BR112019005088B1 - Composição de lubrificante, e, processo para fabricar uma composição de lubrificante. - Google Patents

Composição de lubrificante, e, processo para fabricar uma composição de lubrificante. Download PDF

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Abstract

Trata-se de uma composição de lubrificante que inclui (a) um primeiro fluido à base de óxido de polialquileno de baixa viscosidade, como uma combinação de fluido à base de óxido de propileno (PO) e óxido de butileno (BO) com um primeiro álcool como um iniciador; em que o primeiro fluido à base de PO/BO de baixa viscosidade tem um peso molecular numérico médio inferior a cerca de 5.600 Da; e (b) um segundo fluido à base de óxido de polialquileno de alta viscosidade, como uma combinação de fluido à base de óxido de etileno (EO) e óxido de propileno (PO) com um segundo álcool como um iniciador; em que o segundo fluido à base de EO/PO de alta viscosidade tem um peso molecular numérico médio superior a cerca de 600 Da; um processo para fabricar o lubrificante acima; e um fluido de transmissão produzido a partir da composição de lubrificante acima.

Description

CAMPO
[001] A presente invenção se refere a uma composição de lubrificante; e, mais especificamente, a uma composição de lubrificante à base de óxido de polialquileno que apresenta propriedades melhoradas quando utilizada em aplicações como lubrificantes de engrenagens.
ANTECEDENTES
[002] Até agora, lubrificantes à base de óleo mineral (óleos básicos dos Grupos I, II e III) e polialfaolefina (PAO) (óleos básicos do Grupo IV) têm sido usados por décadas como fluidos de transmissão para aplicações como óleo de motor, óleos de eixos e fluidos de transmissão. Para algumas das aplicações, os fluidos conhecidos são caracterizados como “lubrificação vitalícia", o que significa que, uma vez que o lubrificante tenha sido incorporado a um veículo, não é necessária nenhuma troca de óleo durante a vida útil do veículo. As regulamentações 2025 CAFE (Corporate Average Fuel Economy) relacionadas à exigência de que os automóveis funcionem a 23,17 quilômetros por litro (km/l) (54,5 milhas por galão (mpg)) estão levando os fabricantes originais (OEMs) a explorarem diferentes composições de lubrificantes como uma possível opção que possa aumentar ainda mais a economia de combustível sem comprometendo da durabilidade.
[003] Uma abordagem para melhorar a economia de combustível de um automóvel é melhorar o fluido lubrificante usado como lubrificantes de engrenagens para eixos, caixas de transferência e similares de um automóvel. Por exemplo, reduzindo a viscosidade cinemática do lubrificante de cerca de 0,11 a 0,12 cm2/s (11 a 12 centistokes (cSt)) para cerca de 0,5 a 0,6 cm2/s (5 a 6 cSt), por sua vez, reduzindo as perdas de rotação em cerca de 50 por cento (%) a cerca de 60%; o que reduzirá as perdas de energia em cerca de 30% a cerca de 40%, alcançando, assim, uma melhoria na economia de combustível de cerca de 1% a cerca de 2%. O desafio, quanto à abordagem acima, é que a redução da viscosidade de um lubrificante pode resultar em filmes finos que causarão contato de metal com metal, o que causa maior atrito e desgaste que podem resultar em falhas prematuras, por exemplo, de um sistema de engrenagens.
[004] Na tentativa de resolver os problemas acima, compostos convencionais conhecidos como “modificadores de viscosidade” foram adicionados aos óleos convencionais à base de óleo mineral (óleos básicos dos Grupos I, II e III) para tentar conferir aos óleos um alto índice de viscosidade (V.I.) (por exemplo, um V.I. de cerca de 170 a cerca de 190) que, por sua vez, fornece óleos com uma baixa viscosidade dinâmica a uma temperatura baixa que ajuda a reduzir as perdas por rotação. No entanto, existe um limite para o uso de melhoradores de V.I. (modificadores de viscosidade) porque tais melhoradores de V.I. têm uma tendência a degradar por cisalhamento durante um período de tempo que causa perda permanente de viscosidade de lubrificantes. Os fluidos (lubrificantes) com um V.I. de até 180 têm sido usados na indústria com a ajuda de modificadores de viscosidade para atingir uma baixa viscosidade (por exemplo, < 0,07 Pa.s (70.000 centipoise (cP)) a -40 graus centígrados (°C) para um fluido de 0,11 a 0,12 cm2/s (11 a 12 cSt) a 100 °C a baixas temperaturas. Os lubrificantes conhecidos acima também podem usar compostos conhecidos como “modificadores de atrito” como oleatos de glicerol para redução do atrito do lubrificante para alcançar eficiência energética.
[005] Outro desafio em relação ao uso dos óleos básicos dos Grupos I a III é que esses óleos têm um alto ponto de fluidez e, portanto, é necessário adicionar um aditivo conhecido como "depressor do ponto de fluidez" aos óleos para alcançar as viscosidades desejadas a -40 °C de tais óleos, de tal modo que as perdas de bombeamento dos óleos a uma temperatura baixa sejam minimizadas. As perdas de bombeamento são as perdas de energia devido ao movimento de um líquido através de um dispositivo. Líquidos de maior viscosidade requerem mais energia para se movimentar (bombeamento) do que líquidos com menor viscosidade. Nas condições de partida, um líquido de maior viscosidade consumirá mais energia para se mover, resultando em maior consumo de combustível.
[006] Até o momento, em uma tentativa de resolver o problema acima mencionado de perdas de bombeamento e maximizar a diminuição das perdas de bombeamento, os óleos básicos do Grupo IV, como fluidos à base de polialfaolefina, foram usados em substituição aos óleos básicos dos Grupos I a III porque os óleos básicos do Grupo IV possuem inerentemente, por exemplo: (1) uma boa propriedade de baixa temperatura, (2) um melhor V.I. comparado aos óleos básicos do Grupo III, e (3) um menor coeficiente de tração comparado aos óleos do Grupo III. Além disso, os óleos básicos do Grupo IV, em combinação com melhoradores de V.I. e modificadores de atrito, fornecem uma alternativa melhor em comparação aos óleos básicos do Grupo III para obter economia de combustível. Fluidos (lubrificantes) com um V.I. de até 190 foram usados na indústria com a ajuda de melhoradores de V.I. e modificadores de atrito para obter eficiência energética.
