BRPI1101393A2

BRPI1101393A2 - composiÇço de àleo lubrificante, e, mÉtodo de lubrificaÇço de um motor de veÍculo

Info

Publication number: BRPI1101393A2
Application number: BRPI1101393-1A
Authority: BR
Inventors: Richard David Bertram; Daniel Whyte; Matthew David Irving
Original assignee: Infineum Int Ltd
Priority date: 2010-03-31
Filing date: 2011-03-30
Publication date: 2012-08-14
Also published as: CA2735498C; CA2735498A1; JP5738054B2; US20110245120A1; BRPI1101393B1; CN102206535A; EP2371934B1; EP2371934A1; JP2011214004A; CN102206535B

Abstract

COMPOSIÇçO DE àLEO LUBRIFICANTE, E, MÉTODO DE LUBRIFICAÇçO DE UM MOTOR DE VEÍCULO. Uma composição de óleo lubrificante tendo um teor de fósforo de até 0,12% em peso, um teor de cinza sulfatada de até 1,2% em peso, constituído por (a) uma quantidade maior de um óleo de viscosidade lubrificante; (b) um detergente de óleo lubrificante de alquil salicilato alcalino metálico ou alcalino terroso metálico que fornece 7 - 15 mmols de sabão de salicilato por quilograma da composição de óleo lubrificante; (c) um ou mais dispersantes que produzem uma composição de óleo lubrificante com pelo menos 0,12% em massa a 0,2 0% em massa de nitrogénio atômico, com base no peso da composição de óleo lubrificante, e (d) um modificador de viscosidade-dispersante.

Description

"COMPOSIÇÃO DE ÓLEO LUBRIFICANTE, E, MÉTODO DE LUBRIFICAÇÃO DE UM MOTOR DE VEÍCULO"

A invenção atual refere-se a composições de óleo lubrificante. Mais especialmente, a invenção atual refere-se a composições de óleo lubrificante para uso em motores, que são constituídos por sistemas de controle de emissões.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

Preocupações ambientais têm levado a esforços contínuos para a redução de emissões de, hidrocarbonetos e óxidos de nitrogênio (NOx) de motores de combustão interna de ignição por compressão (alimentados por diesel) e ignição por fagulha (alimentados por gasolina) de serviço leve. Além disso, tem havido esforços contínuos para a redução de emissões de particulados de motores de combustão interna de serviço leve de ignição por compressão. Para atender os padrões atuais e futuros de emissões para veículos, os fabricantes de equipamentos originais (OEM)s dependem do uso de dispositivos de tratamento posterior do gás de exaustão. Tais dispositivos de tratamento posterior de gás de exaustão poderão incluir arranjos de recirculação do gás de exaustão e arranjos de recirculação do gás de exaustão resfriado, compressores catalíticos, que contém um ou mais catalisadores de oxidação, catalisadores de armazenagem de NOx, e/ou catalisadores de redução de NH3 e/ou um filtro de retenção de particulados. Os OEMs estão também analisando a utilização de sistemas de redução catalíticos seletivos (SCR) para reduzir ainda mais as emissões de NOx.

Os catalisadores de oxidação podem ser envenenados e se tornarem menos efetivos através da exposição a certos elementos/compostos que estão presentes nos gases de exaustão do motor, especialmente pela exposição a compostos de fósforo e fósforo introduzidos no gás de exaustão pela degradação de aditivos de óleo lubrificante que contêm fósforo. Os catalisadores de redução são sensíveis a enxofre e compostos de enxofre no gás de exaustão do motor introduzidos pela degradação, tanto do óleo básico usado para a mistura com lubrificante, como dos aditivos de óleo lubrificante que contém enxofre. Os filtros de retenção de particulados se tornam bloqueados por cinzas metálicas, que são um produto dos aditivos de óleo lubrificante contendo metal degradado. Assim sendo, além de projetarem motores para incluir uma variedade de sistemas de controle de emissões, os OEMs também requerem composições de óleo lubrificante que sejam formuladas para a redução da presença de materiais prejudiciais na corrente de gás de exaustão. Ao mesmo tempo, a composição de óleo lubrificante escolhida deve fornecer um desempenho adequado do lubrificante, incluindo proteção adequada contra desgaste, e detergência.

A solicitação de patente européia de número 1.167.497 A2 apresenta uma composição de óleo lubrificante tendo um teor limitado de enxofre, fósforo e cinzas sulfatadas que é composta por um dispersante isento de cinzas com um certo teor de nitrogênio, um detergente contendo metal contendo um sal metálico de ácido orgânico escolhido do grupo que consiste de um sal alcalino ou alcalino terroso metálico e um ácido alquil salicílico e um sal de metal alcalino ou alcalino terroso metálico de um derivado de alquil fenol, tendo uma estrutura básica "Mannich" produzindo um certo teor de cinzas sulfatadas, um dialquilditiofosfato de zinco fornecendo uma quantidade especificada de fósforo e um inibidor de oxidação. Os óleos lubrificantes formulados de acordo com esta solicitação de patente são considerados como exibindo uma boa detergência em alta temperatura, apesar dos níveis mais baixos de enxofre, fósforo e cinzas sulfatadas da composição.

RESUMO DA INVENÇÃO

De acordo com um primeiro aspecto da invenção atual, é apresentada uma composição de óleo lubrificante tendo um teor de fósforo de até 0,12% em peso, um teor de cinzas sulfatadas de até 1,2% em peso, constituída por, (a) uma quantidade maior de um óleo de viscosidade lubrificante; (b) um detergente de óleo lubrificante de alquil salicilato alcalino metálico ou alcalino terroso metálico, fornecendo 7-15 mmols de sabão de salicilato por kg de composição de óleo lubrificante; (c) um ou mais dispersantes que fornecem a composição de óleo lubrificante com pelo menos 0,12% em peso a 0,20% em peso de nitrogênio atômico, com base no peso da composição de óleo lubrificante, e (d) um modificador de viscosidade- dispersante.

De acordo com um segundo aspecto da invenção atual, é apresentado um método de lubrificação de um motor de veículo, constituído por um sistema de recirculação de gás de exaustão (EGR) que é composto pelo uso naquele motor de uma composição de óleo lubrificante, de acordo com o primeiro aspecto da invenção.

De acordo com um terceiro aspecto da invenção atual, é apresentado um método de acordo com o segundo aspecto, onde o motor é ainda constituído por um sistema de redução catalítica seletiva (SCR).

A não ser que seja mencionado de outra forma, todas as quantidades de aditivos são relatadas em percentagem por peso, com base no ingrediente ativo ("a.i."), independentemente do diluente ou óleo veículo.

Óleo de viscosidade lubrificante

O óleo de viscosidade lubrificante poderá ser escolhido de matérias-primas básicas dos Grupos I, II, III, IV ou V, matérias-primas básicas de éster sintético ou misturas dos mesmos. Os grupos de matéria- prima básica são definidos na publicação do "American Petroleum Institute (API )," "Engine Oil Licensing and Certification System", Industry Services Department, Fourteenth Edition, December 1996, Addendum 1, December 1998. As matérias-primas básicas terão uma viscosidade, de preferência, de 3 - 12, mais de preferência, 4-10, mais de preferência, 4,5 - 8 mm2/s (cSt) a 100°C.

