CN105026533A - 基于天然油的润滑脂组合物和制造这样的组合物的工艺 - Google Patents

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Abstract

公开了润滑脂组合物，其具有：50-99重量％的润滑基础油；1-30重量％的增稠剂组分，所述增稠剂组分包括如下的一种或多种：(i)一种或多种天然油衍生物，(ii)一种或多种经氢化的经易位的天然油和/或天然油衍生物，(iii)一种或多种经酰胺化的经易位的天然油和/或天然油衍生物，(iv)一种或多种、或者两种或更多种羧酸和/或其衍生物，和(v)一种或多种金属碱化合物；和1-15重量％的一种或多种任选的添加剂。还公开了用于制造润滑脂组合物的工艺。

Description

基于天然油的润滑脂组合物和制造这样的组合物的工艺
相关申请的交叉引用
本申请根据35U.S.C.§119(e)的优先权要求在此是对于以下美国临时专利申请进行的：2013年3月8日提交的美国序号61/774,760；并且将该申请完全引入本文作为参考。
背景技术
这些年来，已经开发了各种各样的润滑脂(脂膏，grease)，其包括在相关性质方面广泛变化的许多不同的配方。润滑脂中发现的重要组分是增稠剂，其经常是至少一种金属皂，并且润滑脂配方方面的差异常常涉及该成分。经皂增稠的润滑脂构成了全世界的可商购得到的润滑脂迄今为止的重要部分。简单皂基润滑脂(simple soap grease)(其为长链脂肪酸和中和剂的盐)可能是目前使用的最主要类型的润滑脂，其中12-羟基硬脂酸锂是最常用的增稠剂。复合皂基润滑脂(complex soap grease)(其通常包括有机酸混合物的金属盐)也已经被广泛使用，特别是由于这样类型的润滑脂可具有的多种性质优点(即，比它们的对应的简单皂基润滑脂高至少20℃的滴点)。
我们已经发现，将经氢化的经易位的天然油和其衍生物作为增稠剂组分引入简单润滑脂(simple grease)和复合基润滑脂(complex grease)中提供了具有降低的加工时间和改善的产率的润滑脂。
发明内容
在一个方面中，公开了润滑脂组合物。所述润滑脂组合物包括50-99重量％的润滑基础油、和1-30重量％的增稠剂组分。所述增稠剂组分包括如下中的一种或多种：(i)一种或多种天然油衍生物，(ii)一种或多种经氢化的经易位的天然油和/或天然油衍生物，(iii)一种或多种经酰胺化的经易位的天然油和/或天然油衍生物，(iv)一种或多种羧酸和/或其衍生物，和(v)一种或多种金属碱化合物。在一些实施方式中，所述一种或多种经氢化的经易位的天然油和/或天然油衍生物包括基于经氢化的经易位的大豆油的蜡。所述润滑脂组合物可进一步包括1-15重量％的一种或多种任选的添加剂。
在另一方面中，公开了用于制备简单润滑脂组合物的工艺。所述工艺包括：将1-30重量％的增稠剂组分添加至50-99重量％的润滑基础油，所述增稠剂组分包括如下的一种或多种：(i)一种或多种天然油衍生物，(ii)一种或多种经氢化的经易位的天然油和/或天然油衍生物，(iii)一种或多种经酰胺化的经易位的天然油和/或天然油衍生物，(iv)一种或多种羧酸和/或其衍生物；和将该混合物加入至罐(壶，kettle)、混合器或等效器皿(vessel)。然后将该混合物加热至约140°F-200°F的温度大约30-60分钟，以使所述一种或多种羧酸和/或其衍生物溶解在所述润滑基础油中。然后将一种或多种金属碱化合物以略微超过使所述一种或多种羧酸和/或其衍生物中和所需要的化学计量量的量加入至该混合物。然后将该混合物保持在约190°F-约270°F的温度下大约30-90分钟以完成该中和以及实现该混合物的显著脱水。然后将该混合物加热至约350°F-约430°F最多达大约60分钟。之后，将该混合物借助于引入另外量的所述润滑基础油和除去热而冷却，以产生所述润滑脂组合物。任选地，可向所述润滑脂组合物添加1-15重量％的一种或多种添加剂。
在另一方面中，公开了用于制备复合基润滑脂组合物的工艺。所述工艺包括：将1-30重量％的增稠剂组分添加至50-99重量％的润滑基础油，所述增稠剂组分包括如下的一种或多种：(i)一种或多种天然油衍生物，(ii)一种或多种经氢化的经易位的天然油和/或天然油衍生物，(iii)一种或多种经酰胺化的经易位的天然油和/或天然油衍生物，(iv)两种或更多种羧酸和/或其衍生物；和将该混合物加入至罐、混合器或等效器皿。然后将该混合物加热至约140°F-200°F的温度大约30-60分钟，以使所述两种或更多种羧酸和/或其衍生物溶解在所述润滑基础油中。然后将一种或多种金属碱化合物以略微超过使所述两种或更多种羧酸和/或其衍生物中和所需要的化学计量量的量加入至该混合物。然后将该混合物保持在约190°F-约270°F的温度下大约30-90分钟以完成该中和以及实现该混合物的显著脱水。然后将混合物加热至约350°F-约430°F最多达大约60分钟。之后，将该混合物借助于引入另外量的所述润滑基础油和除去热而冷却，以产生所述润滑脂组合物。任选地，可向所述润滑脂组合物添加1-15重量％的一种或多种添加剂。
具体实施方式
本申请涉及基于天然油的润滑脂组合物和用于制造这样的组合物的工艺。
如本文中使用的，单数形式“(某)一个(种)(a,an)”和“该(所述)”包括复数个指示物，除非上下文清楚地另有规定。例如，提及“(某)一个取代基”涵盖单个取代基以及两个或更多个取代基，诸如此类。
如本文中使用的，术语“例如”、“比如”、“诸如”、或者“包括”意图介绍对更上位的主题进行进一步阐明的实例。除非另有详细说明，这些实例仅是作为用于理解本公开内容中所示的申请的辅助手段提供的，并且绝不意图为限制性的。
如本文中使用的，以下术语具有以下含义，除非清楚地有相反说明。理解，单数形式的任何术语可包括其复数个对应物和反过来也成立。
如本文中使用的，术语“天然油”可指由植物或动物来源得到的油。术语“天然油”包括天然油衍生物，除非另有说明。天然油的实例包括，但不限于，植物油、藻油(algae oil)、动物脂肪、妥尔油、这些油的衍生物、这些油中的任意油的组合等。植物油的代表性的非限制性实例包括芥花油(低芥酸菜子油，canola oil)、菜子油、椰子油、玉米油、棉子油、橄榄油、棕榈油、花生油、红花油、芝麻油、大豆油、葵花油、亚麻子油、棕榈仁油、桐油、麻风树油、芥子油、亚麻荠油、菥蓂油、大麻油、海藻油(algal oil)、和蓖麻油。动物脂肪的代表性的非限制性实例包括猪油、牛脂、禽类脂肪、黄脂膏、和鱼油。妥尔油是木浆制造的副产物。在某些实施方式中，所述天然油可为经炼制、漂白和/或除臭的。在一些实施方式中，所述天然油可为部分地或者完全地氢化的。在一些实施方式中，所述天然油是单独地或者作为其混合物存在的。
如本文中使用的，术语“天然油衍生物”可指使用本领域中已知的方法的任一种或者组合由天然油得到的化合物或化合物的混合物。这样的方法包括易位、皂化、酯基转移、酯化、酯交换、氢化(部分的或者完全的)、异构化、酰胺化、氧化、和还原，单独地或者以其组合。天然油衍生物的代表性的非限制性实例包括天然油的胶(胶质，gum)、磷脂、蜡(比如非限制性实例诸如经氢化的经易位的天然油蜡和经酰胺化的经氢化的经易位的天然油蜡)、皂脚、酸化的皂脚、馏出物或馏出物淤渣、脂肪酸和脂肪酸烷基酯(比如非限制性实例诸如2-乙基己基酯)、其羟基取代变体。例如，天然油衍生物可为由天然油的甘油酯得到的脂肪酸甲酯(“FAME”)。在一些实施方式中，原料包括芥花或大豆油，作为非限制性实例，经炼制、漂白和除臭的大豆油(即，RBD大豆油)。大豆油典型地包括约95％重量或更多的(比如，99％重量或更多的)脂肪酸三甘油酯。大豆油的多元醇酯中的主要脂肪酸包括：饱和脂肪酸，作为非限制性实例，棕榈酸(十六烷酸)和硬脂酸(十八烷酸)；和不饱和脂肪酸，作为非限制性实例，油酸(9-十八碳烯酸)、亚油酸(9,12-十八碳二烯酸)、和亚麻酸(9,12,15-十八碳三烯酸)。在一个实施方式中，一种具体的天然油衍生物为经氢化的蓖麻油，其为12-羟基硬脂酸的甘油酯。在一些实施方式中，蓖麻油的氢化和皂化产生12-羟基硬脂酸，然后使其与氢氧化锂或碳酸锂反应以得到高性能润滑脂。
如本文中使用的，术语“易位”指的是原料在易位催化剂的存在下反应以形成包括新的烯属化合物的易位产物或者“经易位的天然油”。易位可指交叉易位(也称作共易位)、自易位、开环易位、开环易位聚合(“ROMP”)、闭环易位(“RCM”)、和非环二烯易位(“ADMET”)。作为非限制性实例，易位可指使天然油原料中存在的两个甘油三酯在易位催化剂的存在下反应(自易位)(其中各甘油三酯具有不饱和碳-碳双键)，从而形成具有可包括如下的一种或多种的酯和烯烃的新混合物的“天然油低聚物”：易位单体、易位二聚体、易位三聚体、易位四聚体、易位五聚体、和更高阶(order)易位低聚物(比如，易位六聚体)。易位组合物、工艺、和产物的实例报道于如下中：R.L.Pederson,Commercial Applications of Ruthenium Metathesis Processes；“Handbook of Metathesis”；第2卷；R.H.Grubbs Ed.；Wiley-VCH Weinheim,Germany；2003；第491-510页(ISBN No.3-527-30616-1)。值得注意的是，大豆油中的不饱和脂肪酸甘油酯的分子内和分子间交叉易位两者均导致长链(比如C18或更高的)潜在二酸。
