BR112018073003B1

BR112018073003B1 - Método para preparar uma graxa de sulfonato de cálcio sobrealcalinizado ou uma graxa de sulfonato de cálcio e magnésio sobrealcalinizado, e, graxa referência cruzada ao pedido de patente relacionado

Info

Publication number: BR112018073003B1
Application number: BR112018073003-3A
Authority: BR
Inventors: Andrew J. Waynick; Joe L. Garza
Original assignee: Nch Corporation
Priority date: 2016-05-18
Filing date: 2017-05-15
Publication date: 2020-03-10
Also published as: BR112018073003B8; US20170335222A1; CN109153938B; CN109153938A; MX2018013781A; KR20190004803A; EP3458556A1; US10087388B2; KR102047670B1; CA3022069A1; BR112018073003C8; AU2017267546B2; EP3458556A4; HUE055724T2; JP2019516839A; EP3458556B1; BR112018073003A2; CA3022069C; WO2017200927A1; AU2017267546A1

Abstract

um método de preparar uma graxa de sulfonato de cálcio sobrealcalinizado ou de sulfonato de cálcio e magnésio usando um ou mais períodos de atraso entre a adição de pelo menos uma porção de um ácido facilitador, tal como ddbsa e pelo menos uma porção do próximo ingrediente subsequentemente adicionado. o período de atraso pode ser um atraso no ajuste da temperatura ou um período de atraso da retenção. uma composição de sulfonato de cálcio sobrealcalinizado ou de graxa de sulfonato de cálcio e magnésio compreende 0,5% a 5% de um ácido facilitador, permite uma quantidade reduzida de sulfonato de cálcio sobrealcalinizado abaixo de 22% e permite uma quantidade reduzida de hidroxiapatita de cálcio para prover 10 a 25% de basicidade equivalente do hidróxido da basicidade equivalente total do hidróxido devido à hidroxiapatita de cálcio e hidróxido de cálcio adicionado, mantendo ao mesmo tempo um alto ponto de gota.

Description

MÉTODO PARA PREPARAR UMA GRAXA DE SULFONATO DE CÁLCIO SOBREALCALINIZADO OU UMA GRAXA DE SULFONATO DE CÁLCIO E MAGNÉSIO SOBREALCALINIZADO, E, GRAXA REFERÊNCIA CRUZADA AO PEDIDO DE PATENTE RELACIONADO [001] Este pedido de patente reivindica o benefício e prioridade para o pedido de patente provisório U.S. No. 62/338.193 depositado em 18 de maio de 2016.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO 1. Campo da invenção [002] Esta invenção se refere a graxas de sulfonato de cálcio sobrealcalinizado e graxas de sulfonato de cálcio e magnésio sobrealcalinizado preparadas com um ou mais períodos de atraso entre a adição de um ácido facilitador e a subsequente adição de um ou mais outros ingredientes para produzir uma graxa à base de sulfonato com um alto ponto de gota e bom rendimento do espessante. Esta invenção também se refere a tais graxas feitas usando um período de atraso do ácido facilitador em combinação com um ou mais dos seguintes métodos ou ingredientes: (1) a adição de hidroxiapatita de cálcio e/ou carbonato de cálcio cristalino adicionado como bases contendo cálcio para reagir com os ácidos complexantes; (2) a adição de um hidróxido de metal alcalino; (3) a adição atrasada de agentes de conversão não aquosos; (4) a adição atrasada de sulfonato de magnésio; ou (5) uma adição dividida de sulfonato de magnésio. 2. Descrição da técnica relacionada [003] As graxas de sulfonato de cálcio sobrealcalinizado fazem parte de uma categoria de graxas estabelecida há muitos anos. Um processo conhecido para preparar tais graxas é um processo de duas etapas que envolve as etapas de “promoção” e “conversão”. Tipicamente, a primeira etapa (“promoção”) é reagir uma quantidade estequiométrica em excesso de óxido de cálcio (CaO) ou hidróxido de cálcio (Ca(OH)2) como a fonte de base com um ácido alquil benzeno sulfônico, dióxido de carbono (CO2) e com outros componentes para produzir um sulfonato de cálcio sobrealcalinizado solúvel em óleo com carbonato de cálcio amorfo disperso nele. Estes sulfonatos de cálcio solúveis em óleo sobrealcalinizados são tipicamente transparentes e brilhantes e têm reologia Newtoniana. Em alguns casos, eles podem ser ligeiramente turvos, mas tais variações não previnem seu uso no preparo de graxas de sulfonato de cálcio sobrealcalinizado. Para a finalidade desta descrição, os termos “sulfonato de cálcio solúvel em óleo sobrealcalinizado” e “sulfonato de cálcio sobrealcalinizado solúvel em óleo” e “sulfonato de cálcio sobrealcalinizado” se referem a qualquer sulfonato de cálcio sobrealcalinizado adequado para preparar as graxas de sulfonato de cálcio.

[004] Tipicamente, a segunda etapa (“conversão”) é adicionar um agente ou agentes de conversão, tal como propileno glicol, álcool isopropílico, água, ácido fórmico ou ácido acético ao produto da etapa de promoção, juntamente com um óleo de base adequado (tal como óleo mineral), se necessário, para impedir que a graxa inicial fique muito dura, converter o carbonato de cálcio amorfo contido no sulfonato de cálcio sobrealcalinizado a uma dispersão muito finamente dividida de carbonato de cálcio cristalino (calcita). Quando o ácido acético ou os outros ácidos são usados como um agente de conversão, a água e outro agente de conversão não aquoso (um terceiro agente de conversão, tal como um álcool) também são tipicamente usados; alternativamente somente a água (sem o terceiro agente de conversão) é adicionada, mas a conversão então tipicamente ocorre em um vaso pressurizado. Em virtude de um excesso de hidróxido de cálcio ou óxido de cálcio ser usado para obter sobrealcalinização, uma pequena quantidade de óxido de cálcio ou hidróxido de cálcio residual também pode estar presente como parte do sulfonato de cálcio sobrealcalinizado solúvel em óleo e será disperso na estrutura de graxa inicial. O carbonato de cálcio extremamente finamente dividido formado por conversão, também conhecido como uma dispersão coloidal, interage com o sulfonato de cálcio para formar uma consistência tipo graxa. Tais graxas de sulfonato de cálcio sobrealcalinizado produzidas por meio do processo de duas etapas são conhecidas como “graxas de sulfonato de cálcio simples” e são descritas, por exemplo, nas patentes U.S. Nos. 3.242.079; 3.372.115; 3.376.222. 3.377.283; e 3.492.231.

[005] Também se sabe pela técnica anterior combinar estas duas etapas cuidadosamente controlando a reação em uma única etapa. Neste processo de uma etapa, a graxa de sulfonato de cálcio simples é preparada reagindo um ácido sulfônico apropriado tanto com hidróxido de cálcio quanto com óxido de cálcio na presença de dióxido de carbono e um sistema de reagentes que simultaneamente age tanto como promotor (criando a sobrealcalinização de carbonato de cálcio amorfo por reação de dióxido de carbono com uma quantidade em excesso de óxido de cálcio ou hidróxido de cálcio) quanto como agentes de conversão (convertendo o carbonato de cálcio amorfo para verificar o carbonato de cálcio cristalino finamente dividido). Assim, a consistência tipo graxa é formada em uma única etapa em que o sulfonato de cálcio solúvel em óleo e sobrealcalinizado (o produto da primeira etapa no processo de duas etapas) nunca é realmente formado e isolado como um produto separado. Este processo de uma etapa é descrito, por exemplo, nas patentes U.S. Nos. 3.661.622; 3.671.012; 3.746.643; e 3.816.310.

[006] Além das graxas de sulfonato de cálcio simples, graxas complexas de sulfonato de cálcio também são conhecidas na técnica anterior. Estas graxas complexas são tipicamente produzidas adicionando uma base forte contendo cálcio, tal como hidróxido de cálcio ou óxido de cálcio à graxa de sulfonato de cálcio simples produzida pelo processo tanto de duas etapas quanto de uma etapa e reagindo com quantidades até estequiometricamente equivalentes de ácidos complexantes, tal como ácido 12-hidroxiesteárico, ácido bórico, ácido acético (que também pode ser um agente de conversão quando adicionado pré-conversão) ou ácido fosfórico. As vantagens reivindicadas da graxa complexa de sulfonato de cálcio sobre a graxa simples incluem menor pegajosidade, melhor capacidade de bombeamento e melhor utilidade em alta temperatura. As graxas complexas de sulfonato de cálcio são descritas, por exemplo, nas patentes U.S. Nos. 4.560.489; 5.126.062; 5.308.514; e 5.338.467.

[007] Adicionalmente, é desejável ter uma composição de graxa complexa de sulfonato de cálcio e método de fabricação que resulta tanto em melhor rendimento do espessante (que requer uma menor porcentagem de sulfonato de cálcio sobrealcalinizado na graxa final) quanto ponto de gota. O termo “rendimento do espessante” da forma aqui usada se refere à concentração do sulfonato de cálcio altamente solúvel em óleo sobrealcalinizado necessária para prover uma graxa com uma consistência específica desejada medida pelos testes de penetração padrões ASTM D217 ou D1403 comumente usados na fabricação de graxa lubrificante. O termo “ponto de gota” da forma aqui usada se refere ao valor obtido usando o teste de ponto de gota padrão ASTM D2265 comumente usado na fabricação de graxa lubrificante. Muitas das composições e metodologias conhecidas na técnica exigem uma quantidade de sulfonato de cálcio sobrealcalinizado de no mínimo 36% (em peso do produto da graxa final) para obter uma graxa adequada na categoria NLGI No. 2 com um ponto de gota demonstrado de pelo menos 575 F (301,66°C). O sulfonato de cálcio solúvel em óleo sobrealcalinizado é um dos ingredientes mais caros na fabricação de graxa de sulfonato de cálcio. Desta forma, é desejável reduzir a quantidade deste ingrediente, mantendo ainda ao mesmo tempo um nível desejado de firmeza na graxa final (melhorando assim o rendimento do espessante).

[008] Existem várias composições e métodos conhecidos que resultam em melhor rendimento do espessante, mantendo ao mesmo tempo um ponto de gota suficientemente alto. Por exemplo, de maneira a se obter uma redução substancial na quantidade de sulfonato de cálcio sobrealcalinizado usada, muitas referências da técnica anterior utilizam um reator de pressão. É desejável ter uma graxa de sulfonato de cálcio sobrealcalinizado em que a porcentagem de sulfonato de cálcio solúvel em óleo sobrealcalinizado é menor que 36% e o ponto de gota é consistentemente 575 F (301,66°C) ou maior quando a consistência está dentro de um grau No. 2 de NLGI (ou a penetração trabalhada com 60 golpes da graxa é entre 265 e 295), sem exigir um reator de pressão. Os pontos de gota superiores são considerados desejáveis, uma vez que o ponto de gota é o primeiro e mais facilmente determinado guia como para limitações de utilidade em alta temperatura de uma graxa lubrificante.

[009] As graxas de sulfonato de cálcio sobrealcalinizado que exigem menos que 36% de sulfonato de cálcio sobrealcalinizado também são obtidas usando as composições e métodos descritos nas patentes U.S. Nos. 9.273.265 e 9.458.406. As patentes ‘265 e ‘406 abordam o uso de carbonato de cálcio cristalino adicionado e/ou hidroxiapatita de cálcio adicionada (tanto com quanto sem hidróxido de cálcio ou óxido de cálcio adicionado) como as bases contendo cálcio para a reação com os ácidos complexantes no preparo de graxas complexas de sulfonato de cálcio sobrealcalinizados. Antes destas patentes, a técnica anterior conhecida sempre abordou o uso de óxido de cálcio ou hidróxido de cálcio como as fontes de cálcio básicas para a produção de graxas de sulfonato de cálcio ou como um componente necessário para reagir com os ácidos complexantes para formar as graxas complexas de sulfonato de cálcio. A técnica anterior conhecida também abordou que a adição de hidróxido de cálcio ou óxido de cálcio precisa ser em uma quantidade suficiente (quando adicionado na quantidade de hidróxido de cálcio ou óxido de cálcio presente no sulfonato de cálcio solúvel em óleo sobrealcalinizado) para prover um nível total de hidróxido de cálcio ou óxido de cálcio suficiente para completamente reagir com os ácidos complexantes. A técnica anterior conhecida também geralmente abordou que a presença de carbonato de cálcio (como um ingrediente separado ou como uma “impureza” no hidróxido de cálcio ou óxido de cálcio, a não ser que a presença do carbonato de cálcio amorfo disperso no sulfonato de cálcio depois da carbonatação) deve ser evitada por pelo menos duas razões. A primeira sendo que o carbonato de cálcio é geralmente considerado como uma base fraca, inadequada para reagir com os ácidos complexantes para formar estruturas de graxa ideais. A segunda sendo que a presença de compostos de cálcio sólidos não reagidos (incluindo carbonato de cálcio, hidróxido de cálcio ou óxido de cálcio) interfere com o processo de conversão, resultando em graxas inferiores se os sólidos não reagidos não forem removidos antes da conversão ou antes que a conversão seja finalizada. Entretanto, conforme descrito nas patentes ‘265 e ‘406, o Requerente descobriu que a adição de carbonato de cálcio como um ingrediente separado (além da quantidade de carbonato de cálcio contida no sulfonato de cálcio sobrealcalinizado), hidroxiapatita de cálcio ou uma combinação dos mesmos, tanto com quanto sem hidróxido de cálcio ou óxido de cálcio adicionado, como ingredientes para reagir com os ácidos complexantes produz uma graxa superior.

[0010] Além das patentes ‘265 e ‘406, existem algumas referências na técnica anterior que descrevem a adição de carbonato de cálcio cristalino como um ingrediente separado (além da quantidade de carbonato de cálcio contida no sulfonato de cálcio sobrealcalinizado), mas aquelas graxas têm fraco rendimento do espessante (como a técnica anterior aborda) ou precisam de partículas de tamanho nano de carbonato de cálcio. Por exemplo, a patente U.S. No. 5.126.062 descreve a adição de 5 a 15% de carbonato de cálcio como um ingrediente separado na formação de uma graxa complexa, mas também precisa da adição de hidróxido de cálcio para reagir com os ácidos complexantes. O carbonato de cálcio adicionado não é a única base contendo cálcio adicionada para reagir com os ácidos complexantes na patente ‘062. De fato, o carbonato de cálcio adicionado especificamente não é adicionado como um reagente básico para a reação com os ácidos complexantes. Ao contrário, o hidróxido de cálcio adicionado é necessário como a base contendo cálcio específica para a reação com todos os ácidos complexantes. Adicionalmente, a graxa No. 2 da NLGI resultante contém 36% a 47,4% de sulfonato de cálcio sobrealcalinizado, que é uma quantidade substancial deste ingrediente caro. Em outro exemplo, o pedido de patente chinês CN101993767, descreve a adição de partículas de tamanho nano de carbonato de cálcio (classificadas entre 5 e 300 nm) ao sulfonato de cálcio sobrealcalinizado, embora a referência não indique que as partículas de tamanho nano de carbonato de cálcio são adicionadas como um reagente ou a única base contendo cálcio adicionada separadamente, para reagir com os ácidos complexantes. O uso de partículas de tamanho nano agregaria o espessamento da graxa para mantê-la firme, muito como a dispersão fina de carbonato de cálcio cristalino formada convertendo o carbonato de cálcio amorfo contido no sulfonato de cálcio sobrealcalinizado (que pode ser em torno de 20 A a 5.000 A ou em torno de 2 nm a 500 nm de acordo com a patente ‘467), mas também substancialmente aumentaria os custos das partículas de tamanho maior de carbonato de cálcio adicionado. Este pedido de patente chinês enfatiza muito a necessidade absoluta do carbonato de cálcio adicionado que tem um tamanho de partícula nano verdadeiro. Conforme mostrado no exemplo, graxas de acordo com a invenção descrita na patente U.S. No. 9.273.265, graxas superiores podem ser formadas pela adição de carbonato de cálcio de tamanho micron sem precisar do uso das partículas de tamanho nano muito caras ao se usar o carbonato de cálcio adicionado como uma das ou a única base contendo cálcio adicionada para reagir com os ácidos complexantes.

[0011] Também há referências na técnica anterior ao uso de fosfato de tricálcio como um aditivo em graxas lubrificantes. Por exemplo, as patentes U.S. Nos. 4.787.992; 4.830.767; 4.902.435; 4.904.399; e 4.929.371 todas abordam o uso de fosfato de tricálcio como um aditivo para as graxas lubrificantes. Entretanto, acredita-se que antes da patente ‘406, nenhuma referência na técnica anterior abordou o uso de hidroxiapatita de cálcio, que tem a fórmula Ca5(PO4)3OH ou uma fórmula matematicamente equivalente com um ponto de fusão em torno de 1.100°C, como uma base contendo cálcio para a reação com os ácidos para preparar as graxas lubrificantes, incluindo graxas a base de sulfonato de cálcio. Existem várias referências na técnica anterior atribuídas à Showa Shell Sekiyu no Japão, incluindo o pedido de patente U.S. No. 2009/0305920, que descreve as graxas contendo fosfato de tricálcio, Ca3(PO4)2 e citam um “hidroxiapatita” que tem a fórmula [Ca3(PO4)2]3.Ca(OH)2 como uma fonte de fosfato de tricálcio. Esta referência à “hidroxiapatita” é descrita como uma mistura de fosfato de tricálcio e hidróxido de cálcio, que não é a mesma que a hidroxiapatita de cálcio descrita e reivindicada na patente ‘406 e aqui que tem a fórmula Ca5(PO4)3OH ou uma fórmula matematicamente equivalente com um ponto de fusão em torno de 1.100oC. Apesar da nomenclatura confusa, a hidroxiapatita de cálcio, fosfato de tricálcio e hidróxido de cálcio são, cada, compostos químicos diferentes com diferentes fórmulas químicas, estruturas e pontos de fusão. Quando misturados juntos, os dois compostos cristalinos diferentes de fosfato de tricálcio (Ca3(PO4)2) e hidróxido de cálcio (Ca(OH)2) não reagirão um com o outro ou de outra forma produzirão o composto cristalino diferente hidroxiapatita de cálcio (Ca5(PO4)3OH). O ponto de fusão do fosfato de tricálcio (que tem a fórmula Ca3(PO4)2) é 1.670oC. O hidróxido de cálcio não tem um ponto de fusão, mas ao contrário perde uma molécula de água para formar o óxido de cálcio a 580oC. O óxido de cálcio assim formado tem um ponto de fusão de 2.580oC. A hidroxiapatita de cálcio (que tem a fórmula Ca5(PO4)3OH ou uma fórmula matematicamente equivalente) tem um ponto de fusão em torno de 1.100oC. Desta forma, independente do quanto a nomenclatura pode ser imprecisa, a hidroxiapatita de cálcio não é o mesmo composto químico que o fosfato de tricálcio e não é uma combinação simples de fosfato de tricálcio e hidróxido de cálcio.

[0012] No preparo de graxas de sulfonato de cálcio sobrealcalinizado, muito da técnica anterior conhecida usando o método de duas etapas aborda a adição de todos os agentes de conversão (água e agentes de conversão não aquosos) ao mesmo tempo e, normalmente, antes do aquecimento. Entretanto, o pedido de patente U.S. No. De série 14/990.473 descreve um método onde há um atraso entre a adição de água e a adição de pelo menos parte de um agente de conversão não aquoso que resulta em melhor rendimento do espessante e ponto de gota. Antes do pedido de patente ‘473, poucas referências na técnica anterior descreveram um intervalo de tempo (embora sempre mal definido ou não definido de modo algum) entre a adição de água e a adição de pelo menos parte do(s) agente(s) de conversão não aquoso(s). Por exemplo, a patente U.S. No. 4.560.489 descreve um processo (exemplos 1 a 3) onde o óleo de base e o carbonato de cálcio sobrealcalinizado são aquecidos em torno de 150 F (65,56oC), então água é adicionada, a mistura é então aquecida em torno de 190 F (87,78oC) antes da adição de ácido acético e metil Cellosolve (um monometiléter altamente tóxico de etileno glicol). A graxa resultante contém mais que 38% de sulfonato de cálcio sobrealcalinizado e a patente ‘489 destaca que a quantidade ideal de sulfonato de cálcio sobrealcalinizado para os processos descritos nela é em torno de 41 a 45%, uma vez que de acordo com a patente ‘489 o uso de menos que 38% resulta em uma graxa macia. A graxa resultante do exemplo 1 na patente ‘489 tem um ponto de gota em torno de somente 570 F (298,89oC). A patente ‘489 não estabelece a duração do atraso entre a adição de água e a adição dos agentes de conversão não aquosos, mas indica que a adição foi imediata depois de um período de aquecimento de 150 F (65,56oC) a somente 190 F (87,78oC). O ponto de gota e rendimento do espessante na patente ‘489 não são desejáveis.

[0013] Adicionalmente, as patentes U.S. Nos. 5.338.467 e 5.308.514 descrevem o uso de um ácido graxo, tal como ácido 12-hidroxiesteárico, como um agente de conversão usado juntamente com o ácido acético e o metanol, onde não há atraso para a adição do ácido graxo, mas algum intervalo entre a adição de água e a adição de ácido acético e metanol. O exemplo B na patente ‘514 e o exemplo 1 na patente ‘467 ambas descrevem um processo onde a água e o agente de conversão de ácido graxo são adicionados a outros ingredientes (incluindo o sulfonato de cálcio sobrealcalinizado e o óleo de base), então aquecidos em torno de 140 a 145 F (60 a 62,78oC) antes da adição de ácido acético seguida por metanol. A mistura é então aquecida em torno de 150 a 160 F (65,5 a 71,1oC) até que a conversão seja completa. A quantidade de sulfonato de cálcio sobrealcalinizado nos produtos finais da graxa em ambos os exemplos é 32,2, que é maior que o desejável. Estas patentes não estabelecem a duração do atraso entre a adição de água e ácido graxo e a adição do ácido acético e metanol, mas indicam que a adição foi imediata depois de um período não especificado de aquecimento. Processos semelhantes são descritos no exemplo A da patente ‘467 e no exemplo C da patente ‘514, exceto que todo o ácido graxo foi adicionado pós-conversão, assim os únicos agentes de conversão não aquosos usados foram o ácido acético e metanol adicionados antes da mistura com água ser aquecida a 140-145 F (60,2 a 62,8oC). A quantidade de sulfonato de cálcio sobrealcalinizado nesses exemplos é ainda maior que nos exemplos anteriores a 40%. Além de não alcançar os resultados ideais de rendimento do espessante, todos esses processos usam metanol como um agente de conversão, que tem desvantagens ambientais. O uso de álcoois voláteis como agentes de conversão pode resultar na ventilação desses ingredientes na atmosfera como uma parte posterior do processo de fabricação de graxa, o que é proibido em muitas partes do mundo. Se não forem ventilados os álcoois devem ser recuperados por purificação da água ou armadilhas de água, o que resulta em custos de descarte de material perigoso. Como tal, há uma necessidade de um processo que alcança melhores rendimentos do espessante, preferivelmente sem precisar do uso de álcoois voláteis como agentes de conversão.

[0014] Melhores rendimentos do espessante são obtidos no exemplo 10 da patente ‘514, mas o uso de cal em excesso é abordado como uma exigência para obter esses resultados. Nesse exemplo, água e cal em excesso são adicionados juntos com outros ingredientes, a mistura é aquecida a 180 a 190 F (82,2 a 87,8oC), ao mesmo tempo diminuindo a adição de ácido acético durante o período de aquecimento. A graxa resultante continha 23% de sulfonato de cálcio sobrealcalinizado. Embora esse rendimento do espessante seja melhor que de outros, ainda há espaço para mais melhorias sem a necessidade de se usar cal em excesso, que a patente ‘514 aborda como uma exigência.

[0015] Os outros exemplos na ‘514 e na patente ‘467 onde existem rendimentos do espessante de 23% ou menos envolve tanto o uso de uma caldeira pressurizada durante a conversão quanto são como a maior parte das outras técnicas anteriores onde não há “atraso” entre a adição de água e os agentes de conversão não aquosos ou ambos. Esses exemplos envolvem a adição de água e um agente de conversão ácido graxo, mistura por 10 minutos sem aquecimento e então adição de ácido acético, tanto em uma caldeira pressurizada quanto sem pressão. Nenhuma dessas patentes reconhece qualquer benefício ou vantagem do intervalo de 10 minutos para a adição de ácido acético ou os outros atrasos de aquecimento nos exemplos discutidos anteriormente, em vez disso, essas patentes focam no uso de um ácido graxo como um agente de conversão e nos benefícios de se adicionar o ácido graxo pré-conversão, pós-conversão ou ambos como o motivo para quaisquer melhorias de rendimento observadas. Adicionalmente, conforme discutido a seguir, esse intervalo de mistura de 10 minutos sem nenhum aquecimento não é um “atraso” como o termo aqui usado, mas é considerado como o mesmo sendo o mesmo que os a adição dos ingredientes ao mesmo tempo, reconhecendo que a adição de cada ingrediente acontece pelo menos alguma vez e não pode ocorrer instantaneamente.

[0016] A adição de hidróxidos de metal alcalino em graxas de sabão de cálcio simples, tais como graxas espessadas de sabão de cálcio anidro, também é conhecida. Mas antes da discussão no Pedido de patente U.S. No. de série 15/130.422, não se sabia adicionar um hidróxido de metal alcalino em uma graxa de sulfonato de cálcio para prover melhor rendimento do espessante e alto ponto de gota, em virtude dessa adição ser considerada desnecessária por um versado na técnica. O motivo para adicionar um hidróxido de metal alcalino, tal como hidróxido de sódio, em graxas de sabão de cálcio simples é que o hidróxido de cálcio normalmente usado tem pouca solubilidade em água e é uma base mais fraca que o hidróxido de sódio altamente solúvel em água. Em virtude disso, diz-se que a pequena quantidade de hidróxido de sódio dissolvida na água adicionada reage rapidamente com o ácido graxo que forma o sabão (normalmente ácido 12-hidroxiesteárico ou uma mistura de ácido 12-hidroxiesteárico e um ácido graxo não hidroxilado, tal como ácido oleico) para formar o sabão de sódio. Acredita-se que esta reação rápida “inicie o sistema”. Entretanto, a reação direta das bases contendo cálcio, tal como hidróxido de cálcio com ácidos graxos nunca foi um problema ao se preparar graxas complexas de sulfonato de cálcio. A reação ocorre muito facilmente, provavelmente devido à alta detergência/capacidade de dispersão da grande quantidade de sulfonato de cálcio presente. Como tal, sabe-se na técnica anterior usar um hidróxido de metal alcalino em uma graxa de sulfonato de cálcio como uma maneira para reagir os ácidos complexantes com o hidróxido de cálcio.