(a) As matérias-primas básicas de óleos minerais do Grupo I contêm menos de 90% de saturados e/ou mais de 0,03% de enxofre e têm um índice de viscosidade maior do que, ou igual a 80 e menor do que 120, utilizando os métodos de teste especificados na tabela A abaixo.

(b) As matérias-primas básicas de óleos minerais do Grupo II contêm mais de, ou igual a 90% de saturados, e menos de, ou igual a 0,03% de enxofre e têm um índice de viscosidade maior do que ou igual a 80 e menor do que 120, utilizando os métodos de teste especificados na Tabela A abaixo.

(c) As matérias-primas básicas de óleos minerais do Grupo III que contêm mais de, ou igual a 90% de saturados e menos de, ou igual a 0,03% de enxofre e têm um índice de viscosidade maior do que ou igual a 120, utilizando os métodos de teste especificados na Tabela A abaixo.

(d) As matérias-primas básicas do Grupo IV que são polialfaolefinas (PAO).

(e) Matérias-primas básicas de éster adequadas que podem ser usadas e são constituídas por ésteres de ácidos dicarboxilicos (por exemplo, ácido ftálico, ácido succínico, ácidos alquil succínicos, ácidos alquenil succínicos, ácido maleico, ácido azelaico, ácido subérico, ácido sebácico, ácido fiimárico, ácido adípico, dímeros de ácido linoleico, ácido malônico, ácidos alquil malônicos, ácidos alquenil malônicos, etc.) com uma variedade de álcoois (por exemplo, álcool butílico, álcool hexílico, álcool dodecílico álcool 2-etilexílico, etileno glicol, dietileno glicol mono éter, propileno glicol, etc). Exemplos específicos destes ésteres incluem dibutil adipato, di(e-etilexil) sebaçato, din-n-hexil fumarato, dioctil sebaçato, diisooctil azelato, diisodecil azelato, dioctil fltalato, didecil ftalato, dieicosil sebaçato, o 2- etilexil diéster do dímero de ácido linoleico, o éster complexo formado pela reação de um mol de ácido sebácico com 2 mols de tetraetileno glicol e 2 mols de ácido 2- etil hexanóico, e semelhantes.

Esteres úteis como óleos sintéticos de matéria-prima básica também incluem aqueles feitos de ácidos monocarboxilicos C5 a C12 e polióis e poliol éteres, como neopentil glicol, trimetilolpropano, pentaeritritol, dipentaeritritol, tripentaeritritol, etc.

Em uma realização da invenção atual, o óleo de viscosidade lubrificante é constituído por menos de 50% em peso de um óleo básico Fischer-Tropsch, adequadamente, menos de 30% em peso, de preferência, menos de 10% em peso, e mais de preferência, substancialmente nenhum óleo básico Fischer-Tropsch; onde substancialmente nenhum óleo básico Fischer- Tropsch significa não mais do que uma quantidade de impurezas.

Tabela A - Métodos analíticos para o teste de matérias-primas básicas

Propriedade Método de teste

Saturados ASTM D2007

índice de viscosidade ASTM D2270

Enxofre ASTM D2622, D4294, D4927, ou D 3120

Detergente de salicilato metálico

A invenção atual requer a presença pelo menos de um detergente de salicilato de óleo lubrificante alcalino metálico ou alcalino terroso.

O detergente de salicilato metálico poderá ser alquil salicilato C8-C30 ou misturas dos mesmos, com os alquil salicilatos C10-C2O sendo especialmente preferidos. De preferência, o detergente de salicilato será um salicilato de cálcio e/ou de magnésio e terá um número total básico a 5% de massa ativa (TBN) entre 10 e 1000, mais de preferência, entre 20 e 850. O detergente mais preferido para uso nesta invenção é um ou uma mistura de detergentes de alquil salicilatos de cálcio com bases em excesso, tendo um TBN entre 300 e 600. Em uma modalidade, o detergente de salicilato metálico não é substancialmente constituído por nenhum detergente de alquil salicilato de magnésio. Na invenção atual, a quantidade de detergente de salicilato metálico usada pode variar largamente, mas tipicamente será de cerca de 0,1 a cerca de 5% em peso, de preferência, 0,5 a 1,5% em peso, com base no peso total da composição, para produzir 7-15 mmols de detergente de salicilato metálico por kg da composição acabada de óleo. Adequadamente, a quantidade de detergente de salicilato metálico usada na invenção atual fornece a composição com pelo menos 8 mmols de sabão por kg da composição final de óleo. Adequadamente, a quantidade de detergente de salicilato metálico usada na invenção atual fornece a composição com não mais do que 11 mmols de sabão por kg da composição acabada de óleo.

Devidamente, o detergente de silicato metálico fornece mais que 0,3% em massa, preferivelmente pelo menos 0,4% em massa do metal como cinza sulfatada à composição de óleo lubrificante.

O salicilato metálico poderá ser o único detergente de óleo lubrificante metálico presente nas composições de óleo lubrificante da invenção. Alternativamente, outros detergentes contendo metal, tais como sulfonatos ou fenatos metálicos, poderão estar presentes na composição lubrificante. Vantajosamente, onde a composição de óleo lubrificante é constituída por uma mistura de tipos de detergentes, a composição de óleo lubrificante, adequadamente, é constituída por uma mistura de salicilato metálico e detergentes de sulfonato metálico. Os detergentes adicionais poderão ser sais metálicos de cálcio ou de magnésio. Em uma realização da invenção atual, os detergentes adicionais são sais metálicos de cálcio, e a composição de óleo lubrificante não é constituída substancialmente por nenhum sal metálico de magnésio. De preferência, o detergente de salicilato fornece a maioria dos aditivos detergentes na composição de óleo lubrificante.

"Substancialmente nenhum detergente de sal metálico de magnésio e substancialmente nenhum detergente de alquil salicilato de magnésio", isto significa não mais do que uma quantidade de impurezas, como uma quantidade que fornece menos de 50 ppm de magnésio, de preferência, menos de 30 ppm de magnésio, e mais de preferência, menos de 10 ppm de magnésio.

Os sais metálicos de ácidos orgânicos, tipicamente utilizados como detergentes de óleo lubrificante, estão presentes como dispersões coloidais estáveis de sal em um óleo. Os componentes, geralmente, são feitos pela neutralização do ácido orgânico com uma base metálica forte na presença de auxiliares de processo. Quando o componente tem excesso de bases, o ácido orgânico é neutralizado com uma base metálica forte na presença de um gás ácido (com freqüência, dióxido de carbono). Em conseqüência, tanto o ácido orgânico como o gás ácido são convertidos no sal metálico e o componente contém metal em uma quantidade em excesso daquela requerida para neutralizar o ácido orgânico.

