公开/公告号CN1875270A
专利类型发明专利
公开/公告日2006-12-06
原文格式PDF
申请/专利权人 切夫里昂奥罗尼特有限责任公司;
申请/专利号CN200480032367.6
申请日2004-10-27
分类号
代理机构中国国际贸易促进委员会专利商标事务所;
代理人龙传红
地址 美国加利福尼亚州
入库时间 2023-12-17 17:59:48
法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
2016-12-21
未缴年费专利权终止 IPC(主分类):G01N33/03 授权公告日:20130403 终止日期:20151027 申请日:20041027
专利权的终止
2013-04-03
授权
授权
2007-01-31
实质审查的生效
实质审查的生效
2006-12-06
公开
公开
技术领域
本发明总体上涉及高通过量制备组合库的许多不同润滑油组合物和后续对于润滑剂性能进行高通过量筛选的方法。
背景技术
用于材料合成的组合方法的使用是相对新颖的研究领域,目的在于使用快速的合成和筛选方法来建立聚合物、无机或固态材料的库。例如,反应器技术的进展已经使化学家和工程师能够在追求新药的发现中快速生产出大的离散有机分子库,这形成了一种正在增长的称为组合化学的研究分支。组合化学总体上是指用于产生不同材料或化合物的集合的方法和材料-统称为库-以及是指就所希望的性能来评价或筛分库的技术和仪器。
目前,润滑剂工业的研究包括单独形成候选的润滑油组合物,然后通过使用大量的所要测试的候选物进行大规模分析候选组合物。另外,用于测试各候选组合物的方法需要人工操作。这进而显著减少了能够作为主导的润滑油组合物测试和鉴定的组合物的数量。
如下所示可以了解到与常规筛选工序有关的缺陷。例如,要求减少例如用作客车和重型柴油机机油的润滑油组合物的磷和硫含量的政府和汽车工业施加的压力驱使人们进行新的研究,以鉴定能够满足某些测试,例如氧化、磨损和相容性测试,同时含有低水平的磷和硫的润滑油组合物。在这方面,美国军事标准MIL-L-46152E和由日本和美国汽车工业协会规定的ILSASC标准目前要求发动机润滑油的磷含量等于或低于0.10wt%,并且提出了甚至更低水平的未来磷含量,例如,到2004年1月0.08wt%,到2006年1月低于0.05wt%。还有,目前,对于发动机润滑油中的硫含量没有工业标准要求,但已经提出,到2006年1月,硫含量低于0.2wt%。因此,希望进一步降低润滑油中的磷和硫的量,从而满足未来工业标准提出的发动机润滑油中的磷和硫含量,同时还保持高磷和硫含量发动机润滑油的氧化或腐蚀抑制性能和耐磨性能。为了达到该目标,必须要测试大量的所提出的润滑油组合物来确定哪一种组合物可能是有用的。
另外,规格的类似改变和不断改变的客户需求也促使人们在其它润滑剂应用例如传动液,液压用液体,齿轮油,船用汽缸油,压缩机油,冷冻润滑剂等的重新配制中付出努力。
然而,如上所述,润滑剂工业的目前研究不允许以迅速的方式进行重新配制。照此,在本领域中对于更有效的、经济的和系统的制备润滑油组合物和用与组合物的实际有用性能相关的信息筛分此类组合物的方法存在着需求。
因此,希望采用少量的各样品来快速制备许多样品候选润滑油组合物。这样,能够实现大量的不同组合物的高通过量制备和后续筛选,以鉴定主导的润滑油组合物。
发明内容
这里提供了用于制备大量不同润滑油组合物的方法及其系统。因此,在本发明的一个实施方案中,提供了制备许多不同润滑油配制料的方法,该方法包括下列步骤:(a)提供较大量的(i)至少一种润滑粘度的基础油和(ii)较小量的至少一种润滑油添加剂,以便结合来配制润滑油组合物;(b)提供许多测试储器;(c)在程序控制下,按不同百分率组成将较大量的该至少一种润滑粘度的基础油和该至少一种润滑油添加剂合并,以提供许多不同的润滑油组合物样品;和(d)将不同润滑油组合物样品的每一种装载在许多测试储器中。
