用于润滑剂应用的环状膦酸酯制造技术

润滑剂组合物包含(a)具有润滑粘度的油和(b)不含锌盐的膦酸酯。该膦酸酯可为(i)膦酸或其单体酯与(ii)丙二醇的反应产物，该丙二醇在1位和3位均具有羟基基团并且丙基单元的碳原子中的一个或多个碳原子被一个或多个烷基基团取代，使得该丙二醇中的碳原子总数范围为4个至12个。(i)与(ii)的摩尔比可为0.9:1.1至1.1:0.9。1.1:0.9。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于润滑剂应用的环状膦酸酯

技术介绍

[0001]本公开的技术涉及环状膦酸酯及其在工业、传动系统和机器润滑油应用中的用途。
[0002]各种类型的膦酸酯作为润滑剂添加剂的用途是众所周知的。例如，2017年11月23日Abraham等人的美国公布2017/0335224公开了一种膦酸酯混合物，该混合物包含膦酸或其酯与两种二醇混合物的缩合产物，其中这两种二醇包含第一烷基二醇，该第一烷基二醇具有处于1,4或1,5或1,6关系的两个羟基基团，和第二亚烷基二醇，该第二亚烷基二醇是烷基取代的1,3
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丙烯二醇。该混合物中第一二醇和第二二醇的摩尔比范围为30:70至65:35。该公布进一步提出，如果该比率小于约30:70，则所得产物可丧失功效，并且如果该比率大于约65:35，则可降低该混合物与润滑剂配制物中其他组分的相容性。虽然这些已知的膦酸酯在传动系统应用中具有优异的磨损性能，但随后发现，它们可能存在水解不稳定性，与润滑剂中可能存在的其他组分不相容，或在工业齿轮油(“IGO”)应用中引起反乳化问题。

