CN102770515B - 润滑剂组合物 - Google Patents
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Abstract
提高发动机的能量效率的方法,该方法通过将润滑剂组合物应用于所述发动机而进行,所述组合物含有(A)得自单-、二和/或多元醇与单-和/或二羧酸的反应的羧酸酯,以及一并包含至少两种不同的添加剂(a)和(b)的添加剂混合物(B),其中化合物(a)选自二硫代磷酸酯,化合物(b)选自烷基化的硫代磷酸酯,条件是所述添加剂混合物(B)的总量按整个组合物的重量计算低于0.1wt%。
Description
技术领域
本发明涉及可用作润滑剂、液压油或透平油,但特别是用于润滑压缩机的组合物。通过使用根据本发明教导的组合物,可降低配备有这些组合物的机械装置(machine)运行的能量消耗。
背景技术
节能是目前所有种类的工业和技术应用所需要的。能量消耗的主要原因是摩擦,如果机械装置的固体部件将在作用力下发生接触则其始终发生。在许多机械装置中,金属件是旋转的,为了避免任何摩擦,将使用润滑剂来降低这种摩擦,并降低为克服所述摩擦力所使用的能量。明显地,机械装置中摩擦的任何减小还将同样减少能量消耗。本教导特别涉及用以降低摩擦力以及相应降低能量消耗的润滑剂的改进。
具有旋转固体部件的典型机械装置是压缩机。压缩机是广泛已知的,并且各种各样的不同类型为本领域技术人员所已知。压缩机的典型任务是载送气体,特别是空气。
就此而言,使用螺杆压缩机和离心压缩机,但是对于这种应用特别地优选旋转螺杆驱动式压缩机。螺杆驱动式压缩机是旋转式压缩机并且含有包括孔(bore)的壳体、轴承、具有低压入口的低压端和具有高压出口的高压端。转子通过孔中的轴承可旋转地进行安装并且具有经受可变轴向推力的端面。这些种类的压缩机是众所周知的并且将主要用于载送和压缩气体,主要是空气。螺杆压缩机将产生最高达30bar的压力,由此在中间范围产生最高达20bar的压力。
螺杆压缩机中的油的功能基于主要而言需要带出压缩热、密封转子、润滑运动部件和防护腐蚀。用于喷油螺杆压缩机的空气压缩机油是基于矿物油作为共同标准。在有挑战性的应用中更加有效的油基于聚α-烯烃(PAO)作为基础油。部分地基于酯的配制剂也描述于这些申请中。WO 99/10455 A1描述了不同多元醇酯的混合物作为用于旋转螺杆压缩机的润滑剂/冷却剂。US 4,175,045公开了用于相同目的来自多元醇的酯,其中羧酸酯具有4-13个C原子。
为了在高温、高压和面临氧的给定条件下产生较长的寿命,有必要保护所有种类的基础油免于氧化和老化过程。其将被已知的酚类和胺类(aminic)抗氧化剂以及其它自由基捕集剂(interceptor)所覆盖。已知的抗腐蚀添加剂将保护不受腐蚀。一般产物的空气释放规定小于10分钟,通常在小于三分钟或甚至更小的范围内。为了在工业应用中产生压缩空气,主要是螺杆压缩机发挥作用。由于它们需要通常昼夜不停地提供压缩空气,能量消耗是高成本的维护的原因。因此本发明的目的之一是提高这种压缩机的能量效率,其是指改善能够以给定量的能量压缩的气体的量,或者是指降低压缩给定量的气体所必需的能量的量。
发明内容
发现某种润滑剂组合物解决了该问题,所述润滑剂组合物含有一定低量的特定选择的添加剂。
