具有改进的氧化稳定性和使用寿命的润滑剂组合物制造技术

本发明专利技术涉及具有改进的氧化稳定性和使用寿命的润滑剂组合物，其含有合成酯，一种或多种另外的基料和添加剂包，并提供了制备和使用该组合物的方法。该润滑剂组合物包含至少一种位阻有机多元醇与一种或多种羧酸的反应产物，其中该一种或多种羧酸的至少一些(20％)是支化的。与其中酯组分是一种或多种位阻有机多元醇和一种或多种全部是直链的羧酸的反应产物的润滑剂相比，在涉及暴露于空气、湿气、和/或高温的应用中，该润滑剂组合物可以提供改进的氧化稳定性和延长的服务寿命。

Lubricant composition with improved oxidation stability and service life

The invention relates to a lubricant composition with improved oxidation stability and service life, which contains synthetic esters, one or more other bases and additive packages, and provides a method for the preparation and use of the composition. The lubricant composition contains at least one reaction product of one or more carboxylic acids, in which at least some (20%) of the one or more carboxylic carboxylic acid is branched. The lubricant composition provides improved oxidation stability and extended service life in applications involving air, moisture, and / or high temperature, in comparison with the lubricant in which the ester component is a reaction product of one or more steric organic polyols and one or more all direct chain carboxylic acids.