如本文中使用的，术语“经易位的天然油”指的是由如下形成的产物：天然油在易位催化剂的存在下易位反应以形成包括如下的一种或多种的酯和烯烃的混合物：易位单体、易位二聚体、易位三聚体、易位四聚体、易位五聚体、和更高阶易位低聚物(比如，易位六聚体)。在某些实施方式中，经易位的天然油已经被部分地到完全地氢化，形成“经氢化的经易位的天然油”。在某些实施方式中，经易位的天然油由包括超过一种天然油来源的天然油(比如，大豆油和棕榈油的混合物)的易位反应形成。在另外的实施方式中，经易位的天然油由包括天然油和天然油衍生物的混合物的天然油的易位反应形成。
如本文中使用的，术语“滴点”、或“熔点”是可指润滑脂开始熔融时的温度的术语。滴点可使用ASTM-D127-08或者Mettler Drop Point FP80系统(将其引入本文作为参考)测量。
如本文中使用的，术语“针头刺入度(针入度，needle penetration)”可指润滑脂组合物的相对硬度。针头刺入度可使用ASTM-D1321-02a(将其引入本文作为参考)测量。
如本文中使用的，术语“锥体刺入度(锥入度，cone penetration)”可指润滑脂的固态(solidity)的量度。刺入度是标准锥体在规定条件下下沉到润滑脂中的深度(以十分之一毫米计)。因此，越高的刺入度数值指示越软的润滑脂，因为锥体已经更深地下沉到样品中。
润滑脂组合物
润滑脂组合物的要素通常分成三个部分：润滑基础油、增稠剂、和添加剂。通常，这三个部分的作用是，基础油执行润滑的主要作用，增稠剂将润滑基础油结构化为半固体，和添加剂赋予润滑基础油和/或增稠剂另外的功能性，诸如抗腐蚀性或者抗氧化性。
润滑基础油
所述润滑脂组合物中采用的润滑基础油可为常规使用的润滑油中的任意者，并且优选为矿物油、合成油、或者矿物油和合成油的共混物，或者在一些情况下，天然油和天然油衍生物，均单独地或者以其组合。在制备所述润滑脂中使用的矿物润滑油基础原料可为任何由链烷烃族的(石蜡烃族的，paraffinic)、环烷烃族的和混合的基础原油(base crude)得到的常规地炼制的基础原料。所述润滑基础油可包括聚α-烯烃(PAO)和聚内烯烃(PIO)两种类型的聚烯烃基础原料。由煤或页岩得到的具有润滑用粘度的油也是有用的。
合成油的实例包括烃油诸如聚合的和共聚的(互聚的，interpolymerized)烯烃(比如，聚丁烯、聚丙烯、丙烯异丁烯共聚物)；聚(1-己烯)、聚(1-辛烯)、聚(1-癸烯)、以及其混合物；烷基-苯(比如，十二烷基苯、十四烷基苯、二壬基苯、二(2-乙基己基)-苯)；多联苯(polyphenyl)(比如，联苯、三联苯、烷基化的多联苯)；烷基化的二苯基醚和烷基化的二苯基硫醚以及其衍生物、类似物和同系物。
环氧烷烃聚合物和共聚物以及其中末端羟基已经通过酯化、和醚化而改性的其衍生物构成了可使用的另一类已知的合成润滑油。通过如下对这些进行举例说明：经由环氧乙烷或环氧丙烷的聚合制备的油，这些聚环氧烷烃(聚氧亚烷基)聚合物的烷基和芳基醚(比如，具有1000的数均分子量的甲基-聚亚异丙基二醇醚、具有500-1000的分子量的聚乙二醇的二苯基醚、具有1000-1500的分子量的聚丙二醇(聚亚丙基二醇)的二乙基醚)或者其单-和多羧酸酯，例如，三缩四乙二醇的乙酸酯、混合C3-8脂肪酸酯、或者C13含氧酸二酯。
可使用的另一合适类别的合成润滑油包括二羧酸(比如，邻苯二甲酸、琥珀酸、烷基琥珀酸、烯基琥珀酸、马来酸、壬二酸、辛二酸、癸二酸、富马酸、己二酸、亚油酸二聚体、丙二酸、烷基丙二酸、和烯基丙二酸)与各种各样的醇(比如，丁醇、己醇、十二烷基醇、2-乙基己基醇、乙二醇、一缩二乙二醇单醚、和丙二醇)的酯。这些酯的具体实例包括己二酸二丁酯、癸二酸二(2-乙基己酯)、富马酸二正己酯、癸二酸二辛酯、壬二酸二异辛酯、壬二酸二异癸酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二癸酯、癸二酸二(二十烷基酯)、亚油酸二聚体的2-乙基己基二酯、以及通过使1摩尔癸二酸与2摩尔三缩四乙二醇和2摩尔2-乙基己酸反应而形成的混合酯。可用作合成油的酯还包括由C5-C12单羧酸与多元醇(诸如新戊二醇、三羟甲基丙烷、和季戊四醇)、或多元醇醚(诸如二季戊四醇、和三季戊四醇)制造的那些。
基于硅的油诸如多烷基-、多芳基-、多烷氧基、或者多芳氧基-硅氧烷油和硅酸酯油构成另一有用类别的合成润滑剂(比如，硅酸四乙酯、硅酸四异丙酯、硅酸四(2-乙基己酯)、硅酸四(4-甲基己酯)、硅酸四(对叔丁基苯酯)、己基-(4-甲基-2-戊氧基)二硅氧烷、聚(甲基)硅氧烷、和聚(甲基苯基)硅氧烷)。其它合成润滑油包括含磷的酸的液态酯(比如，磷酸三(甲苯酯)、磷酸三辛酯、和癸烷膦酸的二乙酯)、和聚合的四氢呋喃。
可使用未经炼制的、经炼制的和经再炼制的在上文中公开类型的油(天然的或合成的)(以及任意这些的两种或更多种的混合物)作为所述润滑脂组合物中的润滑基础油。未经炼制的油是直接由天然或合成来源在没有进一步纯化处理的情况下得到的那些。例如，直接由干馏操作得到的页岩油、直接由初馏得到的石油润滑油(petroleum oil)或者直接由酯化工艺得到的酯油并且在没有进一步处理的情况下使用的将为未经炼制的油。经炼制的油与未经炼制的油类似，除了如下之外：它们已经在一个或多个纯化步骤中进一步处理以改善一种或多种性质。本领域技术人员已知许多这样的纯化技术诸如溶剂萃取、二次蒸馏、酸或碱提取(萃取)、过滤、渗滤，经再炼制的油是通过应用于已经用过的经炼制的油的与用于获得经炼制的油的那些类似的工艺获得的。这样的经再炼制的油也称作再生或再加工油并且经常另外通过涉及除去失效添加剂和油分解产物的技术而加工。
具有润滑用粘度的油也可如美国石油学会(API)基础油互换性指南(American Petroleum Institute(API)Base Oil Interchangeability Guidelines)中所规定的那样定义。五个基础油组如下：
基础油
组I、II和III是矿物油基础原料。在一些实施方式中，所述具有润滑用粘度的油为组I、II、III、IV或V油或者其混合物。
所述润滑基础油以“主要量”存在，所述“主要量”意味着所述润滑脂组合物的大于约50重量％、优选所述润滑脂组合物的50-99重量％、优选所述润滑脂组合物的60-95重量％、更优选所述润滑脂组合物的70-92重量％且最优选所述润滑脂组合物的75-90重量％。通常，这些润滑油具有在40℃下15-220、优选30-150cSt的粘度，和30-170、优选30-140的粘度指数。
增稠剂
主题润滑脂组合物中的另一组分是用于提高所述组合物的稠度的增稠剂。所述增稠剂通常包括多种组分，其可包括如下的一种或多种：(i)一种或多种天然油衍生物，诸如经氢化的天然油，(ii)一种或多种经氢化的经易位的天然油和/或天然油衍生物，(iii)一种或多种经酰胺化的经易位的天然油和/或天然油衍生物，(iv)一种或多种羧酸(诸如12-羟基硬脂酸(12-HSA)和壬二酸)以及其衍生物，和(v)一种或多种金属碱化合物，诸如金属氧化物、金属氢氧化物、或者金属碳酸盐、或者其混合物。
所述增稠剂可以“较小量”存在，所述“较小量”意味着所述润滑脂组合物的少于约50重量％、优选所述润滑脂组合物的1-30重量％、和更优选所述润滑脂组合物的5-20重量％、和最优选所述润滑脂组合物的10-20重量％。通常，所述增稠剂的作用是提供这样的物理基质：其将所述润滑基础油保持为固态结构，直至操作条件引起粘弹性流动。
A.天然油衍生物和经氢化的经易位的天然油
所述天然油衍生物可包括一种或多种经氢化的天然油。这样的经氢化的天然油可包括：经氢化的植物油、经氢化的藻油、经氢化的动物脂肪、经氢化的妥尔油、这些油的经氢化衍生物、以及其混合物。在一个实施方式中，所述经氢化的植物油为经氢化的芥花油、经氢化的菜子油、经氢化的椰子油、经氢化的玉米油、经氢化的棉子油、经氢化的橄榄油、经氢化的棕榈油、经氢化的花生油、经氢化的红花油、经氢化的芝麻油、经氢化的大豆油、经氢化的葵花油、经氢化的亚麻子油、经氢化的棕榈仁油、经氢化的桐油、经氢化的麻风树油、经氢化的芥子油、经氢化的亚麻荠油、经氢化的菥蓂油、经氢化的蓖麻油、这些油的经氢化衍生物、以及其混合物。在另一实施方式中，所述经氢化的天然油为经氢化的动物脂肪诸如经氢化的猪油、经氢化的牛脂、经氢化的禽类脂肪、经氢化的鱼油、这些油的经氢化衍生物、以及其混合物。在一些实施方式中，所述经氢化的天然油为经氢化的蓖麻油。