本申请的第一种实施方案涉及提高发动机的能量效率的方法,该方法通过将如下润滑剂组合物应用于所述发动机而进行,所述组合物含有(A)得自单-、二和/或多元醇(poly-alcohol)与单-和/或二羧酸的反应的羧酸酯,以及(B)一并包含至少两种不同的添加剂(a)和(b)的添加剂混合物(B),其中化合物(a)选自二硫代磷酸酯(dithiophosphate),化合物(b)选自烷基化的硫代磷酸酯(phosphorothionate),条件是所述添加剂混合物(B)的总量按总体组合物的重量计算低于0.1wt%。
本发明的要旨是出人意料地发现,特定添加剂混合物的选择,但如果以异常低的量使用,则将提高润滑剂、液压油和透平油,特别是压缩机中工作的润滑剂的能量效率。
根据本发明教导的组合物含有两种必需(compelling)的化合物,其是(A)基于酯的基础液,和(B)如上所定义的添加剂混合物,条件是(B)以基于该组合物总重量计小于0.1重量%的量存在。对于实施本发明必要的是,添加剂混合物(B)一并包含至少两种不同的组分(a)和(b)。
虽然添加剂的使用在本领域中众所周知,但是出人意料地发现,非常低量的这类添加剂能够有利地影响组合物的性能。添加剂包本身的用途对本领域技术人员是已知的,例如知晓于EP 1 529 830 A1或EP 1 734 103 A1,它们也描述了配备有添加剂包的润滑剂油。后篇文献EP 1 734 103 A1没有公开本发明的教导,即相对少量的添加剂可在工作条件下提高所述润滑剂的能量效率。此外,EP 1 734 103 A公开了选自该文献权利要求1中如下的所谓的组分(C-1)和/或组分(C-2)的一种作为必需的添加剂:
组分(C-1):下式(1)-(3)表示的化合物中的至少一种:
R1-CO-NR2-(CH2)n-COOX1(1),其中R1是具有6-30个碳原子的烷基或具有6-30个碳原子的烯基,R2是具有1-4个碳原子的烷基,X1是氢、具有1-30个碳原子的烷基或具有1-30个碳原子的烯基,n为1-4的整数,
[R1-CO-NR2-(CH2)n-COO]mY1(2),其中R1是具有6-30个碳原子的烷基或具有6-30个碳原子的烯基,R2是具有1-4个碳原子的烷基,Y1是碱金属或碱土金属,n为1-4的整数,并且当Y1是碱金属时m为1,当Y1是碱土金属时m为2,
[R1-CO-NR2-(CH2)n-COO]m-Z-(OH)m(3),其中R1是具有6-30个碳原子的烷基或具有6-30个碳原子的烯基,R2是具有1-4个碳原子的烷基,Z是具有取得自多元醇的羟基的具备两个或更多个化合价的残基,m为1以上的整数,m′为0以上的整数,m+m′是Z的价数,n为1-4的整数;
组分(C-2):下式(4)表示的化合物:R3-CH2COOH(4),其中R3是具有7-29个碳原子的烷基、具有7-29个碳原子的链烯基或下式(5)表示的基团:R4-C6H4O-(5),其中R4是具有1-20个碳原子的烷基或氢;
属于之前所述组分C-1和/或C-2的描述范围内的组分的共同使用不是优选的且可被排除在外。特别地,N-油基(oleyl)肌氨酸和/或苯氧基乙酸壬基酯的共同使用不具有优势,优选地,这些特定组分的使用在本发明范围之外且可因此被排除在外。
所述组合物可用作润滑剂,但还可作为液压油或作为透平油而有利地使用。然而,作为润滑剂的用途是根据本发明教导的主要用途。
酯
对于润滑剂、液压油或透平油而言,所有种类的酯一般都是已知的基础油。根据本发明教导的组合物的化合物(A)是已知的羧酸酯或可衍生自天然来源。
