CN101133143A - 改进工业流体的氧化稳定性的方法 - Google Patents

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Abstract

公开了氧化稳定的可生物降解的工业流体，其中所述工业流体包括与至少一种抗氧化剂结合的环氧化的植物油或合成酯。还公开了改进工业流体的氧化稳定性的方法，其包括将与至少一种抗氧化剂结合的环氧化合成酯用作所述液压流体的基础油。

Description

改进工业流体的氧化稳定性的方法
根据Title 35，United States Code，§120，我们要求于2005年3月2日提交的标题为“METHOD FOR IMPROVING THE OXIDATIVESTABILITY OF HYDRAULIC FLUIDS”的美国临时申请号60/657,395的权益。
发明背景
1.发明领域
本发明涉及工业流体。更具体地说，本发明涉及显示氧化稳定性、易生物降解性、低挥发性和高粘度指数的改进的液压流体。
2.相关技术的描述
近年来，美国和欧洲存在开发易生物降解、低挥发性和高粘度指数的工业流体的强烈趋势。这种对环境友好的天然酯流体的需要由各种因素驱使，包括：在绿色运动方面相信天然酯流体是对碳循环平衡具有较少影响的可再生资源和相信这些流体的可生物降解性使得处理成本不再是个大问题。
此外，在金属加工工业中存在显著降低矿物油雾阈限值(TLV)的驱动力。虽然目前没有实质性的证据表明暴露于油雾对机械师的长期呼吸系统健康具有任何影响，但是美国政府工业卫生学家会议(ACGIH)已经提出0.2mg/m3的TLV，这从以前5mg/m3的TLV降低到1/25(参见J.A.Bukowski，Applied Occupational and Environmental Hygiene，18：828-8372003))。在此种增加的从工作场所除去油的压力下，对找到替代基料的兴趣也相应增加。
已经出版了许多文章，它们表明使用低芥酸菜籽油(canola oil)和菜籽油作为工业流体是可行的。然而，由于它们低的氧化稳定性，需要大量抗氧化剂保护这些植物油，这阻止了它们在工业中的广泛应用。具体来说，大于2-3％的多不饱和物含量导致在产品使用过程中聚合交联，以及氧化和生物降解。此外，这些甘油酯对其中润滑剂寿命期望是数星期、数月或数年的大多数应用是水解不稳定的。通常，除非采取严格的步骤以控制微生物生长，否则单不饱和物(例如，油酸酯)对在乳液应用中的使用会非常迅速地生物降解。
已经通过增加油酸含量、通过氢化并接着分馏或通过对农作物进行基因工程改造，尝试着降低多不饱和脂肪材料的量，并从而降低不稳定性。例如，在高芥酸(油酸)菜籽(HEAR)油的生产中，两个和三个双键的脂肪酸(即，亚油酸和亚麻酸)的百分率被降到非常低的水平。结果，HEAR油具有高的氧化稳定性，它在加热下产生较少的沉积物。令人遗憾地，为改进性能所必需的额外加工会将这些产品的成本增加一倍以上。
美国专利号6,531,429公开了包含硫代磷酸酯和二硫代磷酸酯或磷酸硫酯和选自多元醇偏酯、胺和环氧化物的油添加剂的组合物，以及所述润滑剂组合物在改进润滑剂(如润滑脂)、金属加工流体、齿轮流体或液压流体的性能中的用途。硫代磷酸酯和二硫代磷酸酯或磷酸硫酯优选以小于400ppm的浓度存在于该组合物中。
美国专利号6,583,302公开了将具有不饱和脂肪酸取代基的甘油三酸酯油改性以将不饱和位点转化成C2-C10二酯。所得的衍生物据说具有以下特征：热和氧化稳定性，具有低温性能，环境上是友好的，并且可用作液压流体、润滑剂、金属加工流体和其它工业流体。经由环氧化植物油最容易制备甘油三酸酯油，该植物油在一步或两步反应中转变成二酯。
Flider，F.J.，INFORM 6(9)：1031-1035(1995年9月)报道说，虽然不存在一种可以用于所有润滑剂应用的通用植物油，但是HEAR油和低芥酸菜籽油都能经济地且有效地满足润滑剂工业的宽范围的需要。作者预言，随着传统植物育种和基因工程的持续进步，将开发出更宽范围的菜籽油，它们具有满足润滑剂工业急速增长的要求的功能和性能特征。
Wu，X.等人的JAOCS 77(5)：561-563(2000年5月)描述了采用环氧化菜籽油作为可生物降解的润滑剂。他们发现环氧化处理对基料的生物降解性没有不利影响，并且环氧化的油与菜籽油相比具有优异的氧化稳定性(基于炉热试验和旋转氧弹试验两者的结果)和更好的摩擦降低和极压能力(根据摩擦研究)。此外，通过添加抗氧化剂包，可以显著地促进氧化稳定性。提出环氧化菜籽油的摩擦性能是由于摩擦聚合(tribopolymerization)薄膜的形成。
