CN102971406A

CN102971406A - 食品级压缩机润滑剂

Info

Publication number: CN102971406A
Application number: CN2011800288422A
Authority: CN
Inventors: B·W·多勒; J·贾格吉特; M·G·福斯特; K·C·利耶
Original assignee: Lubrizol Corp
Current assignee: Lubrizol Corp
Priority date: 2010-04-12
Filing date: 2011-04-06
Publication date: 2013-03-13
Also published as: EP2558558A1; MY156979A; CA2796252A1; BR112012026132B1; SG184560A1; US20130065805A1; BR112012026132A2; AR081169A1; EP2910627A1; US8895490B2; WO2011130068A1

Abstract

本发明涉及一种改进的食品级润滑剂，其可用作食品行业中的设备所用的液压油、循环油、滴注油、通用油、润滑脂基础油、电缆油、链条油、锭子油、齿轮油和压缩机油。特别地，本发明涉及包含至少一种聚α烯烃基液、至少一种食品级多元醇酯基液和至少一种食品级性能添加剂的组合物。

Description

食品级压缩机润滑剂

技术背景

食品加工工业中所用的设备随部门而变，主要部门包括肉禽、饮料、点心、蔬菜和乳制品。尽管设备随部门而变，但运动部件，例如轴承、齿轮和滑动机构，是类似的并通常需要润滑。最常用的润滑剂包括液压油、冷冻油、压缩机油和齿轮油以及通用润滑脂。这些食品工业油必须符合比其它工业润滑剂更严格的标准。

由于确保和坚持食品质量保障和标准的重要性，食品工业必须遵守美国农业部（USDA）颁布的条例和规章。USDA的食品安全检验局（The FoodSafety Inspection Service）（FSIS）负责涉及肉、禽、蛋、乳制品、水果和蔬菜的检验、分级和标准化的所有程序。这些程序是强制性的，并要求检验联邦检验装置中所用的非食品化合物。

FSIS是联邦检验装置中所用的核准化合物的官方名单的监管机构。该官方名单（见第11-1页，List of Proprietary Substances and Non-foodCompounds,Miscellaneous Publication Number 1419(1989)by the FoodSafety and Inspection Service,United States Department of Agriculture）指出，容易偶然接触食品的润滑剂和其它物质被视为受USDA监管的间接食品添加剂。因此，这些润滑剂（被分类为H-1或H-2）在用在食品加工装置中之前需要被USDA批准。最严格的分类H-1针对被批准偶然接触食品的润滑剂。H-2分类用于没有食品接触可能性的情况，确保在润滑剂中不使用任何已知毒物或致癌物。本发明的一个实施方案涉及H-1批准润滑油。对本申请而言，术语“H-1批准油”和“食品级”可互换使用。

尽管USDA不再批准新的成分和组合物，H-1分类仍被世界食品工业认可。NSF现在罗列和批准食品级分类。

除了符合联邦管理机构设定的安全要求外，产品必须是有效的润滑剂。用于食品加工装置的润滑油应润滑机械部件、防止粘度变化、抗氧化、防锈防腐蚀、提供磨损保护、防发泡和防止在使用中形成油泥。产品还应该在从水力厚膜方案到边界薄膜方案的各种润滑方案下有效工作。

润滑油的氧化、热和水解稳定性特性有助于预测油如何有效地随时间经过保持其润滑性质和抗油泥形成。烃油在升高的温度下与氧长时间接触时部分氧化。氧化过程在润滑油内产生酸性物体。这些酸性物体会腐蚀食品加工设备中常存在的金属并在与油和空气接触时是进一步提高氧化速率的有效的氧化催化剂。氧化产物促进油泥形成，其会堵塞阀、柱塞过滤器，并导致润滑剂的粘度特性的整体破坏。在一些情况下，油泥形成会导致堵塞、油系统流量完全损失和机械故障或损坏。

润滑油的热和水解稳定性特性主要反映润滑基础油性质和油添加剂套装的稳定性。稳定性标准监测该油的油泥形成、粘度变化、酸性变化和腐蚀趋势。水解稳定性评估在水存在下的这些特性。较差的稳定性特性导致润滑油随时间经过而损失润滑性质并沉淀油泥。