这些酯可通过所有已知的制备方法,优选由酸与醇的反应获得。所述醇分别是有机一元醇、二醇或多元醇。所述酸部分选自有机一元或二元酸。“有机”是指醇以及酸含有碳原子。然而,碳酸酯不属于“有机”化合物的定义范围内。
用于制备酯的合适的酸一方面是通式R’-COOZ的单羧酸,其中R’是具有1-30个C原子的线性、支化、环状、芳族或者饱和或不饱和结构部分。优选的这种类型的酸是饱和或支化的酸,特别是具有6-22个C原子的那些酸。这种类型的酸的任意混合物也可用于制备根据本技术教导的酯。
一种优选的实施方案涉及使用二元羧酸。该酸部分则选自线性或支化的饱和或不饱和的环状或芳族二酸。也可有利地使用各种类型的这些酯的混合物。典型的饱和二羧酸是草酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、壬二酸和癸二酸。不饱和二羧酸是例如富马酸和马来酸、衣康酸和黏康酸。芳族酸的实例是邻苯二甲酸和对苯二甲酸。还可根据本发明的教导通过使用如上所述酸的所有种类的混合物来制备酯。
然而,优选的二元酸是总计具有6-10个C原子的那些,例如丁二酸、己二酸、庚二酸、壬烷二酸(壬二酸),最优选癸烷二酸(癸二酸)。这些酸以及通过酸或碱催化剂反应使它们全部或部分酯化的方法是已知的。
根据本发明的优选的二酸可全部或部分酯化,或者所述组合物含有任意重量比的这两种酯。相应地优选使用全部酯化的酸(=二酯)。然而,由于反应条件,可能存在少量单酯,以及少量未酯化的酸。根据本教导的少量是低于15wt%,优选低于10wt%或低于5wt%的值。最优选的是更低的量,例如低于1.0wt%或低于0.1wt%。但是还优选仅使用二酯并且将单酯以及游离酸的量限制到可能的最低限度。
酯的醇部分宽泛地选自单-、二-或多元醇。所述醇可以是线性或支化的、饱和或不饱和的、环状或芳族的醇。
在优选的实施方案中,烷基醇可以选自线性或支化的饱和或不饱和的具有1-31个C原子的烷基一元醇、具有2-25个C原子的二元醇或多元醇。线性一元醇例如是甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇、壬醇、癸醇、十一醇、十二醇、十三醇、十四醇、十五醇、十六醇、十七醇、十八醇、十九醇、二十醇、二十一醇、二十二醇、二十三醇、二十四醇、二十五醇、二十六醇、二十七醇、二十八醇、二十九醇、三十醇或三十一醇。在这些醇中OH-官能团位于“1”位,但是其所有异构体也都是适合的。这同样适用于上述醇的所有种类的支化异构体。优选的支化醇是所谓的Guerbet醇。不饱和的一元醇例如是油醇、亚油醇、9Z-和9E-十八碳-9-烯-1-醇、(9Z,12Z,15Z)-十八碳-9,12,15-三烯-1-醇、(9Z)-二十碳-9-烯-1-醇或13E-或13Z-二十二烯-1-醇。
此外,二元醇,优选甘醇,包括它们的低聚物或聚合物,是根据本发明用于制备酯的合适的醇。乙二醇或二乙二醇或它们的低聚物以及丙二醇和丁二醇都是优选的成员。多元醇也是合适的醇组分。优选的实例是甘油、低聚甘油或聚甘油,三羟甲基丙烷和季戊四醇,以及其低聚物或聚合物。还可根据本发明的教导通过使用如上所述醇的所有种类的混合物来制备酯。优选种类的醇选自支化一元醇,优选选自具有6-12个C原子的这类支化醇。优选的是具有总共6-10个C原子的支化醇。最优选的是作为醇的2-乙基己醇,和异壬醇。这些支化醇可商购。
本发明还涵盖具有空间位阻的多元醇与线性或支化的烷醇的多元醇酯和其混合物作为必要的组分酯,即称作“复合酯”。作为实例,提及的是至少一种具有7-10个碳原子的一元羧酸的新戊二醇酯,和不同的受阻多元醇与具有5-10个碳原子的一元羧酸的至少一种其它酯。