[007] Óleos básicos do Grupo V, como óleos à base de óxido de polialquileno produzidos a partir de óxido de etileno (EO)/óxido de propileno (PO) a 50/50 com butanol como o iniciador, têm inerentemente um V.I. mais alto em comparação aos óleos básicos do Grupo III e do Grupo IV (por exemplo, de cerca de 30% a cerca de 40% maior); e os óleos básicos do Grupo V também têm um coeficiente de tração significativamente menor (por exemplo, de cerca de 30% a cerca de 50% menor) e, portanto, são ideais para aplicações nas quais a eficiência energética é necessária. Um dos desafios com os óleos básicos do Grupo V é que esses fluidos têm densidade 15% a 20% maior em comparação aos óleos básicos do Grupo III e óleos básicos do Grupo IV. E, a densidade maior dos óleos básicos do Grupo V aumenta a viscosidade dinâmica a baixas temperaturas (por exemplo, de cerca de 20 °C a cerca de 60 °C). As perdas de agitação são diretamente proporcionais à viscosidade dinâmica; e, portanto, quando o desempenho dos fluidos EO/PO a 50/50 iniciados com álcool formulado sem o uso de melhoradores de V.I. é comparado com óleo básico formulado do Grupo III e Grupo IV com melhoradores de V.I., as perdas de agitação a baixas temperaturas (por exemplo, de cerca de 20 °C a cerca de 60 °C) são semelhantes. Portanto, o único benefício obtenível com o uso de um fluido de EO/PO a 50/50 iniciado com álcool formulado (por exemplo, fluido 50-HB UCON™; uma marca comercial da The Dow Chemical Company) tem coeficiente de tração de cerca de 30% a cerca de 50% inferior, o que pode ajudar a alcançar a eficiência energética apenas de forma limitada.
[008] As perdas por “agitação” ou “rotação” são perdas de energia devido ao giro de um elemento mecânico (engrenagem) em um líquido (óleo). As forças de arrasto são calculadas com o uso da seguinte equação:
[009] Na equação acima, Cd é o coeficiente de arrasto e é uma função do número de Reynolds, V é a velocidade do elemento de rotação, p é a densidade do líquido e A é uma área em corte transversal úmida característica.
[0010] Misturas de óxidos de polialquileno são conhecidas em geral. No entanto, uma mistura específica de copolímeros de EO/PO iniciados com butanol e copolímeros de PO/óxido de butileno (BO) iniciados por dodecanol não foi revelada até o momento. Algumas formulações de lubrificante são conhecidas como “óleos de viscosidade lubrificante” e tais “óleos de viscosidade lubrificante” são frequentemente definidos como “óleos básicos dos Grupos I, II, III, IV e V”. Dentre os óleos básicos do Grupo V, os óxidos e ésteres de polialquileno são geralmente especificados como óleos básicos do Grupo V. E os óxidos de polialquileno conhecidos são ainda definidos geralmente como incluindo diéter, monol, diol, C1-C20 álcool iniciado, qualquer e todas as combinações de EO/PO/BO e óxidos superiores em qualquer razão e mesclas de polímeros dos mesmos. No entanto, a técnica anterior não revela mesclas específicas de copolímeros de EO/PO iniciados com butanol e copolímeros de PO/BO iniciados com dodecanol em razões necessárias para manter a miscibilidade desses componentes de copolímero. Nem todas as mesclas de polialquilenoglicóis são miscíveis e tais mesclas imiscíveis são impraticáveis para utilização como material de base lubrificante. Tipicamente, um aditivo ou uma combinação de aditivos necessários é adicionado à formulação de lubrificante para tornar a formulação útil.
SUMÁRIO
[0011] A presente invenção, em uma modalidade, se refere a uma composição de lubrificante que inclui: (a) um primeiro fluido à base de óxido de polialquileno de baixa viscosidade com um primeiro álcool como um iniciador; em que o primeiro fluido à base de óxido de polialquileno de baixa viscosidade tem um peso molecular numérico médio inferior a cerca de 600 Da; e (b) um segundo fluido à base de óxido de polialquileno de alta viscosidade com um segundo álcool como um iniciador; em que o segundo fluido à base de óxido de polialquileno de alta viscosidade tem um peso molecular numérico médio superior a cerca de 600 Da; e em que o primeiro fluido à base de óxido de polialquileno de baixa viscosidade é diferente do segundo fluido à base de óxido de polialquileno de alta viscosidade.
[0012] Os problemas das composições de lubrificante conhecidas da técnica anterior são abordados pela composição de lubrificante da presente invenção. A composição de lubrificante da presente invenção fornece propriedades importantes e benéficas incluindo, por exemplo: (i) uma viscosidade a baixa temperatura (por exemplo, uma viscosidade dinâmica a - 40 °C de menos de 40 Pa.s (40.000 cP) para um fluido de 0,11 a 0,12 cm2/s (11 a 12 cSt) a 100 °C, (ii) um alto índice de viscosidade (por exemplo, um índice de viscosidade maior que (> 215) e (iii) um baixo coeficiente de tração inter alia.
[0013] Em outra modalidade, o processo de fabricação da composição de lubrificante acima é aqui fornecido.
[0014] Ainda em outra modalidade, a presente invenção se refere ao uso da composição de lubrificante acima em um fluido de transmissão.
DESCRIÇÃO DETALHADA
[0015] Como descrito em ASTM D2270, o índice de viscosidade, abreviado V.I. e usado com referência a uma composição de lubrificante nesta revelação, é um número arbitrário usado para caracterizar a variação da viscosidade cinemática de um produto de petróleo com a temperatura. Para óleos com viscosidade cinemática similar, quanto maior o V.I., menor o efeito da temperatura na sua viscosidade cinemática. O número V.I. é uma medida amplamente usada e aceita da variação de viscosidade cinemática devido a mudanças na temperatura de um produto de petróleo entre 40 °C e 100 °C. Um V.I. mais alto indica uma diminuição menor de viscosidade cinemática com o aumento da temperatura do lubrificante. O V.I. é utilizado, na prática, como um único número que indica a dependência da viscosidade cinemática. Às vezes, o V.I. é usado para caracterizar óleos básicos com o objetivo de estabelecer requisitos de testes de motores para as categorias de desempenho do óleo do motor.
[0016] Viscosidade dinâmica, com referência a uma composição de lubrificante, significa aqui uma viscosidade medida por um viscosímetro Stabinger em unidades de mPa s. Conferir ASTM D 7042, “Standard Test Method for Dynamic Viscosity and Density of Liquids by Stabinger Viscometer (and the Calculation of Kinematic Viscosity)”.
[0017] "Ponto de fluidez " aqui, com referência a uma composição de lubrificante e a produtos de petróleo, significa a menor temperatura na qual o movimento da amostra de teste é observado sob condições prescritas de teste. As unidades dessa medição estão em °C. O ponto de fluidez pode ser medidas com o uso do procedimento descrito em ASTM D 6892, “Standard Test Method for Pour Point of Petroleum Products (Robotic Tilt Method)”.
[0018] “Tração” é uma força transmitida através de um filme lubrificante entre as superfícies em movimento relativo. Um “coeficiente de tração” é a força de tração medida/força normal aplicada.
[0019] Como aqui utilizado, os óleos básicos dos Grupos I, II, III, IV e/ou V são os definidos pelo American Petroleum Institute (Annex E—API Base Oil Interchangeability Guidelines for Passenger Car Motor Oils and Diesel Engine Oils, versão de março de 2015).
[0020] No seu escopo mais amplo, a presente invenção inclui uma composição de lubrificante que inclui: (a) um primeiro fluido à base de óxido de polialquileno de baixa viscosidade com um primeiro álcool como iniciador; em que o primeiro fluido à base de óxido de polialquileno de baixa viscosidade tem um peso molecular numérico médio inferior a cerca de 600 Da; e (b) um segundo fluido à base de óxido de polialquileno de alta viscosidade com um segundo álcool como um iniciador; em que o segundo fluido à base de óxido de polialquileno de alta viscosidade tem um peso molecular médio superior a cerca de 600 Da; e em que o primeiro fluido à base de óxido de polialquileno de baixa viscosidade é diferente do segundo fluido à base de óxido de polialquileno de alta viscosidade. Os pesos moleculares médios numéricos aqui fornecidos são como reportados pelo fabricante.