尽管已设计出作为食品源污染物无毒的润滑剂，但它们的润滑性质常常不如常规润滑剂（例如具有未批准直接接触食品的成分的润滑剂）有效。润滑剂工业已通过在润滑剂组合物中掺入特种添加剂以在一定程度上克服这一问题。例如，已通过掺入性能添加剂来增强抗磨性、氧化抑制、防锈/腐蚀性、金属钝化、极压、摩擦改进、抑泡和润滑性。在下列专利中描述了这些化学：美国专利No.5,538,654（Lawate等人）；美国专利No.4,062,785（Nibert）；美国专利No.4,828,727（McAninch）；美国专利No.5,338,471和美国专利No.5,413,725（Lai）。

上述专利中描述的食品级润滑剂的缺点涉及抗氧化性、倾点特性、在粘度范围内有限的配制能力、和有限的粘度保护。这些润滑剂通常在经受长期热和机械应力时具有差的流变特性。

因此，仍然需要表现出优异的水解稳定性、耐腐蚀性和抗磨性的食品级润滑剂，其抗氧化性、倾点、粘度指数、粘度范围配制能力、和在经受热和机械应力时的粘度稳定性显著改进。

发明概要

本发明涉及改进的食品级润滑剂，其可用作食品行业中的设备所用的液压油、循环油、滴注油、通用油、润滑脂基础油、电缆油、链条油、锭子油、齿轮油和压缩机油。特别地，本发明涉及包含至少一种聚α烯烃基液、至少一种食品级多元醇酯基液和至少一种食品级性能添加剂的组合物。

本发明提供了含有多于5重量％的多元醇酯基液的组合物。本发明提供了组合物，其中组分(c)包含(i)一种或多种食品级抗氧化剂和/或(ii)一种或多种食品级金属钝化剂，其中所述金属钝化剂可包含一种或多种食品级金属减活剂和/或一种或多种食品级缓蚀剂。本发明还提供了下述组合物：其含有多于5重量％的多元醇酯基液，且其中组分(c)包含下述成分的组合：(i)一种或多种食品级抗氧化剂和(ii)一种或多种食品级金属减活剂和(iii)一种或多种食品级缓蚀剂。

本发明进一步提供了还含有至少一种食品级油的组合物，所述食品级油包含下述的至少一种：合成酯、白矿油（white petroleum oil）和深度加氢处理的石油。

本发明还提供了制备食品级润滑剂组合物的方法，包括下述步骤：a)提供至少一种聚α烯烃基液；b)提供至少一种多元醇酯基液；c)提供至少一种性能添加剂；和d)将这些组分掺合以形成组合物。

本发明还提供了润滑食品工业机械装置的方法，所述方法包括下述步骤：用组合物润滑所述装置，所述组合物包含：(a)至少一种聚α烯烃基液；(b)至少一种多元醇酯基液；和(c)至少一种性能添加剂。

本发明提供了通过聚α烯烃和H-1食品级多元醇酯的组合而改进的食品级润滑剂，特别是在该改进的润滑剂还含有一种或多种食品级抗氧化剂和一种或多种食品级金属减活剂的组合时。该组合物可提供增强的抗氧化性、倾点特性和粘度，并特别可用作食品行业中的设备所用的液压油、循环油、滴注油、通用油、润滑脂基础油、电缆油、链条油、锭子油、齿轮油和压缩机油。

发明详述

下面通过非限制性实例描述本发明的各种特征和实施方案。

“食品级”是指符合美国食品药品管理局为偶然接触食品的食品添加剂和/或润滑剂设立的标准，例如如21C.F.R.178.3570(2007)所列，其内容经此引用并入本文，和/或符合可达到NSF International设立的“H1”分类或同等评级或来自对等的标准设立机构的分类的标准。

