BRPI0909114B1 - método para lubrificar um dispositivo de acionamento e composição lubrificante - Google Patents

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Abstract

método para lubrificar um dispositivo de acionamento e composição lubrificante a presente invenção refere-se a um método para lubrificar um dispositivo de acionamento mediante o suprimento, ao dispositivo de acionamento, de uma composição lubrificante que contém um óleo de viscosidade lubrificante e um conjunto antidesgaste, em que o conjunto antidesgaste inclui: (a) derivados de um ácido carboxílico (tipicamente um ácido hidroxicarboxílico); e (b) um composto de fósforo. a invenção proporciona ainda composições de lubrificação as quais contêm umóleo de viscosidade lubrificante e um conjunto antidesgaste, em que o conjunto antidesgaste inclui (a) derivados de um ácido carboxílico (tipicamente um ácido hidroxicarboxílico); e (b) uma amina ou sal de metal de um composto de fósforo que é seja (i) um di-éster hidróxi- substituído de ácido (tio) fosfórico, ou (ii) um di- ou tri-éster hidróxi-substituído fosforilado de á-cido (tio)fosfórico.

Description

MÉTODO PARA LUBRIFICAR UM DISPOSITIVO DE ACIONAMENTO E COMPOSIÇÃO LUBRIFICANTE
Campo da Invenção
A invenção proporciona uma composição de lubrificação que contém um conjunto antidesgaste. A invenção refere-se ainda a um método para lubrificar um dispositivo mecânico mediante a lubrificação do dispositivo com a composição de lubrificação.
Antecedentes da Invenção
Os lubrificantes para dispositivos de transmissão de potência de acionamento (tais como engrenagens ou transmissões) , especialmente fluidos para eixos, fluidos para transmissões automáticas (ATFs), e fluidos para transmissões manuais (MTFs), apresentam problemas e soluções tecnológicas altarnente desafiantes para satisfazerem os múltiplos e freqüentemente conflitantes requisitos de lubrificação, ao mesmo tempo em que proporcionam durabilidade e limpeza. Um dos parâmetros importantes que influenciam a durabilidade é a eficácia dos aditivos antidesgaste de fósforo ou de pressão extrema na provisão de dispositivos com proteção apropriada sob várias condições de carga e velocidade. Entretanto, muitos dos aditivos antidesgaste de fósforo ou de pressão extrema contêm enxofre. Devido às crescentes preocupações ambientais, a presença de enxofre em aditivos antidesgaste ou de pressão extrema tornou-se menos desejável. Além disso, muitas composições lubrificantes que contêm aditivos antidesgaste ou de pressão
2/59 extrema desprendem espécies de enxofre voláteis resultando em um odor e detrimento potencial para a saúde e para o ambiente.
Uma composição de lubrificação que é dotada do equilíbrio correto de aditivos antidesgaste de fósforo ou de pressão extrema proporciona dispositivos de transmissão de potência de acionamento com vida e eficiência prolongada com formação de depósitos controlada e estabilidade de oxidação. Entretanto, muitos dos aditivos antidesgaste ou de pressão extrema empregados têm estabilidade oxidante limitada, formam depósitos, ou corrosão aumentada. Além disso, muitos aditivos antidesgaste de fósforo ou de pressão extrema tipicamente que contêm enxofre, o que resulta em uma composição de lubrificação odorifera que contém os aditivos antidesgaste de fósforo ou de pressão extrema. Expõe-se em seguida um número de referências que expõem química antidesgaste .
A patente U.S. 5.338.470 expõe derivados de ácido cítrico alquilado obtidos como um produto de reação de ácido cítrico e um álcool de alquila ou amina. 0 derivado ácido cítrico alquilado é efetivo como um agente antidesgaste e modificador de fricção.
A patente U.S. 4.237.022 expõe tartrimidas de utilidade como aditivos em lubrificantes e combustíveis para redução efetiva de guincho e fricção, bem como um melhoramento em economia de combustível.
A patente U.S. 4.952.328 expõe composições de
3/59 óleo lubrificante para motores de combustão interna, que compreendem (A) óleo de viscosidade lubrificante, (B) um derivado carboxilico produzido por reação de um agente de acilação succinico com determinadas aminas, e (C) um sal de metal alcalino básico de ácido sulfônico ou carboxilico.
A patente U.S. 4.326.972 expõe composições lubrificantes para melhorarem a economia de combustível de motores de combustão interna. A composição inclui uma composição sulfurizada específica (baseada em um éster de um ácido carboxilico) e um sulfonato de metal alcalino básico.
O pedido de patente U.S. 60/862534 (PCT/US07/082057) expõe ésteres de malonato adequados como agentes antidesgaste.
A publicação internacional WO 2005/087904 expõe lubrificantes que contêm ésteres de ácido carboxilico hidroxila e ácido policarboxilico hidroxila em combinação com aditivos que contêm fósforo. Os aditivos que contêm fósforo incluem diidrocarbilditiofosfatos de zinco e/ou compostos de fósforo neutro, tais como trilauril fosfato ou trifenil fosforotionato. Os lubrificantes são de utilidade como lubrificantes de motores.
A publicação internacional WO 2006/044411 expõe uma composição lubrificante de baixo teor de enxofre, baixo teor de fósforo, baixo teor de cinzas que contem um éster de tartarato, ou amida dotada de 1 até 150 átomos de carbono por grupo éster ou amida. A composi
4/59 ção lubrificante é adequada para lubrificação de um motor de combustão interna.
Sumário da Invenção
Os inventores desta invenção descobriram que uma composição de lubrificação e método tal como exposto neste contexto é capaz de proporcionar níveis aceitáveis de pelo menos um de (i) enxofre (tipicamente reduzindo ou prevenindo emissões provenientes de óleo queimado), (ii) economia/eficiência de combustível (tipicamente melhorando a economia/eficiência de combustível) , (iii) controle de oxidação (tipicamente reduzindo ou prevenindo oxidação)r (iv) desempenho de fricção, (v) desempenho no desgaste e/ou pressão extrema (tipicamente reduzindo ou prevenindo), e (vi) controle de depósitos.
Em uma concretização a invenção proporciona uma composição de lubrificação que compreende um óleo de viscosidade lubrificante e um conjunto antidesgaste, em que o conjunto antidesgaste compreende:
(a) um derivado de ácido hidroxicarboxílico; e (b) uma sal de amina ou de metal de um composto de fósforo, em que o sal de metal contém um metal monovalente (tal como sódio, lítio ou potássio).
Em uma concretização, a invenção proporciona uma composição de lubrificação que compreende um óleo de viscosidade lubrificante e um conjunto antidesgaste, em que o conjunto antidesgaste compreende:
5/59 (a) um derivado de um ácido hidroxicarboxilico; e (b) um sal de amina de um composto de fósforo (pode ser referido também como um sal isento de cinzas de um composto de fósforo).
De acordo com uma concretização a invenção proporciona uma composição de lubrificação que compreende um óleo de viscosidade de lubrificação e um conjunto antidesgaste, onde o conjunto antidesgaste compreende:
(a) um derivado de um ácido hidroxicarboxilico; e (b) um sal de amina ou de metal de um composto de fósforo que é seja (i) um di-éster hidroxila substituído de ácido (tio)fosfórico, ou (ii) um di- ou tri-éster hidroxila substituído fosforilado de ácido (tio)fosfórico.
De acordo com uma concretização, a invenção proporciona uma composição lubrificante que compreende um óleo de viscosidade de lubrificação e um conjunto antidesgaste, em que o conjunto antidesgaste compreende :
(a) um agente antidesgaste que pode ser representado por um composto da Fórmula (la) e/ou (lb) :
Fórmula (la)
6/59
Ο Ο
R1----Υ-----U-----(Χ)η,----U-----γ·----R2
Fórmula (lb) em que n' é 0 até 10 para a Fórmula (lb), e 1 até 10 para a Fórmula (la);
p é 1 até 5;
Y e Y' são independentemente -0-, >NH, >NR3, ou um grupo imida formado ao tomarem-se juntos os grupos Y e Y' em (1b) ou dois grupos Y em (la) e formando um grupo R1-N< entre dois grupos >C=O;
X é independentemente -CH2-, >CHR4 ou >CR4R5, >CHOR6, ou >C(CO2R6)2, -CH3, -CH2R4 ou CHR4R5, -CH2OR6, ou zr zr
-CH(CO2R )2, sC-R (onde = e igual a três valências, e pode aplicar-se somente à Fórmula (la)) ou as suas misturas para preencher a valência da Fórmula (la) e/ou (lb) (tipicamente o composto da Fórmula (la) ou (1b) tem pelo menos um X que contém hidroxila (isto é, >CHORe, em que R6 é hidrogênio) ) ;
R1 e R2 são independentemente grupos hidrocarbila, contendo tipicamente de 1 até 150 átomos de carbono;
R3 é um grupo hidrocarbila;
R4 e R5 são independentemente grupos que contêm ceto (tais como grupos acila), grupos éster ou grupos hidrocarbila; e
R6 é independentemente hidrogênio ou um grupo hidrocarbila, que contém tipicamente de 1 até 150 átomos
7/59 de carbono; e (b) urn sal de amina ou de metal de um composto de fósforo que pode ser ou (i) um di- éster hidroxila substituído de ácido (tio)fosfórico, ou (ii) um di- ou tri-éster hidroxila substituído fosforilado de ácido (tio)fosfórico.
Quando X é que contém hidroxila, o composto da Fórmula (la) e/ou (1b) pode ser derivado de ácidos hidroxicarboxílicos, tais como ácido tartárico, ácido cítrico, ou as suas misturas.
Quando X não é que contém hidroxila, o composto da Fórmula (la) e/ou (1b) pode ser derivado de ácido malônico, ácido oxálico, ácido clorofenil malônico, ou as suas misturas.
De acordo com uma concretização, a invenção proporciona um método para lubrificação de um dispositivo de acionamento que compreende fornecer ao dispositivo de acionamento uma composição de lubrificação que compreende um óleo de viscosidade de lubrificação e um conjunto antidesgaste, em que o conjunto antidesgaste compreende um composto da Fórmula (la) e/ou (1b) (tal como definido anteriormente) e um composto de fósforo (por exemplo, um ácido de fósforo ou um éster do mesmo ou um sal do mesmo ou o sal de um éster do mesmo). Tipicamente o composto de fósforo é solúvel em óleo.
De acordo com uma concretização a invenção proporciona uma composição de lubrificação que compreende um óleo de viscosidade de lubrificação e um conjunto
8/59 antidesgaste, em que o conjunto antidesgaste compreende :
(a) um derivado de ácido hidroxicarboxilico, em que o ácido hidroxicarboxilico é ácido tartárico; e (b) um sal de amina ou de metal de um composto de fósforo que pode ser ou (i) um di- éster hidroxila substituído de ácido (tio)fosfórico, ou (ii) um di- ou tri-éster hidroxila substituído fosforilado de ácido (tio)fosfórico.
De acordo com uma concretização os derivados de ácido hidroxicarboxilico incluem imida, di-ésteres, diamidas, derivados de éster e amida de ácido tartárico.
