高温润滑剂组合物制造技术

本发明专利技术提供了适用于高温静态链条油、基于１００％多元醇酯组合物的合成润滑油ｕｓ０２２０９５５。该润滑油包含基于多元醇酯的基本组分，该多元醇酯是新戊基多元醇和Ｃ＃－［５］～Ｃ＃－［１２］羧酸混合物的反应产物，所述新戊基多元醇包含大多数的二季戊四醇。优选的羧酸混合物包括庚酸（Ｃ＃－［７］）、羊脂酸／癸酸（Ｃ＃－［８］～Ｃ＃－［１０］）和异壬酸（３，５，５－三甲基己酸）（异－Ｃ＃－［９］）。多元醇基本组分与套装添加剂混合，该套装添加剂包括粘度指数改良剂（增粘剂）、抗氧化剂、极压／抗磨损剂以及抗腐蚀剂。该套装添加剂最大可添加至润滑剂重量的２０％，从而可使润滑剂的粘度在４０℃时为２７０～３３０ｃＳｔ，１００℃时为不低于约２５．０ｃＳｔ。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
本专利技术涉及可在高温下使用的润滑剂组合物，尤其涉及多元醇酯润滑剂组合物，其可在高于250℃的温度下用作链条和传动齿轮的润滑剂。对于可在高于250℃的高温下使用的润滑剂组合物一直都有持续的需求。这类润滑剂必须可提供润滑作用以及抗磨损保护功能。此外，它们在高温条件下必须稳定，或者进行无害降解且不形成坚硬的漆状沉淀物或者无法接受的大量烟尘。在许多工业生产中，都涉及到与烤炉、熔炉、干燥炉以及其它热装备相关的开放式链条和传动齿轮组的运转。这类链条和传动齿轮组用于纺织品、墙板、波形金属、纸张以及塑料膜的制造中。除了不形成沉淀物或者漆状物且在高温时具有稳定性外，这类润滑剂必须可在高负荷下使用，且与所有和润滑剂相接触的材料相容，并且具有低挥发性。现有的用于链条和传动齿轮运转的商业润滑剂是基于植物油或其它基于甘油的酯以及矿物油，这些润滑剂缺乏足够的高温稳定性。聚烯烃或多元酸酯也缺乏必需的高温稳定性。所有这些润滑剂倾向于形成漆，且具有较高的挥发性，并且存在与硅弹性体严重的相容性问题。在静态下工作的工业链条和传动齿轮组中，所用的润滑剂在高温条件下收集起来并大量存积，而导致了润滑剂形成极不利的漆状沉淀物。这样的沉淀物通常会引起设备故障，增加了停机时间以及维修费用。漆主要是由于热降解和氧化降解，以及过度气化而形成。Calpon，Jr.的美国专利5,151,205描述了一种高温链条和传动齿轮的润滑剂。然而，Calpon的专利描述了多种基于合成的聚a-烯烃的油和基于酯的油，所述组合物包括基于合成的聚a-烯烃的油，酯油solubulizer，以及2-4％重量比的聚丁烯增粘剂。该组合物可减少高温条件下运行的链条和传动齿轮组中烟尘的产生。然而，如下比较试验所述，这类基于聚a-烯烃的润滑剂在暴露于高温条件下时趋向于气化，并不完全令人满意。目前，基于100％的多元醇酯的链条润滑剂在这一点上并非完全令人满意。因此，非常需要提供一种高温润滑剂，该润滑剂适用在高温链条油中，该润滑剂在高温条件下能够降低挥发程度，且避免了现售的链条油润滑剂存在的易产生漆/沉淀的缺点。专利技术概述总体而言，本专利技术提供了基于100％多元醇酯组合物的改进型合成润滑剂，该组合物适用于高温静态(static)链条油。该润滑剂包含基于多元醇酯的基本组分，该多元醇酯是新戊基多元醇和C5～C12羧酸混合物的反应产物，所述新戊基多元醇包含大多数的二季戊四醇。优选的酸混合物包括庚酸(C7)、羊脂酸/癸酸(C8～C10)和异壬酸(3，5，5-三甲基己酸)(异-C9)。多元醇酯组合物的平均分子量至少应为750。其包含大多数的具有新烷氧基结构成分的多元醇酯，尤其在多元醇部分没有β-氢，从而避免其随温度降解为烯烃和羧酸。多元醇酯的粘度在40℃时至少应为100～125cSt。多元醇酯基本组分与粘度指数改良剂(增粘剂)和套装添加剂(additive package)混合，该套装添加剂包括抗氧化剂以及极压/抗磨损剂和抗腐蚀剂。该套装添加剂最大可添加至润滑剂重量的20％，从而可使润滑剂的粘度在40℃时为约275cSt，在100℃时不低于25.0cSt。当配制的润滑剂在230℃的循环空气炉保持80小时后，其重量损失少于约20％。因此，本专利技术的目的之一就是提供一种适用于高温链条油用途中的合成酯润滑剂。本专利技术的另一目的是提供一种适用于高温链条油用途中的改进的合成酯润滑剂，该润滑剂包括的主要成分为没有β-氢的多元醇酯。本专利技术的又一目的是提供一种改进的合成多元醇酯润滑剂，该润滑剂包括粘度指数改良剂(增粘剂)和套装添加剂，该套装添加剂含有抗氧化剂以及极压/抗磨损剂和抗腐蚀剂。本专利技术的再一目的是提供一种改进的高温多元醇酯合成润滑剂，该润滑剂包含主要成份的二季戊四醇酯以及套装添加剂，所述套装添加剂在长时间受热时有较少的重量损失。本专利技术的又一目的是提供一种改进的可高温使用的多元醇酯润滑剂，该润滑剂在受热时不形成坚硬的漆和不利的沉淀物。