聚α烯烃基液

本发明的食品级润滑剂组合物包含至少一种聚α烯烃。聚α烯烃通过将两个或更多个α烯烃分子合并成低聚物或短链长聚合物来制造。PAOs是全烃结构，它们不含硫、磷或金属。由于它们无蜡，因此它们具有低倾点，通常低于-40℃。粘度级为在100℃下2至100cSt，除最低等级外的所有等级的粘度指数超过140。PAOs具有良好的热稳定性，但它们需要合适的抗氧化剂添加剂以抗氧化。工业中常见的是，PAOs具有有限的溶解一些添加剂的能力并倾向于使封条收缩。已经发现，通过用多元醇酯基液以及使用食品级抗氧化剂和/或食品级金属减活剂配制，克服了这两个问题。

上文提到的所有不同的粘度级PAOs都包括在本发明中，并由FDA依据21CFR 178.3570USDA H-1,Lubricants with Incidental Food Contact监管（不超过10ppm萃出到食品中）。在这些监管下，将食品级多元醇酯基液掺入配方中会限制PAOs的使用，通过稀释提供更安全的产品。在美国专利No.6,534,454中描述了其它可用的聚α烯烃，该专利经此引用并入本文。

合适的PAOs的实例包括在100℃下的粘度为1至100cSt的那些。合适的实例包括PAO2、PAO4、PAO6、PAO8、PAO10、PAO40、PAO100及其混合物。在一些实施方案中，本发明的PAO包括PAO4、PAO6、PAO8、PAO9、PAO10或其混合物。这些名称通常指出具有在100℃下的特定粘度的PAO，例如PAO2是具有2cSt的在100℃下的运动粘度的PAO。

在一些实施方案中，本发明的组合物中所用的PAO具有大约425至大约2500的数均分子量。

聚α烯烃基液以约1％至约90％或约30％或40％至约70％或60％存在于该组合物中。在一些实施方案中聚α烯烃以1％至98.99％、94.99％或88.99％存在于该组合物中。在一些实施方案中聚α烯烃以1％至98.5％、94.5％或89.5％存在于该组合物中。

多元醇酯基液

本发明食品级润滑剂组合物包含至少一种多元醇酯基液。多元醇酯（POE）是通过将多元醇与羧酸合并而制造的。在一些实施方案中，多元醇酯基液是至少一种新戊基多元醇和至少一种单羧酸的反应产物。本发明的POE基液必须是食品级的才合适。但是，在本发明中包括使用目前被视为食品级的POE基液以及尚未但可能未来被确定为食品级的其它POE基液。换言之，在本发明中也可以使用在未来某一时刻获得H-1食品级标号的POE基液。

这些POE基液的性质，例如粘度、粘度-温度性质、抗氧化性、蒸发损失、水解稳定性和闪点，可以通过用于制备该基液的多元醇和单羧酸的选择和/或通过所用制造方法改变。本领域普通技术人员可以根据产品的最终用途按需要作出这样的改变。

适用于制备POE基液的新戊基多元醇不受过度限制。新戊基多元醇具有任何合适的羟基数。新戊基多元醇优选具有大约2或4至大约12或8个羟基。这种类型的市售多元醇是例如新戊二醇、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇和四季戊四醇。优选的多元醇可以是二季戊四醇、单季戊四醇和三羟甲基丙烷或其组合，但也可以使用三季戊四醇和四季戊四醇。

使所选新戊基多元醇与至少一种单羧酸反应。可合并多于一种单羧酸；可能希望使用至少两种、三种、四种或五种单羧酸。各单羧酸可具有彼此不同的结构——在构成该结构的化学成分的类型和/或数量方面或成分相对于彼此的排列（例如支链或直链）方面不同。单羧酸可以是直链（线性）或支链的（或这些的任何组合）。单羧酸（支链或直链）优选含有大约2至大约20个碳原子，大约5至大约12个碳原子，或大约5至大约10个碳原子。在一些情况下，较短链长的直链羧酸是优选的，因为随着碳链长提高，热稳定性降低。

可用的直链单羧酸的实例包括戊酸、癸酸、己酸、庚酸、辛酸和壬酸。也可以使用支链单羧酸，单独使用或与线性或直链单羧酸结合使用。例如，可以提高支链单羧酸的量以改变（提高）最终组合物的粘度。合适的支链单羧酸包括，但不限于，2-乙基己酸和3,5,5-三甲基己酸（异壬酸）。