Em concretizações diferentes as composições de lubrificação expostas neste contexto contêm de 0 ppm até 500 ppm, ou de 5 ppm até 300 ppm, ou de 20 ppm até 250 ppm de molibdênio.
De acordo com uma concretização a invenção proporciona um método para lubrificar um dispositivo mecânico (tipicamente um dispositivo de acionamento) que compreende fornecer ao dispositivo mecânico uma composição de lubrificação tal como se encontra exposta neste contexto.
De acordo com uma concretização a invenção proporciona um método para lubrificação de um dispositivo de acionamento que compreende fornecer ao dispositivo mecânico uma composição de lubrificação e um conjunto antidesgaste, em que o conjunto antidesgaste compreen9/59 de :
(a) um derivado de ácido hidroxicarboxilico, tipicamente o ácido hidroxicarboxilico é ácido tartárico; e (b) um composto de fósforo (tipicamente, um sal de amina ou de metal de um composto de fósforo que pode ser ou (i) um di- éster hidroxila substituído de ácido (tio)fosfórico, ou (ii) um di- ou tri-éster hidroxila substituído fosforilado de ácido (tio)fosfórico.
As composições de lubrificação expostas neste contexto podem ter um teor de enxofre maior do que
0,3%, em peso, ou 0,4%, em peso, até 5% , em peso, ou
0,5%, em peso, até 3%, em peso, 0,8%, em peso, até
15 2,5%, em peso, ou 1%, em peso, até 2%, em peso, da com-
posição de lubrificação.
De acordo com uma concretização, a invenção proporciona o uso de uma composição de lubrificação tal como exposta neste contexto para proporcionar níveis 20 aceitáveis de pelo menos um de (i) emissões de fósforo, (ii) emissões de enxofre, (iii) economia/eficiência de combustível, (iv) controle de oxidação, (v) desempenho de fricção, (vi) desempenho de desgaste e/ou pressão extrema (tipicamente reduzindo ou prevenindo), e (vii) 25 controle de depósitos.
Descrição Detalhada da Invenção
A presente invenção proporciona uma composição de lubrificação e um método para lubrificar um disposi
10/59 tivo mecânico tal como exposto anteriormente. Tipicamente, o dispositivo mecânico é um dispositivo de acionamento (incluindo uma engrenagem ou transmissão). Conjunto Antidesgaste
O conjunto antidesgaste inclui dois agentes antidesgaste, tais como expostos anteriormente.
conjunto antidesgaste inclui tipicamente (i) um derivado de um ácido hidroxicarboxíüco, e (ii) um composto de fósforo (tipicamente um composto de fósforo isento de cinzas). O composto de fósforo pode incluir um sal de amina ou de metal de um composto de fósforo que pode ser seja (i) um di- éster hidroxila substituído de ácido (tio)fosfórico, ou (ii) um di- ou tri-éster hidroxila substituído fosforilado de ácido (tio)fosfórico.
O conjunto antidesgaste pode estar presente na faixa de 0,01%, em peso, até 10%, em peso, ou 0,05%, em peso, até 10%, em peso, ou 0,05%, em peso, até 5%, em peso, da composição de lubrificação.
derivado de um ácido hidroxicarboxílico (ou o agente antidesgaste representado por um composto da Fórmula (la) e/ou (lb)) pode estar presente na faixa de 0, 005%, em peso, até 10%, em peso, ou 0,025 até 5%, em peso, ou 0,25 até 2,5%, em peso, da composição de lubrificação .
composto de fósforo pode estar presente na faixa de 0, 005%, em peso, até 10%, em peso, ou 0,025 até 5%, em peso, ou 0,05 até 2,5%, em peso, da composi11/59 ção de lubrificação.
Derivado de um Ácido hidroxicarboxilico
De acordo com uma concretização um agente antidesgaste derivado da Fórmula (la) e/ou (lb) inclui um derivado de um ácido hidroxicarboxilico. 0 derivado de um ácido hidroxicarboxilico, tipicamente um tartarato, também pode funcionar como inibidores de ferrugem e corrosão, modificadores de fricção, agentes antidesgaste e desemulsionadores. De acordo com uma concretização o derivado de um ácido hidroxicarboxilico também pode ter propriedades de modificação de fricção.
De acordo com uma concretização o derivado de um ácido hidroxicarboxilico pode ser isento de cinzas (isto é, não contém metal em quantidades maiores do que aquelas associadas com quantidades de contaminantes).
Os derivados do ácido hidroxicarboxilico incluem imidas, di-ésteres, di-amidas, di-imidas (aplicáveis para tetra ácidos e mais altos), éster-amidas, ésterimidas (aplicáveis para tri-ácidos e mais altos, tais como ácido cítrico), imida-amidas (aplicáveis para triácidos e mais altos, tais como ácido cítrico) . De acordo com uma concretização o agente antidesgaste inclui imidas, di-ésteres, di-amidas, ou éster-amidas.
De acordo com uma concretização, o agente antidesgaste pode ser derivado de pelo menos um de um diéster de ácido hidroxi-carboxílico, um di-amida de ácido hidroxi-carboxílico, um di-imida de ácido hidroxicarboxílico, um éster-amida de ácido hidroxi
12/59 carboxílico, um éster-imida de ácido hidroxicarboxilico, e um imida-amida de ácido hidroxicarboxilico. De acordo com uma concretização, o agente antidesgaste pode ser derivado a partir de pelo menos um do grupo que consiste de um di-éster de ácido hidroxi-carboxílico, um di-amida de ácido hidroxicarboxílico, e um éster-amida de ácido hidroxicarboxílico.
Exemplos de um a ácido hidroxicarboxilico adequado incluem ácido cítrico, ácido tartárico, ácido málico (ou ácido hidroxi-succínico) , ácido láctico, ácido oxálico, ácido glicólico, ácido hidroxi-propiônico, ácido hidroxiglutárico, ou as suas misturas. De acordo com uma concretização o agente antidesgaste pode ser derivado de ácido tartárico, ácido cítrico, ácido hidroxi-succínico, monoácidos diidroxílicos, diácidos mono-hidroxílicos, ou as suas misturas. De acordo com uma concretização o agente antidesgaste inclui um composto derivado de ácido tartárico.
O pedido de patente US 2005/198894 expõe compostos de ácido hidroxicarboxilico adequados, e métodos de preparar os mesmos.
A patente canadense 1183125; as publicações de pedidos de patentes US números 2006/0183647 e US-20060079413; o pedido de patente US número 60/867402; e a patente inglesa 2.105.743 A, todos eles expõem exemplos de derivados de ácido tartárico adequados.
Uma descrição detalhada de métodos para prepa
13/59 4 . * rar tartrimidas adequadas (por reação de ácido tartárico com uma amina primária) encontra-se exposta na patente US 4.237.022.
De acordo com uma concretização, o agente anti5 desgaste inclui imida, diésteres, diamidas, derivados éster-amidicos de ácido tartárico.
De acordo com uma concretização, o agente antidesgaste pode ser representado por um composto da Fórmula (la) e/ou (1b) tais como definidos anteriormente:
em que n' é 0 até 10, 0 até 6, ou 0 até 4 para a Fórmula (lb), e para a Fórmula (la) 1 até 4, ou 1 até 2;
p é 1 até 5, ou 1 até 2, ou 1;
Y e Y' são independentemente -O-, >NH, >NR3, ou um grupo imida formado tomando-se em conjunto os grupos
Y e Y' e formando-se um grupo R1-N< entre dois grupos >C=0;
X é independentemente -CH2-, >CHR4 ou >CR4R5, >CHOR6, ou >C(CO2R6)2, -CH3, -CH2R4 ou CHR4R5, -CH2OR6, ou 20 -CH(CO2R6)2, ξΟ-R6 (onde = é igual a três valências, e pode aplicar-se apenas à Fórmula (la)) ou suas misturas para preencher a valência das Fórmulas (la) e/ou (lb) (tipicamente o composto da Fórmula (la) ou (lb) tem pelo menos um X que contém hidroxila (isto é, >CHOR6, em 25 que R6 é hidrogênio) ) ;
R1 e R2 são independentemente grupos hidrocarbila, que contêm tipicamente de 1 até 150, de 4 até
30, ou de 6 até 20, ou de 10 até 20, ou de 11 até 18
14/59 átomos de carbono;
R3 é um grupo hidrocarbila;
R4 e R5 são independentemente grupos que contêm ceto (tais como grupos acila), grupos éster ou grupos hidrocarbila; e
R6 é independentemente hidrogênio ou um grupo hidrocarbila, que contém tipicamente de 1 até 150, ou de 4 até 30 átomos de carbono.
De acordo com uma concretização os compostos de di-ésteres, di-amidas, di-imidas (aplicáveis a tetraácidos e mais altos), éster-amida, éster-imida (aplicáveis a tri-ácidos e mais altos, tais como ácido cítrico) , imida-amida (aplicável a tri-ácidos e mais altos, tais como ácido cítrico) podem ser derivados de um composto da Fórmula (la) e/ou (1b) . De acordo com outra concretização os di-ésteres, di-amidas, éster-amida, podem ser derivados de um composto da Fórmula (la) e/ou (lb) .
De acordo com uma concretização, o composto da Fórmula (lb) contém um grupo imida. Tipicamente, o grupo imida é formado tomando-se em conjunto os grupos Y e Y' e formando-se um grupo R1-N< entre dois grupos >C=O.
De acordo com uma concretização, o composto da Fórmula (la) e/ou (lb) tem η, X, e R1, R2 e R6 definidos como se segue: nedela2, Xe >CHOR ; e R , e R são independentemente grupos hidrocarbila que contêm de 4 até 30 átomos de carbono, e R6 é independentemente hi
15/59 drogênio ou um grupo hidrocarbila que contém de 4 até 30 átomos de carbono.
De acordo com uma concretização, os dois Y e Y' são -O-.
De acordo com uma concretização, o composto da Fórmula (la) e/ou (1b) tem η, X, Y, Y' e R1, R2 e R6 definidos como se segue: nédela2, Xé >CHOR6; os dois Y e Y' são -0-, e R1, e R2 são independentemente grupos hidrocarbila que contêm de 4 até 30 átomos de carbono, e R6 é independentemente hidrogênio ou um grupo hidrocarbila que contém de 4 até 30 átomos de carbono .
Os compostos de di-ésteres, di-amidas, diimidas (aplicáveis a tetra-ácidos e mais altos), ésteramida, éster-imida (aplicáveis a tri-ácidos e mais altos, tais como ácido cítrico), imida-amida (aplicáveis a tri-ácidos e mais altos, tais como ácido cítrico) da Fórmula (la) e/ou (1b) podem ser preparados por reação de um ácido dicarboxílico (tal como ácido tartárico), com uma amina ou álcool, opcionalmente na presença de um catalisador de esterificação conhecido. Tipicamente, a amina ou álcool tem átomos de carbono suficientes para preencher os requisitos de R1 e/ou R2 como definidos na Fórmula (la) e/ou (1b).