在本发明的第二实施方案中,提供了在程序控制下制备许多润滑油组合物的系统,该系统包括:(a)至少一种润滑粘度的基础油的供应装置;(b)至少一种润滑油添加剂的供应装置;(c)许多测试储器;(d)用于将所选量的该至少一种润滑粘度的基础油与所选量的该至少一种润滑油添加剂合并以形成许多不同润滑油组合物样品的装置;和(e)用于将各润滑油组合物样品分配到分别的测试储器中的装置。
附图说明
以下参考附图说明各种实施方案,其中:
图1是用于制备许多不同润滑油组合物的系统的示意图;和
图2是本发明的分配系统的示意图。
具体实施方式
本发明涉及用于后续测试润滑剂性能特性的许多不同润滑油组合物样品的高通过量制备方法。这里所使用的表述“高通过量”应该被理解为是指能够快速制备和分析相对大量的不同润滑油组合物。一般,不同量的至少一种润滑粘度的基础油和至少一种润滑油添加剂引入到分别的测试储器中,使得各储器含有不同的润滑油组合物。该工序有利地在程序控制下完成,并且通过例如微处理器或其它计算机控制装置来自动控制。这里所使用的表述“程序控制”应该被理解为指这里在提供许多润滑油组合物中所使用的设备是自动化的,并通过微处理器或其它计算机控制装置来控制。
用于本发明的高通过量制备方法的润滑油组合物包括作为第一组分的较大量的润滑粘度的基础油,例如高于50wt%,优选高于大约70wt%,更优选大约80到大约99.5wt%和最优选大约85到大约98wt%的量,以组合物的总重量为基准计。这里所使用的表述“基础油”应该理解为指作为润滑剂组分的基本原料或基本原料的共混物,该润滑剂组分按相同的规格(与原料来源或制造商的地点无关)由一个制造商生产;满足同一制造商的规格;以及由唯一的配方、产品识别号或这二者来鉴别。这里所使用的基础油可以是用于配制润滑油组合物的任何目前已知的或以后发现的润滑粘度的基础油,该润滑油组合物用于诸如发动机润滑油,船用汽缸油,功能液体如液压油,齿轮油,传动液等之类的任何和所有应用。另外,这里使用的基础油可以任选含有粘度指数改进剂,例如聚合甲基丙烯酸烷基酯;烯烃共聚物,例如乙烯-丙烯共聚物或苯乙烯-丁二烯共聚物;以及其它等等,和它们的混合物。如本领域技术人员所容易理解的那样,基础油的粘度取决于应用。因此,这里使用的基础油在100℃下的粘度通常是大约2到大约2000厘沲(cSt)。一般,用作发动机润滑油的基础油在100℃下具有大约2cSt到大约30cSt,优选大约3cSt到大约16cSt,以及最优选大约4cSt到大约12cSt的运动粘度范围,并且根据所需终用途和在成品油中的添加剂来选择或共混,以获得所需等级的发动机润滑油,例如具有0W、0W-20、0W-30、0W-40、0W-50、0W-60、5W、5W-20、5W-30、5W-40、5W-50、5W-60、10W、10W-20、10W-30、10W-40、10W-50、15W、15W-20、15W-30或15W-40的SAE粘度等级的润滑油组合物。用作齿轮油的油能够可以具有在100℃下大约2cSt到大约2000cSt的粘度。
基本原料可以使用各种不同方法来生产,这些方法包括、但不限于蒸馏、溶剂精制、氢加工、低聚、酯化和再精制。再精制原料应该基本上不含通过生产、污染和先前的使用所引入的材料。本发明的润滑油组合物的基础油可以是任何天然或合成润滑基础油。适合的烃合成油包括、但不限于由乙烯的聚合或由1-烯烃的聚合(提供诸如聚α-烯烃或PAO油的聚合物)或由使用一氧化碳和氢气体的烃合成工序例如在费-托方法中制备的油。例如,适合的基础油是包括即使有也很少的重质馏分;例如,即使有也很少的在100℃下粘度等于或高于20cSt的润滑油馏分的基础油。