[0021] A viscosidade do primeiro fluido à base de óxido de polialquileno de baixa viscosidade, em geral, pode ser de cerca de 0,02 cm2/s (2 cSt) a cerca de 0,08 cm2/s (8 cSt) em uma modalidade, de cerca de 0,02 cm2/s (2 cSt) a cerca de 0,06 cm2/s (6 cSt) em outra modalidade e de cerca de 0,02 cm2/s (2 cSt) a cerca de 0,04 cm2/s (4 cSt) em ainda outra modalidade. A viscosidade cinemática é calculada de acordo com ASTM D 7042.
[0022] O primeiro fluido à base de óxido de polialquileno de baixa viscosidade com um primeiro álcool como iniciador, em geral, tem um peso molecular numérico médio inferior a cerca de 600 Da em uma modalidade, inferior a cerca de 550 Da em outra modalidade e inferior a cerca de 400 Da em ainda outra modalidade.
[0023] O óxido de polialquileno do primeiro fluido à base de óxido de polialquileno de baixa viscosidade pode incluir, por exemplo, um óxido de polietileno, um óxido de polipropileno, um óxido de polibutileno, copolímeros de óxido de polialquileno derivados de EO/PO/BO e misturas poliméricas dos mesmos. Por exemplo, em uma modalidade, o primeiro fluido à base de óxido de polialquileno de baixa viscosidade é uma combinação de um óxido de propileno e um óxido de butileno. Em outra modalidade, por exemplo, a combinação de um óxido de propileno e um óxido de butileno para chegar a um primeiro fluido à base de óxido de polialquileno de baixa viscosidade pode incluir um fluido à base de óxido de propileno/óxido de butileno a 50/50 (base de % em peso).
[0024] O primeiro fluido à base de óxido de polialquileno de baixa viscosidade pode incluir óxidos de polialquileno solúveis em óleo encapsulado de baixo peso molecular (por exemplo, OSP UCONTM encapsulado, um óxido de polialquileno solúvel em óleo com peso molecular médio menor que cerca de 600 Da, em que UCON™ é uma marca comercial da The Dow Chemical Company). Como aqui utilizado, encapsulado indica que os grupos hidroxila terminais do óxido (ou óxidos) de polialquileno estão substituídos por um grupo hidrocarbila de C1 a C12 ou um grupo alquilfenila C8 (isto é, um grupo benzila). De preferência, os óxidos de polialquileno solúveis em óleo encapsulado são substituídos por um grupo hidrocarbila C1 a C4.
[0025] Geralmente, o primeiro fluido à base de óxido de polialquileno de baixa viscosidade (o “fluido de baixa viscosidade”) usado como componente (a) da composição de lubrificante, inclui, por exemplo, OSP-12 UCON™ (um fluido OSP UCON™ de PO/BO a 50/50 iniciado com álcool C12 com viscosidade de 0,03 cm2/s (3 cSt) a 100 °C, comercialmente disponível junto à The Dow Chemical Company), OSP-18 UCON™ (um fluido OSP UCON™ de PO/BO a 50/50 iniciado com álcool C12 com 0,04 cm2/s (4 cSt) de viscosidade a 100 °C e 550 Da) e misturas dos mesmos. O primeiro fluido à base de óxido de polialquileno de baixa viscosidade pode também ser formado com o uso de um iniciador de álcool C4-C18, em que diferentes razões de PO/BO podem ser usadas.
[0026] Em uma modalidade preferencial, o fluido de baixa viscosidade útil na composição de lubrificante da presente invenção pode incluir, por exemplo, OSP-12 UCON™ (um fluido OSP UCON™ de PO/BO a 50/50 iniciado com álcool C12 com viscosidade de 0,03 cm2/s (3 cSt) a 100 °C).
[0027] A concentração do fluido de baixa viscosidade usado na composição de lubrificante da presente invenção pode estar, em geral, na faixa de cerca de 30 por cento em peso (% em peso) a cerca de 90% em peso em uma modalidade, e de cerca de 40% em peso a cerca de 80% em peso em uma outra modalidade e de cerca de 50% em peso a cerca de 70% em peso em ainda outra modalidade, com base no peso total dos componentes na composição de lubrificante. Quando a concentração do fluido de baixa viscosidade é superior a 80% em peso, é difícil atingir uma viscosidade-alvo de 0,11 a 0,12 cm2/s (11 a 12 cSt) a 100 °C e, mesmo se fosse possível atingir a viscosidade-alvo, o V.I. do fluido resultante é menor.
[0028] O primeiro iniciador de álcool útil para o primeiro fluido à base de óxido de polialquileno de baixa viscosidade pode incluir, por exemplo, um álcool selecionado dentre etanol, metanol, propanol, butanol, dodecanol e misturas dos mesmos.
[0029] A viscosidade do segundo fluido à base de óxido de polialquileno de alta viscosidade, em geral, pode ser de cerca de 0,16 cm2/s (16 cSt) a 100 °C a cerca de 2,5 cm2/s (250 cSt) a 100 °C em uma modalidade, de cerca de 0,25 cm2/s (25 cSt) a 100 °C a cerca de 1,64 cm2/s (164 cSt) a 100 °C em outra modalidade, e de cerca de 0,25 cm2/s (25 cSt) a 100 °C a cerca de 0,70 cm2/s (70 cSt) a 100 °C em ainda outra modalidade.
[0030] O segundo fluido à base de óxido de polialquileno de alta viscosidade com um segundo álcool como iniciador, em geral, tem um peso molecular numérico médio superior a cerca de 600 em uma modalidade, superior a cerca de 2.000 em outra modalidade e superior a cerca de 2.660 em ainda outra modalidade.
[0031] Geralmente, o segundo fluido à base de óxido de polialquileno de alta viscosidade (o “fluido de alta viscosidade”) usado como componente (b) da composição de lubrificante inclui, por exemplo, uma mescla de copolímero de EO/PO a 50/50 com um peso molecular na faixa de cerca de 1.590 Da (por exemplo, 50-HB-660 UCON™, comercialmente disponível junto à The Dow Chemical Company) a cerca de 3.930 Da (por exemplo, 50- HB-5100 UCON™, comercialmente disponível junto à The Dow Chemical Company); e misturas dos mesmos. O segundo fluido à base de óxido de polialquileno de alta viscosidade também inclui, por exemplo, uma mescla de copolímero de EO/PO a 45/55 com peso molecular na faixa de cerca de 1.590 Da a cerca de 3.930 Da.
[0032] Em uma modalidade preferencial, o fluido de alta viscosidade útil na composição de lubrificante da presente invenção pode incluir, por exemplo, 50-HB-2000 UCON™ (um copolímero de EO/PO a 50/50 comercialmente disponível junto à The Dow Chemical Company) com butanol como iniciador e peso molecular de 2.660 Da; 55-150B SYNALOXTM (uma mescla de copolímero de EO/PO a 45/55, comercialmente disponível junto à The Dow Chemical Company) com butanol como iniciador e peso molecular de 2.200 Da; e misturas dos mesmos.