在一些实施方式中，所述增稠剂可具有包括如下的组分：经氢化的经易位的天然油或者其天然油衍生物，诸如基于经氢化的经易位的天然油的蜡。在许多情况下，将所述天然油易位和氢化以改变所述天然油的物理性质，使得其形成蜡。经氢化的经易位的天然油的代表性实例包括经氢化的经易位的植物油、经氢化的经易位的藻油、经氢化的经易位的动物脂肪、经氢化的经易位的妥尔油、这些油的经氢化的经易位的衍生物、以及其混合物。在一个实施方式中，所述经氢化的经易位的植物油为经氢化的经易位的芥花油、经氢化的经易位的菜子油、经氢化的经易位的椰子油、经氢化的经易位的玉米油、经氢化的经易位的棉子油、经氢化的经易位的橄榄油、经氢化的经易位的棕榈油、经氢化的经易位的花生油、经氢化的经易位的红花油、经氢化的经易位的芝麻油、经氢化的经易位的大豆油、经氢化的经易位的葵花油、经氢化的经易位的亚麻子油、经氢化的经易位的棕榈仁油、经氢化的经易位的桐油、经氢化的经易位的麻风树油、经氢化的经易位的芥子油、经氢化的经易位的亚麻荠油、经氢化的经易位的菥蓂油、经氢化的经易位的蓖麻油、这些油的经氢化的经易位的衍生物、以及其混合物。在另一实施方式中，所述经氢化的经易位的天然油为经氢化的经易位的动物脂肪诸如经氢化的经易位的猪油、经氢化的经易位的牛脂、经氢化的经易位的禽类脂肪、经氢化的经易位的鱼油、这些油的经氢化的经易位的衍生物、以及其混合物。在一个实施方式中，所述天然油为经氢化的经易位的大豆油(“HMSBO”)。在一个实施方式中，S-55为可从IL的Woodridge的Elevance Renewable Sciences得到的经氢化的经易位的大豆油。在一个实施方式中，HMSBO具有约54℃(129°F)的滴点、约52℃(126°F)的凝点和约13dmm的针头刺入度。在另一实施方式中，所述天然油为已经真空提馏以除去链烷烃的经氢化的经易位的大豆油。特别地，HMSBO的该经真空提馏形式即S-60为可从IL的Woodridge的Elevance Renewable Sciences得到的经氢化的经易位的大豆油。在一个实施方式中，该经真空提馏的HMSBO具有约54℃(129°F)的滴点和约1.4dmm的针头刺入度。对于本文件而言，该经真空提馏的HMSBO也应被包括在HMSBO的一般定义中。
易位是本领域中普遍知晓的催化反应，其涉及经由碳-碳双键的形成和断裂而在包含一个或多个双键的化合物{比如，烯属化合物)之间的次烷基单元的互换。易位可在两同样分子之间发生(常称作自易位)和/或其可在两不同分子之间发生(常称作交叉易位)。自易位可示意性地如方程I中所示那样表示。
其中R1和R2为有机基团。
交叉易位可示意性地如方程II中所示那样表示。
其中R1、R2、R3、和R4为有机基团。
在一个实施方式中，所述基于经氢化的经易位的天然油的蜡可通过如下步骤制造：(a)提供易位组合物；(b)提供包括过渡金属的易位催化剂；(c)使所述易位组合物的至少一部分在所述易位催化剂的存在下易位以形成包括一种或多种易位产物和过渡金属的第一组合物；(d)将所述第一组合物的至少一部分在氢化催化剂的存在下氢化以形成包括一种或多种经氢化的易位产物、过渡金属和氢化催化剂的第二组合物；和(e)从所述第二组合物除去所述氢化催化剂的至少一部分，其中所述氢化催化剂的除去从所述第二组合物除去所述易位催化剂的过渡金属的至少一部分。
在一些实施方式中，所述易位组合物包括不饱和脂肪酸的多元醇酯。所述多元醇酯典型地包括如下的一种或多种：单酰基甘油酯、二酰基甘油酯、和三酰基甘油酯。所述多元醇酯例如由天然油得到。在一个实施方式中，所述易位组合物为经炼制、漂白、和除臭的(即，RBD)大豆油。所述易位组合物可包括由油脂提供的脂肪酸与具有单个羟基部位的分子的酯诸如脂肪酸甲酯。
如本文中使用的，“多元醇酯”指的是由多元醇产生的酯。多元醇可包括超过两个羟基。这些多元醇可包括2-约10个碳原子，并且可包括2-6个羟基，但是碳原子和/或羟基的其它数量也是可能的。所述多元醇可含有2-4个羟基部分。多元醇的非限制性实例包括甘油、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、2,3-丁二醇、2-乙基-1,3-丙二醇、2-乙基-2-丁基-1,3-丙二醇、新戊二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、三羟甲基丙烷(TMP)、山梨糖醇和季戊四醇。通常，本文中采用的多元醇酯为甘油的酯，比如，三酰基甘油酯、或者甘油与一种或多种其它多元醇的混合物的酯。
所述多元醇酯组分可包括一种或多种多元醇的脂肪酸偏酯和/或用脂肪酸完全酯化的多元醇(“完全的多元醇脂肪酸酯”)。完全的多元醇脂肪酸酯的实例包括三酰基甘油酯、丙二醇二酯、以及季戊四醇的四酯。合适的多元醇偏酯的实例包括甘油单脂肪酸酯、甘油二脂肪酸酯和脱水山梨糖醇偏酯(比如，脱水山梨糖醇的二酯和三酯)。在一些实施方式中，所述多元醇可包括2-6个碳原子和2-6个羟基。合适的多元醇的实例包括甘油、三羟甲基丙烷、乙二醇、丙二醇、季戊四醇、脱水山梨糖醇和山梨糖醇。
在一些实施方式中，将所述多元醇酯易位和氢化以形成蜡组合物。例如，在一个实施方式中，将经炼制、漂白和除臭的(RBD)大豆油在易位催化剂的存在下自易位以形成易位产物。然后将所得易位产物在未首先除去所述易位催化剂的情况下氢化以形成蜡形式的经氢化的易位产物。在一些实施方式中，将所述易位产物蒸汽提馏(汽提，steam stripping)和/或真空提馏以除去或者减少烃杂质。例如，可将所述易位产物蒸馏以除去或者减少具有约200克/摩尔或更低的分子量的烃或者除去或减少具有约300克/摩尔或更低的分子量的烃。所述提馏可通过在(典型地被搅拌的)器皿中对所述混合物进行鼓泡、通过使所述混合物在可包含典型的蒸馏填料(比如，无规的或者结构化的)的塔中与气态物流接触、或者在蒸发器诸如刮壁式蒸发器中蒸发轻质物而实现。典型地，提馏将在减压下和在约100℃-250℃的温度下进行。该温度可例如取决于所使用的真空水平，其中越高的真空容许越低的温度并且容许挥发物的越有效和完全的分离。在一个实施方式中，所述经氢化的经易位的天然油为真空提馏以除去链烷烃的经氢化的经易位的大豆油。特别地，S-60为可从IL的Woodridge的Elevance Renewable Sciences得到的经氢化的经易位的大豆油。在一些实施方式中，所述经氢化的经易位的天然油和/或天然油衍生物可产生自易位反应器的底部物流、或者易位反应器的下游分离单元的底部物流。这样的底部物流可主要为酯，其中这样的酯可包括甘油三酯、甘油二酯、甘油单酯、或者其低聚物、或者脂肪酸甲酯(“FAME”)、或者C10-C15酯、C15-C18酯、或者C18+酯、或者其二酯，其中这样的酯可作为游离酯或者以其组合出现。在一些实施方式中，这样的酯优选为甘油单酯和/或脂肪酸甲酯。
术语“易位催化剂”包括催化易位反应的任何催化剂或催化剂体系。任何已知的或将来开发的易位催化剂可单独地或者与一种或多种另外的催化剂组合使用。非限制性的示例性的易位催化剂和工艺条件描述于PCT/US2008/009635第18-47页中，将其引入本文作为参考。如所显示的许多易位催化剂是由Materia,Inc.(Pasadena,CA)制造的。另外的示例性的易位催化剂没有限制地包括，选自钼、锇、铬、铼、和钨的金属卡宾络合物。术语“络合物”指的是这样的金属原子诸如过渡金属原子：其具有至少一个与其配位或者结合的配体或者络合剂。在可用于链炔或链烯烃易位的金属卡宾络合物中，这样的配体典型地为路易斯碱。这样的配体的典型实例包括膦、卤根和经稳定化的卡宾。一些易位催化剂可采用多种金属或金属助催化剂(比如，包括钨卤化物、四烷基锡化合物、和有机铝化合物的催化剂)。对于所述易位工艺，可使用固定化催化剂。固定化催化剂为包括催化剂和载体的体系，所述催化剂与所述载体结合。所述催化剂和所述载体之间的示例性结合可通过所述催化剂或者其任何部分与所述载体或其任何部分之间的化学键或者弱相互作用(比如氢键、给体受体相互作用)而发生。载体意图包括适合于支持所述催化剂的任何材料。典型地，固定化催化剂为作用于液相或气相反应物和产物的固相催化剂。示例性的载体为聚合物、二氧化硅或氧化铝。这样的固定化催化剂可在流水作业中使用。固定化催化剂可简化产物的纯化和催化剂的回收，使得催化剂的再循环可为更便利的。
所述易位工艺可在适合于产生期望的易位产物的任何条件下进行。例如，可选择化学计量、气氛、溶剂、温度和压力以产生期望的产物和最少化不期望的副产物。所述易位工艺可在惰性气氛下进行。类似地，如果烯烃试剂是作为气体供应的，则可使用惰性的气态稀释剂。所述惰性气氛或惰性的气态稀释剂典型地为惰性气体(意味着该气体不与所述易位催化剂相互作用而显著地阻碍催化)。例如，具体的惰性气体选自氦气、氖气、氩气、氮气以及其组合。