在一种优选的形式中,润滑剂基础液包含如下多元醇酯的混合物作为必要组分:具有30-60重量%的至少一种具有7-10个碳原子的单羧基70链烷酸的新戊二醇酯和40-70重量%的受阻多元醇与具有5-10个碳原子的单羧基链烷酸的至少一种其它酯,所述受阻多元醇选自三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、三羟甲基丁烷和季戊四醇,所述百分数以受阻多元醇酯总量的重量计。合适的基础液包含40-45重量%的新戊二醇酯和55-60重量%的三羟甲基酯或季戊四醇酯。当季戊四醇酯与新戊二醇酯一起使用时,醚化性酸的碳链长度优选为5-10,而与三羟甲基烷酯一起使用时,所述酸优选具有7-10个碳原子的链长度。
适合用于润滑剂基础液且认为适合这种目的的其它酯可以是2,2,4-三甲基戊烷、1,3-二醇-二壬酸酯、壬二酸二-2-乙基己酯、己二酸二异癸酯、癸二酸二异辛酯、壬酸异癸酯、二甘醇二壬酸酯和它们的混合物。
不优选使用这样的酯:其基于不可食用的植物油,例如米糠油或其衍生物。
具有某些优点的是,酯化合物(A)含有至少一种二元酯,特别地这些二元酯衍生自根据以下通式(I)的二羧酸
HOOC-X-COOH (I)
其中X表示饱和或不饱和的线性、支化、环状或芳族的二价结构部分并且含有1-30个C原子,或其盐。
在其它优选的实施方案中,使用根据通式(II)的酯(A)
ROOC-(CH2)n-COOR’(II)
其中R和R’彼此独立地表示具有4-12个C原子的支化的饱和或不饱和的烷基结构部分,下标n具有1-22,优选6-18的值,最优选的n为6-12或8-10,最优选的n为8。
一种优选的酯化合物(A)仅包含根据式(II)的所述二元酯,由此可存在少量的游离酸或其它副产物,其存在量优选低于10重量%,低于5.0重量%,最优选低于1.0重量%。
根据式(II)的酯也是二酯并且优选将两个羧酸基团均酯化。在酸性或碱性催化剂存在下于升高的温度和/或升高的压力下通过羧酸和醇的标准反应制备这些二酯。
由于反应条件,小部分的酯可以是单酯衍生物,但是不大于5.0重量%;优选的是游离醇的量为0.01-3.0重量%,更优选0.1直到1.0重量%,基于所有酯总重量计。典型地,根据本发明教导的酯显示出小于5,但优选小于3或甚至1或更小的OH数。
能够用于实施本发明的酯优选显示出选定的运动(cinematic)粘度,其按照DIN 51562,T1测量为10-100mm2/s(在40℃下),更优选20-50mm2/s(在40℃下)。
本教导涵盖使用根据上述的酯,优选单独使用式(II)的那些,或者与其它合适的基础液如聚α烯烃(PAO)、内烯烃(IOs)或多元醇酯、所有种类的矿物油组合使用,由此可优选所谓的加氢裂化油和其它链烷或环烷矿物油(和它们的混合物),包括柴油和聚亚烷基二醇。
如果使用这类混合物,则基础液的大部分是根据式(I)的二元酯,其是指至少50重量%,其中70-90,更优选80-95重量%的量具有优势。典型的混合物可以含有10重量%的PAO和90重量%的酯,优选根据式(II)的酯,或其任意混合物。
添加剂组分(a)
根据本发明教导的润滑剂组合物的第二化合物是如下通式(III)的二硫代磷酸酯衍生物