A fabricação destes componentes é extremamente complexa e a composição final da dispersão coloidal não é conhecida com precisão. Por exemplo, os fenatos metálicos sulfurizados geralmente são descritos como bis-tiofenatos com ligações de enxofre de comprimentos variados. De fato, o número de grupos fenólicos na realidade ligados em conjunto, não é conhecido com certeza. Da mesma forma, a quantidade de fenol assumida para ser convertida em um sal metálico, com freqüência é considerada como sendo 100%. De fato, o grau de neutralização depende da acidez do fenol e da acidez da base neutralizante. Além disso, o equilíbrio é estabelecido quando o componente pode ser trocado sempre que o componente for misturado com outros materiais contendo bases fortes. Por estas razões, as quantidades de carbonato, sulfonato, e hidróxido fenólico presentes em um lubrificante são deduzidas das quantidades presentes nos componentes individuais que são misturados para a produção do lubrificante acabado. Aquelas quantidades são, por seu lado, deduzidas das relações de carga das matérias-primas usadas para a produção dos detergentes ou pela utilização de métodos analíticos que podem determinar radicais detectáveis, permitindo a dedução dos radicais restantes.

Assim sendo, os mols de sal metálico de um ácido orgânico presente podem ser determinados diretamente em alguns casos, e em outros podem ser deduzidos. Quando o sal é o sulfonato de cálcio, é possível a análise direta utilizando o método de cromatografia líquida descrito no ASTM 3712. Para outros ácidos orgânicos, os mols de sal devem ser deduzidos. Quando isto é requerido, a titulação, incluindo métodos de titulação de duas fases, o número total de ácido (TAN) conforme determinado utilizando-se o ASTM D 664, a diálise e outras técnicas analíticas bem conhecidas, permitem a determinação do teor de sal orgânico. Assim sendo, para fenatos é carboxilatos (incluindo salicilatos) a quantidade total de metal deve ser determinada e alocada entre ácidos orgânicos e inorgânicos, utilizando-se uma relação metálica. A quantidade total de metal presente é determinada convenientemente através de espectrometria de emissões atômicas de plasma acoplado indutivamente ~ ASTM D4951. A relação metálica é definida como a quantidade total de metal presente dividida pela quantidade de metal em excesso daquela requerida para neutralizar qualquer ácido orgânico presente, i.e., a quantidade de ácidos inorgânicos para neutralização do metal. As relações de metais são apresentadas por fabricantes de detergentes comerciais e podem ser determinadas por um fabricante tendo conhecimento da quantidade total de sais presentes e do peso molecular médio do ácido orgânico. A quantidade de sal metálico presente em um detergente poderá ser determinada através da diálise do detergente e da quantificação da quantidade do resíduo. Se o peso molecular médio dos sais orgânicos não é conhecido, o resíduo do detergente dializado pode ser tratado com ácido forte para converter o sal na sua forma ácida, analisado por métodos de cromatografia, NMR de prótons, e espectroscopia de massa e correlacionados com ácidos de propriedades conhecidas. Mais especialmente, o detergente é dializado e então o resíduo é tratado com um ácido forte para converter quaisquer sais na sua forma ácida respectiva. O número de hidróxidos da mistura pode então ser medido pelo método descrito no ASTM Dl957. Se o detergente não contém nenhum grupo hidroxila fenólico no composto fenólico (por exemplo, derivados alcoólicos de etileno glicol usados na fabricação de fenatos comerciais ou grupos de ácido carboxílico em um ácido salicílico), devem ser conduzidas análises em separado para a quantificação das quantidades daqueles grupos hidroxila, de forma que o número de hidróxidos que é determinado pelo ASTM D1957 possa ser corrigido. Técnicas adequadas para a determinação da quantidade de grupos hidroxila não fenólicos incluem análises através de espectroscopia de massa, cromatografia líquida, e NMR de prótons, e a correlação com compostos tendo propriedades conhecidas.

Um segundo método para a dedução do número de mols de sal metálico de um ácido orgânico presente considera que todo o ácido orgânico carregado para produzir o componente, de fato é convertido no sal. Na prática, os dois métodos podem dar resultados ligeiramente diferentes, mas acredita-se que ambos sejam suficientemente precisos para permitir a determinação da quantidade de sal presente com a precisão requerida para praticar a invenção atual.

Além de ser limitada pela quantidade de sabão presente na composição de óleo acabada, a quantidade total de detergente presente é limitada a um máximo de 1,2% em peso de teor de cinza sulfatada da composição de óleo acabada.

O teor total de sabão do óleo lubrificante, adequadamente, não é maior do que 1,5% em peso, de preferência, não maior do que 1,2% em peso, e mais de preferência, não maior do que 1,0% em peso. O teor total de sabão da composição de óleo lubrificante, adequadamente, é pelo menos 0,7% em peso, de preferência, pelo menos 0,75% em peso.

Dispersante isento de cinza Um dispersante isento de cinza geralmente é constituído por uma estrutura básica de hidrocarbonetos poliméricos solúveis em óleo tendo grupos funcionais que são capazes de se associarem com partículas a serem dispersadas. Tipicamente, os dispersantes são constituídos por amina, álcool, amida, ou radicais de éster polar ligados na estrutura básica polimérica, com freqüência, através de um grupo de ponte. O dispersante isento de cinza da invenção atual poderá ser, por exemplo, escolhido de sais solúveis em óleo, ésteres, amino-ésteres, amidas, imidas, e oxazolinas de ácidos mono- e dicarboxilicos substituídos por um hidrocarboneto de cadeia longa ou seus anidridos; derivados de tiocarboxilato de hidrocarbonetos de cadeia longa, e hidrocarbonetos alifáticos de cadeia longa tendo uma poliamina ligada diretamente nos mesmos; e produtos da condensação Mannich formados pela condensação de um fenol substituído de cadeia longa com formaldeído e polialquileno poliamina. O dispersante mais comum em uso é o dispersante de succinimida que é bem conhecido, que é um produto de condensação de anidrido succínico substituído por hidrocarbila e uma poli(alquilenoamina). Ambos os dispersantes de mono-succinimida e bis- succinimida (e misturas dos mesmos) são bem conhecidos.

Grupos preferidos de dispersantes incluem dispersantes dde polialfa α-olefina derivados de poliaminas, especialmente dispersantes com base em etileno/buteno alfa-olefina e poli- isobutileno. São especialmente preferidos os dispersantes isentos de cinza derivados de grupos poliisobutileno substituídos por grupos de anidrido succínico e reagidos com polietileno aminas, como por exemplo, polietileno diamina, tetraetileno pentamina; ou uma polioxialquileno poliamina, como por exemplo, polioxipropileno diamina, trimetilol- aminometano; um composto hidroxila, por exemplo, pentaeritritol; e combinações dos mesmos. Uma combinação de dispersantes especialmente preferida é uma combinação de (A) poliisobutileno substituído por grupos anidrido succínicos e reagidos com (B) um composto hidroxila, como por exemplo, pentaeritritol; (C) uma polioxialquileno poliamina, como por exemplo, polioxipropileno diamina, ou (D) uma polialquileno diamina, como por exemplo, polietileno diamina e tetraetileno pentamina, utilizando cerca de 0,3 a cerca de 2 mols de (B), (C) e/ou (D) por mol de (A). Outras combinações preferidas de dispersantes são constituídas por uma combinação de (A) anidrido poliisobutenil succínico com (B) uma polialquileno poliamina, como por exemplo, tetraetileno pentamina, e (C) um álcool poliídrico ou uma amina primária alifática substituída por poliidroxila, como por exemplo, pentaeritritol ou trimetilolaminometano, conforme descrito na patente americana de número 3.632.511.

