CN101809130A - 二冲程汽油发动机润滑剂 - Google Patents

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Abstract

润滑油，其包含：具有规定碳类型的基础油，小于5wt％的烃溶剂和清净剂/分散剂添加剂包，其中所述润滑油在100℃下的调和物运动粘度为6.5mm2/s或更大，低温流动性良好，且排烟指数高。还有，类似的润滑油，其使用由含蜡原料制成的基础油制备，或包含具有低Noack挥发度的基础油和降倾点调和组分或具有高粘度指数的基础油。此外，满足对于二冲程汽油发动机润滑剂的要求的润滑基础油。

Description

二冲程汽油发动机润滑剂
发明领域
本发明涉及需要减少量的烃溶剂的改进的二冲程汽油发动机润滑剂组合物。
发明背景
二冲程发动机与四冲程发动机相比具有三个重要的优势：
●二冲程发动机没有阀门，这简化了它们的构造并减轻了它们的重量。
●二冲程发动机每次运行点火一次，而四冲程发动机每隔一次运行点火一次。这赋予了二冲程发动机显著的功率激发。
●二冲程发动机能在任何方向上工作，这在如链锯之类的东西中非常重要。标准的四冲程发动机可能具有流油的问题，除非它是直立的，且解决该问题会增加发动机的复杂性。
二冲程发动机有至少三种潜在的劣势：
●二冲程发动机几乎不会如四冲程发动机那样长时间持续。缺乏专门的润滑系统意味着二冲程发动机的部件磨损得更快。
●二冲程汽油发动机润滑剂是昂贵的，且每加仑汽油需要约4盎司润滑剂。若在汽车中使用二冲程发动机的话，每1000英里将会消耗约1加仑润滑剂。
●二冲程发动机产生大量污染，包括来自二冲程汽油发动机润滑剂的燃烧的烟和通过废气口排出的泄漏的二冲程汽油发动机润滑剂。
大多数二冲程汽油发动机润滑剂由低沸点烃溶剂和SAE40矿物基础油配制而成。其它的使用酯基础油而不使用低沸点溶剂以减少潜在的危险并使烟状排放物最小化，然而这些润滑剂不具有非常良好的氧化稳定性。其它的使用具有改进的低温性质的聚α烯烃基础油。聚α烯烃和酯基础油供应受限且非常昂贵。包含价廉的基础油且满足由标准设立组织设立的要求的改进的二冲程汽油发动机润滑剂组合物是希望的。也希望这些润滑剂组合物具有减少的烃溶剂含量、减少的发动机磨损和减少的污染。也希望二冲程汽油发动机润滑剂组合物具有良好的低温性能、良好的汽油混溶性和高氧化稳定性。也希望二冲程汽油发动机润滑剂组合物具有更高的闪点和降低的可燃性。也希望二冲程汽油发动机润滑剂组合物能够使用聚乙烯塑料来制造，以减少废塑料环境污染。
发明概述
本发明提供了润滑油，其包含：
a.基础油馏分，该基础油馏分具有：
i.连续的碳原子数；
ii.在约1.5和约3.5mm2/s之间的100℃下的运动粘度；
iii.在约90wt％和约97wt％之间的链烷属碳；
iv.在约3wt％和约10wt％之间的环烷属碳；
v.小于0.01wt％的芳族碳；
b.基于全部润滑油小于约5wt％的最大沸点小于250℃的烃溶剂；和
c.基于全部润滑油约1wt％-约25wt％的清净剂/分散剂添加剂包；
其中所述润滑油在100℃下的调和物运动粘度为6.5mm2/s或更大，在-25℃下良好的低温流动性，且排烟指数大于65。
本发明还提供了润滑油，其包含：
a.由含蜡原料制成的基础油；和
b.基于全部润滑油小于约5wt％的最大沸点小于250℃的烃溶剂；其中所述润滑油的调和物运动粘度为6.5mm2/s或更大，在-25℃下良好的低温流动性，且排烟指数大于65。
本发明还提供了润滑油，其包含：
a.基础油，其运动粘度在1.5和4.0mm2/s之间且Noack挥发度小于Noack挥发度因子(1)＝160-(40×100℃下的运动粘度)；和
b.降倾点调和组分；
其中所述润滑油在100℃下的的调和物运动粘度为6.5mm2/s或更大，在-25℃下良好的低温流动性，且排烟指数大于65。
本发明还提供了润滑油，其包含：
a.基础油馏分，该基础油馏分具有：
i.小于-8℃的倾点；
ii.至少为1.5mm2/s的100℃下的运动粘度；和
iii.大于由以下公式计算的量的粘度指数：22×Ln(100℃下的运动粘度)+132；
b.基于全部润滑油小于约5wt％的最大沸点小于250℃的烃溶剂；
c.基于全部润滑油组合物约1wt％-约25wt％的清净剂/分散剂添加剂包；
其中所述润滑油在100℃下的调和物运动粘度为6.5mm2/s或更大，在-25℃下良好的低温流动性，且排烟指数大于65。
本发明还提供了润滑油，其包含：
a.费托衍生的基础油；
b.基于全部润滑油小于约5wt％的最大沸点小于250℃的烃溶剂；和
c.清净剂/分散剂添加剂包；其中所述润滑油满足根据日本汽车标准JASO M345：2003C类或D类对在二冲程汽油发动机中使用的润滑油的要求。
本发明还提供了润滑油，其包含降倾点调和组分；其中所述润滑油满足根据日本汽车标准JASO M345：2003对在二冲程汽油发动机中使用的润滑油的要求。
本发明还提供了润滑油，其基本上由以下物质组成：
a.基于全部润滑油在20wt％和70wt％之间的一种或多种基础油馏分，该基础油馏分具有：
i.连续的碳原子数；
ii.在约1.5和约3.5mm2/s之间的100℃下的运动粘度；
iii.在约90wt％和约97wt％之间的链烷属碳；
iv.在约3wt％和约10wt％之间的环烷属碳；
v.小于0.01wt％的芳族碳；
b.基于全部润滑油在0.5和25wt％之间的降倾点调和组分；
c.基于全部润滑油小于约5wt％的最大沸点小于250℃的烃溶剂；
d.基于全部润滑油约1-约25wt％的清净剂/分散剂添加剂包；
e.基于全部润滑油约1-约50wt％的抑烟剂；和
f.基于全部润滑油小于0.1wt％的降倾点剂；且
其中所述润滑油在100℃下的调和物运动粘度为6.5mm2/s或更大，在-25℃下良好的低温流动性，且排烟指数大于65。
附图简述
图1显示了100℃下的运动粘度对以wt％计的Noack挥发度的曲线，提供了用于计算wt％Noack挥发度上限的公式：
Noa ck挥发度因子(1)＝160-40×(100℃下的运动粘度)，和
Noack挥发度因子(2)＝900×(100℃下的运动粘度)-2.8-15，其中在第二个公式中，100℃下的运动粘度以-2.8的幂指数升高。
发明详述
为了运行二冲程汽油发动机，曲柄轴箱中盛有二冲程汽油发动机润滑剂与燃料的混合物。在二冲程发动机中，曲柄轴箱用作增压室以迫使空气/燃料进入气缸，所以它不能盛有类似于在四冲程发动机中使用的高粘度油的高粘度油。相反，将专门的二冲程汽油发动机润滑剂混合在燃料中以润滑曲柄轴、连接杆和气缸壁。
二冲程汽油发动机润滑剂与燃料的推荐混合比例由发动机制造商规定。用于二冲程汽油发动机中的燃料是本领域技术人员公知的且通常含有主要部分的通常为液体的燃料例如烃类石油蒸馏物燃料，例如由ASTM D4814-07定义的火花点火发动机燃料，或由ASTM D439-89定义的马达汽油。这些燃料也能含有非烃类物质，例如醇、醚、有机硝基化合物等。例如，甲醇、乙醇、乙醚、甲乙醚、硝基甲烷，且在本发明范围内的这些燃料是衍生自植物源和矿物源例如玉米、软枝草、α页岩和煤的液体燃料。这样的燃料混合物的例子是汽油与乙醇的组合、柴油机燃料与醚的组合、汽油与硝基甲烷的组合等。在一个实施方案中，所述燃料是无铅汽油。
二冲程汽油发动机润滑剂以约20-250重量份燃料每1重量份润滑油、更通常约30-100重量份燃料每1重量份润滑剂的量与燃料混合使用。
二冲程汽油发动机润滑剂必须满足由标准设立组织设立的要求，包括日本汽车标准JASO M345：2003和国际标准ISO 13738：2000(E)。这两种标准的要求概括于下表中。
表I
Figure GPA00001078565900051
以上要求表中的各指数通过将JATRE-1油取为具有值100而测定。C类应用于被称为低烟型油的油，该低烟型油具有优异的排烟性能和废气系统堵塞倾向。D类应用于当发动机热时清净性比C类的油更好的油。ISO标准中的B、C和D类的油全都具有最大0.18wt％的硫酸盐灰分含量。硫酸盐灰分可根据ISO 3987或ASTM D874-00来测定。
此外，希望这些润滑剂在它们被用于面临低温的条件中时具有良好的低温流动性。低温流动性通过在-10℃、-25℃和-40℃的规定温度下确定由ASTM D2983-04a测定的布氏粘度而进行测量。在本公开内容中，当被测试的油具有约7500mPa.s或更低的布氏粘度时，定义为在这些测量温度之一下具有“良好的低温流动性”。例如，在-10℃下良好的低温流动性意味着该油在-10℃下具有约7500mPa.s或更低的布氏粘度。在-25℃下良好的低温流动性意味着该油在-25℃下具有约7500mPa.s或更低的布氏粘度；和在-40℃下良好的低温流动性意味着该油在-40℃下具有约7500mPa.s或更低的布氏粘度。