其中R1是烷基结构部分(支化、线性、饱和或不饱和的),其可被1或2个氧原子间断,含有1-12个C原子;或C6-C10芳基(被至少一个C1-C12烷基取代的,或未取代的)。由此R1基团均相同,或彼此不同,R2表示基团(CH2)n-COOX,其中X是氢原子或阳离子,n具有1-10的值,或者表示基团OH、NR3R4、NHCH2COOX、NHCH2COOR3、N(CH2-COOX)2、N(CH2-COOR3)2、NHCH2OH、N(CH2CH2OH)2。
X具有与上述相同的含义。R3和R4彼此独立地表示C1-C18烷基或烯基,其可被氧、氮和/或硫原子间断。X优选代表氢原子或-OH或NR3R4。一般而言这类添加剂是有利的,其可算作是“无灰”的。X等于H的添加剂是这种无灰添加剂。这些化合物也是已知的,尤其是作为润滑剂组合物中的抗磨损或高压添加剂。这种类型的各种添加剂可商购。
美国专利4,333,841公开了这种类型(a)的多种化合物,以及它们的制备,并且这些也适合于本发明的化合物。尤其参照US 4,333,841的权利要求1并具体参照分别在表1中3-10列所公开的组员。Rohm and Haas以商标PrimeneTM例如PrimeneTM 81-R或PrimenTMJM-T提供了这类添加剂,其还公开于US4,333,841的表1中的9和10列中。由EP 1 529 830 A1,知晓含有硫代磷酸酯和二硫代磷酸酯的添加剂包,但是这些添加剂据认为与润滑剂组合物中存在的钙离子出乎意料地相容。
添加剂组分(b)
这种化合物称作硫代磷酸三苯酯的衍生物,并且也可用作极压剂和抗磨损剂。根据通式(IV)的化合物优选在本教导的含义之内。
[R-Ar-O]3P=S (IV)
R表示C1-C18烷基结构部分(线性或支化的、饱和或不饱和的),Ar是C6-芳族基团,即苄基,其被至少一个R基团取代。R优选是具有8-18,优选8-12个C原子的线性烷基。
添加剂(a)和(b)对于实现本教导均是强制性的。优选一并使用0.001-0.099重量%,更优选0.01-0.09重量%的量的添加剂(a)和(b)。具体的优选范围选自0.02-0.090重量%、0.03-0.090重量%和0.05-0.090重量%。应注意的是,化合物(a)和(b)可包含副产物或溶剂。通常,这种另外的化合物以按(a)和(b)的混合物总重量计算最多10重量%,优选低于5重量%或更低,例如低于1重量%,或甚至0的量存在。
可按不同的量一并使用化合物(a)和(b),优选按3∶1-1∶3,优选2∶1-1∶2的(a)∶(b)重量比。但是最优选的是各添加剂(a)和(b)为约1∶1的比例。在一种优选的实施方案中,添加剂化合物(B)仅由(a)和(b)的混合物组成。优选地,仅选择类型(a)和(b)的那些添加剂,其不含有金属原子。
本发明的组合物可以含有其它添加剂(其结构不同于(a)和/或(b)),例如抗氧化剂、腐蚀抑制剂(或防锈添加剂)、泡沫抑制剂、防腐剂、黄色金属(yellowmeta1)减活剂、摩擦改性剂、粘度调节剂和粘度指数(VI)改进剂。
可以用作润滑剂组合物的组分的抗氧化添加剂包括酚类和胺型抗氧化剂以及它们的混合物。酚类抗氧化剂可以包括油溶性空间位阻的酚类和苯硫酚。包括在酚类和苯硫酚类(thiophenolic)抗氧化剂的定义内的是空间位阻酚类例如受阻酚和双酚类,受阻4,4′-硫代双酚,受阻的4-羟基-和4-硫代苯甲酸酯和二硫代酯,以及受阻的双(4-羟基-和4-硫代苯甲酸和二硫代酸)亚烷基酯。酚类结构部分可以在与羟基或硫醇基相邻的两个位置用空间上阻碍这些基团的烷基取代。这类烷基取代基通常具有3-10个碳,适宜地4-8个碳,其中一个烷基通常是支化的而不是直链(例如叔丁基、叔戊基等)。根据本发明教导的组合物典型地可以含有一种抗氧化剂添加剂。然而,还可以使用前述抗氧化剂添加剂的组合。
