CN100348703C - 高粘度的合成酯润滑剂基料 - Google Patents

高粘度的合成酯润滑剂基料 Download PDF

Info

Publication number
CN100348703C
CN100348703C CNB038166046A CN03816604A CN100348703C CN 100348703 C CN100348703 C CN 100348703C CN B038166046 A CNB038166046 A CN B038166046A CN 03816604 A CN03816604 A CN 03816604A CN 100348703 C CN100348703 C CN 100348703C
Authority
CN
China
Prior art keywords
acid
amyl
poly
base
ester
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
CNB038166046A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1668726A (zh
Inventor
戴尔·D·卡尔
迈克尔·A·麦克亨利
杰里米·P·斯泰尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kauffman Holdings
Lanxess Solutions US Inc
Original Assignee
Hatco Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hatco Corp filed Critical Hatco Corp
Publication of CN1668726A publication Critical patent/CN1668726A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100348703C publication Critical patent/CN100348703C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M105/00—Lubricating compositions characterised by the base-material being a non-macromolecular organic compound
    • C10M105/08—Lubricating compositions characterised by the base-material being a non-macromolecular organic compound containing oxygen
    • C10M105/32—Esters
    • C10M105/38—Esters of polyhydroxy compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M129/00—Lubricating compositions characterised by the additive being an organic non-macromolecular compound containing oxygen
    • C10M129/02—Lubricating compositions characterised by the additive being an organic non-macromolecular compound containing oxygen having a carbon chain of less than 30 atoms
    • C10M129/68—Esters
    • C10M129/74—Esters of polyhydroxy compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/02—Materials undergoing a change of physical state when used
    • C09K5/04—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa
    • C09K5/041—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa for compression-type refrigeration systems
    • C09K5/044—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa for compression-type refrigeration systems comprising halogenated compounds
    • C09K5/045—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa for compression-type refrigeration systems comprising halogenated compounds containing only fluorine as halogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M171/00—Lubricating compositions characterised by purely physical criteria, e.g. containing as base-material, thickener or additive, ingredients which are characterised exclusively by their numerically specified physical properties, i.e. containing ingredients which are physically well-defined but for which the chemical nature is either unspecified or only very vaguely indicated
    • C10M171/008—Lubricant compositions compatible with refrigerants
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2205/00—Aspects relating to compounds used in compression type refrigeration systems
    • C09K2205/24—Only one single fluoro component present
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2207/00—Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds containing hydrogen, carbon and oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2207/28—Esters
    • C10M2207/283—Esters of polyhydroxy compounds
    • C10M2207/2835—Esters of polyhydroxy compounds used as base material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2211/00—Organic non-macromolecular compounds containing halogen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2211/02—Organic non-macromolecular compounds containing halogen as ingredients in lubricant compositions containing carbon, hydrogen and halogen only
    • C10M2211/022—Organic non-macromolecular compounds containing halogen as ingredients in lubricant compositions containing carbon, hydrogen and halogen only aliphatic
    • C10M2211/0225—Organic non-macromolecular compounds containing halogen as ingredients in lubricant compositions containing carbon, hydrogen and halogen only aliphatic used as base material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2020/00—Specified physical or chemical properties or characteristics, i.e. function, of component of lubricating compositions
    • C10N2020/09—Characteristics associated with water
    • C10N2020/097—Refrigerants
    • C10N2020/101—Containing Hydrofluorocarbons
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2030/00—Specified physical or chemical properties which is improved by the additive characterising the lubricating composition, e.g. multifunctional additives
    • C10N2030/02—Pour-point; Viscosity index
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2040/00—Specified use or application for which the lubricating composition is intended
    • C10N2040/30—Refrigerators lubricants or compressors lubricants

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

由新戊基多元醇与选自具有4-10个碳原子的直链酸和具有5-10个碳原子的支链酸的至少一种单羧酸在相对于羧酸基团过量的羟基存在下进行缩合，得到部分聚新戊基多元醇酯，该部分聚新戊基多元醇酯进一步与相同或相似的酸反应而形成高粘度的聚新戊基多元醇酯，从而制得ISO 68至400的高粘度合成酯基料。由基料制成的润滑剂与典型的高度或完全氟化的制冷流体具有满意的混溶性。

