润滑剂配方中的可再生基础油组成比例

本公开描述了一种C

Renewable base oils in lubricant formulations

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】润滑剂配方中的可再生基础油
本专利技术涉及润滑油领域，具体涉及包含表现出优异润滑性能的新的可再生基础油(RBO)组合物的润滑油组合物，以及包含新的可再生基础油(RBO)组合物的基础油混合物和新的C31可再生基础油组合物。C31可再生基础油组合物、包含RBO的基础油混合物和包含这种基础油混合物的润滑油组合物可用于降低润滑组合物(特别是用于内燃机的润滑组合物，例如乘用车机油)的Noack挥发度和/或运动粘度。
技术介绍
为了降低相邻且彼此相对运动的表面之间的摩擦，流体膜润滑非常重要。没有润滑或润滑不足的情况下，这种摩擦会导致热量和磨损增加。基础油被用于制造包括润滑剂、机油和金属加工液在内的产品。基础油中的一些重要因素是各种温度下的粘度，这对于润滑很重要；Noack挥发度，其对于减少机油的蒸发从而增加例如乘用车的机油更换服务间隔非常重要。特别是，乘用车中润滑油的性能对冷启动模拟器粘度很重要。冷启动模拟器是被设计为在“冷启动”(即启动冷发动机)的特定条件下确定润滑剂的低温性能的方法。理想的是，乘用车发动机油具有低的Noack挥发度以增加汽车的换油服务间隔，以及低的冷启动模拟器粘度(例如，在-30℃下测量，通常缩写为CCS-30℃)。但是，通常在这两个属性之间存在权衡，因为低的Noack挥发度通常会导致高CCS-30℃粘度，并且相反，低CCS-30℃粘度通常会导致高Noack挥发度。另一个特性，高温高剪切(HTHS)粘度是一个重要特性，它与正在运行的发动机的燃油经济性和耐用性有关。高温高剪切(HTHS)和在100℃下的运动粘度(KV100)是低粘度SAE级油的两个重要特性。仅存在少数几种基础油具有低Noack挥发度与低CCS-30℃粘度的组合和/或可接受的HTHS与KV100的组合，它们允许工业的基础油调配者配制出高品质的发动机油，例如SAE等级0W-20、0W-16、0W-12或0W-8。1-癸烯(PAO)的聚α-烯烃低聚物可以被制造为具有低粘度和低Noack挥发度，其对于SAE等级0W-XX润滑油的配制是必需的。但是，PAO基础油与其它基础油相比价格昂贵，并且其进一步基于1-癸烯原料的可获得性，而目前1-癸烯原料的可获得性有限。WO2007/068795A1(NesteOilOyj)涉及一种由包含C1-C38羧酸(包括不饱和羧酸)的不同原料生产烃基础油的方法，原料优选地是生物来源的，并且其实施例涉及气相中的酮化、加氢脱氧化和异构化步骤。WO2007/068795A1中生产的基础油除了含有支链烃之外，优选还含有5-20wt％的单环烷烃和少于1wt％的多环环烷烃，并且，与PAO基础油相比，一个实施例中的Noack挥发度低，CCS-30℃粘度更高，这可能是由于这两个属性之间的权衡导致的。没有公开HTHS，也没有公开特定的SAE级机油。因此，需要一种润滑组合物，特别是发动机油，其受从现有低粘度油中所看到的Noack挥发度与CCS30℃粘度之间的权衡取舍影响较小。此外，还需要这样的基础油，其使工业基础油调配者能够灵活地配制出高品质的发动机油，例如SAE等级0W-20、0W-16、0W-12或0W-8。另外，需要进一步的低粘度基础油产品，特别是不受有限的烯烃可获得性或未来可能枯竭的化石资源限制的产品。
技术实现思路
鉴于上述现有技术而完成了本专利技术，并且本专利技术的目的是提供低粘度基础油，特别是具有低Noack挥发度和低CCS-30℃粘度的基础油，和/或提供同时具有可接受的HTHS和KV100的低粘度基础油，从而允许工业基础油调配者配制出高品质的发动机油，例如SAE等级0W-20、0W-16、0W-12或0W-8。为了解决该问题，本专利技术提供了润滑油组合物，例如用于内燃机的润滑油组合物，包含：a)基础油混合物，其包含至少13wt％的可再生基础油；其余部分选自相同或不同API(美国石油学会)类别中的一种或多种基础油；其中，基于总的基础油混合物，以wt％给出的基础油的量；b)一种或多种性能添加剂；其中可再生基础油包含：大于60wt％的C31烷烃，优选大于80wt％C31烷烃；其中，基于该可再生基础油，以wt％给出的可再生基础油的量；可以使用场电离质谱法(FI-MS)测量可再生基础油的烃组分的重量百分比。即，在本专利技术的第一方面，本专利技术的专利技术人发现，包括从棕榈油中存在的C16脂肪酸获得的C31可再生基础油以及其它可再生原料，在低Noack挥发度和低CCS-30℃粘度(图5)以及具有可接受的HTHS和KV100的组合方面具有优异的特性，从而允许工业基础油调配者配制出高品质的机油，例如SAE等级0W-20、0W-16、0W-12或0W-8(图6)。此外，与可能受到有限的α-烯烃可获得性或未来可能枯竭的化石资源限制的基础油相比，本专利技术的可再生基础油的脂肪酸原料的可再生特性为工业基础油调配者提供了更强的供应安全性。润滑油组合物的至少一种或多种性能添加剂可以选自由以下项组成的列表：抗氧化剂，金属减活剂，腐蚀抑制剂，洗涤剂，分散剂，抗磨添加剂，摩擦改性剂，降凝剂(倾点降低剂，pourpointdepressant)，粘度改进剂，泡沫抑制剂，增稠剂，破乳剂，乳化剂，杀菌剂，杀真菌剂和粘性添加剂(tackinessadditive)可以配制润滑油组合物以满足0W-XX的标准，例如0W-20、0W-16、0W-12或0W-8中任何一种的标准。C31可再生基础油允许配制满足0W-12标准或甚至0W-8标准的非常低粘度等级的配方。润滑组合物的可再生基础油可以进一步定义为包含一个或多个以下特征：-小于20wt％的C32或更高级烷烃，优选小于10wt％的C32或更高级烷烃；-烷烃包含70wt％或以上的异烷烃；-小于1wt％的含氧化合物；-1wt％至20wt％的C20-30烷烃；-0.1wt％至20wt％的C32或更高级烷烃，优选小于10wt％的C32或更高级烷烃，诸如C32-C48烷烃，-1wt％至8wt％的C25-32环烷烃；-小于1wt％的芳香烃；-小于2wt％的二-、三-、四-环烷烃或更多环的环烷烃；-C29和C30烷烃的组合的量(wt％)小于C26和C27烷烃的组合的量(wt％)；-C29和C31环烷烃的组合的量(wt％)大于C25、C26、C27、C28、C30环烷烃的组合的量。可以使用场电离质谱法(FI-MS)测量烃的重量百分比。润滑组合物的可再生基础油可以进一步定义为包含一个或多个以下特征：-小于20wt％的C32或更高级烷烃，优选小于10wt％的C32或更高级烷烃；-烷烃包含70wt％或以上的异烷烃；-小于1wt％的含氧化合物；可以使用场电离质谱法(FI-MS)测量烃的重量百分比。润滑组合物的可再生基础油可以进一步定义为包含一个或多个以下特征：-1wt％至20wt％的C20-30烷烃；-0.1wt％至20wt本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种润滑油组合物，包含：/na)基础油混合物，包含：/n-至少13wt％的可再生基础油；/n-其余部分选自相同或不同API(美国石油学会)类别中的一种或多种基础油；/n-其中，基于总的基础油混合物，以wt％给出基础油的量；/nb)一种或多种性能添加剂；/n其中，所述可再生基础油包含：/n-大于60wt％的C