De acordo com uma concretização, R1 e R2 podem ser independentemente grupos hidrocarbila lineares ou ramificados. De acordo com uma concretização, os grupos hidrocarbila podem ser ramificados. De acordo com
16/59 uma concretização, os grupos hidrocarbila podem ser lineares. O R1 e R2 podem ser incorporados na Fórmula (la) e/ou (1b) por meio de seja uma amina ou um álcool. O álcool inclui tanto o álcool monoidrico quanto o álcool poliidrico.
De acordo com uma concretização, o agente antidesgaste pode ser derivado de um composto da Fórmula (lb) .
Exemplos de um álcool ramificado adequado incluem 2-etilexanol, isotridecanol, álcoois de Guerbet, ou as suas misturas.
Exemplos de um álcool monoidrico incluem metanol, etanol, propanol, butanol, pentanol, hexanol, heptanol, octanol, nonanol, decanol, undecanol, dodecanol, tridecanol, tetradecanol, pentadecanol, hexadecanol, heptadecanol, octadecanol, nonadecanol, eicosanol, ou as suas misturas. De acordo com uma concretização, o álcool monoidrico contém de 5 a 20 átomos de carbono.
O álcool inclui seja um álcool monoidrico ou um álcool poliidrico. Exemplos de um álcool poliidrico adequado incluem etileno glicol, propileno glicol, 1,3butileno glicol, 2,3-butileno glicol, 1,5-pentano diol, 1,6-hexano diol, glicerol, sorbitol, penta eritritol, trimetilolpropano, amido, glicose, sacarina, metilglicosido, ou as suas misturas. De acordo com uma concretização, o álcool poliidrico pode ser usado em uma mistura juntamente com um álcool monoidrico. Tipicamente, em tal combinação o álcool monoidrico constitui pelo
17/59 menos 60 mol por cento, ou pelo menos 90 mol por cento, da mistura.
De acordo com uma concretização, o agente antidesgaste agente pode ser derivado partir de ácido tartárico. O ácido tartárico usado para preparar os tartaratos da invenção pode ser encontrado disponível comercialmente (por exemplo, obtido a partir da Sargent Welch) , e é provável que exista em uma ou mais formas isoméricas, tais como d-ácido tartárico, 1-ácido tartárico, d,l-ácido tartárico (mistura racêmica) ou ácido mesotartárico, frequentemente dependente da fonte (natural) ou método de síntese (por exemplo, partir de ácido maléico). Estes derivados também podem ser preparados partir de equivalentes funcionais ao diácido facilmente evidentes para aqueles versados na técnica, tais como ésteres, cloretos ácidos, ou anidridos.
Quando o composto da Fórmula (la) e/ou (1b) é derivado do ácido tartárico, os tartaratos resultantes podem ser sólidos, semi-sólidos, ou dependentes de óleo no álcool particular usado na preparação do tartarato. Para o uso como aditivos em composições oleaginosas, incluindo composições de lubrificação e combustíveis os tartaratos são vantajosamente solúveis e/ou capazes de ser dispersos de forma estável nessas composições oleaginosas. Por exemplo, composições destinadas ao uso em óleos são tipicamente solúveis em óleos e/ou dispensáveis de forma estável em um óleo em que elas se destinam a ser usadas.' Da forma que é usado neste relato18/59 ( 4 rio e nas reivindicações, o termo solúvel em óleo não significa necessariamente que todas as composições em questão são misciveis ou solúveis em todas as proporções em todos os óleos. Mais exatamente, pretende-se que fique entendido que a composição é solúvel em um óleo (por exemplo, óleo mineral, ou óleo sintético) em que se destina a funcionar numa extensão que permite à solução exibir uma ou mais das propriedades desejadas. De forma assemelhada, não é necessário que tais soluções sejam soluções de verdade no sentido físico ou químico estrito. Em vez disso elas podem ser microemulsões ou dispersões coloidais que, para o propósito desta invenção, exibem propriedades suficientemente próximas daquelas das soluções verdadeiras para serem, para propósitos práticos, permutáveis com elas dentro do contexto desta invenção.
Sal de Amina ou Metal de um Composto de Fósforo
Tal como usado neste contexto, o termo (tio)fosfórico significa seja um ácido fosfórico que contém enxofre ou um ácido fosfórico isento de enxofre.
De acordo com uma concretização, um sal de amina ou de metal de um composto de fósforo pode ser seja (i) um di-éster hidroxi-substituído de ácido (tio)fosfórico, ou (ii) um di- ou tri-éster hidroxisubstituído fosforilado de ácido (tio)fosfórico.
De acordo com uma concretização, o sal de amina ou de metal de um composto de fósforo é isento de enxofre .
19/59 sal de amina ou de metal de um composto de fósforo isento de enxofre pode ser representado pela
Fórmula (2):
Fórmula (2) em que
A e A' são independentemente H, ou um grupo hidrocarbila que contém de 1 até 30 átomos de carbono;
cada grupo R e R é independentemente um grupo hi10 drocarbila;
cada R' é independentemente R, H, ou um grupo hidroxialquila;
Y é independentemente R?, ou um grupo representado por RO(R'O) P(O)-CH(A')CH(A)- (tal como RO(R'O)P(O)15 CH2CH (CH3)-) ;
x' varia de 0 a 1 (de acordo com uma concretização quando x' = 0, R' é um grupo hidroxialquila); e men são os dois inteiros positivos que não zero, com a condição de que a soma de (m+n) seja igual a 4;
20/59 um ion de metal;
um inteiro que varia de 1 até 4 (ou 1 até 2) ;
e são frações, cujo total proporciona valência completa para satisfazer t, com a condição de que q esteja na faixa de 0,1 até
1,5 (ou de 0,1 até 1), e que e esteja na faixa de 0 até
O sal de amina de um composto de fósforo isento de enxofre pode ser representado pela Fórmula (2a):
.0
A
O
O
x'
O' H N+ R xxmi5 xv n
Fórmula em que
A e A' são independentemente H, ou um grupo hidrocarbila que contém de 1 até 30 átomos de carbono;
Cada grupo R e R é independentemente um grupo hidrocarbila;
cada R' é independentemente R, H, ou um grupo hidroxialquila;
Y é independentemente R', ou um grupo representando por RO(R'0)P(0)-CH(ΑΛ)CH(A)- (tal como
CH2CH (CH3) -) ;
varia desde 0 até 1 (de acordo com uma concre21/59 tização quando x' = 0, R' é um grupo hidroxialquila);
men, são os dois inteiros positivos não zero, com a condição de que a soma de (m+n) seja igual a 4.
De acordo com uma concretização, o composto representando pela Fórmula (2) ou Fórmula (2a) tem x' igual a 1.
De acordo com uma concretização, o composto representando pela Fórmula (2) ou Fórmula (2a) tem xf igual a 0.
De acordo com uma concretização, o composto representado pela Fórmula (2) ou Fórmula (2a) tem m igual a 2; e n igual a 2.
De acordo com uma concretização, o composto representado pela Fórmula (2) ou Fórmula (2a) tem m igual a 3; e n igual a 1.
De acordo com uma concretização, A e A' independentemente contêm de 1 até 10, ou de 2 até 6, ou de 2 até 4 átomos de carbono.
De acordo com uma concretização, R, R' e R todos eles independentemente contêm de 1 até 30, ou de 1 até 20, ou de 4 até 20 átomos de carbono. De acordo com uma concretização, até metade dos grupos R' podem ser hidrogênio.
De acordo com uma concretização, R contém de 8 até 26, ou de 10 até 20, ou de 13 até 19 átomos de carbono .
O composto da Fórmula (2) ou da Fórmula (2a) inclui sais de amina de uma amina primária, uma amina
22/59 secundária, uma amina terciária, ou misturas das mesmas. De acordo com uma concretização, a amina primária inclui uma amina primária terciária-alifática.
Exemplos de aminas primárias adequadas incluem etilamina, propilamina, butilamina, 2-etilexilamina, octilamina, e dodecil-amina, bem como aminas graxas tais como n-octilamina, n-decilamina, n-dodecilamina, n-tetradecilamina, n-hexadecilamina, n-octadecilamina e oleilamina. Outras aminas graxas de utilidade incluem as aminas graxas disponíveis comercialmente tais como as aminas Armeen® (produtos disponíveis partir da Akzo Chemicals, Chicago, Illinois), tais como Armeen C, Armeen O, Armeen OL, Armeen T, Armeen HT, Armeen S e Armeen SD, em que a designação de letras refere-se ao grupo graxo, tais como coco, oleila, sebo, ou grupos estearil.
Exemplos de aminas secundárias adequadas incluem dimetilamina, dietilamina, dipropilamina, dibutilamina, diamilamina, diexilamina, dieptilamina, metiletilamina, etilbutilamina, bis-2-etilhexilamina, N-metil1-amino-cicloexano, Armeen® 2C e etilamilamina. As aminas secundárias podem ser aminas cíclicas, tais como piperidina, piperazina e morfolina.
Exemplos de aminas terciárias incluem tri-nbutilamina, tri-n-octilamina, tri-decilamina, trilaurilamina, tri-hexadecilamina, e dimetiloleilamina (Armeen® DMOD).
De acordo com uma concretização, as aminas po
23/59 dem estar na forma de uma mistura. Exemplos de misturas adequadas de aminas incluem (i) uma amina com 11 até 14 átomos de carbono em grupos primários de alquila terciário, (ii) uma amina com de 14 até 18 átomos de carbono em grupos primários de alquila terciário, ou (iii) uma amina com de 18 até 22 átomos de carbono em grupos primários de alquila terciário. Outros exemplos de aminas primárias de alquila terciário incluem tercbutilamina, terc-hexilamina, terc-octilamina (tais como
1.1- dimetil-hexilamina), terc-decilamina (tais como
1.1- dimetiloctilamina), terc-dodecilamina, terctetradecilamina, terc-hexadecilamina, tercoctadecilamina, terc-tetracosanilamina, e tercoctacosanilamina.
De acordo com uma concretização, uma mistura de aminas de utilidade inclui Primene® 81R ou Primene® JMT. A Primene® 81R e Primene® JMT (as duas produzidas e vendida pela Rohm & Haas) podem ser misturas de aminas primárias de alquila terciário Cll até C14 e aminas primárias de alquila terciário C18 até C22, respectivamente .
De acordo com uma concretização, o ion de metal da Fórmula (2) pode ser um metal mono- ou bi- valente, ou as suas misturas. De acordo com uma concretização o ion de metal pode ser bivalente.
De acordo com uma concretização, o metal do ion de metal inclui litio, sódio, potássio, cálcio, magnésio, bário, cobre, níquel, estanho ou zinco.
24/59
De acordo com uma concretização o metal do ion de metal inclui lítio, sódio, cálcio, magnésio, ou zinco. De acordo com uma concretização o metal do ion de metal pode ser zinco.
De acordo com uma concretização, t é igual a 1, quando o composto da Fórmula (2) é um sal de amina ou um sal de metal de um metal monovalente.
