[发明专利]限制由二氧化氮污染引起的化学降解的方法

说明书

本发明涉及限制由二氧化氮污染引起的化学降解的方法。一种用于烃质液体的添加剂组合物，所述添加剂组合物包含离子液体和清净剂添加剂，所述离子液体由以下组分组成：(i)一种或多种有机阳离子，各自包含带有阳离子电荷的中心原子或环系和多个侧烃基取代基，和(ii)一种或多种无卤素、无硫和无硼的有机阴离子，各自包含一个或多个烃基和一个或多个带有定域或离域阴离子电荷的含杂原子的官能团；并且所述清净剂添加剂包含一种或多种中性或高碱性烃基取代的金属盐作为活性成分；所述添加剂组合物进一步任选包含载液或稀释剂。

技术领域

本发明涉及一种限制在高温下工作中由二氧化氮污染引起的烃质液体的化学降解的方法。该方法主要包括向烃质液体中加入包含指定离子液体和清净剂添加剂的添加剂组合物，离子液体和清净剂的组合用于抑制烃质液体被二氧化氮硝化，所述硝化会引发降解。

背景技术

烃质液体用作各种硬设备(hardware)应用中的工作流体，特别是用作工程零件和装置的润滑剂、保护剂、液压油、润滑脂和传热流体。这些液体的组成和性质根据它们的预期应用进行选择，并且较高分子量的烃质物类的现成可得性使得这些流体能够配制为在高温下工作，特别是在水性流体不再可用的100℃以上。

这样的烃质液体通常可衍生自石油或合成来源，或衍生自可再生材料，如生物材料的加工。特别地，烃质润滑剂和液压油已成为各种应用中的标准，包括汽车和动力传动流体，如发动机润滑油。

工作液的一个基本性能属性是它们在其使用寿命期间保持有益性质的能力。工作的严酷性对该液体施加物理和化学应变，限制由此造成的液体降解是在它们的选择和配制中的重要考虑因素。工作流体通常在它们的开发和认证中必须满足与维持使用寿命相关的许多性能要求，这在促进降解的相关工作条件下对候选液体进行测试。

升高的工作温度和化学反应性污染物的存在提高对烃质液体的要求。较高的本体液体温度(bulk liquid temperatures)和反应性污染物的积聚可促进降解反应并导致使用寿命严重缩短，以致周围的硬设备不能充分得到该液体的服务或保护。

本领域中一般需要通过提供在工作条件下对本体中的化学降解的改进耐受性来改进在升高的本体温度(bulk temperatures)下工作的烃质液体，特别是润滑剂的使用寿命。

基于常规理解，即引起降解的化学反应基本上涉及老化的烃物类与氧的反应(经由自由基途径，其涉及在工作过程中原位形成的过氧化物)，烃质液体的降解，尤其在升高的本体温度下的降解在本领域中通常被称为“氧化”。随时间经过的这些物类的积聚导致不断增加的液体降解以及本体液体性质和使用性能的劣化。在本领域中已经提出各种通常称为“抗氧化剂”的添加剂以抑制这种氧化途径，包括烃可溶性受阻酚和胺，从而减缓随着流体在工作中老化而积聚的氧化降解。

但是，本申请人的研究工作表征了一种不同的化学降解途径，其表现在不含老化组分的新制备的烃质流体中。这种降解并非由与氧气或过氧化物的反应引发，而是来自在工作中通过污染夹带在液体中的二氧化氮在高温下的直接化学作用。已经发现，二氧化氮通过与烃质液体的硝化反应引发化学降解，并且这些反应在液体仍然新鲜时就开始的过程中导致该液体的显著分解。二氧化氮还可以在本体液体环境中氧化成硝酸，并导致该液体和其旨在保护的硬设备受到酸性侵蚀。因此，具体需要限制烃质液体中的二氧化氮污染在高温下的降解效应，其会在使用寿命的早期引起劣化，还会加剧由常规氧气驱动的氧化引起的问题。