基础油可以来源于天然润滑油,合成润滑油,或它们的混合物。适合的基础油包括通过合成蜡和软蜡(slack wax)的异构化获得的基本原料,以及通过原油的芳族和极性组分的加氢裂化(而非溶剂萃取)所生产的加氢裂化基本原料。适合的基础油包括如在API Publication1509,第14版,Addendum I,1998年12月中所定义的所有API类别I、II、III、IV和V中的那些。IV组基础油是聚α-烯烃(PAO)。V组基础油包括不在I、II、III或IV组中包含的所有其它基础油。虽然II、III和IV组基础油优选用于本发明,但这些优选的基础油可以通过将I、II、III、IV和V组基本原料或基础油的一种或多种合并来制备。
有用的天然油包括无机润滑油,例如石油英(petroleum oils),溶剂处理或酸处理的链烷烃、环烷烃或混合链烷烃-环烷烃类的矿物润滑油,来源于煤或页岩的油,动物油,植物油(例如菜籽油,蓖麻油和猪油)等。
有用的合成润滑油包括、但不限于烃油和卤代烃油,例如聚合和共聚烯烃,例如聚丁烯,聚丙烯,丙烯-异丁烯共聚物,氯化聚丁烯,聚(1-己烯),聚(1-辛烯),聚(1-癸烯)等和它们的混合物;烷基苯类,例如十二烷基苯,十四烷基苯,二壬基苯,二(2-乙基己基)-苯等;聚苯,例如联苯,三联苯,烷基化聚苯等;烷基化二苯基醚和烷基化二苯基硫以及它们的衍生物、类似物和同系物等。
其它有用的合成润滑油包括、但不限于通过将小于5个碳原子的烯烃例如乙烯、丙烯、丁烯、异丁烯、戊烯和它们的混合物聚合所制备的油。制备此类聚合物油的方法是本领域的技术人员所公知的。
其它有用的合成烃油包括具有适当粘度的α-烯烃的液体聚合物。尤其有用的合成烃油是C6-C12α-烯烃的氢化液体低聚物,例如1-癸烯三聚物。
另一类有用的合成润滑油包括、但不限于环氧烷聚合物,即,均聚物,互聚物,和它们的衍生物,其中末端羟基已经例如通过酯化或醚化来改性。这些油的例子是通过环氧乙烷或环氧丙烷的聚合所制备的油,这些聚环氧烷聚合物的烷基和苯基醚类(例如,具有1,000的平均分子量的甲基聚丙二醇醚,具有500-1000的分子量的聚乙二醇的二苯基醚,具有1,000-1,500的分子量的聚丙二醇的二乙醚等)或它们的单羧酸酯和多羧酸酯,例如四甘醇的乙酸酯,混合C3-C8脂肪酸酯,或C13含氧酸二酯。
还有一类有用的合成润滑油包括、但不限于二羧酸的酯,例如邻苯二甲酸,丁二酸,烷基丁二酸,链烯基丁二酸,马来酸,壬二酸,辛二酸,癸二酸,富马酸,己二酸,亚油酸二聚物,丙二酸,烷基丙二酸,链烯基丙二酸等与各种醇,例如丁醇,己醇,十二烷醇,2-乙基己醇,乙二醇,二甘醇单醚,丙二醇等的酯。这些酯的具体例子包括己二酸二丁酯,癸二酸二(2-乙基己)酯,富马酸二正己酯,癸二酸二辛酯,壬二酸二异辛酯,壬二酸二异癸酯,邻苯二甲酸二辛酯,邻苯二甲酸二癸酯,癸二酸二(二十烷基)酯,亚油酸二聚物的2-乙基己基二酯,通过让1mol的癸二酸与2mol的四甘醇和2mol的2-乙基己酸反应所形成的复合酯等。
可用作合成油的酯还包括、但不限于由具有大约5到大约12个碳原子的羧酸与醇,例如甲醇,乙醇等,多元醇和多元醇醚,例如新戊二醇,三羟甲基丙烷,季戊四醇,二季戊四醇,三季戊四醇等制备的那些酯。
基于硅的油,例如聚烷基-,聚芳基-,聚烷氧基-或聚芳氧基-硅氧烷油和硅酸酯油,构成了另一类有用的合成润滑油。它们的具体例子包括、但不限于硅酸四乙酯,硅酸四异丙酯,硅酸四-(2-乙基己)酯,硅酸四-(4-甲基己)酯,硅酸四-(对-叔丁基苯)酯,己基-(4-甲基-2-戊氧基)二硅氧烷,聚(甲基)硅氧烷,聚(甲基苯基)硅氧烷等。还有其它有用的合成润滑油包括、但不限于含磷的酸的液体酯,例如磷酸三甲苯酯,磷酸三辛酯,癸烷膦酸(phosphionic acid)的二乙酯等,聚合四氢呋喃等。