本专利技术的其它目的和优点在专利技术详述中可以得到体现。因此，本专利技术包括一种组合物，该组合物具有的特征、性质以及相关成分将在下面作描述，而本专利技术的保护范围将在权利要求中进行说明。附图简述为了更完整地理解本专利技术，结合附图进行如下说明FIG.1是本专利技术所述的多元醇酯润滑剂和现有技术中基于聚a-烯烃配制的润滑剂的成漆板焦化试验的照片。优选实施方式描述本专利技术所述的用于高温链条油润滑剂的基本组分是基于100％的多元醇酯。该多元醇酯是二季戊四醇多元醇和C5～C12一元羧酸混合物的反应产物。具体地，优选的合成多元醇酯基本组分是下述的反应产物(a)多元醇混合物，其包含大多数的二季戊四醇，以及(b)C7～C10羧酸的混合物，所述混合物包括(1)重量百分比为25～50％的直链C7～C8-10酸，和(2)重量百分比为50～75％的异-C9酸；其中得到的酯类混合物在40℃时的粘度至少为约120cSt。多种添加剂可添加至合成的多元醇酯基本组分中，从而形成润滑剂组合物。依照多元醇酯基本组分的粘度，可加入3-8重量份的粘度指数改良剂，从而使组合物的粘度增加至在40℃时约为240～300cSt。一旦粘度调整合适，则加入套装添加剂，其内含约3-8％重量比的抗氧化剂、约1-4％重量比的极压/抗磨损剂和少量有效量的抗腐蚀剂。由此产生的润滑剂在15.6℃时的密度约为8.0～8.25lbs./gal，总酸值约为0.01～0.15，倾点约为-31℃，闪点约为285℃。该润滑剂组合物通常包含约10～15重量份的添加剂和100重量份的所需多元醇酯基本组分之间的范围值。粘度指数改良剂/增粘剂增粘剂是分子量为90,000～150,000的聚甲基丙烯酸酯或者聚丙烯酸酯共聚物，所用增粘剂的量能够建立起过度流滴与易用性之间的平衡。这些材料通常是具有40～60％活性的矿物油稀释液。用于制备润滑剂的套装添加剂的成分如下抗氧化剂包括酚类、胺类和亚甲基双(二硫代氨基甲酸酯)类或其混合物。酚类抗氧化剂可包括多种烷化酚，烷化羟基酚醚，多烷化双酚A，以及联酚，羟基环烷和烷化苯硫酚。胺类抗氧化剂包括烷化二苯胺，苯二胺，醛和酮胺，寡聚芳基胺以及酚胺。亚甲基双(二硫代氨基甲酸酯)包括N-取代的(C1～C8烷基)衍生物，优选二丁基化合物。极压/抗磨损剂本应用中优选有机磷和硫化合物，但不含金属的组合物，其包括亚甲基双(二烷基二硫代氨基甲酸酯)和二烷基二硫代磷酸酯，其中所述烷基为C1～C8烷基，及更高级烷基化的(C9～C12)三苯基磷化硫代硫酸酯(triphenyl phosphorothionate)或其混合物。抗腐蚀剂其包括某些氮杂环化合物，例如苯并噻唑，苯并三唑，甲苯三唑和氨基三唑，或其混合物。多元醇酯基本组分是多元醇混合物与适当的一元羧酸混合物的反应产物。在优选实施方案中，多元醇是二季戊四醇，但是大多数为二季戊四醇的二季戊四醇混合物也是适用的。二季戊四醇多元醇应该包括至少50％重量的二季戊四醇。在本专利技术的最佳实施方案中，多元醇为100％的商业上可得的二季戊四醇。这种二季戊四醇包括约85％的二季戊四醇，约5％的单季戊四醇，以及约10％的三-和更高级的季戊四醇。多元醇酯基本组分反应产物是通过二季戊四醇多元醇与至少一种具有约5～12个碳原子的一元羧酸反应而形成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于多元醇酯的合成润滑油，包括：　　　　（Ａ）多元醇酯基本组分，所述多元醇酯基本组分是下述的反应产物：　　　　（ｉ）多元醇混合物，其包含大多数的二季戊四醇，和　　　　（ｉｉ）Ｃ↓［５］～Ｃ↓［１２］一元羧酸的混合物，所述混合物包括：　　　　（ａ）约２５～５０％重量比的直链Ｃ↓［７］～Ｃ↓［８－１０］酸，和　　　　（ｂ）约５０～７５％重量比的异－Ｃ↓［９］酸；　　　　其中所得的酯混合物的粘度在４０℃时最少为约１２０ｃＳｔ；　　　　（Ｂ）粘度指数改良剂，其可有效地将基本组分的粘度增加至４０℃时约为２４０～３００ｃＳｔ；以及　　　　（Ｃ）套装添加剂，其包括：约３～８％重量比的抗氧化剂，约１～４％重量比的极压／抗磨损剂，和少量有效量的抗腐蚀剂；　　　　所得的润滑剂在１５．６°Ｆ时的密度约为８．０～８．２５ｌｂｓ．／ｇａｌ．，总酸值约为０．０１～０．１５，倾点约为－３１℃，闪点约为２８５℃，４０℃时的粘度约为２７０～３３０ｃＳｔ。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔A麦克亨利，戴尔D卡尔，杰弗里A胡特尔，
申请(专利权)人：瑞优润滑剂有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]