[发明专利]可用作I-IV类烃油用润滑剂添加剂的聚亚烷基二醇

说明书

相关申请的交叉引用

该申请是非临时申请，要求来自2009年7月23日提交的题为“可用作I-IV类烃油用润滑剂添加剂的聚亚烷基二醇(POLYALKYLENE GLYCOLSUSEFUL AS LUBRICANT ADDITIVES FOR GROUPS I-IVHYDROCARBON OILS)”的美国临时专利申请号61/227,833的优先权，将所述美国临时专利申请的教导通过援引在本文中加入，如同在下文完全再现。

背景

1.发明领域

本发明涉及润滑剂组合物。更具体而言，本发明涉及与广泛多种的烃油可溶的润滑剂添加剂。

2.背景技术

润滑剂组合物广泛用于具有运动机械部件的装置中，其中润滑剂组合物的作用是减少运动部件之间的摩擦。该减少进而可以减少磨损和撕裂和/或改善装置的总体性能。在许多应用中，润滑剂组合物也适合于相关和非相关的附加目的，诸如减少腐蚀，冷却组件，减少结垢，控制粘度，去乳化和/或增加泵送性。

现在大多数润滑剂组合物包括基础油。一般地，该基础油是烃油或烃油的组合。美国石油学会(American Petroleum Institute)已将烃油指定为分成I、II、III或IV类。在这些中，I、II和III类油是天然矿物油。I类油由用溶剂萃取方法进一步精炼以改善性质诸如抗氧化性并且以除去蜡的分馏石油组成。II类油由已加氢裂化以将其进一步精炼和纯化的分馏石油组成。III类油具有类似于II类油的特征，其中II和III类都是高度加氢处理的油，其已经经历了多个步骤以改善它们的物理性质。III类油比II类油具有更高的粘度指数，并且通过II类油的进一步加氢裂化或通过加氢异构的疏松石蜡的加氢裂化制备的，所述加氢异构的疏松石蜡是通常用于许多油的脱蜡方法的副产物。IV类油是合成的烃油，其也称为聚α-烯烃(PAOs)。

为了改变多种基础油的性质，经常采用所谓的添加剂包(package)。所述添加剂包可以包括设计成充当抗氧化剂、腐蚀抑制剂、抗磨添加剂、泡沫控制剂、黄色金属钝化剂、分散剂、洗涤剂、极压添加剂、减摩剂和/或染料的材料。高度合意的是，全部添加剂可溶于基础油中。在大范围温度和其它条件下合意地保持或可保持这样的溶解度，以便可以运输、储存和/或相对延长使用这些组合物。也高度合意的是，所述添加剂提供好的环境性能。这意思是，这些添加剂不需要携带任何危险分类警示标签，和/或是可生物降解的和对于水生物非毒性的。然而，获得这些合意品质不应当以总性能为代价。遗憾地，包括作为至少一个益处的改善的减磨的许多添加剂遭受低溶解度、不良环境性能或两者。

本领域技术人员已经尝试确定可以包括在含基础油的润滑剂组合物中并且不造成与溶解度和环境两者都有关的问题的减磨添加剂(本文中称为“润滑剂添加剂”)。该问题的一个途径已经在于：在润滑剂组合物中包括一种或多种共基础油(co-base oils)，诸如合成的酯或植物油。例如，为此目的，在聚α-烯烃的情况下，已经将酯用作共基础油。遗憾地，这些酯经常遭受不良的水解稳定性，并且因而可以在总性能方面呈现不可接受的牺牲以便实现溶解度和环境接受性。

对于所述问题的另一个途径已经在于：使用含有锌、硫和/或磷的润滑剂添加剂。虽然这些润滑剂添加剂经常提供合意的减磨和补充的性质诸如耐腐蚀性两者，但是它们可能是不可生物降解的和/或对于环境毒性的。它们也趋向于是相对昂贵的。这些添加剂的实例可以包括磷酸胺、磷酸酯、氯化石蜡、二烷基二硫代磷酸锌、二戊基二硫代氨基甲酸锌和二戊基二硫代氨基甲酸二戊基铵。

又一个途径已经在于：使用是聚亚烷基二醇或“PAG”的润滑剂添加剂。许多PAG基于环氧乙烷或环氧丙烷均聚物，并且在一些情况下是环氧乙烷/环氧丙烷共聚物。它们通常提供好的性能和环境性质，包括好的水解稳定性，低毒性和生物降解性，高粘度指数值，合意的低温性质，和好的成膜性质。遗憾地，它们一般不可溶于烃基础油。特别是，它们与聚α-烯烃(IV类油)的溶解度特别低。本领域技术人员因此继续寻求具有提高的油溶解度的聚亚烷基二醇，以便利用它们的许多益处同时使环境问题可能性最小化。

发明概述

因此，本发明在一个方面中提供一种润滑剂组合物，所述润滑剂组合物包含I、II、III或IV类烃油和PAG，所述聚亚烷基二醇已经通过将C8-C20醇和混合的环氧丁烷/环氧丙烷进料反应而制备，其中环氧丁烷对环氧丙烷的比例在3∶1至1∶3范围内，所述烃油和所述聚亚烷基二醇相互可溶。