De acordo com uma concretização, t é igual a 2, quando o composto da Fórmula (2) é um sal de metal de um metal divalente.
De acordo com uma concretização, q está na faixa de 0,5 até 1; e estando e situado na faixa de 0 até 0,5.
De acordo com uma concretização, o composto da Fórmula (2) é isento de um ion de metal (e é igual a zero; e q é igual a um).
De acordo com uma concretização, t é igual a 1, e é igual a 0, e q é igual a 1.
Processos para Preparar o Composto da Fórmula (2) e da Fórmula (2a)
De acordo com uma concretização, o sal de amina isento de enxofre de um composto de fósforo obtido/que pode ser obtido por um processo que compreende: fazer reagir uma amina com seja (i) um di-éster de ácido (ti— o)fosfórico hidroxila substituído, ou (ii) um di- ou tri-éster de ácido (tio)fosfórico fosforilado hidroxila substituído.
De acordo com uma concretização, o sal de um
25/59 di-éster de ácido fosfórico hidroxila-substituído pode ser preparado por um processo que compreende:
(i) fazer reagir um agente de fosfataçâo (tal como P2O5, P4O10, ou seus equivalentes) com um álcool, para formar um mono- e/ou di- éster de fosfato;
(ii) fazer reagir o éster de fosfato com um óxido de alquileno, para formar um di-éster de ácido fosfórico hidroxila substituído; e (iii) faz-se reagir o salgado do di-éster de ácido 10 fosfórico hidroxila substituído com uma amina e/ou um metal.
De acordo com uma concretização, o di- de ácido fosfórico hidroxila substituído de (ii) pode ser ainda levado a reagir pelo menos uma vez mais, por repetição 15 da etapa (i) supra, com um agente de fosfataçâo (formando tipicamente um di- ou tri-éster de ácido fosfórico hidroxila substituído fosforilado), antes de salgar com uma amina e/ou metal (como na etapa (iii) exposta anteriormente).
Em concretizações diferentes, as etapas (i) e (ii) ' podem ser repetidas pelo menos uma vez mais, opcionalmente seguida pela etapa (i) antes de salgar com uma amina e/ou metal (como na etapa (iii) anterior). Por exemplo, os sais podem ser preparados por um pro25 cesso que compreende a realização das etapas (i) , (ii) ,
e ( iii) ; ou (i), (ii), (i), e ( (iii); ou
(i) , (ü) , (i) , (ii) , e (iii) ; (i) , (ii) , (i) , (ii) , (i) / e
(iii), ou (i) , (ii) , (i) , (ii) , (i) , (ii), e (iii), ou
26/59 (i) , (ii) , (i) , (ii) , (i) , (ii) , (i) e (ill), (i), (ii), (i), (ii), (i), (ii), (i), (ii) e (iii), tais como definidas anteriormente.
Em concretizações diferentes o produto de reação proporciona de 1%, em peso, até 99%, em peso, ou 20%, em peso, até 80%, em peso, ou 35%, em peso, até 75%, em peso, do sal de amina isento de enxofre de um composto de fósforo da invenção.
Em concretizações diferentes, a relação molar na etapa (i) do mono-fosfato para o di-fosfato inclui faixas de 1:10 até 10:1, ou 1:5 até 5:1, ou 1:2 até 2:1, ou 1:1.
Em concretizações diferentes, a relação molar (baseada na quantidade de fósforo) na etapa (i) de oxido de alquileno para o mono- e/ou di- éster fosfato da etapa (i) inclui faixas de 0,6:1 até 1,5:1, ou 0,8:1 até 1,2:1.
De acordo com uma concretização, o óxido de alquileno inclui óxido de etileno, óxido de propileno ou óxido de butileno; e a relação molar de óxido de alquileno para o di- éster de ácido fosfórico hidroxila substituído na etapa (ii) inclui 1:1.
De acordo com uma concretização, o óxido de alquileno inclui C5 e óxido de alquileno mais alto; e a relação molar de óxido de alquileno para o di-éster de ácido fosfórico hidroxila substituído na etapa (ii) inclui faixas mais amplas porque os óxidos de alquileno são menos voláteis sob condições de reação.
27/59
O processo descrito anteriormente nas etapas (i) até (iii), em concretizações diferentes poderá ser realizado sob uma temperatura de reação em uma faixa de 30°C até 140°C, ou 40°C até 110°C, ou 45°C até 90°C.
processo pode ser realizado sob pressão reduzida, sob pressão atmosférica ou acima da pressão atmosférica. De acordo com uma concretização o processo pode ser realizado sob pressão atmosférica ou acima da pressão atmosférica.
De acordo com uma concretização, o processo pode ser realizado em uma atmosfera inerte. Exemplos de uma atmosfera inerte adequada incluem nitrogênio, argônio, ou as suas misturas.
Em concretizações diferentes, o óxido de alquileno contém de 1 até 10, ou 2 até 6, ou 2 até 4 átomos de carbono. De acordo com uma concretização o óxido de alquileno inclui óxido de etileno, óxido de propileno, óxido de butileno, ou as suas misturas. De acordo com uma concretização o óxido de alquileno inclui óxido de propileno.
Em concretizações diferentes, o álcool contém de 1 até 30, ou de 4 até 24, ou de 8 até 18 átomos de carbono.
O álcool pode ser linear ou ramificado.
O álcool pode ser saturado ou não-saturado.
Exemplos de um álcool adequado incluem hexanol, heptanol, octanol, nonanol, dodecanol, dodecanol, tridecanol, tetradecanol, pentadecanol, hexadecanol, hep
28/59 tadecanol, octadecanol, octadecenol (álcool de oleila), nonadecanol, eicosil-álcool, ou as suas misturas. Exemplos de um álcool adequado incluem, por exemplo, 4metil-2-pentanol, 2-etilexanol, isooctanol, ou as suas misturas.
Exemplos de álcoois comercialmente disponíveis incluem Alcohol® 7911, Oxo Alcohol® 7900 e Oxo Alcohol® 1100 da Monsanto; Alphanol® 79 da ICI; Nafol® 1620, Alfol® 610 e Alfol® 810 da Condea (atualmente Sasol); Epal® 610 e Epal® 810 da Ethyl Corporation; Linhavol® 7 9, Linhavol® 911 e Dobanol® 25 L da Shell AG; Lial® 125 da Condea Augusta, Milan; Dehydad® e Lorol® da Henkel KGaA (atualmente Cognis) bem como Linopol® 7-11 e Acropol® 91 da Ugine Kuhlmann.
As aminas que são de utilidade incluem sais de amina de uma amina primária, uma amina secundária, uma amina terciária, ou as suas misturas. Uma descrição mais detalhada de aminas que são de utilidade encontrase definida anteriormente.
Sais de Aminas de Ácido Fosfórico: Exemplos de Preparação
Exemplo de preparação 1
Etapa A: Pentóxido de fósforo (219 g, cerca de 1,54 mol) é adicionado lentamente durante um periodo de cerca de 1,5 horas a um balão de vidro que contém álcool isooctílico (cerca de 602 g, cerca de 4,63 mol) enquanto é submetido a agitação a cerca de 60°C até cerca de 70°C em uma atmosfera de nitrogênio. A mis
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I tura é então aquecida até cerca de 90 C e mantida na mesma durante cerca de 5 horas. O produto é resfriado. A análise do produto indica um teor de fósforo de cerca de 11,6%, em peso.
Etapa B: Sob temperatura de cerca de 50°C, um balão de vidro contendo o produto da Etapa A (cerca de 760 g, cerca de 2,71 mol com base em peso equivalente de 280 g/mol) submetido a agitação a (15-40°C) misturado com uma quantidade estequiométrica de óxido de propileno (cerca de 157,7 g, cerca de 2,71 mol) gota a gota por meio de um funil de adição. O óxido de propileno é adicionado durante um período de cerca de 1,5 horas, para formar uma mistura. A mistura é então aquecida até 70°C e mantida durante cerca de 2 horas. O produto é resfriado. O produto da Etapa B tem um teor de fósforo de cerca de 9,6%, em peso.
Etapa C: 0 produto da Etapa B (cerca de 881,5 g, 2,73 mol P com base em %P=9,6) é aquecida até 50°C sob nitrogênio e adiciona-se pentóxido de fósforo (129 g, 0,91 mol) em quatro partes iguais durante cerca de uma hora. Durante a adição a temperatura é mantida entre uma faixa de cerca de 55°C e até cerca de 70°C, enquanto se submete a agitação vigorosamente a fim de se proporcionar um produto que é um sólido homogêneo. A temperatura é elevada para cerca de 80°C; e assim mantida durante cerca de 3 horas, a fim de formar um produto. No resfriamento o produto contém 13,7%, em peso, de fósforo.
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I
Etapa D: O produto da Etapa C (cerca de 7 0 6,7 g, cerca de 2,24 mol) é aquecido até cerca de 45°C em uma atmosfera de nitrogênio em um balão de vidro. Bis(2-etilexil)amina (cerca de 596 g, cerca de 2,47 mol) é adicionado gota a gota por meio de um funil de adição durante um período de cerca de 2 horas, enquanto se controla a temperatura de forma a ser cerca de 55°C até cerca de 60°C. O balão de vidro é então aquecido até cerca de 75°C e assim mantido durante cerca de 2 horas. No resfriamento o produto da Etapa D é cor de laranja claro e tem um teor de fósforo de 7,7%, em peso. Exemplo de preparação 2
O Exemplo de preparação 2 é preparado empregando-se um procedimento similar ao da Etapa A e da Etapa B do Exemplo de preparação 1. Entretanto, para a Etapa A, uma quantidade estequiométrica de óxido de.propileno (209 g, 3,60 mol) é adicionada ao ácido de fosfato de isooctil (cerca de 952 g, cerca de 3,43 mol). A mistura é então aquecida até cerca de 75°C durante 4 horas. O produto resultante da Etapa A tem um teor de fósforo de cerca de 9,65%, em peso. Para a Etapa B, o produto da Etapa A (cerca de 208 g, cerca de 0,374 mol) é aquecido no balão de vidro e adiciona-se bis-(2etilexil)amina (cerca de 97,5 g, cerca de 0,404 mol) gota a gota por meio de um funil de adição durante um período de cerca de 40 minutos. A temperatura de reação é então elevada para cerca de 75°C e assim mantida for cerca de 5 horas. 0 produto resultante tem um te31/59 t, or de fosforo de cerca de 6,6%, em peso.
