CN109804054A - 润滑剂组合物 - Google Patents
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Abstract
润滑剂组合物包含可生物降解的聚亚烷基二醇、固有可生物降解的聚亚烷基二醇和不可生物降解的聚亚烷基二醇。可生物降解的聚亚烷基二醇符合OECD 301B所规定的生物降解性要求。固有可生物降解的聚亚烷基二醇符合OECD 301B所规定的固有生物降解性要求。不可生物降解的聚亚烷基二醇是由OECD 301B定义的，并符合OECD 107所规定的非生物积累性要求。润滑剂组合物包含至少约30重量份的可生物降解的聚亚烷基二醇，约0.1‑10重量份的固有可生物降解的聚亚烷基二醇，和约0.1‑5重量份的不可生物降解的聚亚烷基二醇，各自基于100重量份所述润滑剂组合物计。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2016年9月23日递交的美国临时申请No.62/398,725的优先权益，将此申请的内容全部引入本文以供参考。
技术领域
本发明总体涉及润滑剂组合物。
背景技术
在海洋工业中，如果常规润滑剂进入环境，常规润滑剂可能对环境有害。近期，市场和政府法规已经重新重视改进可能最终进入环境的润滑剂组合物的环境分布(例如生物降解性和毒性)。因此，希望开发对环境友好的润滑剂组合物。
发明概述和优点
本发明提供润滑剂组合物。此润滑剂组合物包含可生物降解的聚亚烷基二醇、固有可生物降解的聚亚烷基二醇和不可生物降解的聚亚烷基二醇。可生物降解的聚亚烷基二醇符合经济合作发展组织(Organization for Economic Co-operation andDevelopment)(OECD)301B所规定的生物降解性要求。同样，固有可生物降解的聚亚烷基二醇符合OECD 301B所规定的固有生物降解性要求。不可生物降解的聚亚烷基二醇是由OECD301B定义的，并符合OECD 107所规定的非生物积累性要求。润滑剂组合物包含至少约30重量份的可生物降解的聚亚烷基二醇，约0.1-10重量份的固有可生物降解的聚亚烷基二醇，和约0.1-5重量份的不可生物降解的聚亚烷基二醇，各自基于100重量份润滑剂组合物计。本发明的润滑剂组合物有效地用作润滑剂并且对环境友好。
发明详述
本发明提供润滑剂组合物。所述润滑剂组合物可以用于许多润滑应用，尤其用作用于船舶的润滑剂。
润滑剂组合物包含第一种聚亚烷基二醇。第一种聚亚烷基二醇是可生物降解的聚亚烷基二醇。可生物降解的聚亚烷基二醇是符合OECD 301B所规定的生物降解性要求的聚亚烷基二醇。本领域技术人员知道关于可生物降解的指定(也称为“可生物降解性”)是由OECD协议定义的最严格级别。尤其是，要被指定为可生物降解的，OECD 301B要求在所检测物质中的至少60重量％的碳必须在严格定义的实验条件下在28天培育期间的10天窗口期内被矿化成无机碳。应当理解的是，在本文中提到OECD指南的任何内容是参见1995年7月27日采用的OECD指南。
润滑剂组合物包含至少约30重量份的可生物降解的聚亚烷基二醇，基于100重量份润滑剂组合物计。通常，可生物降解的聚亚烷基二醇的存在量是基于100重量份润滑剂组合物计的约30-90重量份。或者，可生物降解的聚亚烷基二醇的存在量是基于100重量份润滑剂组合物计的约30-85重量份，约30-80重量份，约30-75重量份，约30-70重量份，约30-65重量份，约30-60重量份，约30-55重量份，约30-50重量份，约30-45重量份，或约30-40重量份。
润滑剂组合物还包含第二种聚亚烷基二醇。第二种聚亚烷基二醇是固有可生物降解的聚亚烷基二醇。固有可生物降解的聚亚烷基二醇是符合OECD 301B所规定的固有可生物降解性要求的聚亚烷基二醇。本领域技术人员知道固有可生物降解的指定是与可生物降解的指定相比不太严格的级别。尤其是，要被指定为固有可生物降解的，OECD 301B要求在所检测物质中的至少20重量％的碳必须被矿化成无机碳，但没有要求这种矿化在规定期限内完成。本领域技术人员将知道尽管符合OECD 301B所规定的固有生物降解性要求，但是固有可生物降解的聚亚烷基二醇不符合OECD 301B所规定的生物降解性要求。因此，可生物降解的聚亚烷基二醇和固有可生物降解的聚亚烷基二醇是不同的。