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170619 FI 20175569;20170831 FI 20175780;201708311.一种润滑油组合物，包含：
a)基础油混合物，包含：
-至少13wt％的可再生基础油；
-其余部分选自相同或不同API(美国石油学会)类别中的一种或多种基础油；
-其中，基于总的基础油混合物，以wt％给出基础油的量；
b)一种或多种性能添加剂；
其中，所述可再生基础油包含：
-大于60wt％的C31烷烃，优选大于80wt％的C31烷烃；
-其中，基于所述可再生基础油，以wt％给出可再生基础油的量；
-优选地，使用场电离质谱法(FI-MS)测量所述可再生基础油的烃组分的重量百分比。


2.根据权利要求1所述的润滑油组合物，其中至少一种或多种性能添加剂选自组成自以下项的列表：抗氧化剂、金属减活剂、腐蚀抑制剂、洗涤剂、分散剂、抗磨添加剂、摩擦改性剂、降凝剂、粘度改进剂、泡沫抑制剂、增稠剂、破乳剂、乳化剂、杀菌剂、杀真菌剂和粘性添加剂。


3.根据权利要求1至2中任一项所述的润滑油组合物，满足0W-XX的标准，所述0W-XX包括0W-20、0W-16、0W-12或0W-8中的任何一种。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的润滑油组合物，满足0W-12的标准。