Adhvaryu，A.等人的Industrial Crops and Products 15：247-254(2002)证实了在某些高温润滑剂应用中环氧化豆油(ESBO)比豆油(SBO)和基因改性的高油酸豆油(HOSBO)具有改进的性能。他们使用微氧化和差示扫描量热法并结合通过红外光谱法鉴定氧化产物证实了这些油的热和沉积物形成趋势，并且讨论了酚类抗氧化剂在这些油中的功能。测定了在高负荷和低速度下的边界润滑性能，并且基于这些植物油的结构差异解释了变化。
上述文献的公开内容整体地在此引入作为参考。
发明概述
减少沉淀物形成和提高氧化稳定性的另一种途径是将多不饱和油环氧化，例如环氧化的低芥酸菜籽油(ECO)。目前，需要大量抗氧化剂来保护植物油。然而，由于环氧化物键所增加的稳定性，与常规植物油相比，为了使ECO稳定需要较少量的抗氧化剂。此外，虽然ECO的价格高于常规低芥酸菜籽油，但是它远比HEAR便宜。
本发明涉及使用环氧化的植物油或合成酯来制备氧化稳定的可生物降解的工业流体，其中所述流体与至少一种抗氧化剂结合使用。在本发明上下文中，工业流体定义为用于汽车发动机油、二冲程发动机油、航空燃气轮机润滑油、汽车齿轮油、工业齿轮油、液压流体、压缩机油、金属加工流体、纺织用油、链锯用油和润滑脂的任何类别的可生物降解油。
更具体地说，本发明涉及包含环氧化植物油和至少一种抗氧化剂的可生物降解的工业流体。
在一个优选的实施方案中，本发明涉及包含环氧化妥尔油酯和至少一种抗氧化剂的液压流体。
在另一个方面中，本发明涉及改进工业流体的氧化稳定性的方法，包括将环氧化合成酯用作所述工业流体的基础油，其中所述酯与至少一种抗氧化剂结合使用。优选地，所述工业流体是液压流体。
优选实施方案的描述
用于本发明实践的妥尔油可以在将其环氧化之前或之后加以酯化。所述酯部分的烷基结构部分优选含1-大约18个碳原子，例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基，十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、上述基团的异构体等。优选地，所述酯基的烷基结构部分(包括异构体)包含4-8个碳原子。更优选，烷基结构部分是2-乙基己基，即，辛基的一种异构体。
妥尔油的酯化和环氧化可以通过本领域技术人员熟知的方法进行。
可以用于本发明实践的抗氧化剂的实例包括烷基化二苯胺和N-烷基化苯二胺。仲二芳基胺是熟知的抗氧化剂，并且对可以用于本发明实践的仲二芳基胺的类型没有特别限制。优选地，仲二芳基胺抗氧化剂具有通式R11-NH-R12，其中R11和R12各自独立地表示含6-46个碳原子的取代或未取代的芳基。芳基的取代基的示例是脂族烃基如含1-40个碳原子的烷基，羟基，羧基，氨基，N-烷基化氨基，N′，N-二烷基化氨基，硝基或氰基。芳基优选是取代或未取代的苯基或萘基，尤其是芳基中的一个或两个被烷基，如含4-24个碳原子的烷基取代。可以用于本发明实践的优选的烷基化二苯胺包括壬基化二苯胺、辛基化二苯胺(例如，二(辛基苯基)胺)、苯乙烯化二苯胺、辛基化苯乙烯化二苯胺和丁基化辛基化二苯胺。
含1-40个碳原子的烷基结构部分可以具有直链或支链，它们可以是完全饱和或部分不饱和的烃链，例如，甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、2-乙基己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、油烯基、十九烷基、二十烷基、二十一烷基、二十二烷基、二十三烷基、二十四烷基、二十五烷基、三十烷基、三十五烷基、四十烷基等，和它们的异构体和混合物。
可以用于本发明实践的一些仲二芳基胺的实例包括：二苯胺、二烷基化二苯胺、三烷基化二苯胺或其混合物，3-羟基二苯胺、4-羟基二苯胺、N-苯基-1，2-苯二胺、N-苯基-1，4-苯二胺、一和/或二丁基二苯胺、一和/或二辛基二苯胺、一和/或二壬基二苯胺、苯基-α-萘胺、苯基-β-萘胺、二庚基二苯胺、一和/或二(α-甲基苯乙烯基)二苯胺、一和/或二苯乙烯基二苯胺、N，N′-二异丙基-对苯二胺、N，N′-双(1，4-二甲基戊基)-对苯二胺、N，N′-双(1-乙基-3-甲基戊基)-对苯二胺、N，N′-双(1-甲基庚基)-对苯二胺、N，N′-二苯基对苯二胺、N，N′-二(萘基-2)-对苯二胺、N-异丙基-N′-苯基-对苯二胺、N-(1，3-二甲基丁基)-N′-苯基-对苯二胺、N-(1-甲基戊基)-N′-苯基-对苯二胺、N-环己基-N′-苯基-对苯二胺、4-(对甲苯磺酰氨基)二苯胺、4-异丙氧基二苯胺、叔辛基化N-苯基-1-萘胺、以及一和二烷基化的叔丁基-叔辛基二苯胺的混合物。