润滑油可以来源于未精制的、精制的和再精制的油,天然的、合成的或以上公开的类型的这些的任何两种或多种的混合物。未精制的油是直接由天然或合成来源(例如煤、页岩或焦油砂沥青)获得的那些,没有进一步提纯或处理。未精制的油的实例包括、但不限于直接由干馏操作获得的页岩油,直接由蒸馏获得的石油或直接由酯化方法获得的酯油,它们各自然后不用进一步处理而直接使用。精制油类似于未精制油,只是它们在一个或许多提纯步骤中进一步处理以改进一种或多种性能。这些提纯技术是本领域技术人员所已知的,例如包括溶剂萃取,第二级蒸馏,酸或碱萃取,过滤,渗透,加氢处理,脱蜡等等。再精制油通过在与用于获取精制油的那些工艺类似的工艺中处理用过的油来获得。此类再精制油也被称为再生油或再加工油,常常另外通过包括除去废添加剂和油分解产物的技术来加工。
还可以单独或与上述天然和/或合成基本原料结合来使用来源于蜡的加氢异构化的润滑油基本原料。这种蜡异构化油用加氢异构化催化剂通过天然或合成蜡或它们的混合物的加氢异构化来生产。
天然蜡通常是通过矿物油的溶剂脱蜡所回收的软蜡;合成蜡一般是通过费-托方法生产的蜡。
这里使用的润滑油组合物的第二组分是至少一种润滑油添加剂。此类添加剂可以是任何目前已知的或后来发现的用于配制润滑油组合物的添加剂。这里使用的润滑油添加剂包括、但不限于抗氧化剂,抗磨剂,清净剂,例如金属清净剂,锈抑制剂,去浑浊(dehazing)剂,反乳化剂,金属钝化剂,摩擦改性剂,倾点降低剂,消泡剂,助溶剂,包装配伍剂,腐蚀抑制剂,无灰分散剂,染料,极压添加剂等和它们的混合物。润滑脂需要添加适当的增稠剂。许多添加剂是已知的,并且可以购买。这些添加剂,或它们的类似化合物可以用于制备这里的各种润滑油组合物。
或者,一种或多种润滑油添加剂能够进一步含有稀释油以形成添加剂浓缩物。这些浓缩物通常包括至少大约90到大约10wt%和优选大约90到大约50wt%的稀释油和大约10到大约90wt%,优选大约10到大约50wt%的上述一种或多种添加剂。适用于浓缩物的稀释剂包括任何惰性稀释剂,优选润滑粘度的油,例如下文所述的基础油,使得该浓缩物可以便于与润滑油混合,制备润滑油组合物。可以用作稀释剂的适合的润滑油可以是任何润滑粘度的油。
抗氧化剂的实例包括、但不限于胺类,例如二苯基胺,苯基-α-萘基胺,N,-N-二(烷基苯基)胺;和烷基化亚苯基二胺;酚类,例如BHT,位阻烷基酚类,例如2,6-二叔丁基苯酚,2,6-二叔丁基对甲酚和2,6-二叔丁基-4-(2-辛基-3-丙酸)苯酚;含硫的材料,例如硫化烯烃或酯等和它们的混合物。
抗磨剂的实例包括、但不限于二烷基二硫代磷酸锌和二芳基二硫代磷酸锌,例如在Born等人发表于1992年1月“Lubrication Science4-2”中,标题为“Relationship between Chemical Structure andEffectiveness of Some Metallic Dialkyl-andDiaryl-dithiophosphates in Different Lubricated Mechanisms”的文章中所述的那些,例如,参见97-100页;芳基磷酸酯和亚磷酸酯,含硫的酯,硫磷化合物,金属或无灰二硫代氨基甲酸酯,黄原酸酯,烷基硫化物等和它们的混合物。
清净剂的实例包括、但不限于高碱性或中性清净剂,例如磺酸盐清净剂,例如由烷基苯和发烟硫酸制备的那些;酚盐(高高碱性或低高碱性),高高碱性酚盐硬脂酸盐,酚盐,水杨酸盐,膦酸盐,硫代膦酸盐,离子表面活性剂等和它们的混合物。低高碱性金属磺酸盐通常具有大约0到大约30和优选大约10到大约25的总碱值(TBN)。低高碱性金属磺酸盐和中性金属磺酸盐在本领域中是公知的。