类似地，如果使用溶剂，则所选择的溶剂可选择成对于所述易位催化剂是基本上惰性的。例如，基本上惰性的溶剂没有限制地包括，芳族烃，诸如苯、甲苯、二甲苯等；卤代的芳族烃，诸如氯苯和二氯苯；脂族溶剂，包括戊烷、己烷、庚烷、环己烷等；和氯代链烷烃，诸如二氯甲烷、氯仿、二氯乙烷等。
在某些实施方式中，可将配体添加至所述易位反应混合物。在使用配体的许多实施方式中，所述配体选择成这样的分子：其使所述催化剂稳定，并且可因此为所述催化剂提供提高的转换数。在一些情况下，所述配体可改变反应选择性和产物分布。可使用的配体的实例包括路易斯碱配体，诸如，没有限制地，三烷基膦，例如三环己基膦和三丁基膦；三芳基膦，诸如三苯基膦；二芳基烷基膦，诸如二苯基环己基膦；吡啶类，诸如2,6-二甲基吡啶、2,4,6-三甲基吡啶；以及其它路易斯碱性配体，诸如膦氧化物和次亚膦酸酯(phosphinite)。在易位期间还可存在提高催化剂寿命的添加剂。
在所述工艺中可使用任何有用量的所选择的易位催化剂。例如，不饱和多元醇酯与催化剂的摩尔比可范围为约5:1-约10,000,000:1或者约50:1-500,000:1。
易位反应温度可为速率控制变量，其中所述温度选择成以可接受的速率提供期望的产物。所述易位温度可大于-40℃，可大于约-20℃，并且典型地大于约0℃或大于约20℃。典型地，所述易位反应温度小于约150℃，典型地小于约120℃。用于所述易位反应的示例性温度范围为约20℃-约120℃。
所述易位反应可在任何期望的压力下运行。总压力可选择成大于约10kPa，在一些实施方式中大于约30kPa、或者大于约100kPa。典型地。反应压力不大于约7000kPa，在一些实施方式中不大于约3000kPa。用于所述易位反应的示例性压力范围为约100kPa-约3000kPa。
在一些实施方式中，所述易位反应通过包含过渡和非过渡金属组分两者的体系催化。最活泼和最大量的催化剂体系是由第VI A族过渡金属例如钨和钼得到的。
在一些实施方式中，之后将易位组合物用一种或多种氢化催化剂氢化。这样的氢化催化剂可包括，例如，镍、铜、钯、铂、钼、铁、钌、锇、铑、或铱。也可使用金属的组合。有用的催化剂可为多相的或均相的。在一些实施方式中，所述催化剂为负载镍或海绵镍型催化剂。
在一些实施方式中，所述氢化催化剂包括提供在载体上的已经用氢气化学还原至活性状态的镍(即，还原镍)。在一些实施方式中，所述载体包括多孔二氧化硅(比如，砂藻土、纤毛虫土、硅藻土、或硅质土)或者氧化铝。所述催化剂特征在于每克镍高的镍表面积。
在一些实施方式中，所述负载的镍催化剂的颗粒分散在包括硬化的三酰基甘油酯、食用油、或牛脂的保护性介质中。在一种示例性实施方式中，所述负载的镍催化剂以约22重量％镍的水平分散在所述保护性介质中。
在一些实施方式中，所述负载的镍催化剂为美国专利No.3,351,566(Taylor等)中报道的类型，将该美国专利完全引入本文作为参考。这些催化剂包括具有45-60平方米/克的稳定化的高的镍表面积和225-300平方米/克的总表面积的固体镍-二氧化硅。所述催化剂通过如下制备：从溶液诸如水合硅酸镍使镍和硅酸根离子以这样的比例沉淀到多孔二氧化硅颗粒上：活化的催化剂包含25-50重量％的镍和30-90重量％的总二氧化硅含量。所述颗粒通过如下活化：在空气中在600-900F下煅烧，然后用氢气还原。
具有高的镍含量的有用催化剂描述于EP 0 168 091(将其完全引入本文作为参考)中，其中所述催化剂通过镍化合物的沉淀制得。向沉淀的镍化合物的淤浆添加可溶性的铝化合物，同时将所述沉淀物陈化。在所得催化剂前体的还原之后，还原的催化剂典型地具有大约90-150平方米/克全部镍的镍表面积。所述催化剂具有在2-10范围内的镍/铝原子比并且具有超过约66％重量的总镍含量。
有用的高活性镍/氧化铝/二氧化硅催化剂描述于EP 0 167 201中，将其完全引入本文作为参考。该还原的催化剂具有高的镍表面积/克在催化剂中的全部镍。
有用的镍/二氧化硅氢化催化剂描述于美国专利No.6,846,772中，将其完全引入本文作为参考。所述催化剂通过如下制造：将微粒二氧化硅(比如砂藻土)在镍胺碳酸盐水溶液中的淤浆在高于7.5的pH下加热至少200分钟的总时间，之后过滤，洗涤，干燥，和任选地煅烧。所述镍/二氧化硅氢化催化剂据报道具有改善的过滤性质。
高表面积镍/氧化铝氢化催化剂也是有用的，其例如如美国专利No.4,490,480中报道的，将其完全引入本文作为参考。这些催化剂典型地具有5-40％重量的总镍含量。
负载的镍氢化催化剂的商业实例包括可以商品名称“NYSOFACT”、“NYSOSEL”、和“NI 5248D”获得的那些(来自Englehard Corporation,Iselin,N.H.)。另外的负载的镍氢化催化剂包括可以商品名称“PRICAT 9910”、“PRICAT 9920”、“PRICAT 9908”、“PRICAT 9936”、和“PRICAT 9925”商购得到的那些(来自Johnson Matthey Catalysts,Ward Hill,Mass.)。
氢化可以间歇(分批)或连续工艺进行并且可为部分氢化或完全氢化。在代表性的间歇工艺中，在搅拌式反应器皿的顶空上抽真空并且向该反应器皿加入大豆油(比如，RBD大豆油)。可将所述大豆油加热至期望的温度。典型地，该温度范围为约50℃-350℃、例如约100℃-300℃或者约150℃-250℃。所述期望的温度可例如随着氢气压力而变化。典型地，越高的气体压力将需要越低的温度。在单独的容器(container)中，称取氢化催化剂置于混合器皿中并且将其用少量大豆油淤浆化。当所述大豆油达到期望的温度时，将该氢化催化剂的淤浆添加至该反应器皿。然后将氢气泵入所述反应器皿中以实现H2气体的期望压力。典型地，H2气体压力范围为约15-3000psig，例如，约40-约100psig。当该气体压力升高时，可能需要更加专业化的高压加工设备。在这些条件下，氢化反应开始并且容许温度升高至期望的氢化温度，通过将反应物质(例如用冷却旋管)冷却而将其保持在该氢化温度处。典型地，氢化温度范围为约20℃-约250℃、例如约100℃或更高、或者约120℃-约220℃。当达到期望的氢化程度时，将反应物质冷却至期望的过滤温度。
氢化催化剂的量典型地是考虑到包括例如如下的许多因素而选择的：所使用的氢化催化剂的类型、所使用的氢化催化剂的量、易位产物中的不饱和程度、期望的氢化速率、期望的氢化程度(比如，如通过碘值(IV)度量的)、试剂的纯度、以及H2气体压力。在一些实施方式中，所述氢化催化剂是以约10重量％或更少、例如约5重量％或更少或者约1重量％或更少的量使用的。
在氢化之后，使用已知技术例如过滤将所使用的氢化催化剂从经氢化的易位产物除去。在一些实施方式中，使用板框式过滤器诸如可从SparkleFilters,Inc.,Conroe Tex商购得到的那些将所述氢化催化剂除去。在一些实施方式中，所述过滤借助于压力或真空进行。为了改善过滤性能，可使用助滤剂。可将助滤剂直接添加至易位产物或者可将其施加至过滤器。助滤剂的代表性实例包括硅藻土、二氧化硅、氧化铝、和碳。典型地，所述助滤剂以约10重量％或更少、例如约5重量％或更少或者约1重量％或更少的量使用。也可采用其它过滤技术和助滤剂除去所使用的氢化催化剂。在另外的实施方式中，利用如下将所述氢化催化剂除去：离心，之后为产物的滗析。
在过滤之后，所述经氢化的易位产物典型地包含少于约100ppm的易位催化剂过渡金属。在另外的实施方式中，所述经氢化的易位产物包含少于约10ppm的易位催化剂过渡金属。在还另外的实施方式中，所述经氢化的易位产物包含少于约1ppm、例如约0.9ppm或更少、约0.8ppm或更少、约0.7ppm或更少、约0.6ppm或更少、约0.5ppm或更少、约0.4ppm或更少、约0.3ppm或更少、或者约0.1ppm或更少的易位催化剂过渡金属。在示例性实施方式中，所述易位催化剂为基于钌的催化剂并且所述经氢化的易位产物包含少于约0.1ppm钌。
在一些实施方式中，经氢化的经易位的油为至少两种通常类型的化合物的混合物：链烷烃化合物，以及长链单羧酸和二羧酸的甘油三酯及其低聚物。所述链烷烃化合物典型地不在任何脂肪分裂条件下反应并且在未改变的情况下离开该反应。取决于应用，可将所述链烷烃化合物部分地或完全地除去(提馏)。使甘油三酯及其低聚物与水或OH-/H+反应，主要得到与经氢化的经易位的油脂肪酸分布型(profile)(单酸和二酸)对应的游离脂肪酸和甘油，留下少量的由甘油二酯、甘油单酯以及其低聚物组成的部分地水解的经氢化的经易位的油。
在一些实施方式中，可将所述经易位的天然油环氧化。可经由任何合适的过氧酸将所述经易位的天然油环氧化。过氧酸(过酸)为酰基氢过氧化物并且最通常的是通过氢过氧化物的酸催化的酯化而制造。在所述环氧化反应中可使用任何过氧酸。可使用的氢过氧化物的实例包括，但不限于，过乙酸、过甲酸、间-二氯过苯甲酸、叔丁基过氧化氢、三苯基甲硅烷基过氧化氢、枯基过氧化氢、和过氧化氢。
B.经酰胺化的经易位的天然油