固有可生物降解的聚亚烷基二醇的存在量是基于100重量份润滑剂组合物计的约0.1-10重量份。或者，固有可生物降解的聚亚烷基二醇的存在量是基于100重量份润滑剂组合物计的约1-10重量份，约3-10重量份，约5-10重量份，约7-10重量份，约1-9重量份，约3-7重量份，或约5重量份。
润滑剂组合物还包含第三种聚亚烷基二醇。第三种聚亚烷基二醇是由OECD 301B定义的不可生物降解的聚亚烷基二醇。不可生物降解的聚亚烷基二醇是不符合OECD 301B所规定的生物降解性和固有生物降解性要求的聚亚烷基二醇。因此，可生物降解的聚亚烷基二醇、固有可生物降解的聚亚烷基二醇和不可生物降解的聚亚烷基二醇是不同的。另外，不可生物降解的聚亚烷基二醇符合OECD 107所规定的非生物积累性要求。本领域技术人员知道生物积累表示在有机体中积累物质(例如化学品)。另外，当有机体以比经由新陈代谢和排泄损失物质时更快的速率吸收物质时，出现生物积累。因此，不可生物降解的聚亚烷基二醇不会在有机体内积累。由OECD 107定义的积累缺少可以使用UV-Vis分光光度计检测表观分配系数来完成。
不可生物降解的聚亚烷基二醇的存在量是基于100重量份润滑剂组合物计的约0.1-5重量份。或者，不可生物降解的聚亚烷基二醇的存在量是基于100重量份润滑剂组合物计的约0.1-4重量份，约0.1-3重量份，约0.1-2重量份，约0.1-1重量份，约1-5重量份，约3-5重量份，或约5重量份。
再返回可生物降解的聚亚烷基二醇，虽然不要求，但是可生物降解的聚亚烷基二醇通常根据ASTM D445检测具有在40℃下的运动粘度为约30-120cSt。或者，根据ASTM D445检测，可生物降解的聚亚烷基二醇通常具有在40℃下的运动粘度为约40-120cSt，约50-120cSt，约60-120cSt，约70-120cSt，约80-120cSt，约90-120cSt，约100-120cSt，约40-100cSt，约40-80cSt，约40-60cSt，约50-110cSt，约60-100cSt，或约70-90cSt。应当理解的是，本文提到的任何运动粘度是在40℃下根据ASTM D445检测的运动粘度。
可生物降解的聚亚烷基二醇可以包含一种或多种聚亚烷基二醇，前提是每种聚亚烷基二醇符合OECD 301B所规定的生物降解性的标准。在某些实施方案中，可生物降解的聚亚烷基二醇包含环氧乙烷和环氧丙烷的共聚物。可生物降解的聚亚烷基二醇的环氧乙烷和环氧丙烷的共聚物可以具有环氧乙烷与环氧丙烷之间的摩尔比率是约40:60至约60:40。另外，环氧乙烷和环氧丙烷的共聚物通常是用单官能起始剂例如丁醇起始的。或者，环氧乙烷和环氧丙烷的共聚物可以通过双官能起始剂起始，例如乙二醇、丙二醇或其组合。在某些实施方案中，可生物降解的聚亚烷基二醇是水溶性的。
在一个实施方案中，可生物降解的聚亚烷基二醇是丁醇起始的环氧乙烷和环氧丙烷的共聚物，其具有环氧乙烷与环氧丙烷之间的摩尔比率为约40:60至约60:40。虽然不要求，但是在此实施方案中的可生物降解的聚亚烷基二醇通常根据ASTM D445检测具有在40℃下的运动粘度为约30-120cSt。
再返回固有可生物降解的聚亚烷基二醇，虽然不要求，但是根据ASTM D445检测，固有可生物降解的聚亚烷基二醇通常具有在40℃下的运动粘度为约130-5,000cSt。或者，根据ASTM D445检测，固有可生物降解的聚亚烷基二醇通常具有在40℃下的运动粘度为约200-5,000cSt，约600-5,000cSt，约1,000-5,000cSt，约1,400-5,000cSt，约2,000-5,000cSt，约2,400-5,000cSt，约2,800-5,000cSt，约3,200-5,000cSt，约3,600-5,000cSt，约4,000-5,000cSt，约200-4,600cSt，约600-4,200cSt，约1,000-3,800cSt，约1,400-3,400cSt，约1,800-3,000cSt，或约2,200-2,600cSt。