此外，希望这些润滑剂在-10℃和/或-25℃的温度下通过由ASTMD4682-87(2002再颁)进行的混溶性测试。
所述二冲程汽油发动机润滑剂组合物特别适合作为喷油器油或在至多150∶1的燃料∶润滑剂混合比例之下与合适的燃料例如在化油过的、电动燃料喷入的和直接燃料喷入的二冲程发动机(包括舷外马达、雪橇马达、摩托车、摩托自行车、ATV、高尔夫装载车、割草机、链锯、绳修剪器等)中的汽油混合。
基础油
在二冲程汽油发动机润滑剂组合物中使用的润滑剂基础油衍生自基本上链烷属的含蜡原料。术语“基本上链烷属的”意味着含有高含量，通常大于40wt％的正链烷烃。一些基本上链烷属的含蜡原料可具有例如大于50wt％或大于75wt％的正链烷烃。基本上链烷属的含蜡原料的一个实例是在费托工艺中产生的蜡。另一个实例是高度精炼的疏松石蜡。
费托蜡可由公知方法得到，例如商业的浆相费托工艺、商业的
Figure GPA00001078565900062
中间蒸馏物合成(SMDS)工艺，或通过非商业的先进气体转化(AGC-21)工艺得到。这些工艺的细节和其它内容在以下专利中有述，例如，EP-A-776959、EP-A-668342、美国专利号4,943,672、5,059,299、5,733,839和RE39073；和美国公布申请号2005/0227866、WO-A-9934917、WO-A-9920720和WO-A-05107935。所述费托合成产物通常包含具有1-100或甚至多于100个碳原子的烃，且通常包括链烷烃、烯烃和含氧产物。费托是生成包括费托蜡在内的清洁的替代烃产物的可行方法。
疏松石蜡可以通过润滑油馏分的加氢裂化或溶剂精炼从常规的石油衍生的原料中获得。一般地，由对这些方法之一制备的原料进行溶剂脱蜡来回收疏松石蜡。通常优选加氢裂化，因为加氢裂化也会将氮含量降至低值。就衍生自溶剂精炼油的疏松石蜡而言，也可用脱油来降低氮含量并提高粘度指数。疏松石蜡的加氢处理可用来降低氮和硫含量。疏松石蜡具有非常高的粘度指数，取决于油含量和制备疏松石蜡的原料，通常为约140-200。因此，疏松石蜡适用于制备在二冲程汽油发动机润滑剂中使用的基础油。
在一个实施方案中所述含蜡原料具有小于25ppm的氮和硫的总量。通过熔融所述含蜡原料然后按照ASTM D4629-02进行氧化燃烧和化学发光检测来测定氮。在并入本文的美国专利6503956中进一步描述了该测试方法。通过熔融所述含蜡原料然后按照ASTM D5453-00进行紫外荧光来测定硫。在并入本文的美国专利6503956中进一步描述了该测试方法。
含蜡样品中的正构链烷烃(正链烷烃)的测定使用能够测定单独的C7-C110正链烷烃含量的检测限为0.1wt％的方法来进行。所使用的方法在本公开内容下文中有述。
在不远的将来，随着大规模费托合成工艺投入生产，含蜡原料预期是大量的和相对有成本竞争力的。由这些含蜡原料制成的费托衍生的基础油，和因此包含它们的所述二冲程汽油发动机润滑剂，将比用其它合成油例如聚α烯烃或酯类制成的润滑剂便宜。术语“费托衍生的”或“FT衍生的”是指所述产物、馏分或原料源自于费托工艺的某一阶段或者在某一阶段通过费托工艺生产。费托工艺的原料可来自多种烃质资源，包括生物质、天然气、页岩油、石油、市政废物、这些的衍生物和它们的组合。由费托工艺制备的合成原油包含多种固态、液态和气态烃的混合物。在润滑基础油范围内沸腾的那些费托产物含有高比例的蜡，这使得它们成为加工成基础油的理想候选者。因此，费托蜡代表了用于制备高品质基础油的优异原料。在室温下费托蜡通常为固体，并因此展现出差的低温性质，例如倾点和浊点。然而，该蜡经过加氢异构化后，可制备具有优异的低温性质的费托衍生的基础油。适宜的加氢异构化脱蜡方法的一般描述可见引入本文的美国专利号5,135,638和5,282,958和美国专利申请20050133409。
通过使所述含蜡原料与加氢异构化催化剂在处于加氢异构化条件下的异构化区域中接触来实施加氢异构化。加氢异构化催化剂优选包含择形中等孔尺寸分子筛、贵金属加氢组分和耐高温氧化物载体。该择形中等孔尺寸分子筛优选选自SAPO-11、SAPO-31、SAPO-41、SM-3、ZSM-22、ZSM-23、ZSM-35、ZSM-48、ZSM-57、SSZ-32、菱钾沸石、镁碱沸石和它们的组合。在一个实施方案中使用SAPO-11、SM-3、SSZ-32、ZSM-23、ZSM-48和它们的组合。在一个实施方案中所述贵金属加氢组分是铂、钯或它们的组合。
加氢异构化条件取决于所使用的含蜡原料、所使用的加氢异构化催化剂、该催化剂是否被硫化、所希望的收率和所希望的基础油的性质。一个实施方案的加氢异构化条件的实例包括：温度为260-约413℃(500-约775°F)，总压为15-3000psig，或50-1000psig；氢气与原料的比例为约2-30MSCF/bbl，约4-20MSCF/bbl(约712.4-约3562升H2/升油)，约4.5或5至约10MSCF/bbl，或约5-约8MSCF/bbl。通常，氢气可与产物分开并再循环到该异构化区域中。注意10MSCF/bbl的原料比等价于1781升H2/升原料。通常，氢气将与产物分开并再循环到该异构化区域中。
任选地，可加氢精制通过加氢异构化脱蜡生产的基础油。该加氢精制可发生在一个或多个步骤，可在将该基础油分馏为一种或多种馏分之前或之后进行。加氢精制意图通过除去芳族化合物、烯烃、有色体和溶剂来改进产品的氧化稳定性、UV稳定性和外观。对加氢精制的概述可参见引入本文的美国专利No.3,852,207和4,673,487。可能需要加氢精制步骤来将基础油中的烯烃的重量百分比减少至小于10，小于5或2，小于1，小于0.5和小于0.05或0.01。也可能需要加氢精制步骤来将芳族化合物的重量百分比减少至小于0.3或0.1，小于0.05，小于0.02，和在某些实施方案中甚至小于0.01。
任选地，由加氢异构化脱蜡所产生基础油可以用吸附剂例如铝土矿或粘土来处理以除去杂质并改进颜色和生物降解能力。
因为所述基础油由含蜡原料制成，所以所述基础油具有连续的碳原子数。“连续的碳原子数”是指该基础油的烃分子通过连续的碳原子数而彼此不同，这是因为含蜡原料也具有连续的碳原子数。例如，在费托烃合成反应中，碳原子的来源是CO和每次增加一个碳原子而构成烃分子。石油衍生的含蜡原料也具有连续的碳原子数。与基于PAO的油相比，所述基础油的分子具有更线性的结构，包含具有短支链的相对长的主链。PAO的经典教科书描述是星形分子，并特别是十三烷(tridecane)，它被图示为连接在一个中心点上的三个癸烷分子。尽管星形分子是理论上的，无论如何PAO分子具有比构成该公开内容中使用的基础油的烃分子更少且更长的支链。在另一个实施方案中，该具有连续的碳原子数的基础油也具有小于10wt％的通过n-d-M测得的环烷属碳。
在一个实施方案中，所述润滑基础油被分离成馏分，从而所述馏分中的一种或多种具有的倾点小于0℃，小于-9℃，小于-15℃，小于-20℃，小于-30℃，或小于-35℃。通过ASTM D5950-02测量倾点。所述润滑基础油被任选地分馏成不同粘度等级的基础油。在本公开内容的上下文中“不同粘度等级的基础油”被定义为在100℃下的运动粘度彼此相差至少0.5mm2/s的两种或更多种基础油。运动粘度使用ASTM D445-06来测量。使用减压蒸馏单元来进行分馏以得到具有预选沸程的馏分。馏分之一可以是蒸馏底部产物。
在一个实施方案中所述基础油馏分具有小于0.01wt％的芳族碳和大于约90wt％的链烷属碳。其余的wt％碳是环烷属碳。根据ASTMD3238-95(2005)通过n-d-M分析来测定Wt％芳族碳、wt％链烷属碳和wt％环烷属碳。在一个实施方案中，wt％链烷属碳在约90wt％和约97wt％之间，和wt％环烷属碳在约3wt％和约10wt％之间。
在一个实施方案中，所述润滑基础油馏分的粘度指数将是高的。它们将通常具有大于28×Ln(100℃下的运动粘度)+80的粘度指数。在一个实施方案中，它们将具有大于28×Ln(100℃下的运动粘度)+95的粘度指数。例如，2.5mm2/s的油将具有大于106、任选大于121的粘度指数；和12mm2/s的油将具有大于150、任选大于165的粘度指数。
在另一个实施方案中，所述基础油的倾点低于-8℃，100℃下的运动粘度至少为1.5mm2/s，和粘度指数大于由公式22×Ln(100℃下的运动粘度)+132计算的量。在该实施方案中，例如，在100℃下运动粘度为2.5mm2/s的油将具有大于152的粘度指数。具有这些性质的基础油描述于美国专利公布US20050077208中。本公开内容的公式中，术语“Ln”是指以e为底的自然对数。用来测量粘度指数的测试方法是ASTMD2270-04。
所述基础油馏分在100℃下的运动粘度在约1.3和25mm2/s之间。在一个实施方案中，所述基础油馏分在100℃下的运动粘度在约1.5和约3.5mm2/s之间。在另一个实施方案中，所述基础油馏分的运动粘度在约1.8和约3.2mm2/s之间。