在一些实施方式中，所述增稠剂可具有包括如下的组分：经酰胺化的经氢化的经易位的天然油或天然油衍生物，诸如基于经酰胺化的经氢化的经易位的天然油的蜡。许多有价值的酰胺蜡组合物可通过如下制备：使胺与经易位的天然油的酯官能团在碱性催化剂或热的存在下反应以形成经酰胺化的经易位的天然油。该反应可产生这样的经酰胺化的经易位的天然油组合物：其相对于酰胺蜡、天然油或经易位的天然油的其它形式具有独特性质。这样的独特性质可包括更高的滴点、更高的凝点、改善的硬度、改善的延展性、改善的乳化性、改善的功能性(官能性，functionality)、改善的粘度、和/或改善的与其它材料(诸如甘油三酯油和蜡、聚酰胺、硬脂酸、乙烯乙酸乙烯酯共聚物、增粘剂树脂、和链烷烃，在低浓度下)的相容性。在某些实施方式中，可通过改变在与所述经易位的天然油的反应中使用的胺的量或类型而定制某些性质(诸如滴点或硬度)的范围。
在某些实施方式中，在经酰胺化的经易位的天然油组合物中所述经易位的天然油已经在氢化催化剂的存在下被“氢化”(即，所述经易位的天然油中的不饱和碳-碳键的完全或部分氢化)以形成经氢化的经易位的天然油。在一个实施方式中，天然油在其经历易位反应之前被部分地氢化。在另一实施方式中，将天然油在经历部分或完全氢化之前易位。任何已知的或将来开发的氢化催化剂可单独地或者与一种或多种另外的催化剂组合使用。在本文件中之前描述了非限制性的示例性的氢化催化剂。在本文件中之前描述了经氢化的经易位的天然油的代表性实例。
所选择的用于与所述经易位的天然油的反应的胺化合物(一种或多种)可为氨或包含一个或多个伯或仲氨基的化合物。在某些实施方式中，所述胺为具有一个非氢取代基(诸如烷基、芳基、烷基-氨基、或者芳基-氨基)的单取代的胺、具有两个非氢取代基的二取代的胺、氨基醇、或者其组合。在某些非限制性实施方式中，所述胺为单取代的或二取代的胺诸如：甲基胺、二甲基胺、乙基胺、二乙基胺、丙基胺、二丙基胺、丁基胺、二丁基胺、戊基胺、二戊基胺、己基胺、二己基胺、庚基胺、二庚基胺、辛基胺、二辛基胺、或者其混合物。在另外的非限制性实施方式中，所述胺为氨基醇诸如：甲醇胺、二甲醇胺、乙醇胺、二乙醇胺、丙醇胺、二丙醇胺、丁醇胺、二丁醇胺、戊醇胺、二戊醇胺、己醇胺、二己醇胺、庚醇胺、二庚醇胺、辛醇胺、二辛醇胺、苯胺、或者其混合物。在还另外的非限制性实施方式中，所述胺为二胺诸如：乙二胺(1,2-乙烷二胺)、1,3-丙二胺、1,4-丁二胺(腐胺)、1,5-戊二胺、1,6-己二胺、1,7-庚二胺、1,8-辛二胺、1,3-二(氨基甲基)环己烷、间-二甲苯二胺、1,8-萘二胺、对-苯二胺、N-(2-氨基乙基)-1,3-丙二胺、或者其混合物。在还另外的非限制性实施方式中，所述胺为三胺或四胺诸如：二亚乙基三胺、二亚丙基三胺、二亚丁基三胺、二亚戊基三胺、二亚己基三胺、二亚庚基三胺、二亚辛基三胺、亚精胺、三聚氰胺、三亚乙基四胺、三亚丙基四胺、三亚丁基四胺、三亚戊基四胺、三亚己基四胺、三亚庚基四胺、三亚辛基四胺、六亚甲基四胺、或其混合物。在另一实施方式中，所述胺为咪唑或者唑烷。
在一个实施方式中，所述胺选自：乙醇胺、二乙醇胺、二乙基胺、乙二胺(1,2-乙烷二胺)、六亚甲基胺、以及其混合物。在一个实施方式中，所述胺为乙二胺。在另一实施方式中，所述胺为二乙醇胺。在一些实施方式中，可将HMSBO用二乙醇胺部分地酰胺化以产生乳化性的经酰胺化的蜡A100，其可从IL的Woodridge的Elevance Renewable Sciences得到。
在某些实施方式中，所述胺为可用于形成含水的经酰胺化的经易位的天然油组合物的极性化合物。所述含水组合物能够为水分散性的并且改善所述蜡组合物的粘度。极性胺的非限制性实例包括氨基醇诸如：甲醇胺、二甲醇胺、乙醇胺、二乙醇胺、丙醇胺、二丙醇胺、丁醇胺、二丁醇胺、戊醇胺、二戊醇胺、己醇胺、二己醇胺、庚醇胺、二庚醇胺、辛醇胺、二辛醇胺、苯胺、或者其混合物。
在另外的实施方式中，所述胺为可用于形成无水的经酰胺化的经易位的天然油组合物的非极性化合物。这样的无水组合物可能够改善所述蜡组合物的硬度和滴点。
在一个实施方式中，在胺-经易位的天然油反应中存在的胺的量为所存在的所述经易位的天然油的大约0.1重量％-30重量％。在另外的实施方式中，碱性催化剂的量为所述经易位的天然油的大约0.1重量％-10重量％或者所述经易位的天然油的大约1重量％-15重量％。替代地，添加至该反应的胺的量可根据所述胺中的胺当量对所述经易位的天然油中的酯当量的比率表示。在一个实施方式中，胺当量对酯当量的比率为大约1:100-大约10:1。在另一实施方式中，胺当量对酯当量的比率为大约1:10-大约5:1。在另外的实施方式中，胺当量对酯当量的比率为大约1:3、大约2:3、大约1:2、或者大约1:1。
可用于改善胺-经易位的天然油反应的反应速率的碱性催化剂为本领域技术人员通常知晓的碱性化合物。在某些实施方式中，所述碱性催化剂为碳酸钠、碳酸锂、甲醇钠、氢氧化钾、氢化钠、丁醇钾、碳酸钾、或其混合物。在某些实施方式中，所述碱性催化剂可以干料形式或者溶解在水中而添加至胺和经易位的天然油之间的反应。
在另外的实施方式中，通过将胺-经易位的天然油混合物(在存在或不存在碱性催化剂的情况下)加热到至少100℃、至少120℃、至少140℃、至少160℃、或者大约100℃-大约200℃而改善胺-经易位的天然油反应的反应速率。
在一个实施方式中，添加至该反应的碱性催化剂的量为所存在的所述经易位的天然油的大约1重量％-10重量％。在另外的实施方式中，碱性催化剂的量为所述经易位的天然油的大约0.1重量％-1.0重量％或者所述经易位的天然油的大约0.01重量％-0.1重量％。在另一实施方式中，碱性催化剂的量为所述经易位的天然油的大约0.5重量％。
在一个实施方式中，胺-经易位的天然油反应在氮气或者其它惰性气氛中进行。在某些实施方式中，所述反应在大气条件下进行并且反应器温度为大约80-250℃、大约120-180℃、或者大约120-160℃。在某些实施方式中，将所述反应器温度保持大约1-24小时、大约4-24小时、大约1小时、大约2小时、大约4小时、或者大约6小时。
在某些实施方式中，在胺-经易位的天然油反应之后，将产物混合物抽真空至少30分钟或至少1小时以将水、任何未反应的胺、和/或甘油从经酰胺化的经易位的天然油产物分离。在另一实施方式中，可将来自易位和氢化反应的链烷烃副产物从经酰胺化的经易位的天然油产物分离。
在某些实施方式中，当使所述经易位的天然油与至少一种胺在所述碱性催化剂或热的存在下反应时，所述酯官能团被胺代替以形成包括具有以下结构的分子的经酰胺化的经易位的天然油：
其中R1选自：
其中R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、和R9独立地选自氢、醇、烷基、芳基、烷基胺、和芳基胺，
其中R10和R11独立地选自：
氢、
其中X1、X2、X3、X4、X5、和X6独立地选自来自天然油的脂肪酸、或者通过易位反应而形成的其衍生物的C8–C28饱和的或不饱和的烷基链。
在某些实施方式中，R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、和R9可形成选自如下的至少一种胺：甲基胺、二甲基胺、乙基胺、二乙基胺、丙基胺、二丙基胺、丁基胺、二丁基胺、戊基胺、二戊基胺、己基胺、二己基胺、庚基胺、二庚基胺、辛基胺、二辛基胺、甲醇胺、二甲醇胺、乙醇胺、二乙醇胺、丙醇胺、二丙醇胺、丁醇胺、二丁醇胺、戊醇胺、二戊醇胺、己醇胺、二己醇胺、庚醇胺、二庚醇胺、辛醇胺、二辛醇胺、苯胺、乙二胺(1,2-乙烷二胺)、1,3-丙二胺,1,4-丁二胺(腐胺)、1,5-戊二胺、1,6-己二胺、1,7-庚二胺、1,8-辛二胺、1,3-二(氨基甲基)环己烷、间-二甲苯二胺、1,8-萘二胺、对-苯二胺、N-(2-氨基乙基)-1,3-丙二胺、二亚乙基三胺、二亚丙基三胺、二亚丁基三胺、二亚戊基三胺、二亚己基三胺、二亚庚基三胺、二亚辛基三胺、亚精胺、三聚氰胺、三亚乙基四胺、三亚丙基四胺、三亚丁基四胺、三亚戊基四胺、三亚己基四胺、三亚庚基四胺、三亚辛基四胺、六亚甲基四胺、咪唑、唑烷、或者其混合物。
在一个实施方式中，所述经酰胺化的经易位的天然油包括“二酸官能性(functionality)”[比如，-(C＝O)-X1-X2-(C＝O)-]。在另一实施方式中，所述经酰胺化的经易位的天然油包含所述经易位的天然油的甘油骨架和二酸官能性。
在某些实施方式中，除了所述经酰胺化的经易位的天然油产物之外，所述经易位的天然油和胺之间的反应还产生具有以下结构的羟基-易位低聚物共生物(co-product)：
H-R12
其中R12为：
其中R13和R14独立地选自：
氢、
其中X7、X8、和X9独立地选自来自天然油的脂肪酸、或者通过易位反应而形成的其衍生物的C8–C28饱和的或不饱和的烷基链。
C.羧酸和衍生物