可以用于本发明实践的抗氧化剂类型的另一种实例是受阻酚类。作为油溶性酚类化合物的示例，可以列出烷基化单酚、烷基化氢醌、羟基化硫代二苯醚、次烷基双酚、苄基化合物、酰氨基苯酚和受阻酚取代的链烷酸的酯和酰胺。在本发明的一个优选的实施方案中，将3，5-二-叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸、2，6-二叔丁基-对甲酚的C7-C9支化烷基酯和它们的混合物加入液压流体组合物中。
可以与本发明的添加剂结合使用的抗氧化剂类型的另一种实例是油溶性铜化合物等。
以下是此类添加剂的示例并且可从Chemtura Corporation商购：尤其是Naugalube438、Naugalube 438L、Naugalube 640、Naugalube635、Naugalube 680、Naugalube AMS、Naugalube APAN、NaugardPANA、Naugalube TMQ、Naugalube 531、Naugalube 431、Naugard BHT、Naugalube 403和Naugalube 420等。
可以用于本发明实践的优选的抗氧化剂在下面与它们化学性质的简要描述一起列出。
抗氧化剂的说明
  商品名   说明
  AX  15   硫代二亚乙基-双(3，5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸酯)
  BHT   2，6-二叔丁基羟基甲苯
  丁基化DPA   丁基化(45％)辛基化(19％)的二苯胺
  Naugalube APAN   辛基化的苯基-α-萘胺
  Naugalube 438L   一-、二-和三壬基化的DPA
  Naugalube 531   3，5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸C7-C9支化烷基酯
  Naugalube 640   丁基化(30％)辛基化(24％)的二苯胺
本发明的液压流体的基础油和抗氧化剂可以与其它常用于液压流体和其它工业流体中的添加剂结合使用，这些结合物事实上可以对改进所述流体的所需性能提供协同效应，如改进的沉积物控制、抗磨损、摩擦、抗氧化、低温和类似性能。用于液压流体的典型添加剂包括分散剂、清净剂、防锈剂、抗磨剂、消泡剂、摩擦改进剂、密封溶胀剂、破乳剂、VI改进剂和倾点下降剂。
分散剂的实例包括聚异丁烯琥珀酰亚胺、聚异丁烯琥珀酸酯、Mannich碱无灰分散剂等。
清净剂的实例包括金属烷基酚盐、硫化的金属烷基酚盐、金属烷基磺酸盐、金属烷基水杨酸盐等。
抗磨添加剂的实例包括有机硼酸酯、有机亚磷酸酯、有机含硫化合物、二烷基二硫代磷酸锌、二芳基二硫代磷酸锌、硫磷化烃等。
摩擦改进剂的实例包括脂肪酸酯和酰胺、有机钼化合物、二烷基硫代氨基甲酸钼、二烷基二硫代磷酸钼等。
消泡剂的实例是聚硅氧烷等。防锈剂的实例是聚氧化烯多元醇等。VI改进剂的实例包括烯烃共聚物和分散剂型烯烃共聚物等。倾点下降剂的实例是聚甲基丙烯酸酯等。
当组合物包含这些添加剂时，通常以满足以下条件的量将它们掺混入基础油中，即其中的添加剂有效提供它们的正常附带功能。这些添加剂的代表性的有效量如下所示：
  宽范围   优选的
  组成   wt％   wt％
  V.I.改进剂   1-12   1-4
  缓蚀剂   0.01-3   0.01-1.5
  氧化抑制剂   0.01-5   0.01-1.5
  分散剂   0.1-10   0.1-5
  润滑油流动改进剂   0.01-2   0.01-1.5
  清净剂和防锈剂   0.01-6   0.01-3
  倾点下降剂   0.01-1.5   0.01-0.5
  消泡剂   0.001-0.1   0.001-0.01
  抗磨剂   0.001-5   0.001-1.5
  密封溶胀剂   0.1-8   0.1-4
  摩擦改进剂   0.01-3   0.01-1.5