在一个实施方案中，所述基础油馏分提供了极好的氧化稳定性、低Noack挥发度，以及合意的添加剂溶解度和弹性体相容性。所述基础油馏分具有的烯烃wt％小于10，小于5，小于1，小于0.5，或小于0.05或0.01。所述基础油馏分具有的芳族化合物的wt％小于0.1，小于0.05或小于0.02。
“牵引系数”是一个内在的润滑剂性能指标，以摩擦力F与法向力N之无量纲的比值表示，其中摩擦力是一种抵抗或阻碍滑动或滚动表面间的运动的机械力。牵引系数可用PCS仪器有限公司的MTM牵引测量系统来测定，该系统配有一个直径19mm的抛光球(SAE AISI 52100钢)，其与一个直径46mm的平坦抛光圆盘(SAE AISI 52100钢)成220度角。钢球和圆盘独立地在以下条件下测量：3米/秒的平均滚动速度，滑动与滚动比为40％，和载荷为20牛顿。滚动比的定义为球和盘之间滑动速度差除以球和盘的平均速度，即滚动比＝(速度1-速度2)/((速度1+速度2)/2)。在一些实施方案中，当在15mm2/s的运动粘度和40％的滑动与滚动之比下测量时，所述基础油馏分具有小于0.023、小于或等于0.021或小于或等于0.019的牵引系数。在一个实施方案中，它们具有小于由以下公式所定义的量的牵引系数：牵引系数＝0.009×Ln(运动粘度)-0.001，其中所述运动粘度在牵引系数测量过程中在2和50mm2/s之间；和其中所述牵引系数在平均3m/s的滚动速度、滑动与滚动的比例为40％和20牛顿的负载下测量。
在一个实施方案中，当在15mm2/s的运动粘度和40％的滑动与滚动之比下测量时，所述基础油馏分具有小于0.015或小于0.011的牵引系数。具有低牵引系数的这些基础油馏分的实例在2006年4月7日提交的美国专利号7,045,055和都在2006年4月7日提交的美国专利申请11/400570和11/399773中有教导。在一个实施方案中，所述基础油的牵引系数小于0.015和50wt％沸点高于565℃(1050°F)。在另一个实施方案中，所述基础油的牵引系数小于0.011和由ASTM D6352-04测定的50wt％沸点高于582℃(1080°F)。
在一些实施方案中，具有低牵引系数的异构化的基础油还显示了独特的支化性质(由NMR测定)，包括支化指数小于或等于23.4，支化接近度大于或等于22.0，和游离碳指数在9和30之间。在一个实施方案中，用ASTM D 3238-95(2005再颁)用n-d-M分析测定，所述基础油具有至少4wt％的环烷属碳，在另一个实施方案中，至少5wt％的环烷属碳。制备的二冲程汽油发动机润滑剂包含低牵引系数的基础油馏分，从而提供了降低的发动机磨损。
在一些实施方案中，当所述润滑油的润滑剂基础油馏分中烯烃和芳族化合物含量显著低时，所选择的基础油馏分的氧化器BN将大于25小时，例如大于35小时或甚至大于40小时。所选择的基础油馏分的氧化器BN一般小于70小时。氧化器BN是测定基础油的氧化稳定性的简便方法。Stangeland等人在美国专利3852207中描述了所述氧化器BN测试。所述氧化器BN测试用Dornte型氧吸附装置测定氧化耐受性。参见R.W.Dornte的“白油的氧化”，工业和工程化学，第28卷，26页，1936年。通常，所述条件是在340°F下1大气压的纯氧气。结果以100g油吸收1000mlO2的小时数来报告。在所述氧化器BN测试中，每100克油使用0.8ml催化剂并且所述油中包括了添加剂包。所述催化剂是可溶的金属环烷酸盐在煤油中的混合物。所述可溶的金属环烷酸盐混合物模拟用过的曲轴箱油的平均金属分析。所述催化剂中的金属含量如下：铜＝6927ppm；铁＝4083ppm；铅＝80208ppm；锰＝350ppm；锡＝3565ppm。所述添加剂包是80毫摩尔双聚丙烯苯基二硫代磷酸锌/100克油，或大约1.1克OLOATM260。所述氧化器BN测试测定了模拟应用中的润滑基础油的响应。高值或吸收1升氧气的时间长表明氧化稳定性良好。包含具有良好氧化稳定性的基础油馏分的二冲程汽油发动机润滑剂将也具有改进的氧化稳定性。
OLOATM是奥伦特润滑油添加剂(Oronite Lubricating OilAdditive)的缩写，它是Chevr on Oronite的注册商标。
在一些实施方案中，所述一种或多种润滑基础油馏分将具有极好的可生物降解性。采用适当的加氢处理和/或吸附剂处理，它们易于通过OECD 301B振荡烧杯测试(修改的Sturm测试)生物降解。当易生物降解的基础油馏分与合适的可生物降解的添加剂(例如选择的低灰或无灰添加剂)调和时，该润滑剂将提供泄漏物在敏感区域内的快速生物降解，具有最少的不可生物降解的残余物，并将防止耗资的环境清理。
在一些实施方案中，所述一种或多种润滑基础油馏分具有低Noack挥发度。Noack挥发度通常根据ASTM D5800-05程序B测定。在一个实施方案中，所述一种或多种润滑基础油馏分具有小于100wt％的Noack挥发度。基础油的Noack挥发度通常随着运动粘度降低而增加。Noack挥发度越低，基础油和配制的油在使用中挥发的倾向就越低。
基础油的“Noack挥发度因子”是由所述基础油的运动粘度导出的经验数值。衍生自高度链烷属蜡的基础油的Noack挥发度是非常低的，且在一个实施方案中小于由以下公式所计算的量：Noack挥发度因子(1)＝160-40(100℃下的运动粘度)。公式(1)，如美国专利申请公布号2006/0201852A1中所提供的，对于在1.5和4.0mm2/s之间的运动粘度提供了在0和100之间的Noack挥发度因子。图1是根据公式(1)的Noack挥发度因子的图。在第二个实施方案中，所述一种或多种润滑剂基础油馏分的Noack挥发度小于由以下公式所计算的量：Noack挥发度因子(2)＝900×(100℃下的运动粘度)-2.8-15。公式(2)，如美国专利申请序列号11/613936中所提供的，对于在2.09和4.3mm2/s之间的运动粘度提供了在0和100之间的Noack挥发度因子。图1也包括根据公式(2)的Noack挥发度因子。对于在2.4-3.8mm2/s范围内的运动粘度，公式(2)提供的Noack挥发度因子比公式(1)提供的要低。在运动粘度为2.4-3.8mm2/s的基础油的范围内，较低的Noack挥发度因子是合意的，特别是如果该基础油要与其它可能具有较高Noack挥发度的油调和时。
可以以约1.0wt％-约20wt％的量向所述润滑剂组合物中掺入额外的基础油。这些额外的基础油的实例包括酯、酯的混合物和在美国专利号6197731中描述的混合酯、聚α烯烃、聚内烯烃、聚异丁烯、烷基化的芳族化合物例如烷基化的萘和常规的石油衍生的API II类和III类矿物油。
降倾点调和组分
所述二冲程汽油发动机润滑剂可包含降倾点调和物组分。本文使用的“降倾点调和组分”是指异构化的含蜡产物，其具有相对高的分子量且在分子中具有规定的烷基支化度，以使得它降低含有它的润滑基础油调和物的倾点。降倾点调和组分的实例公开于美国专利号6,150,577和7,053,254和专利公布号US20050247600A1中。降倾点调和组分可以是：1)异构化的费托衍生的底部产物；2)由异构化的高度含蜡的矿物油制备的底部产物，或3)由聚乙烯塑料制备的在100℃下的运动粘度至少为约8mm2/s的异构化的油。
在一个实施方案中，所述降倾点调和组分是平均分子量在600和1100之间且分子中的平均支化度在每100个碳原子6.5和10个烷基支链之间的异构化的费托衍生的减压蒸馏底部产物。通常，更高分子量的烃比更低分子量的烃更有效地用作降倾点调和组分，在一个实施方案中，在减压蒸馏单元中使用导致较高沸点的底部物料的较高的切割点来制备所述降倾点调和组分。较高的切割点也具有得到高收率的蒸馏物基础油馏分的优点。在一个实施方案中，所述降倾点调和组分是异构化的费托衍生的减压蒸馏底部产物，其具有比它要去调和的蒸馏物基础油的倾点高出至少3℃的倾点。
在一个实施方案中，为减压蒸馏底部产物的所述降倾点调和组分的沸程的10％点在约850°F-1050°F(454-565℃)之间。在另一个实施方案中，所述降倾点调和组分衍生自沸程高于950°F(510℃)的费托产物或石油产物并含有至少50wt％的链烷烃。在又一个实施方案中，所述降倾点调和组分的沸程高于1050°F(565℃)。
在另一个实施方案中，所述降倾点调和组分是异构化的石油衍生的基础油，其含有沸程高于约1050°F的物质。在一个实施方案中，所述异构化的底部物质在用作降倾点调和组分之前被溶剂脱蜡。与溶剂脱蜡后回收的油状产物相比，发现进一步在溶剂脱蜡过程中与所述降倾点调和组分分开的该含蜡产物展现了极好的改进的抑制倾点的性质。