所述羧酸具有约2-约36、优选约6-约24、更优选约9-约20个碳原子，和单酸、二酸、三酸和/或多元酸变体，羟基-取代的变体，脂族的、环状的、脂环族的、芳族的、支化的、脂族-和脂环族-取代的芳族的、芳族取代的脂族的和脂环族的基团，饱和的和不饱和的变体，和其杂原子取代的变体。在一些实施方式中，可使用其这些酸的单酯或二酯或多元酯。这样的羧酸的非限制性实例包括月桂酸、壬二酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、花生酸、山萮酸、木蜡酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、癸酸、木蜡酸、癸烯酸、十一碳烯酸、十二碳烯酸、蓖麻油酸、肉豆蔻烯酸、棕榈油酸、鳕油酸、反油酸、顺式-二十碳烯酸、芥酸、神经酸、2,4-己二烯酸、亚油酸、12-羟基十四烷酸、10-羟基十四烷酸、12-羟基十六烷酸、8-羟基十六烷酸、12-羟基二十烷酸(icosanicacid)、16-羟基二十烷酸、11,14-二十碳二烯酸、亚麻酸、顺式-8,11,14-二十碳三烯酸、花生四烯酸、顺式-5,8,11,14,17-二十碳五烯酸、顺式-4,7,10,13,16,19-二十二碳六烯酸、全反式视黄酸、月桂烯酸、桐酸、里卡利酸、香茅酸、神经酸、松香酸、脱落酸、辛二酸、壬二酸(壬二酸)、癸二酸(癸二酸)、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、十五烷二酸、以及其混合物。在一些实施方式中，壬二酸是优选的羧酸。在一些实施方式中，可使用环烷酸以及其混合物，其诸如能从各种石油来源获得。可使用其它非限制性实例诸如羟基硬脂酸、羟基蓖麻油酸、羟基山萮酸和羟基棕榈酸，优选羟基硬脂酸，或者这些酸的酯，诸如9-羟基-、10-羟基-或12-羟基-硬脂酸、和最优选12-羟基硬脂酸。
D.金属碱化合物
在所述金属碱化合物中，金属本身可选自：碱金属或碱土金属，诸如，没有限制地，铍、镁、钙、锂、钠、钾、锶和钡；过渡金属，没有限制地，诸如钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、锆、钼、钯、银、镉、钨和汞；和其它金属诸如铝、镓、锡、铁、铅、和镧系元素金属，均单独地或者以其组合。所述金属更优选地选自锂、钠、镁、铝、钙、锌和钡。本发明中可便利地使用的羧酸金属盐的实例为如下的任意组合的金属盐：单羧酸或多羧酸；支化的脂环族的、环状的、环烷基或线型的、饱和的或不饱和的、单羟基或多羟基取代的或未取代的羧酸，所述羧酸的酰氯或者与醇诸如约1-约5个碳原子的醇的酯。对于所述化合物，发现任意上述金属的醇盐、氧化物、氢氧化物、碳酸盐、氯化物、以及其混合物是尤其有用的。在一些实施方式中，上述这些金属的氢氧化物是优选的，并且氢氧化钙、氢氧化锶、氢氧化镁、氢氧化钠、和氢氧化锂是更优选的。所述金属氢氧化物为一价或二价或三价金属或其混合物。在一个实施方式中，所述金属氢氧化物为氢氧化锂一水合物并且可为固体或者含水的，虽然含水的是优选的。
在一些实施方式中，使所述金属碱(通常为金属氢氧化物诸如氢氧化锂或者以其更常见地可获得的氢氧化锂一水合物的形式)与羧酸(通常为12-羟基硬脂酸)或者与羧酸衍生物(通常为12-羟基硬脂酸酯或者经氢化的蓖麻油)反应以形成金属(锂)皂。该反应最经常地在所述润滑基础油中在还存在水的情况下进行。添加水以充当反应溶剂(如果使用酸的话)。如果使用羧酸衍生物，则水充当反应溶剂和反应物两者，后一作用对于12-羟基硬脂酸酯或者经氢化的蓖麻油中的酯键的水解断裂是必要的。在一些实施方式中，使氢氧化锂与两种或更多种羧酸(诸如12-羟基硬脂酸和壬二酸)反应以形成金属(锂)皂。
任选的润滑脂添加剂
可将各种任选的添加剂引入到本发明的润滑脂组合物中用于想要的特定服务。可通常使用的这样的任选添加剂包括：金属钝化剂、抗氧化剂、抗磨剂、防锈剂、粘度改进剂、极压添加剂、腐蚀抑制剂、和本领域中公认执行一种或多种特定功能的其它添加剂。这样的添加剂可以所述润滑脂组合物的1-15重量％、和更优选所述润滑脂组合物的3-10重量％的范围存在。
金属钝化剂可包括如下的衍生物：苯并三唑、苯并咪唑、2-烷基二硫苯并咪唑、2-烷基二硫苯并噻唑、2-(N,N-二烷基二硫氨基甲酰基)-苯并噻唑、2,5-二(烷基二硫)-1,3,4-噻二唑、2,5-二(N,N-二烷基二硫-氨基甲酰基)-1,3,4-噻二唑、2-烷基二硫-5-巯基噻二唑、或者其混合物。抗氧化剂可包括各种各样的化学类型，其包括酚根硫化物(phenate sulfide)、硫磷化萜烯、硫化酯、芳族胺、和受阻酚。抗磨剂可包括金属硫代磷酸盐、尤其是二烷基二硫代磷酸锌；磷酸酯或其盐；亚磷酸盐(酯)；和含磷的羧酸酯、醚、或酰胺。防锈剂可包括包括金属磺酸盐诸如磺酸钙或磺酸镁，羧酸的胺盐诸如辛酸辛基胺，十二碳烯基琥珀酸或酸酐和脂肪酸诸如油酸与多元胺比如多亚烷基多元胺诸如三亚乙基四胺的缩合产物、和其中烯基含有8-24个碳原子的烯基琥珀酸与醇诸如聚乙二醇的半酯。
粘度改进剂可包括聚合物材料，其包括苯乙烯-丁二烯橡胶、乙烯-丙烯共聚物、聚异丁烯、氢化的苯乙烯-异戊二烯聚合物、氢化的自由基异戊二烯聚合物、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、聚烷基苯乙烯、烯基芳基共轭二烯共聚物、聚烯烃、聚甲基丙烯酸烷基酯、马来酸酐的酯-苯乙烯共聚物、以及其混合物。极压(EP)添加剂可包括在所述油中可溶解的试剂，包括硫或氯硫(chlorosulfur)EP添加剂、氯化的烃EP添加剂、或磷EP添加剂、或者其混合物。这样的EP添加剂的实例为氯化的蜡，有机硫化物和多硫化物诸如二苄基二硫化物、二(氯苄基)二硫化物、二丁基四硫化物、硫化的鲸油、硫化的油酸甲酯、硫化的烷基苯酚、硫化的二戊烯、硫化的萜烯、和硫化的狄尔斯-阿德加合物；硫磷化的烃，诸如硫化磷与松节油或油酸甲酯的反应产物，磷的酯诸如亚磷酸二烃基酯和三烃基酯即亚磷酸二丁酯、亚磷酸二庚酯、亚磷酸二环己酯、亚磷酸戊基酯苯基酯；亚磷酸二戊基酯苯基酯、亚磷酸三癸酯、亚磷酸二硬脂基酯、和聚丙烯取代的酚亚磷酸酯，金属硫代氨基甲酸盐诸如二硫代氨基甲酸锌和庚基苯酚二酸钡、二硫代磷酸的锌盐诸如二环己基二硫代磷酸锌，可使用组合。腐蚀抑制剂可尤其包括：巯基苯并噻唑、二壬基萘磺酸钡、甘油单油酸酯、亚硝酸钠、和四亚乙基五胺的咪唑啉。
所述润滑脂组合物的用途/应用
本文中所描述的润滑脂组合物可用于润滑、密封和保护机械部件诸如齿轮、轮轴(axle)、轴承、心轴(shaft)、铰链等。在如下中发现这样的机械部件：汽车；卡车；自行车；轧钢机；采矿设备；铁路设备，包括机车车辆；飞行器；船；建筑设备和许多其它类型的工业和消费机械。本文中所描述的润滑脂组合物可用于各种各样的应用中，所述应用包括，但不限于，润滑露天采矿机械(大型电铲中的销和轴套、开式齿轮)、等速万向节(CV节)、滚珠轴承、轴颈(滑动，journal)轴承，高速低负载机械润滑，低速高负载机械润滑，传送带轴承润滑，齿轮润滑，开式齿轮润滑，曲线和法兰轨道(curve and flangerail)润滑，牵引电机齿轮润滑，高温高腐蚀性介质润滑，汽车(机动车、摩托车，motor vehicle)和卡车的车轮轴承润滑，货运和高速列车的轴颈轴承润滑，造纸机械润滑，草坪和园艺机械润滑，管子涂料(pipe dope)防抱死(anti seize)润滑，汽车系杆端、车顶(roof)、座椅和转向机构润滑，起落架(jacks and landinggear)设备润滑，连续浇铸机和热轧机轴承润滑，车库门机构的润滑和烘箱链条润滑。
润滑脂制备
润滑脂可以如由美国润滑脂协会(National Lubricating GreaseInstitute)(N.L.G.I.)定义的如在ASTM Method D-217中对于润滑脂的锥体刺入度(Cone Penetration of Lubrication Greases)所描述的若干稠度制造。调节润滑基础油、增稠剂组分、和添加剂含量将允许制造各种各样等级的润滑脂。
如本领域中公知的，润滑脂是以取决于润滑脂软度的各种各样的等级出售的。润滑脂越软，则润滑脂越具流动性。例如，以名称NLGI 0出售的非常软的润滑脂具有约355-385的锥体刺入度值，具有310-340的锥体刺入度范围的那些被称作NLGI 1并且最广泛出售的润滑脂具有265-295的锥体刺入度范围并且被称作NLGI 2。下表1显示润滑脂的各种NLGI等级。
表1.润滑脂的NLGI等级
由于存在具有变化的配方和性质的各种各样的不同的润滑脂并且由于这样的性质可通过工艺条件和设备方面的变化而改变(有时候显著改变)，因此在用于制造润滑脂的工艺设备方面需要大量的灵活性。由于期望的灵活性并且由于许多润滑脂是少量制造的特种类型润滑脂，因此大多数润滑脂制造一直是分批(间歇，batch)类型的。