锈抑制剂的实例包括、但不限于非离子聚氧化烯试剂,例如聚氧化乙烯月桂基醚,聚氧化乙烯高级醇醚,聚氧化乙烯壬基苯基醚,聚氧化乙烯辛基苯基醚,聚氧化乙烯辛基硬脂基醚,聚氧化乙烯油基醚,聚氧化乙烯山梨醇单硬脂酸酯,聚氧化乙烯山梨醇单油酸酯,和聚乙二醇单油酸酯;硬脂酸和其它脂肪酸;二羧酸;金属皂;脂肪酸胺盐;重质磺酸的金属盐;多元醇的部分羧酸酯;磷酸酯;(短链)链烯基丁二酸;它们的偏酯和它们的含氮衍生物;合成烷芳基磺酸盐,例如二壬基萘磺酸金属盐;以及其它等等和它们的混合物。
摩擦改性剂的实例包括、但不限于烷氧基化脂肪胺;硼酸化脂肪环氧化物;脂肪亚磷酸酯,脂肪环氧化物,脂肪胺,硼酸化烷氧基化脂肪胺,脂肪酸的金属盐,脂肪酸酰胺,甘油酯,硼酸化甘油酯;和脂肪咪唑啉类,如在US专利No.6,372,696中所公开的,该专利的内容引入本文供参考;由C4-C75,优选C6-C24,最优选C6-C20脂肪酸酯和选自氨和链烷醇胺中的含氮化合物的反应产物获得的摩擦改性剂,例如在2003年3月28日提出的US序号No.10/402,170中公开的那些,该专利的内容引入本文供参考,以及其它等等和它们的混合物。
消泡剂的实例包括、但不限于甲基丙烯酸烷基酯的聚合物;二甲基硅氧烷的聚合物等和它们的混合物。
无灰分散剂的实例包括、但不限于聚亚烷基丁二酸酐;聚亚烷基丁二酸酐的非含氮衍生物;选自丁二酰亚胺、羧酸酰胺、烃基单胺、烃基多胺、曼尼希碱、膦酰胺、硫代膦酰胺和磷酰胺;噻唑类,例如2,5-二巯基-1,3,4-噻二唑,巯基苯并噻唑类及其衍生物;三唑,例如烷基三唑和苯并三唑类;含有具有一个或许多其它极性官能团,包括胺、酰胺、亚胺、酰亚胺、羟基、羧基等的羧酸酯的共聚物,例如,通过丙烯酸或甲基丙烯酸长链烷基酯与以上官能团的单体的共聚制备的产物;以及其它等等和它们的混合物。还可以使用这些分散剂的衍生物,例如硼酸化分散剂,例如硼酸化丁二酰亚胺。优选地,分散剂是由聚亚烷基丁二酸酐用聚亚烷基多胺的胺化所得到的聚亚烷基丁二酰亚胺。
如果需要,在分配该至少一种基础油和至少一种润滑油添加剂以提供组合物之前,如下文所述,可以有利地进行所提出的用于组合物(即,配制料)的化合物的分子模拟,以确定哪些化合物可以提供潜在的主导候选组合物。例如,可以进行计算,包括诸如化合物的过渡状态、键长、键角、偶极矩、疏水性等之类的因素。因此,所提出的化合物可以进行筛选,以确定例如哪些化合物可能在氧化抑制过程中由于低劣的捕获中间体过氧化物的能力而表现不佳。这可以使用已知的软件,例如购自Accelrys(加利福尼亚州圣地亚哥)的QuantumMechanics来进行。
用于设计测试库的软件可以用来基于上述一种或多种实验程序的输入设计原始化合物测试库。该软件可以用来有效地设计覆盖所需实验空间和采用统计学实验设计方法的测试库。其它软件然后可以用来分析实验数据和将该数据与化合物的结构和/或化合物处理条件和/或反应条件关联。这种关联常常是指购自Accelrys(加利福尼亚州圣地亚哥)的QSAR软件(定量结构-活性关系Quantitative StructureActivity Relations)。这种QSAR程序然后可以通过软件用于设计后续化合物测试库,用于进一步筛选。
此类QSAR程序的使用可以增加筛选的效率。当收集更多的数据时,这些QSAR程序可以在开发化合物库中变得更有效,并且发现理想化合物的可能性增加。例如,所分析的化合物可以如下所述配制成各种润滑油组合物,然后例如用回归和分析技术,使用已知的软件,例如购自Accelrys(加利福尼亚州圣地亚哥)的C2-QSAR进一步分析。以这种方式,可以验证由分子模拟获得的数据,然后,该数据还可以在数据收集器中存储。这样,本领域技术人员所设想的新型化合物可以用QSAR软件来检验,以在实际合成之前预测它们的活性。另外,可以采用此类软件工具来按优先顺序排列被认为可用于合成的可能化合物的名单,使得本领域的技术人员具有更高的成功可能性。