防锈添加剂组分可以包括离子和非离子表面活性防锈成分的组合。赋予所需抗锈程度所必需的离子和非离子表面活性防锈添加剂以重量计的总量可以独立地显著小于任一防锈添加剂。可以用于本文所述组合物的离子防锈润滑添加剂可以包括磷酸、单和二己基酯化合物与四甲基壬基胺和C10-C18烷基胺。可以用于本文所述组合物的非离子防锈润滑添加剂可以包括脂肪酸,以及它们的由山梨聚糖、甘油或其它多元醇或聚亚烷基二醇的加成形成的酯。其它非离子防锈润滑添加剂可以包括来自用亚烷基氧化物烷氧基化的脂肪醇的醚,或用于亚烷基氧化物烷氧基化的山梨聚糖,或用亚烷基氧化物烷氧基化的山梨聚糖酯。合适的非离子防锈润滑添加剂的实例包括:山梨聚糖单油酸酯、乙氧基化的植物油、油酸异丙基酯、乙氧基化的脂肪酸、乙氧基化的脂肪醇、脂肪甘油酯、聚氧乙烯山梨聚糖单油酸酯、聚氧乙烯山梨聚糖、甘油单油酸酯、甘油二油酸酯、甘油单硬脂酸酯和甘油二硬脂酸酯。
在一些实施方案中,腐蚀抑制剂可以构成适合于包括在本文所述组合物中的另一类添加剂。这类化合物包括噻唑、三唑和噻二唑类。这类化合物的实例包括苯并三唑、甲苯基三唑、辛基三唑、癸基三唑、十二烷基三唑、2-巯基苯并噻唑、2,5-二巯基-1,3,4-噻二唑、2-巯基-5-烃硫基-1,3,4-噻二唑类、2-巯基-5-烃二硫基-1,3,4-噻二唑类、2,5-双(烃硫基)-1,3,4-噻二唑类和2,5-双(烃二硫基)-1,3,4-噻二唑类。合适的化合物包括1,3,4-噻二唑类,其中的许多可作为三唑例如甲苯基三唑与1,3,5-噻二唑如2,5-双(烷二硫基)-1,3,4-噻二唑以及双-烷基-芳基烷基苯并三唑烷基胺如N,N-双(2-乙基)芳基(ar)-甲基-1H-苯并三唑-1-甲胺的商业组合物获得。本文所述配制剂中腐蚀抑制剂的量基于所述润滑剂组合物总重量计可以为约0.01-约1.0重量%,由此0.2-0.5重量%也会是有利的。
泡沫抑制剂可以选自有机硅、聚丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、表面活性剂、乙烯-丙烯嵌段共聚物等。本文所述配制剂中消泡剂的量基于所述润滑剂组合物总重量计可以为约0.0025重量%-约0.1重量%。0.01重量%是这些种类的添加剂的更优选的最大量。
还已知的是,将这些润滑剂油与粘度指数(VI)改进剂例如乙烯/烯烃共聚物和聚(甲基)丙烯酸酯结合,以改进它们的粘度和温度特性。该种类的添加剂例如选自Evonik的系列,即本领域技术人员为此目的所已知的Viscoplex Series 8或10。
用于根据本发明组合物的增稠剂例如是乙烯/丙烯/苯乙烯共聚物、丁烯/乙烯/苯乙烯共聚物;得自Penreco的商业产品例如Versagel M750、Versagel ME750、Versagel MP 500、Versagel MD 1600;得自Rita的Transgel 105和Transgel110;聚异丁烯,加氢聚异丁烯,蜡例如聚乙烯蜡、蜂蜡等:油溶性聚丙烯酸酯,油溶性聚(甲基)丙烯酸酯,乙烯-丙烯共聚物,官能化的烯烃共聚物,烯烃三元共聚物,官能化的烯烃三元共聚物,疏水改性粘土,二氧化硅,以及苯乙烯和烯烃的共聚物。
除添加剂(a)和(b)外,结构不同的抗磨损或高压/极压添加剂(“EP添加剂”)也可以存在于润滑剂组合物中。在这些情形中典型的总量为0.1-5.0重量%或0.5-2.5重量%。