分批加工通常包括使用一个或多个大的罐，所述罐可装备有例如，桨式搅动、搅拌、加热、能够将内容物从罐的底部泵送到顶部的外部再循环系统、以及其组合。本文中可利用的罐可具有通常在500升-20,000升范围内、优选在2,000升-15,000升范围内、和更优选在3,000升-10,000升范围内的尺寸。合适的罐的实例包括开口罐和加压罐。实例润滑脂罐装备有搅拌、加热、和能够将内容物从罐的底部泵送到顶部的外部再循环系统。所述罐可具有加热工具，冷却工具，桨式搅拌器，齿轮型循环泵，循环管线，在所述循环管线中的背压剪切阀，胶体磨机，产物过滤器，和润滑脂的商业制造所需要的其它相关管路、阀、仪器等。还可使所述润滑脂再次穿过润滑脂磨机以获得在产率和外观方面的进一步改善，其中这样的磨机可包括Morehouse磨机、Charlotte磨机、和Gauli均化器。
有时使用的另一类型的间歇(分批)加工机是具有不同的内部混合构造的混合器。在该设备中，通过位于器皿底部处的叶轮使材料循环，其中可获得快速循环和彻底混合。
为了制备本文中描述的简单润滑脂，将各种各样的增稠剂组分(如下的一种或多种：羧酸、氢化的天然油、和/或经氢化的经易位的天然油衍生物)添加至润滑基础油，并且将该混合物加入至罐、混合器、或者等效器皿。优选地，这些增稠剂组分为环烷酸、12-羟基硬脂酸、经氢化的蓖麻油、经氢化的经易位的大豆油(S60)，并且所述润滑基础油为环烷烃苍色油(浅色润滑油，pale oil)。然后将这些材料搅拌并且加热至约140°F-200°F的温度大约30-60分钟，以使所述酸的一种或多种溶解在所述润滑基础油中。然后将所述金属碱(通常为金属氢氧化物诸如氢氧化锂)通常以略微超过使所述酸中和所需要的化学计量量的量加入至该器皿。该阶段处的温度通常为约190°F-约270°F、优选约240°F-约260°F，其达足以完成该中和并且足以通过排气而实现该混合物的显著脱水(即除去70-100％的水)的时间(大约30-90分钟)。在将水蒸气排出之后，该混合物的加热继续并且升高至约350°-约430°F、优选约390°F-约410°F，并且保持在该水平下约15分钟-约1小时以保证最佳的皂结晶化、所述酸分散到所述混合物中、和改善的产率。尽可能快地实现该温度升高(或者“煮出(cookout)”)以节约时间和使氧化最少化。
之后，将该混合物然后转移至后处理(finishing)罐或等效器皿用于冷却。通过将另外的润滑基础油引入到该混合物中而帮助该冷却。混合可一直继续至润滑脂达到环境温度。在进入该冷却阶段中约90分钟之后，除去热，并且在之后约1小时时，可向该后处理罐添加任选的润滑脂添加剂。
在一些实施方式中，本文中描述的润滑脂组合物还可涵盖复合基润滑脂。复合基润滑脂是通过含金属的试剂与两种或更多种酸的反应而形成的。所述酸之一为(i)羟基羧酸或者其反应性衍生物，诸如C9-C24羟基硬脂酸，优选9-羟基、10-羟基、或12-羟基硬脂酸，或者其单酯或二酯或多元酯，和(ii)二羧酸，诸如一种或多种直链或支链C2-C12二羧酸，其实例可包括草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、辛二酸、庚二酸、壬二酸、十二烷二酸和癸二酸、优选壬二酸，或者其单酯或二酯或多元酯。任选地，可利用另外的羟基羧酸，其中这样的酸具有3-14个碳原子并且可为脂族酸诸如乳酸、6-羟基癸酸、3-羟基丁酸、4-羟基丁酸等，或者芳族酸诸如对羟基苯甲酸、水杨酸、2-羟基-4-己基苯甲酸、间羟基苯甲酸、2,5-二羟基苯甲酸；2,6-二羟基苯甲酸；4-羟基-3-甲氧基苯甲酸等，或者羟基芳族脂族酸诸如邻羟基苯基、间羟基苯基、或对羟基苯基乙酸。也可使用脂环族羟基酸诸如羟基环戊基羧酸或羟基环烷酸。不存在对复合基润滑脂的滴点进行限定的绝对的工业标准。然而，通常认可的是，复合基润滑脂显示出约260℃的最低滴点。通常，复合基润滑脂是显示出与相应的简单的金属皂润滑脂相比明显更高、典型地高出至少约20℃的滴点的润滑脂。
为了制备本文中描述的复合基润滑脂，可将各种各样的增稠剂组分(如下的一种或多种：羧酸、氢化的天然油、和/或氢化的天然油衍生物)添加至润滑基础油，并且将该混合物加入至罐、混合器、或等效器皿。优选地，这些增稠剂组分为环烷酸、12-羟基硬脂酸、壬二酸、和经氢化的经易位的大豆油(S60)，并且所述润滑基础油为环烷烃苍色油。然后将这些材料搅拌并且加热至约140°F-200°F的温度大约30-60分钟，以使所述酸的一种或多种溶解在所述润滑基础油中。然后将所述金属碱(通常为金属氢氧化物诸如氢氧化锂)通常以略微超过使壬二酸的两个酸基团中和所需要的化学计量量的量加入至所述器皿，于是被添加以将壬二酸转化为其二锂皂(壬二酸二锂)。该阶段处的温度通常为约190°F-约270°F、优选约240°F-约260°F，其达足以完成该中和并且足以通过排气而实现该混合物的显著脱水(即除去70-100％的水)的时间(大约30-90分钟)。在将水蒸气排出之后，该混合物的加热继续并且升高至约350°-约430°F、优选约390°F-约410°F，并且保持在该水平下约15分钟-约1小时以保证最佳的皂结晶化、所述酸分散到所述混合物中、和改善的产率。尽可能快地实现该温度升高(或者“煮出”)以节约时间和使氧化最少化。
之后，将该混合物转移至后处理罐或等效器皿用于冷却。通过将另外的润滑基础油引入到该混合物中而帮助该冷却。混合可一直继续至润滑脂达到环境温度。在进入该冷却阶段中约90分钟之后，除去热，并且在之后约1小时时，可向该后处理罐添加任选的润滑脂添加剂。
在一些实施方式中，增稠剂的S60组分用于在润滑脂加工期间在暴露于金属氢氧化物时释放长链(即，C18和更高的)二羧酸盐、羧酸盐和甘油，从而充当潜在的润滑脂络合剂。而且，由于S60组分经常以与经氢化的蓖麻油类似的方式反应，因此简单润滑脂可在标准的加工条件(3小时)下实现一些复合特性(complex character)。将S60包括到简单润滑脂组合物中将容许较低的加工温度和提高的生产能力，而无需对简单润滑脂性能进行补偿。
为了对本申请中涉及的化学进行说明，以下显示了代表性的在S60和氢氧化锂之间的反应：
在许多情况下，在复合基润滑脂的制备中使用的常规的有机二羧酸(即，壬二酸)的中和必需另外的水除去，而由S60皂化产生的二羧酸盐释放甘油，甘油是被容忍的并且经常被包括在大多数的润滑脂配方中。由S60在用碱处理时形成的羧酸盐意在提升润滑脂增稠剂结构化和使得实现比用于对简单的锂润滑脂进行增稠的12-羟基硬脂酸的熔点(～400°F)低的分批加工温度。降低的增稠剂罐反应温度可缩短加工时间和提高润滑脂产量，这取决于制造方案。
虽然所描述的本发明可具有修改和替代形式，但是已经详细地描述了其各种各样的实施方式。然而，应理解，本文中对于这些各种各样的实施方式的描述不意图限制本发明，而是相反，本发明将涵盖落在如由权利要求所限定的本发明的精神和范围内的所有修改、等同物和替代物。进一步地，虽然还将参照以下非限制性实施例描述本发明，但是当然将理解，本发明不限于此，因为本领域技术人员可进行修改，特别是根据前述教导而进行修改。
实施例
实施例1
在100加仑混合器器皿中，添加多种增稠剂组分。在该步骤中，将环烷酸(0.2％重量)、12-羟基硬脂酸(4.9％重量)、经氢化的蓖麻油(1.9％重量)、和S60(1％重量)添加至Pale Oil 750(润滑基础油)，并且在170°F下熔融到该润滑基础油中并且混合。在50分钟之后，向该器皿加入含水氢氧化锂，并且将混合物加热到约250°F至几乎流动的稠度，以皂化和中和该混合物。之后，在反应完成时将水蒸气排出，并且将加热提高至约380°F以将锂12-HAS完全地分散在混合物中。然后将该混合物转移至后处理罐，在从该实验开始起60和90分钟之间的时期处，滴加另外量的润滑基础油用于稀释。在约90分钟时，除去热，并且在之后约1小时时，向该后处理罐加入任选的添加剂，并且冷却继续直到实验在4小时时结束。
确定，在增稠剂基质中以1％重量包括S60产生NLGI润滑脂(ASTM 60行程(冲程，stroke)工作后的刺入度＝288,280)，其滴点比简单的锂润滑脂高(415°F vs.385°F)。
实施例2
在100加仑混合器器皿中，添加多种增稠剂组分。在该步骤中，将环烷酸(0.34％重量)、12-羟基硬脂酸(7.32％重量)、壬二酸(2.4％重量)、和S60(1.5％重量)添加至Pale Oil 750(润滑基础油)并且在170°F下熔融到该润滑基础油中并且混合。在50分钟之后，向该器皿加入含水氢氧化锂，并且将混合物加热到约250°F至几乎流动的稠度，以皂化和中和该混合物。之后，在反应完成时将水蒸气排出，并且将加热提高至约350°F以将锂12-HAS和壬二酸完全分散在混合物中。然后将该混合物转移至后处理罐，在从该实验开始起60和90分钟之间的时期处，滴加另外量的润滑基础油用于稀释。在约90分钟时，除去热，并且在之后约1小时时，向该后处理罐加入任选的添加剂，并且冷却继续直到实验在4小时时结束。
确定，在增稠剂基质中以1.5％重量包括S60产生复合基润滑脂(NLGI等级2–60行程未使用过的(unworked)/工作后的锥体刺入度＝267,262；10,000行程–270dmm，100,000行程–293dmm；Timken 50lb通过(pass)；滴点514°F)。