Outra classe de dispersantes isentos de cinza é constituída pelos produtos da condensação da base Mannich. Geralmente, estes produtos são preparados pela condensação de cerca de um mol de um mono- ou poliidroxi benzeno alquil substituído com cerca de 1 a 2,5 mols de compostos carbonila (por exemplo, formaldeído e paraformaldeído) e cerca de 0,5 a 2 mols de polialquileno poliamina, conforme apresentado, por exemplo, na patente americana de número 3.442.808. Tais produtos de condensação da base Mannich poderão incluir um produto polimérico de uma polimerização catalisada por metaloceno, como um substituinte do grupo benzeno, ou poderão ser reagidos com um composto que contém tal polímero substituído em um anidrido succínico de uma forma semelhante àquela descrita na patente americana de número 3.442.808. Exemplos de polímeros de olefina funcionalizados e/ou derivados que são sintetizados utilizando-se sistemas catalíticos de metaloceno são descritos nas publicações identificadas supra.

O dispersante pode ainda ser tratado posteriormente em vários tratamentos posteriores convencionais, tais como a boratação, conforme geralmente é ensinado nas patentes americanas de número 3.087.936 e 3.254.025. A boratação do dispersante é feita rapidamente, através do tratamento de um dispersante que contém nitrogênio acilado com um composto de boro como óxido de boro, ácidos de boro halogeneto de boro, e ésteres de ácidos de boro, em uma quantidade suficiente para fornecer cerca de 0,1 a cerca de 20 proporções atômicas de boro para cada mol de composição de nitrogênio acilado. Dispersantes úteis contêm cerca de 0,05 a cerca de 2,0% em massa, por exemplo, cerca de 0,05 a cerca de 0,7% de boro. O boro, que aparece no produto como polímeros desidratados de ácido bórico (principalmente (HB02)3), acredita-se que sejam ligados nas imidas e diimidas dispersantes como sais de amina, como por exemplo, o sal de metaborato da diimida. A boratação pode ser feita adicionando-se cerca de 0,5 a 4% em massa, por exemplo, cerca de 1 a cerca de 3% em massa (com base na massa de composto de nitrogênio acilado) de um composto de boro, de preferência, ácido bórico, usualmente como uma suspensão, no composto de nitrogênio acilado, e aquecendo com agitação, de cerca de 135°C a cerca de 190°C, como por exemplo, de 140°C a 170°C, durante cerca de 1 a cerca de 5h, seguido pela estripagem do nitrogênio. Alternativamente, o tratamento com boro pode ser feito adicionando-se ácido bórico em uma mistura quente de reação do material de ácido dicarboxílico e amina, enquanto se remove água. Outros processos de reação posterior conhecidos comumente na arte também podem ser aplicados.

O dispersante poderá também ser tratado posteriormente pela reação com o assim chamado "agente de capeamento". Convencionalmente, os dispersantes contendo nitrogênio foram "capeados" para reduzir o efeito adverso que tais dispersantes têm nos selos de motor do flúor-elastômero. São conhecidos numerosos agentes e métodos de capeamento. Dos "aAgentes de capeamento" conhecidos, aqueles que convertem os grupos amino dispersantes básicos em radicais não básicos (por exemplo, grupos amido ou grupos imido) são mais adequados. A reação de um dispersante contendo nitrogênio e alquil acetoacetato (por exemplo, acetoacetato de etila (EAA)) é descrito, por exemplo, nas patentes americanas de número 4.839.071; 4.839.072 e 4.579.675. A reação de um dispersante contendo nitrogênio e ácido formico é descrita, por exemplo, na patente americana de número 3.185.704. O produto da reação de um dispersante que contém nitrogênio e outros agentes de capeamento adequados são descritos nas patentes americanas de número 4.663.064 (ácido glicólico); 4.612.132; 5.334.321; 5.356.552; 5.716.912; 5.849.676; 5.861.363 (alquil e alquileno carbonatos, por exemplo, carbonato de etileno); 5.328.622 (mono-epóxido); 5.026.495; 5.085.788; 5.259.906; 5.407.591 (poli (por exemplo, bis)- epóxidos) e 4.686.054 (anidrido maleico ou anidrido succínico). A lista mencionada anteriormente não é exaustiva e são conhecidos por aqueles adestrados na arte outros métodos de capeamento de dispersantes que contêm nitrogênio.

De preferência, o dispersante é um dispersante termicamente maleado formado pela reação de um ácido, anidrido ou éster mono- ou dicarboxílico substituído por polialquenila; e uma poliamina, tendo mais do que cerca de 1,3 a menos de cerca de 1,7 radicais de produção de ácido mono- ou dicarboxílico por radical de polialquenila, e onde o referido radical de polialquenila tem uma distribuição de peso molecular (Mw/Mn) de 1,5 a 2,0 e um peso molecular médio (Mn) de cerca de 1800 a cerca de 3000. Tais dispersantes preferidos são descritos, por exemplo, nas patentes americanas de número 6.734.148 e 6.743.757.

O dispersante isento de cinza está presente adequadamente em uma quantidade de 4 a 10% em peso, de preferência, cerca de 5 a 8% em peso, com base em 100% de material ativo. O dispersante deve produzir a composição de óleo lubrificante com pelo menos 0,12% em peso de nitrogênio atômico. O dispersante, adequadamente, produz a composição de óleo lubrificante com não mais do que o 0,2% em peso de nitrogênio atômico. De preferência, o dispersante produz a composição de óleo lubrificante com 0,12 a 0,17% em peso de nitrogênio atômico. O teor de nitrogênio fornecido para o lubrificante da composição de óleo pelo dispersante pode ser determinado de acordo com os procedimentos do ASTM D5762.

Dispersantes preferidos são dispersantes de poliisobutenil succinimida boratada ou não boratada, onde a poliisobutenila tem um peso molecular médio (Mn) de cerca de 400 a 3000, de preferência, cerca de 900 a 2500.

Uma realização da invenção atual utiliza dispersantes de poliisobutenil succinimida preparados utilizando-se poliisobutileno preparado a partir de uma corrente pura de isobutileno ou uma corrente de Rafinato I, para preparar os polímeros de isobutileno reativo com olefinas de vinilideno terminal. De preferência, estes polímeros, referidos como poliisobutileno altamente reativos (HR-PIB), têm um teor de vinilideno terminal pelo menos de 65%, como por exemplo,70%, mais de preferência, pelo menos 80%, mais de preferência, pelo menos 85%. A preparação de tais polímeros é descrita, por exemplo, na patente americana de número 4.152.499. O HR-PIB é conhecido e é disponível comercialmente com as marcas comerciais Glissopal® (da BASF) e Ultravis® (da BP-Amoco).

O dispersante poderá ser constituído por um dispersante ou uma combinação de dispersantes. Se o dispersante é constituído por uma combinação de dispersantes, a mistura, adequadamente, é composta por um dispersante de baixo peso molecular e um dispersante de alto peso molecular. Um dispersante de baixo peso molecular é um dispersante com uma estrutura básica de hidrocarbonetos poliméricos tendo um peso molecular médio (Mn) de cerca de 500 a 1750. Um dispersante de alto peso molecular é um dispersante com uma estrutura básica de hidrocarbonetos poliméricos tendo um peso molecular médio (Mn) de cerca de 1800 a 3000. Em uma modalidade, o dispersante total na composição de óleo lubrificante compreende menos que 40% em massa, menos que 35% em massa ou menos que 30% em massa de dispersante de baixo peso molecular.

O peso molecular do polímero, especificamente o Mn, pode ser determinado por várias técnicas conhecidas. Um método conveniente é a cromatografia de permeação por gel (GPC), que adicionalmente fornece uma informação sobre a distribuição do peso molecular (ver W. W. Yau, J. J. Kirkland and D. D. Bly, "Modern Size Exclusion Liquid Chromatography", John Wiley and Sons, New York, 1979). Outro método para a determinação do peso molecular, especialmente para polímeros de peso molecular menor, é o de osmometria de pressão de vapor (ver, por exemplo, o ASTM D 3592).

Modificador de Viscosidade

O índice de viscosidade da matéria-prima básica é aumentado, ou é melhorado, através da incorporação no mesmo de certos materiais poliméricos que funcionam como modifícadores de viscosidade (VM) ou promotores de índice de viscosidade (VII). Geralmente, materiais poliméricos úteis como modifícadores de viscosidade são aqueles que têm pesos moleculares médios numéricos (Mn) de cerca de 5000 a cerca de 250.000, de preferência, de cerca de 15.000 a cerca de 200.000, mais de preferência, de cerca de 20.000 a cerca de 150.000. Modifícadores de viscosidade adequados são poliisobutileno, polímeros de olefína, tais como copolímeros de etileno e propileno, alfa-olefinas maiores, polimetacrilatos, polialquilmetacrilatos, copolímeros de metacrilato, copolímeros de um ácido dicarboxílico insaturado e um composto vinílico, interpolímeros de estireno e ésteres acrílicos, e copolímeros de estireno/isopreno, estireno/butadieno, isopreno/butadieno parcialmente hidrogenados, assim como os homopolímeros de butadieno e isopreno e isopreno/divinilbenzeno parcialmente hidrogenados.

Dispersante-modificador de Viscosidade

Os dispersantes-modificadores de viscosidade são produzidos a partir de enxerto de modifícadores de viscosidade, como aqueles descritos acima, com os materiais de enxerto, como por exemplo, anidrido maleico, e então reagindo o material enxertado com, por exemplo, aminas, amidas, compostos heterocíclicos contendo nitrogênio ou álcool.

Exemplos de dispersantes-modificadores de viscosidade incluem amina, ácidos mono- ou dicarboxilicos hidrocarbila substituídos derivatizados, nos quais o substituinte hidrocarbila é constituído por uma cadeia de comprimento suficiente para fornecer um índice de viscosidade que melhora as propriedades dos compostos. Em geral, o dispersante-modificador de viscosidade poderá ser feito, por exemplo, de um polímero de um éster insaturado C4 a C24 de álcool vinílico ou um ácido monocarboxílico insaturado C3 a C10 e um ácido dicarboxílico C4 a C10 derivatizado com um monômero insaturado contendo nitrogênio, tendo 4 a 20 átomos de carbono; um polímero de uma olefina C2 a C20 com um ácido mono- ou dicarboxílico insaturado C3 a C10 derivatizado com uma amina, hidroxilamina ou um álcool; ou um polímero de etileno com uma olefina C3 a C20 adicionalmente reagida por enxerto de um monômero contendo nitrogênio insaturado C4 a C20 do mesmo ou pelo enxerto de um ácido insaturado na estrutura básica do polímero, e então a reação dos grupos de ácido carboxílico do ácido enxertado com uma amina, hidroxilamina ou álcool.

Os modificadores preferidos de viscosidade-dispersantes são constituídos por uma amina aromática derivatizada, um polímero enxertado de anidrido maleico. Uma amina aromática preferida é a n-fenil-1,4- fenilenodiamina. Adequadamente, o polímero é um copolímero de etileno- propileno. O polímero, de preferência, tem um peso molecular médio Mn pelo menos de 5000, de preferência, pelo menos 8000, e adequadamente, pelo menos 10.000. O polímero poderá ter um Mn tão alto quanto 100.000, mas adequadamente, não é maior do que 60.000, e de preferência, é ao redor de 40.000.

Modificadores de viscosidade-dispersantes disponíveis comercialmente, adequados, incluem, mas não são limitados a, HiTec 5777, disponível da Afton Chemicals, ou modificadores de viscosidade multifuncionais de polimetacrilato, tais como a faixa de produtos Viscoplex® ou Acryloid® disponível da Rohmax GmbH.

A invenção atual é constituída por um modificador de viscosidade-dispersante. Ele poderá estar presente em quantidades de 0,05 a 5% em peso, de preferência, cerca de 0,5 a 3% em peso, com base no material ativo.

Uma composição de óleo lubrificante de acordo com a invenção atual, adicionalmente poderá ser constituída por um ou mais aditivos de óleo lubrificante do carter, standard; exemplos dos quais são discutidos abaixo.

Antioxidantes

Os antioxidantes reduzem a tendência das matérias-primas básicas de se deteriorarem em serviço, cuja deterioração pode ser evidenciada pelos produtos de oxidação, tais como borras e depósitos semelhantes a verniz sobre as superfícies metálicas, e pelo crescimento da viscosidade. Na invenção atual, eles adequadamente estão presentes em quantidades de 0,1 a 5,0% em peso. Inibidores de oxidação adequados incluem fenóis obstruídos, sais alcalino terroso metálicos de alquil fenol tioésteres tendo, de preferência, cadeias laterais de alquila C5 a Ci2, nonilfenol sulfeto de cálcio, fenatos solúveis em óleo isento de cinza e fenatos sulfurizados, hidrocarbonetos fosfosulfurizados ou sulfurizados, difenilaminas alquil substituídas, fenil e naftilaminas alquil substituídas, ésteres de fósforo, tiocarbamatos metálicos, tiocarbamatos isentos de cinza e compostos de cobre solúveis em óleo, conforme descrito na US 4.867.890. São mais preferidas as difenilaminas dialquil substituídas, onde alquila é C4-C2O, como dinonil difenilamina e os fenóis obstruídos, tais como isooctil-3,5-di-terc-butil-4-hidroxi cinamato e misturas dos mesmos. Diidrocarbilditiofosfatos de Zinco

Diidrocarbilditiofosfatos de zinco são sais solúveis em óleo de ácido diidrocarbilditio fosfórico e poderão ser representados pela seguinte fórmula:

<formula>formula see original document page 19</formula>

onde ReR' poderão ser o mesmo ou radicais diferentes de hidrocarbila contendo 1 a 18, de preferência, 2 a 12 átomos de carbono, e incluindo radicais, tais como alquila, alquenila, arila, arilalquila, alcarila e cicloalifáticos. São especialmente preferidos como grupos R e R' os grupos alquila de 2 a 8 átomos de carbono. Assim sendo, os radicais, por exemplo, poderão ser etila, n-propila, i-propila, n-butila, i-butila, sec- butila, amila, n- hexila, i-hexila, n-octila, decila, dodecila, octadecila, 2-etilexila, fenila, butilfenila, cicloexila, metil- ciclopentila, propenila, butenila. Para obter a solubilidade do óleo, o número total de átomos de carbono (i.e. R e R') no ácido ditiofosfórico geralmente será de cerca de 5 ou maior. O diidrocarbilditiofosfato de zinco (ZDDP) pode portanto ser constituído por dialquilditiofosfato de zinco. O ZDDP é o agente antioxidante/anti-desgaste mais utilizado comumente em composições de óleo lubrificante para motores de combustão interna, e em motores diesel de carro de passageiros convencionais, formulados para atender às especificações européias atuais, ACEA. As composições de óleo lubrificante da invenção atual, adequadamente, contêm uma quantidade de ZDDP (ou outro sal metálico de diidro- carbilditiofosfato) que introduz cerca de 0,02 a 0,12% em peso, de preferência, 0,02 a 0,1% em peso, mais de preferência, 0,05 a 0,08% em peso de fósforo na composição de óleo lubrificante. O teor de fósforo das composições de óleo lubrificante é determinado de acordo com os procedimentos do ASTM D 5185

Composto de Molibdênio

Para as composições de óleo lubrificante desta invenção, poderá ser utilizado qualquer óleo adequado de composto de organo- molibdênio solúvel em óleo. O composto de molibdênio é considerado como funcionando, tanto como anti-desgaste como aditivo antioxidante. De preferência, são usados compostos diméricos e triméricos de molibdênio. Exemplos de tais compostos de organo-molibdênio solúveis em óleo são dialquilditiocarbamatos, dialquilditiofosfatos, dialquilditiofosfinatos, xantatos, tioxantatos, carboxilatos e semelhantes, e misturas dos mesmos. São especialmente preferidos os dialquiltiocarbamatos de molibdênio.

Dialquilditiocarbamatos de molibdênio adequados incluem dialquilditiocarbamatos de molibdênio diméricos, tais como aqueles tendo a seguinte fórmula:

<formula>formula see original document page 20</formula>

R1 a R4, independentemente, indicam uma cadeia linear, uma cadeia ramificada ou um grupo hidrocarbila aromático; e Xl a X4 indicam, independentemente, um átomo de oxigênio ou um átomo de enxofre. Os quatro grupos hidrocarbila, R1 a R4, poderão ser idênticos ou diferentes um do outro.

Outro grupo de compostos organo-molibdênio úteis nas composições lubrificantes desta invenção são os compostos de molibdênio (triméricos) trinucleares, especialmente aqueles da fórmula Mo3SkLnQz e misturas dos mesmos, onde os L são escolhidos independentemente de ligantes tendo grupos organo com um número suficiente de átomos de carbono, para fazer com que o composto seja solúvel no óleo, η é de 1 a 4, k varia de 4 a 7, Q é escolhido do grupo de compostos doadores de elétrons neutros, tais como água, aminas, álcoois, fosfinas, éteres, e z varia de 0 a 5, e inclui valores não estequiométricos. Pelo menos 21 átomos de carbono no total devem estar presentes entre todos os grupos organo de ligantes, tais como pelo menos 25, pelo menos 30, ou pelo menos 35 átomos de carbono.

Os ligantes são escolhidos do grupo que consiste de

<formula>formula see original document page 21</formula>- V

e misturas dos mesmos, onde X, X1, X2, e Y são escolhidos independentemente do grupo de oxigênio e enxofre, e onde R1, R2, e R são escolhidos independentemente dos grupos de hidrogênio e organo que poderão ser o mesmo ou diferente. De preferência, os grupos organo são grupos hidrocarbila, tais como alquila (por exemplo, nos quais o átomo de carbono ligado ao restante do ligante é primário ou secundário), arila, grupos arila e éster substituídos. Mais de preferência, cada ligante tem o mesmo grupo hidrocarbila. O termo "hidrocarbila" significa um substituinte tendo átomos de carbono diretamente ligados no restante do ligante e é predominantemente hidrocarbila em caráter dentro do contexto desta invenção. Tais substituintes incluem os seguintes:

1. Substituintes de hidrocarbonetos, isto é, substituintes alifáticos (por exemplo, alquila ou alquenila), alicíclicos (por exemplo, cicloalquila ou cicloalquenila), núcleos aromáticos, alifáticos e aromáticos substituídos por alicíclico, e semelhantes, assim como substituintes cíclicos, onde o anel é completado através de outra porção do ligante (isto é, quaisquer dois substituintes indicados poderão formar em conjunto um grupo alicíclico).

2. Substituintes de hidrocarbonetos substituídos, isto é, aqueles contendo grupos que não são hidrocarbonetos, os quais, no contexto desta invenção, não alteram o caráter predominantemente de hidrocarbila do substituinte. Aqueles adestrados na arte têm conhecimento de grupos adequados (por exemplo, halo, e especialmente cloro e flúor, amino, alcoxila, mercapto, alquil mercapto, nitro, nitroso, sulfoxila, etc.).

Importante, os grupos organo dos ligantes devem ter um número suficiente de átomos de carbono para fazer com que o composto seja solúvel no óleo. Por exemplo, o número de átomos de carbono em cada grupo, geralmente variará entre cerca de 1 a cerca de 100, de preferência, de cerca de 1 a cerca de 30, e mais de preferência, entre cerca de 4 a cerca de 20. Ligantes preferidos incluem dialquilditiofosfato, alquilxantato, carboxilatos, dialquilditiocarbamato, e misturas dos mesmos. São mais preferidos os dialquilditio- carbamatos. Aqueles adestrados na arte perceberão que a formação dos compostos requer a escolha de ligantes tendo a carga apropriada para equilibrar a carga do núcleo (conforme discutido abaixo).

Compostos tendo a fórmula Mo3SkLnQz têm núcleos catiônicos cercados por ligantes aniônicos, onde os núcleos catiônicos são representados por estruturas tais como <formula>formula see original document page 23</formula>

Que têm cargas líquidas +4. Em conseqüência, para solubilizar estes núcleos, a carga total entre todos os ligantes deve ser -4. Quatro ligantes mono-aniônicos são preferidos. Sem desejarmos ser limitados por qualquer teoria, acredita-se que dois ou mais núcleos trinucleares poderão ser ligados ou interconectados por intermédio de um ou mais ligantes, e os ligantes poderão ser multidentatos ,i.e., ter conexões múltiplas com um ou mais núcleos. Acredita-se que o oxigênio e/ou selênio poderão ser substituídos por enxofre no núcleo.