固有可生物降解的聚亚烷基二醇可以包含一种或多种聚亚烷基二醇，前提是每种聚亚烷基二醇符合OECD 301B所规定的固有生物降解性的标准。在某些实施方案中，作为固有可生物降解的聚亚烷基二醇，聚亚烷基二醇是用二醇起始的环氧乙烷和环氧丙烷的共聚物。在某些实施方案中，起始二醇是二甘醇、双丙甘醇或其组合。或者，环氧乙烷和环氧丙烷的共聚物可以是用单官能起始剂起始的，例如丁醇。固有可生物降解性聚亚烷基二醇的环氧乙烷和环氧丙烷的共聚物可以具有环氧乙烷与环氧丙烷之间的摩尔比率是约65:35至约85:15。
在一个实施方案中，固有可生物降解的聚亚烷基二醇是二醇起始的环氧乙烷和环氧丙烷的共聚物，其具有环氧乙烷与环氧丙烷之间的摩尔比率是约65:35至约85:15。虽然不要求，但是在此实施方案中的固有可生物降解的聚亚烷基二醇根据ASTM D445检测通常具有在40℃下的运动粘度为约130-5,000cSt。
在某些实施方案中，润滑剂组合物包含：(1)可生物降解的聚亚烷基二醇，其包含丁醇起始的环氧乙烷和环氧丙烷的共聚物，此共聚物具有环氧乙烷与环氧丙烷之间的摩尔比率为约40:60至约60:40，并且根据ASTM D445检测具有在40℃下的运动粘度为约30-120cSt；和(2)可生物降解的聚亚烷基二醇，其包含二醇起始的环氧乙烷和环氧丙烷的共聚物，此共聚物具有环氧乙烷与环氧丙烷之间的摩尔比率为约65:35至约85:15，并且根据ASTM D445检测具有在40℃下的运动粘度为约130-5,000cSt。
再返回不可生物降解的聚亚烷基二醇，虽然不要求，但是不可生物降解的聚亚烷基二醇根据ASTM D445检测通常具有在40℃下的运动粘度为大于约15,000。或者，根据ASTMD445检测，可生物降解的聚亚烷基二醇通常具有在40℃下的运动粘度为约15,000-100,000cSt，约20,000-100,000cSt，约30,000-100,000cSt，约40,000-100,000cSt，约50,000-100,000cSt，约60,000-100,000cSt，约70,000-100,000cSt，约80,000-100,000cSt，约20,000-90,000cSt，约20,000-80,000cSt，约20,000-70,000cSt，约20,000-60,000cSt，约20,000-50,000cSt，约20,000-40,000cSt，约30,000-90,000cSt，约40,000-80,000cSt，约50,000-70,000cSt，或约60,000cSt。
不可生物降解的聚亚烷基二醇可以包含一种或多种聚亚烷基二醇，前提是每种聚亚烷基二醇是由OECD 301B定义为不可生物降解的，并且符合OECD 107所规定的非生物积累性要求。通常，不可生物降解的聚亚烷基二醇的存在量是基于100重量份润滑剂组合物计的约0.1-5重量份。在某些实施方案中，不可生物降解的聚亚烷基二醇包含环氧乙烷和环氧丙烷的共聚物。不可生物降解性聚亚烷基二醇的环氧乙烷和环氧丙烷的共聚物可以具有环氧乙烷与环氧丙烷之间的摩尔比率为约65:35至约85:15。另外，环氧乙烷和环氧丙烷的共聚物通常是用三官能起始剂例如三羟甲基丙烷起始的。
在一个实施方案中，不可生物降解的聚亚烷基二醇是三羟甲基丙烷起始的环氧乙烷和环氧丙烷的共聚物，其具有环氧乙烷与环氧丙烷之间的摩尔比率为约65:35至约85:15。虽然不要求，但是在此实施方案中的不可生物降解的聚亚烷基二醇根据ASTM D445检测通常具有在40℃下的运动粘度为约15,000-100,000cSt。