【技术实现步骤摘要】
具有改进的氧化稳定性和使用寿命的润滑剂组合物本申请为申请号为201280046749.9、申请日为2012年6月19日、专利技术名称为“具有改进的氧化稳定性和使用寿命的润滑剂组合物”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及包含所选择的酯与其它基料的润滑剂组合物的领域，并涉及这些润滑剂组合物在各种应用中的用途。特别提供的是合成酯，其是位阻多元醇与具有至少5个碳或更多的碳链长度的支化羧酸的反应产物，其中所述合成酯与一种或多种另外的基料混合，从而提供增强的氧化寿命/稳定性。
技术介绍
与空气压缩机、发动机油、齿轮油、液压油等一起使用的润滑剂要求高粘度指数，良好的润滑性能，高氧化稳定性和高的热稳定性的等优异的特性。由于润滑剂反复和长期暴露在空气、各种冶金和密封材料中，氧化稳定性很重要。理想的润滑剂组合物在宽温度范围内保持液相状态，具有良好的低温流动性，具有低的蒸气压，并且在宽的温度和压力范围下可长时间操作。粘度在高温下应足以提供足够的润滑，并且在低温下应足够低，以允许在零度以下的温度起动压缩机，而无需外部加热。除了其对润滑剂本身使用寿命的影响，润滑剂的氧化稳定性也影响到压缩机设备的性能。在压缩机设备中遇到的最困难的与润滑剂相关的问题是，在压缩机及相关管道内形成碳沉积物。这是由包含在气流中的润滑剂的氧化造成的，因为它通过设备。压缩机润滑剂，以及在其他应用中使用的润滑剂，常常被带入与气体直接和亲密接触。这种接触通常发生在升高的温度和压力下，并且是重复的。其中将与润滑剂接触的气体是空气时，空气中含有的氧与高压和高温组合而呈现氧化气氛，这是非常严重的。因此，非常需要具有增强的氧化稳定性的润滑剂。在其他应用中也非常期望增强的氧化稳定性，例如在变速箱的润滑，轴承组件，液压系统和连锁器中。当氧化反应在这些类型的应用中是有问题的时候，在金属表面出现污泥和碳/漆膜沉积物，这可能对设备的运转产生不利影响，并导致增加的停机时间和高的维护成本。此外，在变速箱、轴承组件、液压系统和链传动应用中使用的润滑剂和液体被期望使用长的换油周期，因此，增加的润滑剂使用寿命是需要的。之前已经描述了适合于高温应用的润滑剂组合物。例如，授予Timony的美国专利No.4,175,045描述了包含结构中具有约4至约13个碳原子的羧酸的多元醇酯的合成润滑剂组合物。另外，授予McHenry等的美国专利No.6,436,881描述了一种合成的多元醇酯基润滑剂，其包含一种基料，该基料是包含主要比例的二季戊四醇的多元醇混合物和一元羧酸的混合物的反应产物。由某些水平的合成或天然酯合成的常规润滑剂在空气压缩机和其他应用中服役时，显示有限的氧化稳定性的迹象，从而导致有限的使用寿命。因此，需要一种在暴露于水分和高温时能够提供改善的氧化稳定性的润滑剂组合物。本专利技术解决了这些以及其它需求。专利技术概述提供了含有合成酯和至少一种另外的基料的改进的润滑剂以及它们的制造和使用方法。申请人已开发了含有合成酯的改进的润滑剂组合物，该合成酯是至少一种位阻有机多元醇与一种或多种羧酸的反应产物，其中至少一些(20％)且至多100％的酸为支化的。这样的得到的酯可以被称为位阻有机多元醇酯或者甚至位阻多元醇酯。该润滑剂组合物，相比于酯组分是一种或多种位阻有机多元醇与一种或多种全部直链的羧酸(即，100％非支化)的反应产物的润滑剂，在应用中，例如，包括暴露于空气、水分和/或高温的应用中，可以提供改善的氧化稳定性和延长的使用寿命。合成酯基料与至少一种第二基料和任选的第三、第四或更多种的基料以及添加剂包相混合。这些润滑剂组合物适合于多种润滑剂应用，其中包括但不限于空气压缩机，变速箱，轴承组件，液压系统，以及链传动装置。在某些实施方式中，润滑剂组合物包括：一种合成酯基料，其是包含一种或多种位阻有机多元醇和一种或多种具有至少5个碳原子的链长的羧酸的混合物的反应产物，其中，至少20％的羧酸是支化羧酸；一种或多种另外的基料；和性能添加剂包，其包含至少一种添加剂，其有效地提高了润滑剂的至少一种性能和/或使用润滑剂的设备的性能。在某些实施方式中，所述添加剂包包括抗氧化剂。在一个实施方式中，100％的羧酸是支化的。其它实施方式提供的羧酸具有5个或更多，6个或更多，7个或更多，或甚至8个或9个或更多的碳链长度。在一个具体实施方式中，支化羧酸具有包含8或9个碳原子的链长。例如，这种支化羧酸可以从2-乙基己酸，异壬酸，以及它们的组合的组中选择。在其它实施方式中，支化羧酸具有仅由8个碳原子组成的链长。一个具体实施方式提供的合成酯基料在润滑剂中的含量为总润滑剂组合物的约2至约80重量％(或约5至约70％，或约10至约50％，或甚至约10至约35％)。性能添加剂包可以以总润滑剂组合物的约0.1至约10重量％的量存在。所述一种或多种另外的基料以总润滑剂组合物的剩余部分的量存在。也就是说，另外的基料可以以总润滑剂组合物的约10至约98重量％(或约20至约95％，或约40至约90％，或甚至约55至约90％)的量存在。在某些实施方式中，润滑剂组合物中的一种或多种另外的基料独立地选自聚亚烷基二醇，聚二醇醚，聚醚，聚烯烃，烯烃共聚物，聚α-烯烃，聚丁烯，矿物油、高度精制的矿物油、高链烷烃的费-托衍生基液，有机硅，烷基化萘和它们的混合物。在本专利技术另一实施方式中，所述润滑剂组合物的性能添加剂包包含抗氧化剂。其它实施方式提供的一种或多种另外的基料选自聚亚烷基二醇，聚烯烃，烯烃共聚物，聚α-烯烃，高链烷烃的费-托衍生基液，以及它们的混合物。其它实施方式提供的该一种或多种位阻有机多元醇包括季戊四醇，基于三羟甲基丙烷的组分，或以上两者。例如，该一种或多种位阻有机多元醇可以包括选自下组中的一种或多种季戊四醇：单季戊四醇，二季戊四醇，三季戊四醇，以及四季戊四醇。在另一个例子中，该一个或多个位阻有机多元醇可包括从由三羟甲基丙烷和二-三羟甲基丙烷中选择的一种或多种基于三羟甲基丙烷的组分。在一个或多个实施方式中，合成酯是由选自单季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇以及四季戊四醇中的一种或多种的季戊四醇，与选自2-乙基己酸和异壬酸的一种或多种支化羧酸的反应产物。一个具体的方面包括用于开放式压缩机的润滑剂组合物，所述润滑剂包括：合成酯基料，即一种或多种位阻有机多元醇与一种或多种具有8个或9个或以上两者的碳链长度的羧酸的混合物的反应产物，其中所述一种或多种羧酸的100％是支化的；一种或多种另外的基料；和性能添加剂包。还提供了润滑设备零件的方法，方法包括：提供本文所提供的润滑剂组合物，并使润滑剂填充腔室或设备零件的表面暴露于该润滑剂。在一个具体实施方式中，设备选自空气压缩机、变速箱、轴承组件、液压系统以及链传动装置。专利技术详述本专利技术涉及一种当暴露于空气、水分和/或高温下时，提供改进的氧化稳定性的润滑剂组合物。这种润滑剂特别适合于水分通过进入的空气被吸入，随后在正常的润滑过程中与润滑剂混合的润滑剂应用中。特别是，相对于用于压缩制冷液的密封系统，这种压缩机被认为是“开放的”。在一个方面，所述润滑剂组合物包含一种位阻有机多元醇酯基料，其是由一种或多种位阻有机多元醇，和具有至少5个碳原子长的链长、其中至少20％的羧酸是支化的支化羧酸，合成的；一种或多种另外的基料；和性能添加剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种润滑剂组合物，包含：基于所述润滑剂组合物的总重量计10‑35wt％的合成酯基料，其中所述合成酯基料是包含以下的混合物的反应产物：一种或多种位阻有机多元醇，和一种或多种链长为至少5个碳的羧酸，其中100摩尔％的该一种或多种羧酸是支化的；基于所述润滑剂组合物的总重量计55‑90wt％的高链烷烃费‑托衍生基液；和基于所述润滑剂组合物的总重量计0.1‑10wt％的包含抗氧化剂组分的性能添加剂包，其中所述抗氧化剂组分包含选自烷基化二苯基胺、烷基化苯基‑萘基胺、苯基萘基胺和它们的组合的含氮抗氧化剂。