Compostos de molibdênio trinucleares solúveis em óleo são preferidos e podem ser preparados pela reação no líquido/solvente apropriado, de uma fonte de molibdênio Como(NH4)2Mo3S13-U(H2O), onde η varia entre O e 2 e inclui valores não estequiométricos, com uma fonte adequada de ligante, como disulfeto de tetraalquiltiuramo. Outros compostos de molibdênio trinucleares solúveis em óleo podem ser formados durante uma reação no solvente apropriado de uma fonte de molibdênio como (NH4)2Mo3S13.n(H20), uma fonte de ligante como dissulfeto de tetraalquil, dialquilditiocarbamato, ou dialquilditio- fosfato, e um agente de abstração de enxofre, como íons de cianeto, íons de sulfito, ou fosfinas substituídas. Alternativamente, um sal de halogeneto de molibdênio- enxofre trinuclear, como [M']2[Mo3S7A6], onde M' é um contraíon e A é um halogeno como Cl, Br, ou I, poderá ser reagido com uma fonte de ligante como dialquilditio- carbamato ou dialquilditiofosfato no líquido/solvente apropriado, para formar um composto de molibdênio tri nuclear solúvel em óleo. O líquido/solvente apropriado poderá ser, por exemplo, aquoso ou orgânico. O ligante escolhido deve ter um número suficiente de átomos de carbono para fazer com que o composto seja solúvel na composição lubrificante. O termo "solúvel em óleo" usado aqui não necessariamente indica que os compostos ou aditivos sejam solúveis no óleo em todas as proporções. Ele significa que eles são solúveis em uso, transporte, de estocagem.

Uma composição contendo molibdênio sulfurizado preparada por (i) a reação de um composto de molibdênio acidulado e um composto de nitrogênio básico escolhido do grupo que consiste de succinimida, uma amida de ácido carboxílico, uma monoamina de hidrocarbila, uma fosfo- amida, uma tiofosfoamida, uma base Mannich, um promotor de índice de viscosidade- dispersante, ou uma mistura dos mesmos, na presença de um promotor polar, para formar um complexo de molibdênio (ii) a reação do complexo de molibdênio com um composto contendo enxofre, para dessa forma formar uma composição contendo enxofre e molibdênio, é útil dentro do contexto desta invenção. As composições contendo molibdênio sulfurizado, geralmente poderão ser caracterizadas como um complexo de molibdênio/enxofre de um composto de nitrogênio básico. A fórmula molecular exata destas composições de molibdênio não é conhecida com certeza. No entanto, acredita-se que eles sejam compostos nos quais o molibdênio, cujas valências são satisfeitas com átomos de oxigênio ou enxofre, são complexados, ou o sal de um ou mais átomos de nitrogênio do composto que contém nitrogênio básico é usado na preparação destas composições.

As composições lubrificantes da invenção atual poderão conter uma quantidade menor de um composto de molibdênio solúvel em óleo. Se presente, uma quantidade pelo menos de 10 ppm até cerca de 600 ppm de molibdênio de um composto de molibdênio poderá estar presente na composição de óleo lubrificante. De preferência, são utilizados cerca de 10 ppm a 300 ppm de molibdênio de um composto de molibdênio. Mais de preferência, não é utilizado mais do que 100 ppm de molibdênio de um composto de molibdênio. Estes valores são baseados no peso da composição lubrificante.

Modificadores de atrito

A composição de óleo lubrificante poderá conter um modificador de atrito solúvel em óleo, orgânico. Tipicamente, o modificador de atrito constitui cerca de 0,02 a 2,0% em peso da composição de óleo lubrificante.

Modificadores de atrito incluem compostos como aminas alifáticas ou aminas alifáticas etoxiladas, amidas de ácido graxo alifático, ácidos carboxilicos alifáticos, ésteres carboxilicos alifáticos de polióis, tais como glicerol ésteres de ácidos graxos, conforme exemplificado pelo glicerol oleato, o qual é preferido, éster-amidas carboxilicos alifáticos, fosfonatos alifáticos, tiofosfatos alifáticos, etc, onde o grupo alifático usualmente contém mais de cerca de 8 átomos de carbono, para fazer com que o composto, adequadamente, seja solúvel em óleo. Também são adequadas as succinimidas alifático substituídas, formadas pela reação de um ou mais ácidos ou anidridos succínicos alifáticos com amônia.

Depressores de ponto de escoamento, conhecidos de outra forma como promotores de fluxo de óleo lubrificante, reduzem a temperatura mínima na qual o fluido escoará ou pode ser adicionado. Tais aditivos são bem conhecidos. São típicos aqueles aditivos que melhoram a fluidez do fluido em baixa temperatura os copolímeros de dialquil fumarato/acetato de vinila C8 a Cis, polialquilmetacrilatos e semelhantes. Estes poderão ser usados em quantidades de 0,01 a 5,0% em peso, de preferência, cerca de 0,1 a 3,0% em peso. De preferência, eles são usados quando são utilizadas matérias-primas básicas de óleo mineral, mas geralmente não são requeridos quando uma matéria-prima básica é uma PAO ou um éster sintético.

O controle da espuma pode ser fornecido por vários compostos, incluindo um anti-espumante do tipo polisiloxano, como por exemplo, óleo de silicone ou polidimetil siloxano.

Alguns dos aditivos acima mencionados podem produzir efeitos múltiplos; assim sendo, por exemplo, um só aditivo poderá agir como um inibidor de oxidação-dispersante. Esta abordagem é bem conhecidas e não requer maior elaboração.

Os aditivos individuais poderão ser incorporados em uma matéria-prima básica de qualquer forma conveniente. Assim sendo, cada um dos componentes pode ser adicionado diretamente na mistura de matéria- prima básica ou de óleo básico através da dispersão ou dissolução do mesmo na matéria-prima básica ou mistura de óleo básico, no nível desejado de concentração. Tal mistura poderá ocorrer na temperatura ambiente ou em uma temperatura elevada. A invenção, que constitui o produto, resulta da mistura dos componentes aditivos para formar uma composição de óleo lubrificante.

De preferência, os aditivos são misturados em conjunto para formar um concentrado ou pacote aditivo que posteriormente é misturado na matéria-prima básica para produzir o lubrificante final. O concentrado ou pacote aditivo poderá conter o modificador de viscosidade, ou o modificador de viscosidade poderá ser adicionado em separado do concentrado ou pacote aditivo para formar a composição de óleo lubrificante. O concentrado, tipicamente, será formulado para conter o aditivo em quantidades apropriadas para produzir a concentração desejada na formulação final quando o concentrado é combinado com uma quantidade predeterminada de um lubrificante básico.

A formulação de óleo lubrificante do cárter final poderá utilizar 10 a 50% em massa, de preferência, 15 a 40% em massa do concentrado ou pacote aditivo, com o restante sendo a matéria-prima básica.

A invenção atual será agora adicionalmente descrita com referência ao seguintes exemplos ilustrativos, nos quais todas as quantidades são dadas em 100% de matéria ativa básica (i.e. excluindo qualquer óleo diluente).