可以将用于配制本文所述组合物的添加剂单独地或以各种子组合混合到基础油中。然而,适合的是使用添加剂浓缩物(即添加剂加稀释剂例如基础油)同时混合所有组分。添加剂浓缩物的使用利用了以添加剂浓缩物的形式将各成分进行组合所提供的相互相容性。此外,浓缩物的使用降低混合时间并且减少混合误差的可能性。
在制备配制的压缩机润滑剂组合物时,可以直接将所述添加剂加入到酯化合物中并充分混合以实现均匀分布。在一些情形中,在加入添加剂之前需要将酯加热以促进添加剂在酯中的溶解。在一些情形中,作为替代方案还需要形成“添加剂包”用以后续加入酯中。这类添加剂包可以例如通过将所述添加剂一起混合在合适溶剂中来进行制备。为此目的,合适的溶剂包括矿物油、苯、柴油、甲苯、辛烷、多元醇酯等。
本发明的另一实施方案涉及如下组合物,其含有:90-99重量%的根据上述的酯化合物(A),以及0.01-0.099重量%的含有根据上述添加剂(a)和(b)的添加剂包(B),其中(a)和(b)以2∶1-2∶1,优选1∶1的重量比存在,且凑够100%的其余部分是其它添加剂。优选的是含有根据上述式(II)的二羧酸酯的这类组合物。
此外,请求保护用如上所述润滑剂组合物运行的压缩机。旋转螺杆驱动式压缩机是优选的实施方案。就此而言,压缩机将优选产生最大20bar的压力,由此典型的范围为10-20bar或12-18bar。
如果与用标准油运行的压缩机相比,具有上述特征的组合物的使用能够将旋转螺杆压缩机的能量消耗降低最多达20%。与用已知技术的标准润滑剂操作的相同压缩机相比,例如至多15%、10%或5%、或3-5%的增值(enhancement)也是优选的值。在该方面,标准润滑剂是Atlas Copco的RotoXtend。因此,通过使用根据上述的组合物,其中运动部件需要润滑的发动机特别是压缩机,更优选螺杆驱动式压缩机的能量效率的增加也是本发明的实施方案。
此外,用于提高润滑剂组合物能量效率的方法是本申请的优选实施方案,其中使用包含至少两种不同添加剂的添加剂混合物,所述添加剂选自(a)二硫代磷酸酯和(b)烷基化的硫代磷酸酯,其中所述添加剂混合物的总量按总体组合物的重量计算低于0.1wt%。所述改善可通过与不含所述添加剂混合物的相同组合物的对比显示出。
通过仲和叔硫代磷酸酯的组合,根据本发明的组合物还显示出低的剪切损失;优异的空气释放性能和非常有效的抗磨损性能。在该配制剂中高压粘度异乎寻常地高。在空气释放试验仪中高空气夹带下的性能表现低于1分钟。
具体实施方式
实施例
实旋例A,对比实施例C1至C4
为了显示所请求保护的组合物的优越性能,进行了测试。制备四种润滑剂组合物C1-C4,并将它们与根据本发明教导的组合物(A)进行对比。详细内容可从下表1中确定。C1是来自Atlas Copco的商购润滑剂组合物,称作Roto Xtend。
组合物C4和A均含有根据本发明以低于0.09g的量的二硫代磷酸酯和硫代磷酸三苯酯的混合物(在下表中称作添加剂混合物)。
表1
润滑剂组合物(所有值以g计)
在表2中显示了在100℃和40℃下测量的粘度数据,和粘度指数(VI):
表2
粘度数据
为了显示能量效率的改善,按照ISO 1217用标准螺杆压缩机(Atlas CopcoGAS-7,5EZP)进行试验。在试验期间,压缩机分别各自用不同润滑剂组合物C1、C2和A工作4小时。测量载送空气的体积。在表3中按百分数显示了关于C1和C2的载送体积与关于A的载送体积之间的对比。高于0的值显示出A的较好性能。