在一个实施方案中，由包括二季戊四醇的至少一种新戊基多元醇和至少一种单羧酸（其是戊酸、庚酸、3,5,5-三甲基己酸和/或这些的任何组合）的反应制备基础油。

在一些实施方案中，POE基液包括与式HOC(O)R^l所示的羧酸反应的新戊二醇、甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇或其组合的酯，其中R¹是含有4至10个碳原子的饱和、环状、直链或支链烃基。

本发明组合物中所用的POE基液必须是食品级的。市售POE基液包括LEXOLUBE^TM FG-68HX1、FG-100HX1、FG-220HX1和FG-350HX1、Priolube^TM 3970，都可购自Inolex^TM和Croda^TM。

多元醇酯基液以大约1％至大约90％或大约30％或40％至大约70％或60％存在于该组合物中。在一些实施方案中，食品级多元醇酯以1％、5％、7％或10％至大约98.99％存在于该组合物中。在一些实施方案中，食品级多元醇酯以1％、5％、7％或10％至大约98.5％存在于该组合物中。

在一些实施方案中，本文所述的组合物含有最小量的多元醇酯基液。这种最小量可以为至少1％，在一些实施方案中，至少5％、7％或者甚至10％。在一些实施方案中，本文所述的组合物含有最小量的聚α烯烃基液。这种最小量可以为至少1％，在一些实施方案中，至少5％、10％、15％或甚至50％。

食品级性能添加剂

本发明的食品级润滑剂组合物包含至少一种食品级性能添加剂。食品级性能添加剂是具有United States Department of Agriculture要求的H-1批准和/或食品接触安全的添加剂。要理解的是，H-1标号在大多数情况下最终涉及美国以外的国家中的相当的分类。

在一些实施方案中，本发明的组合物包含抗氧化剂。在一些实施方案中，本发明的组合物包含金属钝化剂，其中该金属钝化剂可包括缓蚀剂和/或金属减活剂。在一些实施方案中，本发明的组合物包含缓蚀剂。在另一些实施方案中，本发明的组合物包含金属减活剂和缓蚀剂的组合。在再一些实施方案中，本发明的组合物包含抗氧化剂、金属减活剂和缓蚀剂的组合。在任何这些实施方案中，该组合物可进一步包括一种或多种附加性能添加剂。

适用于本发明的抗氧化剂不受过度限制。但是，在一些实施方案中，该抗氧化剂必须是食品级的，并且用量绝不能使添加剂和/或所得组合物脱离食品级分类。

合适的食品级FDA批准的抗氧化剂包括丁基化羟基甲苯（BHT）、丁基化羟基苯甲醚（BHA）、苯基-a-萘胺（PANA）、辛基化/丁基化二苯胺、高分子量酚类抗氧化剂、受阻双酚类抗氧化剂、二-α-生育酚、二-叔丁基酚。在经此引用并入本文的美国专利No.6,534,454中描述了其它可用的抗氧化剂。

在一些实施方案中，该食品级抗氧化剂包括下述的一种或多种：

（i）六亚甲基双(3,5-二-叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸酯)，CAS登记号35074-77-2，可购自Ciba Specialty Chemical Company；

（ii）N-苯基苯胺，与2,4,4-三甲基戊烯的反应产物，CAS登记号68411–46–1，可购自Ciba Specialty Chemical Company；

（iii）苯基-a-和/或苯基-b-萘胺，例如N-苯基-ar-(1,1,3,3-四甲基丁基)-1-萘胺，可购自Ciba Specialty Chemical Company；

（iv）四[亚甲基(3,5-二-叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸酯)]甲烷，CAS登记号6683–19–8；

（v）硫代二亚乙基双(3,5-二-叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸酯)，CAS登记号41484-35-9，其在21C.F.R.§178.3570中也列作硫代二亚乙基双(3,5-二-叔丁基-4-羟基-氢化肉桂酸酯)；

（vi）丁基化羟基甲苯（BHT）；

（vii）丁基化羟基苯甲醚（BHA），

（viii）双(4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯基)胺，可购自Ciba SpecialtyChemical Company；和