在某些实施方案中，润滑剂组合物包含：(1)可生物降解的聚亚烷基二醇，其包含丁醇起始的环氧乙烷和环氧丙烷的共聚物，所述共聚物具有环氧乙烷与环氧丙烷之间的摩尔比率为约40:60至约60:40，并且根据ASTM D445检测具有在40℃下的运动粘度为约30-120cSt；(2)可生物降解的聚亚烷基二醇，其包含二醇起始的环氧乙烷和环氧丙烷的共聚物，所述共聚物具有环氧乙烷与环氧丙烷之间的摩尔比率为约65:35至约85:15，并且根据ASTM D445检测具有在40℃下的运动粘度为约130-5,000cSt；和(3)不可生物降解的聚亚烷基二醇，其包含三羟甲基丙烷起始的环氧乙烷和环氧丙烷的共聚物，所述共聚物具有环氧乙烷与环氧丙烷之间的摩尔比率为约65:35至约85:15，并且根据ASTM D445检测具有在40℃下的运动粘度为约15,000-100,000cSt。
在某些实施方案中，润滑剂组合物还包含低粘度组分。低粘度组分在40℃下的运动粘度小于可生物降解的聚亚烷基二醇的运动粘度。换句话说，根据ASTM D445检测，低粘度组分具有在40℃下的运动粘度小于约30cSt。在某些实施方案中，根据ASTM D445检测，低粘度组分具有在40℃下的运动粘度为约0.5-30cSt。或者，根据ASTM D445检测，低粘度组分具有在40℃下的运动粘度为约0.5-25cSt，约0.5-20cSt，约0.5-15cSt，约0.5-10cSt，约2-10cSt，或约4-10cSt。
在某些实施方案中，低粘度组分是选自乙二醇，二甘醇，丙二醇，水，或其组合。如果包含的话，低粘度组分的存在量是基于100重量份润滑剂组合物计的约25-60重量份。或者，低粘度组分的存在量是基于100重量份润滑剂组合物计的约30-60重量份，约30-55重量份，约30-50重量份，约30-45重量份，约30-40重量份，约35-60重量份，约40-60重量份，约45-60重量份，或约50-60重量份。
在某些实施方案中，润滑剂组合物包含可生物降解的聚亚烷基二醇、固有可生物降解的聚亚烷基二醇、不可生物降解的聚亚烷基二醇和低粘度组分的总量是基于100重量份润滑剂组合物计的约85-100重量份。
在某些实施方案中，润滑剂组合物基本上不含根据American PetroleumInstitute(API)Base Oil Interchangeability Guidelines分类的第I、II、II和IV类型基础油。在本文中，“基本上不含第I、II、II和IV类型基础油”表示润滑剂组合物所含的第I、II、II和IV类型基础油的总量小于约5重量份，基于100重量份的润滑剂组合物计。或者，“基本上不含第I、II、II和IV类型”表示润滑剂组合物所含的第I、II、II和IV类型基础油的总量小于约4、约3、约2或约1重量份，基于100重量份的润滑剂组合物计。作为一个例子，当在润滑剂组合物中所含的添加剂之一(如下文所述)分散在第I、II、II和IV类型基础油中时，润滑剂组合物可以仍然基本上不含第I、II、II和IV类型基础油，并含有约4重量份的一种或多种这些油。
在某些实施方案中，根据ASTM D445检测，润滑剂组合物具有在40℃下的运动粘度为约25-70cSt。在某些实施方案中，根据ASTM D445检测，润滑剂组合物具有在40℃下的运动粘度为约30-60cSt，约35-55cSt，或约40-50cSt。
润滑剂组合物可以还包含添加剂包。添加剂包包含至少一种添加剂，其能有效地改进润滑剂组合物的至少一种性能和/或其中要使用该润滑剂组合物的装置的性能。在某些实施方案中，添加剂包包含选自以下的至少一种添加剂：抗氧化剂，金属减活剂,分散剂，腐蚀抑制剂，泡沫控制添加剂，极压添加剂，抗磨添加剂，清净剂，以及染料。
应当理解的是，在添加剂包中所含的各种添加剂可以与一种或多种其它添加剂在加入润滑剂组合物中之前混合，或各种添加剂可以分开地加入润滑剂组合物中。换句话说，添加剂包不要求全部或甚至部分的添加剂在与可生物降解的聚亚烷基二醇、固有可生物降解的聚亚烷基二醇或不可生物降解的聚亚烷基二醇合并之前加入。
当润滑剂组合物包含添加剂包时，添加剂包的存在量通常是基于100重量份润滑剂组合物计的约1-15重量份，约3-14重量份，约5-13重量份，约6-12重量份，或约7-11重量份。