  基础油   余量   余量
当使用其它添加剂时，虽然不是必须的，但是可能希望制备添加剂浓缩物，该添加剂浓缩物包含本发明主题添加剂的浓缩溶液或分散体，这样可以将数种添加剂同时添加到基础油中以形成液压流体组合物。所述添加剂浓缩物进入妥尔油的溶解可以通过溶剂来促进和通过在温和加热下的搅拌来促进，但是这不是必要的。通常配制所述浓缩物或添加剂包以按适当的量包含添加剂，以便当将所述添加剂包与预定量的基础润滑剂结合时提供最终制剂中的所需浓度。因此，可以将所述添加剂添加到少量基础油或其它相容性溶剂中以形成添加剂包，该添加剂包按合适的比例含有典型的大约2.5-大约90wt％，优选大约15-大约75wt％，最优选大约25-大约60wt％的添加剂累积量的活性成分，剩余部分是基础油。最终制剂通常可以使用大约1-20wt％的添加剂包，剩余部分是基础油。
在此表示的所有重量百分数(除非另有说明)基于添加剂的活性成分(AI)含量、和/或基于任何添加剂包或制剂的总重量，该总重量将是每种添加剂的AI重量加上全部油或稀释剂重量的总和。
一般而言，本发明的优选的液压流体组合物以大约0.01-大约30wt％的浓度包含添加剂。基于该组合物的总重量，大约0.01-大约10wt％的添加剂浓度范围是优选的。更优选的浓度范围为大约0.2-大约5wt％。
本发明的优点和重要的特征将通过以下实施例而更加显而易见。
实施例
在此使用的植物油的脂肪酸分布的描述在表1中给出。环氧化植物油和它们的碘值(不饱和度)的描述列于表2中。在实施例中，所使用的清净剂是400TBN无定形高碱性磺酸钙(Calcinate C400CLR)、300TBN无定形高碱性磺酸钙(Calcinate C300R)、400TBN结晶高碱性磺酸钙(Calcinate C400W)和高碱性羧酸钙(OBC)，所使用的抗氧化剂是壬基化二苯胺(Naugalube 438L)、3，5-二叔丁基-4-羟基-氢化肉桂酸C7-C9支化烷基酯(Naugalube 531)、烷基化苯基-α-萘胺(Naugalube APAN)和tolutriazole衍生物(金属钝化剂)，所使用的EP/AW添加剂是二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)、硫化脂肪酸(RC 2515)和单油酸甘油酯(GMO)。
表1
植物油和酯的说明
  名称   说明   C16-0   C18-0   C18-1   C18-2   C18-3   C22-1   其它
  SO   豆油   10   2   29   51   7   1
  CO1   低芥酸菜籽油   5   2   61   21   9   2
  CO2   低芥酸菜籽油，高油酸的   4   2   85   7   2
  CO3   低芥酸菜籽油   60   32
  HEAR1   高芥酸菜籽油   51   49
  HEAR2   高芥酸菜籽油   45   55
  OTE   树脂酸2-乙基己酯   100
  POE   三羟甲基丙烷癸酸酯   100
C16-0是棕榈酸。
C18-0是硬脂酸。
C18-1是油酸。
C18-2是亚油酸。
C18-3是亚麻酸。
C22-1是芥酸。
表2
环氧化植物油的说明
  名称   说明   环氧乙烷氧(％)   碘值
  ESO   环氧化豆油   7.0   1.6
  ELO   环氧化亚麻籽油   -   -
  ECO   环氧化低芥酸菜籽油   5.6   4.5
  EOTE   环氧化树脂酸2-乙基己酯   4.7   2.5
在以下实施例中使用各种标准试验方法。这些试验方法包括：加压差示扫描量热法(PDSC)，ASTM D6186；破乳化性，ASTM D1401；四球磨损，ASTM D2266；四球EP，ASTM D4172；水解稳定性，ASTM D2619；旋转弹氧化(RBOT)或旋转压力容器氧化试验(RPVOT)，ASTM D2272；和涡轮机油稳定性试验(TOST)，ASTM D943。
对各种基准植物油和合成酯相对它们的环氧化油的稳定性对比进行测量并且将这种数据列于表3中(实施例1-9)。
表3
植物油、环氧化植物油、合成酯和环氧化合成酯的性能
  实施例名称说明   1HEAR2菜籽油   2CO3低芥酸菜籽油   3CO2低芥酸菜籽油   4ECO低芥酸菜籽油   5ESO豆油   6ELO亚麻籽油   7OTE树脂酸辛酯   8POE1TMP癸酸酯   9EOTE树脂酸辛酯