[0017] Não se sabia anteriormente preparar uma graxa à base de sulfonato usando um atraso entre a adição de um ácido facilitador e a adição de outros ingredientes como um método de melhorar rendimento do espessante, mantendo ao mesmo tempo um ponto de gota suficientemente alto. Também não se sabia combinar vários ingredientes e metodologias no preparo de uma graxa à base de sulfonato com melhor rendimento do espessante e alto ponto de gota, tais como combinar um atraso do ácido facilitador com (1) a adição de um sulfonato de magnésio sobrealcalinizado, adicionados todos de uma vez, usando um método de adição dividida, usando um método de adição atrasada ou uma combinação de um método de adição dividida e de adição atrasada; (2) o uso de hidroxiapatita de cálcio, carbonato de cálcio adicionado cristalino ou uma combinação dos mesmos (com ou sem hidróxido de cálcio ou óxido de cálcio adicionado) como bases contendo cálcio (também referidos como compostos de cálcio básicos) para a reação com os ácidos complexantes; (3) adição atrasada de um agente de conversão não aquoso; (4) adição de um hidróxido de metal alcalino; ou (5) uma combinação desses métodos e ingredientes.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0018] Esta invenção se refere a graxas a base de sulfonato, especificamente graxas de sulfonato de cálcio sobrealcalinizado e graxas de sulfonato de cálcio e magnésio sobrealcalinizado e métodos para fabricar tais graxas usando um atraso entre a adição de pelo menos uma porção de um ácido facilitador e pelo menos uma porção de um outro ingrediente subsequentemente adicionado para prover melhorias tanto no rendimento do espessante (que requer menos sulfonato de cálcio sobrealcalinizado, mantendo ao mesmo tempo medidas de penetração aceitáveis) quanto utilidade da temperatura alta esperada como demonstrado pelo ponto de gota. Da forma aqui usada, uma graxa à base de sulfonato se refere a uma graxa de sulfonato de cálcio sobrealcalinizado ou uma graxa de sulfonato de cálcio e magnésio sobrealcalinizado (conforme descrito no pedido de patente copendente No. de série 15/593.792, que está aqui incorporado por referência).

[0019] De acordo com uma modalidade preferida, um período de atraso do ácido facilitador pode ser um atraso no ajuste da temperatura do ácido facilitador, onde pelo menos uma porção de um ácido facilitador é adicionada a outros ingredientes para formar uma primeira mistura que é então aquecida ou resfriada antes da adição do próximo ingrediente ou porção de um ingrediente. De acordo com outra modalidade preferida, um atraso do ácido facilitador pode ser um atraso na participação do ácido facilitador onde a primeira mistura é mantida a uma temperatura ou em uma faixa de temperaturas por um período de tempo antes da adição do próximo ingrediente ou porção de um ingrediente. De acordo com outra modalidade preferida, uma graxa à base de sulfonato é preparada usando pelo menos um atraso no ajuste da temperatura do ácido facilitador e pelo menos um atraso na titulação do ácido facilitador. Um atraso entre a adição de um ácido facilitador e o próximo ingrediente de 30 minutos ou mais é um atraso do ácido facilitador, independente de qual ingrediente é o próximo ingrediente adicionado. Se o próximo ingrediente adicionado for reativo com o ácido facilitador (tal como sulfonato de magnésio), então um período de atraso do ácido facilitador pode ser menor que 30 minutos, tal como em torno de 20 minutos.

[0020] De acordo com outra modalidade preferida, melhores rendimentos do espessante e pontos de gota suficientemente altos são alcançados quando um atraso do ácido facilitador é usado com qualquer método conhecido para preparar uma graxa à base de sulfonato e quaisquer composições conhecidas, mesmo quando o sulfonato de cálcio sobrealcalinizado é considerado como de qualidade “ruim”, conforme descrito e definido na patente ‘406.

[0021] De acordo com outras modalidades preferidas, uma graxa à base de sulfonato é preparada usando um ou mais períodos de atraso do ácido facilitador em combinação com um ou mais dos seguintes ingredientes ou métodos: (1) adição de sulfonato de magnésio sobrealcalinizado a qualquer composição ou método conhecido para preparar uma graxa de sulfonato de cálcio sobrealcalinizado, de maneira tal que tanto o sulfonato de cálcio sobrealcalinizado quanto o sulfonato de magnésio sobrealcalinizado sejam usados como ingredientes, em que o sulfonato de magnésio sobrealcalinizado é adicionado todo de uma vez, adicionado usando uma adição dividida, adicionado usando um método de adição atrasada ou adicionado usando uma combinação de uma adição dividida e adição atrasada; (2) a adição de hidroxiapatita de cálcio e/ou carbonato de cálcio adicionado como bases contendo cálcio para reagir com os ácidos complexantes, tanto com quanto sem separadamente adicionando hidróxido de cálcio adicionado e/ou adicionado óxido de cálcio como bases contendo cálcio; (3) a adição de um hidróxido de metal alcalino (mais preferivelmente hidróxido de lítio); ou (4) a adição atrasada de agentes de conversão não aquosos. Estes métodos e ingredientes adicionais são descritos nos Pedidos de patente Nos. de série 13/664.768 (agora a patente U.S. No. 9.458.406), 13/664.574 (agora a patente U.S. No. 9.273.265), 14/990.473, 15/130,422 e o pedido de patente ‘792 que estão aqui incorporados por referência. Para efeitos de referência, um período de atraso/método com relação à adição de um agente de conversão não aquoso conforme descrito no pedido de patente ‘473 será referido como um período de atraso do agente de conversão ou método de atraso do agente de conversão (ou palavras semelhantes); um atraso com relação à adição de sulfonato de magnésio sobrealcalinizado conforme descrito no pedido de patente ‘792 será referido como um período de atraso de sulfonato de magnésio ou método de atraso de sulfonato de magnésio (ou palavras semelhantes); e um atraso com relação a um ácido facilitador será referido como um período de atraso do ácido facilitador ou método de atraso do ácido facilitador (ou palavras semelhantes). De acordo com uma modalidade preferida, um período de atraso do ácido facilitador pode ser simultâneo com um período de atraso de sulfonato de magnésio, uma vez que a adição de um ácido facilitador pode acionar o início tanto de um atraso do ácido facilitador (isto é, um atraso depois da adição do ácido facilitador) quanto de um sulfonato de magnésio atraso (isto é, um atraso antes da adição do sulfonato de magnésio) quando pelo menos uma porção do sulfonato de magnésio é adicionada como o próximo ingrediente depois do ácido facilitador.

DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES PREFERIDAS

[0022] Composições de graxa à base de sulfonato [0023] De acordo com uma modalidade preferida da invenção, uma composição de graxa simples ou complexa a base de sulfonato, tanto uma graxa de sulfonato de cálcio sobrealcalinizado quanto uma composição de graxa de sulfonato de cálcio e magnésio sobrealcalinizado, é provida compreendendo sulfonato de cálcio sobrealcalinizado, sulfonato de magnésio sobrealcalinizado (opcional), um ou mais agentes de conversão (preferivelmente água e um ou mais agentes de conversão não aquosos) e pelo menos um ácido facilitador. De acordo com outra modalidade preferida, uma composição de graxa simples ou complexa a base de sulfonato compreende adicionalmente óleo de base, uma ou mais bases contendo cálcio adicionadas e um ou mais ácidos complexantes (quando uma graxa complexa é desejada).

[0024] De acordo com várias modalidades preferidas, uma graxa de sulfonato de cálcio composição ou uma composição de graxa de sulfonato de cálcio e magnésio compreende os seguintes ingredientes em porcentagem em peso do produto da graxa final (embora alguns ingredientes, tais como água, ácidos e bases contendo cálcio, possam não estar no produto da graxa final ou possam não estar nas concentrações indicadas para a adição): TABELA 1 - Composições preferidas [0025] Algum ou todo de qualquer ingrediente particular, incluindo agentes de conversão e bases contendo cálcio adicionado, pode não estar no produto acabado final devido à evaporação, volatilização ou reação com outros ingredientes durante a fabricação. Essas quantidades são quando uma graxa é feita em um vaso aberto. Quantidades ainda menores de sulfonato de cálcio sobrealcalinizado podem ser usadas quando uma graxa de sulfonato de cálcio e magnésio é feita em um vaso de pressão.

[0026] O sulfonato de cálcio altamente solúvel em óleo sobrealcalinizado (também referido aqui simplesmente como “sulfonato de cálcio” ou “sulfonato de cálcio sobrealcalinizado” para abreviar) usado de acordo com estas modalidades da invenção pode ser qualquer típico ao documentado na técnica anterior, tais como as patentes U.S. Nos. 4.560.489; 5.126.062; 5.308.514; e 5.338.467. O sulfonato de cálcio altamente solúvel em óleo sobrealcalinizado pode ser produzido in situ de acordo com tais métodos conhecidos ou pode ser comprado como um produto comercialmente disponível. Tais sulfonatos de cálcio altamente solúveis em óleo sobrealcalinizados terão um valor de Número de base total (TBN) não menor que 200, preferivelmente não menor que 300 e o mais preferivelmente cerca de 400 ou superior. Os sulfonatos de cálcio sobrealcalinizados comercialmente disponíveis deste tipo incluem, entre outros, o seguinte: Hybase C401 conforme fornecido por Chemtura USA Corporation; Syncal OB 400 e Syncal OB405-WO conforme fornecido por Kimes Technologies International Corporation; Lubrizol 75GR, Lubrizol 75NS, Lubrizol 75P e Lubrizol 75WO conforme fornecido por Lubrizol Corporation. O sulfonato de cálcio sobrealcalinizado contém em torno de 28% a 40% de carbonato de cálcio amorfo disperso em peso do sulfonato de cálcio sobrealcalinizado, que é convertido a carbonato de cálcio cristalino durante o processo de preparo da graxa de sulfonato de cálcio. O sulfonato de cálcio sobrealcalinizado também contém em torno de 0% a 8% de óxido de cálcio ou hidróxido de cálcio residual em peso do sulfonato de cálcio sobrealcalinizado. Os sulfonatos de cálcio sobrealcalinizados mais comerciais também conterão em torno de 40% óleo de base como um diluente, para manter o sulfonato de cálcio sobrealcalinizado tão espesso que seja difícil manusear e processar. A quantidade de óleo de base no sulfonato de cálcio sobrealcalinizado pode deixar necessário adicionar mais óleo de base (como um ingrediente separado) antes da conversão para obter uma graxa aceitável.

[0027] O sulfonato de cálcio sobrealcalinizado usado pode ser de “boa” qualidade ou de qualidade “ruim” conforme aqui definido. Certos sulfonatos de cálcio solúveis em óleo sobrealcalinizados comercializados e vendidos para a fabricação de graxas a base de sulfonato de cálcio podem fornecer produtos com pontos de gota inaceitavelmente baixos quando as tecnologias de sulfonato de cálcio da técnica anterior são usadas. Tais sulfonatos de cálcio solúveis em óleo sobrealcalinizados são referidos como sulfonatos de cálcio solúveis em óleo sobrealcalinizados “de qualidade ruim” em todo este pedido de patente. Quando todos os ingredientes e métodos são os mesmos, exceto pelo lote comercialmente disponível de sulfonato de cálcio sobrealcalinizado usado, os sulfonatos de cálcio solúveis em óleo sobrealcalinizados que produzem as graxas que têm maiores pontos de gota (acima de 575 F (301,7oC)) são considerados sulfonatos de cálcio de “boa” qualidade para pro propósitos desta invenção e os que produzem graxas que têm pontos de gota inferiores são considerados de qualidade “ruim” para os propósitos desta invenção. Vários exemplos destes são providos na patente ‘406, que está aqui incorporada por referência. Embora análises químicas comparativas de sulfonatos de cálcio solúveis em óleo sobrealcalinizados de boa qualidade e de qualidade ruim tenham sido realizadas, acredita-se que a razão precisa para este problema de baixo ponto de gota não foi provada. Embora muitos sulfonatos de cálcio sobrealcalinizados comercialmente disponíveis sejam considerados de boa qualidade, é desejável se obter tanto melhor rendimento do espessante quanto maiores pontos de gota, independente se um sulfonato de cálcio de boa qualidade ou de qualidade ruim for usado. Foi descoberto que tanto melhor rendimento do espessante quanto maior ponto de gota podem ser obtidos com um sulfonato de cálcio tanto de boa qualidade quanto de qualidade ruim quando um hidróxido de metal alcalino é usado, particularmente em combinação com os métodos de adição atrasada do agente de conversão, adição de sulfonato de magnésio dividida e adição de sulfonato de magnésio atrasada de acordo com a invenção.

[0028] Quaisquer minerais naftênicos a base de petróleo ou de óleo parafínico comumente usados e bem conhecidos na técnica de preparo de graxa podem ser usados como o óleo de base de acordo com a invenção. O óleo de base é adicionado conforme necessário, uma vez que os sulfonatos de cálcio sobrealcalinizados mais comerciais já conterão cerca de 40% de óleo de base como um diluente de maneira a evitar que o sulfonato sobrealcalinizado seja tão espesso que não possa ser facilmente manuseado. Similarmente, o sulfonato de magnésio sobrealcalinizado provavelmente conterá o óleo de base como um diluente. Com a quantidade de óleo de base no sulfonato de cálcio sobrealcalinizado e sulfonato de magnésio sobrealcalinizado, pode ser desnecessário adicionar mais óleo de base dependendo da consistência desejada da graxa imediatamente depois da conversão, bem como a consistência desejada da graxa final. Os óleos sintéticos de base também podem ser usados nas graxas da presente invenção. Tais óleos sintéticos de base incluem polialfaolefinas (PAO), diésteres, poliol ésteres, poliéteres, benzenos alquilados, naftalenos alquilados e fluidos de silicone. Em alguns casos, os óleos sintéticos de base podem ter um efeito adverso se presentes durante o processo de conversão, conforme será entendido por versados na técnica. Em tais casos, os óleos sintéticos de base não devem ser inicialmente adicionados, mas adicionados ao processo de preparo da graxa em um estágio quando os efeitos adversos serão eliminados ou minimizados, tal como depois da conversão. Óleos de bases minerais naftênicos e parafínicos são preferidos devido ao seu menor custo e disponibilidade. A quantidade de óleo de base total adicionada (incluindo aquela inicialmente adicionada e qualquer outra que pode ser adicionada posteriormente no processo da graxa para obter a consistência desejada) é preferivelmente nas faixas indicadas na Tabela 1 acima, com base no peso final da graxa. Tipicamente, a quantidade de óleo de base adicionada como um ingrediente separado aumentará na medida em que a quantidade de sulfonato de cálcio sobrealcalinizado diminuir. Combinações de diferentes óleos de base conforme descrito anteriormente também podem ser usadas na invenção, conforme será entendido por versados na técnica.

[0029] O sulfonato de magnésio sobrealcalinizado (também referido aqui como simplesmente “sulfonato de magnésio”, para abreviar) usado de acordo com estas modalidades da invenção para uma graxa de sulfonato de cálcio e magnésio podem ser qualquer típico ao documentado ou conhecido na técnica anterior. O sulfonato de magnésio sobrealcalinizado pode ser preparado in situ ou qualquer sulfonato de magnésio sobrealcalinizado comercialmente disponível pode ser usado. O sulfonato de magnésio sobrealcalinizado tipicamente compreenderá um alquilbenzeno sulfonato de magnésio neutro e uma quantidade de sobrealcalinização em que uma quantidade substancial à da sobrealcalinização é na forma de carbonato de magnésio. Acredita-se que o carbonato de magnésio tipicamente está em uma forma amorfa (não cristalina). Também pode haver uma porção da sobrealcalinização que está na forma de óxido de magnésio, hidróxido de magnésio ou uma mistura do óxido e do hidróxido. O número de base total (TBN) dos sulfonatos de magnésio sobrealcalinizados é preferivelmente pelo menos 400 mg KOH/ grama, mas valores de TBN inferiores também podem ser aceitáveis e nas mesmas faixas indicadas para os valores TBN para o sulfonato de cálcio sobrealcalinizado anterior.

[0030] Um ácido facilitador é adicionado à mistura antes da z conversão de acordo com outra modalidade preferida da invenção. Ácidos facilitadores adequados, tal como um ácido alquil benzeno sulfônico, que têm um comprimento da cadeia de alquila tipicamente entre 8 a 16 carbonos, podem ajudar a facilitar a formação da estrutura de graxa eficiente. Mais preferivelmente, este ácido alquil benzeno sulfônico compreende uma mistura de comprimento das cadeias de alquilas que têm na maioria cerca de 12 carbonos de comprimento. Tais ácidos benzeno sulfônicos são tipicamente referidos como ácido dodecilbenzeno sulfônico (“DDBSA”). Os ácidos z benzeno sulfônicos comercialmente disponíveis deste tipo inlcuem Ácido sulfônico JemPak 1298 conforme fornecido por JemPak GK Inc., Calsoft LAS-99 conforme fornecido por Pilot Chemical Company e Biosoft S-101 conforme fornecido por Stepan Chemical Company. Quando o ácido alquil benzeno sulfônico é usado na presente invenção, ele é adicionado antes da conversão e preferivelmente em uma quantidade nas faixas indicadas na Tabela 1. Se o sulfonato de cálcio ou sulfonato de magnésio for preparado in situ usando ácido alquil benzeno sulfônico, o ácido facilitador adicionado de acordo com esta modalidade é, além disso, necessário para produzir o sulfonato de cálcio. z [0031] Agua é adicionada às modalidades preferidas da invenção como um agente de conversão. Um ou mais outros agentes de conversão não aquosos também são preferivelmente adicionados nestas modalidades da invenção. Os agentes de conversão não aquosos incluem qualquer agente de conversão a não ser água, tais como álcoois, éteres, glicóis, glicol éteres, glicol poliéteres, ácidos carboxílicos, ácidos inorgânicos, nitratos orgânicos, outros álcoois poli-hídricos e seus derivados e quaisquer outros compostos que contêm hidrogênio tanto ativo quanto tautomérico. Os agentes de conversão não aquosos também incluem os agentes que contêm alguma água como um diluente ou impureza. Embora eles possam ser usados como agentes de conversão não aquosos, prefere-se não usar os álcoois, tal como metanol ou álcool isopropílico ou outros álcoois de baixo peso molecular (isto é, mais voláteis), em virtude de preocupações ambientais e restrições relacionadas à ventilação dos gases durante o processo de fabricação da graxa ou descarte de resíduos perigosos dos álcoois purificados. A quantidade de água total adicionada como um agente de conversão, com base no peso final da graxa, é preferivelmente nas faixas indicadas na Tabela 1. Mais água pode ser adicionada depois da conversão. Também, se a conversão acontecer em um vaso aberto a uma temperatura suficientemente alta, de maneira tal a volatilizar uma porção significativa da água durante a conversão, mais água pode ser adicionada para substituir a água que foi perdida. A quantidade total de um ou mais agentes de conversão não aquosos adicionados, com base no peso final da graxa, é preferivelmente na faixa indicada na Tabela 1. Tipicamente, a quantidade de agente de conversão não aquoso usada diminuirá na medida em que a quantidade de sulfonato de cálcio sobrealcalinizado diminuir. Dependendo dos agentes de conversão usados, alguns ou todos deles podem ser removidos por volatilização durante o processo de fabricação. Especialmente preferidos são os glicóis com peso molecular inferior, tais como hexileno glicol e propileno glicol. Deve-se observar que alguns agentes de conversão também podem servir como ácidos complexantes para produzir uma graxa complexa de sulfonato de cálcio de acordo com uma modalidade da invenção discutida a seguir. Tais materiais simultaneamente fornecerão as funções tanto de conversão quanto de complexação.

[0032] Uma ou mais bases contendo cálcio também são adicionadas como ingredientes em uma modalidade preferida de uma composição de graxa de sulfonato de cálcio e magnésio de acordo com a invenção. Estas bases contendo cálcio reagem com os ácidos complexantes para formar uma graxa de sulfonato de cálcio e magnésio complexa. As bases contendo cálcio podem incluir hidroxiapatita de cálcio, carbonato de cálcio adicionado, hidróxido de cálcio adicionado, óxido de cálcio adicionado ou uma combinação de um ou mais dos anteriores. Mais preferivelmente, hidroxiapatita de cálcio adicionada e carbonato de cálcio adicionado são usados juntos, juntamente com uma pequena quantidade de hidróxido de cálcio adicionado. As quantidades preferidas destas três bases contendo cálcio adicionado como ingredientes em porcentagem em peso do produto da graxa final (embora estas bases reajam com ácidos e não estejam presentes no produto da graxa final) de acordo com esta modalidade preferida são: TABELA 2 -Bases contendo cálcio adicionado preferidas [0033] A hidroxiapatita de cálcio usada como uma base contendo cálcio para reagir com os ácidos complexantes de acordo com modalidades preferidas pode ser adicionada pré-conversão, pós-conversão ou uma porção adicionada pré- e uma porção adicionada pós-conversão. O mais preferivelmente, a hidroxiapatita de cálcio é finamente dividida com um tamanho de partícula médio em torno de 1 a 20 microns, preferivelmente em torno de 1 a 10 microns, o mais preferivelmente em torno de 1 a 5 microns. Além do mais, a hidroxiapatita de cálcio será de pureza suficiente para ter contaminantes abrasivos, tais como sílica e alumina em um nível baixo o suficiente para não impactar significativamente as propriedades antidesgaste da graxa resultante. Idealmente, para os melhores resultados, a hidroxiapatita de cálcio deve ser tanto de grau alimentício quanto de grau da farmacopeia dos EUA. A quantidade de hidroxiapatita de cálcio adicionada preferivelmente será nas faixas indicadas nas Tabelas 1 (bases totais contendo cálcio) ou 2, embora mais possa ser adicionado, se desejado, depois da conversão e toda a reação com os ácidos complexantes seja finalizada.

[0034] De acordo com outra modalidade preferida da invenção, hidroxiapatita de cálcio pode ser adicionada em uma quantidade que é estequiometricamente insuficiente para reagir completamente com os ácidos complexantes. Nesta modalidade, carbonato de cálcio finamente dividido como uma base contendo cálcio adicionada insolúvel em óleo e sólida pode ser adicionado, preferivelmente antes da conversão, em uma quantidade suficiente para reagir completamente e neutralizar a porção de quaisquer ácidos complexantes subsequentemente adicionados não neutralizados pela hidroxiapatita de cálcio.

[0035] De acordo com outra modalidade preferida, a hidroxiapatita de cálcio pode ser adicionada em uma quantidade que é estequiometricamente insuficiente para reagir completamente com os ácidos complexantes. Nesta modalidade, hidróxido de cálcio e/ou óxido de cálcio finamente dividido como uma base contendo cálcio insolúvel em óleo e sólida pode ser adicionado, preferivelmente antes da conversão, em uma quantidade suficiente para reagir completamente e neutralizar a porção de quaisquer ácidos complexantes subsequentemente adicionados não neutralizados pela hidroxiapatita de cálcio coadicionada. Ainda de acordo com outra modalidade preferida, quando a hidroxiapatita de cálcio é usada em combinação com hidróxido de cálcio adicionado como as bases contendo cálcio para reagir com os ácidos complexantes para preparar uma graxa de sulfonato de cálcio e magnésio, uma quantidade de hidroxiapatita de cálcio menor é necessária comparada à graxa descrita na patente ‘406. Na patente ‘406, o hidróxido de cálcio adicionado e/ou óxido de cálcio estão preferivelmente presentes em uma quantidade de não mais que 75% da basicidade equivalente do hidróxido provida pelo total do hidróxido de cálcio adicionado e/ou óxido de cálcio e da hidroxiapatita de cálcio. Em outras palavras, a hidroxiapatita de cálcio contribui preferivelmente pelo menos 25% dos equivalentes de hidróxido adicionados totais (tanto da hidroxiapatita de cálcio quanto do hidróxido de cálcio adicionado e/ou óxido de cálcio adicionado) na graxa descrita na patente ‘406, particularmente quando um sulfonato de cálcio sobrealcalinizado de qualidade ruim é usado. Se menos que a quantidade de hidroxiapatita de cálcio for usada, o ponto de gota da graxa final pode sofrer. Entretanto, com a adição de sulfonato de magnésio sobrealcalinizado na composição de acordo com várias modalidades desta invenção, menos hidroxiapatita de cálcio pode ser usada, mantendo ao mesmo tempo o ponto de gota suficientemente altos. A quantidade de hidroxiapatita de cálcio usada de acordo com as modalidades preferidas desta invenção pode ser menor que 25% e mesmo menor que 10% da basicidade equivalente do hidróxido, mesmo quando uma qualidade ruim de sulfonato de cálcio sobrealcalinizado é usada. Isto é uma indicação de que a presença de sulfonato de magnésio sobrealcalinizado na graxa acabada tem resultou em uma estrutura química mudada e melhorada inesperadas não prevista na técnica. Uma vez que a hidroxiapatita de cálcio é tipicamente muito mais cara comparada ao hidróxido de cálcio adicionado, isto resulta em uma redução de custo potencial adicional para a graxa final sem nenhuma redução significativa no ponto de gota.

[0036] Em outra modalidade, o carbonato de cálcio também pode ser adicionado com a hidroxiapatita de cálcio, hidróxido de cálcio e/ou óxido de cálcio, com o carbonato de cálcio sendo adicionado tanto antes quanto depois de reagir com os ácidos complexantes ou adicionado tanto antes quanto depois de reagir com os ácidos complexantes. Quando as quantidades de hidroxiapatita de cálcio, hidróxido de cálcio e/ou óxido de cálcio não são suficientes para neutralizar o ácido ou ácidos de complexação adicionado, o carbonato de cálcio é preferivelmente adicionado em uma quantidade que mais que suficiente para neutralizar qualquer ácido ou ácidos de complexação restante.