Exemplo de preparação 3
O Exemplo de preparação 3 é preparado de uma maneira similar ao Exemplo de preparação 1. Entretanto, na etapa A do Exemplo de preparação 3 faz-se reagir pentóxido de fósforo (cerca de 189 g, cerca de 1,33 mol), álcool de metilamil (cerca de 408 g, cerca de 4 mol). 0 pentóxido de fósforo é adicionado durante um período de cerca de 7 5 minutos e sob uma temperatura de cerca de 60°C. O produto é então aquecida até cerca de 70°C e assim mantido durante cerca de 1,5 horas. O produto resultante tem um teor de fósforo de cerca de 13,7%, em peso. A Etapa B é realizada fazendo-se reagir o produto da Etapa A (171,7 g, 0,719 mol baseado em peso equivalente de 240 g/mol) , com cerca de 1,1 equivalentes de óxido de propileno (cerca de 46,0 g, cerca de 0,791 mol). O produto resultante tem um teor de fósforo de cerca de 10,96%, em peso. A Etapa C é realizada por aquecimento do produto da Etapa B (cerca de 200 g, cerca de 0,71 mol) sob cerca de 60°C sob uma atmosfera de nitrogênio e fazendo-se reagir com pentóxido de fósforo (cerca de 33 g, cerca de 0,23 mol). A exotermia da reação atinge cerca de 87°C. No resfriamento para cerca de 65°C, o balão de vidro é mantido sob esta temperatura durante cerca de 1,5 horas. O balão de vidro é então refrigerado para cerca de 40°C seguido pela adição gota a gota durante um período de cerca de 1,5 horas de bis-(2-etilexil)amina (cerca de
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200 g, cerca de 0,83 mol). O balão de vidro e então aquecida até cerca de 75°C e assim mantido durante cerca de 2 horas. 0 produto tem um teor de fósforo de cerca de 8,6%, em peso, e um teor de nitrogênio de cerca de 2,8%, em peso.
Exemplo de preparação 4
O processo para preparar o Exemplo de preparação 4 é similar àquele do Exemplo de preparação 2. Entretanto, para a Etapa A, o balão de vidro contém ácido de metilamil fosfato (cerca de 154,4 g, cerca de 0,647 mol) e sob cerca de 25°C, sob uma atmosfera de nitrogênio, adiciona-se 1,2-epoxihexadecano (cerca de 163,0 g, cerca de 0,679 mol) gota a gota por meio de um funil de adição durante um período de cerca de 1,5 horas. A mistura é então aquecida até cerca de 75°C e assim mantida durante cerca de 4 horas. O produto tem um teor de fósforo de cerca de 6,7%, em peso. 0 produto da Etapa A é então aquecido até cerca de 60°C, sob uma atmosfera de nitrogênio e adiciona-se pentóxido de fósforo (cerca de 33 g, cerca de 0,23 mol) em duas partes durante um período de cerca de 1,5 horas. A temperatura foi mantida a cerca de 75°C durante cerca de 1,5 horas. 0 produto é então aquecida até cerca de 40°C sob nitrogênio e adicionou-se gota a gota bis-(2etilexil)amina (cerca de 144,8 g, cerca de 0,596 mol) por meio de um funil de adição durante 1,5 horas. A temperatura é então aumentada para cerca de 70°C e assim mantida durante um período de cerca de 2 horas. O
33/59 produto tem um teor de fosforo de cerca de 6,6%, em peso, e um teor de nitrogênio de cerca de 2,1%, em peso .
Exemplo de preparação 5 com Ácido Tiofosfórico:
Adiciona-se pentóxido de fósforo (144 gramas) em duas partes com uma hora de intervalo a 1176 gramas de hidroxipropil O,O-di(4-metil-2-pentil)fosforoditioato (preparado ao fazer-se reagir ácido di(4metil-2-pentil)-fosforoditióico com cerca de 1,1 mols de óxido de propileno a 54°C e removendo-se o excesso de óxido de propileno por separação a vácuo). A mistura é aquecida a 71°C durante 6 horas para proporcionar um intermediário ácido (1320 g) . Este intermediário é neutralizado por adição de 555 g de um C12-14alquila amina durante duas horas a 4 9°C. Depois de aquecimento até 77°C o material é separado a vácuo para proporcionar o produto.
Os Exemplos de preparação 6 até 8 são preparados de uma maneira similar aos Exemplos de preparação 2 a 4, com a exceção de bis-(2-etilexil)amina ser substituída por amina primária de alquila terciária C12-14 (Primene® 81R).
De acordo com uma concretização, o sal de amina ou de metal de um composto de fósforo é um sal de amina de um ácido fosfórico que contém enxofre, tal como descrito na patente ÜS 3.197.405, por exemplo, qualquer um dos exemplos 1 até 25.
De acordo com uma concretização, sal de amina
34/59 ou metal de um composto de fosforo e um composto que contém enxofre.
De acordo com uma concretização, sal de amina ou metal de um composto de fósforo é outro que não seja um composto que contém enxofre.
O sal de amina de um composto de fósforo isento de enxofre pode ser um produto de reação preparado a partir da reação de ácido ditiofosfórico com um epóxido ou um glicol. Este produto de reação pode ser ainda levado a reagir com um ácido de fósforo, anidrido, ou éster inferior (onde inferior significa de 1 até 8, ou de 1 até 6, ou de 1 até 4, ou de 1 até 2 átomos de carbono na parte derivada de álcool do éster). O epóxido inclui um epóxido alifático ou um óxido de estireno. Exemplos de epóxidos de utilidade incluem óxido de etileno, óxido de propileno, óxido de buteno, óxido de octeno, óxido de dodeceno, óxido de estireno e assemelhados. De acordo com uma concretização o epóxido pode ser óxido de propileno. Os glicóis incluem glicóis alifáticos que são dotados de 1 até 12, ou de 2 até 6, ou de 2 até 3 átomos de carbono. Os ácidos resultantes são então salgados com aminas.
O sal de amina ou de metal de um composto de fósforo pode estar presente a 0,01%, em peso, até 10%, em peso, ou 0,1%, em peso, até 5%, em peso, ou 0,2%, em peso, até 3%, em peso, da composição de lubrificação.
De acordo com uma concretização, o conjunto antidesgaste compreende ainda outros agentes antidesgaste
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diferentes daqueles expostas anteriormente.
De acordo com uma concretização, o conjunto antidesgaste não contém um dialquilditiofosfato de zinco.
De acordo com uma concretização, o conjunto antidesgaste não contém agentes antidesgaste diferentes daqueles que foram expostos.
Outros agentes antidesgaste incluem um composto de fósforo não-iônico com átomos de fósforo tendo um estado de oxidação de +3, um dialquilditiofosfato de metal, dialquilfosfato de metal (tipicamente um dialquilfosfato de zinco), a dialquilditiofosfato de metal (tipicamente um dialquilditiofosfato de zinco), ou as suas misturas.
Exemplos de um dialquilditiofosfato de zinco adequado frequentemente referido como ZDDP, ZDP ou ZDTP, incluem di-(2-metilpropil) ditiofosfato/di-(amil) ditiofosfato de zinco, di-(1,3-dimetilbutil) ditiofosfato de zinco, di-(heptil) ditiofosfato de zinco, di(octil) ditiofosfato de zinco, di-(2-etilexil) ditiofosfato de zinco, di-(nonil) ditiofosfato de zinco, di(decil) ditiofosfato de zinco, di-(dodecil) ditiofosfato de zinco, di-(dodecilfenil) ditiofosfato de zinco, di-(heptilfenil) ditiofosfato de zinco, ou as suas misturas .
Exemplos de um dialquilfosfato de zinco incluem di-(2-metilpropil) fosfato de zinco, di-(amil) fosfato de zinco, di-(1,3-dimetilbutil) fosfato de zinco, di(heptil) fosfato de zinco, di-(octil) fosfato de zinco, ¢,
I* di-(2-etilexil) fosfato de zinco, di-(nonil) fosfato de zinco, di-(decil) fosfato de zinco, di-(dodecil) fosfato de zinco, di-(dodecilfenil) fosfato de zinco, di(heptilfenil) fosfato de zinco, ou as suas misturas.
Exemplos de um composto de fósforo não iônico com átomos de fósforo dotados de um estado de oxidação de +3 incluem um éster de fosfito, ou as suas misturas. Uma descrição mais detalhada do composto de fósforo não iônico inclui a coluna 9, linha 48 até à coluna 11, linha 8, da US 6.103.673
Organo-Sulfureto
De acordo com uma concretização, a composição de lubrificação compreende ainda um organo-sulfureto, ou as suas misturas. De acordo com uma concretização, o organo-sulfureto compreende pelo menos um de um composto de polissulfureto, tiadiazol, ou as suas misturas .
Em concretizações diferentes, o organosulfureto pode estar presente em uma faixa de 0%, em peso, até 10%, em peso, ou 0,01%, em peso, até 10%, em peso, ou 0,1%, em peso, até 8%, em peso, ou 0,25%, em peso, até 6%, em peso, da composição de lubrificação. Composto de Tiadiazol
Exemplos de um tiadiazol incluem 2,5dimercapto-1,3,4-tiadiazol, ou os seus oligômeros, um 2,5-dimercapto-l,3-4-tiadiazol hidrocarbil substituído, um 2,5-dimercapto-l,3-4-tiadiazol hídrocarbíItiosubstítuido, ou os seus oligômeros. Os oligômeros de
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2,5-dimercapto-l,3-4-tiadiazol hidrocarbil substituído formam-se tipicamente pela formação de uma ligação de enxofre-enxofre entre unidades de 2,5-dimercapto-l,3-4tiadiazol para formarem oligômeros de duas ou mais das ditas unidades de tiadiazol.
Exemplos de um composto de tiadiazol adequado incluem pelo menos um de um dimercaptotiadiazol, 2,5dimercapto-[1,3,4]-tiadiazol, 3,5-dimercapto-[1,2,4]tiadiazol, 3,4-dimercapto-[1,2,5]-tiadiazol, ou 4-5dimercapto-[1,2,3]-tiadiazol. Tipicamente, materiais facilmente disponíveis tais como 2,5-dimercapto-l,3,4tiadiazol ou um 2,5-dimercapto-l,3-4-tiadiazol hidrocarbil substituído ou um 2,5-dimercapto-l,3,4-tiadiazol hidrocarbiltio-substituído podem ser comumente utilizados, com o 2,5-dimercapto-[1,3,4]-tiadiazol mais comumente utilizado devido à sua disponibilidade. Em concretizações diferentes o número de átomos de carbono no grupo hidrocarbil-substituinte inclui de 1 até 30, de 2 até 25, de 4 até 20, de 6 até 16, ou de 8 até 10.
De acordo com uma concretização, o composto de tiadiazol pode ser o produto de reação de um fenol com um aldeído e um dimercaptotiadiazol. O fenol inclui um fenol de alquila em que o grupo alquila contém pelo menos 6, por exemplo, de 6 até 24, ou de 6 (ou 7) até 12 átomos de carbono. 0 aldeído inclui um aldeído que contém de 1 até 7 átomos de carbono ou um synthon aldeído, tal como formaldeído. Compostos de tiadiazol de utilidade incluem 2-alquilditio-5
38/59 mercapto-[1,3,4]-tiadiazóis, 2,5-bis(alquilditio)[1,3,4]-tiadiazóis, 2-alquila-hidroxifenilmetiltio-5mercapto-[1,3,4]-tiadiazóis (tais como 2-[5-heptil-2hidroxifenilmetiltio]-5-mercapto-[1,3,4]-tiadiazol), e as suas misturas.