现在参考图1,其示出了用于制备许多测试样品的系统100。容器110含有上述润滑粘度的基础油B的供应装置。容器120含有添加剂A的供应装置,该添加剂可以是可用于改性基础油性能以便提供适用于目的用途或应用的润滑油组合物的上述添加剂的任何一种。如本领域技术人员所容易理解的,当分别分配一种以上的基础油和一种以上的添加剂时,可以使用一个或许多容器110和容器120。
管道111是用于将基础油B输送到喷嘴部分113的导管,如下所述,由该导管可以将基础油B分配到所选的测试储器中。基础油的分配量通过剂量泵112来确定,该泵可以用计算机控制。
管道121是用于将润滑油添加剂A输送到喷嘴部分123的导管,如下所述,由此可以将添加剂A分配到所选择的测试储器中。基础油的分配量通过计量泵122决定,该泵也可以用计算机控制。根据预选择程序控制自动计量预定量的材料的计算机程序和系统在本领域中是已知的,并且可以在这里使用。
喷嘴113和123优选紧密相邻,使得基础油B和添加剂A可以同时在测试储器中分配。或者,基础油B和添加剂A可以按序加入到测试储器中。喷嘴113和123可以包括多通道移液管或一个或许多注射针头。
容器110和120可以处于压力下。任选地,可以使用两个以上的容器。适用于本发明的计量泵是已知的,并且可以购买到。在使用高粘性润滑剂基本原料或添加剂的情况下,可以将容器110和120和/或管道111和121、计量泵112和122和/或喷嘴113和123加热,以促进流体流过。
测试框架130包括惰性材料(例如玻璃、陶瓷、金属)块131,其具有许多凹槽132,用于接收分配基础油和添加剂。凹槽提供了测试储器,其中各储器含有不同和预定组成的润滑油,即,在各组合物中的基础油和/或添加剂的百分率和/或类型在每一个储器中均不同。任选地,这些储器可以是安装在架子上的单独的容器(例如试管),而非在一个块体中的凹槽。虽然在图1示出了五个储器,即凹槽132a、132b、132c、132d和132e,但可以使用任何数量的储器。例如,10×10组的储器将容纳100种不同润滑油配制料样品。还可以设想,在储藏润滑油组分之前,可以将衬里(未示出),例如玻璃或金属例如铝,插入到凹槽132a、132b、132c、132d和132e中。
各个储器适合于容纳相对少量的润滑油样品。各个储器中的样品大小通常可以不超过大约20ml,优选不超过大约15ml,更优选不超过大约10ml,还更优选不超过大约5ml。
测试框架130和分配喷嘴113和123相互可移动。虽然该装置由设备操作者手工移动是在本发明的范围内,但具有可程控的移动的机器人机构是优选的。在一个实施方案中,测试框架130安装在侧向和/或垂直方向上可移动的可滑动式托架上,以便在分配喷嘴113和123下按序定位所选的凹槽。在另一个实施方案中,喷嘴113和123和任选的容器110和120在侧向和/或垂直方向上可滑动,以便实现喷嘴113和123的定位。
在测试工序中,容器110和120中分别填充所选的润滑剂基础油和一种或多种添加剂。系统100的装置以使得分配喷嘴113和123定位在凹槽132a以上并与凹槽132a对准的方式移动。基础油B的计量和添加剂A的计量同时分配到凹槽132a中。分配喷嘴113和123此后重新定位成与下一个凹槽132b对准,根据预定的变化安排改变添加剂A和/或基础油B的计量,使得凹槽132b内的润滑油具有与凹槽132a内不同的添加剂百分率组成。当喷嘴113和123按序对准后续凹槽132c、132d和132e时,重复该模式,使得各凹槽具有预定的润滑油组成。
