[發(fā)明專(zhuān)利]改進(jìn)工業(yè)流體的氧化穩(wěn)定性的方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200680006953.2
• 申請(qǐng)日: 2006-03-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101133143A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-02-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M·T·克斯特羅;I·利甫;R·F·瑟比爾特
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 科聚亞公司
• 主分類(lèi)號(hào): C10M169/04
• 分類(lèi)號(hào): C10M169/04
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 鄧毅

根據(jù)Title?35，United?States?Code，§120，我們要求于2005年3月2日提交的標(biāo)題為“METHOD?FOR?IMPROVING?THE?OXIDATIVESTABILITY?OF?HYDRAULIC?FLUIDS”的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)?zhí)?0/657,395的權(quán)益。

發(fā)明背景

1.發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工業(yè)流體。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及顯示氧化穩(wěn)定性、易生物降解性、低揮發(fā)性和高粘度指數(shù)的改進(jìn)的液壓流體。

2.相關(guān)技術(shù)的描述

近年來(lái)，美國(guó)和歐洲存在開(kāi)發(fā)易生物降解、低揮發(fā)性和高粘度指數(shù)的工業(yè)流體的強(qiáng)烈趨勢(shì)。這種對(duì)環(huán)境友好的天然酯流體的需要由各種因素驅(qū)使，包括：在綠色運(yùn)動(dòng)方面相信天然酯流體是對(duì)碳循環(huán)平衡具有較少影響的可再生資源和相信這些流體的可生物降解性使得處理成本不再是個(gè)大問(wèn)題。

此外，在金屬加工工業(yè)中存在顯著降低礦物油霧閾限值(TLV)的驅(qū)動(dòng)力。雖然目前沒(méi)有實(shí)質(zhì)性的證據(jù)表明暴露于油霧對(duì)機(jī)械師的長(zhǎng)期呼吸系統(tǒng)健康具有任何影響，但是美國(guó)政府工業(yè)衛(wèi)生學(xué)家會(huì)議(ACGIH)已經(jīng)提出0.2mg/m³的TLV，這從以前5mg/m³的TLV降低到1/25(參見(jiàn)J.A.Bukowski，Applied?Occupational?and?Environmental?Hygiene，18：828-8372003))。在此種增加的從工作場(chǎng)所除去油的壓力下，對(duì)找到替代基料的興趣也相應(yīng)增加。

已經(jīng)出版了許多文章，它們表明使用低芥酸菜籽油(canola?oil)和菜籽油作為工業(yè)流體是可行的。然而，由于它們低的氧化穩(wěn)定性，需要大量抗氧化劑保護(hù)這些植物油，這阻止了它們?cè)诠I(yè)中的廣泛應(yīng)用。具體來(lái)說(shuō)，大于2-3％的多不飽和物含量導(dǎo)致在產(chǎn)品使用過(guò)程中聚合交聯(lián)，以及氧化和生物降解。此外，這些甘油酯對(duì)其中潤(rùn)滑劑壽命期望是數(shù)星期、數(shù)月或數(shù)年的大多數(shù)應(yīng)用是水解不穩(wěn)定的。通常，除非采取嚴(yán)格的步驟以控制微生物生長(zhǎng)，否則單不飽和物(例如，油酸酯)對(duì)在乳液應(yīng)用中的使用會(huì)非常迅速地生物降解。

已經(jīng)通過(guò)增加油酸含量、通過(guò)氫化并接著分餾或通過(guò)對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行基因工程改造，嘗試著降低多不飽和脂肪材料的量，并從而降低不穩(wěn)定性。例如，在高芥酸(油酸)菜籽(HEAR)油的生產(chǎn)中，兩個(gè)和三個(gè)雙鍵的脂肪酸(即，亞油酸和亞麻酸)的百分率被降到非常低的水平。結(jié)果，HEAR油具有高的氧化穩(wěn)定性，它在加熱下產(chǎn)生較少的沉積物。令人遺憾地，為改進(jìn)性能所必需的額外加工會(huì)將這些產(chǎn)品的成本增加一倍以上。

美國(guó)專(zhuān)利號(hào)6,531,429公開(kāi)了包含硫代磷酸酯和二硫代磷酸酯或磷酸硫酯和選自多元醇偏酯、胺和環(huán)氧化物的油添加劑的組合物，以及所述潤(rùn)滑劑組合物在改進(jìn)潤(rùn)滑劑(如潤(rùn)滑脂)、金屬加工流體、齒輪流體或液壓流體的性能中的用途。硫代磷酸酯和二硫代磷酸酯或磷酸硫酯優(yōu)選以小于400ppm的濃度存在于該組合物中。

美國(guó)專(zhuān)利號(hào)6,583,302公開(kāi)了將具有不飽和脂肪酸取代基的甘油三酸酯油改性以將不飽和位點(diǎn)轉(zhuǎn)化成C₂-C₁₀二酯。所得的衍生物據(jù)說(shuō)具有以下特征：熱和氧化穩(wěn)定性，具有低溫性能，環(huán)境上是友好的，并且可用作液壓流體、潤(rùn)滑劑、金屬加工流體和其它工業(yè)流體。經(jīng)由環(huán)氧化植物油最容易制備甘油三酸酯油，該植物油在一步或兩步反應(yīng)中轉(zhuǎn)變成二酯。

Flider，F(xiàn).J.，INFORM?6(9)：1031-1035(1995年9月)報(bào)道說(shuō)，雖然不存在一種可以用于所有潤(rùn)滑劑應(yīng)用的通用植物油，但是HEAR油和低芥酸菜籽油都能經(jīng)濟(jì)地且有效地滿(mǎn)足潤(rùn)滑劑工業(yè)的寬范圍的需要。作者預(yù)言，隨著傳統(tǒng)植物育種和基因工程的持續(xù)進(jìn)步，將開(kāi)發(fā)出更寬范圍的菜籽油，它們具有滿(mǎn)足潤(rùn)滑劑工業(yè)急速增長(zhǎng)的要求的功能和性能特征。

Wu，X.等人的JAOCS?77(5)：561-563(2000年5月)描述了采用環(huán)氧化菜籽油作為可生物降解的潤(rùn)滑劑。他們發(fā)現(xiàn)環(huán)氧化處理對(duì)基料的生物降解性沒(méi)有不利影響，并且環(huán)氧化的油與菜籽油相比具有優(yōu)異的氧化穩(wěn)定性(基于爐熱試驗(yàn)和旋轉(zhuǎn)氧彈試驗(yàn)兩者的結(jié)果)和更好的摩擦降低和極壓能力(根據(jù)摩擦研究)。此外，通過(guò)添加抗氧化劑包，可以顯著地促進(jìn)氧化穩(wěn)定性。提出環(huán)氧化菜籽油的摩擦性能是由于摩擦聚合(tribopolymerization)薄膜的形成。