5.根据权利要求1至3中任一项所述的润滑油组合物，满足0W-8的标准。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的润滑油组合物，其中所述可再生基础油包含：
-小于20wt％的C32或更高级烷烃，优选小于10wt％的C32或更高级烷烃；
-所述烷烃包含70wt％或以上的异烷烃；
-小于1wt％的含氧化合物；
-优选地，使用场电离质谱法(FI-MS)测量烃的重量百分比。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的润滑油组合物，其中所述可再生基础油包含：
-在1wt％与20wt％之间的C20-30烷烃；
-在0.1wt％与20wt％之间的C32或更高级烷烃，优选小于10wt％的C32或更高级烷烃，诸如C32-C48烷烃，
-在1wt％与8wt％之间的C25-32环烷烃；
-小于1wt％的芳香烃；
-小于2wt％的二-、三-、四-环烷烃或更多环的环烷烃；
-优选地，使用场电离质谱法(FI-MS)测量烃的重量百分比。


8.根据权利要求1至7中任一项所述的润滑油组合物，其中所述可再生基础油：
-优选使用场电离质谱法(FI-MS)测量烃的重量百分比，并且其中：
-以wt％表示的C29和C30烷烃的组合的量小于以wt％表示的C26和C27烷烃的组合的量；
和/或
-以wt％表示的C29和C31环烷烃的组合的量大于C25、C26、C27、C28、C30环烷烃的组合的量。


9.根据权利要求1至8中任一项所述的润滑油组合物，其中所述可再生基础油具有一种或多种下列性质：
-通过ASTMD7500测量的在350℃与650℃之间的沸点；
-使用ASTMD2270测量的大于140的粘度指数(VI)；
-使用ASTMD5800或CECL-40-93-B测量的小于10wt％的Noack挥发度值；
-使用ASTMD7346测量的-6℃或以下的倾点；
-使用ASTMD5293测量的小于1800cP的冷启动模拟器粘度(CCS-35℃)值；
-使用ENISO3104测量的小于5cSt的运动粘度(kV100)。


10.根据权利要求1至9中任一项所述的润滑油组合物，其中所述可再生基础油具有下列性质：
-使用ASTMD5800或CECL-40-93-B测量的小于10wt％的Noack挥发度值；和
-使用ENISO3104测量的小于5cSt的运动粘度(kV100)。


11.根据权利要求1至10中任一项所述的润滑油组合物，其中：
-所述基础油具有使用ASTMD445测量的在100℃下为16cSt的运动粘度；并且
-所述组合物具有使用CECL-40-93-B测量的至多11％的Noack挥发度。


12.根据权利要求1至11中任一项所述的润滑油组合物，其中基于总的基础油混合物，所述可再生基础油以至少35wt％的量存在。


13.根据权利要求1至12中任一项所述的润滑油组合物，其中基于总的基础油混合物，所述可再生基础油以至少50wt％的量存在。


14.根据权利要求1至13中任一项所述的润滑油组合物，其中除了至少13wt％的所述可再生基础油之外，所述基础油混合物包含相同或不同API类别中的两种或以上种基础油。


15.根据权利要求1至14中任一项所述的润滑油组合物，基于总的基础油混合物包含10-50wt％的II类和/或III类基础油。


16.根据权利要求1至15中任一项所述的润滑油组合物，其中所述基础油混合物含有不大于10wt％的聚α烯烃基础油。


17.根据权利要求1至16中任一项所述的润滑油组合物，其中所述基础油混合物基本上不含聚α烯烃基础油，优选地其中所述基础油混合物不含聚α烯烃基础油。


18.根据权利要求1至17中任一项所述的润滑油组合物，其中所述基础油混合物含有不大于10wt％的费-托反应衍生基础油。


19.根据权利要求1至18中任一项所述的润滑油组合物，其中所述基础油混合物基本上不含费-托反应衍生基础油，优选地其中所述基础油混合物不含费-托反应衍生基础油。


20.根据权利要求1至19中任一项所述的润滑油组合物，其中基于总的基础油混合物，所述可再生基础油的含量在15wt％与95wt％之间，优选在20wt％与90wt％之间。


21.根据权利要求1至20中任一项所述的润滑油组合物，其中所述可再生基础油具有...

【专利技术属性】
技术研发人员：卡里·库尔马拉，克里斯·卡斯塔宁，弗雷德里克·尼斯福尔克，米卡·凯图宁，
申请(专利权)人：奈斯特化学公司，
类型：发明
国别省市：芬兰;FI