De acordo com uma concretização, o composto de tiadiazol inclui pelo menos um de 2,5-bis(tercoctilditio)-1,3,4-tiadiazol, 2,5-bis(terc-nonilditio)1,3,4-tiadiazol, ou 2,5-bis(terc-decilditio)-1,3,4tiadiazol.
Polissulfureto
De acordo com uma concretização, pelo menos 50%, em peso, das moléculas de polissulfureto podem ser uma mistura de tri- ou tetra-sulfuretos. Em outras concretizações, pelo menos 55%, em peso, ou pelo menos 60%, em peso, das moléculas de polissulfureto podem ser uma mistura de tri- ou tetra-sulfuretos.
O polissulfureto inclui um polissulfureto orgânico sulfurizado partir de óleos, ácidos ou ésteres graxos, olefinas ou poliolefinas.
Os óleos que podem ser sulfurizados incluem os óleos naturais ou sintéticos, tais como óleos minerais, óleo de banha, ésteres de carboxilato derivados de álcoois alifáticos e ácidos graxos ou ácidos carboxilicos alifáticos (por exemplo, oleato de miristil e oleato de oleila), e ésteres ou glicéridas sintéticos não saturados .
Os ácidos graxos incluem aqueles que contêm de
39/59 até 30, ou 12 até 24 átomos de carbono. Exemplos de ácidos graxos incluem oléico, linoléico, linolênico, e óleo de resina. Esteres de ácidos graxos sulfurizados preparados a partir de ésteres de ácidos graxos insaturados misturados, tais como são obtidos partir de gorduras de origem animal e óleos vegetais, incluindo óleo de resina, óleo de linhaça, óleo de soja, óleo de colza, e óleo de peixe.
O polissulfureto inclui olefinas derivadas de uma ampla gama de alquenos. Os alquenos tipicamente têm uma ou mais ligações duplas. As olefinas de acordo com uma concretização que contêm de 3 até 30 átomos de carbono. Em outras concretizações, as olefinas contêm de 3 até 16, ou 3 até 9 átomos de carbono. De acordo Com uma concretização, a olefina sulfurizada inclui uma olefina derivada de propileno, isobutileno, penteno ou as suas misturas.
De acordo com uma concretização, o polissulfureto compreende uma poliolefina derivada da polimerização, por meio de técnicas conhecidas, de uma olefina tal como descrita anteriormente.
De acordo com uma concretização, o polissulfureto inclui tetrassulfureto de dibutil, éster metilico de ácido oléico sulfurizado, alquilfenol sulfurizado, dipenteno sulfurizado, diciclopentadieno sulfurizado, terpeno sulfurizado, e adutores Diels-Alder sulfurizados; hidrocarbonetos fosfossulfurizados.
Modificador de Fricção
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De acordo com uma concretização, a composição de lubrificação compreende, além disso, um modificador de fricção. Em concretizações diferentes, o modificador de fricção pode estar presente na faixa de 0%, em peso, até 5%, em peso, ou 0,1%, em peso, até 4%, em peso, ou 0,25%, em peso, até 3.5%, em peso, ou 0,5%, em peso, até 2,5%, em peso, ou 1%, em peso, até 2,5%, em peso, ou 0,05%, em peso, até 0,5%, em peso, da composição de lubrificação.
O modificador de fricção inclui aminas graxas, ésteres de glicerol boratado, amidas de ácidos graxos, epóxidos graxos não boratados, epóxidos graxos boratados, aminas graxas alcoxiladas, aminas graxas alcoxiladas boratadas, sais de ácidos graxos de metais, imidazolinas graxas, sais de salicilatos de alquila metálicos (também podem ser referidos como um detergente), sais de sulfonatos de metais (também podem ser chamados de um detergente) , produtos de condensação de ácidos carboxilicos ou polialquileno-poliaminas, ou amidas de compostos de hidroxialquila.
De acordo com uma concretização, o modificador de fricção é outro tipo de derivado de ácido graxo. De acordo com uma concretização, o modificador de fricção inclui um éster de ácido graxo ou éster de glicerol parcial. Esse modificador de fricção pode estar na forma de um sal de metal, uma amida, uma imidazolina, ou as suas misturas. Os ácidos graxos podem conter de 6 até 24, ou de 8 até 18 átomos de carbono. Os ácidos
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graxos podem ser ramificados ou de cadeia normal, Saturados ou não-saturados. Os ácidos adequados incluem os ácidos 2-etilexanóico, decanóico, oléico, esteárico, isosteárico, palmítico, mirístico, palmitoléico, lino5 léico, láurico, e linolênico, e os ácidos provenientes de sebo de produtos naturais, óleo de dendê, óleo de oliva, óleo de amendoim, óleo de milho, e óleo de mocotó. De acordo com uma concretização o ácido graxo pode ser ácido oléico. Quando na forma de um sal de metal, tipicamente o metal inclui zinco ou cálcio; e os produtos incluem produtos sobre baseados e nãosobrebaseados. Exemplos podem ser sais de cálcio sobre baseado e complexos de sal de ácido oléico-zinco básico. Quando na forma de uma amida, o produto de conden15 sação inclui aqueles preparados com amônia, ou com aminas primárias ou secundárias, tais como dietilamina e dietanolamina. Quando na forma de uma imidazolina, o produto de condensação de um ácido com uma diamina ou poliamina tal como uma polietilenopoliamina. De acordo com uma concretização, o modificador de fricção pode ser o produto de condensação de um ácido graxo com Cg até C24 átomos, e uma poliamina de polialquileno, e em particular, o produto de ácido isosteárico com tetraetilenopentamina.
De acordo com uma concretização, o modificador de fricção inclui uma amina secundária ou terciária que é representada pela fórmula RaRbNRc, em que Ra e Rb são cada um independentemente um grupo alquila de pelo me
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nos 6 átomos de carbono e R é hidrogênio, a grupo hidrocarbila, um grupo alquila que contém hidroxila, ou um grupo alquila que contém amina. Uma descrição mais detalhada do modificador de fricção encontra-se descrita no pedido de patente US 2005/037897 nos parágrafos 8 e 19 até 22.
De acordo com uma concretização, o modificador de fricção inclui aqueles formados pela condensação do composto de hidroxialquila com um agente de acilação ou uma amina. Uma descrição mais detalhada do composto de hidroxialquila encontra-se exposta no pedido de patente US 60/725360 (depositado em 11 de outubro de 2005, inventores Bartley, Lahiri, Baker e Tipton) nos parágrafos 8, e 19-21. O modificador de fricção exposto no pedido de patente US 60/725360 inclui uma amida representada pela fórmula RdRdN-C (O) Rf, em que Rd e Re compreendem cada um independentemente grupos hidrocarbilas de pelo menos 6 átomos de carbono e Rf é um grupo hidroxialquila de 1 até 6 átomos de carbono ou um grupo formado pela condensação do dito grupo hidroxialquila, através de um grupo hidroxila do mesmo, com um agente de acilação. Exemplos de preparação encontram-se expostos nos Exemplos 1 e 2 (parágrafos 68 e 69 do pedido de patente US 60/725360). De acordo com uma concretização a amida de um composto de hidroxilalquila é preparada fazendo-se reagir ácido glicólico, isto é, ácido hidroxiacético, HO-CH2-COOH com uma amina.
De acordo com uma concretização, o modificador
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I de fricção inclui um produto de reação de uma dicocoalquil amina (ou di-cocoamina) com ácido glicólico. 0 modificador de fricção inclui compostos preparados nos Exemplos de preparação 1 e 2 do pedido de patente US 60/820516.
De acordo com uma concretização, o modificador de fricção inclui aqueles derivados do produto de reação de um ácido carboxílico ou um equivalente reativo do mesmo com um aminoálcool, em que o modificador de fricção contém pelo menos dois grupos hidrocarbila, cada um contendo pelo menos 6 átomos de carbono. Um exemplo de tal modificador de fricção inclui o produto de reação de ácido isosteárico ou um anidrido succínico de alquila com tris-hidroximetilaminometano. Uma descrição mais detalhada de tal modificador de fricção encontra-se exposta no pedido de patente US 2003/22000 (ou publicação internacional WO 04/007652) nos parágrafos 8 e 9 até 14.
De acordo com uma concretização, o modificador de fricção inclui um álcool alcoxilado. Uma descrição detalhada de álcoois alcoxilados adequados encontra-se exposta nos parágrafos 19 e 20 do pedido de patente US 2005/0101497. As aminas alcoxiladas encontram-se igualmente descritas na patente US 5.641.732 na coluna 7, linha 15 até coluna 9, linha 25.
De acordo com uma concretização, o modificador de fricção inclui um composto de hidroxil amina tal como definido na coluna 37, linha 19, até à coluna 39,
44/59 linha 38 da patente US 5.534.170. Opcionalmente, a hidroxil amina inclui boratados, tais como esses produtos estão descritos na coluna 39, linha 39 até à coluna 40 linha 8 da patente US 5.534.170.
De acordo com uma concretização, o modificador de fricção inclui uma amina alcoxilada, por exemplo, uma amina etoxilada derivada de 1,8% Ethomeen T-12 e 0,90% Tomah PA-1, tal como descrito no Exemplo E da patente US 5.703.023, coluna 28, linhas 30 até 46. Outros compostos de amina alcoxilada adequados incluem aminas graxas alcoxiladas comerciais conhecidas pela marca de comércio ETHOMEEN e disponíveis partir da Akzo Nobel. Exemplos representativos destes materiais ETHOMEEN™ compreendem ETHOMEEN™ C/12 (bis[2hidroxietil]-coco-amina); ETHOMEEN™ C/20 (polioxietileno-[10]cocoamina); ETHOMEEN™ S/12 (bis[2-hidroxietil]sojamina); ETHOMEEN™ T/12 (bis[2-hidroxiethil]-seboamina); ETHOMEEN™ T/15 (polioxietileno-[5]seboamina); ETHOMEEN™ 0/12 (bis[2-hidroxietil]oleil-amina); ETHOMEEN™ 18/12 (bis [2—hidroxietil]-octadecilamina); e ETHOMEEN™ 18/25 (polioxietileno[15]-octadecilamina). Aminas graxas e aminas graxas etoxiladas encontram-se igualmente descritas na patente U.S. 4.741.848.
De acordo com uma concretização, o modificador de fricção inclui um éster de poliol tal como descrito na patente US 5.750.476 coluna 8, linha 40 até à coluna 9, linha 28.
De acordo com uma concretização, o modificador
45/59 de fricção inclui um modificador de fricção da baixa potência, tal como descrito na patente US 5.840.662 na coluna 2, linha 28 até à coluna 3, linha 26. A patente US 5.840.662 expõe além disso, na coluna 3, linha 48 até à coluna 6, linha 25 materiais e métodos específicos de preparação do modificador de fricção de baixa potência.
De acordo com uma concretização, o modificador de fricção inclui um produto de reação de um anidrido succínico alquenila substituído isomerisado e uma poliamina, tal como descrito na patente US 5.840.663 na coluna 2, linhas 18 até 43. Concretizações específicas do modificador de fricção descrito na patente US 5.840.663 encontram-se ainda expostas na coluna 3, linha 23 até à coluna 4, linha 35. Exemplos de preparação encontram-se ainda expostos na coluna 4, linha 45 até à coluna 5, linha 37 da patente US 5.840.663.