在另一个实施方案中，所述降倾点调和组分是在100℃下的运动粘度至少约8mm2/s的由聚乙烯塑料制成的异构化的油。在一个实施方案中所述降倾点调和组分由废塑料制成。在另一个实施方案中所述降倾点调和组分由以下步骤制成，所述步骤包括：高温热解聚乙烯塑料、分离出重馏分、加氢处理该重馏分、催化异构化该加氢处理过的重馏分和收集在100℃下的运动粘度至少约8mm2/s的所述降倾点调和组分。在第三实施方案中，所述降倾点调和组分衍生自聚乙烯塑料并且沸程高于1050°F(565℃)，或甚至沸程高于1200°F(649℃)。
在一个实施方案中，所述降倾点调和组分在分子内具有6.5-10个烷基支链每100个碳原子的平均支化度。在另一个实施方案中，所述降倾点调和组分具有的平均分子量在600-1100之间。在第三实施方案中，它具有的平均分子量在700-1000之间。在一个实施方案中，所述降倾点调和组分具有在100℃下为8-30mm2/s的运动粘度，和落在在约850-1050°F之间的底部产物的沸程的10％点。在又一个实施方案中，所述降倾点调和组分具有在100℃下为15-20mm2/s的运动粘度和-8至-12℃的倾点。
在一个实施方案中，所述降倾点调和组分是在100℃下的运动粘度至少为约8mm2/s的由聚乙烯塑料制成的异构化的油。在一个实施方案中所述降倾点调和组分由废塑料制成。在另一个实施方案中所述降倾点调和组分由以下步骤制成，所述步骤包括：高温热解聚乙烯塑料、分离出重馏分、加氢处理该重馏分、催化异构化该加氢处理过的重馏分和收集在100℃下的运动粘度至少约8mm2/s的所述降倾点调和组分。在第三实施方案中，衍生自聚乙烯塑料的所述降倾点调和组分的沸程高于1050°F(565℃)，或甚至沸程高于1200°F(649℃)。
添加剂和添加剂包
在配制二冲程油汽油发动机润滑剂过程中可使用各种清净剂/分散剂添加剂包来与基础油混合。无灰的、低灰的或含灰的添加剂可用于此目的。
合适的无灰添加剂包括聚酰胺、烯基琥珀酰亚胺、硼酸改性的烯基琥珀酰亚胺、酚类胺和琥珀酸酯衍生物或这些添加剂中的任何两种或更多种的组合。
低灰添加剂包的实例包括：(i)以0.2-5wt％的量存在于润滑油中的聚异丁烯基(Mn为400-2500)琥珀酰亚胺或另一种油溶性的、丙烯酸改性的、含氮的润滑油分散剂；和(ii)金属的酚盐、磺酸盐或水杨酸盐油溶性的清净剂添加剂。在一个实施方案中，所述油溶性的清净剂添加剂是以0.1-2wt％的量存在于所述润滑油中的总碱值为200或更小的中性的金属清净剂或高碱性的金属清净剂。在该实施方案中，所述金属是钙、钡或镁。中性的水杨酸钙是一个实例，并可以以约0.5-1.5wt％的量存在于所述润滑油中。
聚酰胺清净剂/分散剂添加剂，例如常用的四亚乙基五胺异硬脂酸盐，可以通过脂肪酸与聚亚烷基聚胺反应来制备，如美国专利号3169980所述，将其全文并入本说明书中供参考，仿佛其被全文引入一样。这些聚酰胺可含有可测量的量的由直链聚酰胺经在升高的温度下连续加热而内缩合而生成的环状咪唑啉。另一种有用种类的聚酰胺添加剂由聚亚烷基聚胺与C19-C25 Koch酸根据R Hartle等人在JAOCS，57(5)：156-59(1980)中描述的程序来制备。
烯基琥珀酰亚胺通过逐步的程序来生成，其中烯烃，例如聚丁烯(MV 1200)与马来酸酐反应以生成聚丁烯基琥珀酸酐加合物，其然后与胺例如烷基胺或多胺反应以生成想要的产物。
酚类胺由公知的曼尼奇反应制备(C.Mannich和W.Krosche，Arch.Pharm.，250：674(1912))，该反应涉及聚亚烷基取代的苯酚、甲醛和聚亚烷基聚胺。
琥珀酸酯衍生物如下制备：由烯烃(例如聚丁烯类物质(例如聚丁烯))与马来酸酐反应以生成聚丁烯基琥珀酸酐加合物，其进一步与多元醇例如季戊四醇反应，给出想要的产物。
合适的含灰清净剂/分散剂添加剂包括碱土金属(例如镁、钙、钡)的磺酸盐、磷酸盐或酚盐或此类添加剂的任何两种或更多种的组合。
上述清净剂/分散剂添加剂可以以基于本文所述的润滑剂组合物的总重量约1-约25wt％的量，更优选以约3-约20wt％的量掺入到本文所述的润滑剂组合物中。
可商购得到的二冲程润滑剂清净剂/分散剂添加剂包可以与所述基础油组合使用以生产所述二冲程汽油发动机润滑剂，例如LUBRIZOL400，LUBRIZOL 6827，LUBRIZOL 6830，LUBRIZOL 600，LUBRIZOL 606，ORONITE
Figure GPA00001078565900161
9333，ORONITE
Figure GPA00001078565900162
340A，ORONITE
Figure GPA00001078565900163
6721和ORONITE
Figure GPA00001078565900164
9357。
可根据需要将各种其它添加剂掺入到所述二冲程汽油发动机润滑剂中。这些包括：抑烟剂，例如聚丁烯或聚异丁烯(PIB)；极压添加剂，例如二烷基二硫代磷酸盐或酯；消泡剂，例如硅油；降倾点剂；防锈剂或防腐蚀剂，例如三唑衍生物、没石子酸丙酯或碱金属酚盐或磺酸盐；氧化抑制剂，例如取代的二芳基胺，吩噻嗪、受阻酚等。某些这些添加剂可以是多功能的，例如聚甲基丙烯酸酯，其可用作消泡剂以及降倾点剂。当使用降倾点剂时，其以基于全部润滑油0.005-0.1wt％之间的量使用。降倾点剂的实例是：聚甲基丙烯酸酯(PMA)；聚丙烯酸酯；聚丙烯酰胺；卤代链烷烃蜡与芳族化合物的缩合产物；羧酸乙烯酯聚合物；富马酸二烷基酯、脂肪酸乙烯基酯和烷基乙烯基醚的三聚物；和它们的混合物。
在一个实施方案中，所述抑烟剂是选自聚丁烯、聚异丁烯或聚丁烯与聚异丁烯的混合物的烯属不饱和聚合物，其数均分子量为400-2200且端位亚乙烯基含量占该聚合物中的双键总数的至少60摩尔％。这些类型的抑烟剂在EP1743932A2中有教导。这些抑烟剂的商业化的实例是BASF公司的
Figure GPA00001078565900171
1000。
易挥发的、可燃的高闪点烃溶剂例如煤油、Exxsol D80或Stoddard溶剂也能用作添加剂。Exxsol D80是初沸点至少200℃的脱芳构的脂族高闪点溶剂，其贝壳松脂丁醇值为约28(在20和40之间)，且苯胺点为73.9-79.4℃。易挥发的、可燃的高闪点烃溶剂可以以小于全部润滑油的5wt％的量加入到所述二冲程发动机润润滑剂中以使得在JASO M342-92测试中烟指数为至少75的值和/或以改进对其它添加剂的相容性和或溶解性，并改进低温性质例如粘度和汽油混溶性。在一个实施方案中，所述二冲程汽油发动机润滑剂包含低含量的溶剂，例如小于约5wt％，小于约2wt％或甚至所述全部润滑油中基本上没有最大沸点小于250℃的烃溶剂。所述二冲程汽油发动机润滑剂中的溶剂含量低减少了由挥发性有机物质挥发而产生的污染，改进了与在包装和运输中使用的弹性体的相容性并减少了可燃性风险以强化运输和存储安全性。
大多数上述添加剂可以以约0.005％-约15％或约0.005％-约6％的量掺入到所述润滑剂组合物中，wt％基于所述润滑剂组合物的总重量。在聚丁烯或聚异丁烯的情况下，所述量可以为1％-50％。在指定范围内选择的各添加剂或添加剂包的量应该不有害地影响所述润滑剂的想要的性质。由这些添加剂产生的影响可通过常规测试容易地确定。
或者，所述润滑油是由以下物质或基本上由以下物质组成的润滑油：
a.基于全部润滑油的20wt％和70wt％之间的一种或多种基础油馏分，该基础油馏分具有：
i.连续的碳原子数；
ii.在约1.5和约3.5mm2/s之间的100℃下的运动粘度；
iii.在约90wt％和约97wt％之间的链烷属碳；
iv.在约3wt％和约10wt％之间的环烷属碳；
v.小于0.01wt％的芳族碳；
b.基于全部润滑油的0.5和25wt％之间的降倾点调和组分；
c.基于全部润滑油小于约5wt％的最大沸点小于250℃的烃溶剂；
d.基于全部润滑油的约1-约25wt％的清净剂/分散剂添加剂包；
e.基于全部润滑油的约1-约50wt％的抑烟剂；和
f.基于全部润滑油小于0.1wt％的降倾点剂；
其中所述润滑油在100℃下的调和物运动粘度为6.5mm2/s或更大，在-25℃下低温流动性良好，且排烟指数大于65。
所述二冲程汽油发动机润滑剂由于它们含有低含量的溶剂而具有高闪点。它们的闪点在一些实施方案中大于120℃或大于150℃。
具体的分析测试方法
含蜡样品中的正构链烷烃的wt％：
含蜡样品中的正构链烷烃的定量分析通过气相色谱(GC)来确定。GC(具有毛细管分流/非分流入口和火焰离子化检测器的Agilent6890或5890)配有对烃高度灵敏的火焰离子化检测器。本方法使用常规用来通过沸点分离烃混合物的甲基硅氧烷毛细柱。该柱是熔凝的二氧化硅，100％甲基硅氧烷，30米长，内径0.25mm，0.1微米膜厚，由Agilent提供。载气是氦气(2ml/分钟)并使用氢气和空气作为火焰燃料。