[0037] O carbonato de cálcio adicionado usado como uma base contendo cálcio, tanto sozinho quanto em combinação com outra base ou bases contendo cálcio, de acordo com estas modalidades da invenção, é finamente dividido com um tamanho de partícula médio em torno de 1 a 20 microns, preferivelmente em torno de 1 a 10 microns, o mais preferivelmente em torno de 1 a 5 microns. Além do mais, o carbonato de cálcio adicionado é preferivelmente carbonato de cálcio cristalino (o mais preferivelmente calcita) de pureza suficiente de maneira tal a ter contaminantes abrasivos, tais como sílica e alumina em um nível baixo o suficiente para não impactar significativamente as propriedades antidesgaste da graxa resultante. Idealmente, para melhores resultados, o carbonato de cálcio deve ser tanto de grau alimentício quanto de grau da Farmacopeia dos EUA. A quantidade de carbonato de cálcio adicionado é adicionada preferivelmente nas faixas indicadas nas Tabelas 1 (bases contendo cálcio totais) ou 2. Estas quantidades são adicionadas como um ingrediente separado além da quantidade de carbonato de cálcio disperso contida no sulfonato de cálcio sobrealcalinizado. De acordo com outra modalidade preferida da invenção, o carbonato de cálcio adicionado é adicionado antes da conversão como o único ingrediente de base contendo cálcio para reagir com os ácidos complexantes. Mais carbonato de cálcio pode ser adicionado à graxa tanto simples quanto complexa das modalidades da invenção depois da conversão e depois de toda a reação com os ácidos complexantes ser finalizada no caso de uma graxa complexa. Entretanto, as referências ao carbonato de cálcio adicionado aqui se referem ao carbonato de cálcio que é adicionado antes da conversão e como uma ou a única base contendo cálcio adicionada para a reação com os ácidos complexantes ao se preparar uma graxa complexa de acordo com a invenção. [0038] O hidróxido de cálcio adicionado e/ou óxido de cálcio adicionado adicionados pré-conversão ou pós-conversão de acordo com outra modalidade devem ser finamente divididos com um tamanho de partícula médio em torno de 1 a 20 microns, preferivelmente em torno de 1 a 10 microns, o mais preferivelmente em torno de 1 a 5 microns. Além do mais, o hidróxido de cálcio e óxido de cálcio terá pureza suficiente de maneira tal a ter contaminantes abrasivos, tais como sílica e alumina em um nível baixo o suficiente para não impactar significativamente as propriedades antidesgaste da graxa resultante. Idealmente, para os melhores resultados, o hidróxido de cálcio e óxido de cálcio deve ser tanto de grau alimentício quanto de grau da farmacopeia dos EUA. A quantidade de hidróxido de cálcio e/ou óxido de cálcio total preferivelmente será nas faixas indicadas nas Tabelas 1 (bases contendo cálcio totais) ou 2. Estas quantidades são adicionadas como ingredientes separados além da quantidade de hidróxido de cálcio ou óxido de cálcio residual contida no sulfonato de cálcio sobrealcalinizado. O mais preferivelmente, uma quantidade em excesso de hidróxido de cálcio com relação à quantidade total de ácidos complexantes usada não é adicionada antes da conversão. Ainda de acordo com outra modalidade, não é necessário adicionar nenhum hidróxido de cálcio ou óxido de cálcio para reagir com os ácidos complexantes e tanto o carbonato de cálcio adicionado quanto a hidroxiapatita de cálcio (ou ambos) pode ser usado como a única base contendo cálcio adicionado(s) para tal reação ou pode ser usado em combinação para tal reação.

[0039] Um ou mais hidróxidos de metal alcalino também são opcionalmente adicionados como ingredientes em uma modalidade preferida de uma composição de graxa de sulfonato de cálcio e magnésio de acordo com a invenção. Os hidróxidos de metal alcalino adicionados opcionais compreendem hidróxido de sódio, hidróxido de lítio, hidróxido de potássio ou uma combinação dos mesmos. O mais preferivelmente, hidróxido de lítio é o hidróxido alcalino usado com as graxas de sulfonato de cálcio e magnésio sobrealcalinizado de acordo com uma modalidade da invenção. Em combinação com o sulfonato de magnésio sobrealcalinizado adicionado, o hidróxido de lítio pode funcionar tão bem quanto ou melhor que o hidróxido de sódio. Isto é inesperado, uma vez que o hidróxido de lítio pareceu não funcionar tão bem quanto o hidróxido de sódio quando somente o sulfonato de cálcio sobrealcalinizado é usado, conforme descrito no pedido de patente ‘422. Isto é ainda outra indicação de que a presença de sulfonato de magnésio sobrealcalinizado na graxa final resultou em uma propriedade inesperada não prevista na técnica anterior. A quantidade total de hidróxido de metal alcalino adicionada é preferivelmente nas faixas indicadas na Tabela 1. Assim como com as bases contendo cálcio, o hidróxido de metal alcalino reage com os ácidos complexantes resultando em um sal de metal alcalino de um ácido complexante presente no produto da graxa final. As quantidades preferidas indicadas anteriormente são quantidades adicionadas como ingredientes brutos com relação ao peso do produto da graxa final, mesmo se nenhum hidróxido de metal alcalino estiver presente na graxa final.

[0040] De acordo com uma modalidade preferida de um método para preparar uma graxa de sulfonato de cálcio e magnésio sobrealcalinizado, o hidróxido de metal alcalino é dissolvido na água antes de ser adicionado a outros ingredientes. A água usada para dissolver o hidróxido de metal alcalino pode ser a água usada como um agente de conversão ou a água adicionada Z pós-conversão. E mais preferido dissolver o hidróxido de metal alcalino em água antes de adicioná-lo aos outros ingredientes, mas ele também pode ser diretamente adicionado aos outros ingredientes sem primeiro dissolvê-lo em água.

[0041] Um ou mais ácidos complexantes, tais como ácidos carboxílicos de cadeia longa, ácidos carboxílicos de cadeia curta, ácido bórico e ácido fosfórico também são adicionados quando uma graxa de sulfonato de cálcio e magnésio complexa é desejada. Uma faixa preferida de ácidos complexantes totais é em torno de 2,8% a 14% e as quantidades preferidas de tipos específicos de ácidos complexantes como ingredientes em porcentagem em peso do produto da graxa final (embora esses ácidos reajam com bases e não estejam presentes no produto da graxa final) são: z TABELA 3 -Ácidos complexantes preferidos [0042] Os ácidos carboxílicos de cadeia longa adequados para uso de acordo com a invenção compreendem ácidos carboxílicos alifáticos com pelo menos 12 átomos de carbono. Preferivelmente, os ácidos carboxílicos de cadeia longa compreendem ácidos carboxílicos alifáticos com pelo menos 16 átomos de carbono. O mais preferivelmente, o ácido carboxílico de cadeia longa é ácido 12-hidroxiesteárico. A quantidade total de ácido(s) carboxílico(s) de cadeia longa é preferivelmente nas faixas indicadas na Tabela 3.

[0043] Os ácidos carboxílicos de cadeia curta adequadas para uso de acordo com a invenção compreendem ácidos carboxílicos alifáticos com não mais que 8 átomos de carbono e preferivelmente não mais que 4 átomos. O mais preferivelmente, o ácido carboxílico de cadeia curta é ácido acético. A quantidade total de ácidos de cadeia curta carboxílicos é preferivelmente na faixa indicada na Tabela 3. Espera-se que qualquer composto que reaja com água ou outros componentes usados na produção de uma graxa de acordo com esta invenção com tal reação gerando um ácido carboxílico de cadeia longa ou de cadeia curta também seja adequado para uso. Por exemplo, o uso de anidrido acético formaria, por reação com a água presente na mistura, o ácido acético para ser usado como um ácido complexante. Igualmente, o uso de 12-hidroxiestearato de metila formaria, por reação com a água presente na mistura, o ácido 12-hidroxiesteárico para ser usado como um ácido complexante. Alternativamente, mais água pode ser adicionada à mistura para a reação com tais componentes para formar o ácido complexante necessário se água suficiente já não estiver presente na mistura. Adicionalmente, o ácido acético e outros ácidos carboxílicos podem ser usados como um agente de conversão ou ácido complexante ou ambos, dependendo de quando ele é adicionado. Similarmente, alguns ácidos complexantes (tal como o ácido 12-hidroxiesteárico nas patentes ‘514 e ‘467) também podem ser usados como agentes de conversão.

[0044] Se o ácido bórico for usado como um ácido complexante de acordo com esta modalidade, a quantidade é preferivelmente nas faixas indicadas na Tabela 3. O ácido bórico pode ser adicionado depois de primeiro ser dissolvido ou formado uma pasta fluida em água ou pode ser adicionado sem água. Preferivelmente, o ácido bórico será adicionado durante o processo de fabricação, de maneira tal que a água ainda esteja presente. Alternativamente, qualquer dos sais de ácido bórico inorgânico bem conhecidos pode ser usado em vez de ácido bórico. Igualmente, qualquer dos compostos orgânicos borados estabelecidos, tais como aminas boradas, amidas boradas, ésteres borados, álcoois borados, glicóis borados, éteres borados, epóxidos borados, ureias boradas, ácidos carboxílicos borados, ácidos sulfônicos borados, epóxidos borados, peróxidos borados e semelhantes podem ser usados em vez de ácido bórico. Se o ácido fosfórico for usado como um ácido complexante, uma quantidade preferivelmente nas faixas indicadas na Tabela 3 é adicionada. As porcentagens dos vários ácidos complexantes aqui descritos se refere aos compostos puros e ativos. Se quaisquer destes ácidos complexantes estiverem disponíveis em uma forma diluída, eles ainda podem ser adequados para uso na presente invenção. Entretanto, as porcentagens de tais ácidos complexantes diluídos precisarão ser ajustadas de maneira a levar em consideração o fator de diluição e ajustar o material ativo real nas faixas de porcentagem especificadas.

[0045] Outros aditivos comumente reconhecidos na técnica do preparo de graxa também podem ser adicionados tanto na modalidade de graxa simples quanto na modalidade de graxa complexa da invenção. Tais aditivos podem incluir inibidores de ferrugem e corrosão, desativadores de metal, passivadores de metal, antioxidantes, aditivos de pressão extrema, aditivos antidesgaste, agentes quelantes, polímeros, agentes de pegajosidade, corantes, marcadores químicos, substâncias que conferem fragrância e solventes de evaporação. A última categoria pode ser particularmente útil ao se preparar lubrificantes de engrenagem aberta e lubrificantes de cabos de aço trançados. A inclusão de quaisquer tais aditivos deve ser entendida como ainda no escopo da presente invenção. Todas as porcentagens de ingredientes são com base no peso final da graxa acabada a menos que de outra forma indicado, mesmo que a quantidade do ingrediente possa não estar no produto da graxa final devido à reação ou volatilização.

[0046] As graxas complexas de sulfonato de cálcio de acordo com estas modalidades preferidas são uma graxa grau NLGI No. 2 que tem um ponto de gota de pelo menos 575 F (301,7oC) mais preferivelmente de 650 F (343,3oC) ou mais, mas as graxas com outros graus NLGI de No. 000 ao No. 3 também podem ser preparadas de acordo com estas modalidades com modificações conforme será entendido pelos versados na técnica. O uso dos métodos e ingredientes preferidos de acordo com a invenção parecem melhorar a estabilidade ao cisalhamento em alta temperatura comparado à maioria das graxas a base de sulfonato de cálcio (que são 100% com base no cálcio). Métodos de preparar graxas a base de sulfonato com um atraso do ácido facilitador [0047] As composições de graxa à base de sulfonato são preferivelmente preparadas de acordo com os métodos da invenção aqui descritos. Em uma modalidade preferida, o método compreende: (1) misturar o sulfonato de cálcio sobrealcalinizado e um óleo de base; (2) opcionalmente adicionar e misturar o sulfonato de magnésio sobrealcalinizado, que pode ser adicionado todo de uma vez antes da conversão, usando um método de adição dividida, usando um período de atraso de sulfonato de magnésio ou uma combinação de adição dividida e período de atraso de sulfonato de magnésio(s); (3) opcionalmente adicionar e misturar um hidróxido de metal alcalino, preferivelmente pré-dissolvido em água antes de adicionar aos outros ingredientes; (4) adicionar e misturar uma ou mais bases contendo cálcio; (5) adicionar e misturar um ou mais agentes de conversão não aquosos e opcionalmente adicionar e misturar água como um agente de conversão, que pode incluir a água da etapa 3 se adicionada antes da conversão e; (6) adicionar e misturar um ou mais ácidos facilitadores, em que há um ou mais períodos de atraso do ácido facilitador entre a adição do ácido facilitador(s) e pelo menos uma porção de outro ingrediente; (7) adicionar e misturar um ou mais ácidos complexantes, se uma graxa de magnésio e cálcio complexa for desejada; e (8) aquecer alguma combinação destes ingredientes até que a conversão tenha ocorrido. As etapas opcionais compreendem: (9) opcionalmente misturar mias óleo de base, conforme necessário depois da conversão; (10) misturar e aquecer a uma temperatura suficientemente alta para garantir a remoção da água e quaisquer subprodutos de reação voláteis e otimizar a qualidade do produto final; (11) resfriar a graxa, adicionando ao mesmo tempo mais óleo de base conforme necessário; (12) adicionar o restante dos aditivos desejados conforme bem conhecido na técnica; e, se desejado e (13) triturar a graxa final conforme necessário para obter um produto homogêneo uniforme final.

[0048] Cada dos ingredientes nas etapas (3), (4) e (7) pode ser adicionado antes da conversão, depois da conversão ou uma porção adicionada antes e outra porção adicionada depois da conversão. Qualquer ácido facilitador adicionado na etapa 6 é preferivelmente adicionado antes da conversão e com um período de atraso do ácido facilitador entre a adição do ácido facilitador e a adição do próximo ingrediente. Se um ácido facilitador e hidróxido de metal alcalino forem usados, o ácido facilitador é preferivelmente adicionado à mistura antes de o hidróxido de metal alcalino ser adicionado. O mais preferivelmente, os ingredientes e quantidades específicos usados nos métodos da invenção são de acordo com as modalidades preferidas das composições aqui descritas. Embora alguns ingredientes sejam preferivelmente adicionados antes de outros ingredientes, a ordem de adição dos ingredientes com relação aos outros ingredientes nas modalidades preferidas da invenção não é crítica (a não ser água sendo adicionada antes de um agente de conversão não aquoso na etapa 5 se um método de atraso do agente de conversão for usado).

[0049] Embora a ordem e o horário dessas etapas finais 9 a 13 não sejam críticos, é preferido que a água seja removida rapidamente depois da conversão. Geralmente, a graxa é aquecida (preferivelmente em condições abertas, não mediante pressão, embora a pressão possa ser usada) entre 250 F e 300 F (121,1 e 148,9oC), preferivelmente 300 F (148,88°C) a 380 F (121,1 a 193,3oC), o mais preferivelmente 380 F a 400 F (193,3 a 204,4oC) para remover a água que foi inicialmente adicionada como um agente de conversão, bem como qualquer água formada por reações químicas durante a formação da graxa. Ter água no lote da graxa por períodos de tempo prolongados durante a fabricação pode resultar em degradação do rendimento do espessante, ponto de gota ou ambos e tais efeitos adversos podem ser evitados removendo a água rapidamente. Se aditivos poliméricos forem adicionados à graxa, eles não devem preferivelmente ser adicionados até que a temperatura da graxa atinja 300 F (148,9oC). Os aditivos poliméricos podem, se adicionados em concentração suficiente, impedir a volatilização efetiva da água. Desta forma, os aditivos poliméricos preferivelmente devem ser adicionados à graxa somente depois que toda a água foi removida. Se durante a fabricação puder ser determinado que toda a água foi removida antes da temperatura da graxa atingir o valor de 300 F (148,9oC) preferido, então quaisquer aditivos de polímero podem preferivelmente ser adicionados a qualquer momento daí em diante.

[0050] De acordo com uma modalidade preferida, existem um ou mais períodos de atraso entre a adição de um ou mais ácidos facilitadores e a subsequente adição de um ou mais outros ingredientes (ou uma porção dos mesmos). Semelhantes aos períodos de atraso descritos nos pedidos de patente ‘473 e ‘792, estes períodos de atraso podem ser um período de atraso no ajuste da temperatura ou um período de atraso da retenção e pode haver múltiplos períodos de atraso. Neste método de adição atrasada de ácido facilitador, um atraso pode ser depois da adição de todo o ácido facilitador ou um atraso pode ser depois da adição de uma porção de um ácido facilitador.

[0051] Por exemplo, um primeiro período de atraso no ajuste da temperatura do ácido facilitador é o tempo depois de um ou mais ácidos facilitadores serem adicionados e antes da adição do próximo ingrediente (ou porção do mesmo) que leva para aquecer a mistura a uma temperatura ou faixa de temperaturas (a primeira temperatura do ácido facilitador). Um primeiro período de atraso da retenção do ácido facilitador é o tempo que a mistura é mantida na primeira temperatura do ácido facilitador (que pode ser temperatura ambiente) antes de ser aquecido ou resfriado a outra temperatura ou antes da adição do próximo ingrediente ou próxima porção de um ácido facilitador. Um segundo período de atraso no ajuste da temperatura do ácido facilitador é o tempo depois do primeiro período de atraso da retenção que leva para aquecer ou resfriar a mistura a outra temperatura ou faixa de temperatura (a segunda temperatura do ácido facilitador). Um segundo período de atraso da retenção do ácido facilitador é o tempo que a mistura é mantida na segunda temperatura do ácido facilitador antes de ser aquecida ou resfriada a outra temperatura ou antes da adição de pelo menos outra porção de sulfonato de magnésio. Períodos de atraso no ajuste da temperatura do ácido facilitador ou períodos de atraso na participação do ácido facilitador adicionais (isto é, um terceiro período de atraso no ajuste da temperatura do ácido facilitador) seguem o mesmo padrão. Geralmente, a duração de cada período de atraso no ajuste da temperatura do ácido facilitador será cerca de 30 minutos a 24 horas ou mais tipicamente cerca de 30 minutos a 5 horas. Entretanto, a duração de qualquer período de atraso no ajuste da temperatura do ácido facilitador cariará dependendo do tamanho do lote da graxa, do equipamento usado para misturar e aquecer o lote e do diferencial de temperatura entre a temperatura inicial e temperatura final, conforme será entendido por versados na técnica.

[0052] Um atraso entre a adição de um ácido facilitador e o próximo ingrediente de 30 minutos ou mais é um atraso do ácido facilitador, independente de qual ingrediente será o próximo ingrediente adicionado. Um atraso pode ser menor que 30 minutos se houver um ajuste da temperatura entre a adição do ácido facilitador e o próximo ingrediente adicionado. Adicionalmente, se o próximo ingrediente adicionado for reativo com o ácido facilitador (tal como sulfonato de magnésio), então um período de atraso do ácido facilitador pode ser menor que 30 minutos, tal como em torno de 20 minutos, mesmo sem nenhum aquecimento. Se um ingrediente reativo for adicionado depois do ácido facilitador e houver um ajuste da temperatura entre a adição do ácido facilitador e o ingrediente reativo, então há um período de atraso do ácido facilitador mesmo se o ingrediente reativo não for imediatamente o próximo ingrediente adicionado (isto é, o ingrediente reativo é adicionado como um segundo, terceiro, quarto, etc. ingrediente adicionado depois do ácido facilitador) e mesmo se não houver período de atraso entre o ácido facilitador e o próximo ingrediente adicionado (o primeiro ingrediente adicionado depois do ácido facilitador) em virtude de ser adicionado menos que 30 minutos depois do ácido facilitador sem nenhum ajuste de temperatura nesse tempo. Se o ingrediente reativo for sulfonato de magnésio, então também há um período de atraso de sulfonato de magnésio conforme descrito a seguir.

[0053] Todos os períodos de atraso do ácido facilitador terminam mediante a adição do próximo ingrediente adicionado, a menos que um ingrediente reativo ao ácido facilitador (tal como sulfonato de magnésio) seja adicionado mais adiante no processo (como um segundo, terceiro, etc. ingrediente adicionado depois do ácido facilitador), então o atraso do ácido facilitador continua até a adição do sulfonato de magnésio. Neste caso, o atraso ou atrasos são determinados por se há um ajuste na temperatura ou o tempo mantido para uma temperatura entre a adição do ácido facilitador e o sulfonato de magnésio. Por exemplo, se o ácido facilitador for adicionado e então imediatamente três outros ingredientes forem adicionados sem uma mudança na temperatura e então o sulfonato de magnésio for adicionado, há um único atraso na titulação do ácido facilitador, que é o tempo entre a adição do ácido facilitador e o sulfonato de magnésio, mesmo se o sulfonato de magnésio for o quarto ingrediente adicionado. Quando o sulfonato de magnésio for o último ingrediente adicionado reativo, também haverá um atraso de sulfonato de magnésio (conforme discutido adicionalmente a seguir), que sobrepõe o período de atraso do ácido facilitador.

[0054] O mais preferivelmente, ocorre um período de atraso do ácido facilitador entre a adição de um ácido facilitador e a adição de sulfonato de magnésio, hidroxiapatita de cálcio ou carbonato de cálcio (como o próximo ingrediente subsequentemente adicionado). Outros ingredientes também podem servir para o próximo ingrediente subsequentemente adicionado depois de um atraso do ácido facilitador. De acordo com outra modalidade preferida, água como um agente de conversão não está presente em uma mistura de outros ingredientes durante um período de atraso do ácido facilitador. O mais preferivelmente, água não é adicionada como o próximo subsequente ingrediente depois de um período de atraso do ácido facilitador, mas é adicionada em algum momento depois do próximo subsequente ingrediente.

[0055] Em outras modalidades preferidas, um método de atraso do ácido facilitador é combinado com um ou mais dos seguintes ingredientes e/ou métodos: (1) adição de sulfonato de magnésio, de uma vez ou usando um método de adição dividida ou usando um método de adição de sulfonato de magnésio atrasada ou uma combinação de métodos de adição de sulfato de magnésio dividida ou atrasada conforme descrito no pedido de patente ‘792; (2) a adição de hidroxiapatita de cálcio e/ou carbonato de cálcio adicionado como as bases contendo cálcio para reagir com os ácidos complexantes, tanto com quanto sem adicionar separadamente hidróxido de cálcio adicionado e/ou óxido de cálcio adicionado como as bases contendo cálcio conforme descrito nas patentes ‘265 e ‘406 e aqui; (3) a adição atrasada de agentes de conversão não aquosos, conforme descrito no pedido de patente ‘473 e aqui; (4) a adição de um hidróxido de metal alcalino (o mais preferivelmente hidróxido de lítio), conforme descrito no pedido de patente ‘422 e aqui; ou (5) e combinação dos mesmos. Métodos de adição de sulfonato de magnésio sobrealcalinizado [0056] De acordo com uma modalidade preferida, uma graxa de sulfonato de cálcio e magnésio sobrealcalinizado, tanto uma graxa complexa quanto uma graxa simples são preparadas adicionando sulfonato de magnésio sobrealcalinizado a qualquer composição ou método conhecido de preparo de uma graxa de sulfonato de cálcio sobrealcalinizado, de maneira tal que tanto o sulfonato de cálcio sobrealcalinizado quanto o sulfonato de magnésio sobrealcalinizado sejam incluídos como ingredientes. O mais preferivelmente, uma graxa de sulfonato de cálcio e magnésio compreende sulfonato de cálcio sobrealcalinizado e sulfonato de magnésio sobrealcalinizado como ingredientes em uma faixa de razão de 99,9:0,1 a 60:40, mais preferivelmente em uma faixa de razão de 99:1 a 70/30 e o mais preferivelmente em uma faixa de razão de 90:10 a 80:20. Outras quantidades de sulfonato de magnésio sobrealcalinizado com relação à quantidade de sulfonato de cálcio sobrealcalinizado também podem ser usadas.

[0057] De acordo com uma modalidade preferida, o sulfonato de magnésio adicionado pode ser adicionado todo de uma vez antes da conversão, preferivelmente logo depois da mistura do sulfonato de cálcio sobrealcalinizado e qualquer óleo de base adicionada. De acordo com outra modalidade preferida, pode haver um período de atraso, descrito adicionalmente a seguir, entre a adição de água ou outros ingredientes reativos e pelo menos uma porção do sulfonato de magnésio adicionada antes da conversão. De acordo com outra modalidade preferida, uma porção do sulfonato de magnésio pode ser adicionada antes da conversão (preferivelmente no começo, logo depois da mistura do sulfonato de cálcio sobrealcalinizado e qualquer óleo de base adicionada ou antes da conversão começar) e outra porção adicionada depois da conversão (tanto logo após a conversão ser finalizada quanto depois da conversão ser finalizada e todas as bases contendo cálcio adicionais e ácidos complexantes terem sido adicionados (ao se preparar uma graxa complexa) ou depois do aquecimento e/ou resfriamento pós-conversão da mistura).

[0058] De acordo com outra modalidade preferida, existem um ou mais períodos de atraso entre a adição de água ou outros ingredientes reativos (tais como ácidos, bases ou agentes de conversão não aquosos) e a subsequente adição de pelo menos uma porção do sulfonato de magnésio sobrealcalinizado, conforme descrito no pedido de patente ‘792. Neste método de adição atrasada de sulfonato de magnésio, um ou mais atrasos podem anteceder a adição de todo o sulfonato de magnésio ou, se um método de adição dividida também for usado, um ou mais períodos de atraso podem anteceder qualquer porção do sulfonato de magnésio adicionada ou podem anteceder cada porção adicionada. Um ou mais dos períodos de atraso de sulfonato de magnésio podem ser um período de atraso no ajuste da temperatura ou um período de atraso da retenção ou ambos.