De acordo com uma concretização, o modificador de fricção inclui um mono- ou di-éster alquilfosfonato, vendido comercialmente pela Rhodia sob a marca de comércio Duraphos® DMODP.
De acordo com uma concretização, o modificador de fricção inclui um epóxido graxo ou óxido de alquileno boratado, conhecidos a partir da patente canadense N°. 1.188.704. Estas composições que contêm boro solúveis em óleo podem ser preparadas fazendo-se reagir, sob uma temperatura de 80°C até 250°C, ácido bórico ou trióxido de boro com pelo menos um epóxido graxo ou ó
46/59 xido de alquileno. O epóxido graxo ou óxido de alquileno tipicamente contém pelo menos 8 átomos de carbono nos grupos graxos do epóxido (ou nos grupos alquileno do óxido de alquileno).
Os epóxidos graxos boratados incluem aqueles caracterizados pelo método para a sua preparação que envolve a reação de dois materiais. O reagente A inclui trióxido de boro ou qualquer uma das várias formas de ácido bórico incluindo ácido metabórico (H3BO3) e ácido tetrabórico (H2B4O7), ou ácido ortobórico. O reagente B inclui pelo menos um epóxido graxo. A relação molar do reagente A para o reagente B pode ser de uma maneira geral 1:0,25 até 1:4, ou 1:1 até 1:3, ou 1:2. Os epóxidos graxos boratados incluem compostos preparados por mistura dos dois reagentes e aquecimento dos mesmos sob temperatura de 80°C até 250°C, ou 100°C até 200°C, durante um período de tempo suficiente para que ocorra a reação. Se desejado, a reação pode ser realizada na presença de um diluente orgânico normalmente líquido, substancialmente inerte. Durante a reação, desprende-se água e pode ser removida por meio de destilação .
Óleos de Viscosidade de Lubrificação
A composição de óleo de lubrificação inclui óleos de viscosidade de lubrificação naturais ou sintéticos, óleo derivado de hidrocraqueamento, hidrogenação, hidroacabamento, e óleos não refinados, refinados e duplamente refinados e as suas misturas.
47/59
Os óleos naturais incluem óleos de origem animal, óleos vegetais, óleos minerais e as suas misturas. Os óleos sintéticos incluem óleos de hidrocarbonetos, óleos à base de silício, e ésteres líquidos de ácidos que contêm fósforo. Os óleos sintéticos podem ser produzidos por procedimento sintético gás-para-líquido Fischer-Tropsch, bem como outros óleos gás-paralíquido. De acordo com uma concretização, a composição da presente invenção é de utilidade quando empregada em um óleo gás-para-líquido. Frequentemente os hidrocarbonetos ou ceras Fischer-Tropsch podem ser hidroisomerizados.
De acordo com uma concretização, o óleo de base compreende uma polialfa-olefina que inclui um PAO-2, PAO-4, PAO-5, PAO-6, PAO-7 ou PAO-8. A polialfaolefina de acordo com uma concretização é preparada partir de dodeceno e em outras concretizações a partir de deceno.
De acordo com uma concretização, o óleo de viscosidade de lubrificação é um éster, tal como um adipat o.
De acordo com uma concretização, o óleo de viscosidade de lubrificação é pelo menos em parte um polímero (também pode ser referido como um modificador de viscosidade) incluindo copolímeros hidrogenados de estireno-butadieno, copolímeros de etileno-propileno, poliisobutenos, polímeros de estireno-isopreno hidrogenados, polímeros de isopreno hidrogenados, polimetacri
48/59 latos, poliacrilatos, estirenos de polialquila, copolímeros de dieno alquenila arila conjugados, poliolefinas, ésteres de copolímeros de estireno-anidrido maléico, ésteres de copolímeros de anidrido maléicoolefinas, e as suas misturas. Em concretizações diferentes o polímero inclui poliacrilatos, polimetacrilatos, e ésteres de copolímeros de anidrido maléicoestireno, poliisobutenos ou as suas misturas.
De acordo com uma concretização, a composição de lubrificação contém um óleo de viscosidade de lubrificação que contém misturas de um modificador de viscosidade e um óleo de base do Grupo III ou IV API. De acordo com uma concretização, a composição de lubrificação contém um óleo sintético de viscosidade de lubrificação .
Os óleos de viscosidade de lubrificação também podem ser definidos conforme especificado nas American Petroleum Institute (API) Base Oil Interchangeability Guidelines. De acordo com uma concretização, o óleo de viscosidade de lubrificação compreende um óleo de base API Grupo I, II, III, IV, V, VI, ou as suas misturas, e em outra concretização óleo de base API Grupo II, III, IV, ou as suas misturas. Em outra concretização, ο όleo de viscosidade de lubrificação é um óleo de base Grupo III ou IV e em outra concretização um óleo de base Grupo IV.
A quantidade do óleo de viscosidade de lubrificação presente consiste tipicamente no equilíbrio que
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I permanece depois de subtrair partir de 100%, em peso, a soma da quantidade dos compostos da presente invenção, o modificador de fricção, o agente antidesgaste de Fósforo e/ou de pressão extrema convencional, o organosulfureto, e os outros aditivos de desempenho (descritos adiante).
De acordo com uma concretização, a composição de lubrificação pode estar na forma de um concentrado e/ou um lubrificante plenamente formulado. Se o conjunto antidesgaste, e os outros aditivos de desempenho puderem estar na forma de um concentrado (que pode ser combinado com óleo adicional para formar, no todo ou em parte, um lubrificante acabado), a relação dos componentes da composição de lubrificação para o óleo de viscosidade de lubrificação e/ou para o óleo diluente inclui as faixas de 1:99 até 99:1, em peso, ou 80:20 até 10:90, em peso.
Outro Aditivo de Desempenho
A composição da invenção opcionalmente inclui ainda pelo menos um outro aditivo de desempenho. Os outros aditivos de desempenho incluem desativadores de metal, detergentes, agentes de dispersão, modificadores de viscosidade, modificadores de viscosidade de dispersante, antioxidantes, inibidores de corrosão, inibidores de espuma, demulsionadores, agentes para abaixar o ponto de vazamento, agentes de inchamento de vedação, e as suas misturas.
Em concretizações diferentes, a quantidade com
50/59 binada total dos outros compostos aditivos de desempenho pode estar presente em uma faixa de 0%, em peso, até 25%, em peso, ou 0,1%, em peso, até 15%, em peso, ou 0,5%, em peso, até 10%, em peso, da composição de lubrificação. Muito embora um ou mais dos outros aditivos de desempenho possa estar presente, é comum para os outros aditivos de desempenho estarem presentes em quantidades diferentes em relação uns aos outros.
Os antioxidantes incluem compostos de molibdênio tais como ditiocarbamatos de molibdênio, olefinas sulfurizadas, fenóis retardados, compostos aminicos tais como difenilaminas alquiladas (tipicamente dinonil difenilamina, octil difenilamina, ou di-octil difenilamina), ou as suas misturas.
Os detergentes incluem detergentes neutros ou sobre baseados, Newtonianos ou não Newtonianos, sais básicos de metais alcalinos, alcalino-terrosos ou metais de transição com um ou mais de um fenato, um fenato sulfurizado, um sulfonato, um ácido carboxilico, um ácido de fósforo, um ácido mono- e/ou um di- tiofosfórico, um saligenin, um alquilsalicilato, e misturas de salixarato.
Os dispersantes incluem succinimidas de alquenila de cadeia longa N-substituídas, bem como produtos de condensação de Mannich, bem como as suas versões pós-tratadas. Os dispersantes pós-tratados incluem aqueles por reação com uréia, tiouréias, dimercaptotiadiazóis, dissulfuretos de carbono, aldeidos, cetonas,
51/59 ácidos carboxílicos, anidridos succínicos hidrocarbonosubstituídos, nitrilas, epóxidos, compostos de boro, e compostos de fósforo, misturas.
De acordo com uma concretização, o dispersante é um dispersante boratado, tipicamente uma succinimida de poliisobutileno boratado. Tipicamente, o número do peso molecular médio do poliisobutileno varia de 450 até 5000, ou de 550 até 2500. O dispersante boratado também pode ter um desempenho de fricção.
Em concretizações diferentes, o dispersante pode estar presente numa faixa de 0%, em peso, até 10%, em peso, ou de 0,01%, em peso, até 10%, em peso, ou de 0,1%, em peso, até 5%, em peso, da composição de lubrificação .
Os modificadores de viscosidade incluem copolimeros de estireno-butadieno hidrogenados, copolímeros de etileno-propileno, poliisobutenos, polímeros de estireno-isopreno hidrogenados, polímeros de isopreno hidrogenados, polimetacrilatos, poliacrilatos, estirenos de polialquila, copolímeros de dieno conjugados com alquenila arila hidrogenados, poliolefinas, ésteres de copolímeros de anidrido-estireno maléico, ésteres de copolímeros de anidrido-olefina maléico, ou as suas misturas.
De acordo com uma concretização, o modificador de viscosidade é outro que não compreenda copolímeros de olefinas, tipicamente copolímeros de etilenopropileno .
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De acordo com uma concretização, o modificador de viscosidade inclui poliisobutenos, polimetacrilatos, poliacrilatos, ésteres de copolímeros de anidrido maléico-estireno, ésteres de copolímeros de anidrido maléico-olefinas, ou as suas misturas.
De acordo com uma concretização, o modificador de viscosidade inclui polimetacrilatos.
Em concretizações diferentes, o modificador de viscosidade pode estar presente em uma faixa de 0%, em peso, até 70%, em peso, ou 1%, em peso, até 65%, em peso, ou 5%, em peso, até 60%, em peso, ou maior do que 12%, em peso, até 55%, em peso, da composição de lubrificação .
Se forem empregados modificadores de viscosidade com um peso molecular médio de número baixo (isto é, 20.000 ou menos), tipicamente são requeridas taxas de tratamento mais altas. Em alguns casos a taxa de tratamento pode ser suficientemente alta para que o modificador de viscosidade se torne uma substituição significativa para o óleo de base (ou o óleo de viscosidade de lubrificação). Desse modo o modificadores de viscosidade podem ser vistos com um material de base sintético, ou como um componente do óleo de base.
Os modificadores de viscosidade de dispersante (que são frequentemente referidos como DVM) incluem poliolefinas funcionalizadas, por exemplo, copolímeros de etileno-propileno que foram funcionalizados com o produto de reação de anidrido maléico e uma amina, um po
53/59 limetacrilato funcionalizado com uma amina, ou copolimeros de estireno-anidrido maléico que reagiram com uma amina; estes também podem ser usados na composição da invenção.
Os inibidores de corrosão incluem octanoato de octilamina, produtos de condensação de ácido dodecenil succinico e um ácido graxo tal como ácido oléico com uma poliamina, ou um composto de tiadiazol descrito anteriormente. Os desativadores de metal incluem derivados de benzotriazóis (tipicamente toliltriazol), 1,2,4triazóis, 2-alquilditiobenzimidazóis, 2-alquilditiobenzotiazóis, ou benzimidazóis.