[0033] A concentração do fluido de baixa viscosidade usado na composição de lubrificante da presente invenção pode estar, em geral, na faixa de cerca de 10 por cento em peso a cerca de 70% em peso em uma modalidade, e de cerca de 20% em peso a cerca de 60% em peso em uma outra modalidade e de cerca de 30% em peso a cerca de 50% em peso em ainda outra modalidade, com base no peso total dos componentes na composição de lubrificante. Quando a concentração do fluido de alta viscosidade é superior a 50% em peso, o fluido resultante terá uma viscosidade superior a cerca de 0,11 a 0,12 cm2/s (11 a 12 cSt) de viscosidade-alvo a 100 °C.
[0034] A razão do componente (a) como OSP-12 UCON™, OSP-18 UCON™ para o componente (b), como 50-HB-2000 UCON™, 50-HB-3520 UCON™, 50-HB-5100 UCON™ ou 55-150B SYNALOX™, pode ser geralmente de cerca de 90 a cerca de 10 em uma modalidade; de cerca de 70 a cerca de 30 em outra modalidade; e de cerca de 50 a cerca de 50 em ainda outra modalidade.
[0035] O segundo álcool útil como iniciador para o segundo fluido à base de óxido de polialquileno de alta viscosidade pode incluir, por exemplo, um álcool selecionado dentre etanol, metanol, propanol, butanol, dodecanol, álcoois até um comprimento de cadeia de carbono de 18 (C18) e misturas dos mesmos. O segundo álcool também pode ser álcool com comprimento de cadeia mista. O segundo álcool iniciador, quando usado, é diferente do primeiro álcool iniciador.
[0036] A composição de lubrificante da presente invenção também pode incluir qualquer número de componentes opcionais, tais como, por exemplo, um ou mais de antioxidantes; compostos antidesgaste; pressão extrema, inibidores de ferrugem e corrosão; depuradores de enxofre; detergentes; dispersantes; aditivos antiespumantes; e misturas dos mesmos.
[0037] A concentração dos aditivos opcionais para a composição de lubrificante da presente invenção pode estar, em geral, na faixa de 0% em peso a cerca de 20% em peso em uma modalidade, de cerca de 0,01% em peso a cerca de 10% em peso em uma outra modalidade e de cerca de 0,1% em peso a cerca de 5% em peso em ainda outra modalidade, com base no peso total dos componentes na composição de lubrificante.
[0038] O processo e o tipo de equipamento usado para preparar a composição de lubrificante da presente invenção incluem mesclar ou misturar os componentes acima em equipamentos ou vasos de mistura convencionais conhecidos na técnica. Por exemplo, a preparação da composição de lubrificante da presente invenção é conseguida mesclando-se, em equipamento de mistura conhecido, (a) o fluido de baixa viscosidade, e (b) o fluido de alta viscosidade, e (c) opcionalmente qualquer outro aditivo desejável.
[0039] Todos os compostos acima da composição de lubrificante são tipicamente misturados e dispersos em um vaso a uma temperatura que possibilita a preparação de uma composição de lubrificante eficaz. Por exemplo, a temperatura durante a mistura dos componentes acima pode ser geralmente de cerca de 25 °C a cerca de 75 °C em uma modalidade e de cerca de 25 °C a cerca de 55 °C em uma outra modalidade. Os componentes (a) a (c) da presente invenção são miscíveis à temperatura ambiente (cerca de 25 °C) e a baixas temperaturas (por exemplo, até cerca de -5 °C).
[0040] A preparação da composição de lubrificante da presente invenção, e/ou qualquer uma das etapas da mesma, pode ser um processo em batelada ou contínuo. Em uma modalidade preferencial, o processo de mistura dos componentes para preparar a composição de lubrificante; e o equipamento de mistura usado no processo pode ser qualquer recipiente e equipamento auxiliar bem conhecido dos versados na técnica.
[0041] Em uma modalidade, a presente invenção inclui uma combinação ou mescla de pelo menos dois componentes incluindo, por exemplo: (a) um primeiro fluido à base de óxido de polialquileno de baixa viscosidade (por exemplo, menos de cerca de 0,04 cm2/s (4 cSt)) produzido a partir de uma combinação de pelo menos dois diferentes fluidos de óxido de polialquileno com um primeiro álcool tal, como o dodecanol, como iniciador e um peso molecular numérico médio inferior a cerca de 600 Da; e (b) um fluido à base de óxido de polialquileno de alta viscosidade (por exemplo, superior a cerca de 0,04 cm2/s (4 cSt)) produzido a partir de uma combinação de pelo menos dois fluidos de óxido de polialquileno diferentes com um segundo álcool, tal como butanol, como iniciador e um peso molecular numérico médio maior do que cerca de 600 Da. Essa combinação única ou mistura de dois fluidos à base de óxido de polialquileno diferentes da presente invenção, um tendo uma baixa viscosidade e o outro tendo uma alta viscosidade, fornece vários benefícios, incluindo fluidos baseados com uma baixa densidade, um alto índice V.I., um baixo coeficiente de tração e boas propriedades a baixa temperatura. Um dos resultados surpreendentes da mistura fluida da presente invenção é que a propriedade a baixa temperatura a -40 °C da combinação de fluidos base de óxido de polialquileno de baixa e alta viscosidade ou peso molecular, conforme definido anteriormente, é melhor do que a linha de base ou o fluido de óxido de polialquileno de controle.
[0042] Em uma modalidade preferencial, por exemplo, a presente invenção inclui uma mescla de pelo menos dois componentes incluindo (a) um primeiro fluido à base de PO/BO de baixa viscosidade a 50/50 com um primeiro álcool, tal como dodecanol, como o iniciador, sendo que o fluido tem um peso molecular numérico médio inferior a cerca de 580 Da; e (b) um segundo fluido à base de EO/PO a 50/50 ou EO/PO a 45/55 de alta viscosidade com um segundo álcool, tal como butanol, como o iniciador, sendo que o fluido tem um peso molecular numérico médio superior a cerca de 2.660 Da. Por exemplo, o SYNALOX™ 55-150B, que pode ser uma modalidade do segundo fluido de alta viscosidade de EO/PO a 50/50 ou EO/PO a 45/55, tem um peso molecular de cerca de 2.200 Da.
[0043] Com o uso de uma combinação dos fluidos base de EO/PO e PO/BO acima descritos em uma composição de lubrificante, conferem-se propriedades benéficas à composição de lubrificante incluindo, por exemplo, o fato de que a composição tem: (1) um V.I. superior para o mesmo óleo básico de viscosidade a 100 °C em comparação a um flui à base de PO/BO a 50/50 iniciado com dodecanol e um fluido à base de EO/PO a 50/50 iniciado com butanol; (2) um menor coeficiente de tração em comparação com o fluido à base de PO/BO a 50/50 iniciado com dodecanol e coeficientes de tração semelhantes em comparação com fluido à base de EO/PO a 50/50 iniciado com butanol; (3) um V.I. superior em comparação com fluido à base de PO/BO a 50/50 iniciado com dodecanol e fluido à base de EO/PO a 50/50 iniciado com butanol; (4) uma viscosidade dinâmica inferior a -40 °C e 40 °C em comparação com o fluido à base de EO/PO a 50/50 iniciado com butanol e o fluido à base de PO/BO a 50/50 iniciado com dodecanol; e (5) uma densidade mais baixa em comparação com os fluidos à base de EO/PO a 50/50.