  环氧化18:0硬脂酸(％)18:1油酸(％)18:2亚油酸(％)18:3亚麻酸(％)20:1芥酸(％)粘度@40C(cSt)粘度@100C(cSt)粘度指数分子量闪点，COC(C)倾点，(C)％环氧乙烷氧碘值(mgKOH/g)ASTM D1401乳液特性油层，mL水层，mL乳液，mL分离时间，minASTM D2619水解稳定性酸值变化，mgKOH/g水的总酸度，mgKOH铜条重量变化，mg/cm2铜条外观   N11315165145102131000310-12-10640400150.080.14-0.041b   N-602010358.02131000340-20-11140400150.030.460.01b   N2857--449.31991000321-12-9241390300.010.350.01a   Y-602010----1000----0334730-0.13.0-0.12c   Y326515-16119.21361000290-37203644300.153.350.01b   Y5171655-26925.61231000290-5930080300.021.630.01b   N-28199-7.92.6184400158-48--4040015-0.110.67-0.11b   N-----19.84.4136-258-57--40400200.970.280.02a   Y-28199-204.4134420220-214.7340400100.171.79-0.12a
表3(续)
  实施例名称说明   1HEAR2菜籽油   2CO3低芥酸菜籽油   3CO2低芥酸菜籽油   4ECO低芥酸菜籽油   5ESO豆油   6ELO亚麻籽油   7OTE树脂酸辛酯   8POE1TMP癸酸酯   9EOTE树脂酸辛酯
  不溶物，％粘度变化@40C，％ASTM D6186(PDSC)OIT(min)温度ASTM D2272(RPVOT)弹内寿命，(min)ASTM D943(TOST)达到TAN时间，TAN＝2.0mgKOH/g(h)ASTM D4172四球磨损试验试验温度，C试验持续时间，hr试验载荷，kg锭子速度，rpm平均磨痕直径，mmASTM D892起泡趋势序列I(5min吹气/10min沉积)，ml/ml序列II(5min吹气/10min沉积)，ml/ml序列III(5min吹气/10min沉积)，ml/ml   0.02-0.881613016＜5007511200400.7010/00/00/0   0.060.922213018＜5007511200400.670/00/00/0   0.050.641613016＜5007511200400.630/00/00/0   0.14-85.156180----------   0.07-0.6981802214077511200400.92130/0180/040/0   0.5616.4924155266637511200400.95590/0400/0510/0   0.037.03613015＜5007511200400.850/00/00/0   0.01.27618067＜5007511200400.590/00/00/0   0.070.93701551841197511200400.7640/00/040/0
实施例1-3
实施例1-3证实在PDSC、RPVOT和TOST试验中典型的植物油(高芥酸菜籽油、低芥酸菜籽油和高油酸低芥酸菜籽油)的差的氧化稳定性。
实施例4-6
实施例4-6证实在PDSC、RPVOT和TOST试验中典型的环氧化植物油(低芥酸菜籽油、豆油和亚麻籽油)的优异的氧化稳定性。
实施例7
实施例7证实在PDSC、RPVOT和TOST试验中基于树脂酸辛酯的合成酯OTE的氧化稳定性显著地低于实施例9中的它的环氧化树脂酸辛酯类似物。
实施例8
实施例8证实在PDSC、RPVOT和TOST试验中基于三羟甲基丙烷癸酸酯的另一种合成酯的氧化稳定性显著地低于实施例9中的环氧化树脂酸辛酯。
实施例9
实施例9证实树脂酸辛酯在典型的工业润滑剂试验(乳液特性、四球磨损、起泡趋势、PDSC、RPVOT和TOST)中是稳定的。
在抗氧化剂存在下的各种基准植物油、环氧化植物油、酯和环氧化酯的稳定性的对比表在表4中作出(实施例10-19)
表4
