[發明專利]具有出色的低溫性質的長鏈酯組合物

無效

• 申請號: 201080042306.3
• 申請日: 2010-09-13
• 公開（公告）號: CN102549128A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 馬丁·R·格里夫斯;納賈特·凱利吉
• 申請（專利權）人: 陶氏環球技術有限責任公司
• 主分類號: C10M169/04
• 分類號: C10M169/04;C08K5/01;C09K8/34;C07C67/31;C10N20/02;C10N30/02;C10N30/08;C10N40/08;C10N40/25;C10N40/26;C10N70/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 陳平

相關申請的交叉引用

本申請是要求2009年9月24日提交的題為“具有出色的低溫性質長鏈酯組合物(ESTOLIDE?COMPOSITIONS?HAVING?EXCELLENT?LOW?TEMPERATURE?PROPERTIES)”的美國臨時專利申請號61/245,495的優先權的非臨時申請，其教導通過引用結合在此，如同在下面完全再次給出一樣。

背景

1.發明領域

本發明涉及潤滑劑和工藝流體領域。更具體地，它涉及基于脂肪酸油的酯的潤滑劑和工藝流體，其可以被設計為具有低于-15℃并且甚至低于-35℃的傾點，并且因此適合于在這樣的低溫使用。

2.技術背景

當今的潤滑劑(發動機和非發動機)以及工藝流體工業尋求生物可降解的材料。生物降解性意指潤滑劑和工藝流體(在下文中“流體”)隨著時間的流逝而降解，它可以通過如由經濟合作與開發組織(Organization?of?Economic?Co-Operation?and?Development)(OECD)頒布的那些測試測量，包括OECD?301B和OECD?301F。最近，對于不僅是生物可降解，而且是可再生的流體的關注不斷增加。按定義，可再生產品含有高水平的可再生碳，并且正在設定鼓勵不斷增加地更高水平可再生性的標準。例如，European?Ecolabel現在要求液壓流體必需含有至少50重量％可再生碳。

研究者嘗試通過在他們的流體制劑中包含不同類型的天然油以滿足對于生物降解性和可再生性兩者的要求或推薦。特別有用的是天然酯，包括例如芥花油、葵花油、油菜籽油以及棕櫚油，它們具有100％的可再生碳水平。不幸地，這些天然酯通常受到低溫性能差的困擾。這體現在它們具有相對高的傾點，所述傾點為材料停止流動的最高溫度，并且通常是由結晶引起的顯著粘度增加的結果。因為天然酯典型地具有在0至-15攝氏度(℃)范圍內的傾點，這些材料可能最終對于它們將暴露至這些溫度，甚至更低的溫度的情況下的很多應用將是無用的。天然酯具有的另一個問題是它們傾向于具有工業不適宜水平的熱-氧化穩定性，這歸因于它們的化學結構的酸部分內的不飽和性。

在一些情況下合成酯可以用作天然酯的備選。在一些情況下，合成酯可以具有非常低的傾點(低于-50℃)以及工業適宜水平的熱-氧化穩定性。然而，大部分合成酯得自石油化工原料并且因此具有非常低的(低于50重量％)，并且甚至零的可再生碳水平。它們也比天然酯昂貴的多，并且因此對于很多應用可能不是經濟上適宜的。

然而，盡管有這些挑戰，對制備具有工業上適宜水平的生物降解性和可再生碳以及非常低的傾點，即，低于-15℃并且特別是低于-35℃的流體持續存在大量的激勵。最近Caterpillar，Inc.，世界上最大的建筑和礦山設備、內燃機和天然氣發動機，以及工業燃氣輪機的制造商，發布了對于生物液壓流體的技術規格“Cat?BF-2”。該技術規格要求合格的流體具有低于-35℃的傾點，并且還要求這種流體滿足European?Ecolabel的要求并且因此含有至少50重量％可再生碳。流體制造商可能無法滿足這種性質的技術規格，除非開發出新的流體制劑。考慮到這種傾向，本領域技術人員必需持續尋求提供適宜水平的生物降解性和可再生性的流體制劑，同時還提供低傾點以使得能夠在低溫使用，并且提供相對低的成本以確保經濟性和/或商業生存能力。

發明概述

一方面本發明提供潤滑劑或工藝流體組合物，所述組合物包含(a)封端長鏈酯；(b)聚α烯烴；(c)合成酯或聚亞烷基二醇；以及(d)傾點降低劑添加劑。可以設計這種組合物以獲得低于-15℃的傾點溫度，并且在特定實施方案中，低于-35℃，并且可以具有至少50重量％的可再生碳水平。

另一方面本發明提供制備潤滑劑或工藝流體組合物的方法，所述方法包括使(a)封端長鏈酯；(b)聚α烯烴；(c)合成酯或聚亞烷基二醇；以及(d)傾點降低劑添加劑在適于形成該潤滑劑或工藝流體組合物的條件下接觸。

實施方案詳述

本發明的組合物通常提供相對高水平的可再生碳(大于50重量％)，以及相對好的氧化穩定性、低溫性質以及低生產成本。這樣它們提供迄今尚不可得的工業選擇。這些組合物包含組分的協同組合，它可以獲得采用組合物的任何一個、兩個或三個必需組分在不存在任意第四必需組分的情況下可能無法獲得的傾點水平。四個必需組分是封端長鏈酯；聚α烯烴；合成酯或聚亞烷基二醇；以及傾點降低劑；如同本文在下面進一步討論的。

封端長鏈酯