Description

高粘度的合成酯润滑剂基料
发明背景
本发明涉及合成酯润滑剂基料，更具体地涉及高分子量的合成酯润滑剂基料，其由新戊基多元醇和适用于工业制冷系统中的单羧酸或单羧酸的混合物制成。
由于对地球的臭氧层所造成的负面影响，以前用作气溶胶的推进剂和制冷流体的含氯氟烃已不再使用。淘汰使用含氯氟烃的努力导致了高度或全部氟化的烃这类替换流体的发展。
工作的制冷流体一般包括少量的润滑剂。通常，制冷流体包括约5到15或20重量份的润滑剂，剩余部分是碳氟化合物。在含氯氟烃体系中，润滑剂是与含氯氟烃完全混溶的矿物油。然而，这类润滑油并不能与高度或完全氟化的烃混溶，如通称为HFC-134a的1，1，2，2-四氟乙烷。其他不含氯的碳氟化合物包括具有1-3个碳原子，优选1-2个碳原子的氢化碳氟化合物(HFC)，如二氟甲烷(HFC-32)，三氟甲烷(HFC-23)，五氟乙烷(HFC-125)，1，1，2，2-四氟乙烷(HFC-134)，1，1，1-三氟乙烷(HFC-143a)，1，1-二氟乙烷(HFC-152a)或两种或两种以上的这些HFCs的混合物。
已经发现多羟基化合物的某些羧酸酯与高度或全部氟化的流体完全混溶。一部描述这类润滑剂的早期公开文献是欧洲专利EP0,422,185B1。这类公开的润滑剂是用于家庭窗式空调设备和汽车空调设备中的一类低粘度流体。由季戊四醇与含有6-8个碳原子的单羧酸进行缩合，可制备得到该润滑剂。这一方法通常产生的酯在40℃的粘度为约17.5到约52.0cSt。这类润滑剂在美国专利5,964,581中也有所公开。
在建筑和工厂冷却设备中应用的这类更大型的工业制冷设备要求采用这样含润滑剂的制冷流体，其中所包含的润滑剂具有明显更高的粘度范围：ISO100到350(40℃下为100到350厘沲)。通常这类粘度更高的润滑剂可由二季戊四醇和较高分子量的羧酸制得。这可包括40℃下粘度为约68到约400cSt的润滑剂基料。或者，可利用二羧酸与单羧酸一起与多元醇反应形成复合酯，但这些酯的稳定性有低于单独使用单羧酸形成的多元醇酯的趋势。从单季戊四醇原料出发，通常不可能得到高粘度润滑剂。然而，还是优选采用单季戊四醇，原因是单季戊四醇的价格远远低于二季戊四醇。
因此，希望提供基于单季戊四醇和单羧酸进行缩合反应的，粘度为约ISO68到400的合成酯润滑剂基料。
发明概述
一般说来，本发明提供了基于适合与含有高氟的制冷流体一起使用的聚新戊基多元醇酯的高粘度合成酯润滑剂。该聚新戊基多元醇酯由碳原子少于10个的新戊基多元醇与选自具有4到10个碳原子的直链酸和具有5到10个碳原子的支链酸中至少一种的单羧酸反应而制成。该新戊基多元醇包括季戊四醇，三羟甲基丙烷，三羟甲基乙烷，新戊基二醇等等。优选的酸是直链酸和支链酸的混合物，其中直链酸和支链酸的摩尔比为5∶1-1∶5，优选为约1∶1-1∶3，最优选为1∶3-1∶4。
多元醇和酸在过量羟基基团存在下首先反应形成具有预期粘度的部分聚新戊基多元醇酯。然后向反应混合物中加入过量的单羧酸或羧酸混合物，酯化反应继续进行，生成40℃下粘度范围为68-400cSt的酯。
任选地，可制备得到比预期粘度更高的成品酯。然后可将这些成品酯与低粘度的新戊基多元醇酯相混合，以达到预期的目标粘度。通过这种方式使粘度的ISO范围为约68-约400，实现了显著的经济效益。该基料然后与制冷润滑剂添加材料相混合，形成润滑剂。该添加材料是本领域公知的，包括抗氧化剂，抗磨损剂，金属缓和剂，摩擦调节剂等。
在本发明一种优选的实施方式中，起始的多元醇是季戊四醇，而酸是戊酸(C5酸)和3，5，5-三甲基己酸(异C9酸)。已经发现这些酯特别适用于合成的制冷流体中，原因是它们提供了与高度或完全氟化的制冷流体在较宽的温度范围内的良好混溶性。
因此，本发明的一个目的是提供高粘度的合成酯基料，其与制冷流体具有满意的混溶性。
本发明的另一个目的是提供从低价的新戊基多元醇形成的改进的高粘度合成酯基料。
本发明的又一个目的是提供基于新戊基多元醇的高分子量合成酯基料，高ISO等级的范围为约68-约400。
本发明的再一个目的是提供从新戊基多元醇和酸或由单羧酸组成的酸混合物出发，制备高粘度合成酯基料的方法。
本发明进一步的目的是提供从单季戊四醇与戊酸和异C9酸的混合物制成的高粘度合成酯基料。
从说明书的内容来看，本发明其他目的和优点将部分地变得明显。因此本发明包括具有在下述的组合物中举例说明的特征、性质和组分关系等事项的组合物，本发明的范围将在权利要求书中加以说明。
优选实施方式的描述