【技术特征摘要】
2011.08.03 US 13/197,0371.一种润滑剂组合物，包含：基于所述润滑剂组合物的总重量计10-35wt％的合成酯基料，其中所述合成酯基料是包含以下的混合物的反应产物：一种或多种位阻有机多元醇，和一种或多种链长为至少5个碳的羧酸，其中100摩尔％的该一种或多种羧酸是支化的；基于所述润滑剂组合物的总重量计55-90wt％的高链烷烃费-托衍生基液；和基于所述润滑剂组合物的总重量计0.1-10wt％的包含抗氧化剂组分的性能添加剂包，其中所述抗氧化剂组分包含选自烷基化二苯基胺、烷基化苯基-萘基胺、苯基萘基胺和它们的组合的含氮抗氧化剂。2.根据权利要求1所述的润滑剂组合物，其中相比于对比润滑剂实现了改进的氧化稳定性，所述对比润滑剂包含对比合成酯基料，一种或多种另外的对比基料，和对比性能添加剂包，所述对比合成酯基料是一种或多种位阻有机多元醇和一种或多种全部是直链的羧酸的反应产物。3.根据权利要求1或2所述的润滑剂组合物，其包含独立选自聚亚烷基二醇、聚二醇醚、聚醚、聚烯烃、烯烃共聚物、聚α-烯烃、聚丁烯、矿物油、高度精制的矿物油、有机硅、烷基化萘和它们的混合物中的另外的基料。4.根据权利要求1或2所述的润滑剂组合物，其包含独立选自聚亚烷基二醇、聚二醇醚、聚醚、聚烯烃、烯烃共聚物、聚α-烯烃、聚丁烯、矿物油、高度精制的矿物油、有机硅、烷基化萘和它们的混合物中的两种另外的基料。5.根据权利要求1或2所述的润滑剂组合物，其中所述支化羧酸具有6个或更多个碳原子的链长。6.根据权利要求1或2所述的润滑剂组合物，其中所述支化羧酸具有由8个、9个、或以...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·R·泽勒，
申请(专利权)人：科宁知识产权管理有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE