BRPI0502759B1 - óleo lubrificante e composição lubrificante para uma máquina de refrigeração - Google Patents

Description

"ÓLEO LUBRIFICANTE E COMPOSIÇÃO LUBRIFICANTE PARA UMA MÁQUINA DE REFRIGERAÇÃO" Campo da invenção Refere-se a presente invenção a um óleo lubrificante alquilbenzeno e a uma composição lubrificante contendo dito óleo, para aplicação em uma máquina de refrigeração tal como um compressor hermético do tipo utilizado em sistemas de refrigeração, tal como sistemas de refrigeração de pequeno porte, de uso doméstico, comercial ou mesmo industrial, que operam com um refrigerante do grupo HC (hidrocarbono).

Antecedentes da invenção Os refrigerantes tradicionais aplicados para refrigeração doméstica até meados de 1990 eram compostos a base de clorofluorcarbonos (CFCs). Entretanto, com a comprovação de que o uso destes compostos causa danos à camada de ozônio na alta atmosfera, tais compostos passaram a ter seu uso limitado e regulado sob os termos do protocolo de Montreal. Os CFCs usados nas aplicações domésticas foram inicialmente substituídos pelos hidrofluorcarbonos (HFCs) que possuem um potencial zero de agressão à camada de ozônio (ODP). No entanto, a aplicação de compostos HFCs possui um significante potencial de aquecimento global (GWP), motivo pelo qual têm sido substituídos por refrigerantes a base de hidrocarbonos (HC), principalmente em mercados domésticos europeus e asiáticos. A mudança de refrigerantes em sistemas de refrigeração conduz também a uma mudança nos óleos lubrificantes utilizados nestes sistemas de refrigeração, em função da necessidade de compatibilização entre estes constituintes no compressor de ditos sistemas de refrigeração, de modo a evitar, por exemplo, reações que produzam ácidos nestes sistemas e outros componentes prejudiciais à integridade de dito sistema e a sua eficiência.

Para sistemas utilizando refrigerantes HFC são conhecidas da técnica soluções utilizando o óleo lubrificante alquilbenzeno, tal como descrito do documento US6207071, (no qual dito óleo é utilizado com ou sem aditivo a base de ésteres fosfóricos em razão e peso molecular específicos). A citada solução US6207071 exige, para uso com os refrigerantes HFC-134a e/ou HFC-125, um óleo lubrificante compreendendo um óleo alquilbenzeno contendo 60% em peso de óleo alquilbenzeno com peso molecular de 200 a 350 e, em caso de uso de aditivos, de 0,01 a 5,0% por peso (baseado no total da composição do óleo em questão) de um composto éster fosfórico.

Embora esta solução de óleo lubrificante apresente vantagens em sua utilização como lubrificante em sistemas de refrigeração contendo HFC, tal composição não é aplicável em condições de temperaturas inferiores a cerca de 20°C, pois o óleo lubrificante em questão apresenta, nestas temperaturas e temperaturas inferiores a esta, uma baixa miscibilidade com os refrigerantes HFC-134a e/ou HFC-125. Em temperaturas em torno de 0°C ou inferiores a esta, este óleo lubrificante conhecido da técnica não é aplicável com refrigerantes HFC-134a e/u HFC-125.

Objetivos da invenção Assim, é um objetivo da presente invenção prover um óleo lubrificante alquilbenzeno a ser utilizado em máquinas de refrigeração, tais como compressores, que operam com um refrigerante consistindo de pelo menos um componente de um grupo HC (hidrocarbono) , por exemplo, um refrigerante HC-600a e/ou HC-290, dito óleo lubrificante mantendo suas condições de lubricidade e de miscibilidade inalteradas mesmo em baixas temperaturas tais como aquelas usuais de operação de sistemas de refrigeração, as quais são, geralmente, inferiores a -10°C, evitando a geração de colapso do compressor, e mantendo alta confiabilidade para um longo período de tempo, no mínimo durante a vida útil do compressor.

Um outro objetivo da presente invenção é prover uma composição lubrificante contendo o óleo acima citado e um aditivo, para aplicação em um compressor hermético para sistemas de refrigeração que utilizam um refrigerante HC, tal como acima citado, dita composição apresentando boa lubricidade, boa miscibilidade em baixas temperaturas e compatibilidade com dito refrigerante e ambiente interno de um compressor em um sistema de refrigeração.

Sumário da invenção Estes e outros objetivos são alcançados através de um óleo lubrificante para uma máquina de refrigeração que trabalha com um refrigerante consistindo de pelo menos um componente do grupo HC (hidrocarbono) , dito óleo lubrificante compreendendo um óleo alquilbenzeno contendo pelo menos 80% em peso de alquilbenzeno tendo um peso molecular de 120 a 288 e tendo uma viscosidade entre cerca de 3,0 e 7,0 cSt a uma temperatura de 40°C. A presente invenção provê também uma composição lubrificante para uso em uma máquina de refrigeração que trabalha com um refrigerante consistindo de pelo menos um componente de um grupo HC (hidrocarbono), dita composição compreendendo o óleo alquilbenzeno acima definido e também até aproximadamente 8% em peso de um ou mais aditivos selecionados do grupo consistindo de aprimoradores de resistência de oxidação e de estabilidade térmica, inibidores de corrosão, desativadores de metais, aditivos de lubricidade, melhoradores de índice de viscosidade, abaixadores de fluidez e ponto de floculação, detergentes, dispersantes, agentes antiespumantes, agentes antidesgaste e aditivos resistentes à pressão extrema.

Descrição detalhada da invenção A presente invenção será descrita a seguir com o auxílio de exemplos de óleos lubrificantes e de composições lubrificantes apresentando as características visadas. O óleo lubrificante e a composição lubrificante da presente invenção serão descritos para aplicação com refrigerantes orgânicos de transferência de calor e que incluem pelo menos um constituinte de um grupo de hidrocarbonos (HC), tal como, por exemplo, pelo menos um dos refrigerantes HC-600a e/ou HC-290, para uso em máquinas de refrigeração do tipo utilizadas em sistemas de refrigeração, particularmente de uso doméstico, ditas máquinas sendo definidas, por exemplo, por compressores herméticos.

Para estes grupos de refrigerantes é usado um óleo lubrificante que apresenta uma viscosidade na faixa de entre cerca de 3,0 a cerca de 7,0 cSt à temperatura de 40°C. Em um primeiro aspecto desta invenção, foi estabelecido um óleo lubrificante para refrigeração para uso com um refrigerante HC contento, por exemplo, HC-600a e/ou HC-290, que consiste de um óleo alquilbenzeno contendo 85% em peso ou mais de alquilbenzeno, tendo um peso molecular de 120 a 288 ou, mais particularmente, um óleo alquilbenzeno contendo 85% em peso ou mais de linear alquilbenzeno tendo um peso molecular de 120 a 288.

Além disso, em vista da melhora da propriedade que impede a geração do colapso do compressor hermético durante o longo período de operação, o alquilbenzeno é preferivelmente selecionado daqueles óleos alquilbenzeno contendo 80% em peso ou mais, mais preferencialmente 85% em peso ou mais, mais preferivelmente 90% em peso ou mais de linear alquilbenzeno tendo um peso molecular de 120 a 288. 0 óleo lubrificante alquilbenzeno da presente invenção não apresenta restrição com relação à estrutura molecular do componente alquilbenzeno, sendo seu peso molecular preferivelmente definido dentro da faixa de 120 a 288.

Contudo, considerando o interesse em aumentar a confiabilidade de longo prazo de um sistema de refrigeração, é preferível selecionar um alquilbenzeno contendo de 1 a 4 grupos alquil, cada grupo contendo de 1 a 15 átomos de carbono e a quantidade total de átomos de carbono nos grupos alquil sendo de 3 a 15, e mais preferencialmente selecionar um alquilbenzeno contendo de 1 a 4 grupos alquil, cada grupo contendo de 1 a 13 átomos de carbono e a quantidade total de átomos de carbono nos grupos alquil sendo de 3 a 13.

Exemplos de grupo alquil contendo de 1 a 15 átomos de carbono são metil, etil, propil, (incluindo todos os isômeros), butil (incluindo todos os isômeros), pentil (incluindo todos os isômeros), hexil (incluindo todos os isômeros), heptil (incluindo todos os isômeros), octil (incluindo todos os isômeros), nonil (incluindo todos os isômeros), decil (incluindo todos os isômeros), undecil (incluindo todos os isômeros), dodecil (incluindo todos os isômeros), tridecil (incluindo todos os isômeros), tridecil (incluindo todos os isômeros), tetradecil (incluindo todos os isômeros), pentadecil (incluindo todos os isômeros).

Estes grupos alquil podem ser de uma cadeia linear ou uma cadeia ramificada. Contudo, em vista da estabilidade e viscosidade dos alquilbenzenos, os grupos monoalquil de cadeia linear são preferíveis, já que a linearidade da cadeia conduz a uma melhor lubricidade e a existência de um grupo alquil tem influência positiva na estabilidade química do óleo alquilbenzeno. 0 número de grupos alquil no benzeno mencionado acima é definido de 1 a 4. Contudo, em vista da estabilidade e disponibilidade do alquilbenzeno, é mais preferível selecionar um alquilbenzeno contendo um ou dois grupos alquil, isto é, um monoalquilbenzeno, um dialquilbenzeno ou uma mistura deles, mais preferencialmente, um monoalquilbenzeno, em cadeia linear ou ramificada. É também possível aplicar não somente os alquilbenzenos definidos acima, que tenham a mesma estrutura molecular, mas também aqueles sendo de diferentes estruturas moleculares, contanto que sejam cumpridas as condições que contenham grupos alquil de 1 a 4, cada grupo contendo de 1 a 15, preferivelmente de 1 a 13, átomos de carbono e a quantidade total de átomos de carbono nos grupos alquil sendo de 3 a 15, preferivelmente de 3 a 13.

Compostos aromáticos que podem ser usados como matéria prima incluem benzeno, tolueno, xileno, etilbenzeno, metiletilbenzeno, dietilbenzeno e uma mistura cujos agentes de alquilação, que podem ser aqui usados, incluem uma menor olefina tal como etileno, propileno, buteno, ou isobutileno; preferencialmente uma olefina de uma cadeia linear ou ramificada tendo de 6 a 15 átomos de carbono que pode ser derivada da polimerização do propileno; uma olefina de uma cadeia linear ou cadeia ramificada tendo 6 a 15 átomos de carbono que pode ser derivada da decomposição térmica de graxas, óleos pesados, uma fração de petróleo, polietileno ou polipropileno; uma olefina de cadeia linear tendo 6 a 15 átomos de carbonos que pode ser obtida pela separação de n-parafinas de uma fração de petróleo tais como querosene ou óleo gás e então cataliticamente transformando o restante de parafina em uma olefina; e a mistura destas olefinas.

Um catalisador alquilante para uso em alquilação inclui um catalisador convencional exemplificado por catalisadores Friedel-Crafts tais como cloreto de alumínio ou cloreto de zinco; ou um catalisador ácido definido por ácido sulfúrico, ácido fosfórico, ácido hidrofluorídrico ou argila ativada. 0 óleo alquilbenzeno desta invenção pode ser obtido misturando, separadamente, preparados alquilbenzenos tendo uma faixa de peso molecular de 120 a 288, com o alquilbenzeno tendo um peso molecular menor que 120 e maior que 288 em uma faixa como definida por esta invenção. Portanto, é recomendável, na prática, obter um destilado contendo pelo menos 85% em peso de alquilbenzeno, sendo preponderantemente um linear alquilbenzeno tendo um peso molecular na faixa de 120 a 288, através da destilação ou cromatografia de uma mistura de alquilbenzenos que é fabricada de acordo com o método explicado acima ou disponível no mercado. O óleo lubrificante objeto da presente invenção compreende o óleo alquilbenzeno como definido acima, que pode ser adequadamente usado como um óleo lubrificante para um refrigerante HC contendo HC-600a e/ou HC-290, sem acompanhamento de um aditivo. Contudo, também é possível o uso na forma de uma composição contendo o óleo lubrificante e um ou mais aditivos.

Como o óleo lubrificante mineral naftênico aditivado e com viscosidade em torno de 5 cSt à temperatura de 40°C apresenta baixa temperatura de ponto de fulgor (120°C), a presente invenção provê também um lubrificante linear alquilbenzeno aditivado, para uso em compressores herméticos de alta eficiência, que apresenta um ponto de fulgor em torno de 145°C para viscosidade em torno de 5 cSt à temperatura de 40°C.

Um exemplo de óleo alquilbenzeno adequado é aquele que contém grupo linear alquil com cadeia parafínica lateral de 10-13 átomos de carbono, com peso molecular médio de 239 a 244 g/Mol, e tem uma viscosidade de 4 a 5 cSt à temperatura de 40°C, contendo aditivo antidesgaste a base de ésteres fosfato (2,0 +/- 0,3%p/p de trifenil fosfato butilado), conforme descrito adiante.

De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção provê-se um óleo lubrificante compreendendo um óleo alquilbenzeno contendo pelo menos 85% em peso de alquilbenzenos apresentando um peso molecular de 120 a 288 e tendo uma viscosidade cinemática de 3 a 7 cSt até uma temperatura de 40°C, dito óleo alquilbenzeno sendo selecionado de grupos consistindo de pelo menos monoalquilbenzeno, dialquilbenzeno e uma mistura de monoalquilbenzeno e dialquilbenzeno, preferivelmente um monoalquilbenzeno. De forma mais específica, a presente invenção provê um óleo lubrificante alquilbenzeno contendo de 1 a 4 grupos alquil, cada grupo alquil contendo de 1 a 15 átomos de carbono e um número total de átomos de carbono nos ditos grupos alquil sendo de 3 a 15 e, mais particularmente, cada grupo alquil contendo de 1 a 13 átomos de carbono e um número total de átomos de carbono nos grupos alquil sendo de 3 a 13.

De forma mais específica, o óleo lubrificante alquilbenzeno com peso molecular de 120 a 288 da presente invenção contém grupos alquil de cadeia linear ou ramificada, preferivelmente de cadeia linear, dito óleo lubrificante alquilbenzeno contendo pelo menos 85% em peso de linear alquilbenzeno com um peso molecular de 162 a 2 8 8.

Sob algumas condições de uso, os alquilbenzenos com uma viscosidade cinemática de 3 a 7 cSt até uma temperatura de 40°C como aqui descritos, funcionam satisfatoriamente como lubrificantes completos. É geralmente preferível, no entanto, para um óleo lubrificante completo, que este contenha outros materiais, geralmente denominados como aditivos, tais como: aprimoradores de resistência de oxidação e de estabilidade térmica, inibidores de corrosão, desativadores de metais, aditivos de lubricidade, melhoradores de índice de viscosidade, abaixadores de fluidez e ponto de floculação, detergentes, dispersantes, agentes antiespumantes, agentes antidesgaste e aditivos resistentes à pressão extrema. Muitos aditivos são multifuncionais. Por exemplo, certos aditivos podem apresentar ambas as propriedades de resistência extrema à pressão e antidesgaste, ou ambas as funções como um desativador de metal e um inibidor de corrosão. Cumulativamente, todos os aditivos em uma composição não devem exceder, preferivelmente, 8% em peso ou, mais preferivelmente, 5% em peso da formulação total da composição lubrificante.

Uma quantidade efetiva de tipos de aditivos procedentes é geralmente na faixa de 0,01 a 5% para um componente antioxidante, 0,01 a 5% para um componente inibidor de corrosão, de 0,001 a 0,5% para um componente desativador de metal, de 0,5 a 5% para os aditivos de lubricidade, de 0,01 a 2% para cada melhorador de índice de viscosidade e abaixador de fluidez e/ou ponto de floculação, de 0,1 a 5% para cada detergente e dispersante, de 0,001 a 1% de agentes antiespumantes, e de 0,1 a 3% para cada componente resistente à pressão extrema e antidesgaste.

Todas estas porcentagens são por peso e são baseadas na composição total do lubrificante. Entretanto deve ser entendido que quantidades maiores ou menores de aditivos podem ser utilizadas, em função das circunstâncias particulares da composição e sua aplicação, e que um tipo de molécula simples ou um tipo de mistura pode ser usado para cada tipo de aditivo. Além disso, os exemplos aqui citados devem ser entendidos como exemplificativos, mas não limitativos.

Exemplos de certos melhoradores de resistência à oxidação e estabilidade térmica são os difenil-dinafitil-, e fenilnaftil-aminas, no qual os grupos fenil e naftil podem ser substituídos, isto é, N,N'-difenil fenilenediamina, p-octildifenilamina, p,p- dioctildifenilamina, N-fenil-l-naftil amina, N-fenil-2- naftil amina, N-(p-dodecil)fenil-2-naftil amina, di-1- naftilamina, e di-2-naftilamina; fenotazinas tais com N- alquilfenotiazinas; imino(bisbenzil); e fenóis tais como 6-(t-butil)fenol, 2,6-di-(t-butil)fenol, 4-metil-2,6-di- di-(t-butil)fenol, 4,4'-metilenebis(-2,6-di-(t- butil)fenol).

Exemplos de certos desativadores de metais cuprosos são imidazol, benzomidazol, 2-mercaptobenzotiazol, 2,5-di- mercaptotiazol, salicilidina-propilenodiamina, pirazol, benzotriazol, tolutriazol, 2-metilbenzamidazol, 3,5- dimetil pirazol, e metileno bisbenzotriazol. Derivados de benzotriazol são preferidos. Outros exemplos mais comuns de desativadores de metais e/ou inibidores de corrosão incluem ácidos orgânicos e seus ésteres, sais metálicos, e anidridos, isto é, N-oleil-sarcosina, sorbitan monooleato, naftenato de chumbo, ácido dodecenil- succínico e seus ésteres e amidas parciais, e ácido 4- nonilfenoxi acético; aminas alifáticas e cicloalifáticas primárias, secundárias e terciárias e sais de amina de ácidos orgânicos e inorgânicos, isto é, óleo-solúvel de carboxilatos alquilamônio; compostos heterocíclicos contendo nitrogênio, isto é, tiodiatriazóis, imidazolinas substituídas, e oxazolinas; sulfonato dinonil naftaleno de bário; quinolinas, quinonas, e antraquinonas; propil gaiato; éster e derivados de amida de anidridos alquenil sucínico ou ácidos, ditiocarbamatos, ditiofosfatos; sais de amina de ácido alquil fosfato e seus derivados.

Exemplos de certos aditivos de lubricidade incluem derivados de ácidos graxos de cadeia longa e óleos naturais, tais como ésteres, aminas, imidazolinas, e boratos.

Exemplos de certos melhoradores de indice de viscosidade incluem polimetacrilatos, copolimeros de vinil pirrolidona e metacrilatos, polibutenos, e copoliméros de estireno-acrilato.

Exemplos de certos abaixadores de fluidez e/ou ponto de floculação incluem polimetacrilatos tais como termopolimeros metacrilatoetileno-vinil acetato; derivados de naftaleno alquilado; e produtos de Friedel- Crafts catalizados por condensação da uréia com naftalenos ou fenóis.

Exemplos de certos detergentes e/ou dispersantes incluem amidas ácidas polibutenilsucínico; derivados de ácidos polibutenil fosfônico; ácidos aromáticos alquil sulfônicos de cadeia longa e seus sais; e sais metálicos de sulfetos de alquila, de alquil fenóis, e de produtos de condensação de alquil fenóis e aldeidos.

Exemplos de certos agentes antiespumante incluem polímeros de silicone e alguns acrilatos.

Exemplos de certos agentes resistentes à pressão extrema e antidesgaste incluem ácidos graxos sulforizado e ésteres de ácidos graxos, tais como octil talato sulforizado; terpenos sulforizados; olefinas sulforizadas; organopolisulfidas; derivados de fósforo organos incluindo amina fosfatos, alquil ácido fosfatos, dialquil fosfatos, aminaditiofosfato, trialquil e triaril fosforotionatos, trialquil e triaril fosfinas, e dialquilfosfitos, isto é, sais amina de éster monohexil ácido fosfórico, sais amina de dinonilnaftaleno sulfonato, trifenil fosfato, trinaftil fosfato, difenil cresil e dicresil fenil fosfatos, naftil difenil fosfato, trifenilfosforotionato; ditiocarbamatos, tais como um dialquil ditiocarbamato de antimônio; hidrocarbonos clorados e/ou fluorados e xantalatos.

Assim, de acordo com um segundo aspecto da presente invenção provê-se uma composição lubrificante, fluida, compreendendo um óleo alquilbenzeno de base ou um óleo linear alquilbenzeno tendo um peso molecular de 120 a 288 e compreendendo até aproximadamente 8% em peso de um ou mais aditivos selecionados de um grupo consistindo de aprimoradores de resistência de oxidação e de estabilidade térmica, inibidores de corrosão, desativadores de metais, aditivos de lubricidade, melhoradores de índice de viscosidade, abaixadores de fluidez e ponto de floculação, detergentes, dispersantes, agentes antiespumantes, agentes antidesgaste e aditivos resistentes à pressão extrema. Em uma forma particular da presente invenção, o aditivo compreende pelo menos um tipo de composto de fósforo selecionado do grupo consistindo de éster fosfórico, ésteres de ácido fosfórico, sais de amina de ésteres de ácido fosfórico, ésteres de cloro fosfórico e ésteres de fósforo.

De forma mais específica, neste segundo aspecto da presente invenção é provida uma composição lubrificante fluída na qual o óleo alquilbenzeno contém pelo menos 90%, por exemplo, 100%, em peso de linear alquilbenzeno com um peso molecular de 218 a 260 e em 0,01 a 5,0% em peso e, mais particularmente 0,005 a 5,0% em peso (baseado na quantidade total da composição do óleo) de um composto éster fosfato.

Em vista de melhorar o mecanismo de refrigeração na resistência ao desgaste e resistência ao carregamento, a blenda de um óleo refrigerador com pelo menos um tipo de composto de fósforo selecionado do grupo consistindo de ésteres fosfórico, ésteres de acido fosfórico, sais aminas de ésteres de ácido fosfórico, ésteres de clorado fosfórico e ésteres de fósforo.

Estes compostos de fósforo são ésteres obtidos por uma reação entre o ácido fosfórico ou ácido de fósforos com um álcool ou um poliéster tipo álcool, ou tais como compostos de fósforo. Ésteres fosfóricos aqui usados incluem tributil fosfato, trifenil fosfato, trihexil fosfato, triheptil fosfato, trioctil fosfato, trinonil fosfato, tridecil fosfato, tritetradecil fosfato, tripentadecil fosfato, trihexadecil fosfato, triheptadecil fosfato, trioctadecil fosfato, trioleil fosfato, trifenil fosfato, tricresil fosfato, trixilil fosfato, cresildifenil fosfato e xilidifenil fosfato. Ésteres de ácido fosfórico usados aqui incluem ácido monobutil fosfato, ácido monopentil fosfato, ácido monohexil fosfato, ácido monoheptil fosfato, ácido monooctil fosfato, ácido monononil fosfato, ácido monodecil fosfato, ácido monoundecil fosfato, ácido monododecil fosfato, ácido monotridecil fosfato, ácido monotetradecil fosfato, ácido monopentadecil fosfato, ácido monohexadecil fosfato, ácido monoheptadecil fosfato, ácido monooctadecil fosfato, ácido monooleil fosfato, ácido dibutil fosfato, ácido difenil fosfato, ácido dihexil fosfato, ácido diheptil fosfato, ácido dioctil fosfato, ácido dinonil fosfato, ácido didecil fosfato, ácido diundecil fosfato, ácido didodecil fosfato, ácido ditridecil fosfato, ácido ditetradecil fosfato, ácido dipentadecil fosfato, ácido dioctadecil fosfato e ácido dioleil fosfato. Exemplos de sais de amina de éster de ácido fosfórico são metil amina, etil amina, propil amina, butil amina, pentil amina, hexil amina, heptil amina, octil amina, dimetil amina, dietil amina, dipropil amina, dibutil amina, dipentil amina, dihexil amina, diheptil amina, dioctil amina, trimetil amina, trietil amina, tripropil amina, tributil amina, tripentil amina, trihexil amina, triheptil amina, e trioctil amina de éster de ácido fosfórico. Exemplos de éster fosfórico clorado são tris-dicloropropil fosfato, tris-cloroetil fosfato tris-cloropentil fosfato, e polioxialquileno bis[(dicloroalquil)] fosfato.