[0044] Um dos resultados surpreendentes da composição de lubrificante da presente invenção é que as propriedades da composição a uma temperatura abaixo de zero, por exemplo, a uma temperatura de cerca de -40 °C, são melhores (por exemplo, inferiores a cerca de 40 Pa.s (40.000 cP) a -40 °C para um fluido de 0,11 a 0,12 cm2/s (11 a 12 cSt) a 100 °C) do que o fluido à base de EO/PO a 50/50 da linha de base. Por exemplo, o uso da combinação única dos dois fluidos acima descritos em uma composição de lubrificante dota a composição com um V.I. superior (por exemplo, até cerca de 229 V.I.), uma viscosidade dinâmica mais baixa (por exemplo, uma viscosidade dinâmica de cerca de 10% a cerca de 20% mais baixa) na faixa de temperatura de operação de cerca de 20 °C a cerca de 100 °C, um coeficiente de tração mais baixo para fluidos de base e propriedades extremamente boas a baixa temperatura, sem a necessidade de usar depressores de ponto de fluidez ou melhoradores de V.I.
[0045] Em uma modalidade, a presente invenção se refere a uma composição de lubrificante com uma viscosidade-alvo de 0,11 a 0,12 cm2/s (11 a 12 cSt) a 100 °C incluindo: (a) um fluido à base de PO/BO a 50/50 de baixa viscosidade (por exemplo, uma viscosidade de cerca de 0,02 cm2/s (2 cSt) a cerca de 0,04 cm2/s (4 cSt) a 100 °C) com dodecanol como iniciador e peso molecular inferior a cerca de 580 Da; e (b) um fluido à base de EO/PO a 50/50 de alta viscosidade (por exemplo, uma viscosidade superior a cerca de 0,25 cm2/s (25 cSt) a 100 °C) com butanol como iniciador e um peso molecular superior a cerca de 1.500 Da; em que a composição de lubrificante tem um índice de viscosidade superior a cerca de 215; uma viscosidade dinâmica inferior a cerca de 40 Pa.s (40.000 cP) a uma temperatura de -40 °C; e um menor coeficiente de tração para o fluido base na ausência de um depressor de ponto de fluidez ou um melhorador de V.I.. Exemplos do fluido à base de PO/BO a 50/50 de baixa viscosidade incluem os OSPs UCON™ e seus análogos encapsulados, como ambos aqui discutidos, e exemplos dos fluidos à base de EO/PO a 50/50 de alta viscosidade incluem fluidos 50-HB UCON™ e seus análogos encapsulados, também como ambos discutidos aqui.
[0046] Em uma modalidade preferencial, a composição de lubrificante da presente invenção se refere a composições de um óleo à base de base de óxidos de polialquileno em que um copolímero de PO/BO com um iniciador de dodecanol e com um peso molecular inferior ou igual a cerca de 550 Da é misturado com um copolímero de EO/PO com um iniciador de butanol e com um peso molecular superior a cerca de 2.000. As razões de mistura podem variar, por exemplo, uma razão de 67/33 (OSP-18 UCON™ /50-HB-2000 UCON™) pode ser usada para atingir a viscosidade-alvo de uma composição de lubrificante de cerca de 0,11 a 0,12 cm2/s (11 a 12 cSt) a 100 °C para aplicações como óleos para engrenagens. Em outro exemplo, uma razão de 87/13 (OSP-128 UCON™/50-HB-2000 UCON™) pode ser usada para atingir a viscosidade-alvo de uma composição de lubrificante de cerca de 0,06 cm2/s (6 cSt) a 100 °C para alvejar aplicações como óleos de engrenagens, óleos ATF ou óleos de motor em aplicações de transporte.
[0047] A composição de lubrificante preparada pelo processo acima da presente invenção exibe várias propriedades inesperadas e únicas. Por exemplo, a viscosidade dinâmica da composição de lubrificante da presente invenção é tal que a composição pode ser facilmente manuseada e processada. A composição de lubrificante com uma viscosidade cinemática de 0,11 a 0,12 cm2/s (11 a 12 cSt) a 100 °C pode ter uma viscosidade dinâmica na faixa de cerca de 45 milipascais por segundo (mPa-s) a cerca de 60 mPa-s a 40 °C em uma modalidade, de cerca de 47 mPa-s a cerca de 55 mPa-s a 40 °C em outra modalidade, e de cerca de 47 mPa-s a cerca de 52 mPa-s a 40 °C em ainda outra modalidade. Mais que 60 mPa-s a 40 °C não fornece nenhuma melhoria na economia de combustível.
[0048] Outra propriedade que a composição de lubrificante exibe é um alto valor de V.I. Geralmente, a propriedade de V.I. pode estar entre 209 e 229 em uma modalidade, entre cerca de 215 e 229 em outra modalidade e entre cerca de 220 e 229 em ainda outra modalidade. Abaixo de um V.I. de 209 para a mistura de combinação, as viscosidades dinâmicas a 40 °C são semelhantes a compostos similares à série de copolímeros 50-HB UCON™ e perdas por rotação mais baixas não podem ser alcançadas.
[0049] Em outra modalidade, o V.I. da composição pode ser adicionalmente aumentado com o uso de óleo básico de baixa viscosidade, conforme definido acima, que é um diéter de óxido de polialquileno de PO/BO ou óleo básico encapsulado iniciado com álcool C12. Sabe-se que o uso de óleos básicos encapsulados como componente de peso molecular mais baixo pode influenciar a solubilidade da composição global. Uma vez que são desejáveis misturas homogêneas, a solubilidade do componente de diéter de óxido de polialquileno de PO/BO iniciado com álcool C12 pode ser ainda melhorada no óleo básico de peso molecular mais elevado, se necessário. Exemplos de modificação do óleo básico molecular mais elevado incluem, porém sem limitação, o uso de um iniciador mais longo, tal como um iniciador de álcool C12, ou o uso de uma combinação de iniciador mais longo que encapsula o polímero de EO/PO. O polímero de EO/PO a 50/50 encapsulado pode aumentar ainda mais o V.I. Outra forma de melhorar a solubilidade do diéter de PO/BO iniciado com álcool C12 é mudando a razão de EO/PO no óleo básico de maior peso molecular, por exemplo, a de 50/50 a 40/60 ou 30/70. Pode haver uma limitação sobre quanto a relação pode ser alterada, pois a adição de mais PO aumentará os coeficientes de tração e também afetará adversamente a viscosidade a -40 °C.