[0059] Por exemplo, um primeiro período de atraso no ajuste da temperatura de sulfonato de magnésio é o tempo depois de uma porção de água ou outro ingrediente reativo ser adicionado e antes da adição de sulfonato de magnésio que leva para aquecer a mistura a uma temperatura ou faixas de temperaturas (a primeira temperatura do sulfonato de magnésio). Um primeiro período de atraso da retenção do sulfonato de magnésio é o tempo que a mistura é mantida na primeira temperatura do sulfonato de magnésio antes de ser aquecida ou resfriada para outra temperatura ou antes da adição de pelo menos uma porção do sulfonato de magnésio. Um segundo período de atraso no ajuste da temperatura de sulfonato de magnésio é o tempo depois do primeiro período de atraso da retenção que leva para aquecer ou resfriar a mistura para outra temperatura ou faixa de temperaturas (a segunda temperatura do sulfonato de magnésio). Um segundo período de atraso da retenção do sulfonato de magnésio é o tempo que a mistura é mantida na segunda temperatura do sulfonato de magnésio antes de ser aquecida ou resfriada para outra temperatura ou antes da adição de pelo menos outra porção de sulfonato de magnésio. Períodos de atraso no ajuste da temperatura do sulfonato de magnésio ou períodos de atraso na participação do sulfonato de magnésio adicionais (isto é, um terceiro período de atraso no ajuste da temperatura de sulfonato de magnésio) seguem o mesmo padrão. Geralmente, a duração de cada período de atraso no ajuste da temperatura de sulfonato de magnésio será cerca de 30 minutos a 24 horas ou mais tipicamente cerca de 30 minutos a 5 horas. Entretanto, a duração de qualquer período de atraso no ajuste da temperatura de sulfonato de magnésio variará dependendo do tamanho do lote da graxa, do equipamento usado para misturar e aquecer o lote e do diferencial de temperatura entre a temperatura inicial e a temperatura final, conforme será entendido por versados na técnica. [0060] Geralmente, um período de atraso da retenção do sulfonato de magnésio será seguido ou precedido por um período de atraso no ajuste da temperatura e vice-versa, mas pode haver dois períodos de atraso da retenção consecutivos ou dois períodos de ajuste da temperatura consecutivos. Por exemplo, a mistura pode ser mantida a temperatura ambiente por 30 minutos antes da adição de uma porção de sulfonato de magnésio e depois da adição de água ou um ingrediente reativo (um primeiro período de atraso da retenção do sulfonato de magnésio) e pode continuar a ser mantida na temperatura ambiente por mais uma hora antes da adição de mais sulfonato de magnésio (um segundo período de atraso da retenção do sulfonato de magnésio). Adicionalmente, a mistura pode ser aquecida ou resfriada a uma primeira temperatura antes da adição de pelo menos uma porção do sulfonato de magnésio e depois da adição de água ou outro ingrediente reativo (um primeiro período de ajuste da temperatura do sulfonato de magnésio) e então a mistura é aquecida ou resfriada a uma segunda temperatura depois da qual mais sulfonato de magnésio é adicionado (um segundo período de ajuste da temperatura do sulfonato de magnésio, sem nenhum período da participação nesse tempo). Adicionalmente, uma porção de sulfonato de magnésio não precisa ser adicionada depois de cada período de atraso, mas pode-se pular períodos de atraso antes da adição ou entre as adições. Por exemplo, antes da adição de uma porção do sulfonato de magnésio, a mistura pode ser aquecida a uma temperatura (primeiro período de atraso no ajuste da temperatura de sulfonato de magnésio) e então mantida naquela temperatura por um período de tempo (um primeiro período de atraso da retenção do sulfonato de magnésio) antes de uma subsequente adição de sulfonato de magnésio.

[0061] De acordo com uma modalidade preferida, a primeira temperatura do sulfonato de magnésio pode ser temperatura ambiente ou outra temperatura. Qualquer subsequente temperatura do sulfonato de magnésio pode ser maior ou menor que a temperatura anterior. Se uma porção de sulfonato de magnésio for adicionada a uma mistura incluindo água ou outros ingredientes reativos imediatamente depois de a mistura atingir uma temperatura ou faixas de temperaturas, então não há atraso no tempo da participação do sulfonato de magnésio para aquela temperatura particular e aquela porção do sulfonato de magnésio; mas se outra porção de sulfonato de magnésio for adicionada depois de manter naquela temperatura ou faixas de temperaturas por um período de tempo, então há um atraso no tempo da participação do sulfonato de magnésio para aquela temperatura e aquela porção do sulfonato de magnésio. Uma porção de sulfonato de magnésio pode ser adicionada depois de qualquer período de atraso no ajuste da temperatura de sulfonato de magnésio ou período de atraso da retenção do sulfonato de magnésio e outra porção de sulfonato de magnésio pode ser adicionada depois de outro período de atraso no ajuste da temperatura de sulfonato de magnésio ou período de atraso da retenção do sulfonato de magnésio. Adicionalmente, a adição de água, um ingrediente reativo ou uma porção do mesmo pode ser um ponto de partida para um período de atraso de sulfonato de magnésio e uma subsequente adição de água, o mesmo ingrediente reativo, um ingrediente reativo diferente ou porção do mesmo pode ser um ponto de partida para outro período de atraso de sulfonato de magnésio.

[0062] De acordo com outra modalidade preferida, a quantidade total de sulfonato de magnésio sobrealcalinizado é adicionada em duas partes (um método de adição dividida) conforme descrito no pedido de patente ‘792. A primeira porção sendo adicionada no começo do processo ou próximo a ele (antes de a conversão ser finalizada e preferivelmente antes de a conversão começar) e a segunda parte sendo depois que a estrutura da última graxa foi formada (depois de a conversão ser finalizada ou depois do aquecimento e/ou resfriamento pós-conversão da mistura). Quando um método de adição dividida for usado, é preferido adicionar em torno de 0,1 a 20% de sulfonato de magnésio (com base no peso final da graxa) na primeira parte adicionada antes da conversão, mais preferivelmente em torno de 0,5 a 15% e o mais preferivelmente em torno de 1,0 a 10% na primeira parte. O restante do sulfonato de magnésio, preferivelmente para prover quantidades totais nas faixas indicadas na Tabela 1, seria adicionado depois da conversão. Preferivelmente em torno de 0,25 a 95% do sulfonato de magnésio total é adicionado na primeira parte, mais preferivelmente em torno de 1,0 a 75% do sulfonato de magnésio total e o mais preferivelmente em torno de 10 a 50% do sulfonato de magnésio total é adicionado na primeira parte.

[0063] Um método de adição dividida de sulfonato de magnésio sobrealcalinizado também pode ser combinado com um método de adição de sulfonato de magnésio atrasada. Em um método combinado preferido, uma primeira porção do sulfonato de magnésio sobrealcalinizado não é adicionada muito no início, mas depois de a adição de água ou um ou mais componentes reativos e antes de a conversão começar - com um ou mais períodos de atraso no ajuste da temperatura de sulfonato de magnésio e/ou períodos de atraso na participação do sulfonato de magnésio entre a adição de água ou outros ingredientes reativos e a adição da primeira porção do sulfonato de magnésio. A segunda porção é então adicionada depois de a conversão ser finalizada tanto antes da adição de mais água ou ingrediente(s) reativo(s) adicional(is) (sem períodos de atraso de sulfonato de magnésio adicionais) quanto depois da adição de mais água ou outros componentes reativos (outro período de atraso de sulfonato de magnésio, que pode incluir um ou mais períodos de atraso no ajuste da temperatura de sulfonato de magnésio e/ou períodos de atraso na participação do sulfonato de magnésio).

[0064] De acordo com outra modalidade preferida, um atraso simultâneo do ácido facilitador e um atraso de sulfonato de magnésio são usados. Nesta modalidade, não há sulfonato de magnésio presente quando o ácido facilitador é adicionado a uma mistura inicial de sulfonato de cálcio sobrealcalinizado e óleo de base. A mistura inicial de óleo de base, sulfonato de cálcio sobrealcalinizado e ácido facilitador é suficientemente misturada para permitir que o ácido facilitador reaja com o sulfonato de cálcio sobrealcalinizado antes da adição de qualquer sulfonato de magnésio. Depois deste período de atraso, que é tanto um período de atraso do ácido facilitador quanto um período de atraso de sulfonato de magnésio, pelo menos uma porção do sulfonato de magnésio é adicionada. Os vários tipos e combinações de atrasos previamente descritos são igualmente aplicáveis nesta modalidade com relação ao atraso ou atrasos entre a adição do ácido facilitador e a adição do sulfonato de magnésio. Se o sulfonato de magnésio que é adicionado for somente a primeira de duas porções de sulfonato de magnésio a ser adicionada, com a segunda porção sendo adicionada depois, então um método de adição de sulfonato de magnésio dividida também seria empregado, conforme previamente discutido. O mais preferivelmente, quando um atraso do ácido facilitador e atraso de sulfonato de magnésio são simultâneos, a água não é adicionada como um agente de conversão até depois de pelo menos a primeira porção (ou toda) do sulfonato de magnésio ser adicionada. A importância deste uso combinado específico do método do ácido facilitador atrasado e o método do sulfonato de magnésio atrasado é tal que um uso combinado destes métodos permite que o ácido facilitador reaja com o sulfonato de cálcio, mas não com o sulfonato de magnésio. O atraso entre a adição do ácido facilitador e a primeira porção do sulfonato de magnésio pode ser de 20 a 30 minutos ou mais. Um atraso menor, tal como 20 minutos, ainda se qualificaria como um período de atraso verdadeiro aqui, mesmo sem nenhum ajuste de temperatura. Isto é em virtude de a reação do ácido facilitador com o sulfonato de cálcio (ou sulfonato de magnésio, se uma porção do sulfonato de magnésio for adicionada antes do ácido facilitador de acordo com outra modalidade preferida) tipicamente ser muito fácil e de se esperar que ocorra rapidamente mediante mistura, mesmo em temperaturas ambientes normais. Qualquer atraso intencional entre a adição do ácido facilitador e uma primeira porção (ou toda) do sulfonato de magnésio conforme aqui descrito que suficientemente permite que a reação do ácido facilitador com o sulfonato de cálcio já presente se qualifique como um período de atraso do ácido facilitador e um período de atraso de sulfonato de magnésio. Métodos para a adição de bases contendo cálcio [0065] De acordo com várias modalidades preferidas, a(s) etapa(s) de adição de uma ou mais bases contendo cálcio envolve uma das seguintes: (a) misturar hidroxiapatita de cálcio finamente dividida antes da conversão como a única base contendo cálcio adicionada; (b) misturar hidroxiapatita de cálcio finamente dividida e carbonato de cálcio em uma quantidade suficiente para reagir completamente e neutralizar subsequentemente ácidos complexantes adicionados, de acordo com um modalidade; (c) misturar hidroxiapatita de cálcio finamente dividida e hidróxido de cálcio e/ou óxido de cálcio em uma quantidade suficiente para reagir completamente e neutralizar subsequentemente ácidos complexantes adicionados, com o hidróxido de cálcio adicionado e/ou óxido de cálcio preferivelmente estando presente em uma quantidade de não mais que 90% da basicidade equivalente do hidróxido provido pelo total do hidróxido de cálcio adicionado e/ou óxido de cálcio e a hidroxiapatita de cálcio, de acordo com outra modalidade da invenção; (d) misturar carbonato de cálcio adicionado depois da conversão, de acordo com outra modalidade da invenção; (e) misturar hidroxiapatita de cálcio depois da conversão e em uma quantidade suficiente para completamente reagir e neutralizar quaisquer ácidos complexantes adicionados pós-conversão, ainda de acordo com outra modalidade da invenção; (f) misturar carbonato de cálcio finamente dividido como uma base contendo cálcio sólida e insolúvel em óleo antes da conversão e misturar hidroxiapatita de cálcio finamente dividida e hidróxido de cálcio e/ou óxido de cálcio em uma quantidade insuficiente para reagir completamente e neutralizar subsequentemente ácidos complexantes adicionados, com o hidróxido de cálcio adicionado e/ou óxido de cálcio preferivelmente estando presente em uma quantidade de não mais que 90% da basicidade equivalente do hidróxido provido pelo total do hidróxido de cálcio adicionado e/ou óxido de cálcio e o hidroxiapatita de cálcio, com o carbonato de cálcio previamente adicionado sendo adicionado em uma quantidade suficiente para reagir completamente e neutralizar a porção de quaisquer subsequentemente ácidos complexantes adicionados não neutralizados pela hidroxiapatita de cálcio e hidróxido de cálcio e/ou óxido de cálcio. Estas modalidades podem ser combinadas com o método de atraso do agente de conversão, com a adição de sulfonato de magnésio (todos de uma vez, com um método de adição de sulfonato de magnésio dividida, um método de sulfonato de magnésio atrasado ou uma combinação dos mesmos), com o método da adição de hidróxido de metal alcalino ou qualquer combinação dos mesmos. Métodos de atraso do agente de conversão [0066] Em uma modalidade preferida, que pode ser usada em combinação com qualquer método de adição de sulfonato de magnésio sobrealcalinizado e outros métodos aqui, um método de atraso do agente de conversão é usado. Nesta modalidade, o método compreende estas mesmas etapas descritas anteriormente, exceto que os agentes de conversão compreendem água e pelo menos um agente de conversão não aquoso e existem um ou mais períodos de atraso entre a adição pré-conversão da água e a adição de pelo menos uma porção de um ou mais outros agentes de conversão não aquosos (um método de atraso do agente de conversão). Semelhante a um método de atraso de sulfonato de magnésio, um método de atraso do agente de conversão pode incluir um período de atraso no ajuste da temperatura do agente de conversão ou um período de atraso da retenção do agente de conversão ou ambos. Se mais águia for adicionada pré-conversão para compensar as perdas por evaporação durante o processo de fabricação, essas adições não serão usadas na reinicialização ou determinação dos períodos de atraso e somente a primeira adição de água será usada como o ponto de partida na determinação dos períodos de atraso.

[0067] Os períodos de atraso do agente de conversão podem envolver múltiplos períodos de atraso no ajuste da temperatura e/ou múltiplos períodos de atraso da retenção. Por exemplo, um primeiro período de atraso no ajuste da temperatura do agente de conversão é o tempo depois que a água é adicionada que leva para aquecer a mistura a uma temperatura ou faixas de temperaturas (a temperatura do primeiro agente de conversão). Um primeiro período de atraso da retenção do agente de conversão é o tempo que a mistura é mantida na primeira temperatura do agente de conversão antes de ser aquecida ou resfriada para outra temperatura ou antes da adição de pelo menos uma porção de um agente de conversão não aquoso. Um segundo período de atraso no ajuste da temperatura do agente de conversão é o tempo depois do primeiro período de atraso da retenção do agente de conversão que leva para aquecer ou resfriar a mistura para outra temperatura ou faixa de temperaturas (a segunda temperatura do agente de conversão). Um segundo período de atraso da retenção do agente de conversão é o tempo que a mistura é mantida na segunda temperatura do agente de conversão antes de ser aquecida ou resfriada para outra temperatura ou antes da adição de pelo menos uma porção de um agente de conversão não aquoso. Períodos de atraso no ajuste da temperatura do agente de conversão ou períodos de atraso do agente de conversão da participação adicionais (isto é, um terceiro período de atraso no ajuste da temperatura do agente de conversão) seguem o mesmo padrão. Geralmente, a duração de cada período de atraso no ajuste da temperatura do agente de conversão será cerca de 30 minutos a 24 horas ou mais tipicamente cerca de 30 minutos a 5 horas. Entretanto, a duração de qualquer período de atraso no ajuste da temperatura do agente de conversão variará dependendo do tamanho do lote da graxa, do equipamento usado para misturar e aquecer o lote e do diferencial de temperatura entre a temperatura inicial e a temperatura final, conforme será entendido por versados na técnica. [0068] Geralmente, um período de atraso da retenção do agente de conversão será seguido ou precedido por um período de atraso no ajuste da temperatura do agente de conversão e vice-versa, mas pode haver dois períodos de atraso do agente de conversão da participação consecutivos ou dois períodos de ajuste da temperatura do agente de conversão consecutivos. Por exemplo, a mistura pode ser mantida a temperatura ambiente por 30 minutos antes da adição de um agente de conversão não aquoso (um primeiro período de atraso da retenção do agente de conversão) e pode continuar a ser mantida na temperatura ambiente por mais uma hora antes da adição do mesmo agente de conversão não aquoso ou um diferente (um segundo período de atraso da retenção do agente de conversão). Adicionalmente, a mistura pode ser aquecida ou resfriada a uma primeira temperatura do agente de conversão depois da qual um agente de conversão não aquoso é adicionado (um primeiro período de ajuste da temperatura do agente de conversão) e então a mistura é aquecida ou resfriada a uma segunda temperatura do agente de conversão depois da qual o mesmo agente de conversão não aquoso ou um diferente é adicionado (um segundo período de ajuste da temperatura do agente de conversão, sem nenhum período da participação nesse tempo). Adicionalmente, uma porção de um agente de conversão não aquoso não precisa ser adicionada depois de cada período de atraso, mas pode pular períodos de atraso antes da adição ou entre as adições. Por exemplo, a mistura pode ser aquecida a uma temperatura (primeiro período de atraso no ajuste da temperatura do agente de conversão) e então mantida naquela temperatura por um período de tempo (um primeiro período de atraso da retenção do agente de conversão) antes da adição de qualquer agente de conversão não aquoso.

[0069] De acordo com uma modalidade preferida, a primeira temperatura do agente de conversão pode ser temperatura ambiente ou outra temperatura. Qualquer subsequente temperatura pode ser maior ou menor que a temperatura anterior. A temperatura pré-conversão final (para a produção não pressurizada) será entre cerca de 190 F e 220 F (87,8 e 104,4oC) ou até 230 F (110oC), como a temperatura na qual a conversão em uma caldeira aberta tipicamente ocorre. As temperaturas pré-conversão finais podem ser abaixo de 190 F (87,8oC), entretanto tais condições de processo normalmente resultarão em tempos de conversão significativamente maiores e os rendimentos do espessante também podem ser diminuídos. Se uma porção de um agente de conversão não aquoso for adicionada imediatamente depois de atingir uma temperatura ou faixas de temperaturas, então não haverá atraso no tempo da participação do agente de conversão para aquela temperatura particular e aquela porção do agente de conversão não aquoso; mas se outra porção for adicionada depois da participação naquela temperatura ou faixas de temperaturas por um período de tempo, então haverá um atraso no tempo da participação do agente de conversão para aquela temperatura e aquela porção do agente de conversão não aquoso. Uma porção de um ou mais agentes de conversão não aquosos pode ser adicionada depois de qualquer período de atraso no ajuste da temperatura do agente de conversão ou período de atraso da retenção do agente de conversão e outra porção do mesmo agente de conversão não aquoso ou de um diferente pode ser adicionado depois de outro período de atraso no ajuste da temperatura do agente de conversão ou período de atraso da retenção do agente de conversão.

[0070] De acordo com outra modalidade preferida, pelo menos uma porção de um agente de conversão não aquoso é adicionada depois que a mistura é aquecida na faixa de temperaturas de pré-conversão final entre cerca de 190 F e 230 F (87,8 e 110oC). De acordo com outra modalidade preferida, nenhuma quantidade de agente de conversão não aquoso é adicionada substancialmente ao mesmo tempo em que a água e há pelo menos um período de atraso do agente de conversão antes da adição de qualquer agente de conversão não aquoso. De acordo com outra modalidade preferida, quando pelo menos um dos agentes de conversão não aquosos é um glicol (por exemplo, propileno glicol ou hexileno glicol) ou outro agente de conversão não aquoso não ácido conforme descrito anteriormente, uma porção daquele agente de conversão não aquoso é adicionada substancialmente ao mesmo tempo em que a água e outra porção de agente de conversão não aquoso e todos de quaisquer outros agentes de conversão não aquosos são adicionados depois de pelo menos um período de atraso do agente de conversão. De acordo com outra modalidade preferida, quando ácido acético é adicionado pré-conversão, ele é adicionado substancialmente ao mesmo tempo em que a água e outro agente de conversão não aquoso (diferente) é adicionado depois de um período de atraso do agente de conversão. De acordo com outra modalidade preferida, os álcoois não são usados como agentes de conversão não aquosos.

[0071] De acordo com uma modalidade preferida, todos ou uma porção dos agentes de conversão não aquosos são adicionados em batelada (todos de uma vez, em massa, de forma oposta a uma adição contínua durante o curso de um período de atraso, descrito a seguir) depois de um período de atraso. Entretanto, observa-se que em operações em grande escala ou em escala comercial, levará algum tempo para finalizar a adição em batelada de tais agentes de conversão não aquosos ao lote da graxa em virtude do volume dos materiais envolvidos. Na adição em batelada, o tempo que leva para adicionar o agente de conversão não aquoso à mistura de graxa não é considerado um período de atraso do agente de conversão. Neste caso, qualquer atraso antes da adição daquele agente de conversão não aquoso ou porção do mesmo termina na hora do início da adição em batelada do agente de conversão não aquoso. De acordo com outra modalidade preferida, pelo menos um ou uma porção de um agente de conversão não aquoso é adicionado de uma maneira contínua durante o curso de um período de atraso do agente de conversão (tanto um período de atraso no ajuste da temperatura do agente de conversão quanto um período de atraso da retenção do agente de conversão). Tal adição contínua pode ser lentamente adicionando o agente de conversão não aquoso em uma vazão substancialmente estável ou por adições repetidas, discretas, incrementais durante um período de atraso no ajuste da temperatura do agente de conversão, um período de atraso da retenção do agente de conversão ou ambos. Neste caso, o tempo que leva para completamente adicionar o agente de conversão não aquoso está incluído no período de atraso do agente de conversão, que termina quando a adição de agente de conversão não aquoso é finalizada. Ainda de acordo com outra modalidade preferida, pelo menos uma porção de um agente de conversão não aquoso é adicionada em batelada depois de um período de atraso do agente de conversão e pelo menos outra porção do mesmo agente de conversão não aquoso ou de um diferente é adicionada de uma maneira contínua durante um período de atraso do agente de conversão.

[0072] Embora um período de atraso do agente de conversão no escopo desta invenção possa envolver um período de atraso da retenção que não envolve o aquecimento (por exemplo, onde a mistura foi mantida na temperatura ambiente por um primeiro período de atraso da retenção antes do aquecimento), um período curto de tempo de menos que 15 minutos entre a adição de água como um agente de conversão e a adição de todo(s) o(s) agente(s) de conversão não aquoso(s) sem qualquer aquecimento durante esse período de tempo não é um “atraso do agente de conversão” ou “período de atraso do agente de conversão” da forma aqui usada. Um atraso na adição de qualquer ou todo(s) o(s) agente(s) de conversão não aquoso(s) sem aquecimento durante o período de atraso, para os propósitos desta invenção, deve ser pelo menos cerca de 20 minutos e mais preferivelmente pelo menos cerca de 30 minutos. Um intervalo menor que 20 minutos entre a adição de água e uma porção de um agente de conversão não aquoso, sem aquecimento durante os 20 minutos, mas com um período de atraso da retenção subsequente maior ou subsequente aquecimento antes da adição de outra porção do mesmo ou uma porção ou todo(s) do(s) agente(s) de conversão não aquoso(s) envolve um “período de atraso do agente de conversão” no escopo da invenção. Neste caso, o intervalo curto inicial não é um “período de atraso do agente de conversão”, mas o atraso da retenção subsequente maior ou atraso no ajuste da temperatura antes da adição de um agente de conversão não aquoso é um período de atraso da retenção ou período de atraso no ajuste da temperatura para os propósitos desta invenção. Com relação a um período de atraso de sulfonato de magnésio, um atraso sem aquecimento pode ser menor que 20 minutos, particularmente se o ingrediente adicionado previamente for um ácido (um ingrediente reativo conforme previamente descrito), que reagirá com o sulfonato de cálcio sobrealcalinizado (ou com o sulfonato de cálcio sobrealcalinizado e uma porção previamente adicionada de sulfonato de magnésio) sem precisar de nenhum aquecimento. Em tais casos, o atraso na adição do sulfonato de magnésio será com relação ao ingrediente reativo se a água ainda não tiver sido adicionada.

[0073] Adicionalmente, quando o ácido acético ou ácido 12- hidroxiesteárico são adicionados pré-conversão, estes ácidos terão um papel duplo tanto como agente de conversão quanto ácido complexante. Quando estes ácidos são adicionados juntamente com outro agente de conversão não aquoso mais ativo (tal como um glicol), pode-se considerar que o ácido age principalmente no papel de ácido complexante, com o agente mais ativo tendo o papel principal de agente de conversão. Como tal, quando o ácido acético ou o ácido 12-hidroxiesteárico é adicionado pré-conversão juntamente com um agente de conversão mais ativo, qualquer tempo passado entre a adição de água e qualquer porção do ácido acético ou ácido 12-hidroxiesteárico não é considerado um atraso do agente de conversão, da forma na qual o termo é usado aqui. Neste caso, somente os períodos de atraso no ajuste da temperatura do agente de conversão ou períodos de atraso do agente de conversão da participação entre a adição pré-conversão de água e a adição pré-conversão de qualquer porção do outro agente de conversão não aquoso são considerados atrasos para os propósitos desta invenção. Se o ácido acético ou ácido 12-hidroxiesteárico ou uma combinação dos mesmos for/forem somente agente(s) de conversão não aquoso(s) usado(s), então um período de atraso no ajuste da temperatura do agente de conversão ou período de atraso da retenção do agente de conversão entre a adição pré-conversão de água e a adição pré-conversão de qualquer porção do ácido acético ou ácido 12-hidroxiesteárico seriam um atraso para os propósitos desta invenção.