含抗氧化剂的植物油、环氧化植物油、合成酯和环氧化合成酯的性能
  实施例   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19
  CO1   100.0   99.0
  CO2   100.0   99.0
  ESO   100.0   99.0
  EOTE   100.0   99.0
  ECO   100.0   99.0
  Naugalube 438LASTM D1401乳液特性油层，mL水层，mL乳液，mL分离时间，minASTM D2266四球磨损试验试验温度，C试验持续时间，hr试验载荷，kg锭子速度，rpm平均磨痕直径，mmASTM D2619水解稳定性酸值变化，mgKOH/g水的总酸度，mgKOH铜条重量变化，mg/cm2铜条外观不溶物，％粘度变化@40C，％ASTM D6186PDSC结果OIT(min)温度 40400158514015000.610.030.4601b0.060.927130   1.043370158514015000.6500.4601b09.7924130 41390308514015000.590.010.3501a0.050.6416130   1.043370158514015000.650.010.4001b0.010.4929130 03644308514015000.650.153.3501b0.07-0.698180   1.003743158514015000.880.063.0001b0.061.0726210 40400108514015000.670.171.79-0.12a0.070.9370155   1.043370108514015000.750.074.80-0.31b0.01-0.2724210 03347308514015000.78-0.13.00-0.12c0.14-85.156180   1.0---------------15210
实施例10-11
实施例10-11证实使用胺类抗氧化剂的低芥酸菜籽油(CO1)的基准氧化稳定性。
实施例12-13
实施例12-13证实使用胺类抗氧化剂的高油酸低芥酸菜籽油(CO2)的基准氧化稳定性。
实施例14-15
实施例14-15证实使用胺类抗氧化剂的环氧化豆油(ESO)的改进的氧化稳定性和破乳化性。
实施例16-17
实施例16-17证实使用胺类抗氧化剂的环氧化树脂酸辛酯(EOTE)的改进的氧化稳定性。
实施例18-19
实施例18-19证实使用胺类抗氧化剂的环氧化低芥酸菜籽油(ECO)的改进的氧化稳定性。
对于这些产品在工业流体试验中的应用，在实施例20-32(表5)中证实了在各种抗氧化剂、金属钝化剂和EP/AW添加剂的存在下树脂酸辛酯(OTE)和环氧化树脂酸辛酯(EOTE)的稳定性的对比。
表5
含合成酯和环氧化合成酯的工业油润滑剂共混物的性能
实施例 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32
EOTE       100.0   99.0   99.0   99.0   99.0   98.95   98.95   98.75   98.75   98.70
OTE   100.0   99.0   98.95
Naugalube 438L   1.0   0.50   0.50   0.50   0.50   0.50   1.00
Naugalube 531   1.0   0.50   0.50
Naugalube APAN   1.0
金属钝化剂   0.05   0.05   0.05   0.05   0.05   0.05   0.05   0.05
Calcinate C400CLR   0.20   0.20   0.20   0.20
ZDDP   0.25   0.25   0.50   0.50   0.50   0.50   0.50   0.25