关于抗磨添加剂，可以包括本领域公知的任何抗磨添加剂。合适的抗磨添加剂的非限制性例子包括：二甲基乙醇胺和癸酸形的盐，二烷基-二硫代磷酸锌(“ZDDP”)，二烷基-二硫代磷酸锌，含硫和/或含磷和/或含卤素的化合物，例如硫化烯烃和植物油，二烷基二硫代磷酸锌，烷基化磷酸三苯基酯，磷酸三甲苯基酯，磷酸三甲酚基酯，氯化链烷烃，烷基和芳基二-和三硫化物，单-和二-烷基磷酸酯的胺盐，甲基膦酸的胺盐，二乙醇氨基甲基甲苯基三唑，二(2-乙基己基)氨基甲基甲苯基三唑，2,5-二巯基-1,3,4-噻二唑的衍生物,3-[(二异丙氧基硫膦基)硫代]丙酸乙基酯，三苯基硫代磷酸酯(硫代磷酸三苯基酯)，三(烷基苯基)硫代磷酸酯，和它们的混合物(例如三(异壬基苯基)硫代磷酸酯)，二苯基单壬基苯基硫代磷酸酯，异丁基苯基二苯基硫代磷酸酯，3-羟基-1,3-硫磷杂环丁烷(thiaphosphetane)3-氧化物的十二烷基胺盐，三硫代磷酸5,5,5-三[异辛基2-乙酸酯]，2-巯基苯并噻唑的衍生物，例如1-[N,N-二(2-乙基己基)氨基甲基]-2-巯基-1H-1,3-苯并噻唑，乙氧基羰基-5-辛基二硫代氨基甲酸酯，含磷的无灰抗磨添加剂，和/或其组合。在一个实施方案中，抗磨添加剂是ZDDP。
如果包含的话，抗磨添加剂的存在量可以是基于100重量份润滑剂组合物计的约0.1-10重量份，或约0.1-5重量份，或约0.1-4重量份，或约0.1-3重量份，或约0.1-2重量份，或约0.1-1重量份，或约0.1-0.5重量份。抗磨添加剂的量可以在上述范围之外变化，但是通常是在这些范围内的整数和分数值。另外，应当理解的是，在润滑剂组合物中可以包含多于一种抗磨添加剂，在这种情况下，所有抗磨添加剂的总量是在上述范围内。
关于极压剂，可以使用本领域公知的的任何极压剂。合适的极压剂的非限制性例子包括含硼和/或硫和/或磷的化合物。
在一个实施方案中，极压剂是含硫的化合物。在一个实施方案中，含硫的化合物可以是硫化烯烃，多硫化物，或其混合物。硫化烯烃的例子包括从丙烯、异丁烯、戊烯衍生的硫化烯烃；有机硫化物和/或多硫化物包括苄基二硫化物；二(氯苄基)二硫化物；二丁基四硫化物；二叔丁基多硫化物；和硫化的油酸甲基酯，硫化烷基酚，硫化二戊烯，硫化萜烯，硫化第尔斯-阿尔德加合物，烷基硫苯基N'N-二烷基二氨基甲酸酯；或其混合物。在一个实施方案中，硫化烯烃包括从丙烯、异丁烯、戊烯或其混合物衍生的硫化烯烃。
如果包含的话，极压剂的存在量可以是基于100重量份润滑剂组合物计的约0.1-10重量份，或约0.1-5重量份，或约0.1-4重量份，或约0.1-3重量份，或约0.1-2重量份，或约0.1-1重量份，或约0.1-0.5重量份。极压剂的量可以在上述范围之外变化，但是通常是在这些范围内的整数和分数值。另外，应当理解的是，在润滑剂组合物中可以包含多于一种极压剂，在这种情况下，所有极压剂的总量是在上述范围内。
关于分散剂，可以使用本领域公知的任何分散剂。合适的一种或多种分散剂的非限制性例子包括聚丁烯基琥珀酰胺或-酰亚胺，聚丁烯基膦酸衍生物，以及碱性镁、钙和钡的磺酸盐和酚盐，琥珀酸酯，和烷基酚胺(曼尼希碱)，和它们的组合。
如果包含的话，分散剂的存在量可以是基于100重量份润滑剂组合物计的约0.1-10重量份，或约0.1-5重量份，或约0.1-4重量份，或约0.1-3重量份，或约0.1-2重量份，或约0.1-1重量份，或约0.1-0.5重量份。分散剂的量可以在上述范围之外变化，但是通常是在这些范围内的整数和分数值。另外，应当理解的是，在润滑剂组合物中可以包含多于一种分散剂，在这种情况下，所有分散剂的总量是在上述范围内。
关于腐蚀抑制剂，可以使用本领域公知的任何腐蚀抑制剂。合适的腐蚀抑制剂的非限制性例子包括二甲基乙醇胺，1-氨基-2-丙醇，辛酸辛基胺，十二碳烯基琥珀酸或酸酐和/或脂肪酸例如油酸与多胺的缩合产物。
如果包含的话，腐蚀抑制剂的存在量可以是基于100重量份润滑剂组合物计的约0.1-10重量份，或约0.1-5重量份，或约0.1-4重量份，或约0.1-3重量份，或约0.1-2重量份，或约0.1-1重量份，或约0.1-0.5重量份。腐蚀抑制剂的量可以在上述范围之外变化，但是通常是在这些范围内的整数和分数值。另外，应当理解的是，在润滑剂组合物中可以包含多于一种腐蚀抑制剂，在这种情况下，所有腐蚀抑制剂的总量是在上述范围内。