[0074] Estas modalidades podem ser combinadas com qualquer método de adição à base de cálcio, a adição de sulfonato de magnésio (todos de uma vez, com um método de adição de sulfonato de magnésio dividida, um método de sulfonato de magnésio atrasado ou uma combinação dos mesmos), o método da adição de hidróxido de metal alcalino ou qualquer combinação dos mesmos Métodos de hidróxido de metal alcalino adicionado [0075] Ainda de acordo com outra modalidade preferida, uma graxa de sulfonato de cálcio e magnésio é preparada com hidróxido de metal alcalino adicionado. O hidróxido de metal alcalino é preferivelmente dissolvido em água e a solução adicionada aos outros ingredientes. De acordo com outras modalidades preferidas, quando um hidróxido de metal alcalino é adicionado, uma ou mais das seguintes etapas são incluídas: (a) hidróxido de metal alcalino é dissolvido na água a ser adicionada como um agente de conversão e a água com hidróxido de metal alcalino dissolvido é adicionada toda de uma vez antes da conversão (com mais água adicionada depois no processo para compensar as perdas por evaporação, conforme necessário); (b) (i) uma primeira porção de água é adicionada como um agente de conversão antes da conversão e uma segunda porção de água é adicionada depois da conversão e (ii) o hidróxido de metal alcalino é dissolvido na primeira porção de água ou na segunda porção de água ou ambas; (c) água é adicionada em pelo menos duas etapas de pré-conversão separadas como um agente de conversão, com uma ou mais etapas de ajuste da temperatura, outras etapas de adição de ingrediente(s) ou uma combinação dos mesmos entre a primeira adição de água como um agente de conversão e a segundo adição de água como um agente de conversão e o hidróxido de metal alcalino é dissolvido na adição inicial ou na primeiro adição de água como um agente de conversão ou a segunda ou subsequente adição de água como um agente de conversão ou ambos; (d) pelo menos parte dos ácidos complexantes são adicionados antes do aquecimento; (e) todo o ácido complexante é adicionado antes do aquecimento; (f) quando carbonato de cálcio adicionado é usado como a base contendo cálcio adicionada para reagir com os ácidos complexantes, ele é adicionado antes de qualquer ácido complexante(s); (g) hidroxiapatita de cálcio, hidróxido de cálcio adicionado e carbonato de cálcio adicionado são todos usados como bases contendo cálcio para reagir com os ácidos complexantes; (h) a água com hidróxido de metal alcalino dissolvido é adicionada depois que as bases contendo cálcio são adicionadas e/ou depois que uma porção dos ácidos complexantes pré-conversão é adicionada; e/ou (i) a água com hidróxido de metal alcalino dissolvido (ou hidróxido de metal alcalino adicionado separadamente) é adicionada antes da adição de uma última porção de um ou mais ácidos complexantes. Estas modalidades podem ser combinadas com qualquer método de adição à base de cálcio, o método de atraso do agente de conversão, a adição de sulfonato de magnésio (todos de uma vez, com um método de adição de sulfonato de magnésio dividida, um método de sulfonato de magnésio atrasado ou qualquer combinação dos mesmos) ou qualquer combinação dos mesmos. Métodos de adição de hidróxido de metal alcalino e de atraso do agente de conversão combinados [0076] De acordo com várias modalidades preferidas quando um método de atraso do agente de conversão é combinado com um método da adição de hidróxido de metal alcalino, diferentes variações no período de atraso também podem ser usadas para preparar uma graxa de sulfonato de cálcio e magnésio. Por exemplo, cada das seguintes são modalidades preferidas separadas: (a) pelo menos uma porção de um agente de conversão não aquoso é adicionada à primeira adição de água (substancialmente ao mesmo tempo) e outra porção do mesmo agente de conversão não aquoso e/ou um diferente agente de conversão não aquoso é adicionada depois de pelo menos um período de atraso; (b) nenhuma quantidade de agente de conversão não aquoso é adicionada substancialmente ao mesmo tempo em que a água e há pelo menos um período de atraso antes da adição de qualquer agente de conversão não aquoso: (c) pelo menos uma porção de um agente de conversão não aquoso é adicionada depois que a mistura é aquecida na faixa de temperaturas de pré-conversão final entre cerca de 190 F e 230 F (87,8 a 110 oC) (como a faixa de temperaturas na qual a conversão ocorre em um vaso aberto ou aquecido a uma faixa de temperaturas apropriada na qual a conversão ocorre se preparada em um vaso fechado); (d) quando pelo menos um dos agentes de conversão não aquosos é um glicol (por exemplo, propileno glicol ou hexileno glicol), uma porção do glicol é adicionada substancialmente ao mesmo tempo em que a água e outra porção de glicol e todos dos quaisquer outros agentes de conversão não aquosos são adicionados depois de pelo menos um período de atraso; (e) quando ácido acético é adicionado pré-conversão, ele é adicionado substancialmente ao mesmo tempo em que a água e outro (diferente) agente de conversão não aquoso é adicionado depois de um período de atraso; (f) pelo menos uma porção de um ou mais agentes de conversão não aquosos é adicionada ao final de um ou mais períodos de atraso e outra porção do agente de conversão não aquoso e/ou diferente é adicionada depois de um ou mais períodos de atraso; ou (g) todos de um ou mais agentes de conversão não aquosos são adicionados ao final de um ou mais períodos de atraso.

[0077] Outra modalidade preferida de combinação da adição de sulfonato de magnésio com um método de atraso do agente de conversão e método da adição de hidróxido de metal alcalino compreende: (1) misturar em um vaso de fabricação adequado de graxa os seguintes ingredientes: água como um agente de conversão, um sulfonato de cálcio altamente solúvel em óleo sobrealcalinizado contendo carbonato de cálcio amorfo disperso, opcionalmente uma quantidade apropriada de um óleo de base adequado (se necessário), um ou mais hidróxidos de metal alcalino e opcionalmente pelo menos uma porção de um ou mais agentes de conversão não aquosos para formar uma primeira mistura; (2) misturar ou agitar a primeira mistura, mantendo-a ao mesmo tempo a uma temperatura ou em uma faixa de temperaturas e/ou ajustando a temperatura da primeira mistura para aquecê-la ou resfriá-la para outra(s) temperatura(s) ou faixas de temperaturas durante um ou mais períodos de atraso do agente de conversão; (3) opcionalmente misturar pelo menos uma porção de um ou mais agentes de conversão não aquosos com a primeira mistura depois ou durante um ou mais períodos de atraso do agente de conversão para formar uma segunda mistura; (4) aquecer a primeira mistura (ou segunda mistura se os agentes de conversão não aquosos forem adicionados na etapa 3) a uma temperatura de conversão (preferivelmente nas faixas de 190 F a 230 F (87,8 a 110oC), maior que as faixas típicas de 190 F a 220 F (87,8 a 104,4oC), para um vaso aberto) para formar uma terceira mistura durante o final de um ou mais períodos de atraso do agente de conversão; (5) depois ou durante a etapa 4, mistura todos ou qualquer porção restante (se presente) de um ou mais agentes de conversão não aquosos; e (6) converter a terceira mistura continuando a misturar, mantendo ao mesmo tempo a temperatura na faixa de temperaturas de conversão (preferivelmente 190 F a 230 F (87,8 a 110oC), para um vaso aberto) até que a conversão do carbonato de cálcio amorfo contido no sulfonato de cálcio sobrealcalinizado a carbonato de cálcio muito cristalino finamente dividido seja finalizada; (7) misturar uma ou mais bases contendo cálcio; (8) opcionalmente misturar um ácido facilitador; (9) misturar um ou mais dos ácidos complexantes adequados; e (10) misturar sulfonato de magnésio sobrealcalinizado, (i) de uma vez com o sulfonato de cálcio sobrealcalinizado; (ii) usando um método de atraso de sulfonato de magnésio; ou (iii) usando um método de adição dividida, preferivelmente adicionando pelo menos uma porção do sulfonato de magnésio sobrealcalinizado total à primeira mistura antes da etapa 3. Este processo resulta em uma graxa de sulfonato de cálcio e magnésio complexa preferida.

[0078] A etapa (7) pode ser realizada antes da conversão ou depois da conversão ou alguma porção ou todas de uma ou mais bases contendo cálcio pode ser adicionada antes da conversão e alguma porção ou todas de uma ou mais bases contendo cálcio pode ser adicionada depois da conversão. A etapa (8) pode ser realizada a qualquer momento antes da conversão. A etapa (9) pode ser realizada antes da conversão ou depois da conversão ou alguma porção ou todos de um ou mais dos ácidos complexantes pode ser adicionado antes da conversão e alguma porção ou todos de um ou mais dos ácidos complexantes adicionados depois da conversão. O mais preferivelmente, este método de adição atrasada de álcali/agente de conversão combinado é realizado em um vaso aberto, mas também pode ser realizada em um vaso pressurizado. O mais preferivelmente, um ou mais hidróxidos de metal alcalino são dissolvidos na água para ser usada como um agente de conversão antes da adição deles na etapa (1). Alternativamente, o hidróxido de metal alcalino pode ser omitido da etapa (1) e pode ser dissolvido em água e a solução adicionada em uma etapa posterior antes da conversão ou depois da conversão.

[0079] Para qualquer as modalidades preferidas dos métodos de adição atrasada de álcali/agente de conversão combinados aqui descritas, qualquer porção de um agente de conversão não aquoso adicionado nas etapas 1, 3, e/ou 5 pode ser o mesmo agente de conversão não aquoso que o adicionado na outra etapa ou etapas ou diferente de qualquer agente de conversão não aquoso adicionado em outra etapa ou etapas. Desde que pelo menos uma porção de pelo menos um agente de conversão não aquoso seja adicionado depois de um período de atraso do agente de conversão (na etapa 3 ou etapa 5), outra porção do mesmo e/ou pelo menos uma porção de um agente de conversão não aquoso ou agentes diferentes pode ser adicionada em qualquer combinação das etapas 1, 3, e/ou 5. De acordo com outras modalidades preferidas dos métodos de adição atrasada de álcali/agente de conversão combinados, as etapas compreendem adicionalmente: (a) todos de um ou mais dos agentes de conversão não aquosos são misturados depois do período de atraso final na etapa 5, com nenhum deles sendo adicionado durante as etapas 1 ou 3; (b) pelo menos uma porção de um ou mais agentes de conversão não aquosos é adicionada à primeira mistura na etapa 1 antes de qualquer atraso e pelo menos uma porção do mesmo agente de conversão não aquoso ou um diferente é adicionada na etapa 3 e/ou na etapa 5; (c) nenhum agente de conversão não aquoso é adicionado na primeira mistura e pelo menos uma porção de um ou mais agentes de conversão não aquosos é adicionada na etapa 3 e na etapa 5; (d) pelo menos uma porção de um ou mais agentes de conversão não aquosos é adicionada depois ou durante um período de atraso do agente de conversão na etapa 3 e pelo menos uma porção do mesmo agente de conversão não aquoso ou de um diferente é adicionada depois ou durante outro período de atraso do agente de conversão (um segundo período de atraso do agente de conversão na etapa 3 e/ou um período de atraso final na etapa 5); e/ou (e) pelo menos uma porção de um ou mais agentes de conversão não aquosos é adicionada depois de um ou mais atrasos do agente de conversão na etapa 3, mas nenhum agente de conversão não aquoso é adicionado depois do período de atraso final do agente de conversão na etapa 5.

[0080] A ordem das etapas (2) a (6) para preparar uma graxa complexa é um aspecto importante da invenção com relação às modalidades incluindo o método de adição de álcali/atrasada combinado. Certos outros aspectos do processo não são essenciais para obter uma composição de graxa de sulfonato de cálcio e magnésio preferida de acordo com a invenção. Por exemplo, a ordem na qual as das bases contendo cálcio são adicionadas uma com relação à outra não é essencial. Também, a temperatura na qual a água como um agente de conversão e bases contendo cálcio são adicionados não é essencial de maneira a se obter uma graxa aceitável, mas é preferido que elas sejam adicionadas antes que a temperatura atinja 190 F a 200 F (87,8 a 93,3oC) (ou outra faixa de temperaturas na qual a conversão ocorre ao se preparar em um vaso fechado). Quando mais que um ácido complexante é usado, a ordem na qual eles são adicionados tanto antes quanto depois da conversão geralmente também não é essencial.

[0081] Outra modalidade preferida do método de adição de álcali/atrasada compreende as etapas de: misturar em um vaso de fabricação adequado de graxa um sulfonato de cálcio altamente solúvel em óleo sobrealcalinizado contendo carbonato de cálcio amorfo disperso e uma quantidade de óleo de base adequado (se necessário) e começar a misturar. Então, um ou mais ácidos facilitadores são adicionados e misturados, preferivelmente por cerca de 20 a 30 minutos. Então toda a hidroxiapatita de cálcio é adicionada, seguido por uma porção do hidróxido de cálcio e então todo o carbonato de cálcio, que é misturado por mais 20 a 30 minutos. Em seguida, uma porção do ácido acético e uma porção do ácido 12-hidroxiesteárico são adicionadas e misturadas por mais 20 a 30 minutos (observa-se que estes ingredientes podem ser agentes de conversão, mas uma vez que eles são adicionados antes da água, não há período de atraso do agente de conversão com relação a eles). Então, a água usada como um agente de conversão, com uma pequena quantidade de um hidróxido de metal alcalino dissolvida na água, é adicionada e misturada, aquecendo ao mesmo tempo a uma temperatura entre 190 F e 230 F (87,8 e 110oC) (um primeiro período de atraso no ajuste da temperatura e o período de atraso final). Então todo hexileno glicol é adicionado como um agente de conversão não aquoso. A mistura é convertida continuando a misturar, mantendo ao mesmo tempo a temperatura na faixa de temperaturas de conversão (preferivelmente 190 F a 230 F (87,8 a 110oC), para um vaso aberto) até que a conversão do carbonato de cálcio amorfo contido no sulfonato de cálcio sobrealcalinizado a carbonato de cálcio cristalino muito finamente dividido seja finalizada. Depois da conversão, o hidróxido de cálcio restante é adicionado e misturado por cerca de 20 a 30 minutos. Então, o ácido acético restante e o ácido 12-hidroxiesteárico restante são adicionados e misturados durante cerca de 30 minutos. Em seguida, o ácido bórico disperso em água é adicionado seguido por adição lenta e gradual de ácido fosfórico. A mistura é então aquecida para remover água e voláteis, resfriada e mais óleo de base é adicionado conforme necessário e a graxa é triturada conforme descrito a seguir. Sulfonato de magnésio sobrealcalinizado também é adicionado, seja de uma vez com o sulfonato de cálcio sobrealcalinizado e óleo de base no início, usando um método de adição atrasada de sulfonato de magnésio, um método de adição dividida ou uma combinação de uma adição atrasada de sulfonato de magnésio e método de adição dividida. Aditivos adicionais podem ser adicionados durante as etapas de aquecimento ou resfriamento finais.

[0082] De acordo com outra modalidade preferida do método de adição de álcali/atrasada, as etapas e ingredientes são os mesmos destacados anteriormente, exceto que depois da adição da água como um agente de conversão e antes da adição de todo hexileno glicol como um agente de conversão não aquoso, a mistura é aquecida em torno de 160 F (71,1oC) (um primeiro período de atraso no ajuste da temperatura do agente de conversão) e mantida nesta temperatura em torno de 30 minutos (um primeiro período de atraso da retenção do agente de conversão) antes de continuar a aquecer entre 190 F e 230 F (87,8 a 110oC) (um agente de conversão segundo período de atraso no ajuste da temperatura e o período de atraso final).

[0083] Estas modalidades do método de adição de hidróxido de metal alcalino e de atraso do agente de conversão combinado podem ser combinadas com qualquer método de adição à base de cálcio e/ou a adição de sulfonato de magnésio (todos de uma vez, com um método de adição de sulfonato de magnésio dividida, um método de sulfonato de magnésio atrasado ou qualquer combinação dos mesmos).

[0084] As modalidades preferidas dos métodos aqui podem ocorrer em uma caldeira tanto aberta quanto fechada conforme comumente usados para a fabricação de graxa. O processo de conversão pode ser alcançado em pressão atmosférica normal ou mediante pressão em uma caldeira fechada. A fabricação em caldeiras abertas (vasos não sob pressão) é preferida, uma vez que tal equipamento de fabricação de graxa é comumente disponível. Para os propósitos desta invenção, um vaso aberto é qualquer vaso com ou sem uma tampa ou porta na parte superior, desde que qualquer tampa ou porta na parte superior como esta não seja vedada à vapor, de maneira tal que pressão significativa não possa ser gerada durante o aquecimento. O uso de um vaso aberto como este com a tampa ou porta na parte superior fechada durante o processo de conversão ajudará a reter o nível necessário de água como um agente de conversão, geralmente permitindo uma temperatura de conversão no ponto de ebulição da água ou mesmo acima dele. Tais temperaturas de conversão superiores podem resultar em melhorias adicionais no rendimento do espessante tanto para graxas simples quanto para complexas de sulfonato de cálcio, conforme será entendido por versados na técnica. A fabricação em caldeira pressurizadas também pode ser usada e pode resultar em melhorias ainda maiores no rendimento do espessante, mas os processos pressurizados podem ser mais complicados e difíceis de controlar. Adicionalmente, a fabricação das graxas de sulfonato de cálcio e magnésio em caldeira pressurizadas pode resultar em problemas de produtividade. O uso de reações pressurizadas pode ser importante para certos tipos de graxas (tais como graxas de poliureia) e a maioria das fábricas de graxa terá somente um número limitado de caldeiras pressurizadas disponíveis. O uso de uma caldeira pressurizada para preparar graxas de sulfonato de cálcio e magnésio, onde as reações pressurizadas não são tão importantes, pode limitar a capacidade da fábrica de preparar outras graxas onde as reações são importantes. Estes problemas são evitados com vaso abertos.

[0085] As composições de graxa de sulfonato de cálcio e magnésio sobrealcalinizado e métodos para preparar tais composições de acordo com várias modalidades da invenção são descritos e explicados adicionalmente com relação aos seguintes exemplos. O sulfonato de cálcio sobrealcalinizado usado nos Exemplos 12 e 13 foi um sulfonato de cálcio sobrealcalinizado de boa qualidade. O sulfonato de cálcio sobrealcalinizado usado em todos os outros exemplos foi um sulfonato de cálcio de qualidade ruim semelhante aos usados nos Exemplos 10 e 11 da patente ‘406.

[0086] Exemplo 1 - (Exemplo de referência - Sem atraso do ácido facilitador e sem adição de sulfonato de magnésio). Uma graxa complexa de sulfonato de cálcio foi preparada usando uma composição de hidroxiapatita de cálcio conforme descrito na patente ‘406. Nenhum sulfonato de magnésio sobrealcalinizado foi adicionado neste exemplo. Adicionalmente, nem o método do agente de conversão não aquoso atrasado nem o método da adição de hidróxido de metal alcalino foi usado. Este exemplo é o mesmo que o Exemplo 8 do pedido de patente ‘473.

[0087] A graxa foi preparada como se segue: 264,98 gramas de sulfonato de cálcio solúvel em óleo sobrealcalinizado 400 TBN foram adicionados a um vaso de mistura aberto seguido por 378,68 gramas de um óleo de base parafínico do grupo 1 de solvente neutro que tem uma viscosidade de cerca de 600 SUS a 100 F (37,8oC) e 11,10 gramas de PAO que tem uma viscosidade de 4 cSt a 100°C. O sulfonato de cálcio solúvel em óleo sobrealcalinizado 400 TBN foi um sulfonato de cálcio de qualidade ruim semelhante ao descrito anteriormente e usado nos Exemplos 10 e 11 da patente ‘406. A mistura sem aquecimento começou usando uma pá de mistura planetária. Então, 23,96 gramas de um ácido C12 alquilbenzeno sulfônico principalmente foram adicionados. Depois da mistura por 20 minutos, 50,62 gramas de hidroxiapatita de cálcio com um tamanho de partícula médio abaixo de 5 microns e 3,68 gramas de hidróxido de cálcio de pureza com grau alimentício que tem um tamanho de partícula médio abaixo de 5 microns foram adicionados e foram misturados naturalmente por 30 minutos. O curto tempo de mistura sem aquecimento entre a adição do ácido facilitador e o hidroxiapatita de cálcio não é considerado um período de atraso da retenção do ácido facilitador em virtude de a hidroxiapatita de cálcio (o próximo ingrediente adicionado) ser considerada não reativa com o ácido facilitador e houve somente 20 minutos entre a adição do ácido facilitador e a hidroxiapatita de cálcio. Se o próximo ingrediente adicionado for considerado reativo (um sulfonato de magnésio como este), então, este curto tempo de mistura sem aquecimento poderia ter sido um período de atraso da retenção do ácido facilitador. Adicionalmente, se o curto tempo de mistura de 20 minutos envolver aquecimento ou for um tempo de mistura mais longo, ele seria considerado um período de atraso do ácido facilitador independente de qual ingrediente é o próximo ingrediente adicionado.

[0088] Então, 0,84 grama de glacial ácido acético e 10,56 gramas de ácido 12-hidroxiesteárico foram adicionados e foram misturados naturalmente por 10 minutos. Então, 55,05 gramas de carbonato de cálcio finamente dividido com um tamanho de partícula médio abaixo de 5 microns foram adicionados e foram misturados naturalmente por 5 minutos. Então, 13,34 gramas de hexileno glicol e 39,27 gramas de água foram adicionados. A mistura foi aquecida até que a temperatura atingisse 190 F (87,8oC). A temperatura foi mantida entre 190 F (87,8oC) e 200 F (93,3oC) por 45 minutos até que a espectroscopia de infravermelho transformada de Fourier (FTIR) indicasse que a conversão do carbonato de cálcio amorfo a carbonato de cálcio cristalino (calcita) ocorreu. Então, 7,34 gramas do mesmo hidróxido de cálcio foram adicionados e foram misturados naturalmente por 10 minutos. Então, 1,59 gramas de ácido acético glacial foram adicionados seguido por 27,22 gramas de ácido 12-hidroxiesteárico. Depois que o ácido 12-hirdoxiesteárico se fundiu e foi misturado na graxa, 9,37 gramas de ácido bórico foram misturados em 50 gramas de água quente e a mistura foi adicionada à graxa.

[0089] Devido à dureza da graxa, mais 62,29 gramas do mesmo óleo de base parafínico foram adicionados. Então, 17,99 gramas de uma solução 75% de ácido fosfórico em água foram adicionados e foram misturados naturalmente no reagente. Mais 46,90 gramas de óleo de base parafínico foram adicionados. A mistura foi então aquecida com uma manta de aquecimento elétrica mantendo a agitação. Quando a graxa atingiu 300 F (148,9oC), 22,17 gramas de um copolímero estireno-alquileno foram adicionados como um sólido formado de migalhas. A graxa foi aquecida adicionalmente a cerca de 390 F (198,9oC) em cujo tempo todo o polímero foi fundido e completamente dissolvido na mistura de graxa. A manta de aquecimento foi removida e a graxa resfriou naturalmente por agitação contínua ao ar livre. Quando a graxa resfriou para 300 F (148,9oC), 33,30 gramas de sulfato de cálcio anidro grau alimentício que tem um tamanho de partícula médio abaixo de 5 microns foram adicionados. Quando a temperatura da graxa resfriou para 200 F (93,3oC), 2,27 gramas de um antioxidante de aril amina e 4,46 gramas de um polímero de poli-isobutileno foram adicionados. Mais 55,77 gramas do mesmo óleo de base parafínico foram adicionados. A mistura continuou até que a graxa atingisse uma temperatura de 170 F (76,7oC). A graxa foi então removida do misturador e passou três vezes em um moinho de três rolos para obter uma textura homogênea uniforme final. A graxa teve uma penetração trabalhada com 60 golpes de 281. A porcentagem de sulfonato de cálcio solúvel em óleo sobrealcalinizado na graxa final foi 24,01%. O ponto de gota foi >650 F (343,3oC).

[0090] Exemplo 2 - (Exemplo de referência - Sem atraso do ácido facilitador e sem adição de sulfonato de magnésio, mas o método de atraso do agente de conversão usado). Uma graxa complexa de sulfonato de cálcio foi preparada usando uma composição de hidroxiapatita de cálcio conforme descrito na patente ‘406 e semelhante ao Exemplo 1, exceto que um método de agente de conversão atrasado foi usado. A adição do hexileno glicol foi atrasada até que a graxa fosse aquecida a cerca de 190 F (87,8oC) a 200 F (93,3oC) e mantida nessa temperatura por 30 minutos. Nenhum sulfonato de magnésio sobrealcalinizado foi adicionado para substituir parte do sulfonato de cálcio sobrealcalinizado neste exemplo. O método da adição de hidróxido de metal alcalino não foi usado. Este exemplo é o mesmo que o Exemplo 9 do pedido de patente ‘473.

[0091] A graxa foi preparada como se segue: 264,04 gramas de sulfonato de cálcio solúvel em óleo sobrealcalinizado 400 TBN foram adicionados a um vaso de mistura aberto seguido por 378,21 gramas de um óleo de base parafínico do grupo 1 de solvente neutro que tem uma viscosidade de cerca de 600 SUS a 100 F (37,8oC) e 11,15 gramas de PAO que tem uma viscosidade de 4 cSt a 100°C. O sulfonato de cálcio solúvel em óleo sobrealcalinizado 400 TBN foi o mesmo que foi usado na graxa do Exemplo 1 anterior, isto é, um sulfonato de cálcio de qualidade ruim semelhante ao descrito anteriormente e usado nos Exemplos 10 e 11 da patente ‘406. A mistura sem aquecimento começou usando uma pá de mistura planetária. Então, 23,91 gramas de um ácido C12 alquilbenzeno sulfônico principalmente foram adicionados. Depois da mistura por 20 minutos (novamente, não um período de atraso do ácido facilitador em virtude de o próximo ingrediente ser hidroxiapatita de cálcio), 50,60 gramas de hidroxiapatita de cálcio com um tamanho de partícula médio abaixo de 5 microns e 3,61 gramas de hidróxido de cálcio de pureza com grau alimentício que tem um tamanho de partícula médio abaixo de 5 microns foram adicionados e foram misturados naturalmente por 30 minutos. Então, 0,83 grama de ácido acético glacial e 10,56 gramas de ácido 12-hidroxiesteárico foram adicionados e foram misturados naturalmente por 10 minutos. Então, 55,05 gramas de carbonato de cálcio finamente dividido com um tamanho de partícula médio abaixo de 5 microns foram adicionados e foram misturados naturalmente por 5 minutos. Então, 38,18 gramas de água foi adicionado. A mistura foi aquecida até que a temperatura atingisse 190 F (87,8oC). Isto representa um atraso no ajuste da temperatura do agente de conversão conforme descrito no pedido de patente ‘473. A temperatura foi mantida entre 190 F (87,8oC) e 200 F (93,3oC) por 30 minutos. Isto representa um atraso na participação do agente de conversão conforme descrito no pedido de patente ‘473. Então, 13,31 gramas de hexileno glicol foram adicionados. A temperatura foi mantida entre 190 F (87,8oC) e 200 F (93,3oC) por 45 minutos até que a espectroscopia de infravermelho transformada de Fourier (FTIR) indicasse que a conversão do carbonato de cálcio amorfo a carbonato de cálcio cristalino (calcita) ocorreu. Mais 16 mL de água foram adicionados para substituir a água que foi perdida durante a evaporação. Então, 7,39 gramas do mesmo hidróxido de cálcio foram adicionados e foram misturados naturalmente por 10 minutos. Então, 1,65 gramas de ácido acético glacial foi adicionado seguido por 27,22 gramas de ácido 12-hidroxiesteárico. Depois que o ácido 12-hirdoxiesteárico se fundiu e foi misturado na graxa, mais 54,58 gramas do mesmo óleo de base parafínico foram adicionados devido à graxa ficar mais pesada. Então, 9,36 gramas de ácido bórico foram misturados em 50 gramas de água quente e a mistura foi adicionada à graxa.