根据本发明制备的高粘度合成酯润滑剂基料是某些聚新戊基多元醇的酯或酯混合物。这些酯具有与高度或完全氟化的制冷工作流体的良好混溶性，并以显著的经济效益而获得。
在本发明的优选实施方式中，基料是酯混合物，其构成了两步过程的反应产物。在起始步骤中，碳原子数小于10，优选碳原子数为5-8的新戊基多元醇与选自直链的C4-C10酸和/或支链的C5-C10酸的酸或酸混合物在相对于羧基基团为过量的羟基基团的存在条件下，并在酸催化剂的存在条件下反应制成部分的聚新戊基多元醇酯混合物。当从反应容器中除去预期的水之后，得到具有预期粘度的产物，所得到的部分的聚新戊基多元醇酯然后与过量的酸或酸混合物(其可与起始步骤中羧采用的酸或酸混合物不同或相同)进行反应，生成具有高粘度的酯产物。
用于制备本发明组合物的新戊基多元醇优选为由下列结构式表示的至少一种新戊基多元醇：
Figure C0381660400071
其中每一个R独立地选自CH3，C2H5和CH2OH。这类新戊基多元醇的例子包括有季戊四醇，三羟甲基丙烷，三羟甲基乙烷，新戊二醇等等。在本发明的一些实施方式中，新戊基多元醇仅包括一个这类新戊基多元醇。在其它方式中，包括两个或两个以上的这类新戊基多元醇。当新戊基多元醇为季戊四醇时，反应产物的聚季戊四醇部分包括季戊四醇，二季戊四醇，三季戊四醇，四季戊四醇等等。
酸或酸混合物包括直链的单羧酸和/或支链的单羧酸。直链酸具有4到10个碳原子，优选4到7个碳原子；而支链酸具有5到10个碳原子，优选6到10个碳原子。最优选地，酸为戊酸(C5酸)或戊酸和3，5，5-三甲基己酸(异C9酸)的混合物。
当采用酸混合物时，优选的直链酸为含量为约15-35mol％的戊酸，而支链酸为含量为约65-85mol％的异C9酸。最优选的实施方式中，戊酸的含量为20-25mol％，而异C9酸的含量为75-80mol％。
制成聚新戊基多元醇酯的反应起始阶段按照Leibfried的美国专利No.3,670,013和普通转让的美国专利No.5,895,778中所述的方式进行。将两份专利的记载内容引入本文以作参考。本文中采用季戊四醇作为新戊基多元醇时，将季戊四醇(272w)和戊酸(217v)的反应混合物置于反应器中，该反应器带有装入额外的戊酸(38v)的接收器，以确保反应混合物中具有恒定量的戊酸。将混合物加热到171℃，然后加入用水(2v)稀释过的浓硫酸(1.0w)。将反应混合物加热保持在192℃，直至1.4小时后除去50.5v的水。对产物的Leibfried分析表明季戊四醇，二季戊四醇，三季戊四醇和四季戊四醇部分的重量比为34∶38∶19∶8。
反应混合物中单羧酸的起始浓度满足羧基对羟基的起始摩尔比的范围为约1∶4-约1∶2。
在本案中，当多元醇为季戊四醇时，所采用的多元醇和羧酸或酸混合物的摩尔比为约1∶1-1∶3，优选的起始比例为1∶2。采用如Leibfried的专利中所述的有效量的酸催化剂物质使这一混合物进行反应。
反应继续进行，直到从反应混合物中除去预计量的水。通过试验加以确定或通过计算反应产生的水的预计量而估计。在起始的新戊基多元醇为季戊四醇的情况下，这一时间点的混合物包括季戊四醇，二季戊四醇，三季戊四醇，四季戊四醇等的部分酯。任选地，酸催化剂可用碱进行中和。为了完成部分酯的酯化反应，向反应混合物中加入过量的酸或酸混合物以及任选的本领域公知的酯化催化剂，然后进行加热，除去反应生成的水，使酸返回到反应器中。任选地，在未完成剩余羟基的酯化的情况下可分离出产物，或者，可使酯化进行到某一预期的程度而并非完成酯化。
酸催化剂为至少一种酸酯化催化剂。酸酯化催化剂的例子包括优选硫酸、盐酸等的无机酸；诸如硫酸氢钠、亚硫酸氢钠等的酸式盐；诸如苯磺酸、甲基苯磺酸、聚苯乙烯磺酸、甲磺酸、乙磺酸等的磺酸。反应混合物在150-250℃之间进行加热，同时抽去酸蒸汽和水蒸汽，以生成聚季戊四醇的部分酯产物。
在部分酯进行酯化之前，中间产物将包括新戊基多元醇的各种缩合产物。当采用季戊四醇作为新戊基多元醇时，反应混合物中所包括的季戊四醇的量明显高于商购的二季戊四醇中的通常含量(10-15wt％)。
依据羧基对羟基的起始比例以及反应条件的选择，部分酯产物可包括重量范围如下表所列的下列成分：
季戊四醇部分     重量百分比
季戊四醇        30-45
二季戊四醇      30-45
三/四季戊四醇   20-35
其他            3-15
在反应的起始步骤中，存在的羟基基团相对于单羧酸基团过量，得到新戊基多元醇的部分酯，如季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇、四季戊四醇等的部分酯。必须采用过量的羟基以促进部分酯的聚合。依据反应的预期速率、缩合程度和润滑剂的最终所需粘度，可以改变酸或酸混合物对多元醇的摩尔比。形成部分酯之后，通常向反应器中加入相对于羟基过量10-25％的酸或酸混合物并进行加热。在反应期间收集反应生成的水，同时使酸返回到反应器中。采用真空有利于反应。当羟基的量降低到足够低的水平时，通过真空蒸馏除去过量的大部分酸。用碱中和残余的酸度。按照以下实施例1所述的方法使得到的聚新戊基多元醇酯进行干燥和过滤。
参照以下的实施例将更好地理解本发明。这些实施例仅为阐释的目的而不应该曲解为具有限制的意义。
每一制备实施例中的反应器配备有机械搅拌器、热电偶、温度调节器、Dean Stark收集器、冷凝器、氮气喷头和真空源。酯化可在存在或缺乏本领域公知的酯化催化剂的条件下进行。
实施例1
向如上所述的反应器中装入392g季戊四醇(2.88mol)，122g戊酸(1.20mol)，686g异C9酸(4.34mol)和Leibfried中所描述的强酸催化剂。起始阶段的酯化所生成的预计水量为5.54mol或约为100g。
将混合物加热到约170℃，除去反应生成的水并收集到收集器中。在形成回流物的温度下抽真空，从而除去水，并将收集器中所收集的酸回到反应器中。
在真空下保持温度为170℃，直到收集125ml水。此时的反应混合物由季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇，四季戊四醇等的部分酯组成。冷却到约134℃时，加入85g C5酸和480g异C9酸，以及其量足以中和酸催化剂的碱。
加热，使反应物的温度升高到240℃，保持约8小时。此时收集到173ml水，羟基值为6.4mgKOH/g。
然后使反应继续在240℃下保持约3小时。抽真空，从顶部除去过量的酸。当酸值低于1.0mgKOH/g时，将混合物冷却到80℃。用碱中和残留的酸度。40℃的粘度为261cSt，100℃的粘度为21.0cSt。加入接近75g的戊酸和异壬酸的工业季戊四醇酯，干燥和过滤产物。
过滤后对产物的完全分析如下：
酸值＝＜0.01mg KOH/g
蓝色皂(Blue Soap)＝0.0ppm
100℃下的粘度＝19.2cSt
40℃下的粘度＝223cSt
粘度指数＝97
流动点＝-25(-32℃)
闪点＝515(268℃)
湿度＝367ppm
60的密度＝8.178lbs/gal
APHA颜色＝300
得到的产物与R-134a制冷流体具有满意的混溶性。
实施例2-5
进行实施例1的步骤，从单季戊四醇和下列含量的戊酸和异C9酸的酸混合物出发，制备ISO220级别的高粘度酯基料。
实施例    酸混合物(mole％)
          ％C5                ％异C9
2         100                 0
3         75                  25
4         50                  50
5         0                   100
实施例6
将实施例1到5得到的酯基料与15wt％的R-134a制冷流体相混合。所有的混合物在室温下都是完全混溶的。混溶的范围如下所示：
实施例    酸混合物(mole％)          混溶范围
          C5         异C9            ℃
2         100        0              -23-53
3         75         25             -3-53
4         50         50             -8-＞60
1         22         78             -8-＞60
5         0          100            +3-＞60
由此可以看出，从前述说明书中显而易见的以上目的得到了有效实现，并且，由于可对以上组合物的内容进行某些变化而不偏离本发明的精神和范围，以上说明书中的全部内容应该理解为阐释性而并非是限制性的。
也应该理解随后的权利要求意在覆盖本文中所述的发明的所有上位和下位特征，所有对发明范围的陈述，其作为语言的内容，可落入上位概念和下位概念两者之间。
特别是应该理解所述的权利要求中，在意义允许的情况下，以单数形式列举的成分或化合物意在包括这些成分的相容混合物。

Claims (24)

1.高粘度的合成的聚新戊基多元醇酯润滑剂基料，包括由以下步骤制成的反应混合物：
在过量的羟基和酸催化剂的存在条件下，使碳原子数小于10的新戊基多元醇和选自具有4到10个碳原子的直链单羧酸和具有5到10个碳原子的支链酸的至少一种单羧酸进行反应，制成聚新戊基多元醇的部分酯，其中反应混合物中羧基与羟基的摩尔比的范围为0.25∶1-0.50∶1；
中和该酸催化剂；以及
使该聚新戊基多元醇的部分酯与选自具有4到10个碳原子的直链酸和具有5到10个碳原子的支链酸的过量的至少一种单羧酸进行反应，
得到的聚新戊基多元醇酯在40℃的粘度为68-400cSt。
2.权利要求1的基料，其中该聚新戊基多元醇的部分酯与过量15wt％的酸进行反应，得到成品酯基料。
3.权利要求1的基料，其中该聚新戊基多元醇酯由聚新戊基多元醇的部分酯制成，而该聚新戊基多元醇的部分酯由下列结构式表示的新戊基多元醇制成：
Figure C038166040002C1
其中R选自CH3、-C2H5和-CH2OH。
4.权利要求3的基料，其中该新戊基多元醇为选自下列的多元醇：季戊四醇、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、新戊二醇和其混合物。
5.权利要求3的基料，其中该新戊基多元醇是季戊四醇。
6.权利要求1的基料，其中与新戊基多元醇反应的直链酸是戊酸。
7.权利要求1的基料，其中与新戊基多元醇反应的支链酸是9个碳原子的酸。
8.权利要求7的基料，其中该支链酸是3，5，5-三甲基己酸。
9.权利要求1的基料，其中与聚新戊基多元醇的部分酯反应的直链酸是戊酸。
10.权利要求1的基料，其中与聚新戊基多元醇的部分酯反应的支链酸是9个碳原子的酸。
11.权利要求10的基料，其中该支链酸是3，5，5-三甲基己酸。
12.制备高粘度的合成聚新戊基多元醇酯润滑剂基料的方法，包括：
在过量的羟基和酸催化剂的存在条件下，使碳原子数小于10的新戊基多元醇和选自具有4到10个碳原子的直链单羧酸和具有5到10个碳原子的支链酸的至少一种单羧酸进行反应，制成部分的聚新戊基多元醇酯，其中反应混合物中羧基与羟基的摩尔比的范围为0.25∶1-0.50∶1；
中和该酸催化剂；以及
使该部分的聚新戊基多元醇酯与选自具有4到10个碳原子的直链酸和具有5到10个碳原子的支链酸的至少一种单羧酸进行反应，
得到的聚新戊基多元醇酯在40℃的粘度为68-400cSt。
13.权利要求12的方法，其中所述的直链单羧酸为至少一种具有4到7个碳原子的直链单羧酸。
14.制冷压缩机流体，包括高度或完全氟化的制冷剂和5-20wt％的高粘度的合成的聚新戊基多元醇酯润滑剂，该润滑剂包括由以下步骤制成的聚新戊基多元醇酯反应混合物：
在过量的羟基和酸催化剂的存在条件下，使碳原子数小于10的新戊基多元醇和选自具有4到10个碳原子的直链单羧酸和具有5到10个碳原子的支链酸的至少一种单羧酸进行反应，制成部分的聚新戊基多元醇酯，其中羧基与羟基的摩尔比的范围为0.25∶1-0.50∶1；
中和该酸催化剂；以及
使该部分的聚新戊基多元醇酯与过量的选自具有4到10个碳原子的直链酸和具有5到10个碳原子的支链酸的至少一种单羧酸进行反应，
得到的聚新戊基多元醇酯在40℃的粘度为68-400cSt。
15.权利要求1的基料，其中所述的新戊基多元醇为季戊四醇。
16.权利要求1的基料，其中与新戊基多元醇反应的酸是摩尔比为5∶1-1∶5直链酸和支链酸的混合物。
17.权利要求1的基料，其中该摩尔比为1∶1-1∶4。
18.权利要求1的基料，其中该摩尔比为1∶3-1∶4。
19.权利要求17的基料，其中该直链酸是戊酸，而该支链酸是3，5，5-三甲基己酸。
20.权利要求18的基料，其中该直链酸是戊酸，而该支链酸是3，5，5-三甲基己酸。
21.权利要求14的制冷压缩机流体，其中与新戊基多元醇以及部分的聚新戊基多元醇酯反应的酸混合物包括75-100mol％的正C5酸。
22.权利要求21的制冷压缩机流体，其中与新戊基多元醇反应的酸混合物基本上都是正C5酸。
23.权利要求21的制冷压缩机流体，其中该新戊基多元醇是季戊四醇。
24.权利要求22的制冷压缩机流体，其中该新戊基多元醇是季戊四醇。
CNB038166046A 2002-07-12 2003-07-09 高粘度的合成酯润滑剂基料 Expired - Lifetime CN100348703C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/194,413 US6774093B2 (en) 2002-07-12 2002-07-12 High viscosity synthetic ester lubricant base stock
US10/194,413 2002-07-12

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1668726A CN1668726A (zh) 2005-09-14
CN100348703C true CN100348703C (zh) 2007-11-14

Family

ID=22717510

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB038166046A Expired - Lifetime CN100348703C (zh) 2002-07-12 2003-07-09 高粘度的合成酯润滑剂基料

Country Status (12)

Country Link
US (2) US6774093B2 (zh)
EP (1) EP1281701B1 (zh)
JP (1) JP4545587B2 (zh)
KR (1) KR100896495B1 (zh)
CN (1) CN100348703C (zh)
AT (1) ATE302745T1 (zh)
AU (1) AU2003247913B2 (zh)
BR (1) BR0305503A (zh)
CA (1) CA2496307C (zh)
DE (1) DE60205685T2 (zh)
GB (1) GB2380740A (zh)
WO (1) WO2004007650A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102292420A (zh) * 2009-01-26 2011-12-21 科聚亚公司 用于冷冻体系的多醇酯润滑剂的制备

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7052626B1 (en) * 1989-12-28 2006-05-30 Nippon Mitsubishi Oil Corporation Fluid compositions containing refrigeration oils and chlorine-free fluorocarbon refrigerants
ATE286957T1 (de) * 1997-10-03 2005-01-15 Infineum Usa Lp Schmierölzusammensetzungen
US20040092411A1 (en) * 2002-11-13 2004-05-13 Godici Patrick E. High temperature stability lubricant composition containing short chain acids and method for making the same
CA2487587C (en) 2003-11-21 2012-04-24 Nof Corporation A polyol ester for use within a refrigeration lubricant composition compatible with chlorine-free hydrofluorocarbon refrigerants
AU2006272507B2 (en) * 2005-07-27 2011-08-25 The Lubrizol Corporation High viscosity synthetic ester lubricant base stock blends
US20070232506A1 (en) * 2006-03-28 2007-10-04 Gao Jason Z Blends of lubricant basestocks with polyol esters
EP1909048A1 (en) * 2006-10-06 2008-04-09 Chadalavada Venkatasubramaniam Oil-free refrigerant circulation technology for air-conditioning and refrigation system
US20080227993A1 (en) * 2007-03-17 2008-09-18 Matthew Mark Zuckerman Synthesizing and compounding molecules from and with plant oils to improve low temperature behavior of plant oils as fuels, oils and lubricants
US9481852B2 (en) * 2008-01-24 2016-11-01 The Lubrizol Corporation High viscosity synthetic ester lubricant base stock blends
US8476210B2 (en) * 2008-09-09 2013-07-02 Glenn Short Composition for compressor working fluid for applications with soluble gas or gas condensates
US8419968B2 (en) * 2008-11-13 2013-04-16 Chemtura Corporation Lubricants for refrigeration systems
BRPI1005669B1 (pt) * 2009-01-16 2018-05-29 Chemtura Corporation “fluido de trabalho”
EP2345710A1 (en) * 2010-01-18 2011-07-20 Cognis IP Management GmbH Lubricant with enhanced energy efficiency
US8865015B2 (en) * 2010-01-21 2014-10-21 Chemtura Corporation Production of polyol ester lubricants for refrigeration systems
RU2554858C2 (ru) * 2010-04-06 2015-06-27 Кемтура Корпорейшн Холодильное масло и композиции с хладагентом на основе диоксида углерода
US8980808B2 (en) 2011-08-03 2015-03-17 Cognis Ip Management Gmbh Lubricant compositions with improved oxidation stability and service life
US8685271B2 (en) * 2012-02-08 2014-04-01 Chemtura Corporation Refrigeration oil and compositions with hydrocarbon refrigerants
US8691109B2 (en) 2012-02-15 2014-04-08 Chemtura Corporation Working fluids comprising difluoromethane and di-pentaerythritol ester
MX339788B (es) 2012-02-15 2016-06-10 Chemtura Corp Lubricante de tipo poliéster para fluídos de trabajo que comprende difluorometano.
JP5975262B2 (ja) * 2012-04-26 2016-08-23 日油株式会社 冷凍機油用エステルの製造方法
CN104411674A (zh) 2012-07-06 2015-03-11 巴斯夫欧洲公司 羧酸酯作为润滑剂的用途
DE102012013968A1 (de) 2012-07-13 2014-04-03 Oxea Gmbh Carbonsäureester der Isononansäure ausgehend von 2-Ethylhexanol, Verfahren zu ihrer Herstellung sowie ihre Verwendung
DE102012013969B4 (de) 2012-07-13 2017-09-14 Oxea Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Gemisches stellungsisomerer aliphatischer Isononansäuren ausgehend von 2-Ethylhexanol
DE102012014396B4 (de) 2012-07-13 2018-01-11 Oxea Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Vinylestergemisches aus einem Gemisch stellungsisomerer aliphatischer Isononansäuren ausgehend von 2-Ethylhexanol
KR101507887B1 (ko) * 2012-09-12 2015-04-06 조정식 폴리올 에스테르 및 그 제조방법
US9676983B2 (en) 2012-12-05 2017-06-13 Jx Nippon Oil & Energy Corporation Cooling-equipment working-fluid composition
US10253232B2 (en) 2015-02-10 2019-04-09 Patech Fine Chemicals Co., Ltd. Method of lubricating a rotary screw compressor
EP3056557A1 (en) * 2015-02-11 2016-08-17 Patech Fine Chemicals Co., Ltd. Method of lubricating a rotary screw compressor
US9683158B2 (en) * 2015-06-26 2017-06-20 Lanxess Solutions Us, Inc. Working fluids comprising fluorinated olefins and polyol esters
EP3559175A1 (en) * 2016-12-22 2019-10-30 ExxonMobil Research and Engineering Company Aircraft turbine oil base stock and method of making
CN111423927A (zh) * 2020-05-15 2020-07-17 山东聚乐新材料科技有限公司 一种润滑油组合物
CN115109630B (zh) * 2021-11-30 2023-01-17 北京福润联石化科技开发有限公司 配合二氟甲烷制冷剂使用的冷冻机油组合物及其应用

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4826633A (en) * 1986-10-16 1989-05-02 Hatco Chemical Corporation Synthetic lubricant base stock of monopentaerythritol and trimethylolpropane esters
CN1173197A (zh) * 1994-12-08 1998-02-11 埃克森化学专利公司 可生物降解支链合成酯基料和由其制成的润滑剂

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3670013A (en) * 1969-10-16 1972-06-13 Hercules Inc Synthesis of partial esters of certain poly(neopentyl polyols) and aliphatic monocarboxylic acids
KR100318295B1 (ko) * 1989-07-05 2002-11-16 가부시키가이샤 저펜에너지 냉각윤활제
JP2850983B2 (ja) * 1989-07-05 1999-01-27 株式会社ジャパンエナジー 潤滑油
EP0430657A1 (en) * 1989-11-29 1991-06-05 Asahi Denka Kogyo Kabushiki Kaisha Lubricant for refrigerators
US6153118A (en) * 1989-12-28 2000-11-28 Nippon Mitsubishi Oil Corp. Fluid compositions containing refrigerator oils and chlorine-free fluorocarbon refrigerants
AU640019B2 (en) * 1990-05-22 1993-08-12 Unichema Chemie Bv Lubricants
JP2573111B2 (ja) * 1990-09-12 1997-01-22 花王 株式会社 冷凍機作動流体用組成物
JP2967574B2 (ja) * 1990-11-16 1999-10-25 株式会社日立製作所 冷凍装置
EP0518567B1 (en) * 1991-06-07 2000-09-13 Hatco Corporation Synthetic lubricant base stock formed from high content branched chain acid mixtures
US5374366A (en) * 1992-04-15 1994-12-20 Sanken Chemical Co., Ltd. Synthetic lubricating oil
JP3521216B2 (ja) * 1992-06-03 2004-04-19 コグニス コーポレーション 高温で運転する冷凍コンプレッサー用ポリオールエステル潤滑剤
US5976399A (en) * 1992-06-03 1999-11-02 Henkel Corporation Blended polyol ester lubricants for refrigerant heat transfer fluids
ZA938322B (en) * 1992-12-17 1994-06-07 Exxon Chemical Patents Inc Refrigeration working fluid compositions containing trifluoroethane
IL108066A0 (en) * 1993-01-07 1994-04-12 Exxon Chemical Patents Inc Refrigeration working fluid compositions containing difluoroethane or pentafluoroethane
JPH06330061A (ja) * 1993-05-27 1994-11-29 Tonen Corp 冷凍機油
DE69433868T2 (de) * 1993-05-27 2005-06-30 Tonen Corp. Kühlschranköl
WO1996002489A1 (en) * 1994-07-14 1996-02-01 Exxon Chemical Patents Inc. Preparation of esters by the staged addition of the lower boiling point component of mixed alcohols or acids
US5895778A (en) * 1997-08-25 1999-04-20 Hatco Corporation Poly(neopentyl polyol) ester based coolants and improved additive package
JP5021865B2 (ja) * 2000-03-09 2012-09-12 Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社 潤滑油組成物、作動流体及び冷凍装置
US6617289B2 (en) * 2000-10-16 2003-09-09 Nof Corporation Method for producing ester
US6551968B2 (en) * 2001-01-05 2003-04-22 Hatco Corporation Biodegradable polyneopentyl polyol based synthetic ester blends and lubricants thereof