Os inibidores de espuma incluem copolimeros de acrilato de etila e 2-etilexilacrilato e opcionalmente acetato de vinila. Os demulsionadores incluem fosfatos de trialquila, glicóis de polietileno, óxidos de polietileno, óxidos de polipropileno e polímeros (óxido de etileno - óxido de propileno). Os depressores de ponto de vazamento incluem ésteres de anidrido maléico estireno, polimetacrilatos, poliacrilatos ou poliacrilamidas. Os agentes de intumescimento de vedação incluem Exxon Necton-37™ (FN 1380) e Exxon Mineral Seal Oil (FN 3200).
Aplicação Industrial
O método da invenção pode ser de utilidade para a lubrificação de uma variedade de dispositivos de acionamento. O dispositivo de acionamento compreende pelo menos um de uma engrenagem, uma caixa de transmis
54/59 são, uma engrenagem de eixo, uma transmissão de acionamento de tração, uma transmissão automática ou uma transmissão manual. De acordo com uma concretização, o dispositivo de acionamento pode ser uma transmissão manual ou uma engrenagem, uma caixa de transmissão, ou uma engrenagem de eixo.
A transmissão automática inclui transmissões continuamente variáveis (CVT), transmissões infinitamente variáveis (IVT), transmissões toroidais, embreagens convertidas de torque continuamente deslizante (CSTCC) , transmissões automáticas escalonadas ou transmissões de embreagem dupla (DCT).
Os exemplos seguintes proporcionam ilustrações da invenção. Estes exemplos não são completos e não devem ser considerados como limitativos do escopo da invenção.
EXEMPLOS
Lubrificantes de Óleo de Engrenagens (CE1 a CE3 e EXI a EX2): Prepara-se uma série de lubrificantes de óleo de engrenagem que contém uma mistura de óleos de base (40%, em peso, Yubase 4, 40%, em peso, polialfaolefina, 10%, em peso, adipato de 2-etilexil), e um concentrado de óleo de engrenagem. O concentrado de óleo de engrenagem uma vez misturado compreende 1,2%, em peso, de dispersante boratado (incluindo quantidades convencionais de diluente) , 0,1%, em peso, de 2,5bis(terc-nonilditio)-1,3,4-tiadiazol, e 3%, em peso, de olefina sulfurizada. Adicionalmente, os lubrificantes
55/59 de óleo de engrenagem contêm componentes tais como sumariados em seguida.
Quantidade Quantidade Isotridecil Teor de
de THP de HP Tartarato fosforo
(%, em pe- (%, em pe- (%, em pe- (ppm)
so) so) so)
CE1 0, 59 0 0 500
CE2 0 0, 63 0 500
EX1 0,59 0 1 500
EX2 0,63 1 500
CE3 0 0 1 0
Nota de rodapé:
THP é o produto do Exemplo de Preparação 5.
HP é um produto de ácido fosfórico proveniente de um dos Exemplos de Preparação 1 até 4, ou Exemplos de Preparação 6 até 8 (vide exemplos de preparação supra).
Os óleos de engrenagem são testados quanto ao desempenho sob alta velocidade, baixo torque, seguido 10 por baixa velocidade, alto torque. A metodologia usada é a mesma que a ASTM
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D6121. Os resultados obtidos são:
Tipos de Perigos Medidos no Anel e Pinhão
Des- gas- te Ondula- ção Formação de cristas Corro- são/Fragmen tação Classi- ficação
CE1 Anel 7 8 5 9, 9 10
Pinhão 5 9 5 9,4 10
CE2 Anel 7 10 5 9, 9 10
Pinhão 6 9 5 9,7 10
EX1 Anel 7 10 9 9, 9 10
Pinhão 7 9 9 9, 9 10
EX2 Anel 7 10 10 9, 9 10
Pinhão 7 8 9 9,9 10
CE3 Anel 6 10 5 9,7 10
Pinhão 5 10 4 4 10
No global os resultados indicam que a composição de lubrificação da invenção é capaz de proporcionar um óleo de engrenagem com níveis aceitáveis de desempe5 nho contra desgaste, particularmente para proteção contra formação de cristas tanto para o anel quanto para o pinhão. Além disso, a composição de lubrificação da invenção é capaz de proporcionar um óleo para engrenagens com níveis aceitáveis de proteção ao desgaste, ao 10 mesmo tempo em que se mantém proteção contra ondulação e corrosão/fragmentação.
É sabido que alguns dos materiais descritos anteriormente podem interagir na formulação final, de ma
57/59 neira que os componentes da formulação final podem ser diferentes daqueles que são inicialmente adicionados. Os produtos assim formados, incluindo os produtos formados quando do emprego da composição da presente invenção no seu uso pretendido, podem não ser suscetíveis de fácil descrição. Não obstante, todas essas modificações e produtos de reação encontram-se incluídos dentro do escopo da presente invenção; a presente invenção abrange a composição de lubrificante preparada pela mistura dos componentes descritos anteriormente.
Cada um dos documentos referidos anteriormente fica incorporado neste contexto por referência. Exceto nos Exemplos, ou onde de outro modo explicitamente indicado, todas as quantidades numéricas neste relatório que especificam quantidades de materiais, condições de reação, pesos moleculares, número de átomos de carbono, e assemelhados, devem ser compreendidas como modificadas pela palavra aproximadamente. A não ser que de outro modo indicado, cada produto químico ou composição referidos neste contexto deverão ser interpretados como sendo um material de classe comercial que poderá conter isômeros, subprodutos, derivados, e outros materiais assemelhados que são normalmente compreendidos como estando presentes na classe comercial. Entretanto, a quantidade de cada componente químico é apresentada exclusive de qualquer solvente ou de óleo diluente, que pode estar comumente presente no material comercial, a não ser que de outro modo indicado. Deverá ser entendido
58/59 que a quantidade superior e inferior, faixa e limites de proporção expostos neste caso podem ser combinados independentemente. De forma assemelhada, as faixas e quantidades para cada elemento da invenção podem ser usadas em conjunto com as faixas ou quantidades para qualquer um dos outros elementos.
Tal como usado neste contexto, o termo substituinte de hidrocarbil” ou grupo hidrocarbila é usado no seu sentido comum, que é amplamente conhecido daqueles versados na técnica. Especificamente, ele refere-se a um grupo que tem um átomo de carbono diretamente vinculado ao restante da molécula e que tem predominantemente caráter de hidrocarboneto. Exemplos do grupo hidrocarbilas incluem:
(i) substituintes de hidrocarbonetos, ou seja, alifáticos (por exemplo, alquila ou alquenila), substituintes aliciclicos (por exemplo, cicloalquila, cicloalquenila), e substituintes aromáticos-, alifáticos-, e aliciclicos- aromáticos substituídos, bem como substituintes cíclicos em que o anel é completado através de outra parte da molécula (por exemplo, dois substituintes em conjunto formam um anel);
(ii) substituintes de hidrocarbonetos substituídos, isto é, substituintes que contêm grupos nãohidrocarboneto que, no contexto desta invenção, não alteram a natureza predominantemente de hidrocarboneto do substituinte (por exemplo, halo (especialmente cloro e fluoro) , hidroxila, alcoxila, mercapto, alquilmercapto,
59/59 nitro, nitroso, e sulfoxil);
(iii) substituintes hétero, ou seja, substituintes que, muito embora tendo predominantemente caráter de hidrocarboneto, no contexto desta invenção, contêm outros que não carbono em um anel ou cadeia de outro modo composta de átomos de carbono; e (iv) heteroátomos incluem enxofre, oxigênio, nitrogênio, e abrangem substituintes tais como piridil, furil, tienil e imidazolil. De uma maneira geral, não mais do que dois, preferentemente não mais do que um, substituinte que não seja hidrocarboneto estará presente para cada dez átomos de carbono no grupo hidrocarbila; tipicamente, não haverá qualquer substituinte que não seja hidrocarboneto no grupo hidrocarbila.
Muito embora a invenção fosse exposta em relação às suas concretizações preferidas, deve ser compreendido que várias modificações da mesma serão evidentes para aqueles versados na técnica na leitura do relatório. Portanto, deve ser compreendido que a invenção exposta neste contexto pretende abranger todas as modificações que incidirem no escopo das reivindicações anexas.

Claims (9)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1 - Método para lubrificar um dispositivo de acionamento, que compreende fornecer ao dispositivo de acionamento uma composição lubrificante que compreende um óleo de viscosidade lubrificante e um conjunto antidesgaste caracterizado por o conjunto antidesgaste compreender:
    (a) um derivado de ácido tartárico presente em uma faixa de 0,005% a 10% em peso da composição lubrificante, em que o derivado é selecionado a partir do grupo que consiste em imidas, diésteres, di-amidas e éster-amidas; e (b) um composto de fósforo presente em uma faixa de 0,005% a 10% em peso da composição lubrificante;
    em que o composto de fósforo é um sal de amina ou de metal de um composto de fósforo que é:
    (i) um di-éster hidróxi-substituído de um ácido fosfórico contendo enxofre ou de um ácido fosfórico isento de enxofre, ou (ii) um di- ou tri-éster hidróxi-substituído fosforilado de um ácido fosfórico contendo enxofre ou de um ácido fosfórico isento de enxofre; e em que o conjunto antidesgaste não contém um dialquilditiofosfato de zinco.
  2. 2 - Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o composto de fósforo é
    Petição 870190072334, de 29/07/2019, pág. 6/10
    2/3 um di-éster hidróxi-substituído de um ácido fosfórico contendo enxofre ou de um ácido fosfórico isento de enxofre.
  3. 3 - Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sal de amina ou de metal de um composto de fósforo é um di- ou tri-éster hidróxi-substituído fosforilado de um ácido fosfórico contendo enxofre ou de um ácido fosfórico isento de enxofre.
  4. 4 - Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o conjunto antidesgaste está presente em uma faixa de 0,05% a 5% em peso da composição lubrificante.
  5. 5 - Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o derivado de ácido tartárico está presente em uma faixa de 0,025% a 2,5% em peso da composição lubrificante.
  6. 6 - Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o composto de fósforo está presente em uma faixa de 0,05% a 2,5% em peso da composição lubrificante.
  7. 7 - Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de acionamento é uma transmissão manual ou uma engrenagem, uma caixa de transmissão, uma engrenagem de eixo ou uma transmissão automática.
  8. 8 - Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que
    Petição 870190072334, de 29/07/2019, pág. 7/10
    3/3 a composição lubrificante compreende ainda um organosulfeto, e em que o organo-sulfeto compreende pelo menos um dentre um polissulfeto e composto de tiadiazol.
  9. 9 - Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a composição lubrificante compreende ainda um modificador de viscosidade selecionado a partir do grupo que consiste em poli-isobutenos, polimetacrilatos, poliacrilatos, ésteres de copolímeros de anidrido maleicoestireno e ésteres de copolímeros de anidrido maleicoolefina.
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