[0092] Devido à dureza da graxa, mais 59,05 gramas do mesmo óleo de base parafínico foram adicionados. Então, 18,50 gramas de uma solução 75% de ácido fosfórico em água foram adicionados e foram misturados naturalmente no reagente. Mais 52,79 gramas de óleo de base parafínico foram adicionados. A mistura foi então aquecida com uma manta de aquecimento elétrica mantendo a agitação. Quando a graxa atingiu 300 F (148,9oC), 22,25 gramas de um copolímero estireno-alquileno foram adicionados como um sólido formado de migalhas. A graxa foi aquecida adicionalmente a cerca de 390 F (198,9oC) em cujo tempo todo o polímero foi fundido e completamente dissolvido na mistura de graxa. A manta de aquecimento foi removida e a graxa resfriou naturalmente por agitação contínua ao ar livre. Quando a graxa resfriou para 300 F (148,9oC), 33,15 gramas de sulfato de cálcio anidro grau alimentício que tem um tamanho de partícula médio abaixo de 5 microns foram adicionados. Quando a temperatura da graxa resfriou para 200 F (93,3oC), 2,29 gramas de um antioxidante de aril amina e 4,79 gramas de um polímero de poli-isobutileno foram adicionados. Mais 108,11 gramas do mesmo óleo de base parafínico foram adicionados. A mistura continuou até que a graxa atingisse uma temperatura de 170 F (76,7oC). A graxa foi então removida do misturador e passou três vezes em um moinho de três rolos para obter uma textura homogênea uniforme final. A graxa teve uma penetração trabalhada com 60 golpes de 272. A porcentagem de sulfonato de cálcio solúvel em óleo sobrealcalinizado na graxa final foi 21,78%. O ponto de gota foi >650 F (343,3oC). Conforme pode-se ver, esta graxa teve um melhor rendimento do espessante comparada à graxa do Exemplo 1. As graxas dos Exemplos 1 e 2 servem como graxas de referência para os subsequentes exemplos de graxa que incluem sulfonato de magnésio sobrealcalinizado.

[0093] Exemplo 3 - (Exemplo de referência - Sem atraso do ácido facilitador, mas com adição de sulfonato de magnésio dividida, método de atraso do agente de conversão e adição de hidróxido de metal alcalino usados). Uma graxa foi preparada usando um método de adição dividida de sulfonato de magnésio combinado com um método de atraso do agente de conversão e adição de hidróxido de metal alcalino para a comparação com outros exemplos de graxa. Especificamente, esta graxa teve somente 23,3% do sulfonato de magnésio sobrealcalinizado total adicionado no início antes da conversão. O sulfonato de magnésio sobrealcalinizado restante foi adicionado depois da conversão, depois da reação de todos os ácidos complexantes restantes, logo antes do aquecimento do lote na sua temperatura de processamento no topo de 390 F (198,9oC). A concentração de hidróxido de lítio na graxa final foi 0,11% (em peso).

[0094] A graxa foi preparada como se segue: 264,20 gramas de sulfonato de cálcio solúvel em óleo sobrealcalinizado 400 TBN foram adicionados a um vaso de mistura aberto seguido por 348,22 gramas de um óleo de base parafínico do grupo 1 de solvente neutro que tem uma viscosidade de cerca de 600 SUS a 100 F (37,8oC) e 11,65 gramas de PAO que tem uma viscosidade de 4 cSt a 100°C. O sulfonato de cálcio solúvel em óleo sobrealcalinizado 400 TBN foi um sulfonato de cálcio de qualidade ruim. Então, 27,01 gramas de um 400 TBN sulfonato de magnésio sobrealcalinizado foi adicionado (uma primeira porção de sulfonato de magnésio adicionada antes da conversão). Este foi o mesmo sulfonato de magnésio sobrealcalinizado usado nas graxas do exemplo anterior, sulfonato de magnésio “A” como usado no pedido de patente ‘792. A mistura sem aquecimento começou usando uma pá de mistura planetária. Depois de 15 minutos, 26,56 gramas de um ácido C12 alquilbenzeno sulfônico principalmente foram adicionados. Depois da mistura por 20 minutos, 50,64 gramas de hidroxiapatita de cálcio com um tamanho de partícula médio abaixo de 5 microns e 3,68 gramas de hidróxido de cálcio de pureza com grau alimentício que tem um tamanho de partícula médio abaixo de 5 microns foram adicionados e foram misturados naturalmente por 30 minutos. Então, 0,91 gramas de ácido acético glacial e 10,61 gramas de ácido 12-hidroxiesteárico foram adicionados e foram misturados naturalmente por 10 minutos. Então, 55,09 gramas de carbonato de cálcio finamente dividido com um tamanho de partícula médio abaixo de 5 microns foram adicionados e foram misturados naturalmente por 5 minutos. Então, 1,32 gramas de hidróxido de lítio mono-hidratado em pó foi dissolvido em 42,19 gramas de água e a solução foi adicionada ao lote. A mistura foi aquecida até que a temperatura atingisse 190 F (87,8oC) a 200 F (93,3oC) (um período de atraso no ajuste da temperatura do agente de conversão). O lote foi misturado nesta temperatura por 30 minutos (um período de atraso da retenção do agente de conversão). Então, 30 mL de água e 29,28 gramas de hexileno glicol foram adicionados.

[0095] Depois de 20 minutos, o lote começou a visivelmente ficar espesso. Durante os próximos 45 minutos, mais 70 mL de água foram adicionados para substituir a água perdida devido à evaporação.

Espectroscopia por Infravermelho transformada de Fourier (FTIR) então, indicou que a conversão do carbonato de cálcio amorfo a carbonato de cálcio cristalino (calcita) ocorreu. Uma porção de 7,44 gramas do mesmo hidróxido de cálcio foi adicionada e foi misturada naturalmente por cerca de 10 minutos. Então, 1,74 gramas de ácido acético glacial foram adicionados seguido por 27,14 gramas de ácido 12-hidroxiesteárico. A graxa foi misturada por 15 minutos até que o ácido 12-hidroxiesteárico fosse fundido e misturado na graxa. Durante este tempo, 40,79 gramas do mesmo óleo de base parafínico foram adicionados na medida em que a graxa continuou a ficar mais pesada. Então, 9,35 gramas de ácido bórico foram misturados em 50 gramas de água quente e a mistura foi adicionada à graxa. Então, 17,72 gramas de uma solução 75% de ácido fosfórico em água foram adicionados e foram misturados naturalmente no reagente. Mais 22,76 gramas do mesmo óleo de base parafínico foram adicionados. Então, mais 86,77 gramas do mesmo sulfonato de magnésio sobrealcalinizado foram adicionados (uma segunda porção de sulfonato de magnésio adicionada depois da conversão).

[0096] A mistura foi então aquecida com uma manta de aquecimento elétrica mantendo a agitação. Quando a graxa atingiu 300 F (148,9oC), 22,22 gramas de um copolímero estireno-alquileno foram adicionados como um sólido formado de migalhas. A graxa foi aquecida adicionalmente a cerca de 390 F (198,9oC) em cujo tempo todo o polímero foi fundido e completamente dissolvido na mistura de graxa. A manta de aquecimento foi removida e a graxa resfriou naturalmente por agitação contínua ao ar livre. Quando a graxa resfriou para 300 F (148,9oC), 33,35 gramas de sulfato de cálcio anidro grau alimentício que tem um tamanho de partícula médio abaixo de 5 microns foram adicionados. Quando o lote foi resfriado a 170 F (76,7oC), 2,50 gramas de um antioxidante de aril amina e 4,85 gramas de um polímero de poli-isobutileno foram adicionados. Mais 102,08 gramas do mesmo óleo de base parafínico foram adicionados. Depois de passar três vezes através de um moinho de três rolos, a graxa final teve uma penetração trabalhada com 60 golpes de 275. A porcentagem de sulfonato de cálcio solúvel em óleo sobrealcalinizado na graxa final foi 20,68%. O ponto de gota foi 637 F (336.11°C).

[0097] Exemplo 4 - (Adição atrasada do ácido facilitador; Adição dividida de sulfonato de magnésio; Adição atrasada do agente de conversão; Adição de hidróxido de metal alcalino). Uma graxa de sulfonato de cálcio e magnésio complexa foi obtida usando um método de atraso do ácido facilitador em combinação com um método de adição dividida de sulfonato de magnésio, adição atrasada do agente de conversão e adição de hidróxido de metal alcalino. Esta graxa é semelhante à graxa no Exemplo 3, exceto que um método de atraso do ácido facilitador foi usado. A razão das quantidades totais de sulfonato de cálcio sobrealcalinizado para sulfonato de magnésio sobrealcalinizado foi cerca de 70/30, com a razão de pré-conversão inicial de sulfonato de magnésio sobrealcalinizado para sulfonato de cálcio sobrealcalinizado foi cerca de 90/10 usando um método de adição dividida. A segunda porção de sulfonato de magnésio sobrealcalinizado foi adicionada depois que todos os ácidos complexantes foram adicionados e reagiram, mas logo antes do aquecimento do lote na sua temperatura do topo. Depois que o DDBSA (ácido facilitador) foi adicionado, a mistura inicial se precipitou ser perturbação por 16 horas antes de preceder a próxima etapa e adição do próximo ingrediente.

[0098] A graxa foi preparada como se segue: 264,22 gramas de sulfonato de cálcio solúvel em óleo sobrealcalinizado 400 TBN foram adicionados a um vaso de mistura aberto seguido por 348,81 gramas de um óleo de base parafínico do grupo 1 de solvente neutro que tem uma viscosidade de cerca de 600 SUS a 100 F (37,8oC) e 11,14 gramas de PAO que tem uma viscosidade de 4 cSt a 100°C. O sulfonato de cálcio solúvel em óleo sobrealcalinizado 400 TBN foi um sulfonato de cálcio de qualidade ruim.

Então, 26,41 gramas de um 400 TBN sulfonato de magnésio sobrealcalinizado foram adicionados. Este foi o mesmo sulfonato de magnésio sobrealcalinizado usado na graxa do Exemplo 3 anterior, sulfonato de magnésio “A.” A mistura sem aquecimento começou usando uma pá de mistura planetária. Depois de 15 minutos, 26,79 gramas de um ácido C12 alquilbenzeno sulfônico principalmente foram adicionados. O lote foi misturado por 30 minutos. Então, a mistura foi interrompida e nada mais foi feito no lote por 16 horas (um primeiro atraso na titulação do ácido facilitador. Na manhã seguinte, a mistura do lote começou. Então, 50,60 gramas de hidroxiapatita de cálcio com um tamanho de partícula médio abaixo de 5 microns e 3,61 gramas de hidróxido de cálcio de pureza com grau alimentício que tem um tamanho de partícula médio abaixo de 5 microns foram adicionados e foram misturados naturalmente por 30 minutos. Então, 0,91 gramas de ácido acético glacial e 10,68 gramas de ácido 12-hidroxiesteárico foram adicionados e foram misturados naturalmente por 10 minutos. Então, 55,04 gramas de carbonato de cálcio finamente dividido com um tamanho de partícula médio abaixo de 5 microns foram adicionados e foram misturados naturalmente por 5 minutos.

[0099] Então, 1,32 gramas de hidróxido de lítio mono-hidratado em pó foi dissolvido em 42,25 gramas de água e a solução foi adicionada ao lote. A mistura foi aquecida até que a temperatura atingisse 190 F (87,8 oC) a 200 F (93,3 oC) (um primeiro atraso no ajuste da temperatura do agente de conversão). O lote foi misturado nesta temperatura por 30 minutos (um primeiro período de atraso da retenção do agente de conversão). Então, 30 mL de água e 29,59 gramas de hexileno glicol foram adicionados. Depois de 25 minutos, o lote começou a visivelmente ficar espesso. Durante os próximos 45 minutos, mais 50 mL de água foi adicionada para substituir a água perdida devido à evaporação. Espectroscopia por Infravermelho transformada de Fourier (FTIR) então, indicou que a conversão do carbonato de cálcio amorfo a carbonato de cálcio cristalino (calcita) ocorreu. Uma porção de 7,46 gramas do mesmo hidróxido de cálcio foi adicionada e foi misturada naturalmente por cerca de 10 minutos. Então, 1,73 grama de ácido acético glacial foi adicionado seguido por 27,06 gramas de ácido 12-hidroxiesteárico. A graxa foi misturada por 10 minutos até que o ácido 12-hidroxiesteárico fosse fundido e misturado na graxa. Então, 9,36 gramas de ácido bórico foram misturados em 50 gramas de água quente e a mistura foi adicionada à graxa. Mais 70,03 gramas do mesmo óleo de base parafínico foram adicionados na medida em que a graxa continuou a ficar mais pesada. Então, 17,66 gramas de uma solução 75% de ácido fosfórico em água foram adicionados e foram misturados naturalmente no reagente. Então, mais 86,77 gramas do mesmo sulfonato de magnésio sobrealcalinizado foram adicionados.

[00100] A mistura foi então aquecida com uma manta de aquecimento elétrica mantendo a agitação. Quando a graxa atingiu 300 F (148,9oC), 22,60 gramas de um copolímero estireno-alquileno foram adicionados como um sólido formado de migalhas. A graxa foi aquecida adicionalmente a cerca de 390 F (198,9oC) em cujo tempo todo o polímero foi fundido e completamente dissolvido na mistura de graxa. A manta de aquecimento foi removida e a graxa resfriou naturalmente por agitação contínua ao ar livre. Quando a graxa resfriou para 300 F (148,9oC), 33,00 gramas de sulfato de cálcio anidro grau alimentício que tem um tamanho de partícula médio abaixo de 5 microns foram adicionados. Quando o lote foi resfriado a 170 F (76,7oC), 2,22 gramas de um antioxidante de aril amina e 4,59 gramas de um polímero de poli-isobutileno foram adicionados. Mais 188,39 gramas do mesmo óleo de base parafínico foram adicionados. A graxa foi então removida do misturador e passou três vezes em um moinho de três rolos para obter uma textura homogênea uniforme final. A graxa teve uma penetração trabalhada com 60 golpes de 283. A porcentagem de sulfonato de cálcio solúvel em óleo sobrealcalinizado na graxa final foi 20,32%. O ponto de gota foi >650 F (343,3oC).

[00101] Exemplo 5 - (Adição atrasada do ácido facilitador; Adição dividida de sulfonato de magnésio; Adição atrasada do agente de conversão; Adição de hidróxido de metal alcalino). Outra graxa foi preparada semelhante à graxa do Exemplo 4 anterior. A única diferença significativa foi que o atraso entre a adição do DDBSA e a adição do próximo ingrediente foi 13 dias. Durante este tempo, o lote permaneceu tampado e quiescente no misturador na temperatura ambiente do laboratório. A graxa triturada final teve uma penetração trabalhada com 60 golpes de 265. A porcentagem de sulfonato de cálcio solúvel em óleo sobrealcalinizado na graxa final foi 19,37%. Usando a relação linear inversa habitual entre penetração trabalhada e porcentagem da concentração de sulfonato de cálcio sobrealcalinizado, a graxa deste exemplo teria uma porcentagem de concentração de sulfonato de cálcio sobrealcalinizado de 18,7% se mais óleo de base tiver sido adicionado para levar a penetração trabalhada ao mesmo valor da graxa do Exemplo 3 anterior onde um método de atraso do ácido facilitador não foi usado. O ponto de gota foi 635 F (335°C). Conforme pode-se ver, este atraso extremo na temperatura ambiente do laboratório (sem nenhum aquecimento durante este atraso) resultou em uma melhoria adicional de rendimento do espessante comparado às graxas dos Exemplos 3 e 4. O ponto de gota permaneceu excelente.

[00102] Exemplo 6 - (Adição atrasada do ácido facilitador; e Adição atrasada do agente de conversão) para examinar adicionalmente um método de atraso do ácido facilitador, uma graxa complexa de sulfonato de cálcio preparada sem nenhum sulfonato de magnésio sobrealcalinizado. Esta graxa foi preparada de acordo com uma composição abordada na patente ‘406. Um método do agente de conversão atrasado também foi usado. Um atraso na temperatura ambiente de 48 horas entre a adição inicial do DDBSA e a subsequente adição do próximo ingrediente foi usado.

[00103] A graxa foi preparada como se segue: 112,55 gramas de sulfonato de cálcio solúvel em óleo sobrealcalinizado 400 TBN foram adicionados a um vaso de mistura aberto seguido por 180,95 gramas de um óleo de base parafínico do grupo 1 de solvente neutro que tem uma viscosidade de cerca de 600 SUS a 100 F (37,8oC) e 10,15 gramas de PAO que tem uma viscosidade de 4 cSt a 100°C. O sulfonato de cálcio solúvel em óleo sobrealcalinizado 400 TBN foi um sulfonato de cálcio de qualidade ruim. Então, 21,85 gramas de um ácido C12 alquilbenzeno sulfônico principalmente (um ácido facilitador) foram adicionados. O lote foi misturado por 30 minutos. Então, a mistura foi interrompida e nada mais foi feito no lote por 48 horas (um primeiro período de atraso da retenção do ácido facilitador). Depois deste atraso, a mistura do lote começou. Então, 46,01 gramas de hidroxiapatita de cálcio com um tamanho de partícula médio abaixo de 5 microns e 3,62 gramas de hidróxido de cálcio de pureza com grau alimentício que tem um tamanho de partícula médio abaixo de 5 microns foram adicionados e foram misturados naturalmente por 30 minutos. Então, 0,99 gramas de ácido acético glacial e 10,86 gramas de ácido 12-hidroxiesteárico foram adicionados e foram misturados naturalmente por 15 minutos. Então, 50,02 gramas de carbonato de cálcio finamente dividido com um tamanho de partícula médio abaixo de 5 microns foram adicionados e foram misturados naturalmente por 5 minutos.

[00104] Então, 30,0 gramas de água foram adicionados ao lote e a mistura foi aquecida até que a temperatura atingisse 190 F (87,8oC) a 200 F (93,3oC) (um primeiro atraso no ajuste da temperatura do agente de conversão). O lote foi misturado nesta temperatura por 30 minutos (um primeiro atraso na participação do agente de conversão). Então, 10 mL de água e 12,30 gramas de hexileno glicol foram adicionados. Durante os próximos 45 minutos, seis porções de água totalizando 160 mL de água foram adicionadas para substituir a água perdida devido à evaporação. Ao final deste período, a temperatura do lote aumentou para 240 F (115,5oC).

Espectroscopia por Infravermelho transformada de Fourier (FTIR), então, indicou que a conversão do carbonato de cálcio amorfo a carbonato de cálcio cristalino (calcita) ocorreu. Uma porção de 7,35 gramas do mesmo hidróxido de cálcio foi adicionada e foi misturada naturalmente por cerca de 10 minutos. Então, 1,25 gramas de ácido acético glacial foi adicionado seguido por 22,75 gramas de ácido 12-hidroxiesteárico. A graxa foi misturada por 15 minutos até que o ácido 12-hidroxiesteárico fosse fundido e misturado na graxa. Então, 8,53 gramas de ácido bórico foram misturados em 40 mL de água quente e a mistura foi adicionada à graxa. Então, 16,79 gramas de uma solução 75% de ácido fosfórico em água foram adicionados e foram misturados naturalmente no reagente.

[00105] Mais 26,40 gramas do mesmo óleo de base parafínico foram adicionados devido ao aumento do peso do lote. A mistura foi então aquecida com uma manta de aquecimento elétrica mantendo a agitação. Quando a graxa atingiu 300 F (148,9oC), 20,05 gramas de um copolímero estireno-alquileno foram adicionados como um sólido formado de migalhas. A graxa foi aquecida adicionalmente a cerca de 390 F (198,9oC) em cujo tempo todo o polímero foi fundido e completamente dissolvido na mistura de graxa. A manta de aquecimento foi removida e a graxa resfriou naturalmente por agitação contínua ao ar livre. Quando a graxa resfriou para 300 F (148,9oC), 30,14 gramas de sulfato de cálcio anidro grau alimentício que tem um tamanho de partícula médio abaixo de 5 microns foram adicionados. Quando o lote foi resfriado a 170 F (76,7oC), 2,40 gramas de um antioxidante de aril amina e 5,01 gramas de um polímero de poli-isobutileno foram adicionados. Mais 149,99 gramas do mesmo óleo de base parafínico foram adicionados. A graxa foi então removida do misturador e passou três vezes em um moinho de três rolos para obter uma textura homogênea uniforme final. A graxa teve uma penetração trabalhada com 60 golpes de 287. A porcentagem de sulfonato de cálcio solúvel em óleo sobrealcalinizado na graxa final foi 15,21%. O ponto de gota foi >650 F (343,3oC). Deve-se observar que esta graxa teve um rendimento do espessante que foi significativamente superior a qualquer outra graxa descrita nas patentes ‘265 ou ‘406 ou nos pedidos de patente ‘473 ou ‘422. Além do mais, não há graxa de sulfonato de cálcio conhecida descrita em qualquer técnica anterior preparada sob pressão atmosférica aberta que tem um rendimento do espessante melhor que neste exemplo 5. Assim, o método de atraso do ácido facilitador fornece uma melhora no rendimento do espessante.

[00106] Exemplo 7 - (Exemplo de referência - Sem atraso do ácido facilitador, mas com métodos de adição de sulfonato de magnésio e de atraso do agente de conversão usados). Uma graxa de sulfonato de cálcio e magnésio complexa sem um período de atraso do ácido facilitador foi preparada para comparação. Esta graxa usou um método de adição de sulfonato de magnésio e de atraso do agente de conversão. A razão de sulfonato de cálcio sobrealcalinizado para sulfonato de magnésio sobrealcalinizado foi cerca de 90/10. Similarmente, um método de atraso do agente de conversão foi usado. A técnica de adição dividida de sulfonato de magnésio sobrealcalinizado não foi usada. Ao contrário, todo o sulfonato de magnésio sobrealcalinizado foi adicionado no início antes de a conversão começar.

[00107] A graxa foi preparada como se segue: 360,28 gramas de sulfonato de cálcio solúvel em óleo sobrealcalinizado 400 TBN foram adicionados a um vaso de mistura aberto seguido por 489,74 gramas de um óleo de base parafínico do grupo 1 de solvente neutro que tem uma viscosidade de cerca de 600 SUS a 100 F (37,8oC) e 15,58 gramas de PAO que tem uma viscosidade de 4 cSt a 100°C. O sulfonato de cálcio solúvel em óleo sobrealcalinizado 400 TBN foi um sulfonato de cálcio de qualidade ruim. Então, 36,87 gramas do sulfonato de magnésio sobrealcalinizado D 400 TBN foram adicionados. Este é o mesmo sulfonato de magnésio sobrealcalinizado D usado no pedido de patente ‘792.

[00108] A mistura sem aquecimento começou usando uma pá de mistura planetária. Então, 36,50 gramas de um ácido C12 alquilbenzeno sulfônico principalmente foram adicionados. Depois da mistura por 20 minutos (novamente, este período de mistura curto sem aquecimento não é um período de atraso do ácido facilitador em virtude de o próximo ingrediente adicionado ser hidroxiapatita de cálcio), 69,40 gramas de hidroxiapatita de cálcio com um tamanho de partícula médio abaixo de 5 microns e 4,98 gramas de hidróxido de cálcio de pureza com grau alimentício que tem um tamanho de partícula médio abaixo de 5 microns foram adicionados e foram misturados naturalmente por 30 minutos.

[00109] Então, 1,28 gramas de ácido acético glacial e 14,38 gramas de ácido 12-hidroxiesteárico foram adicionados e foram misturados naturalmente por 10 minutos. Então, 75,25 gramas de carbonato de cálcio finamente dividido com um tamanho de partícula médio abaixo de 5 microns foram adicionados e foram misturados naturalmente por 5 minutos. Então, 58,06 gramas de água foram adicionados à mistura. A mistura foi aquecida até que a temperatura atingisse 190 F (87,8oC) a 200 F (93,3oC) (um atraso no ajuste da temperatura do agente de conversão). O lote foi então misturado nesta faixa de temperaturas por 30 minutos (um atraso na participação do agente de conversão). Foi observado que a mistura pareceu estar espessa durante o atraso da retenção de 30 minuto.

[00110] Então, mais 50 mL de água foram adicionados para substituir a água perdida devido à evaporação. Isto foi seguido pela adição de 20,85 gramas de hexileno glicol. Somente em poucos minutos o lote espessou até o ponto onde 178,57 gramas do mesmo óleo de base parafínico foram adicionados. O lote foi então mantido entre 190 F (87,8oC) e 200 F (93,3oC) por 45 minutos até que a espectroscopia de infravermelho transformada de Fourier (FTIR) indicasse que a conversão do carbonato de cálcio amorfo a carbonato de cálcio cristalino (calcita) ocorreu. Durante este tempo, 30 mL de água foi adicionado para substituir água que foi perdida durante a evaporação. Então, 10,37 gramas do mesmo hidróxido de cálcio foram adicionados e foram misturados naturalmente por 10 minutos. Então, 2,40 gramas de ácido acético glacial foram adicionados seguido por 37,35 gramas de ácido 12-hidroxiesteárico. A graxa foi misturada por 15 minutos até que o ácido 12-hidroxiesteárico fosse fundido e misturado na graxa. Então, 12,75 gramas de ácido bórico foram misturados em 50 gramas de água quente e a mistura foi adicionada à graxa. Então, 24,38 gramas de uma solução 75% de ácido fosfórico em água foram adicionados e foram misturados naturalmente no reagente.