（ix）苯丙酸，3,5-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟基-，硫代二-2,1-乙二基酯，可购自Ciba Specialty Chemical Company。

抗氧化剂可以0.01％至6.0％或0.02％、0.03％、0.05％、0.1％至6％、4％、2％、1％或甚至0.5％存在于该组合物中。该添加剂可以1％、0.5％或更低存在于该组合物中。这些各种范围通常适用于整个组合物中存在的所有抗氧化剂。但是，在一些实施方案中，这些范围也适用于单一的抗氧化剂，只要考虑食品级限制即可。

适用于本发明的金属钝化剂不受过度限制并可包括金属减活剂和缓蚀剂。但是，在一些实施方案中，该添加剂必须是食品级的并且用量一定不能使添加剂和/或所得组合物脱离食品级分类。

合适的金属减活剂包括三唑或取代三唑。例如，在本发明中可以使用甲苯三唑。食品级金属减活剂的合适的实例包括下列一种或多种：

（i）一种或多种甲苯三唑，例如N,N-双(2-乙基己基)-ar-甲基-1H-苯并三唑-1-甲胺，CAS登记号94270-86-70，可以以商品名Irgamet 39购自Ciba-Geigy；

（ii）一种或多种衍生自动物和/或植物来源的脂肪酸，和/或这样的脂肪酸的氢化形式，例如可购自Akzo Novel Chemicals,Ltd.的Neo-Fat^TM。

合适的食品级缓蚀剂包括下述的一种或多种：

（i）N-甲基-N-(1-氧代-9-十八烯基)甘氨酸，CAS登记号110–25–8；

（ii）磷酸，单-和二异辛基酯，与四-烷基和(C12-C14)伯胺反应，CAS登记号68187–67–7；

（iii）十二碳酸；

（iv）三苯基硫代磷酸酯，CAS登记号597–82–0；和

（v）磷酸，单-和二己基酯，与四甲基壬基胺和C11-14烷基胺的化合物。

在一个实施方案中，该金属钝化剂由缓蚀添加剂和金属减活剂构成，其中缓蚀剂和金属减活剂是食品级的并符合FDA规章。一种可用的添加剂是肌氨酸的N-酰基衍生物，例如肌氨酸的N-酰基衍生物。一个实例是N-甲基-N-(1-氧代-9-十八烯基)甘氨酸。这种衍生物可以以商品名SARKOSYL^TM O获自Ciba-Geigy。另一添加剂是咪唑啉，例如可购自Ciba-Geigy的Amine O^TM。

该金属钝化剂可以以0.01％至6.0％或0.02％、0.03％、0.05％、0.1％至6％、4％、2％、1％或甚至0.5％存在于该组合物中。该添加剂可以以0.05％或更低量存在于组合物中。这些各种范围通常适用于整个组合物中存在的所有金属钝化剂添加剂。但是，在一些实施方案中，这些范围也适用于单一的缓蚀剂和/或金属减活剂，只要考虑食品级限制即可。上述范围也适用于整个组合物中存在的所有缓蚀剂、金属减活剂和抗氧化剂的总量。

本文所述的组合物还可包括一种或多种附加性能添加剂。合适的添加剂包括抗磨抑制剂、防锈/缓蚀剂和/或金属减活剂（不同于上文描述的那些）、倾点下降剂、粘度改进剂、增粘剂、极压（EP）添加剂、摩擦改进剂、抑泡剂、乳化剂和破乳剂。

为了防止金属表面上的磨损，本发明使用抗磨抑制剂/EP添加剂和摩擦改进剂。抗磨抑制剂、EP添加剂和摩擦改进剂可现成获自各种供应商和制造商。这些添加剂中的一些可发挥多于一种功能，任一种都可用在本发明中，只要它们是食品级的即可。可提供抗磨、EP、降低的摩擦和腐蚀抑制的一种食品级产品是磷胺盐，例如可购自Ciba-Geigy的Irgalube 349。另一食品级抗磨/EP抑制剂/摩擦改进剂是磷化合物，例如三苯基硫代磷酸酯（TPPT），其可以以商品名Irgalube TPPT购自Ciba-Geigy。抗磨抑制剂、EP和摩擦改进剂通常为组合物的大约0.1％至大约4％并可以单独或结合使用。