关于金属减活剂，可以使用本领域公知的任何金属减活剂。合适的非限制性例子包括苯并三唑及其衍生物，例如4-或5-烷基苯并三唑(例如三唑)及其衍生物，4,5,6,7-四氢苯并三唑和5,5′-亚甲基双苯并三唑；苯并三唑或三唑的曼尼希碱，例如1-[二(2-乙基己基)氨基甲基)三唑和1-[二(2-乙基己基)氨基甲基)苯并三唑；和烷氧基烷基苯并三唑，例如1-(壬氧基甲基)苯并三唑，1-(1-丁氧基乙基)苯并三唑和1-(1-环己氧基丁基)三唑，和其组合。
金属减活剂的其它非限制性例子包括1,2,4-三唑及其衍生物，例如3-烷基(或芳基)-1,2,4-三唑，和1,2,4-三唑的曼尼希碱，例如1-[二(2-乙基己基)氨基甲基-1,2,4-三唑；烷氧基烷基-1,2,4-三唑，例如1-(1-丁氧基乙基)-1,2,4-三唑；和酰化3-氨基-1,2,4-三唑，咪唑衍生物，例如4,4′-亚甲基二(2-十一烷基-5-甲基咪唑)和二[(N-甲基)咪唑-2-基]卡必醇辛基醚，和它们的组合。
金属减活剂的其它非限制性例子包括含硫的杂环化合物，例如2-巯基苯并噻唑,2,5-二巯基-1,3,4-噻二唑及其衍生物；和3,5-二[二(2-乙基己基)氨基甲基]-1,3,4-噻二唑啉-2-酮，和其组合。一种或多种金属减活剂的其它非限制性例子还包括氨基化合物，例如亚水杨基丙二胺，水杨基氨基胍及其盐，和它们的组合。
如果包含的话，金属减活剂的存在量可以是基于100重量份润滑剂组合物计的约0.1-10重量份，或约0.1-5重量份，或约0.1-4重量份，或约0.1-3重量份，或约0.1-2重量份，或约0.1-1重量份，或约0.1-0.5重量份。金属减活剂的量可以在上述范围之外变化，但是通常是在这些范围内的整数和分数值。另外，应当理解的是，在润滑剂组合物中可以包含多于一种金属减活剂，在这种情况下，所有金属减活剂的总量是在上述范围内。
关于消泡剂，可以使用本领域公知的任何消泡剂。合适的消泡剂的非限制性例子包括有机硅消泡剂，丙烯酸酯共聚物消泡剂，和它们的组合。
如果包含的话，消泡剂的存在量可以是基于润滑剂组合物总重量计的约1-1000ppm，或约1-500ppm，或约1-400ppm。消泡剂的量可以在上述范围之外变化，但是通常是在这些范围内的整数和分数值。另外，应当理解的是，在润滑剂组合物中可以包含多于一种消泡剂，在这种情况下，所有消泡剂的总量是在上述范围内。
关于清净剂，可以使用本领域公知的任何清净剂。合适的非限制性例子包括过碱性或中性的金属磺酸盐、酚盐和水杨酸盐，和其组合。例如，在各种实施方案中，清净剂是选自金属磺酸盐、酚盐、水杨酸盐、羧酸盐、硫代膦酸盐和其组合。在一个实施方案中，清净剂包括过碱性金属磺酸盐，例如磺酸钙。在另一个实施方案中，清净剂包括过碱性金属水杨酸盐，例如水杨酸钙。在再一个实施方案中，清净剂包括烷基酚盐清净剂。
如果包含的话，清净剂的存在量可以是基于100重量份润滑剂组合物计的约0.1-5重量份，或约0.1-3重量份，约0.1-2重量份，或约0.1-1重量份。清净剂的量可以在上述范围之外变化，但是通常是在这些范围内的整数和分数值。另外，应当理解的是，在润滑剂组合物中可以包含多于一种清净剂，在这种情况下，所有清净剂的总量是在上述范围内。
关于粘度指数改进剂，可以使用本领域公知的任何粘度指数改进剂。合适的非限制性例子包括聚丙烯酸酯，聚甲基丙烯酸酯，乙烯基吡咯烷酮/甲基丙烯酸酯共聚物，聚乙烯基吡咯烷酮，聚丁烯，烯烃共聚物，苯乙烯/丙烯酸酯共聚物，聚醚，和它们的组合。
如果包含的话，粘度指数改进剂在润滑剂组合物中的存在量可以是基于100重量份润滑剂组合物计的约0.01-5重量份，约0.1-3重量份，或约0.1-1重量份。粘度指数改进剂的量可以在上述范围之外变化，但是通常是在这些范围内的整数和分数值。另外，应当理解的是，在润滑剂组合物中可以包含多于一种粘度指数改进剂，在这种情况下，所有粘度指数改进剂的总量是在上述范围内。