表3
载送体积
明显的是,根据本发明的润滑剂(A)的使用可在大多数测试条件下提高设备的性能,并且如果涉及相同体积的空气,则可降低所用能量的量。这些结果还明确地显示出所述提高归因于同时对少量的特定添加剂包的选择和对某些种类的酯基础油的选择。
在其它测试中,按照DIN ISO 51350测试各种组合物的负荷特性。结果显示于表4中:
表4
负荷(n.d.=未检测)
该结果显示,与具有低量添加剂的类似组合物相比,根据本发明的组合物还显示出优越的润滑剂性能。
Claims (18)
1.一种组合物作为润滑剂、液压油或透平油的用途,所述组合物含有90-99重量%的(A)得自单-、二和/或多元醇与单-和/或二羧酸的反应的羧酸酯,以及一并0.01至低于0.1重量%的包含至少两种不同的添加剂(a)和(b)的添加剂混合物(B),其中化合物(a)选自二硫代磷酸酯,化合物(b)选自烷基化的硫代磷酸酯,所述添加剂(a)和(b)以2:1-1:2的重量比存在,凑够100重量%的其余部分是其它润滑剂添加剂,各重量按整个组合物的重量计算。
2.根据权利要求1的用途,其特征在于羧酸酯(A)的酸部分选自根据通式(I)的二羧酸
HOOC-X-COOH (I)
其中X表示饱和或不饱和的线性、支化、环状或芳族的二价结构部分并且含有1-30个C原子。
3.根据权利要求1或2的用途,其特征在于所述醇选自线性或支化的饱和或不饱和的具有1-31个C原子的烷基一元醇、具有2-25个C原子的二元醇、
以及多元醇,所述多元醇选自甘油、新戊二醇、低聚甘油或聚甘油、三羟甲基丙烷和季戊四醇、及其低聚物或聚合物。
4.根据权利要求1或2的用途,其特征在于所述羧酸酯选自由多元醇与至少两种不同羧酸的混合物的反应得到的复合酯。
5.根据权利要求2的用途,其特征在于式(I)中的X表示具有1-22个C原子的线性或支化的烷基或不饱和烯基结构部分。
6.根据权利要求1或2的用途,其特征在于烷基醇选自支化、饱和的烷基醇。
7.根据权利要求1或2的用途,其特征在于所述羧酸酯(A)是单或二酯。
8.根据权利要求7的用途,其特征在于所述羧酸酯(A)是二酯。
9.根据权利要求1或2的用途,其中二羧酸酯由通式(II)表示
ROOC-(CH2)n-COOR’ (II)
其中R和R’彼此独立地表示具有4-12个C原子的支化的饱和或不饱和烷基结构部分,下标n具有6-18的值。
10.根据权利要求9的用途,其特征在于式(II)中的R和R’均表示2-乙基己基。
11.根据权利要求9的用途,其特征在于式(II)中的下标n具有6-8的值。
12.根据权利要求9的用途,其特征在于式(II)中的下标n具有8的值。
13.根据权利要求1或2的用途,其特征在于所述添加剂(a)和(b)以1:1的重量比存在。
14.根据权利要求1或2的用途,其特征在于所述组合物用作用于螺杆驱动或离心压缩机的润滑剂。
15.根据权利要求1或2的用途,其特征在于所述组合物用作用于旋转螺杆驱动式压缩机中的润滑剂。
16.根据权利要求1或2的用途,其特征在于所述羧酸酯显示出按照DIN51562,T1在40℃下20一直到50mm2/s的动态粘度。
17.根据权利要求1或2的用途,其特征在于所述添加剂(a)和(b)均不含金属原子。
18.根据权利要求1或2的用途,其特征在于所述组合物不含N-油基肌氨酸和/或苯氧基乙酸壬基酯。
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