[发明专利]包含生物衍生酯的工业用油

说明书

技术领域

本申请通常涉及由具有邻位二酯取代基的酯组成的工业用油组合物。这些酯的使用能提供具有高粘度指数的可生物降解的工业用油。

背景

环烷属基础油，或浅黄色轻质润滑油，是从环烷烃含量高和蜡含量低的原料中生产的。由于它们的蜡含量低，环烷属基础油比链烷属基础油具有更低的倾点和更好的添加剂溶解能力特征，这使环烷属油在配制低温润滑油例如工业用油上特别有用。环烷属基础油具有低粘度指数（例如40-80），这使它们不太适合用于在宽的温度出现时的应用中，除非添加昂贵的粘度指数改进剂。另外，环烷属基础油具有差的生物降解性且具有高的芳烃含量。根据美国石油学会（API）环烷属基础油被定义为V类基础油。

通常，酯基润滑剂由于组成它们的所述酯分子的极性而具有良好的润滑性能且对热过程和氧化过程相对稳定。它们具有与环烷属基础油相似的特性例如低倾点和良好的添加剂溶解能力。另外，酯基润滑剂比环烷属基础油具有更高的粘度指数且具有卓越的生物降解性。

目前，许多商业酯可作为润滑剂而得到。这些酯包括单酯、二酯、邻苯二甲酸酯、偏苯三酸酯和多元醇酯。这些商业酯是通常差的润滑剂（出于许多原因中的一种或多种）或是相对昂贵的。

最近，新的生物衍生的酯例如在美国专利号7544645、7867959和7871967中已被描述。在这些专利中描述的所述生物衍生的酯的合成能致使酯润滑剂的形成的经济性更优惠。

综上所述，倘若更经济的工业用油包含具有改进的润滑性能的酯，特别地其中所述酯是至少部分的衍生自可再生资源，将是非常可取的。

发明概述

在一个方面，我们提供了工业用油，其包含主要量的由至少一种具有邻位二酯取代基的二酯或三酯物种组成的酯基础油和至少一种添加剂。所述工业用油选自由液压油、凿岩机油、锯导轨油和道路（way）油组成的组。

在另一方面，我们提供了改进工业用油的方法，其包括选择由至少一种具有邻位二酯取代基的二酯或三酯物种组成的酯基础油；且将原始工业用油中的原始基础油的至少一部分用所述酯基础油替代以生产改进的工业用油，其中所述改进工业用油的粘度指数、添加剂溶解能力或两者与没有所述酯基础油的所述原始工业用油的原始粘度指数、原始添加剂溶解能力或两者相比更高。在一些实施方案中，所述原始基础油是环烷属基础油。在一些实施方案中，所述改进的工业用油基本上不含任何粘度改进剂。在一些实施方案中，所述改进的工业用油的粘度指数比所述原始工业用油的所述原始粘度指数大至少50（例如，60、70、80、90或100）。

发明详述

下列术语将在整个说明书中使用且除非另有说明将具有以下含义。

前缀“生物”指的是与生物起源的可再生资源的关联，这些资源通常不包括化石燃料。这种关联典型地是衍生关联，即衍生自生物质前体材料的生物酯。

“邻位”指的是两个官能团（例如酯基）连接在烃基分子中的相邻的碳上。

“C_n”描述了烃分子或片段（例如烷基）,其中“n”表示在所述分子或片段中的碳原子的数量。

“碳数”是本文中以类似于“C_n”的方式使用。所述碳数指的是在分子（或片段）中的碳原子总数，无论其在本质上是否是纯粹的烃。例如月桂酸具有12的碳数。

“运动粘度”是在重力作用下流体的流动阻力的测量，以mm²/s计，由ASTM D445-11a确定（“透明液体和不透明液体的运动粘度标准测试方法（和动态粘度的计算）”）。

“粘度指数（VI）是经验性的无单位的数，表明温度改变对油的运动粘度的影响。油的VI越高，其随温度改变粘度的趋势越低。粘度指数是根据ASTM D2270-10（“在40℃和100℃下由运动粘度计算粘度指数的标准做法”）测量。

“倾点”代表流体将倾出或流出的最低温度。见，例如，ASTM D97-11（“石油产品倾点的标准测试方法”），ASTM D5950-02（2007重新审批）（“石油产品倾点的标准测试方法（自动倾斜法）”），和ASTM D6892-03（2008重新审批）（“石油产品倾点的标准测试方法（自动倾斜法）”）。