Exemplo 1

A composição de óleo lubrificante 1, Óleo A, foi preparada misturando-se um pacote aditivo constituído por 4,8% em massa de um dispersante de poliisobutenil succinimida feito a partir de uma poliisobutenila com um peso molecular médio (Mn) de 2225, 1,08% em massa de um dispersantes de poliisobutenil succinimida feito a partir de uma poli- isobutenila com um peso molecular médio (Mn) de 950, 0,74% em massa de detergente de salicilato de cálcio super básico 321 TBN, e 0,34% em massa de um detergente de salicilato de cálcio super básico 565 TBN, 0,43% em massa de detergente de sulfonato de magnésio super básico 709 TBN, 0,84% em massa de modificador de viscosidade-dispersante HiTec 5777, dialquilditiofosfato de zinco adicional, um ditiocarbamato de molibdênio orgânico e um antioxidante, em uma matéria-prima básica constituída por uma mistura de óleos básicos do Grupo I e do Grupo III. O Óleo A, constituído por 0,96% em peso de cinza sulfatada, 0,08% em peso de fósforo, 0,21% em peso de enxofre, 130 ppm de boro atômico, 50 ppm de molibdênio, 0,153% em massa de cálcio e 0,069% em massa de magnésio. O teor de sabão de salicilato do Óleo A era de 8,8 mmols e o teor total de sabão do Óleo era 0,85% em massa de sabão. Os detergentes de salicilato de cálcio fornecem uma composição de óleo lubrificante na qual 0,5% em massa de cálcio como cinza sulfatada. Os dispersantes fornecem a composição de óleo lubrificante com 0,135% em massa de nitrogênio, com 0,096% em massa de nitrogênio sendo fornecido pelo dispersante de alto peso molecular e 0,039% em massa de nitrogênio sendo fornecida por dispersante de baixo peso molecular.

O Óleo A foi então utilizado no teste de motor ASTM D7422, mais comumente conhecido como Mack T-12. O teste Mack T-12 é projetado para avaliar a habilidade de um óleo de minimizar o desgaste em um motor equipado com um sistema EGR. O teste do motor Mack T-12 é parte das categorias de desempenho API CJ-4 e ACEA E6.

O motor utilizou um Mack E7 E-Tech 460 modificado operado a 460 bhp e 1800 rpm com um sistema EGR. O teste é executado durante 300 horas e no final do teste o desgaste do anel do pistão, o desgaste da camisa do cilindro, a corrosão contendo chumbo, o consumo de óleo e a oxidação, são avaliados.

Os limites de aprovado e não aprovado e os resultados para o o Óleo A são apresentados na Tabela 1 a baixo:

Tabela 1

<table>table see original document page 28</column></row><table>

O óleo A claramente foi aprovado no teste Mack T-12 nos níveis requeridos de desempenho API CJ-4 e ACEA E6

Exemplo 2

Foi preparada a composição de óleo lubrificante, o Óleo B, misturando-se um pacote aditivo constituído por 4,8% em massa de um dispersante de poliisobutenil succinimida feito a partir de poliisobutenila com um peso molecular médio (Mn) de 2225, 1,08% em massa de dispersantes de poliisobutenil succinimida feito a partir de uma poliisobutenila com um peso molecular médio (Mn) de 950, 0,84% em massa de detergente de salicilato de cálcio super básico 321 TBN, e 0,34% em massa de um detergente de salicilato de cálcio super básico 565 TBN, 0,43% em massa de detergente de sulfonato de magnésio super básico 709 TBN, 0,84% em massa de modificador de viscosidade-dispersante HiTec 5777, e dialquilditiofosfato de zinco, ditiocarbamato de molibdênio e um antioxidante, em uma matéria- prima básica constituída por uma mistura de óleos básicos do Grupo I e do Grupo III. O óleo B era constituído por 1,0% de cinza sulfatada, 0,08% em peso de fósforo, 0,21% em peso de enxofre, 130 ppm de boro atômico, 50 ppm de molibdênio, 0,165% em massa de cálcio e 0,069% em massa de magnésio. O teor de sabão de salicilato do Óleo B era 9,8 mmols e o teor de sabão total do óleo era 0,92% em massa de sabão. Os detergentes de salicilato de cálcio fornecem a composição de óleo lubrificante com 0,54% em massa de cálcio como cinza sulfatada. Os dispersantes fornecem o óleo lubrificante com 0,135% em massa de nitrogênio, com 0,096% em massa de nitrogênio sendo fornecido por dispersante de alto peso molecular e 0,039% em massa sendo fornecido por dispersante de baixo peso molecular.

O óleo B foi então utilizado no teste de motor da Mercedes- Benz OM646 LA (CEC L-99-08), que é parte das especificações Daimler e ACEA. Este teste de 300 horas utiliza o motor comum de 2,2 litros de diesel de trem OM646 DE 22 LA para avaliar o desempenho de lubrificação do motor com relação ao desgaste do motor e limpeza geral, assim como a limpeza do pistão e a aderência do anel.

Os limites de aprovado e não aprovado e os resultados para o Oleo B são apresentados na Tabela 2 abaixo:

Tabela 2

<table>table see original document page 29</column></row><table>

Oleo B passa no teste do motor OM 646 LA com o nível requerido de desempenho para o ACEA E6. O teste também atinge todos os parâmetros necessários para o nível mais rigoroso da especificação MB 228.51.

Claims

1. Composição de óleo lubrificante, tendo um teor de fósforo de até 0,12% em peso, um teor de cinza sulfatada de até a 1,2% em peso, caracterizada pelo fato de ser constituída por: (a) uma quantidade maior de um óleo de viscosidade lubrificante; (b) um detergente de óleo lubrificante de alquil salicilato de metal alcalino ou alcalino terroso metálico, produzindo 7-15 mmols de sabão de salicilato por kilograma de composição de óleo lubrificante; (c) um ou mais dispersantes isentos de cinza, contendo nitrogênio, que produzem uma composição de óleo lubrificante com pelo menos 0,12% em peso a 0,20% em peso de nitrogênio atômico, com base no peso da composição de óleo lubrificante, e (d) um modificador de viscosidade-dispersante.

2. Composição de óleo lubrificante, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato do teor de fósforo não ser maior do que 0,08% em peso.

3. Composição de óleo lubrificante, de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizada pelo fato do teor de cinza sulfatada não ser maior do que 1,0% em peso.

4. Composição de óleo lubrificante, de acordo com as reivindicações 1, 2 ou 3, caracterizada pelo fato do detergente de óleo lubrificante de alquil salicilato alcalino metálico ou alcalino terroso metálico fornecer 8-11 mmols de sabão de salicilato por kilograma de composição de óleo lubrificante.

5. Composição de óleo lubrificante, de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de um ou mais dispersantes produzirem a composição de óleo lubrificante com pelo menos -0,12% em peso a 0,17% em peso de nitrogênio atômico, com base no peso do composição de óleo lubrificante.

6. Composição de óleo lubrificante, de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato do alquil salicilato alcalino metálico ou alcalino terroso metálico ser salicilato de cálcio ou magnésio, ou uma combinação dos mesmos.

7. Composição de óleo lubrificante, de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de ser ainda constituída por um detergente de óleo lubrificante de alquil sulfonato alcalino terroso metálico.

8. Composição de óleo lubrificante, de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato do dispersante ser um dispersante de poliisobutenil succinimida.

9. Composição de óleo lubrificante, de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de atender aos requisitos, tanto da especificação API-CJ4 como da especificação ACEA E6.

10. Método de lubrificação de um motor de veículo, contendo um sistema de recirculação do gás de exaustão (EGR) caracterizado pelo fato de utilizar naquele motor uma composição de óleo lubrificante como definido em qualquer das reivindicações 1 a 9.

11. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato do motor ser um motor de ignição por compressão.

12. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato do motor ser um motor diesel de serviço pesado.

13. Método, de acordo com qualquer das reivindicações 10 - -12, caracterizado pelo fato do motor ser ainda constituído por um dispositivo seletivo de redução catalítica.