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4826633A (en) * 1986-10-16 1989-05-02 Hatco Chemical Corporation Synthetic lubricant base stock of monopentaerythritol and trimethylolpropane esters
CN1173197A (zh) * 1994-12-08 1998-02-11 埃克森化学专利公司 可生物降解支链合成酯基料和由其制成的润滑剂

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102292420A (zh) * 2009-01-26 2011-12-21 科聚亚公司 用于冷冻体系的多醇酯润滑剂的制备

Also Published As

Publication number Publication date
CA2496307A1 (en) 2004-01-22
GB0226615D0 (en) 2002-12-24
DE60205685T2 (de) 2009-11-05
WO2004007650A1 (en) 2004-01-22
JP4545587B2 (ja) 2010-09-15
EP1281701B1 (en) 2005-08-24
EP1281701A1 (en) 2003-02-05
JP2005533149A (ja) 2005-11-04
BR0305503A (pt) 2004-09-28
US6774093B2 (en) 2004-08-10
KR20050025964A (ko) 2005-03-14
AU2003247913B2 (en) 2008-10-23
CA2496307C (en) 2010-08-31
CN1668726A (zh) 2005-09-14
AU2003247913A1 (en) 2004-02-02
GB2380740A (en) 2003-04-16
DE60205685D1 (de) 2005-09-29
KR100896495B1 (ko) 2009-05-08
ATE302745T1 (de) 2005-09-15
US20050014660A1 (en) 2005-01-20
US20040092410A1 (en) 2004-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100348703C (zh) 高粘度的合成酯润滑剂基料
EP0536814B1 (en) use of a lubricant for compressors using a hydrofluorocarbon refrigerant containing no chlorine.
EP0798365B1 (en) Ester lubricants
US6362362B1 (en) Process for preparing and purifying complex esters
US5391313A (en) Refrigeration working fluid containing complex ester and tetrafluoroethane
AU656376B2 (en) Fluid composition for compression refrigeration
JPH0532985A (ja) 冷凍機油組成物
US5399279A (en) Refrigeration compositions
EP0635562B1 (en) Lubricating oil for compression - type refrigerators
CN1108360C (zh) 尤其适于与氟化制冷剂一起应用的多元醇和复合酯
JP2977871B2 (ja) 耐フロン性潤滑油
JPH07138588A (ja) 冷凍機用潤滑油組成物
JPH11181457A (ja) 脂肪酸エステルからなる冷凍機油用潤滑油
JP3051673B2 (ja) エステル潤滑剤
EP0643753A1 (en) Polyol ester heavy duty compressor lubricants
JP2741333B2 (ja) 新規合成潤滑油
AU670175B2 (en) Polyol ester heavy duty compressor lubricants
US5240629A (en) Refrigerant compositions
US20110071063A1 (en) High Viscosity Synthetic Ester Lubricant Base Stock Blends
JPH06228584A (ja) 圧縮式冷凍機用潤滑油組成物
JPH0797589A (ja) 冷凍機油組成物
JPH05140572A (ja) 潤滑油
JPH04328197A (ja) フロン冷媒用潤滑油
JPH05125375A (ja) 潤滑油

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C56 Change in the name or address of the patentee

Owner name: CHEMTURA COMPANY

Free format text: FORMER NAME: KAUFMAN HOLDINGS COMPANY

Owner name: KAUFMAN HOLDINGS COMPANY

Free format text: FORMER NAME: HARTKU CO., LTD.

CP03 Change of name, title or address

Address after: American Connecticut

Patentee after: CHEMTURA Corp.

Address before: American New Jersey

Patentee before: Kauffman Holdings

Address after: American New Jersey

Patentee after: Kauffman Holdings

Address before: New jersey, USA

Patentee before: Hatco Corp.

CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20071114

CX01 Expiry of patent term