[00111] A mistura foi então aquecida com uma manta de aquecimento elétrica mantendo a agitação. Quando a graxa atingiu 300 F (148,9oC), 30,39 gramas de um copolímero estireno-alquileno foram adicionados como um sólido formado de migalhas. A graxa foi aquecida adicionalmente a cerca de 390 F (198,9oC) em cujo tempo todo o polímero foi fundido e completamente dissolvido na mistura de graxa. A manta de aquecimento foi removida e a graxa resfriou naturalmente por agitação contínua ao ar livre. Quando a graxa resfriou para 300 F (148,9oC), 45,46 gramas de sulfato de cálcio anidro grau alimentício que tem um tamanho de partícula médio abaixo de 5 microns foram adicionados. Quando o lote foi resfriado a 170 F (76,7oC), 3,02 gramas de um antioxidante de aril amina e 6,71 gramas de um polímero de poli-isobutileno foram adicionados. Mais 266,07 gramas do mesmo óleo de base parafínico foram adicionados. A graxa foi então removida do misturador e passou três vezes em um moinho de três rolos para obter uma textura homogênea uniforme final. A graxa teve uma penetração trabalhada com 60 golpes de 265. A porcentagem de sulfonato de cálcio solúvel em óleo sobrealcalinizado na graxa final foi 20,68%. O ponto de gota foi >650 F (343,3oC).

[00112] Exemplo 8 - (Adição atrasada do ácido facilitador; Adição dividida de sulfonato de magnésio; e Adição atrasada do agente de conversão). Outra graxa foi preparada semelhante ao Exemplo 7, exceto que um método de adição de sulfonato de magnésio dividida e um atraso do ácido facilitador foram usados. A razão final de sulfonato de cálcio sobrealcalinizado para sulfonato de magnésio sobrealcalinizado foi cerca de 90/10. Somente 10% do sulfonato de magnésio sobrealcalinizado total foram adicionados no início antes de a conversão começar. A razão inicial (pré-conversão) de sulfonato de cálcio sobrealcalinizado para sulfonato de magnésio sobrealcalinizado foi cerca de 100/1. Neste exemplo, depois que o óleo de base parafínico inicial, PAO, sulfonato de cálcio sobrealcalinizado, porção do sulfonato de magnésio sobrealcalinizado inicial e ácido facilitador foram adicionados, o lote foi aquecido a 190 F (87,8oC) a 200 F (93,3oC) e mantido nesta faixa de temperaturas antes do avançar para a próxima etapa.

[00113] A graxa foi preparada como se segue: 360,72 gramas de sulfonato de cálcio solúvel em óleo sobrealcalinizado 400 TBN foram adicionados a um vaso de mistura aberto seguido por 489,48 gramas de um óleo de base parafínico do grupo 1 de solvente neutro que tem uma viscosidade de cerca de 600 SUS a 100 F (37,8oC) e 15,13 gramas de PAO que tem uma viscosidade de 4 cSt a 100°C. O sulfonato de cálcio solúvel em óleo sobrealcalinizado 400 TBN foi um sulfonato de cálcio de qualidade ruim. Então, 3,80 gramas de o sulfonato de magnésio sobrealcalinizado D 400 TBN foi adicionado. A mistura sem aquecimento começou usando uma pá de mistura planetária. Então, 36,00 gramas de um ácido C12 alquilbenzeno sulfônico principalmente (um ácido facilitador) foram adicionados. A mistura foi aquecida até que a temperatura atingisse 190 F (87,8oC) a 200 F (93,3oC) (um primeiro atraso no ajuste da temperatura do ácido facilitador). O lote foi misturado nesta temperatura por 30 minutos (um primeiro atraso na titulação do ácido facilitador). Então, 69,61 gramas de hidroxiapatita de cálcio com um tamanho de partícula médio abaixo de 5 microns e 4,23 gramas de hidróxido de cálcio de pureza com grau alimentício que tem um tamanho de partícula médio abaixo de 5 microns foram adicionados e foram misturados naturalmente por 30 minutos. Então, 1,26 grama de ácido acético glacial e 14,40 gramas de ácido 12-hidroxiesteárico foram adicionados e foram misturados naturalmente por 20 minutos. Então, 75,70 gramas de carbonato de cálcio finamente dividido com um tamanho de partícula médio abaixo de 5 microns foram adicionados e foram misturados naturalmente por 5 minutos. [00114] Então, 58,04 gramas de água foram adicionados à mistura. O lote foi então misturado nesta faixa de temperaturas por 30 minutos (um primeiro período de atraso da retenção do agente de conversão). Isto foi seguido pela adição de 20,47 gramas de hexileno glicol. Em dez minutos o lote começou a ficar espesso. Mais 30 mL de água foram adicionados para substituir a água perdida devido à evaporação. O lote foi então mantido entre 190 F (87,8oC) e 200 F (93,3oC) por 45 minutos até que a espectroscopia de infravermelho transformada de Fourier (FTIR) indicasse que a conversão do carbonato de cálcio amorfo a carbonato de cálcio cristalino (calcita) ocorreu. Durante este tempo, 292,56 gramas do mesmo óleo de base parafínico foram adicionados na medida em que o lote continuou a ficar cada vez mais pesado. Mais 40 mL de água e 10,02 gramas do mesmo hidróxido de cálcio foram adicionados e foram misturados naturalmente por 10 minutos. Então, 2,34 gramas de ácido acético glacial foram adicionados seguido por 37,06 gramas de ácido 12-hidroxiesteárico. A graxa foi misturada por 10 minutos até que o ácido 12-hidroxiesteárico fosse fundido e misturado na graxa. Então, 12,77 gramas de ácido bórico foram misturados em 50 gramas de água quente e a mistura foi adicionada à graxa. Então, 24,19 gramas de uma solução 75% de ácido fosfórico em água foram adicionados e foram misturados naturalmente no reagente. Mais 70,71 gramas de óleo de base foram adicionados devido ao maior peso da graxa.

[00115] A mistura foi então aquecida com uma manta de aquecimento elétrica mantendo a agitação. Quando a graxa atingiu 300 F (148,9oC), 30,57 gramas de um copolímero estireno-alquileno foram adicionados como um sólido formado de migalhas. A graxa foi aquecida adicionalmente a cerca de 390 F (198,9oC) em cujo tempo todo o polímero foi fundido e completamente dissolvido na mistura de graxa. A manta de aquecimento foi removida e a graxa resfriou naturalmente por agitação contínua ao ar livre. Quando a graxa resfriou para 300 F (148,9oC), 45,10 gramas de sulfato de cálcio anidro grau alimentício que tem um tamanho de partícula médio abaixo de 5 microns foram adicionados. Quando o lote foi resfriado a 250 F (121,1oC), 32,20 gramas de sulfonato de magnésio sobrealcalinizado D foi adicionado. Quando o lote foi resfriado a 200 F (93,3oC), 3,24 gramas de um antioxidante de aril amina e 6,56 gramas de um polímero de poli-isobutileno foram adicionados. Mais 111,01 gramas do mesmo óleo de base parafínico foram adicionados. A graxa foi então removida do misturador e passou três vezes em um moinho de três rolos para obter uma textura homogênea uniforme final. A graxa teve uma penetração trabalhada com 60 golpes de 272. A porcentagem de sulfonato de cálcio solúvel em óleo sobrealcalinizado na graxa final foi 20,38%. O ponto de gota foi >650 F (343,3oC). Conforme pode-se ver, a combinação do método do agente de conversão não aquoso atrasado, o método de adição dividida de sulfonato de magnésio sobrealcalinizado e método de atraso do ácido facilitador forneceu pouca, se alguma, melhoria no rendimento do espessante nesta graxa comparada à graxa do exemplo de referência 6.

[00116] Exemplo 9 - (Adição atrasada do ácido facilitador; Adição dividida de sulfonato de magnésio; e Adição atrasada do agente de conversão). Deve-se observar que na graxa do Exemplo 8 anterior, somente uma quantidade muito pequena de sulfonato de magnésio sobrealcalinizado estava presente no início quando a conversão ocorreu. De maneira a determinar se isto é um fator no rendimento final da graxa espessante, outra graxa foi preparada. Esta graxa foi semelhante à graxa do Exemplo 7 anterior em que ela usou as mesmas técnicas. Entretanto, houve várias diferenças. Primeiro, metade do sulfonato de magnésio sobrealcalinizado total (mesmo que o sulfonato de magnésio da fonte “D” no pedido de patente ‘792) foi adicionado no início, em vez de somente 10% da quantidade total. Isto resultou em uma concentração muito maior do sulfonato de magnésio sobrealcalinizado na graxa uma vez que foi inicialmente formada (embora a concentração total na graxa final fosse em torno da mesma). Segundo, a quantidade de ácido 12-hidroxiesteárico foi aumentada. Terceiro, nenhum ácido fosfórico (ácido complexante pós-conversão) foi usado. Ao contrário, a quantidade de ácido bórico (ácido complexante pós-conversão) foi aumentada. Quarto, as quantidades de hidroxiapatita de cálcio e hidróxido de cálcio adicionadas foram aumentadas de maneira tal a compensar estequiometricamente o nível de ácido 12-hidroxiesteárico. Finalmente, a quantidade de sulfato de cálcio anidro foi aumentada para se igualar a quantidade de carbonato de cálcio adicionado.

[00117] A graxa foi preparada como se segue: 360,27 gramas de sulfonato de cálcio solúvel em óleo sobrealcalinizado 400 TBN foram adicionados a um vaso de mistura aberto seguido por 421,77 gramas de um óleo de base parafínico do grupo 1 de solvente neutro que tem uma viscosidade de cerca de 600 SUS a 100 F (37,8oC) e 15,00 gramas de PAO que tem uma viscosidade de 4 cSt a 100°C. O sulfonato de cálcio solúvel em óleo sobrealcalinizado 400 TBN foi um sulfonato de cálcio de qualidade ruim. Então, 18,15 gramas do sulfonato de magnésio sobrealcalinizado D 400 TBN foram adicionados. A mistura sem aquecimento começou usando uma pá de mistura planetária. Então, 36,34 gramas de um ácido C12 alquilbenzeno sulfônico principalmente (um ácido facilitador) foram adicionados. A mistura foi agitada por 20 minutos e então aquecida até que a temperatura atingisse 190 F (87,8oC) a 200 F (93,3oC) (um primeiro atraso no ajuste da temperatura do ácido facilitador). O lote foi misturado nesta temperatura por 30 minutos (um primeiro período de atraso da retenção do ácido facilitador). Então, 90,07 gramas de hidroxiapatita de cálcio com um tamanho de partícula médio abaixo de 5 microns e 6,44 gramas de hidróxido de cálcio de pureza com grau alimentício que tem um tamanho de partícula médio abaixo de 5 microns foram adicionados e foram misturados naturalmente por 30 minutos. Então, 1,28 gramas de ácido acético glacial e 29,71 gramas de ácido 12-hidroxiesteárico foram adicionados e foram misturados naturalmente por 20 minutos. Então, 75,42 gramas de carbonato de cálcio finamente dividido com um tamanho de partícula médio abaixo de 5 microns foram adicionados e foram misturados naturalmente por 5 minutos.

[00118] Então, 57,25 gramas de água foram adicionados à mistura. O lote foi então misturado nesta faixa de temperaturas por 30 minutos (um primeiro atraso na participação do agente de conversão). Isto foi seguido pela adição de 20 mL de água e 20,47 gramas de hexileno glicol. O lote espessou a uma graxa em 25 minutos. O lote foi então mantido entre 190 F (87,8oC) e 200 F (93,3oC) por 45 minutos até que a espectroscopia de infravermelho transformada de Fourier (FTIR) indicasse que a conversão do carbonato de cálcio amorfo a carbonato de cálcio cristalino (calcita) ocorreu. Durante este tempo 128,75 gramas do mesmo óleo de base parafínico foram adicionados na medida em que o lote ficou cada vez mais pesado. Mais 30 mL de água e 13,07 gramas do mesmo hidróxido de cálcio foram adicionados e foram misturados naturalmente por 10 minutos. Então, 2,35 gramas de ácido acético glacial foram adicionados seguido por 75,23 gramas de ácido 12-hidroxiesteárico. A graxa foi misturada por 10 minutos até que o ácido 12-hidroxiesteárico fosse fundido e misturado na graxa. Mais 124,19 gramas do mesmo óleo de base parafínico foram adicionados pelo fato de a graxa continuar a ficar mais pesada. Então, 24,00 gramas de ácido bórico foram misturados em 50 gramas de água quente e a mistura foi adicionada à graxa.

Mais 61,67 gramas de óleo de base foram adicionados.

[00119] A mistura foi então aquecida com uma manta de aquecimento elétrica mantendo a agitação. Quando a graxa atingiu 300 F (148,9oC), 30,85 gramas de um copolímero estireno-alquileno foram adicionados como um sólido formado de migalhas. A graxa foi aquecida adicionalmente a cerca de 390 F (198,9oC) em cujo tempo todo o polímero foi fundido e completamente dissolvido na mistura de graxa. A manta de aquecimento foi removida e a graxa resfriou naturalmente por agitação contínua ao ar livre. Quando a graxa resfriou para 300 F (148,9oC), 75,03 gramas de sulfato de cálcio anidro grau alimentício que tem um tamanho de partícula médio abaixo de 5 microns foram adicionados. Quando o lote foi resfriado a 250 F (121,1oC), 18,14 gramas de sulfonato de magnésio sobrealcalinizado D foi adicionado. Quando o lote foi resfriado a 200 F (93,3oC), 3,16 gramas de um antioxidante de aril amina e 6,62 gramas de um polímero de poli-isobutileno foram adicionados. Mais 277,05 gramas do mesmo óleo de base parafínico foram adicionados. A graxa foi então removida do misturador e passou três vezes em um moinho de três rolos para obter uma textura homogênea uniforme final. A graxa teve uma penetração trabalhada com 60 golpes de 277. A porcentagem de sulfonato de cálcio solúvel em óleo sobrealcalinizado na graxa final foi 18,83%. O ponto de gota foi >650 F (343,3oC). Conforme pode-se ver, esta combinação de método do agente de conversão não aquoso atrasado, o método de adição dividida de sulfonato de magnésio sobrealcalinizado e método de atraso do ácido facilitador forneceu melhora significativa no rendimento do espessante nesta graxa comparado à graxa do exemplo de referência 6.

[00120] Exemplo 10 - (Adição atrasada do ácido facilitador; Adição dividida de sulfonato de magnésio; e Adição atrasada do agente de conversão). Outra graxa foi preparada semelhante ao Exemplo 9, com duas diferenças significativas. Primeiro, a quantidade total de ácido 12- hidroxiesteárico foi aumentada, mantendo ao mesmo tempo a quantidade de pré-conversão adicionada a mesma. Segundo, a quantidade de hidroxiapatita de cálcio foi reduzida e a quantidade pós-conversão de hidróxido de cálcio adicionado foi aumentada. Isto foi feito para prover basicidade adicional ao hidróxido para a mais ácido 12-hidroxiesteárico pós-conversão. Também, a quantidade de equivalentes de hidróxido de cálcio da hidroxiapatita de cálcio com relação ao hidróxido de cálcio adicionado foi em uma razão de 18,5/81,5. Em todos os exemplos anteriores, esta razão foi 25/75.

[00121] A graxa foi preparada como se segue: 360,28 gramas de sulfonato de cálcio solúvel em óleo sobrealcalinizado 400 TBN foram adicionados a um vaso de mistura aberto seguido por 422,50 gramas de um óleo de base parafínico do grupo 1 de solvente neutro que tem uma viscosidade de cerca de 600 SUS a 100 F (37,8oC) e 15,42 gramas de PAO que tem uma viscosidade de 4 cSt a 100°C. O sulfonato de cálcio solúvel em óleo sobrealcalinizado 400 TBN foi um sulfonato de cálcio de qualidade ruim. Então, 18,39 gramas do sulfonato de magnésio sobrealcalinizado D 400 TBN foram adicionados. A mistura sem aquecimento começou usando uma pá de mistura planetária. Então, 36,10 gramas de um ácido C12 alquilbenzeno sulfônico principalmente foram adicionados. A mistura foi agitada por 20 minutos e então foi aquecida até que a temperatura atingisse 190 F (87,8oC) a 200 F (93,3oC) (um primeiro período de atraso no ajuste da temperatura do ácido facilitador). O lote foi misturado nesta temperatura por 30 minutos (um primeiro período de atraso da retenção do ácido facilitador). Então, 75,28 gramas de hidroxiapatita de cálcio com um tamanho de partícula médio abaixo de 5 microns e 6,46 gramas de hidróxido de cálcio de pureza com grau alimentício que tem um tamanho de partícula médio abaixo de 5 microns foram adicionados e foram misturados naturalmente por 30 minutos. Então, 1,29 gramas de ácido acético glacial e 29,43 gramas de ácido 12-hidroxiesteárico foram adicionados e foram misturados naturalmente por 20 minutos. Então, 75,09 gramas de carbonato de cálcio finamente dividido com um tamanho de partícula médio abaixo de 5 microns foram adicionados e foram misturados naturalmente por 5 minutos.

[00122] Então, 57,28 gramas de água foram adicionados à mistura. O lote foi então misturado nesta faixa de temperaturas por 30 minutos (um primeiro período de atraso da retenção do agente de conversão). Isto foi seguido pela adição de 25 mL de água e 19,93 gramas de hexileno glicol. O lote espessou a uma graxa em 48 minutos. O lote foi então mantido entre 190 F (87,8oC) e 200 F (93,3oC) por 45 minutos até que a espectroscopia de infravermelho transformada de Fourier (FTIR) indicasse que a conversão do carbonato de cálcio amorfo a carbonato de cálcio cristalino (calcita) ocorreu. Durante este tempo 173,50 gramas do mesmo óleo de base parafínico e 55 mL de água foram adicionados na medida em que o lote ficou cada vez mais pesado. Mais 20 mL de água e 11,43 gramas do mesmo hidróxido de cálcio foram adicionados e foram misturados naturalmente por 10 minutos. Então, 2,39 gramas de ácido acético glacial foram adicionados seguido por 105,55 gramas de ácido 12-hidroxiesteárico.

[00123] A graxa foi misturada por 20 minutos até que o ácido 12-hidroxiesteárico fosse fundido e misturado na graxa. Durante este tempo, mais 302,29 gramas do mesmo óleo de base parafínico foram adicionados pelo fato de a graxa continuar a ficar mais pesada. Então, 24,04 gramas de ácido bórico foram misturados em 50 gramas de água quente e a mistura foi adicionada à graxa. A mistura foi então aquecida com uma manta de aquecimento elétrica mantendo a agitação. Quando a graxa atingiu 300 F (148,9oC), 30,00 gramas de um copolímero estireno-alquileno foram adicionados como um sólido formado de migalhas. A graxa foi aquecida adicionalmente a cerca de 390 F (198,9oC) em cujo tempo todo o polímero foi fundido e completamente dissolvido na mistura de graxa. A manta de aquecimento foi removida e a graxa resfriou naturalmente por agitação contínua ao ar livre. Quando a graxa resfriou para 300 F (148,9oC), 96,02 gramas de sulfato de cálcio anidro grau alimentício que tem um tamanho de partícula médio abaixo de 5 microns e mais 20,90 gramas do mesmo carbonato de cálcio em pó foram adicionados. Quando o lote foi resfriado a 250 F (121,1oC), 18,38 gramas de sulfonato de magnésio sobrealcalinizado D foram adicionados. Quando o lote foi resfriado a 200 F (93,3oC), 3,05 gramas de um antioxidante de aril amina e 6,80 gramas de um polímero de poli-isobutileno foram adicionados. Mais 137,54 gramas do mesmo óleo de base parafínico foram adicionados. A graxa foi então removida do misturador e passou três vezes em um moinho de três rolos para obter uma textura homogênea uniforme final. A graxa teve uma penetração trabalhada com 60 golpes de 272. A porcentagem de sulfonato de cálcio solúvel em óleo sobrealcalinizado na graxa final foi 18,09%. O ponto de gota foi >650 F (343,3oC). Novamente, esta combinação de um método de atraso do ácido facilitador, um método de atraso do agente de conversão e um método de adição dividida de sulfonato de magnésio forneceu melhoria significativa no rendimento do espessante nesta graxa comparada à graxa do exemplo de referência 7, onde nenhum atraso do ácido facilitador foi usado.

[00124] Exemplo 11 - (Adição atrasada do ácido facilitador; Adição dividida de sulfonato de magnésio; e Adição atrasada do agente de conversão). Outra graxa foi preparada semelhante ao Exemplo 10. A única diferença significativa foi que a quantidade de hidróxido de cálcio pós-conversão foi aumentada de maneira tal que a quantidade de equivalentes de hidróxido de cálcio de hidroxiapatita de cálcio com relação ao do hidróxido de cálcio adicionado foi a uma razão de 10/90. A graxa triturada final teve uma penetração trabalhada com 60 golpes de 287. A porcentagem de sulfonato de cálcio solúvel em óleo sobrealcalinizado na graxa final foi 17,35%. O ponto de gota foi 633 F (333,88°C). Novamente, esta combinação de um método de atraso do ácido facilitador, um método de atraso do agente de conversão e um método de adição dividida de sulfonato de magnésio forneceu melhoria significativa no rendimento do espessante nesta graxa comparada à graxa do exemplo de referência 7, onde nenhum atraso do ácido facilitador foi usado.

[00125] Talvez ainda mais significativo que a melhoria no rendimento do espessante neste exemplo é que o ponto de gota foi excelente, mesmo que a quantidade de equivalentes de hidróxido de cálcio da hidroxiapatita de cálcio com relação à do hidróxido de cálcio adicionado fosse a uma razão de 10/90 e um sulfonato de cálcio sobrealcalinizado de qualidade ruim fosse usado. Conforme descrito na patente ‘406, o hidróxido de cálcio adicionado e/ou óxido de cálcio estão preferivelmente presentes em quantidades tal que a hidroxiapatita de cálcio contribua pelo menos 25% dos equivalentes de hidróxido adicionados totais (tanto da hidroxiapatita de cálcio quanto de hidróxido de cálcio adicionado e/ou óxido de cálcio adicionado) na graxa descrita na patente ‘406, particularmente quando um sulfonato de cálcio sobrealcalinizado de qualidade ruim é usado. Se menos que essa quantidade de hidroxiapatita de cálcio for usada, o ponto de gota da graxa final pode sofrer. Entretanto, com a adição de sulfonato de magnésio sobrealcalinizado à composição de acordo com várias modalidades desta invenção, menos hidroxiapatita de cálcio pode ser usada, mantendo ainda ao mesmo tempo os pontos de gota suficientemente altos. Na graxa do Exemplo 10 anterior, os equivalentes de hidróxido de cálcio da hidroxiapatita de cálcio foram 18,5%. Nesta graxa do exemplo 11, esse valor foi somente 10%. Em ambas as duas graxas, o ponto de gota foi excelente. Assim, o uso de sulfonato de magnésio sobrealcalinizado de acordo com a invenção deste documento permite uma redução na quantidade de hidroxiapatita de cálcio usada para prover um excelente ponto de gota, particularmente quando um sulfonato de cálcio de qualidade ruim é usado.

Tabela 4 - Sumário dos exemplos 7 a 11 | Exemplo | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | [00126] Exemplo 12 - (Exemplo de referência - Sem atraso do ácido facilitador, mas o método de atraso do agente de conversão foi usado). Uma graxa de sulfonato de cálcio e magnésio complexa foi preparada com base na tecnologia de graxa de sulfonato de cálcio a base de carbonato de cálcio da patente ‘265. A razão de sulfonato de cálcio sobrealcalinizado para sulfonato de magnésio sobrealcalinizado foi cerca de 90/10. O método de atraso do agente de conversão também foi usado. Todo o sulfonato de magnésio sobrealcalinizado foi adicionado no início.

[00127] A graxa foi preparada como se segue: 310,14 gramas de sulfonato de cálcio solúvel em óleo sobrealcalinizado 400 TBN foram adicionados a um vaso de mistura aberto seguido por 345,89 gramas de um óleo de base parafínico do grupo 1 de solvente neutro que tem uma viscosidade de cerca de 600 SUS a 100 F (37,77°C). O sulfonato de cálcio solúvel em óleo sobrealcalinizado 400 TBN foi um cálcio de boa qualidade. A mistura sem aquecimento começou usando uma pá de mistura planetária. Então, 31,60 gramas de sulfonato de magnésio sobrealcalinizado A foram adicionados e foram misturados naturalmente por 15 minutos. Então, 31,20 gramas de um ácido C12 alquilbenzeno sulfônico principalmente foram adicionados. Depois da mistura por 20 minutos, 75,12 gramas de carbonato de cálcio finamente dividido com um tamanho de partícula médio abaixo de 5 microns foram adicionados e foram misturados naturalmente por 20 minutos. Novamente, o curto tempo de mistura sem aquecimento entre a adição do ácido facilitador e o carbonato de cálcio (o próximo ingrediente adicionado) não é considerado um período de atraso da retenção do ácido facilitador em virtude de o carbonato de cálcio ser considerado não reativo com o ácido facilitador, semelhante à adição de hidroxiapatita de cálcio nos exemplos anteriores. Então, 0,84 grama de ácido acético glacial e 8,18 gramas de ácido 12-hidroxiesteárico foram adicionados. A mistura foi agitada por 10 minutos. Então, 40,08 gramas de água foram adicionados e a mistura foi aquecida com mistura contínua a uma temperatura de 190 F (87,8 oC) a 200 F (93,3 oC). Isto representa um atraso no ajuste da temperatura. A mistura foi misturada nesta faixa de temperaturas por 30 minutos. Isto representa um atraso na participação. Durante este tempo, ocorreu espessamento significativo, com uma estrutura da graxa que se formou.