在一些实施方案中，该组合物进一步包括选自下述的添加剂：粘度改进剂，包括但不限于，亚乙基乙酸乙烯酯、聚丁烯、聚异丁烯、聚甲基丙烯酸酯、烯烃共聚物、苯乙烯马来酸酐共聚物的酯、氢化苯乙烯-二烯共聚物、氢化的自由基聚异戊二烯、烷基化的聚苯乙烯、火成二氧化硅和复合酯；和食品级增粘剂，例如在食品级油中增溶中的自然橡胶。

添加食品级粘度改进剂、增稠剂和/或增粘剂提供了粘性，并改进该润滑剂的粘度和粘度指数。一些用途和环境条件可能需要防止设备腐蚀和磨损的附加粘性表面膜。在此实施方案中，粘度改进剂、增稠剂/增粘剂为该润滑剂的大约1至大约20重量％。但是，粘度改进剂、增稠剂/增粘剂可以为大约0.5至大约30重量％。可用在本发明中的食品级材料的一个实例是Functional V-584——可获自Functional Products,Inc.,Macedonia,Ohio的天然橡胶粘度改进剂/增粘剂。另一实例是来自Inolex Chemical Co.Philadelphia,Pa的络合酯CG 5000，其也是多功能产品，粘度改进剂、倾点下降剂和摩擦改进剂。

其它食品级油和/或组分也可以以大约0.1至大约30％添加到组合物中。这些食品级油可包括白矿油（white petroleum oil）、合成酯（如美国专利No.6,534,454中所述）、深度加氢处理的石油（在工业中被称作“第II或III组石油”）。

工业用途

在一些实施方案中，本文所述的组合物的各组合物成分具有UnitedStates Department of Agriculture要求的H-1批准。要理解的是，H-1标号在大多数情况下最终涉及美国以外的国家中的相当分类。

可通过将各种组分掺合在一起来制备本文所述的组合物。掺合方式和/或添加次序不受过度限制。

尽管本发明的组合物特别可用作食品行业中的润滑剂，但其不限于需要直接食品接触的用途。例如，该独特的性质组合允许本发明的润滑剂用于需要连续和有效的摩擦减少的任何用途。实例可包括发动机油、液压油、油脂等。

上述食品级润滑剂组合物可用于任何类型的食品加工设备。

在一些实施方案中，本发明的组成是：(i)5或10至40或25％的食品级多元醇酯基液，(ii)70或72至87或90％的聚α烯烃基液，(iii)0.05、0.5、1.0或2.0至2.5％的抗氧化剂，(iv)0.01或0.05至0.1或0.07的金属减活剂和/或缓蚀剂，或(v)它们的任何组合。

实施例

通过下述实施例进一步例证本发明，它们阐述特别有利的实施方案。尽管为例证本发明而提供实施例，但它们无意限制本发明。除非另行指明，下述各添加剂和添加剂套装可以含有一定量的稀释油或类似材料。

实施例1

通过将聚α烯烃基液PAO-6与抗氧化剂添加剂套装和金属钝化剂套装掺合，制备食品级润滑剂。添加剂套装含有(i)N-苯基-ar-(1，1,3,3-四甲基丁基)-1-萘胺、(ii)N-苯基苯胺与2,4,4-三甲基戊烯的反应产物，和(iii)1,6-六亚甲基双(3,5-二-叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸酯)，其中这些抗氧化剂分别以2.5:2.5:1的重量比存在于该套装中。金属钝化剂套装含有Neo-Fat^TM脂肪酸缓蚀剂和Irgamet^TM39苯并三唑金属减活剂，重量比分别为2.5:1。

所得掺合物含有0％的食品级多元醇酯、98.7％的聚α烯烃、2.2％的抗氧化剂添加剂套装和0.07％的金属钝化剂套装。所得掺合物具有32cSt的在40℃下的运动粘度。