[0050] A composição de lubrificante também pode exibir um baixo coeficiente de tração. Geralmente, o coeficiente de tração (por exemplo, a uma velocidade de 80 °C e 500 milímetros por segundo (mm/s) com razão de deslizamento para rolamento de 150%) pode estar entre cerca de 0,025 e cerca de 0,04 em uma modalidade, entre cerca de 0,025 e cerca de 0,035 em outra modalidade, e entre cerca de 0,025 e cerca de 0,03 em ainda outra modalidade. Os coeficientes de tração sob as mesmas condições podem estar entre cerca de 0,045 e cerca de 0,05 para um óleo básico do Grupo III; e entre cerca de 0,035 e cerca de 0,04 para um óleo básico do Grupo IV. Os fluidos da presente invenção têm um coeficiente de tração que é de cerca de 25% a cerca de 30% mais baixo do que um óleo básico do Grupo IV (polialfaolefina ou PAO). Os fluidos com coeficientes de tração mais baixos são desejados, uma vez que esses fluidos podem fornecer benefícios em termos de economia de combustível. Um fluido com um coeficiente de tração próximo de 0,035 sob essas condições pode não fornecer um benefício de economia de combustível em relação a um óleo básico do Grupo IV.
[0051] Ainda outra propriedade que a composição de lubrificante da presente invenção apresenta é uma excelente viscosidade a uma temperatura mais baixa, tal como -40 °C. Geralmente, a propriedade de viscosidade dinâmica de -40 °C pode estar entre cerca de 20 Pa.s (20.000 cP) e cerca de 50 Pa.s (50.000 cP) em uma modalidade, entre cerca de 20 Pa.s (20.000 cP) e cerca de 40 Pa.s (40.000 cP) em outra modalidade, e entre cerca de 20 Pa.s (20.000 cP) e cerca de 30 Pa.s (30.000 cP) em ainda outra modalidade sem o uso de depressores de ponto de fluidez.
[0052] Depois que a composição de lubrificante é preparada como descrito acima, a composição de lubrificante pode ser usada em vários fluidos da linha de transmissão. Por exemplo, a composição de lubrificante pode ser usada para fluidos de linha de transmissão para aplicações tais como óleo de motor, óleos de eixo, fluidos de transmissão, óleos de engrenagens helicoidais, óleos de engrenagens industriais e similares.
[0053] Para aplicações como fluidos de transmissão automática e manual, óleos de eixo e óleos de engrenagens industriais, as engrenagens são submersas no lubrificante a uma certa profundidade (por exemplo, uma profundidade de cerca de 25% a cerca de 50%) para lubrificação. Para tais aplicações, as perdas por agitação ou rotação podem ser significativas, especialmente a baixas temperaturas e durante a partida, e essas perdas podem ter um impacto negativo na economia de combustível e na eficiência energética de um automóvel. Essas perdas por agitação dependem diretamente da viscosidade dinâmica do fluido a essa temperatura e, portanto, a redução da viscosidade dinâmica pode reduzir as perdas por agitação. Os OEMs contemplam a redução de óleos de viscosidade para esses tipos de aplicações para minimizar essas perdas por rotação e melhorar a economia de combustível. O desafio de reduzir os graus de viscosidade é o uso de filmes mais finos e a transição mais rápida para o regime de lubrificação de limites e misto, o que pode causar maior desgaste e afetar a durabilidade e a vida útil das engrenagens. Uma maneira de obter uma viscosidade mais baixa em temperaturas mais baixas é usando melhoradores de V.I., mas há limitações quando se usam melhoradores de V.I. devido ao requisito de estabilidade ao cisalhamento.
[0054] Para resolver esse problema, são visados graus de viscosidade semelhantes de fluidos; e aproveitando a vantagem da menor densidade e maior V.I. dos OSPs UOP™ (por exemplo, OSP-12 UCON™ e/ou OSP-18 UCON™) e o melhor coeficiente de tração dos fluidos 50-HB UCON™, combinações exclusivas de fluidos podem ser desenvolvidas para fornecer viscosidade dinâmica mais baixa a baixas temperaturas, viscosidade a temperatura fria significativamente melhorada e coeficientes de tração similares aos fluidos 50-HB UCON™. Os OSPs UCON™ têm uma densidade de 7 a 8% mais baixa em comparação com os fluidos 50-HB UCON™, enquanto que, para os mesmos graus de viscosidade, os fluidos 50-HB UCON™ têm V.I. 30% V.I. mais alto do que os OSPs UCON™.
EXEMPLOS
[0055] Os Exemplos e Exemplos Comparativos a seguir ilustram adicionalmente a presente invenção com mais detalhes, mas não devem ser interpretados como limitativos do escopo da mesma.
[0056] Nos Exemplos e Exemplos Comparativos a seguir, vários termos e designações foram usados e são explicados da seguinte forma:
[0057] “EO” significa óxido de etileno.
[0058] “PO” significa óxido de propileno.
[0059] “BO” significa óxido de butileno.
[0060] “OSP UCON™” significa polialquilenoglicóis solúveis em óleo.
[0061] Os coeficientes de tração como aqui registrados são derivados de curvas Stribeck formadas a partir de dados medidos em uma Máquina Minitração PCS com uso de uma esfera de 1,90 centímetros (% de polegada) em um disco feito de aço AISI 52100. Tanto a esfera quanto o disco tinham um acabamento superficial de Ra (desvio médio aritmético) superior a 0,01 mícron. As medições foram feitas a 80 °C e 120 °C, uma carga de 50 Newton, uma razão de deslizamento para rolamento (SRR) de 150% e a velocidades de 2.000 mm/s a 100 mm/s. As medições do teste foram realizadas 12 vezes em sucessão a cada temperatura. O coeficiente de tração a 500 mm/s +/- 2 mms da 12a repetição foi registrado.
[0062] Nos Exemplos a seguir, os óleos básicos descritos a seguir na Tabela I foram usados para preparar composições de lubrificante e para avaliar o desempenho de tais composições. Tabela I - Lista de Óleos Básicos
[0063] Nos Exemplos e Exemplos Comparativos a seguir, medições, equipamento analítico e métodos padronizados foram usados para medir as propriedades dos lubrificantes da seguinte forma:
VISCOSIDADE DINÂMICA, VISCOSIDADE CINEMÁTICA E ÍNDICE DE VISCOSIDADE
[0064] Um viscosímetro, o Stabinger ViscometerTM SVM 3000, mede a viscosidade dinâmica e a densidade de óleos e combustíveis de acordo com ASTM D7042. A partir das medições acima, o viscosímetro calcula automaticamente a viscosidade cinemática e fornece resultados de medição que são equivalentes a ASTM D445. O viscosímetro Stabinger Viscometer™ SVM 3000 é um viscosímetro rotacional com uma geometria cilíndrica que funciona de acordo com o princípio de Couette modificado, com um tubo externo girando rapidamente e um trava de medição interna que gira mais devagar. Uma amostra de 2,5 mililitros (ml) é colocada no viscosímetro e a viscosidade dinâmica e densidade são medidas como uma função da temperatura de cerca de 20 °C a cerca de 100 °C.