技术实现思路

[0003]申请人已经开发出新型膦酸酯化学品，该膦酸酯化学品提供的流体无相容性问题，当用于IGO应用时将适当的反乳化并提供良好的极压性。另外，这些新型膦酸酯在传动系统应用中表现出优异的性能。因此，本文公开了包含膦酸酯的润滑剂组合物。该润滑剂组合物可包含(a)具有润滑粘度的油和(b)不含锌盐的膦酸酯。该膦酸酯可为(i)膦酸或其酯与(ii)丙二醇的反应产物，该丙二醇在1位和3位具有羟基基团并且其中丙烷单元的至少一个碳原子被烷基取代，使得该丙二醇中的碳原子总数范围为4个至12个。(i)与(ii)的摩尔比可为0.9:1.1至1.1:0.9。
[0004]在一些实施方案中，丙二醇可包含烷基取代的1,3
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丙二醇，其烷基取代基中的一个或多个烷基取代基位于丙基单元的碳原子中的一个或多个碳原子上，使得该烷基取代的1,3
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丙二醇中的碳原子总数范围为5个至12个。在进一步的实施方案中，膦酸酯可为三种组分的反应产物：(i)膦酸或其单酯与包含(ii)丙二醇(如上所述)和(iii)具有处于1,4或1,5或1,6关系的羟基基团的链烷二醇的醇混合物。该醇混合物中丙二醇(ii)和链烷二醇(iii)的相对摩尔量的比率可为至少95:5，例如95:5、或95.5:4.5至99.5:0.5、或96:4至99:1、或98∶2至99∶1、或97∶3至99∶1。
[0005]在其他实施方案中，该醇混合物进一步包含(iv)具有2个至20个、2个至12个、2个至8个或2个至4个碳原子的一元醇。基于总醇混合物的总重量，该一元醇可以0.1重量％至1重量％存在。
[0006]基于润滑剂组合物的总重量，可用于润滑剂组合物中的所公开膦酸酯的量范围为0.05重量％至0.5重量％、或0.05重量％至0.75重量％、或0.05重量％至1.0重量％、或0.1重量％至1.0重量％。
[0007]用于制备环状膦酸酯的单体膦酸酯可包含亚膦酸二甲酯。用于制备环状膦酸酯的丙二醇可包括2
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乙基
‑2‑
丁基
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1,3
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丙二醇、2
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乙基
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1,3
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己二醇、2,2
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二丁基
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1,3
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丙二醇、
2
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甲基
‑2‑
丙基
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1,3
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丙二醇或它们的组合。用于制备膦酸酯的链烷二醇可包括1,4
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丁二醇、1,5
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戊二醇、1,6
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己二醇或它们的混合物。
[0008]在一些实施方案中，膦酸酯可包含至少一种包含2个至20个或3个至20个磷原子的低聚物种类和至少一种包含单个磷原子的环状单体种类。在一些实施方案中，膦酸酯可包含环状单体种类，该环状单体种类包含单个磷原子和衍生于丙二醇的3碳原子链。在这些实施方案中，环状单体种类的量相对于低聚物种类的量为环状单体种类的至少70重量％。在另一个实施方案中，环状单体种类的量相对于低聚物种类的量为至少75重量％
[0009]在一些实施方案中，该润滑剂可具有使用ASTM D2782测量的大于45磅(lbs)的梯姆肯评级。在相同或另选实施方案中，该润滑剂组合物使用ASTM D2783测量的四球烧结点可为至少200千克力并且负荷磨损指数可为至少50千克力。与以低聚为主的膦酸酯相比，包含所公开的膦酸酯的这些润滑剂组合物可具有改善的反乳化性(如使用ASTM D2711或D1401测量)和/或储存稳定性。
具体实施方式
[0010]下面将通过非限制性说明的方式描述各种优选特征和实施方案。
[0011]本文所公开的润滑剂组合物包括具有润滑粘度的油，作为一种组分，对于润滑剂组合物，该油可以主要的量存在，或者对于浓缩物，该油以浓缩物形成的量存在。合适的油包括天然润滑油和合成润滑油以及它们的混合物。在完全配制的润滑剂中，该具有润滑粘度的油通常以主要的量存在(即大于50重量％的量)。通常，该具有润滑粘度的油的存在量为组合物的75重量％至95重量％，并且通常大于80重量％。
[0012]合适的润滑技术油没有过度限制，并且包括美国石油学会(API)基础油互换性指南中规定的任何基础油。五类基础油如下：I类(硫含量>0.03重量％和/或<90重量％饱和物，粘度指数80
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120)；II类(硫含量<0.03重量％，和>90重量％饱和物，粘度指数80
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120)；III类(硫含量<0.03重量％，和>90重量％饱和物，粘度指数>120)；IV类(所有聚α烯烃(PAO)，诸如PAO
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2、PAO
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4、PAO
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5、PAO
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6、PAO
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7或PAO
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8)；V类(所有不包括在I、II、III或IV类中的其他油)。具有润滑粘度的油可包含API I类、II类、III类、IV类、V类油或它们的混合物。
[0013]在一些实施方案中，合成基础油包括一种或多种API IV类基础油。在一些实施方案中，合成基础油包括一种或多种聚α烯烃(PAO)。合适的PAO包括PAO
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2、PAO
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4、PAO
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5、PAO
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6、PAO
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7、PAO
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8、PAO
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40、PAO
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100或它们的任意组合。在一些实施方案中，合成基础油包括PAO
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6、PAO
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40、PAO
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种润滑剂组合物，所述润滑剂组合物包含：(a)具有润滑粘度的油和(b)不含锌盐的膦酸酯，所述膦酸酯包括(i)膦酸或其酯与(ii)丙二醇的反应产物，所述丙二醇在1位和3位具有羟基基团并且其中丙基单元的碳原子中的一个或多个碳原子被取代，使得所述丙二醇中的碳原子总数范围为4个至12个；并且其中(i)与(ii)的比率为0.9∶1.1至1.1∶0.9。2.根据权利要求1所述的润滑剂组合物，其中所述丙二醇包括烷基取代的1,3
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丙二醇，其所述烷基取代基中的一个或多个烷基取代基位于所述丙基单元的所述碳原子中的一个或多个碳原子上，使得所述烷基取代的1,3
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丙二醇中的碳原子总数范围为5个至12个。3.根据权利要求1或2所述的润滑剂组合物，其中所述膦酸酯包括(i)膦酸和醇混合物的反应产物，所述醇混合物包含(ii)丙二醇和(iii)具有处于1,4或1,5或1,6关系的两个羟基基团的链烷二醇；并且其中所述醇混合物中所述丙二醇(ii)和所述链烷二醇(iii)的相对摩尔量的比率大于95:5，例如95:5、或95.5:4.5至99.5:0.5、或96:4至99:1、或98:2至99:1、或97:3至99:1。4.根据上述权利要求中任一项所述的润滑剂组合物，其中所述醇混合物进一步包含(iv)具有2个至20个、2个至12个、2个至8个或2个至4个碳原子的一元醇，并且其中基于总醇混合物的总重量，所述一元醇以0.1重量％至1重量％存在。5.根据上述权利要求中任一项所述的润滑剂组合物，其中基于所述润滑剂组合物的总重量，所述膦酸酯的量范围为0.05重量％至0.5重量％、或0.05重量％至0.75重量％、或0.05重量％至1.0重量％、或0.1重量％至1.0重量％。6.根据上述权利要求中任一项所述的润滑剂组合物，其中所述单体膦酸酯包括亚磷酸二甲酯。7.根据权利要求1至6中任一项所述的润滑剂组合物，其中所述丙二醇(ii)包括2
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乙基
‑2‑
丁基
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1,3
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丙二醇、2
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乙基己烷
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1,3
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二醇、2,2
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二丁基
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1,3
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丙二醇、2
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甲基
‑2‑
丙基
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1,3
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丙二醇或它们的组合。8.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：路博润公司，
类型：发明
国别省市：