可再生基电子驱动流体的制作方法

一种用于电动车辆的包含高性能烃混合物的可再生基流体，所述烃混合物具有独特的组成特征并且表现出改进的电子驱动效率。

背景技术：

1、全球电动车辆(ev)市场正在快速增长。这种全球电气化的部分原因是co2排放要求不断提高。迄今为止，传统的自动传动流体(atf)被用于电子驱动器。然而，oem认为常规的atf无法提供必要的性能，并计划使用专用的电子驱动流体，包括电子传动和电子轴流体，以改进电子驱动器的效率，因为他们认为atf不是专为电子驱动器而设计的。然而，还没有行业公认的性能要求。此外，市场上有许多不同的设计，使电子驱动流体的开发非常复杂。ev的关键流体性能指标包括耐久性、氧化控制、通风、传热、材料相容性、导电性和效率。

2、市场上已经存在许多ev流体，但没有性能改进的报告，并且仅报告了选定的台架测试，诸如铜腐蚀和导电性。已知的是，使用酯可有利地降低成品汽车齿轮油的牵引值，但会不利地降低膜厚度，参见“film forming tendencies of some base fluids andviscosity modifiers”，journal of synthetic lubricants，16，第233-245页，1999。

3、基础料通常用于生产各种润滑剂，包括用于汽车的润滑油、工业油、汽轮机油、润滑脂、金属加工流体等。它们也用作加工油、白油和传热流体。成品润滑剂通常由两种组分组成，基础油和添加剂。基础油可以是一种基础料或基础料的混合物，它是这些成品润滑剂中的主要成分，并且对它们的性能，诸如粘度和粘度指数、挥发性、稳定性和低温性能有显著贡献。通常，使用几种基础料以通过改变各基础料和各添加剂的混合物来制造各种成品润滑剂。

4、美国石油协会(api)基于基础料的饱和烃含量、硫水平和粘度指数将它们分为五类(下表1)。第i类、ii类和iii类基础料大多是通过深度加工从原油中得到的，诸如第i类的溶剂精炼以及第ii类和第iii类的加氢处理。某些第iii类基础料也可以通过气-液方法(gtl)用合成烃液体生产，并从天然气、煤或其他化石资源获得。第iv类基础料聚α-烯烃(pao)通过α-烯烃诸如1-癸烯的寡聚来生产。第v类基础料包括不属于第i至iv类的所有物质，诸如环烷基础料、聚亚烷基二醇(pag)和酯。用于大规模基础料制造的大多数原料是不可再生的。

5、表1.api基础油分类(api 1509附录e)

6、

7、类似地，先前使用c14-c20范围内的线性α烯烃进行的努力制造了具有不可接受的高倾点的聚α烯烃，其不适合用于各种润滑剂，包括0w发动机油。

8、除了汽车行业的技术要求之外，环境意识和法规也促使制造商在基础料和润滑剂的生产中使用可再生原料和原材料。已知的是，可再生和生物来源的酯和一些第iii类烃基础料(us9862906b2)已经用于诸如制冷压缩机润滑剂、液压油和金属加工流体的应用，并且最近还用于汽车和工业润滑剂(us20170240832a1)。烃的常见生物来源为天然油，其可衍生自植物来源，诸如芥花油、蓖麻油、葵花籽油、油菜籽油、花生油、大豆油和妥尔油或棕榈油。烃的其他商业来源包括工程化微生物，诸如藻类或酵母。

9、行业内需要一种电子驱动流体，其能够满足传统的润滑特性并且可提高效率，如经实际的电子驱动器和/或车辆所验证。

技术实现思路

1、本发明涉及一种可再生并且高效的电子驱动流体，该电子驱动流体基于(1)本文所述的基础油，(2)如通过astm d7042或d445所测定表现出在100℃、212℉下约2.5cst的运动粘度的高度支化的异链烷烃聚α烯烃，以及(3)酯，其中该流体表现出改善的牵引特性。本文所述的烯烃原料中的碳原子可源自可再生碳源。