MEDIÇÃO DE VISCOSIDADE À TEMPERATURA FRIA
[0065] As medições da viscosidade à temperatura fria são obtidas com o uso de um viscosímetro Brookfield. O princípio de operação do viscosímetro é girar um fuso (que é imerso em um fluido de amostra de teste) através de uma mola calibrada. A resistência viscosa do fluido contra o fuso é medida pela deflexão da mola. A deflexão da mola é medida com um transdutor rotativo que fornece um sinal de torque. Aproximadamente 7 ml de amostra são colocados em um copo, contendo um fuso número 31, e colocados em um pequeno adaptador de amostra que se conecta a um reômetro programável Brookfield. (O software é responsável pela geometria específica dessa configuração). A temperatura da amostra é controlada por um banho externo que resfria a amostra até a temperatura desejada.
[0066] As medições de viscosidade são feitas a partir de 0 °C e continuam até -30 °C. Em cada temperatura, 3 velocidades de rotação são selecionadas (com base nos dados anteriores) para medir a viscosidade (cada velocidade de rotação é aplicada por 5 minutos para atingir o estado estacionário). A medição que tem uma leitura de torque mais próxima de 50% (deve ser +/- 2% para -30 °C) é registrada. Uma única amostra é usada para registrar todas as temperaturas desejadas (geralmente 0 °C, -10 °C, -20 °C, - 30 °C e -40 °C).
EXEMPLOS 1 E 2 E EXEMPLOS COMPARATIVOS A A I
[0067] A Tabela II descreve a composição ou a formulação de vários fluidos de base. A Tabela III descreve os resultados da avaliação das várias formulações com os componentes listados na Tabela II. A Tabela III destaca as viscosidades cinemáticas e dinâmicas, índice de viscosidade, viscosidade dinâmica de baixa temperatura, solubilidade e coeficientes de tração de diferentes combinações de fluidos de base que compõem as formulações. Todos os fluidos têm uma viscosidade-alvo de 0,12 cm2/s (11,7 cSt) a 100°C. Tabela II - Vários Fluidos de Base Tabela III - Resultados dos Testes de Vários Fluidos de Base *Esses exemplos não foram medidos devido à insolubilidade. NM = “não medido”.
[0068] Como descrito na Tabela III acima, o Exemplo Comparativo A (Ex. C. A) mostra os coeficientes viscométricos e de tração 50-HB-260 UCON™ padrão com 50-HB-400 UCON™ e compara essas propriedades com um fluido de base OSP-68 UCON™ destacado no Exemplo Comparativo E (EX. C. E). Essas comparações são feitas para graus de viscosidade semelhantes (75W85) que são ditados, em parte, pela viscosidade cinemática a 100 °C. Os OSPs UCON™, em geral, têm uma viscosidade dinâmica de cerca de 15% a cerca de 20% mais alta a 40 °C em comparação com um fluido 50-HB UCON™ quando as viscosidades cinemáticas são combinadas a 100 °C. Os OPS UCON™ também têm uma viscosidade dinâmica de cerca de 75% a cerca de 80% mais alta a -40 °C e cerca de 60% mais coeficientes de tração quando comparados com os fluidos 50-HB UCON™.
[0069] Foi testada uma mistura de fluidos OSP UCON™ e 50-HB UCON™ de viscosidade semelhante e os resultados dos quais são destacados no Exemplo Comparativo C (Ex. C. C). A mistura melhorou o V.I. do fluido combinado quando comparado ao OSP UCON™ sozinho, mas não teve nenhum impacto na viscosidade dinâmica a 40 °C e -40 °C. Quando os fluidos OSP UCON™ de viscosidade mais baixa (OSP-18 UCON™) e fluidos 50-HB UCON™ de viscosidade mais alta são combinados, o fluido resultante fornece algumas viscosidades únicas de baixa temperatura, assim como os coeficientes de tração dos fluidos de base 50-HB UCON™ são retidos. O Exemplo 1 (Ex. 1) e o Exemplo 2 (Ex. 2) da presente invenção realçam as propriedades dessas combinações únicas de fluidos. A aproximadamente 67/33% em peso do OSP-18 UCON™ e 50-HB-2000 UCON™, que é necessário para atingir uma viscosidade cinemática de 0,12 cm2/s (11,7 cSt) a 100 °C, o fluido resultante tem um V.I. de 217 que é semelhante àquele do fluido 50-HB-260 UCON™ + 50-HB-400 UCON™ (221). Essa combinação também fornece uma viscosidade dinâmica 11% menor a 40 °C e uma viscosidade dinâmica 40% menor a -40 °C. Essas propriedades são ainda mais aprimoradas quando o OSP-18 UCON é misturado com um 50-HB-5100 UCON™ de peso molecular maior, conforme destacado no Ex. 2.
[0070] Surpreendentemente, verificou-se que OSPs UCON™ de peso molecular mais elevado (por exemplo, OSP-32 UCON™ e superior) não são solúveis nos fluidos de peso molecular elevado 50-HB-2000 UCON™ como destacado no Exemplo Comparativo B (C. Ex B). Assim, os copolímeros de PO/BO iniciados com dodecanol com peso molecular inferior a 550 Da e copolímeros de EO/PO iniciados com butanol com peso molecular superior a 2.660 Da são uma combinação única encontrada para proporcionar benefícios em termos de melhor viscosidade a baixa temperatura e menores coeficientes de tração. Ao combinar os OSPs UCON™ encapsulados com fluidos 50-HB- 2000 UCON™, as misturas resultantes não são solúveis à temperatura ambiente. Isso é destacado no Exemplo Comparativo G [Ex. C. G] ao Exemplo Comparativo I (Ex. C. I).
[0071] Uma combinação de homopolímero de BO de baixo peso molecular iniciado com butanol (OA-25 SYNALOX™) e copolímero de EO/PO iniciado por butanol de peso molecular mais elevado (50-HB-2000 UCON™) foi utilizada como mostrado no Ex. C. I. Essa combinação foi considerada miscível, mas a composição do Ex. C. I não forneceu tão boa viscosidade a baixa temperatura em comparação com os Exemplos da presente invenção.
EXEMPLOS 3 E 4 E EXEMPLOS COMPARATIVOS J A L
[0072] A Tabela IV descreve a composição de vários fluidos de base. A Tabela V descreve os resultados da avaliação das várias formulações com os componentes listados na Tabela IV. A Tabela IV destaca as viscosidades cinemáticas e dinâmicas, índice de viscosidade, viscosidade dinâmica de baixa temperatura, solubilidade e coeficientes de tração de diferentes combinações de fluidos de base. Todos os fluidos têm uma viscosidade-alvo de 0,12 cm2/s (11,7 cSt) a 100 °C. Tabela IV - Vários Fluidos de Base Tabela IV - Resultados dos Testes de Vários Fluidos de Base
[0073] O impacto de OSP UCON™ de peso molecular ainda mais baixo, como o OSP-12 UCON™ e uma combinação de 50-HB-2000 UCON™, foi avaliado. As propriedades dessa combinação são mostradas no Exemplo 3 (Ex. 3) na Tabela V. Essa combinação melhora ainda mais o V.I. de 217 para 229 e reduz as baixas temperaturas e as viscosidades ainda mais em comparação com o Ex. 1. Para avaliar o impacto do uso de copolímero de EO/PO de baixo peso molecular a 50/50, uma mistura de OSP-18 UCON e 50-HB-660 UCON™ (peso molecular de 1.590 e viscosidade de 0,26 cm2/s (26 cSt) a 100 °C) foi produzido rotulado como Exemplo Comparativo J (Ex. C. J) nas Tabelas IV e V. Essa mistura rende um V.I. de 209 e a sua viscosidade dinâmica a 40 °C é ligeiramente inferior em comparação com o Ex. C. A. Portanto, nenhum benefício significativo foi alcançado em termos do V.I. e em termos de viscosidades a baixas temperaturas.