实施例2

通过将食品级多元醇酯基液与两种聚α烯烃基液PAO-8和PAO-6的掺合物（其中该掺合物中聚α烯烃基液的重量比分别为1.2:1）掺合，制备食品级润滑剂。将抗氧化剂添加剂套装添加到掺合物中。抗氧化剂套装含有等重量份的(i)N-苯基-ar-(1,1,3,3-四甲基丁基)-1-萘胺、(ii)双(4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯基)胺、(iii)N-苯基苯胺与2,4,4-三甲基戊烯的反应产物、(iv)1,6-六亚甲基双(3,5-二-叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸酯)和(v)苯-丙酸，3,5-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟基-，硫代二-2,1-乙二基酯。

所得掺合物含有10％的食品级多元醇酯、87.5％的聚α烯烃掺合物和2.5％的抗氧化剂添加剂套装（以使各抗氧化剂以0.50％存在）。所得掺合物具有39cSt的在40℃下的运动粘度。

实施例3

通过将食品级多元醇酯基液与两种聚α烯烃基液PAO-8和PAO-6的掺合物（其中该掺合物中聚α烯烃基液的重量比分别为3.31）掺合，制备食品级润滑剂。将对比例2中描述的抗氧化剂添加剂套装添加到掺合物中。也将金属钝化剂添加剂套装添加到该掺合物中。该金属钝化剂套装含有Neo-Fat^TM脂肪酸缓蚀剂和Irgamet^TM 39苯并三唑金属减活剂，重量比分别为2.5:1。

所得掺合物含有25％的食品级多元醇酯、72.43％的聚α烯烃掺合物、2.5％的抗氧化剂添加剂套装（以使各抗氧化剂以0.50％存在）和0.07％的金属活化剂添加剂套装。所得掺合物具有46cSt的在40℃下的运动粘度。

实施例4

根据实施例3的程序制备食品级润滑剂。所得掺合物含有25％的食品级多元醇酯、72.43％的聚α烯烃掺合物、2.5％的抗氧化剂添加剂套装（以使各抗氧化剂以0.50％存在）和0.07％的金属活化剂添加剂套装。所得掺合物具有39cSt的在40℃下的运动粘度。

在热室压缩机试验中测试各实施例。这涉及向在110℃(230°F)和100psia下运行的变速传动旋转螺杆压缩机供应各受试润滑剂。每160小时压缩机运行时间提取润滑剂样品并分析以评估润滑剂性能。分析各样品以测定通过ASTM D974测得的润滑剂的总酸值（TAN）。较高的TAN表明润滑剂损失其效力。当其TAN超过2.0或甚至1.0的值时，润滑剂通常被认为超过其可用使用寿命。润滑剂的TAN低于2.0或甚至1.0的运行期越长，该润滑剂的使用寿命越长且润滑剂性能越好。

完成的测试结果概括在下表中：

表1–热室压缩机试验概述

1–根据ASTMD974测量TAN值

2–实施例3试验在2004小时取样后由于与润滑剂无关的原因结束。

实施例4基本重复实施例3，其显示如果该试验能运行至结束，实施例3的结果会如何。

结果表明，本发明的组合物提供了显著改进的润滑剂性能，如实施例2和3与实施例1相比的延长的可用使用寿命（润滑剂的TAN超过1.0之前的时间量）所示。实施例1表明，在PAO基润滑剂中使用抗氧化剂和金属钝化剂表现不好（样品在测试2233小时前超过1.0的TAN，在测试2303小时前超过2.0的TAN）。实施例2表明PAO和食品级多元醇酯与附加添加剂套装的掺合物表现优于实施例1。此外，实施例3表明PAO和食品级多元醇酯与兼具抗氧化剂和金属钝化剂的食品级添加剂套装的掺合物与实施例1相比和甚至与实施例2相比提供了显著的性能改进。使用与实施例3相同的程序和材料量制成的实施例4也显示与实施例1相比和甚至与实施例2相比的这种显著改进（样品在测试4854小时后超过1.0的TAN，在测试5386小时前超过2.0的TAN）。结果还表明实施例3和4具有非常类似的性能，直至实施例3的试验必须中止。在大约2000小时运行时间，实施例3和4都具有大约0.4的TAN值。