组分A和B优选通过混合,例如通过框架131的搅拌、静止混合、储器内容物的单独搅拌(机械或磁力搅拌)或通过在储器中鼓入气体,例如氮气而在储器中合并。
任选地,基础油B和一种或多种添加剂A可以在分配到各个储器之前进行合并。例如,可以采用具有混合室的单一分配喷嘴,其中基础油B和一种或多种添加剂A被计量到混合室,然后通过喷嘴分配到储器中。
现在参考图2,示意性地说明了合并和分配润滑油组合物的系统200,该系统200使用具有细长注射器部分211和混合室212的单一喷嘴装置210。注射器部分211的末端包括开口216,通过该开口216,将润滑油组合物排入到选择的测试储器内。
导管202通过计量装置201将一定量的基础油B输送到混合室212。导管204通过计量装置203将第一添加剂A-1输送到混合室212。导管206通过计量装置205将第二添加剂A-2输送到混合室212。如本领域技术人员所容易了解的,虽然仅仅示出了两种添加剂组分A-1和A-2,但应该理解的是,任何数目的不同添加剂可以单独计量到喷嘴装置210中。计量装置201、203和205分别通过控制系统250自动控制,该控制系统250优选包括微处理器,该微处理器具有适当的程序编制和控制连接251、252和253,用于将控制信号传输到各个计量装置。控制连接251、252和253例如可以是电、光学、气体或流体连接方式。控制系统250通过调节计量到喷嘴装置210的各润滑油组分(即,基础油B以及添加剂A-1、A-2等)的量决定了混合室212中的润滑油的组成。
优选地,导管202、204和206分别用单向阀207、208和209终止,以防止在混合室212内的压力超过导管内的压力的情况下混合室内容物的反流。
润滑油组分可以通过各种方式来混合。例如,混合装置213可以是旋转叶轮,或更优选是超声探头。任选地,可以将挡板215引入到喷嘴装置210中,以便在各组分流经该喷嘴装置时静态混合它们。
在混合高粘度组分的情况下,可以使用加热装置比如线圈电阻加热器218来提高各组分的温度,从而降低它们的粘度来改进流体流动性。加热装置另外可以是对流装置(例如,热风鼓风机)、辐射段炉管,或传导加热器,并且能够用于加热系统200的任何部分,包括组分供应装置(B,A-1,A-2),导管(202,204,206),计量装置(201,203,205),混合室212,和/或注射器部分211(如图所示)。
混合室212的内容物例如可以通过从压力源P比如压缩气体施加压力来从注射器部分211通过。如上所述,如果混合室212内的压力超过导管内的压力,单向阀207、208和209防止内容物反流到导管202、204和206。另外,润滑剂基础油和添加剂源B、A-1和A-2可以加压和/或计量装置201、203和205可以提供泵送压力,以使物料通过该系统。
上述工序提供了不同组成的一组样品,它们可以在数据收集器(例如微处理器)中编辑,以提供组合型润滑油组合物库。该组样品然后可以就所选择的性能进行筛选并在组合型润滑油组合物库中分类。例如,许多不同润滑油组合物可以用与组合物的实际有用性能相关的信息进行进一步自动化或人工筛选测试,例如储存稳定性测试,氧化测试,磨损测试等,以确定它们的效力。各个测试的结果然后可以如上所述在数据库中编辑,以提供组合型润滑油组合物库。另外,该系统可以电连接于包括用于系统操作和控制的计算机微处理器的信号数据收集器,以长期从各种测试中收集数据,编辑组合型润滑油组合物库。
虽然以上说明含有许多细节,但这些细节不应被认为是本发明的限制,而仅仅作为优选实施方案的举例。本领域的技术人员会在如由所附权利要求书限定的范围和主旨内设想许多其它实施方案。
机译: 用于组合库的润滑油组合物的高通量制备
机译: 用于组合库的润滑油组合物的高通量制备
机译: 用于组合库的润滑油组合物的高通量制备