[00128] Espectroscopia por Infravermelho transformada de Fourier (FTIR) indicou que a água foi perdida durante a evaporação. Mais 70 mL de água foram adicionados. A espectroscopia FTIR também indicou que a conversão ocorreu parcialmente mesmo se nenhum hexileno glicol (agente de conversão não aquoso) ter sido adicionado. Depois de 30 minutos de atraso na participação a 190 (87,8oC) a 200 F (93,3oC), 15,76 gramas de hexileno glicol foram adicionados. Logo após isto, a espectroscopia FTIR indicou que a conversão do carbonato de cálcio amorfo a carbonato de cálcio cristalino (calcita) ocorreu. Entretanto, o lote pareceu amolecer um pouco depois que o glicol foi adicionado. Mais 20 mL de água foram adicionados seguido por 2,57 gramas de ácido acético glacial e 16,36 gramas de ácido 12-hidroxiesteárico. Estes dois ácidos complexantes reagiram naturalmente por 10 minutos. Então, 16,60 gramas de uma solução 75% de ácido fosfórico em água foram lentamente adicionados e misturados naturalmente no reagente. [00129] A graxa foi então aquecida a 390 a 400 F (198,9 a 204,4 oC). Na medida em que a graxa foi aquecida, a graxa continuou a ficar cada vez mais fina e fluida. A manta de aquecimento foi removida do misturador e a graxa foi resfriou naturalmente, continuando ao mesmo tempo a ser misturada. A mistura foi muito fina e não teve nenhuma textura significativa da graxa. Quando a temperatura foi abaixo de 170 F (76,7oC), uma amostra foi removida do misturador e passou três vezes em um moinho de três rolos. A graxa triturada teve uma penetração não trabalhada de 189. Este resultado foi extremamente surpreendente e indicou que uma estrutura muito incomum e altamente reopéctica foi formada. Três porções mais do mesmo óleo de base totalizando 116,02 gramas foram adicionados. A graxa foi então removida do misturador e passou três vezes em um moinho de três rolos para obter uma textura homogênea uniforme final. A graxa teve uma penetração trabalhada com 60 golpes de 290. A porcentagem de sulfonato de cálcio solúvel em óleo sobrealcalinizado na graxa final foi 31,96%. O ponto de gota foi 617 F (325°C). Antes da trituração, a graxa deste exemplo 34 teve uma textura extremamente fluida. Esta propriedade muito incomum pode ter múltiplas implicações onde um lubrificante muito fluido e bombeável é necessário, até que ele seja distribuído para o equipamento a ser lubrificado. Se tanto o equipamento que dispensa o lubrificante para o equipamento quanto o equipamento em si (ou ambos) puderem adequadamente tencionar o lubrificante de maneira a estimular a trituração, então, uma graxa firme pode ser gerada. A vantagem de um lubrificante como este é que ele teria a capacidade de bombeamento e a mobilidade de um fluido, mas a textura de uma graxa no equipamento a ser lubrificado.

[00130] Exemplo 13 (Adição atrasada do ácido facilitador; Adição atrasada de sulfonato de magnésio; e Adição atrasada do agente de conversão). Outra graxa foi preparada semelhante ao Exemplo 12. Como na graxa do Exemplo 12, a razão de sulfonato de cálcio sobrealcalinizado para sulfonato de magnésio sobrealcalinizado foi cerca de 90/10 e todo o sulfonato de magnésio sobrealcalinizado foi adicionado antes da conversão e a técnica de agente de conversão não aquoso atrasado foi usada. Entretanto, houve mudanças significativas com relação aos outros aspectos desta graxa comparado à graxa do Exemplo 12. O sulfonato de magnésio sobrealcalinizado foi adicionado não muito no início, mas depois que o ácido C12 alquilbenzeno sulfônico principalmente (ácido facilitador) foi adicionado e misturado por 20 minutos intencionais de atraso antes da adição de sulfonato de magnésio (um período de atraso do ácido facilitador e período de atraso de sulfonato de magnésio simultâneo). Uma segunda porção de carbonato de cálcio em pó foi adicionada depois da conversão, mas antes de a segunda porção de ácidos complexantes ser adicionada. Também, esta graxa usou um nível de pós-conversão superior de ácido 12-hidroxiesteárico. Finalmente, o ácido fosfórico não foi usado como um ácido complexante pós-conversão. Ao contrário, o ácido bórico foi usado.

[00131] A graxa foi preparada como se segue: 310,79 gramas de sulfonato de cálcio solúvel em óleo sobrealcalinizado 400 TBN foram adicionados a um vaso de mistura aberto seguido por 310,47 gramas de um óleo de base parafínico do grupo 1 de solvente neutro que tem uma viscosidade de cerca de 600 SUS a 100 F (37,77°C). O sulfonato de cálcio solúvel em óleo sobrealcalinizado 400 TBN foi um sulfonato de cálcio de boa qualidade. A mistura sem aquecimento começou usando uma pá de mistura planetária. Então, 31,53 gramas de um ácido C12 alquilbenzeno sulfônico principalmente foram adicionados e foram misturados naturalmente por 20 minutos (um atraso simultâneo do ácido facilitador e período de atraso de sulfonato de magnésio). Então, 31,24 gramas de sulfonato de magnésio sobrealcalinizado A foram adicionados e misturaram naturalmente. Depois da mistura por 20 minutos, 75,08 gramas de carbonato de cálcio finamente dividido com um tamanho de partícula médio abaixo de 5 microns foram adicionados e foram misturados naturalmente por 20 minutos. Então, 0,91 grama de ácido acético glacial e 8,09 gramas de ácido 12-hidroxiesteárico foram adicionados. A mistura foi agitada por 10 minutos. Então, 40,51 gramas de água foram adicionados e a mistura foi aquecida com mistura contínua a uma temperatura de 190 F (87,8oC) a 200 F (93,3oC) (um primeiro período de atraso no ajuste da temperatura do agente de conversão). A mistura foi misturada nesta faixa de temperaturas por 30 minutos (um primeiro período de atraso da retenção do agente de conversão). Durante este tempo, ocorreu espessamento significativo, com uma estrutura da graxa que se formou. Espectroscopia por Infravermelho transformada de Fourier (FTIR) indicou que a conversão ocorreu parcialmente mesmo quando nenhum no hexileno glicol (agente de conversão não aquoso) foi adicionado.

[00132] Depois de 30 minutos de atraso na participação a 190 a 200 F (87,8 a 93,3oC), 30 mL de água e 15,50 gramas de hexileno glicol foram adicionados. Logo depois disto, uma espectroscopia FTIR que indicou que a conversão do carbonato de cálcio amorfo a carbonato de cálcio cristalino (calcita) ocorreu. O lote foi agitado por 45 minutos. Durante este tempo, o lote não amoleceu, mas realmente ficou um pouco mais duro. Mais 40 mL de água foram adicionados seguido por mais 25,02 gramas do mesmo carbonato de cálcio. Depois da mistura por 20 minutos, 1,57 gramas de ácido acético glacial, 31,94 gramas de ácido 12-hidroxiesteárico e 10 mL de água foram adicionados. Estes dois ácidos complexantes reagiram naturalmente por 10 minutos. Então, 25,0 gramas de ácido bórico em 50 mL de água quente foram lentamente adicionados e misturaram naturalmente no reagente. A graxa foi então aquecida a 340 F (171,1oC). Na medida em que a graxa foi aquecida, a graxa não amoleceu significativamente. A manta de aquecimento foi removida do misturador e a graxa resfriou naturalmente, ao mesmo tempo em que continuamente foi misturada. O lote reteve uma textura de graxa na medida em que foi resfriado. Isto foi uma diferença óbvia no comportamento entre esta graxa e a graxa do Exemplo 12 anterior. Quando a graxa foi resfriada a 200 F (93,3oC), 2,20 gramas de um antioxidante de aril amina foram adicionados. Quando a temperatura foi abaixo de 170 F (76,7oC), uma amostra foi removida do misturador e passada três vezes em um moinho de três rolos. A graxa triturada teve uma penetração não trabalhada de 219. Novamente, este resultado foi extremamente surpreendente quando comparado ao comportamento da graxa do Exemplo 12 anterior. Mesmo que a graxa do Exemplo 12 anterior fosse muito fluida neste ponto no procedimento, ela foi triturada a uma consistência muito dura. Isto indica que a estrutura da graxa deste exemplo 13 é significativamente menos reopéctica que a estrutura da graxa do Exemplo 12.

[00133] Quatro mais porções do mesmo óleo de base totalizando 133,53 gramas de foram adicionados. A graxa foi então removida do misturador e passou três vezes em um moinho de três rolos para obter uma textura homogênea uniforme final. A graxa teve uma penetração trabalhada com 60 golpes de 283. A porcentagem de sulfonato de cálcio solúvel em óleo sobrealcalinizado na graxa final foi 30,27%. O ponto de gota foi >650 F (343,3oC). Usando a relação linear inversa habitual entre penetração trabalhada e porcentagem da concentração de sulfonato de cálcio sobrealcalinizado, a graxa deste exemplo teria uma porcentagem de concentração de sulfonato de cálcio sobrealcalinizado de 29,5% se mais óleo de base tiver sido adicionado para levar a penetração trabalhada ao mesmo valor da graxa do Exemplo 12 anterior. Conforme pode-se ver, esta graxa teve um melhor rendimento do espessante comparada à graxa anterior. Isto mostra ainda outro efeito surpreendente e inesperado de se usar esta modalidade do método de adição atrasada do ácido facilitador (que é simultaneamente um método de adição de sulfonato de magnésio atrasada). Quando o método deste exemplo é usado, um rendimento do espessante superior é obtido. Quando este método de adição atrasada não é usado (como no Exemplo 12), o rendimento do espessante não é tão bom, mas uma propriedade reopéctica extrema potencialmente útil é conferida. Dependendo da aplicação que a graxa deve ser usada, qualquer um destes aspectos pode ser útil. Assim, o uso criterioso dos métodos de atraso descritos neste pedido de patente fornece o formulador de graxa com possibilidades de desempenho não previstas na técnica anterior.

[00134] Exemplo 14 (Adição atrasada do ácido facilitador; Adição atrasada de sulfonato de magnésio; e Adição atrasada do agente de conversão). Outra graxa foi preparada semelhante ao Exemplo 12, com poucas diferenças. Primeiro, esta graxa usou um sulfonato de cálcio sobrealcalinizado de qualidade ruim. Segundo, o sulfonato de magnésio sobrealcalinizado foi intencionalmente não adicionado até que o óleo de base inicial, sulfonato de cálcio sobrealcalinizado e ácido facilitador fossem adicionados e misturados por 20 minutos sem nenhum calor aplicado (um período de atraso do ácido facilitador e um período de atraso da retenção do sulfonato de magnésio). Embora um período curto sem aquecimento não seja considerado um atraso com relação a um método de atraso do agente de conversão, ele é um atraso com relação a um método de atraso do ácido facilitador e com relação a um método de atraso de sulfonato de magnésio. Um atraso de sulfonato de magnésio sem aquecimento pode ser menor que 20 minutos, particularmente se o ingrediente previamente adicionado for um ácido (um ingrediente reativo conforme previamente descrito), que reagirá com o sulfonato de cálcio sobrealcalinizado (ou com o sulfonato de cálcio sobrealcalinizado e uma porção previamente adicionada de sulfonato de magnésio) sem precisar de nenhum aquecimento. Similarmente, um atraso do ácido facilitador sem aquecimento pode ser menor que 20 minutos se o ingrediente adicionado depois do ácido facilitador for um que reagirá com o ácido facilitador (tais como o sulfonato de cálcio, sulfonato de magnésio ou ambos). Terceiro, esta graxa usou uma adição de 16,52 gramas de uma solução 75% de ácido fosfórico em água em vez da adição de ácido bórico em água.

[00135] A graxa do Exemplo 14 triturada final teve uma penetração trabalhada com 60 golpes de 293. A porcentagem de sulfonato de cálcio solúvel em óleo sobrealcalinizado na graxa final foi 26,78%. Entretanto, o ponto de gota foi 520 F (271.11°C). Deve-se observar que tanto esta graxa quanto a graxa do Exemplo 12 teve uma composição que foi principalmente a mesma que as graxas do Exemplos 6 da 9 da patente ‘406, conforme encontrado na Tabela 1. Essas quatro graxas também usaram o mesmo sulfonato de cálcio sobrealcalinizado de qualidade ruim. Os pontos de gota dessas quatro graxas foram 496 (257,77°C), 483 (250,55°C), 490 (254,44°C) e 509 (265°C); o valor médio foi 495 F (257,22°C). Embora o ponto de gota da graxa deste exemplo 14 fosse baixa, ela foi um pouco maior que a das quatro graxas da patente ‘406. Isto é consistente com o efeito benéfico no ponto de gota que sulfonatos de magnésio sobrealcalinizados conferiram nas graxas dos Exemplos 10 e 11. Um sumário das graxas do Exemplo 12 a 14 é provido abaixo nas Tabela 5.

Tabela 5 - Sumário dos Exemplos 12 a 14 [00136] Exemplo 15 - (Adição atrasada do ácido facilitador; Adição atrasada de sulfonato de magnésio; e Adição atrasada do agente de conversão). Outra graxa foi preparada semelhante à graxa do Exemplo 14 anterior. A única diferença significativa foi que 25,0 gramas de ácido bórico misturados em 50 mL de água quente foram adicionados à graxa logo antes do ácido fosfórico. Essa é a mesma quantidade de ácido bórico que foi adicionada ao se preparar a graxa do Exemplo 13 anterior. A graxa do Exemplo 15 triturada final teve uma penetração trabalhada com 60 golpes de 269. A porcentagem de sulfonato de cálcio solúvel em óleo sobrealcalinizado na graxa final foi 29,55%. Entretanto, o ponto de gota foi >650 F (343,3 oC).

[00137] Embora os exemplos aqui fornecidos caiam principalmente nos graus No. 1, No. 2 ou No. NLGI 3, com o grau No. 2 sendo o mais preferido, deve-se entender adicionalmente que o escopo desta presente invenção inclui todos os graus de consistência NLGI mais duros e mais macios que um grau No. 2. Entretanto, para tais graxas de acordo com a presente invenção que não são grau No. 2 NLGI, suas respectivas propriedades devem ser consistentes com a que foi obtida se mais ou menos óleo de base tiver sido usado para prover um produto de grau No. 2, conforme será entendido por versados na técnica.

[00138] Embora esta invenção se refira principalmente às graxas preparadas em vaso abertos e os exemplos sejam todos em vaso abertos, as composições e métodos de graxa de sulfonato de cálcio e magnésio complexa também podem ser usados em vasos fechados onde o aquecimento sob pressão é realizado. O uso de tais vasos pressurizados pode resultar em rendimentos do espessante ainda melhores que os descritos nos exemplos aqui. Para os propósitos desta invenção, um vaso aberto é qualquer vaso com ou sem uma tampa ou porta na parte superior, desde que qualquer tal tampa ou porta na parte superior não seja vedada à vapor de maneira tal que uma pressão significativa não possa ser gerada durante o aquecimento. O uso de um vaso aberto como este com a tampa ou porta na parte superior fechado durante o processo de conversão ajudará a reter o nível necessário de água como um agente de conversão, geralmente permitindo ao mesmo tempo uma temperatura de conversão no ponto de ebulição da água ou ainda acima dele. Tais temperaturas de conversão superiores podem resultar em melhorias adicionais no rendimento do espessante tanto para graxas de sulfonato de cálcio simples quanto e complexas, conforme será entendido por versados na técnica.

[00139] Da forma aqui usada: (1) as quantidades de carbonato de cálcio disperso (ou carbonato de cálcio amorfo) ou óxido de cálcio ou hidróxido de cálcio residual contidas no sulfonato de cálcio sobrealcalinizado estão em peso do sulfonato de cálcio sobrealcalinizado; (2) alguns ingredientes são adicionados em duas ou mais porções separadas e cada porção pode ser descrita como uma porcentagem da quantidade total para aquele ingrediente ou uma porcentagem da graxa final em peso; e (3) todas as outras quantidades (incluindo quantidades totais) dos ingredientes identificados por porcentagens ou partes são as quantidades adicionadas como um ingrediente em peso do produto da graxa final, mesmo se o ingrediente particular (tal como água ou bases contendo cálcio ou hidróxido de metal alcalino que reagem com outros ingredientes) não puder estar presente na graxa final ou não puder estar presente na graxa final na quantidade identificada para adição como um ingrediente. Da forma aqui usada “carbonato de cálcio adicionado” significa carbonato de cálcio cristalino que é adicionado como um ingrediente separado além da quantidade de carbonato de cálcio disperso contida no sulfonato de cálcio sobrealcalinizado. Da forma aqui usada “hidróxido de cálcio adicionado” e “óxido de cálcio adicionado” significam hidróxido de cálcio e óxido de cálcio, respectivamente, que são adicionados como um ingrediente separado além da quantidade de residual hidróxido de cálcio e/ou óxido de cálcio que pode estar contido no sulfonato de cálcio sobrealcalinizado. Da forma aqui usada para descrever a invenção (oposta de como o termo é usado em algumas das referências da técnica anterior), hidroxiapatita de cálcio significa (1) o composto que tem a fórmula Ca5(PO4)3OH ou (2) uma fórmula matematicamente equivalente (a) que tem um ponto de fusão em torno de 1100°C ou (b) especificamente excluindo as misturas de fosfato de tricálcio e hidróxido de cálcio por tal fórmula equivalente.

[00140] Da forma aqui usada, o termo “rendimento do espessante” da forma em que ele se aplica à invenção em questão deve ter o sentido convencional, a saber, a concentração do sulfonato de cálcio altamente solúvel em óleo sobrealcalinizado necessária para prover uma graxa com uma consistência específica desejada medida pelos testes de penetração padrão ASTM D217 ou D1403 comumente usados na fabricação de graxa lubrificante. Desta maneira, da forma aqui usada o “ponto de gota” de uma graxa deve se referir ao valor obtido usando o teste de ponto de gota padrão ASTM D2265 conforme comumente usado na fabricação de graxa lubrificante. Os quatro testes EP de esfera aqui descritos devem se referir a ASTM D2596, os testes de Desgaste de quatro esferas aqui descritos devem se referir a ASTM D2266, os testes de Separação de óleo em cone aqui descritos devem se referir à ASTM D6184, os testes de estabilidade em rolo testes aqui descritos devem se referir à ASTM D1831. Da forma aqui usada, “agente de conversão não aquoso” significa qualquer agente de conversão a não ser água e inclui os agentes de conversão que podem conter alguma água como um diluente ou uma impureza. Os versados na técnica perceberão ao ler este pedido de patente, incluindo os exemplos contidos nele, que podem ser feitas modificações e alterações na composição e metodologia para preparar a composição no escopo da invenção e pretende-se que o escopo da invenção aqui descrita seja limitado somente pela interpretação mais ampla das reivindicações em anexo às quais o inventor é legalmente autorizado.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Método para preparar uma graxa de sulfonato de cálcio sobrealcalinizado ou uma graxa de sulfonato de cálcio e magnésio sobrealcalinizado, caracterizado pelo fato de que compreende: adicionar e misturar uma quantidade de sulfonato de cálcio sobrealcalinizado contendo carbonato de cálcio amorfo disperso nele, um óleo de base opcional, e uma quantidade de ácido facilitador para formar uma mistura inicial; adicionar e misturar um ou mais agentes de conversão à mistura inicial para formar uma mistura de pré-conversão; converter a mistura de pré-conversão a uma mistura convertida por aquecimento até que a conversão do carbonato de cálcio amorfo a carbonato de cálcio cristalino tenha ocorrido; opcionalmente adicionar e misturar uma quantidade de sulfonato de magnésio sobrealcalinizado com a mistura inicial, mistura de pré-conversão, a mistura convertida ou uma combinação dos mesmos; e em que há um ou mais períodos de atraso do ácido facilitador entre a adição do ácido facilitador e um próximo ingrediente subsequentemente adicionado; o um ou mais períodos de atraso do ácido facilitador compreendendo: (1) pelo menos 20 minutos se o próximo ingrediente subsequentemente adicionado for sulfonato de magnésio sobrealcalinizado, (2) pelo menos 20 minutos se a mistura compreender o ácido facilitador que foi aquecido a uma temperatura que é acima da temperatura ambiente, ou (3) pelo menos 5 horas.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a quantidade de sulfonato de cálcio sobrealcalinizado é 10 a 45% e a quantidade de sulfonato de magnésio sobrealcalinizado opcional é 0,1 a 30%.

3. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a quantidade de sulfonato de cálcio sobrealcalinizado é 10 a 36% e a quantidade de sulfonato de magnésio sobrealcalinizado opcional é 1 a 24%.

4. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a quantidade de sulfonato de cálcio sobrealcalinizado é 10 a 30% e a quantidade de sulfonato de magnésio sobrealcalinizado opcional é 1 a 20%.

5. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a quantidade de sulfonato de cálcio sobrealcalinizado é 10 a 22% e a quantidade de sulfonato de magnésio sobrealcalinizado opcional é 1 a 15%.

6. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um período de atraso do ácido facilitador compreende aquecer a mistura compreendendo o ácido facilitador a uma faixa de temperatura de 87,8 a 93,3 oC (190 a 200 F) depois da adição do ácido facilitador e antes da adição do próximo ingrediente subsequentemente adicionado.

7. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o próximo ingrediente subsequentemente adicionado, adicionado depois do período de atraso do ácido facilitador é sulfonato de magnésio, hidroxiapatita de cálcio ou carbonato de cálcio.

8. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente adicionar e misturar uma ou mais bases contendo cálcio com a mistura inicial, a mistura de pré-conversão, a mistura convertida ou uma combinação dos mesmos; adicionar e misturar um ou mais ácidos complexantes com a mistura de pré-conversão, a mistura convertida ou ambos; em que água é um dos agentes de conversão; em que há um ou mais períodos de atraso de sulfonato de magnésio entre a adição de qualquer um de água, uma das bases contendo cálcio, um dos ácidos complexantes, o ácido facilitador ou qualquer porção do mesmo e a adição de pelo menos uma porção do sulfonato de magnésio sobrealcalinizado; e em que um dos períodos de atraso do ácido facilitador pode ser simultâneo com um dos períodos de atraso de sulfonato de magnésio, em que um ou mais períodos de atraso de sulfonato de magnésio compreendem: um período de atraso da retenção do sulfonato de magnésio onde a mistura compreendendo água, uma das bases contendo cálcio, um dos ácidos complexantes, o ácido facilitador ou qualquer porção do mesmo é mantido a uma temperatura ou em uma faixa de temperaturas por um período de tempo antes da adição de pelo menos uma porção do sulfonato de magnésio, ou um período de atraso no ajuste da temperatura de sulfonato de magnésio em que a mistura compreendendo água, uma das bases contendo cálcio, um dos ácidos complexantes, o ácido facilitador ou qualquer porção do mesmo é aquecida ou resfriada antes da adição de pelo menos uma porção do sulfonato de magnésio; ou uma combinação dos mesmos.

9. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a água é um dos agentes de conversão e em que a água é adicionada depois de pelo menos um período de atraso do ácido facilitador.

10 . Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a água é um dos agentes de conversão e em que a água não está presente durante qualquer período de atraso do ácido facilitador

11 . Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma primeira porção do sulfonato de magnésio é adicionada à mistura de pré-conversão e uma segunda porção do sulfonato de magnésio é adicionada à mistura convertida.

12 . Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que em torno de 10 a 50% da quantidade total de sulfonato de magnésio é adicionada como a primeira porção.

13 . Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente adicionar e misturar uma ou mais bases contendo cálcio com a mistura de pré-conversão, a mistura convertida ou ambas; adicionar e misturar um ou mais ácidos complexantes com a mistura de pré-conversão, a mistura convertida ou ambas; e em que a água é um dos agentes de conversão.

14 . Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que as bases contendo cálcio são hidroxiapatita de cálcio, carbonato de cálcio adicionado, hidróxido de cálcio adicionado, óxido de cálcio adicionado ou uma combinação dos mesmos.

15 . Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que as bases contendo cálcio compreendem hidroxiapatita de cálcio e hidróxido de cálcio e em que a hidroxiapatita de cálcio contribui em torno de 10% ou mais da basicidade equivalente do hidróxido da basicidade equivalente do hidróxido total devido à hidroxiapatita de cálcio e hidróxido de cálcio adicionados.

16 . Método de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a hidroxiapatita de cálcio contribui em torno de 10% a 25% da basicidade equivalente do hidróxido da basicidade equivalente do hidróxido total devido à hidroxiapatita de cálcio e hidróxido de cálcio adicionados.

17 . Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que um dos agentes de conversão é um agente de conversão não aquoso e em que há um ou mais períodos de atraso do agente de conversão entre a adição de água e a adição de pelo menos uma porção do agente de conversão não aquoso; em que um ou mais períodos de atraso do agente de conversão compreendem: um período de atraso da retenção do agente de conversão onde a mistura compreendendo água como um agente de conversão é mantida a uma temperatura ou em uma faixa de temperaturas por um período de tempo antes da adição de pelo menos uma porção do agente de conversão não aquoso ou um período de atraso no ajuste da temperatura do agente de conversão em que a mistura compreendendo água como um agente de conversão é aquecida ou resfriada antes da adição de pelo menos uma porção do agente de conversão não aquoso ou uma combinação dos mesmos.

18 . Método de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que a quantidade de água adicionada como um agente de conversão é 1,5 a 10% e a quantidade total de agentes de conversão não aquosos é 0,1 a 5%.

19 . Método de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que a razão de sulfonato de cálcio sobrealcalinizado para sulfonato de magnésio sobrealcalinizado na mistura de pré-conversão é em uma faixa de cerca de 20:1 a 100:1.

20 . Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente adicionar e misturar um hidróxido de metal alcalino com a mistura de pré-conversão, a mistura convertida ou ambas

21 . Método de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que a quantidade de hidróxido de metal alcalino é 0,005 a 0,5%.

22 . Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sulfonato de cálcio sobrealcalinizado é um sulfonato de cálcio sobrealcalinizado de qualidade ruim.

23 . Graxa, caracterizada pelo fato de que é preparada de acordo com o método como definido na reivindicação 1.

24 . Graxa, caracterizada pelo fato de que é preparada de acordo com o método como definido na reivindicação 8.

25 . Graxa, caracterizada pelo fato de que é preparada de acordo com o método como definido na reivindicação 17.