可以通过比较直到润滑剂的TAN超过1.0时经过的试验时间量来评估润滑剂性能。在一些实施方案中，可以通过比较直到润滑剂的TAN超过2.0时经过的试验时间量来评估润滑剂。

上文提到的各文献经此引用并入本文。除了在实施例中或在另行明示之处外，本说明书中指定材料量、反应条件、分子量、碳原子数等的所有数值量应被理解为用词语“大约”修饰。除非另行指明，所有百分比数值、ppm值和份数值都基于重量。除非另行指明，本文提到的各化学品或组合物应该被认为是商品级材料，其可能含有异构体、副产物、衍生物和通常被理解为存在于商品级中的其它这样的材料。但是，除非另行指明，各化学组分的量排除商业材料中常规存在的任何溶剂或稀释油。要理解的是，本文所列的上限和下限量、范围和比率限额可以独立地组合。类似地，本发明的各要素的范围和量可以与任何其它要素的范围或量一起使用。本文所用的术语“基本由……构成”允许包括不会实质影响所述组合物的基本和新颖特性的物质。

Claims

1.食品级润滑剂组合物，包含：

(a)至少一种聚α烯烃基液；

(b)至少一种食品级多元醇酯基液；和

(c)至少一种食品级性能添加剂。

2.权利要求1的组合物，其中所述组合物含有多于5重量％的多元醇酯基液。

3.权利要求1的组合物，其中组分(c)包含(i)一种或多种食品级抗氧化剂和(ii)一种或多种食品级金属钝化剂的组合，其中所述金属钝化剂可包含金属减活剂、缓蚀剂或其组合。

4.权利要求1的组合物，其中所述组合物具有30至320cSt的在40℃下的运动粘度。

5.权利要求1的组合物，其中：

组分(a)以至少1重量％存在；

组分(b)以至少5重量％存在；且

组分(c)以0.01至6重量％存在。

6.权利要求1的组合物，其中组分(a)具有425至2500的数均分子量。

7.权利要求1的组合物，其中组分(a)聚α烯烃基液包含PAO2、PAO4、PAO6、PAO8、PAO10、PAO40、PAO100或其混合物。

8.权利要求1的组合物，其中组分(b)多元醇酯基液包含：新戊二醇、甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇与式HOC(O)R^l所示的羧酸的酯，或其组合，其中R¹是含有4至10个碳原子的饱和、环状、直链或支链的烃基。

9.权利要求1的组合物，其中组分(c)包含至少一种选自由抗氧化剂、金属减活剂、缓蚀剂、防沫剂、抗磨抑制剂、缓蚀剂、倾点下降剂、粘度改进剂、增粘剂、金属减活剂、极压添加剂、摩擦改进剂、润滑性添加剂、抑泡剂、乳化剂、破乳剂或其混合物组成的组的附加添加剂。

10.权利要求3的组合物，其中组分(c)(i)抗氧化剂包含一种或多种胺类抗氧化剂、酚类抗氧化剂或其组合；其中组分(c)(i)以0.01至6重量％存在于总组合物中。

11.权利要求3的组合物，其中组分(c)(ii)金属钝化剂包含一种或多种甲苯三唑衍生的金属减活剂、衍生自天然油的脂肪酸缓蚀剂、或其组合；其中组分(c)(ii)以0.02至0.05重量％存在于总组合物中。

12.权利要求1的组合物，其中所述组合物进一步包含至少一种食品级油，所述食品级油包含下述的至少一种：合成酯、白矿油、和深度加氢处理的石油。

13.制备食品级润滑剂组合物的方法，包括下述步骤：a)提供至少一种聚α烯烃基液；b)提供至少一种多元醇酯基液；c)提供至少一种性能添加剂；和d)将这些组分掺合以形成组合物。

14.润滑食品工业机械装置的方法，所述方法包括下述步骤：用组合物润滑所述装置，所述组合物包含：(a)至少一种聚α烯烃基液；(b)至少一种多元醇酯基液；和(c)至少一种性能添加剂。

15.权利要求14的方法，其中所述组合物进一步包含至少一种食品级油，所述食品级油包含下述的至少一种：合成酯、白矿油和深度加氢处理石油。