关于抗氧化剂，可以使用本领域公知的任何抗氧化剂。合适的抗氧化剂的非限制性例子包括烷基化单酚，烷基硫代甲基酚，氢醌和烷基化氢醌，羟基化硫代二苯基醚，亚烷基双酚，O-、N-和S-苄基化合物，羟基苄基化丙二酸酯，三嗪化合物，芳族羟基苄基化合物，苄基膦酸酯，酰氨基酚，[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸与一元醇或多元醇形成的酯，β-(5-叔丁基-4-羟基-3-甲基苯基)-丙酸与一元醇或多元醇形成的酯，胺类抗氧化剂，脂族或芳族亚磷酸酯，硫代二丙酸或硫代二乙酸的酯，二硫代氨基甲酸或二硫代磷酸的盐，2硫化脂肪酯，硫化脂肪，和硫化烯烃，和它们的组合。
如果包含的话，抗氧化剂可以按照各种量使用。抗氧化剂在润滑剂组合物中的存在量通常是基于100重量份润滑剂组合物计的约0.01-5重量份，约0.1-3重量份，或约0.5-2重量份。抗氧化剂的量可以在上述范围之外变化，但是通常是在这些范围内的整数和分数值。另外，应当理解的是，在润滑剂组合物中可以包含多于一种抗氧化剂，在这种情况下，所有抗氧化剂的总量是在上述范围内。
在某些实施方案中，润滑剂组合物基本上由可生物降解的聚亚烷基二醇、固有可生物降解的聚亚烷基二醇、不可生物降解的聚亚烷基二醇、低粘度组分和添加剂包组成。在本发明中，“基本上由…组成”允许包含基于润滑剂组合物总重量计的总共小于5重量份的额外的第I-V类型基础油(即，不属于聚亚烷基二醇的基础油)，前提是这些额外的基础油不会导致小于90重量份的润滑剂组合物具有在OECD 301B中定义的生物降解性，基于100重量份润滑剂组合物计。另外，在其它实施方案中，润滑剂组合物是由可生物降解的聚亚烷基二醇、固有可生物降解的聚亚烷基二醇、不可生物降解的聚亚烷基二醇、低粘度组分和添加剂包组成。
在某些实施方案中，至少约90重量份的润滑剂组合物(基于100重量份计)符合OECD 301B所规定的生物降解性要求。在一个实施方案中，不符合OECD 301B所规定的生物降解性要求的剩余量的润滑剂组合物是如OECD 301B所规定的固有可生物降解或不可生物降解的，前提是不大于约5重量份的润滑剂组合物是如OECD 301B所定义的不可生物降解的，并且这种不可生物降解的部分还符合如OECD 107所规定的非生物积累性要求。需注意的是，这些实施方案包括其中润滑剂组合物含有低粘度组分和添加剂包的实施方案。因此，在某些实施方案中，低粘度组分和添加剂包是如OECD 301B所规定的可生物降解和/或固有可生物降解的。
在某些实施方案中，润滑剂组合物特别作为润滑剂用于船舶或航海装置。因此，润滑剂组合物也可以总体称为船舶用润滑剂。在这些实施方案中，船舶用润滑剂根据对于藻类的OECD 201、对于甲壳动物的OECD 202、对于鱼类的OECD 203检测具有最小毒性，并且所述船舶用润滑剂根据OECD 210和211检测不具有慢性毒性。因此，在这些实施方案中，如果船舶用润滑剂进入环境，认为这种进入对环境没有明显的影响。不受限于任何特定理论，认为可生物降解的聚亚烷基二醇、固有可生物降解的聚亚烷基二醇、不可生物降解的聚亚烷基二醇以及这些组分的粘度/化学结构的组合能获得润滑剂组合物，此润滑剂组合物有效地用作润滑剂并且是对环境友好的。如此，至少出于这些原因，这种润滑剂组合物可以特别用作船舶用润滑剂。
在一个实施方案中，润滑剂组合物是船舶用润滑剂。在此实施方案中，船舶用润滑剂包括至少约30重量份的可生物降解的聚亚烷基二醇，基于100重量份船舶用润滑剂计。根据ASTM D445检测，这种聚亚烷基二醇具有在40℃下的运动粘度为约15,000-100,000cSt。在此实施方案中，船舶用润滑剂也包含约0.1-10重量份的固有可生物降解的聚亚烷基二醇，基于100重量份的船舶用润滑剂计。根据ASTM D445检测，固有可生物降解的聚亚烷基二醇具有在40℃下的运动粘度为约130-5,000cSt。在此实施方案中，船舶用润滑剂还包含约0.1-5重量份的不可生物降解的聚亚烷基二醇，基于100重量份的船舶用润滑剂计。