将所述含蜡原料熔融以得到0.1g均匀样品。将该样品立即溶解在二硫化碳中以给出2wt％的溶液。如果需要，加热该溶液直至看起来清澈并不含固体，然后注入GC中。使用以下温度程序来加热所述甲基硅氧烷柱：
●初温：150℃(如果存在C7-C15烃，初温为50℃)
●斜率：6℃/分钟
●终温：400℃
●最终保持：5分钟或直至峰不再洗脱
该柱然后按照碳数增加的顺序有效地将正构链烷烃与非正构链烷烃分开。以同样的方式分析已知的对照标准物以建立具体的正构链烷烃峰的洗脱时间。该标准物是ASTM D2887正链烷烃标准物，购于vendor(Agilent或Supelco)，掺入5wt％的Polywax 500聚乙烯(购自Oklahoma的Petrolite公司)。在注入前熔化该标准物。从所述对照标准物的分析而收集的历史数据也确保了该毛细柱的分辨效率。
如果在样品中存在，正构链烷烃峰是良好分开的并易于从样品中存在的其它烃类型中识别出来的。在正构链烷烃的保留时间以外洗脱的那些峰被称作非正构链烷烃。使用从运行开始到结束持续的基线来积分整个样品。正链烷烃从总面积中略掉，并从谷到谷进行积分。将所有检测到的峰归一化至100％。使用EZChrom来识别峰并计算结果。
烯烃wt％：
根据以下步骤A-D由质子-NMR来测定基础油中的烯烃wt％：
A.制备测试烃在氘代氯仿中的5-10％的溶液。
B.获取至少12ppm谱宽的正常质子谱并精确地参照化学位移(ppm)轴。该仪器必须具有足够的增益范围以获得信号而无接收器/ADC的过载。当施加30度的脉冲时，该仪器必须具有65000的最小信号数字化动态范围。优选地，该动态范围将是260000或更多。
C.测量以下范围之间的积分强度：
6.0-4.5ppm(烯烃)
2.2-1.9ppm(烯丙基型)
1.9-0.5ppm(饱和的)
D.使用由ASTM D2503确定的测试物质的分子量来计算：
1.饱和烃的平均分子式
2.烯烃的平均分子式
3.总积分强度(＝所有积分强度的和)
4.每个样品氢的积分强度(＝总积分/分子式中的氢的数目)
5.烯烃氢的数目(＝烯烃积分/每个氢的积分)
6.双键的数目(＝烯烃氢×烯烃分子式中的氢/2)
7.由质子NMR得到的烯烃wt％＝100×双键的数目×典型的烯烃分子中的氢的数目/典型的测试物质分子中的氢的数目。
通过质子NMR计算程序D所得到的烯烃wt％在烯烃％结果低(小于约15wt％)时工作得最好。所述烯烃必须是“常规的”烯烃，即氢与双键碳相连的那些烯烃类型的分布式的混合物，例如：α、亚乙烯基、顺式、反式和三取代的。这些烯烃类型一般具有在1和约2.5之间的可检测的烯丙基与烯烃积分比例。当该比例超过约3时，它表明存在更高百分比的三或四取代的烯烃，且必须做出不同的假设以计算样品中的双键数目。
通过HPLC-UV测量芳族化合物：
用来测量润滑剂基础油中的低含量的具有至少一个芳族官能团的分子的方法使用Hewlett Packard 1050系列四梯度高效液相色谱(HPLC)系统，该系统与HP1050二极管阵列紫外-可见光检测器相连，界面为HP化学工作站。基于它们的UV光谱图案和它们的洗脱时间，来鉴别高度饱和的基础油中的各芳族种类。用于本分析的氨基柱主要基于芳族分子的环的数目(或更准确地，双键数目)来区分芳族分子。因此，含有单环芳族化合物的分子将首先被洗脱，然后是多环的芳族化合物按照每分子的双键数目渐增的顺序被洗脱。对于具有相似的双键特征的芳族化合物，环上仅具有烷基取代的那些将比具有环烷基取代的那些洗脱得更快。
从各种基础油芳烃的UV吸收谱明确地鉴别它们是通过辨认它们的峰电子跃迁相对于纯模型化合物类似物的全部红移程度来实现的，该红移程度取决于环体系上的烷基和环烷基取代的量。众所周知这些红移是芳环中的π-电子的烷基离域化引起的。由于很少有未取代的芳族化合物在润滑剂范围内沸腾，对于被鉴定的所有主要的芳基，一定程度的红移是预料之中的且观察的到的。
通过积分色谱图来对洗脱的芳族化合物进行定量，其中该色谱图由对每个大类的化合物优化过的波长在恰当的保留时间窗口内制成，通过人工评价洗脱的化合物在不同时间的各自的吸收谱并基于它们与模型化合物吸收谱的定性相似处将它们归属为恰当的芳族类，由此来确定对于每个芳族类的保留时间窗口界限。极少例外，在高度饱和的API II类和III类润滑剂基础油中仅观察到5类芳族化合物。
HPLC-UV校正：
HPLC-UV被用来鉴定甚至非常低含量的这些类的芳族化合物。多环芳族化合物的吸收一般比单环芳族化合物的吸收强10-200倍。烷基取代也影响吸收约20％。因此，使用HPLC来分离和鉴定各种芳族化合物并且知道它们如何有效地吸收是重要的。
鉴定了5类芳族化合物。除了在最高度保留的烷基-1-环芳族环烷烃和次高度保留的烷基萘类之间有小的重叠以外，所有的芳族化合物种类是基线分辨的。通过垂线下落方法在272nm处确定对于共洗脱的1-环和2-环芳族化合物的积分界限。通过从纯模型化合物混合物建立Beer定律图，基于与所述取代的芳族类似物最相近的光谱峰值吸光度，首先确定每个芳族化合物大类的依赖于波长的响应因子。
例如，基础油中的烷基-环己基苯分子在272nm处显示出清楚的峰值吸光度，这对应于未取代的1，2，3，4-四氢化萘模型化合物在268nm处发生的相同的(受禁)跃迁。通过假设烷基-1-环芳族环烷烃在272nm处的摩尔吸光度响应因子与从Beer定律图计算的1，2，3，4-四氢化萘在268nm处的摩尔吸光度近似相等，计算基础油样品中烷基-1-环芳族环烷烃的浓度。通过假设每一芳族化合物类的平均分子量近似等于整个基础油样品的平均分子量，来计算芳族化合物的重量百分比浓度。
通过经由耗尽性的HPLC色谱直接从润滑剂基础油中分离所述1-环芳族化合物来进一步改进所述校正方法。直接用这些芳族化合物进行校正消除了与模型化合物有关的假设和不确定性。如所预期的，分离的芳族样品具有比模型化合物更低的响应因子，因为它是更高度取代的。
更具体地，为了精确地校正该HPLC-UV方法，使用Waters半制备HPLC装置从所述润滑剂基础油本体中分离出取代的苯芳族化合物。将10g样品在正己烷中1∶1稀释，并注射到氨基键合的二氧化硅柱(5cm×22.4mm ID保护柱)中，然后通过两个8-12微米的氨基键合的二氧化硅颗粒的25cm×22.4mm内径的柱(由Rainin Instruments，Emeryville，California制造)，采用流量为18ml/分钟的正己烷作为流动相。基于来自设定在265nm和295nm的双波长UV检测器的检测器响应，将柱洗脱液分级。收集饱和物级份直到265nm吸光度显示0.01吸光度单位的变化，这是单环芳族化合物开始洗脱的信号。收集单环芳族化合物级份直到265nm和295nm之间的吸光度比例降到2.0，这表明双环芳族化合物开始洗脱。通过将所述单环芳族化合物级份重新进行色谱处理消除由于HPLC柱过载而导致的“拖尾的”饱和物级份，来进行所述单环芳族化合物级份的提纯和分离。
这种提纯的芳族“标准物”显示，相对于未取代的1，2，3，4-四氢化萘，烷基取代使摩尔吸光度响应因子降低约20％。
通过NMR确认芳族化合物：
所述提纯的单芳族标准物中具有至少一个芳族官能团的所有分子的重量百分比通过长持续时间的C13NMR分析来确认。NMR比HPLC UV更容易校正，因为它简单地测量芳族碳，所以其响应不依赖于被分析的芳族化合物的种类。通过已知高度饱和的润滑剂基础油中的95-99％的芳族化合物是单环芳族化合物，将NMR结果从芳族碳％换算成芳族分子％(为了与HPLC-UV和D2007一致)。
需要高功率、长持续时间和好的基线分析，以精确地测量低至0.2％芳族分子的芳族化合物。
更具体地，为了通过NMR精确地测量低含量的具有至少一个芳族官能团的所有分子，修改标准的D5292-99方法以给出500∶1的最小碳灵敏度(通过ASTM标准实践E386)。采用在具有10-12mmNalorac探针的400-500MHzNMR上的15小时持续时间运行。使用Acorn PC积分软件来定义基线的形状并一致地积分。在运行中改变一次载波频率，以避免由脂族峰在芳族区域成像所造成的非自然信号。通过在所述载波谱的两侧进行摄谱，分辨率得以显著改善。
实施例
实施例1
制备了由数种不同批次的加氢处理过的费托蜡(全部使用Co基费托催化剂制备)组成的蜡样品。对构成所述蜡样品的不同批次的蜡进行分析并发现全部具有表II中所示的性质。
表II费托蜡
  费托催化剂   Co基
  硫，ppm   ＜10
  氮，ppm   ＜10
  氧，wt％   ＜0.50
  通过GC测定的正链烷烃wt％   ＞85
  D6352 SIMDIST TBP(wt％)，°FT10T90 550-7001000-1080
  T90-T10，℃   ＞154