Exemplos de ésteres de fósforo são dibutil fosfito, dipentil fosfito, dihexil fosfito, diheptil fosfito, dioctil fosfito, dinonil fosfito, didecil fosfito, diundecil fosfito, didodecil fosfito, dioleil fosfito, difenil fosfito, dicresil fosfito, tributil fosfito, tripentil fosfito, trihexil fosfito, triheptil fosfito, trioctil fosfito, trinonil fosfito, tridecil fosfito, triundecil fosfito, tridodecil fosfito, trioleil fosfito, trifenil fosfito e tricresil fosfito. É também possível usar uma mistura destes compostos.

Estes compostos de fósforo pode ser blendados com o óleo lubrificante numa faixa de mistura desejada. Contudo, é geralmente preferível blendar estes compostos de fósforo na faixa de 0,005 a 5,0% em peso, mais preferencialmente de 0,01 a 3,0% em peso baseado na quantidade total da composição do óleo lubrificante para refrigeração (um total de óleo alquilbenzeno desta invenção e os aditivos totais).

Se a quantidade de compostos de fósforo adicionada for menor que 0,005% em peso, baseada na quantidade total da composição do óleo lubrificante para refrigeração, algum efeito substancial sobre a melhoria da resistência ao desgaste e resistência ao carregamento não seria atendido pela adição deste composto. Por outro lado, se a quantidade adicionada de compostos de fósforo exceder 5,0% em peso, baseada na quantidade total da composição do óleo lubrificante para refrigeração, pode ocorrer corrosão no sistema de refrigeração durante sua aplicação por um longo período de tempo.

Um exemplo de óleo lubrificante linear alquibenzeno da presente invenção é assim definido: Linear Alquilbenzeno (LAB) com cadeia parafínica lateral de 10-13 átomos de carbono, com número médio de 11,7 átomos de carbono. (Benzeno), C10-13 - derivados de alquila Fórmula: CH3 - (CH2)n - CH (C6H5) - (CH2)m - CH3 (n + m = 7 - 10) (n,m +0-10) Peso Molecular Médio: 239 a 244 g/Mol Parafinas, %massa: 0,4 máx.

Alquilbenzeno Ramificado + DAT + Difenilalcanos, %massa: 8,0 máx.

Dialquitetralina/Indanos (DAT): %massa: 1,0 máx. 2-Fenil Isômeros, %massa: 20 máx.

Linear Alquilbenzeno, %massa: 92 min Mono Alquilbenzeno, %massa: 98,6 min Distribuição de Carbonos, %massa: Fenil < CIO: 1,0 máx.

Fenil CIO: 5-16 Fenil Cll: 28 - 45 Fenil C12: 25 - 40 Fenil C13: 10 - 30 Fenil >/= C14: 1,0 máx.

Um exemplo de aditivo da presente invenção é assim definido: Nome quimico: trifenil fosfato butilado Fórmula Quimica: mistura Familia Quimica: aril fosfato Substâncias t-butilfenil difenil fosfato Bis (t-butilfenil) fenil fosfato Tri (t-butilfenil) fosfato Trifenil fosfato O óleo lubrificante (e também a composição utilizando dito óleo lubrificante e o aditivo da presente invenção) resulta, em testes, em melhores características de maior temperatura de ponto de fulgor, melhor lubricidade, maior estabilidade térmica, e mais alto índice de viscosidade (VI) , quando comparado a óleos lubrificantes convencionais. Com relação ao óleo alquilbenzeno utilizado com refrigerante do tipo HFC, o óleo lubrificante da presente invenção apresenta maior miscibilidade em temperaturas inferiores à 0°C, inclusive naquelas usuais de operação de sistemas de refrigeração, as quais são, geralmente, inferiores a -10°C.