2、本发明的一个实施方案涉及包含基础油的流体组合物，基础油具有饱和烃混合物，该饱和烃混合物具有良好控制的结构特征，可满足由对汽车发动机油的更严格的环境和燃料法规驱动的性能要求。控制烃分子的支化特征，以一致地提供具有令人惊讶的-35℃下的ccs粘度(astm d5329)和noack挥发性(astm d5800)关系的组合物。

3、本发明的另一个实施方案是，流体由饱和烃混合物组成，该饱和烃混合物具有大于80％的根据fims具有偶数碳数的分子，其中混合物表现出bp/bi≥-0.6037(内部烷基支化/分子)+2.0的支化特征，并且当通过碳nmr整体分析该烃混合物时，平均具有至少0.3至1.5个5+甲基支链/分子。

1.一种包含烃混合物、聚α-烯烃和酯的流体组合物，其中所述烃混合物由以下各项组成：

2.如权利要求1所述的流体组合物，其中所述2.5cst的pao由以下各项组成：密度，lb/gal：6.723；闪点(coc)，℃(℉)：180°(355°)；倾点，℃(℉)：-52°(-62°)；比重：0.8064；运动粘度，100℃，cst：2.4；运动粘度，40℃，cst：8.3。

3.如权利要求1所述的流体组合物，其中所述烃混合物能够高达75％，酯高达25％，并且pao高达25％，具有4cst。

4.如权利要求3所述的流体组合物，其中所述酯选自由己二酸酯、新多元醇、邻苯二甲酸酯和偏苯三酸酯组成的组。

5.如权利要求2所述的混合物，其中所述混合物还具有noack挥发性与-35℃下冷启动模拟粘度的关系，其中noack挥发性在2750(-35℃下的ccs)(-0.8)±2之间。

6.如权利要求2所述的混合物，其中所述混合物还具有noack挥发性与-35℃下冷启动模拟粘度的关系，其中noack挥发性在2750(-35℃下的ccs)(-0.8)+0.5与2740(-35℃下的ccs)(-0.8)-2之间。

7.如权利要求2所述的烃混合物，其包括以下特征：

8.如权利要求5所述的烃混合物，其中所述烃混合物的碳数在28至40的范围内，并且所述烃混合物还表现出以下特征：

9.如权利要求5所述的烃混合物，其中如通过astm d2887所测量，沸点范围不超过125℃(95％下的tbp-5％下的tbp)。

10.如权利要求5所述的烃混合物，其中如通过astm d2887所测量，沸点范围不超过50℃(95％下的tbp-5％下的tbp)。

11.如权利要求5所述的烃混合物，其中其支化邻近度在14至30的范围内，并且支化指数在15至25的范围内。

12.如权利要求5所述的烃混合物，其中其kv100在3.2cst至5.5cst的范围内。

13.如权利要求5所述的烃混合物，其中其vi在135至145的范围内。

14.如权利要求5所述的烃混合物，其中其倾点在-25℃至-55℃的范围内。

15.如权利要求5所述的烃混合物，其中其noack挥发性小于16重量％。

16.如权利要求4所述的烃混合物，其中其-35℃下的ccs挥发性小于2,000cp。

17.根据权利要求4所述的混合物，其中所述烃混合物具有≥-42的碳数和以下特征：

18.如权利要求14所述的烃混合物，其中其bp在16至30的范围内，并且bi在15至25的范围内。

19.如权利要求14所述的烃混合物，其中其kv100在8.0cst-10.0cst的范围内。

20.如权利要求14所述的烃混合物，其中其vi在140-170的范围内。

21.如权利要求14所述的烃混合物，其中其倾点在-15℃至-50℃的范围内。

22.如权利要求1-20中任一项所述的润滑剂组合物，其包含1-75重量％的如权利要求1所述的烃混合物作为所述基础料组分，以及一种或多种选自以下的添加剂：抗氧化剂、粘度调节剂、倾点下降剂、泡沫抑制剂、清洁剂、分散剂、染料、标记物、防锈剂或其他腐蚀抑制剂、乳化剂、去乳化剂、阻燃剂、抗磨剂、摩擦改进剂、热稳定性改进剂或多功能添加剂。

23.如权利要求1-19中任一项所述的润滑剂组合物，其被配制以用作电动车辆的传动或轴流体。