[0074] Para avaliar o impacto da alteração das razões de EO/PO e escolha de iniciador, a produção de uma mistura de OPS-18 UCON™ e 40D300 SYNALOX™ foi tentada como descrito no Exemplo Comparativo G (Ex. C. G). Essa mistura era insolúvel com o OSP UCON™, sugerindo que a razão de EO/PO não pode ser aumentada além de 50/50 a menos que sejam feitas alterações nos iniciadores. Para avaliar o impacto de pesos moleculares entre 1.500 Da e 2.600 Da para as estruturas de EO/PO, uma mistura de 55150B SYNALOX™ foi feita com OSP-18 UCON™ (Exemplo Comparativo K) e OSP-12 UCON™ (Exemplo 4). Verificou-se que, semelhante às misturas OSP-18 UCON™ e 50-HB-660 UCON™ (Ex. C. J), uma mistura de 55-150B SYNALOX™ 55-150B e OSP-18 UCON™ tinha um V.I. de 209 e não teve vantagem significativa em termos de redução da viscosidade dinâmica a 40 °C. No entanto, uma mistura de 55-150B SYNALOX™ e OSP- 12 UCON™ (Exemplo 4) forneceu um V.I. significativamente maior de 225 e também uma viscosidade dinâmica a 40 °C, que foi significativamente inferior em comparação com a linha de base.
[0075] No geral, uma combinação de múltiplas misturas de óleos básicos incluindo aqueles que incluem OSP-12 UCON™ e/ou OSP-18 UCON™ com 50-HB-2000 UCON™, 50-HB-5100 UCON™ e/ou 55- 150B SYNALOX™ proporcionaram V.I. acima das viscosidades dinâmicas de 217, a 40 °C, que foram 10 a 15% inferiores aos fluidos individuais 50-HB UCON™, coeficientes de tração semelhantes aos fluidos de EO/PO a 50/50 e 10 a 50% de viscosidade dinâmica inferior em comparação com um linha de base de copolímero de EO/PO a 50/50 de viscosidade cinemática similar a 100 °C.

Claims (10)

1. Composição de lubrificante, caracterizada pelo fato de que compreende: (a) um primeiro fluido à base de óxido de polialquileno de baixa viscosidade com um primeiro álcool como um iniciador; em que o primeiro fluido à base de óxido de polialquileno de baixa viscosidade é um copolímero formado com uma combinação de óxido de propileno e óxido de butileno e tem um peso molecular numérico médio inferior a 600; em que a concentração do primeiro fluido à base de óxido de polialquileno de baixa viscosidade é de 30 por cento em peso a 90 por cento em peso, com base no peso total dos componentes na composição de lubrificante; e (b) um segundo fluido à base de óxido de polialquileno de alta viscosidade com um segundo álcool como um iniciador; em que o segundo fluido à base de óxido de polialquileno de alta viscosidade é um copolímero formado com óxido de etileno/óxido de propileno a 50/50 em p/p ou 45/55 em p/p e tem um peso molecular numérico médio de 1.590 a 3.930; em que a concentração do segundo fluido à base de óxido de polialquileno de alta viscosidade é de 10 por cento em peso a 70 por cento em peso, com base no peso total dos componentes na composição de lubrificante; e em que o primeiro fluido à base de óxido de polialquileno de baixa viscosidade é diferente do segundo fluido à base de óxido de polialquileno de alta viscosidade.
2. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o primeiro fluido à base de combinação de óxido de propileno/óxido de butileno é um fluido à base de óxido de propileno/óxido de butileno a 50/50 em p/p.
3. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o primeiro iniciador de álcool para o primeiro fluido à base de óxido de polialquileno de baixa viscosidade é o dodecanol.
4. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o segundo iniciador de álcool para o segundo fluido à base de óxido de polialquileno de alta viscosidade é o butanol.
5. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o peso molecular do primeiro fluido à base de óxido de polialquileno de baixa viscosidade é de 300 a 600.
6. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a concentração do primeiro fluido à base de óxido de polialquileno de baixa viscosidade é de 40 por cento em peso a 80 por cento em peso.
7. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a concentração do segundo fluido à base de óxido de polialquileno de alta viscosidade é de 20 por cento em peso a 60 por cento em peso.
8. Composição de acordo com a reivindicação 1, sendo que a composição de lubrificante é caracterizada pelo fato de que tem uma viscosidade de 0,11 cm2/s a 0,12 cm2/s (11 a 12 centistokes) a 100 °C, tem um índice de viscosidade superior a 215 a 225; uma viscosidade dinâmica inferior a 0,04 Pa.s (40.000 centipoise) a uma temperatura de -40 °C; na ausência de um depressor do ponto de fluidez ou um melhorador do índice de viscosidade.
9. Processo para fabricar uma composição de lubrificante, caracterizado pelo fato de que compreende misturar por adição: (a) um primeiro fluido à base de óxido de polialquileno de baixa viscosidade com um primeiro álcool como um iniciador, sendo que o primeiro óxido de polialquileno de baixa viscosidade é um copolímero formado com uma combinação de óxido de propileno e óxido de butileno e tem um peso molecular numérico médio inferior a 600; em que a concentração do primeiro fluido à base de óxido de polialquileno de baixa viscosidade é de 30 por cento em peso a 90 por cento em peso, com base no peso total dos componentes na composição de lubrificante; e (b) um segundo fluido à base de óxido de polialquileno de alta viscosidade com um segundo álcool como um iniciador, sendo que o segundo óxido de polialquileno de lata viscosidade é um copolímero formado com óxido de etileno/óxido de propileno a 50/50 em p/p ou 45/55 em p/p e tem um peso molecular numérico médio de 1.590 a 3.930; em que a concentração do segundo fluido à base de óxido de polialquileno de alta viscosidade é de 10 por cento em peso a 70 por cento em peso, com base no peso total dos componentes na composição de lubrificante; e em que o primeiro fluido à base de óxido de polialquileno de baixa viscosidade é diferente do segundo fluido à base de óxido de polialquileno de alta viscosidade.
10. Processo de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a composição de lubrificante tem uma viscosidade de 0,11 cm2/s a 0,12 cm2/s (11 centistokes a 12 centistokes) a 100 °C tem um índice de viscosidade superior a cerca de 215 a cerca de 225; uma viscosidade dinâmica inferior a 0,04 Pa.s (40.000 centipoise) a uma temperatura de -40 °C; na ausência de um depressor do ponto de fluidez ou um melhorador do índice de viscosidade.
BR112019005088-4A 2016-09-23 2017-09-22 Composição de lubrificante, e, processo para fabricar uma composição de lubrificante. BR112019005088B1 (pt)

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