在具有氧化铝粘结剂的Pt/SAPO-11催化剂上加氢异构化所述Co基费托蜡。操作条件包括温度在635和675°F(335℃和358℃)之间、LHSV为1.0hr-1、反应器压力约500psig和单程氢流量在5和6MSCF/bbl之间。反应器流出物直接通过也在500psig下操作的含有二氧化硅-氧化铝上的Pd加氢精制催化剂的第二反应器。该第二反应器的条件包括约350°F(177℃)的温度和2.0hr-1的LHSV。
通过减压蒸馏分馏沸点高于650°F的产物以产生不同粘度等级的蒸馏物馏分。得到了三种费托衍生的润滑剂基础油。两种是蒸馏物侧采馏分(XLFTBO和XXLFTBO)和一种是蒸馏物底部馏分(HFTBO)。三种费托衍生的润滑剂基础油的测试数据示于下表III。
表III
  样品性质   HFTBO   XLFTBO   XXLFTBO
  100℃下的粘度，mm2/s   16.01   2.926   2.409
  粘度指数   161   124   125
  倾点，℃   -10   -37   -42
  样品性质   HFTBO   XLFTBO   XXLFTBO
  D6352 SIMDIST TBP(wt％)，°F510/305070/9095 963988/104010741113/11811213 683692/717737755/777785 625640/673696716/738746
  芳族化合物wt％   0.0306   0.0131   0.0185
  烯烃wt％   ＜0.1   ＜0.1   ＜0.1
  n-d-Mwt％链烷属碳wt％环烷属碳wt％芳族碳 92.987.020.00 95.424.580.00 96.133.870.00
  氧化器BN，小时   45.32   40.16   47.69
  公式VI＝28×Ln(VIS100)+X中的X   83.4   93.9   100
  Noack挥发度，wt％   0.95   32.37   54.1
  NVF(1)＝160-(40×KV100)   42.96   63.64
  NVF(2)＝900×(KV100)-2.8-15   29.5   61.75
  每100个碳原子的烷基支链   7.58   未测试   10.2
  在15mm2/s且在40％的滑动/滚动比下的牵引系数   ＜0.015   未测试   0.032
HFTBO是具有低牵引系数的降倾点调和组分的实例。XLFTBO是Noack挥发度小于由公式(1)计算的Noack挥发度因子的润滑基础油的馏分的实例。XXLFTBO是Noack挥发度小于由公式(1)计算的Noack挥发度因子且小于由公式(2)计算的Noack挥发度因子的润滑基础油的馏分的实例。
实施例2
Chevron MOTEX 2T-X是由高品质矿物基础油、聚异丁烯、高性能低灰分清净剂/分散剂添加剂包和高闪点溶剂配制的二冲程舷外发动机油。使用先前描述的费托衍生的基础油，使用在Chevron Motex2T-X中使用的相同的高性能低灰分清净剂/分散剂添加剂包和聚异丁烯合成基础油，制备了三种不同的二冲程汽油发动机润滑剂的调和物(调和物B、调和物C和调和物F)。使用常规矿物基础油和高闪点溶剂也制备了对比调和物(对比调和物A)。这些调和物的配方概括于表IV中。
表IV
  组分，wt％   对比调和物A   调和物B   调和物C   调和物F
  ExxonMobil AP/E Core 600N   18.50   0   0   0
  ExxonMobil AP/E Core 150N   29.00   0   0   0
  Exxsol D80   20.00   0   0   0
  HFTBO   0   8.40   16.90   22.50
  XLFTBO   0   0   0
  XXL FTBO   0   59.10   50.60   44.70
  二冲程润滑剂清净剂/分散剂添加剂包   5.50   5.50   5.50   5.50
  PIB   27.00   27.00   27.00   27.00
  降倾点剂   0   0   0   0.3
这些二冲程汽油发动机润滑剂调和物的性能性质示于表V中。
表V
  性质  对比调和物A   调和物B   调和物C   调和物F
  流动性，mPa.s-10℃-25℃ 959＞7500 5392579 5230未测试 未测试3489
  混溶性-10℃-25℃ 通过失败 通过通过 未测试通过 未测试通过
  100℃下的运动粘度mm2/s  8.058   7.137   9.13   8.082
  粘度指数  136   160   156   153
  倾点，℃  -18   -40   -35   -49
闪点，℃ 100   未测试   未测试 194
  性质  对比调和物A   调和物B   调和物C   调和物F
  苯胺点，℃  110   未测试   未测试   124
  硫酸盐灰分，wt％  ＜0.15   ＜0.15   ＜0.15   ＜0.15
  清净性，180分钟评价  152   148   101   未测试
  活塞裙边沉积指数  112   110   95   未测试
  由JASCO M340-92测定的润滑性  95   86   103   104
  排烟指数  99   88   76   70
使用ASTM D92-05a，通过Cleveland开杯测试器测量了闪点。使用ASTM D611-04测量了苯胺点。调和物B、调和物C和调和物F基本上没有最大沸点小于250℃的烃溶剂，然而与由常规矿物油基础油和高闪点溶剂制成的对比调和物A相比，它们都具有低的排烟指数值、更低的倾点和改进的混溶性。包含最高含量的HFTBO的调和物F给出了尤其高的润滑性指数，然而仍具有极好的混溶性和良好的排烟指数。
实施例3
使用先前所述的费托衍生的基础油，使用设计用来满足泰国国内规格(TIS 1040-2541[1998])的清净剂/分散剂添加剂包，树备了二冲程汽油发动机润滑剂的调和物。使用常规的石油衍生的基础油和高闪点溶剂也制备了对比调和物。这些调和物的配方概括于表VI中。
表VI
  组分，wt％   对比调和物D   调和物E
  TPI 600N   30.95   0
  Exxsol D80   25.50   0
  HFTBO   0   1.58
  XLFTBO   0   0
  XXLFTBO   0   54.87
  二冲程润滑剂清净剂/分散剂添加剂包   5.50   5.50
  PIB   38.00   38.00
  组分，wt％   对比调和物D   调和物E
  PMA降倾点剂   0.05   0.05
这些二冲程汽油发动机润滑剂调和物的性能性质示于表VII中。
表VII
  性质   对比调和物D   调和物E
  流动性，mPa.s-10℃-25℃ 1460＞7500 11604799
  混溶性-10℃-25℃ 通过失败 通过通过
  100℃下的运动粘度，mm2/s   10.51   9.724
  粘度指数   133   148
  倾点，℃   -32   -50
  闪点，℃   92   182
  苯胺点，℃   116.4   122
  硫酸盐灰分，wt％   ＜0.18   ＜0.18
  清净性，180分钟评价   131   151
  活塞裙边沉积指数   110   112
  排烟指数   137   84
调和物E也包含具有低牵引系数的降倾点调和组分HFTBO。注意到，这种调和物具有特别低的倾点且在-25℃下具有良好的低温流动性。与由常规矿物油基础油和大于5wt％的最大沸点小于250℃的烃溶剂制备的对比调和物D相比，调和物E具有更好的低温流动性、更低的倾点、更好的汽油混溶性、更好的清净性和更好的活塞裙边沉积指数。添加了小于5wt％的最大沸点小于250℃的烃溶剂的调和物E将容易地通过JASO M345：2003和ISO 13738：2000(E)C类和D类二者的要求。
出于本说明书和所附权利要求的目的，除非另外标明，表达量、百分比或比例的所有数和说明书和权利要求所用的其它数都应理解为在所有情况下用术语“约”做修饰。此外，本文公开的所有范围是包含端点的并可以独立组合。
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本书面说明书使用实施例来公开本发明，包括最佳方式，并也用来使任何本领域技术人员能够理解和使用本发明。本领域技术人员很容易对上面公开的本发明的示例性实施方案进行许多修改。因此，将本发明解释为包括落入所附权利要求范围之内的所有结构和方法。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.润滑油，包含：
a.基础油馏分，其具有：
i.连续的碳原子数；
ii.在约1.5和约3.5mm2/s之间的100℃下的运动粘度；
