композиция смазки 7 согласно изобретению неожиданно имеет очень низкий коэффициент трения.

Также примечательно наблюдение, что присутствие тиофосфата амина в композиции смазки дает возможность значительно снизить коэффициент трения по сравнению с композицией 8, не содержащей тиофосфат амина.

Таким образом, комбинация сополимера этилена и альфа-олефина, димеркаптотиадиазола и тиофосфата амина в композиции смазки улучшает коэффициент трения данной композиции.

Следует отметить, что композиция Примера 7 имеет потерю вязкости, измеренную при 100°С согласно стандартизованному испытанию СЕС L-45-99, составляющую 2,6%; такое значение потери вязкости отлично подходит для применения композиции при смазывании элементов трансмиссии, и более конкретно коробок переключения передач.

Настоящее изобретение относится к композиции смазки, содержащей по отношению к общей массе композиции смазки: по меньшей мере 50 мас.% одного или более чем одного базового масла, от 0,1 до 10 мас.% по меньшей мере одного производного димеркаптотиадиазола, от 1 до 20 мас.% по меньшей мере одного сополимера этилена и альфа-олефина и от 0,2 до 10 мас.% по меньшей мере одного тиофосфата амина общей формулы (IVa), в которой X₁ и Х₂ представляют собой, независимо друг от друга, атом серы или атом кислорода, по меньшей мере один из них представляет собой атом серы, R₁ и R₂ представляют собой либо атом водорода, либо алкильные группы, имеющие от 1 до 22 атомов углерода, М представляет собой аммоний, образованный из первичного, вторичного или третичного амина, имеющий формулу R₃R₄R₅R₆N, где R₃, R₄, R₅, R₆ представляют собой либо атом водорода, либо алкильную группу, включающую от 1 до 18 атомов углерода, и тогда n=1. Также настоящее изобретение относится к применению смазки (варианты). Техническим результатом настоящего изобретения является получение смазочной композиции, обладающей низким коэффициентом трения. 4 н. и 12 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Композиция смазки, содержащая по отношению к общей массе композиции смазки:

- по меньшей мере 50 мас.% одного или более чем одного базового масла,

- от 0,1 до 10 мас.% по меньшей мере одного производного димеркаптотиадиазола,

- от 1 до 20 мас.% по меньшей мере одного сополимера этилена и альфа-олефина и

- от 0,2 до 10 мас.% по меньшей мере одного тиофосфата амина общей формулы (IVa)

в которой X₁ и Х₂ представляют собой, независимо друг от друга, атом серы или атом кислорода, по меньшей мере один из них представляет собой атом серы, R₁ и R₂ представляют собой либо атом водорода, либо алкильные группы, имеющие от 1 до 22 атомов углерода, М представляет собой аммоний, образованный из первичного, вторичного или третичного амина, имеющий формулу R₃R₄R₅R₆N, где R₃, R₄, R₅, R₆ представляют собой либо атом водорода, либо алкильную группу, включающую от 1 до 18 атомов углерода, и тогда n=1.

2. Композиция смазки по п. 1, в которой сополимер этилена и альфа-олефина представляет собой сополимер этилена и альфа-олефина, включающий от 3 до 30 атомов углерода.

3. Композиция смазки по п. 1 или 2, в которой сополимер этилена и альфа-олефина имеет общую формулу (I)

в которой R представляет собой алкильную группу, имеющую от 1 до 8 атомов углерода, х и у являются такими, что отношение х/у составляет от 0,5 до 2, а сумма х+у составляет от 50 до 150.

4. Композиция смазки по п. 1, в которой количество сополимера этилена и альфа-олефина составляет от 2 до 15 мас.% по отношению к общей массе композиции смазки.

5. Композиция смазки по п. 1, в которой производное димеркаптотиадиазола выбрано из производных 4,5-димеркапто-1,2,3-тиадиазола, 3,5-димеркапто-1,2,4-тиадиазола, 3,4-димеркапто-1,2,5-тиадиазола и 2,5-димеркапто-1,3,4-тиадиазола, используемых отдельно или в смеси.

6. Композиция смазки по п. 1, в которой производное димеркаптотиадиазола имеет в качестве общей формулы формулу (II) или (III), используемые отдельно или в смеси:

в которых R₁ и R₂ представляют собой, независимо друг от друга, атомы водорода, линейные и/или разветвленные алкильные группы, включающие от 1 до 24 атомов углерода, или ароматические заместители, где n и m представляют собой, независимо друг от друга, целые числа, выбранные из группы, образованной целыми числами 1, 2, 3 и 4.

7. Композиция смазки по п. 1, в которой количество производного димеркаптотиадиазола составляет от 0,2 до 5 мас.% по отношению к общей массе композиции смазки.

8. Композиция смазки по п. 1, в которой количество тиофосфата амина составляет от 0,5 до 8 мас.% по отношению к общей массе композиции смазки.

9. Композиция смазки по п. 1, дополнительно содержащая полиметакрилат.

10. Композиция смазки по п. 1, дополнительно содержащая дисперсант, образованный из полиизобутена.

11. Композиция смазки по п. 1, дополнительно содержащая антиокислительную присадку аминного типа.

12. Композиция смазки по п. 1, дополнительно содержащая антикоррозионную присадку фенольного типа.

13. Композиция смазки по п. 1, имеющая кинематическую вязкость при 100°С согласно стандарту ASTM D445, составляющую от 4 до 40 сСт.

14. Применение композиции смазки по любому из пп. 1-13 для смазывания трансмиссий, таких как коробки переключения передач, валы.

15. Применение композиции смазки по любому из пп. 1-13 для сокращения потребления топлива транспортными средствами.

16. Применение по меньшей мере одного сополимера этилена и альфа-олефина, по меньшей мере одного производного димеркаптотиадиазола и по меньшей мере одного тиофосфата амина для снижения коэффициента трения композиции смазки по п. 1.