ASTM D1401 乳液特性油层，mL水层，mL乳液，mL分离时间，minASTM D4172四球磨损试验试验温度，C试验持续时间，hr试验载荷，kg锭子速度，rpm平均磨痕直径，mmASTM D6186 PDSC结果OIT(min)温度ASTM D2272旋转压力容器氧化弹寿命 40400107514012000.677015518 43370107514012000.7524210- 40400157514012001.024015559 333611407514012000.7172180376 40400157514012000.6951180592 40400157514012000.84613015 4040057514012000.542213015 14066307514012000.8641180450 161054307514012000.8617180147 40373257514012000.5142180507 40400157514012000.5114180183 42380157514012000.532618015 40400307514012000.8652180458
实施例20
实施例20证实在工业流体试验中乙氧基化的树脂酸辛酯(EOTE)的基准性能。
实施例21-24
实施例21-24证实在各种胺类抗氧化剂的存在下乙氧基化的树脂酸辛酯(EOTE)的性能。在添加抗氧化剂后，氧化性PDSC、水解稳定性和RPVOT都得到改进。
实施例25-26
实施例25-26证实树脂酸辛酯(OTE)与环氧化类似物(实施例20)相比具有差的氧化性能，但是在添加抗氧化剂后获得改进的PDSC、水解稳定性和RPVOT。
实施例27-28
实施例27-28证实在典型的工业流体试验中在金属钝化剂的存在下乙氧基化的树脂酸辛酯(EOTE)的性能。在添加金属钝化剂后，PDSC和RPVOT都得到协同改进。
实施例29-30
实施例29-30证实在典型的工业流体试验中在用于EP/AW的高碱性磺酸盐和ZDDP的存在下乙氧基化的树脂酸辛酯(EOTE)的性能。在添加高碱性磺酸盐后，氧化稳定性试验(PDSC和RPVOT)以及四球磨损和乳液性能都得到协同地改进。
实施例31-32
实施例31-32证实在典型的工业流体试验中在用于EP/AW的ZDDP的存在下树脂酸辛酯(OTE)和乙氧基化树脂酸辛酯(EOTE)的性能。在添加ZDDP后，四球磨损、PDSC和RPVOT都得到协同改进。
在实施例33-40(表6)中，环氧化树脂酸辛酯EOTE在含各种抗氧化剂、金属钝化剂和EP/AW添加剂的液压流体配制剂中的稳定性的对比证实了这些产品在典型液压流体试验中的应用。
表6
含合成酯和环氧化合成酯的液压液体共混物的性能
实施例   33   34   35   36   37   38   39   40
EOTENaugalube 438L金属钝化剂Calcinate C400CLR   98.750.500.050.20   98.750.500.05   99.050.250.05   99.050.250.05   99.050.250.050.40   98.80.500.050.40   98.850.250.050.40   99.050.250.050.40
Calcinate C300R   0.20
Calcinate C400W   0.40
OBC   0.40
ZDDP   0.50   0.50   0.25   0.25   0.25   0.25   0.25
Additin RC 2515   0.25
GMO   0.20
ASTM D1401乳液特性 油层，mL水层，mL乳液，mL分离时间，minASTM D4172四球磨损试验试验温度，C试验持续时间，hr试验载荷，kg锭子速度，rpm平均磨痕直径，mmASTM D2619水解稳定性酸值变化，mgKOH/g水的总酸度，mgKOH铜条重量变化，mg/cm2铜条外观不溶物，％粘度变化@40C，％   40373257514012000.51-0.342.13-0.31a0.066.34   40400107514012000.72-0.364.38-0.32a？0.028.28   0080307514012000.700.173.530.22a0.017.35   40400157514012000.780.146.060.22a0.006.72   40400157514012000.55-0.250.11-0.11b0.081.54   40400157514012000.55-0.240.11-0.11b0.072.81   40400207514012000.500.213.090.12a0.107.40   42380157514012000.750.070.1701b0.052.01
表6(续)
实施例 33 34 35 36 37 38 39 40