实施例3
在开口罐中，添加多种增稠剂组分。在该步骤中，将以下表2中所显示的重量百分数的一种或多种组分诸如环烷酸、12-羟基硬脂酸、经氢化的蓖麻油、和S60添加至Pale Oil 750(润滑基础油)并且在170°F下熔融到该润滑基础油中并且混合。在50分钟之后，向该器皿加入含水氢氧化锂，并且将混合物加热到约250°F至几乎流动的稠度，以皂化和中和该混合物。之后，在反应完成时将水蒸气排出，并且将加热提高至约380°F以将锂12-HAS完全分散在混合物中。然后将该混合物转移至后处理罐，在从该实验开始起60和90分钟之间的时期处，滴加另外量的润滑基础油用于稀释。在约90分钟时，除去热，并且在之后约1小时时，向该后处理罐加入任选的添加剂，并且冷却继续直到实验在4小时时结束。
润滑基础油、增稠剂组分的量，反应条件，以及完成的简单润滑脂和复合基润滑脂产品的材料性质示于表2中。
表2.简单和复合基润滑脂组合物性质
与对照实验3相比，以1％(实验4)和1.5％(实验5)包括S60使得能够在350°F处实现接近NLGI等级2规格的润滑脂形成。在2％S60时(实验6)，润滑脂极软，表明已经超过了阈值水平。对照(实验7)显示，增稠剂中12-羟基硬脂酸和经氢化的蓖麻油提高的相对量(约8％重量)未容许在350°F加工。对照(实验8)显示，增稠剂中12-羟基硬脂酸和经氢化的蓖麻油提高的相对量(约10％重量)产生NLGI等级3规格的较硬的润滑脂。实验5的在350°F的中试规模运行产生NLGI规格润滑脂(滴点378°F，未使用过的/工作后的锥体刺入度326/324dmm)。实验14的在350°F的中试规模运行成功地在350°F产生复合基润滑脂。实验9也显示，可在不包括经氢化的蓖麻油的情况下制得简单润滑脂，其产生NLGI等级1规格的润滑脂。

Claims (19)

1.润滑脂组合物，其包括：
(a)50-99重量％的润滑基础油，
(b)1-30重量％的增稠剂组分，所述增稠剂组分包括如下的一种或多种：(i)一种或多种天然油衍生物，(ii)一种或多种经氢化的经易位的天然油和/或天然油衍生物，(iii)一种或多种经酰胺化的经易位的天然油和/或天然油衍生物，(iv)一种或多种羧酸和/或其衍生物，和(v)一种或多种金属碱化合物；和
(c)1-15重量％的一种或多种任选的添加剂。
2.权利要求1的润滑脂组合物，其中所述润滑基础油包括：矿物油、合成油、天然油、或者天然油衍生物，单独地或者以其组合。
3.权利要求1的润滑脂组合物，其中所述天然油衍生物为选自如下的经氢化的天然油：经氢化的芥花油、经氢化的菜子油、经氢化的椰子油、经氢化的玉米油、经氢化的棉子油、经氢化的橄榄油、经氢化的棕榈油、经氢化的花生油、经氢化的红花油、经氢化的芝麻油、经氢化的大豆油、经氢化的葵花油、经氢化的亚麻子油、经氢化的棕榈仁油、经氢化的桐油、经氢化的麻风树油、经氢化的芥子油、经氢化的亚麻荠油、经氢化的菥蓂油、经氢化的蓖麻油、经氢化的动物脂肪，单独地或者以其组合。
4.权利要求3的润滑脂组合物，其中所述经氢化的天然油为经氢化的蓖麻油。
5.权利要求1的润滑脂组合物，其中所述一种或多种经氢化的经易位的天然油和/或天然油衍生物包括选自如下的经氢化的经易位的天然油：经氢化的经易位的芥花油、经氢化的经易位的菜子油、经氢化的经易位的椰子油、经氢化的经易位的玉米油、经氢化的经易位的棉子油、经氢化的经易位的橄榄油、经氢化的经易位的棕榈油、经氢化的经易位的花生油、经氢化的经易位的红花油、经氢化的经易位的芝麻油、经氢化的经易位的大豆油、经氢化的经易位的葵花油、经氢化的经易位的亚麻子油、经氢化的经易位的棕榈仁油、经氢化的经易位的桐油、经氢化的经易位的麻风树油、经氢化的经易位的芥子油、经氢化的经易位的亚麻荠油、经氢化的经易位的菥蓂油、经氢化的经易位的蓖麻油、经氢化的经易位的动物脂肪，单独地或者以其组合。
6.权利要求1的润滑脂组合物，其中所述一种或多种经氢化的经易位的天然油和/或天然油衍生物包括基于经氢化的经易位的大豆油的蜡。
7.权利要求1的润滑脂组合物，其中所述一种或多种经酰胺化的经易位的天然油和/或天然油衍生物包括基于经酰胺化的经氢化的经易位的大豆油的蜡。
8.权利要求1的润滑脂组合物，其中所述一种或多种羧酸和/或其衍生物包括C2-C36单羧酸、二羧酸、三羧酸和/或多羧酸和/或其衍生物。
9.权利要求8的润滑脂组合物，其中所述C2-C36单羧酸、二羧酸、三羧酸和/或多羧酸和/或其衍生物包括羟基-取代的、脂族的、环状的、脂环族的、芳族的、支化的、饱和的、不饱和的、或杂原子取代的羧酸或其酯衍生物。
10.权利要求8的润滑脂组合物，其中所述C2-C36单羧酸、二羧酸、三羧酸和/或多羧酸和/或其衍生物包括C12-C24羟基羧酸或者这样的酸的C12-C24羟基酯衍生物。
11.权利要求10的润滑脂组合物，其中所述C12-C24羟基羧酸或者这样的酸的酯衍生物为12-羟基硬脂酸和酯衍生物。
12.权利要求10的润滑脂组合物，其中所述C12-C24羟基羧酸酯衍生物为12-羟基硬脂酸酯。
13.权利要求8的润滑脂组合物，其中所述C2-C36单羧酸、二羧酸、三羧酸和/或多羧酸包括C2-C12脂族二羧酸。
14.权利要求13的润滑脂组合物，其中所述C2-C12脂族二羧酸包括壬二酸。
15.权利要求1的润滑脂组合物，其中所述金属碱化合物为选自如下的金属氢氧化物：氢氧化钙、氢氧化锶、氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、和氢氧化镁。
16.权利要求1的润滑脂组合物，其中所述任选的添加剂选自：金属钝化剂、抗氧化剂、抗磨剂、防锈剂、粘度改进剂、极压添加剂、和腐蚀抑制剂。
17.用于制备简单润滑脂组合物的工艺，其包括如下步骤：
(a)将1-30重量％的增稠剂组分添加至50-99重量％的润滑基础油，所述增稠剂组分包括如下的一种或多种：(i)一种或多种天然油衍生物，(ii)一种或多种经氢化的经易位的天然油和/或天然油衍生物，(iii)一种或多种经酰胺化的经易位的天然油和/或天然油衍生物，(iv)一种或多种羧酸和/或其衍生物；和将该混合物加入至罐、混合器或等效器皿；
(b)将来自步骤(a)的混合物加热至约140°F-200°F的温度大约30-60分钟，以使所述一种或多种羧酸和/或其衍生物溶解在所述润滑基础油中；
(c)将一种或多种金属碱化合物以略微超过使所述一种或多种羧酸和/或其衍生物中和所需要的化学计量量的量加入至所述罐、混合器或等效器皿；
(d)将步骤(c)的条件保持在约190°F-约270°F的温度下大约30-90分钟以完成所述中和以及实现步骤(c)的混合物的显著脱水；
(e)将来自步骤(d)的混合物加热至约350°F-约430°F最多达大约60分钟；
(f)将来自步骤(e)的混合物借助于引入另外量的所述润滑基础油和除去热而冷却，以产生简单润滑脂组合物；和
(g)向所述简单润滑脂组合物添加1-15重量％的一种或多种任选的添加剂。
18.用于制备复合基润滑脂组合物的工艺，其包括如下步骤：
(a)将1-30重量％的增稠剂组分添加至50-99重量％的润滑基础油，所述增稠剂组分包括如下的一种或多种：(i)一种或多种天然油衍生物，(ii)一种或多种经氢化的经易位的天然油和/或天然油衍生物，(iii)一种或多种经酰胺化的经易位的天然油和/或天然油衍生物，(iv)两种或更多种羧酸和/或其衍生物；和将该混合物加入至罐、混合器或等效器皿；
(b)将来自步骤(a)的混合物加热至约140°F-200°F的温度大约30-60分钟，以使所述两种或更多种羧酸和/或其衍生物溶解在所述润滑基础油中；
(c)将一种或多种金属碱化合物以略微超过使所述两种或更多种羧酸和/或其衍生物中和所需要的化学计量量的量加入至所述罐、混合器或等效器皿；
(d)将步骤(c)的条件保持在约190°F-约270°F的温度下大约30-90分钟以完成所述中和以及实现步骤(c)的混合物的显著脱水；
(e)将来自步骤(d)的混合物加热至约350°F-约430°F最多达大约60分钟；
(f)将来自步骤(e)的混合物借助于引入另外量的所述润滑基础油和除去热而冷却，以产生润滑脂组合物；和
(g)向所述润滑脂组合物添加1-15重量％的一种或多种任选的添加剂。
19.润滑脂组合物，其包括：
(d)89-93重量％的润滑基础油，
(e)6-11重量％的增稠剂组分，所述增稠剂组分包括如下的一种或多种：(i)一种或多种天然油衍生物，(ii)一种或多种经氢化的经易位的天然油和/或天然油衍生物，(iii)一种或多种经酰胺化的经易位的天然油和/或天然油衍生物，(iv)一种或多种羧酸和/或其衍生物，和(v)一种或多种金属碱化合物；和
(f)1-15重量％的一种或多种任选的添加剂，所述添加剂选自：金属钝化剂、抗氧化剂、抗磨剂、防锈剂、粘度改进剂、极压添加剂、和腐蚀抑制剂。
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