Além disso, tanto o óleo lubrificante como a composição contendo dito óleo lubrificante e ainda um aditivo (por exemplo, 2,0 +/- 0,3%p/p de trifenil fosfato butilado) da presente invenção apresenta as vantagens de: boa compatibilidade química com o fluído refrigerante HC-600a e componentes do compressor; excelentes resultados tribológicos para uso em compressores de alta eficiência; possui o mais alto índice de viscosidade (VI) comparando- se com os óleos R134a e R600a; baixo custo; e baixo impacto ambiental, em função da biodegradabilidade do benzeno, C10-13 de composição de dito óleo lubrificante alquibenzeno.

Claims (13)

1. Óleo lubrificante para uma máquina de refrigeração que trabalha com um refrigerante consistindo de um ou mais componentes do grupo HC (hidrocarbono) , caracterizado pelo fato de compreender um óleo alquilbenzeno contendo no mínimo 90% em peso de alquilbenzeno de cadeia linear selecionado de um grupo alquil de cadeia linear com cadeia parafínica lateral de 10-13 átomos de carbono, com peso molecular médio de 239g/Mol a 244g/Mol, e tendo uma viscosidade de 4 a 5 cSt a uma temperatura de 40°C.

2. Óleo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o alquilbenzeno conter de 1 a 4 grupos alquil, cada grupo contendo de 1 a 15 átomos de carbono e a quantidade total de átomos de carbono nos grupos alquil sendo de 3 a 15.

3. Óleo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de cada grupo alquil conter de 1 a 13 átomos de carbono e a quantidade total de átomos de carbono nos grupos alquil sendo de 3 a 13.

4. Óleo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o alquilbenzeno ser selecionado do grupo consistindo de monoalquilbenzeno, dialquilbenzeno ou uma mistura destes.

5. Óleo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o refrigerante do grupo HC (hidrocarbono) compreender pelo menos um dos refrigerantes HC-600a e HC- 290.

6. Composição lubrificante para uma máquina de refrigeração que trabalha com um refrigerante consistindo de um ou mais componentes de um grupo HC (hidrocarbono), caracterizada pelo fato de compreender: - um óleo alquilbenzeno contendo no mínimo 90% em peso de alquilbenzeno de cadeia linear selecionado de um grupo alquil de cadeia linear com cadeia parafínica lateral de 10-13 átomos de carbono, com peso molecular médio de 239g/Mol a 244 g/Mol, e tendo uma viscosidade de 4 a 5 cSt a uma temperatura de 40°C; e - até 8% em peso de um ou mais aditivos selecionados do grupo consistindo de aprimoradores de resistência de oxidação e de estabilidade térmica, inibidores de corrosão, desativadores de metais, aditivos de lubricidade, melhoradores de índice de viscosidade, abaixadores de fluidez e ponto de floculação, detergentes, dispersantes, agentes antiespumantes, agentes antidesgaste e aditivos resistentes à pressão extrema.

7. Composição, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de o alquilbenzeno conter de 1 a 4 grupos alquil, cada grupo contendo de 1 a 15 átomos de carbono e a quantidade total de átomos de carbono nos grupos alquil sendo de 3 a 15.

8. Composição, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de cada grupo alquil conter de 1 a 13 átomos de carbono e a quantidade total de átomos de carbono nos grupos alquil sendo de 3 a 13.

9. Composição, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de o alquilbenzeno ser selecionado do grupo consistindo de monoalquilbenzeno, dialquilbenzeno ou uma mistura destes.

10. Composição, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de o aditivo compreender pelo menos um tipo de composto de fósforo selecionado do grupo consistindo de éster fosfórico, ésteres de ácido fosfórico, sais de amina de ésteres de ácido fosfórico, ésteres de cloro fosfórico e ésteres de fósforo.

11. Composição, de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de conter de 0,01 a 5,0% em peso, baseado na quantidade total da composição do óleo, de um aditivo composto de fósforo.

12. Composição, de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de compreender de 0,005 a 5,0% em peso de um aditivo selecionado de um grupo consistindo de ésteres fosfóricos, ésteres de acido fosfórico, sais aminas de éster fosfato, sais de amina de ésteres de ácido fosfórico, ésteres de cloro fosfórico e ésteres de fósforos .

13. Composição, de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de o aditivo ser provido em uma faixa de 0,01 a 3,0% em peso baseado na quantidade total da composição do óleo lubrificante para refrigeração.