  ASTM D6186(PDSC)OIT(min)温度ASTM D2272(RPVOT)弹内寿命，min 42180507 40180486 33180490 43180552 39180519 64180519 21180466 22180437
*1a-没有小孔、蚀刻或结垢(scaling)；腐蚀1b-没有小孔、蚀刻或结垢，中等变暗；2a-没有小孔、蚀刻或结垢，重度变暗。
实施例33-36
实施例33-36证实在典型的液压流体试验中在用于EP/AW的各种高碱性清净剂和ZDDP的存在下乙氧基化树脂酸辛酯(EOTE)的性能。对于液压流体而言，乳液、四球磨损、水解稳定性、PDSC和RPVOT性能是可接受的。
实施例37-38
实施例37-38证实在典型的液压流体试验中(按优化浓度)在用于EP/AW的高碱性磺酸盐和ZDDP的存在下乙氧基化树脂酸辛酯(EOTE)的性能。对于液压流体而言，乳液、四球磨损、水解稳定性、PDSC和RPVOT性能是可接受的。
实施例39
实施例39证实在典型的液压流体试验中(按优化浓度)在用于EP/AW的高碱性磺酸盐和ZDDP与用于润滑性的GMO的存在下乙氧基化树脂酸辛酯(EOTE)的性能。对于液压流体而言，乳液、四球磨损、水解稳定性、PDSC和RPVOT性能是可接受的。
实施例40
实施例40证实在典型的液压流体试验中(按优化浓度)在用于EP/AW的高碱性磺酸盐和硫化烯烃的存在下乙氧基化树脂酸辛酯(EOTE)的性能。对于液压流体而言，乳液、四球磨损、水解稳定性、PDSC和RPVOT性能是可接受的。
已经特别参考本发明的优选实施方案对本发明进行了详细描述，但是应该理解的是可以在本发明的精神和范围内作出改变和修改。

Claims (20)

1.包含环氧化植物油和至少一种抗氧化剂的可生物降解的工业流体。
2.权利要求1的可生物降解的工业流体，其中所述至少一种抗氧化剂选自烷基化二苯胺，N-烷基化苯二胺、仲二芳基胺、受阻酚类化合物和油溶性铜化合物。
3.权利要求1的可生物降解的工业流体，其中所述工业流体还包含添加剂以改进所述流体的沉积物控制、抗磨损、摩擦、抗氧化、低温和其它性能。
4.权利要求3的可生物降解的工业流体，其中所述添加剂选自分散剂、清净剂、防锈剂、抗磨剂、消泡剂、摩擦改进剂、密封溶胀剂、破乳剂、VI改进剂和倾点下降剂。
5.权利要求3的可生物降解的工业流体，其中所述添加剂的浓度为大约0.1-大约30wt％。
6.权利要求1的可生物降解的工业流体，其中所述工业流体是液压流体。
7.包含环氧化合成酯和至少一种抗氧化剂的可生物降解的工业流体。
8.权利要求7的可生物降解的工业流体，其中所述合成酯的烷基结构部分包含含1-8个碳原子的烷基结构部分。
9.权利要求7的可生物降解的工业流体，其中所述至少一种抗氧化剂选自烷基化二苯胺，N-烷基化苯二胺、仲二芳基胺、受阻酚类化合物和油溶性铜化合物。
10.权利要求7的可生物降解的工业流体，其中所述工业流体还包含添加剂以改进所述流体的沉积物控制、抗磨损、摩擦、抗氧化、低温和其它性能。
11.权利要求10的可生物降解的工业流体，其中所述添加剂选自分散剂、清净剂、防锈剂、抗磨剂、消泡剂、摩擦改进剂、密封溶胀剂、破乳剂、VI改进剂和倾点下降剂。
12.权利要求10的可生物降解的工业流体，其中所述添加剂的浓度为大约0.1-大约30wt％。
13.权利要求7的可生物降解的工业流体，其中所述工业流体是液压流体。
14.权利要求7的可生物降解的工业流体，其中所述环氧化合成酯是妥尔油酯，其包含含1-大约8个碳原子的烷基结构部分。
15.改进工业流体的氧化稳定性的方法，包括将环氧化合成酯用作所述工业流体的基础油，其中所述酯与至少一种抗氧化剂结合使用。
16.权利要求15的方法，其中所述环氧化合成酯是妥尔油酯，其包含1-大约8个碳原子的烷基结构部分。
17.权利要求15的方法，其中所述至少一种抗氧化剂选自烷基化二苯胺，N-烷基化苯二胺、仲二芳基胺、受阻酚类化合物和油溶性铜化合物。
18.权利要求15的方法，其中将添加剂添加到所述基础油中以改进所述流体的沉积物控制、抗磨损、摩擦、抗氧化、低温和其它性能。
19.权利要求18的方法，其中所述添加剂选自分散剂、清净剂、防锈剂、抗磨剂、消泡剂、摩擦改进剂、密封溶胀剂、破乳剂、VI改进剂和倾点下降剂。
20.权利要求15的方法，其中所述工业流体是液压流体。
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