iii.在约90wt％和约97wt％之间的链烷属碳；
iv.在约3wt％和约10wt％之间的环烷属碳；
v.小于0.01wt％的芳族碳；
b.基于全部润滑油小于约5wt％的最大沸点小于250℃的烃溶剂；和
c.基于全部润滑油约1wt％-约25wt％的清净剂/分散剂添加剂包；
其中所述润滑油在100℃下的调和物运动粘度为6.5mm2/s或更大，在-25℃下布氏粘度为约7500mPa.s或更低，且排烟指数大于65。
2.润滑油，包含：
a.由含蜡原料制成的基础油；和
b.基于全部润滑油小于约5wt％的最大沸点小于250℃的烃溶剂；其中所述润滑油的调和物运动粘度为6.5mm2/s或更大，在-25℃下布氏粘度为约7500mPa.s或更低，且排烟指数大于65。
3.润滑油，包含：
a.基础油，其运动粘度在1.5和4.0mm2/s之间且Noack挥发度小于Noack挥发度因子(1)＝160-(40×100℃下的运动粘度)；和
b.降倾点调和组分；
其中所述润滑油在100℃下的调和物运动粘度为6.5mm2/s或更大，在-25℃下布氏粘度为约7500mPa.s或更低，且排烟指数大于65。
4.润滑油，包含
a.基础油馏分，其具有：
i.小于-8℃的倾点；
ii.至少为1.5mm2/s的100℃下的运动粘度；和
iii.大于由以下公式计算的量的粘度指数：22×Ln(100℃下的运动粘度)+132；
b.基于全部润滑油小于约5wt％的最大沸点小于250℃的烃溶剂；
c.基于全部润滑油组合物约1wt％-约25wt％的清净剂/分散剂添加剂包；
其中所述润滑油在100℃下的调和物运动粘度为6.5mm2/s或更大，在-25℃下布氏粘度为约7500mPa.s或更低，且排烟指数大于65。
5.权利要求1、2、3或4的润滑油，其满足根据日本汽车标准JASO M345：2003对在二冲程汽油发动机中使用的润滑油的要求。
6.权利要求1、2、3或4的润滑油，其满足JASO M345：2003℃类或D类的要求。
7.权利要求1、2、3或4的润滑油，其具有基于全部润滑油小于约2wt％的所述烃溶剂。
8.权利要求1、2、3或4的润滑油，其基本上无烃溶剂。
9.权利要求1、2、3或4的润滑油，其中所述基础油在100℃下的运动粘度在约1.8和约3.2mm2/s之间。
10.权利要求1、2或4的润滑油，其中所述基础油的Noack挥发度小于90wt％。
11.权利要求1、2、3或4的润滑油，其中所述基础油的氧化器BN大于35小时。
12.权利要求2或4的润滑油，其中所述基础油具有由ASTMD3238-95(2005)测定的大于90wt％的链烷属碳和小于0.01wt％的芳族碳。
13.权利要求1、2或4的润滑油，其中所述基础油的Noack挥发度小于Noack挥发度因子(1)＝160-(40×100℃下的运动粘度)。
14.权利要求1、2、3或4的润滑油，其中所述基础油在100℃下的运动粘度在2.4和3.5mm2/s之间且Noack挥发度小于Noack挥发度因子(2)＝(900×(100℃下的运动粘度)-2.8)-15。
15.权利要求2的润滑油，其中所述含蜡原料基本上是链烷属的。
16.权利要求2的润滑油，其中所述含蜡原料是费托衍生的。
17.权利要求1、2、3或4的润滑油，其倾点小于或等于约-35℃。
18.权利要求1、2、3或4的润滑油，其中所述排烟指数大于75。
19.权利要求1、2、3或4的润滑油，其中所述排烟指数大于84。
20.权利要求1、2、3或4的润滑油，其中所述排烟指数大于90。
21.权利要求1、2、3或4的润滑油，其在-10℃的温度下通过了由ASTM D4682-87(2002再颁)进行的混溶性测试。
22.权利要求1、2、3或4的润滑油，其在-25℃下通过了由ASTMD4682-87(2002再颁)进行的混溶性测试。
23.权利要求1、2、3或4的润滑油，其闪点由ASTM D92-05a测定大于120℃。
24.权利要求1、2、3或4的润滑油，其闪点由ASTM D92-05a测定大于150℃。
25.权利要求1、2或4的润滑油，其额外包含降倾点调和组分。
26.权利要求1、2或4的润滑油，其额外包含选自以下物质的降倾点调和组分：
a.异构化的费托衍生的底部产物；
b.由异构化的高度含蜡的矿物油制备的底部产物；和
c.由聚乙烯塑料制成的100℃下的运动粘度至少约8mm2/s的异构化的油。
27.权利要求1、2或4的润滑油，其包含基于全部润滑油约3-约20wt％的清净剂/分散剂添加剂包。
28.权利要求1、2或4的润滑油，其中所述溶剂是贝壳松脂丁醇值由ASTM D1133-04定在20和40之间的脱芳构的脂族高闪点溶剂。
29.权利要求3的润滑油，其中所述降倾点调和组分选自以下物质：
a.异构化的费托衍生的底部产物；
b.由异构化的高度含蜡的矿物油制备的底部产物；和
c.由聚乙烯塑料制成的100℃下的运动粘度至少约8mm2/s的异构化的油。
30.权利要求3的润滑油，其额外包含基于全部润滑油组合物小于约5wt％的最大沸点小于250℃的烃溶剂。
31.权利要求1、2、3或4的润滑油，其额外包含基于全部润滑油组合物1-50wt％的抑烟剂。
32.润滑油，包含：
a.费托衍生的基础油；
b.基于全部润滑油小于约5wt％的最大沸点小于250℃的烃溶剂；和
c.清净剂/分散剂添加剂包；其中所述润滑油满足根据日本汽车标准JASO M345：2003C类或D类对在二冲程汽油发动机中使用的润滑油的要求。
33.权利要求32的润滑油，其中所述溶剂是贝壳松脂丁醇值由ASTM D1133-04测定在20和40之间的脱芳构的脂族高闪点溶剂。
34.权利要求32的润滑油，其中所述润滑油的倾点小于或等于约-35℃。
35.权利要求32的润滑油，其中所述润滑油在-25℃或在-40℃下布氏粘度为约7500mPa.s或更低。
36.权利要求32的润滑油，其中所述润滑油在-25℃的温度下通过了由ASTM D4682-87(2002再颁)进行的混溶性测试。
37.权利要求32的润滑油，其中所述费托衍生的基础油具有：
i.在约90wt％和约97wt％之间的链烷属碳；
ii.在约3wt％和约10wt％之间的环烷属碳；和
iii.小于0.01wt％的芳族碳。
38.润滑油，其包含降倾点调和组分，所述降倾点调和组分选自：
a.异构化的费托衍生的底部产物；
b.由异构化的高度含蜡的矿物油制备的底部产物；和
c.由聚乙烯塑料制备的在100℃下的运动粘度至少为约8mm2/s的异构化的油；
其中所述润滑油满足根据日本汽车标准JASO M345：2003对在二冲程汽油发动机中使用的润滑油的要求。
39.权利要求38的润滑油，其中所述润滑油满足根据日本汽车标准JASO M345：2003C类或D类对在二冲程汽油发动机中使用的润滑油的要求。
40.权利要求38的润滑油，其额外包含基于全部润滑油小于约5wt％的最大沸点小于250℃的烃溶剂。
41.权利要求38的润滑油，其中所述润滑油的倾点(小于)或等于约-35℃。
42.权利要求38的润滑油，其中所述润滑油在-25℃或在-40℃下具有良好的低温流动性。
43.权利要求38的润滑油，其中所述润滑油在-25℃的温度下通过了由ASTM D4682-87(2002再颁)进行的混溶性测试。
44.权利要求38的润滑油，其中所述降倾点调和组分在运动粘度为15mm2/s和滑动/滚动比为40％时测定的牵引系数小于0.015。
45.权利要求38的润滑油，其中所述降倾点调和组分根据ASTMD3238-95(2005)测定具有大于90wt％的链烷属碳、大于5wt％的环烷属碳和小于0.01wt％的芳族碳。
46.权利要求38的润滑油，其中所述润滑油具有0.18wt％或更少的硫酸盐灰分。
47.权利要求38的润滑油，其中所述降倾点调和组分选自以下物质：
a.异构化的费托衍生的底部产物；
b.由异构化的高度含蜡的矿物油制备的底部产物；和
c.由聚乙烯塑料制成的100℃下的运动粘度至少约8mm2/s的异构化的油。
48.润滑油，其基本上由以下物质组成：
a.基于全部润滑油在20wt％和70wt％之间的一种或多种基础油馏分，该基础油馏分具有：
i.连续的碳原子数；
ii.在约1.5和约3.5mm2/s之间的100℃下的运动粘度；
iii.在约90wt％和约97wt％之间的链烷属碳；
iv.在约3wt％和约10wt％之间的环烷属碳；
v.小于0.01wt％的芳族碳；
b.基于全部润滑油在0.5和25wt％之间的降倾点调和组分；
c.基于全部润滑油小于约5wt％的最大沸点小于250℃的烃溶剂；
d.基于全部润滑油约1-约25wt％的清净剂/分散剂添加剂包；
e.基于全部润滑油约1wt％-约50wt％的抑烟剂；和
f.基于全部润滑油小于0.1wt％的降倾点剂；且
其中所述润滑油在100℃下的调和物运动粘度为6.5mm2/s或更大，在-25℃下布氏粘度为约7500mPa.s或更低，且排烟指数大于65。

Claims (48)

1.润滑油，包含：
a.基础油馏分，其具有：
i.连续的碳原子数；
ii.在约1.5和约3.5mm2/s之间的100℃下的运动粘度；
iii.在约90wt％和约97wt％之间的链烷属碳；
iv.在约3wt％和约10wt％之间的环烷属碳；
v.小于0.01wt％的芳族碳；
b.基于全部润滑油小于约5wt％的最大沸点小于250℃的烃溶剂；和
c.基于全部润滑油约1wt％-约25wt％的清净剂/分散剂添加剂包；
其中所述润滑油在100℃下的调和物运动粘度为6.5mm2/s或更大，在-25℃下低温流动性良好，且排烟指数大于65。
2.润滑油，包含：
a.由含蜡原料制成的基础油；和
b.基于全部润滑油小于约5wt％的最大沸点小于250℃的烃溶剂；其中所述润滑油的调和物运动粘度为6.5mm2/s或更大，在-25℃下低温流动性良好，且排烟指数大于65。
3.润滑油，包含：
a.基础油，其运动粘度在1.5和4.0mm2/s之间且Noack挥发度小于Noack挥发度因子(1)＝160-(40×100℃下的运动粘度)；和
b.降倾点调和组分；
其中所述润滑油在100℃下的调和物运动粘度为6.5mm2/s或更大，在-25℃下低温流动性良好，且排烟指数大于65。
4.润滑油，包含
a.基础油馏分，其具有：
i.小于-8℃的倾点；
ii.至少为1.5mm2/s的100℃下的运动粘度；和
iii.大于由以下公式计算的量的粘度指数：22×Ln(100℃下的运动粘度)+132；
b.基于全部润滑油小于约5wt％的最大沸点小于250℃的烃溶剂；
c.基于全部润滑油组合物约1wt％-约25wt％的清净剂/分散剂添加剂包；
其中所述润滑油在100℃下的调和物运动粘度为6.5mm2/s或更大，在-25℃下低温流动性良好，且排烟指数大于65。
5.权利要求1、2、3或4的润滑油，其满足根据日本汽车标准JASO M345：2003对在二冲程汽油发动机中使用的润滑油的要求。
6.权利要求1、2、3或4的润滑油，其满足JASO M345：2003 C类或D类的要求。
7.权利要求1、2、3或4的润滑油，其具有基于全部润滑油小于约2wt％的所述烃溶剂。
8.权利要求1、2、3或4的润滑油，其基本上无烃溶剂。
9.权利要求1、2、3或4的润滑油，其中所述基础油在100℃下的运动粘度在约1.8和约3.2mm2/s之间。
10.权利要求1、2或4的润滑油，其中所述基础油的Noack挥发度小于90wt％。
11.权利要求1、2、3或4的润滑油，其中所述基础油的氧化器BN大于35小时。
12.权利要求2或4的润滑油，其中所述基础油具有由ASTMD3238-95(2005)测定的大于90wt％的链烷属碳和小于0.01wt％的芳族碳。
13.权利要求1、2或4的润滑油，其中所述基础油的Noack挥发度小于Noack挥发度因子(1)＝160-(40×100℃下的运动粘度)。
14.权利要求1、2、3或4的润滑油，其中所述基础油在100℃下的运动粘度在2.4和3.5mm2/s之间且Noack挥发度小于Noack挥发度因子(2)＝(900×(100℃下的运动粘度)-2.8)-15。
15.权利要求2的润滑油，其中所述含蜡原料基本上是链烷属的。
16.权利要求2的润滑油，其中所述含蜡原料是费托衍生的。
17.权利要求1、2、3或4的润滑油，其倾点小于或等于约-35℃。
18.权利要求1、2、3或4的润滑油，其中所述排烟指数大于75。
19.权利要求1、2、3或4的润滑油，其中所述排烟指数大于84。
20.权利要求1、2、3或4的润滑油，其中所述排烟指数大于90。
21.权利要求1、2、3或4的润滑油，其在-10℃的温度下通过了由ASTM D4682-87(2002再颁)进行的混溶性测试。
22.权利要求1、2、3或4的润滑油，其在-25℃下通过了由ASTMD4682-87(2002再颁)进行的混溶性测试。
23.权利要求1、2、3或4的润滑油，其闪点由ASTM D92-05a测定大于120℃。
24.权利要求1、2、3或4的润滑油，其闪点由ASTM D92-05a测定大于150℃。
25.权利要求1、2或4的润滑油，其额外包含降倾点调和组分。
26.权利要求1、2或4的润滑油，其额外包含选自以下物质的降倾点调和组分：
a.异构化的费托衍生的底部产物；
b.由异构化的高度含蜡的矿物油制备的底部产物；或
c.由聚乙烯塑料制成的100℃下的运动粘度至少约8mm2/s的异构化的油。
27.权利要求1、2或4的润滑油，其包含基于全部润滑油约3-约20wt％的清净剂/分散剂添加剂包。
28.权利要求1、2或4的润滑油，其中所述溶剂是贝壳松脂丁醇值由ASTM D1133-04测定在20和40之间的脱芳构的脂族高闪点溶剂。
29.权利要求3的润滑油，其中所述降倾点调和组分选自以下物质：
a.异构化的费托衍生的底部产物；
b.由异构化的高度含蜡的矿物油制备的底部产物；或
c.由聚乙烯塑料制成的100℃下的运动粘度至少约8mm2/s的异构化的油。
30.权利要求3的润滑油，其额外包含基于全部润滑油组合物小于约5wt％的最大沸点小于250℃的烃溶剂。
31.权利要求1、2、3或4的润滑油，其额外包含基于全部润滑油组合物1-50wt％的抑烟剂。
32.润滑油，包含：
a.费托衍生的基础油；
b.基于全部润滑油小于约5wt％的最大沸点小于250℃的烃溶剂；和
c.清净剂/分散剂添加剂包；其中所述润滑油满足根据日本汽车标准JASO M345：2003C类或D类对在二冲程汽油发动机中使用的润滑油的要求。
33.权利要求32的润滑油，其中所述溶剂是贝壳松脂丁醇值由ASTM D1133-04测定在20和40之间的脱芳构的脂族高闪点溶剂。
34.权利要求32的润滑油，其中所述润滑油的倾点小于或等于约-35℃。
35.权利要求32的润滑油，其中所述润滑油在-25℃或在-40℃下具有良好的低温流动性。
36.权利要求32的润滑油，其中所述润滑油在-25℃的温度下通过了由ASTM D4682-87(2002再颁)进行的混溶性测试。
37.权利要求32的润滑油，其中所述费托衍生的基础油具有：
i.在约90wt％和约97wt％之间的链烷属碳；
ii.在约3wt％和约10wt％之间的环烷属碳；和
iii.小于0.01wt％的芳族碳。
38.润滑油，其包含降倾点调和组分；其中所述润滑油满足根据日本汽车标准JASO M345：2003对在二冲程汽油发动机中使用的润滑油的要求。
39.权利要求38的润滑油，其中所述润滑油满足根据日本汽车标准JASO M345：2003C类或D类对在二冲程汽油发动机中使用的润滑油的要求。
40.权利要求38的润滑油，其额外包含基于全部润滑油小于约5wt％的最大沸点小于250℃的烃溶剂。
41.权利要求38的润滑油，其中所述润滑油的倾点小于或等于约-35℃。
42.权利要求38的润滑油，其中所述润滑油在-25℃或在-40℃下具有良好的低温流动性。
43.权利要求38的润滑油，其中所述润滑油在-25℃的温度下通过了由ASTM D4682-87(2002再颁)进行的混溶性测试。
44.权利要求38的润滑油，其中所述降倾点调和组分在运动粘度为15mm2/s和滑动/滚动比为40％时测定的牵引系数小于0.015。
45.权利要求38的润滑油，其中所述降倾点调和组分根据ASTMD3238-95(2005)测定具有大于90wt％的链烷属碳、大于5wt％的环烷属碳和小于0.01wt％的芳族碳。
46.权利要求38的润滑油，其中所述润滑油具有0.18wt％或更少的硫酸盐灰分。
47.权利要求38的润滑油，其中所述降倾点调和组分选自以下物质：
a.异构化的费托衍生的底部产物；
b.由异构化的高度含蜡的矿物油制备的底部产物；或
c.由聚乙烯塑料制成的100℃下的运动粘度至少约8mm2/s的异构化的油。
48.润滑油，其基本上由以下物质组成：
a.基于全部润滑油在20wt％和70wt％之间的一种或多种基础油馏分，该基础油馏分具有：
i.连续的碳原子数；
ii.在约1.5和约3.5mm2/s之间的100℃下的运动粘度；
iii.在约90wt％和约97wt％之间的链烷属碳；
iv.在约3wt％和约10wt％之间的环烷属碳；
v.小于0.01wt％的芳族碳；
b.基于全部润滑油在0.5和25wt％之间的降倾点调和组分；
c.基于全部润滑油小于约5wt％的最大沸点小于250℃的烃溶剂；
d.基于全部润滑油约1-约25wt％的清净剂/分散剂添加剂包；
e.基于全部润滑油约1wt％-约50wt％的抑烟剂；和
f.基于全部润滑油小于0.1wt％的降倾点剂；且
其中所述润滑油在100℃下的调和物运动粘度为6.5mm2/s或更大，在-25℃下良好的低温流动性，且排烟指数大于65。
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