根据ASTM D445检测，不可生物降解的聚亚烷基二醇具有在40℃下的运动粘度为约15,000-100,000cSt。另外，还可以包含约25-60重量份的水、二甘醇或其组合，基于100重量份的船舶用润滑剂计。不受限于任何特定理论，认为这些聚亚烷基二醇的比率和相应的运动粘度获得了船舶用润滑剂，此船舶用润滑剂能同时有效地用作润滑剂并且是对环境友好的。例如，在此实施方案中的船舶用润滑剂根据对于藻类的OECD 201、对于甲壳动物的OECD 202、对于鱼类的OECD 203检测具有最小毒性，并且所述船舶用润滑剂根据OECD 210和211检测不具有慢性毒性。虽然不要求，但是在此实施方案中的船舶用润滑剂也可以基本上不含第I、II、III和IV类型基础油。
实施例
本公开范围内的润滑剂组合物作为润滑剂组合物1显示在表1中。在润滑剂组合物1中包含的各种组分是按基于100份润滑剂组合物计的重量份提供的。
表1
聚亚烷基二醇1是一种固有可生物降解的聚亚烷基二醇，其符合OECD 301B所规定的固有生物降解性的标准。更具体而言，聚亚烷基二醇1是从环氧乙烷和环氧丙烷(相应的摩尔比率为约65:35至约85:15)形成的用二甘醇或双丙甘醇起始的共聚物的混合物。另外，聚亚烷基二醇1具有在40℃下的运动粘度为约300cSt。
聚亚烷基二醇2是可生物降解的聚亚烷基二醇，其符合OECD 301B所规定的生物降解性的标准。更具体而言，聚亚烷基二醇2是从环氧乙烷和环氧丙烷(相应的摩尔比率为约49:51)形成的用丁醇起始的共聚物。另外，聚亚烷基二醇2具有在40℃下的运动粘度为约50cSt。
聚亚烷基二醇3是由OECD 301B定义的不可生物降解的聚亚烷基二醇。但是，聚亚烷基二醇3符合OECD 107所规定的非生物积累性要求。更具体而言，聚亚烷基二醇3是从环氧乙烷和环氧丙烷(相应的摩尔比率为约75.5:24.5)形成的用三羟甲基丙烷起始的共聚物。另外，聚亚烷基二醇3具有在40℃下的运动粘度为约66,000cSt。
添加剂1是腐蚀抑制剂/抗磨添加剂。
添加剂2是抗磨添加剂。
添加剂3是金属减活剂。
添加剂4是消泡剂。
添加剂5是模具(die)。
检测运动粘度、pH和储备碱度并显示在表1中。
通过OECD 201,202和203评价润滑剂组合物1的生态毒性。检测结果显示在表2中。
表2
生态毒性试验证明了润滑剂组合物1是根据对于藻类的OECD 201、对于甲壳动物的OECD 202、对于鱼类的OECD 203检测具有最小毒性。结果还显示润滑剂组合物1具有较低的生态毒性，因为对于所有有机体的EC50是大于100ppm环境浓度。需注意的是，EC50是当一半有机体失活或被杀死时的环境浓度。NOEC是测得的最大无影响浓度。由此，如果润滑剂组合物1要进入环境，这种进入是被U.S.EPA船舶一般许可(Vessel General Permit)(VGP)指南视为可接受的。
应当理解的是，所附权利要求书不限于详述中描述的明确和特定的化合物、组合物或方法，它们可以在落入所附权利要求书范围内的具体实施方案之间变化。关于本文中用于描述各种实施方案的特定特征或方面的任何马库什群组，可以由各马库什群组的各成员独立于所有其它马库什成员获得不同、特殊和/或出乎意料的结果。马库什群组的各成员可以独立和/或组合，并为所附权利要求书范围内的具体实施方案提供足够的支持。
另外，用于描述本文公开的各种实施方案的任何范围和子范围独立地并共同地落入所附权利要求书的范围内，并被理解为描述和考虑了包括其内的整数和/或分数值的所有范围，即使在本文中没有明确写出这些值。本领域技术人员容易认识到，所列举的范围和子范围足以描述和实现本文公开的各种实施方案，且这样的范围和子范围可进一步描绘成相关的1/2、1/3、1/4、1/5等等。仅仅作为一个例子，“0.1至0.9”的范围可进一步描绘成下1/3，即0.1至0.3；中间1/3，即0.4至0.6；和上1/3，即0.7至0.9，它们独立地并共同地在所附权利要求书的范围内，并可独立地和/或共同地为所附权利要求书范围内的具体实施方案提供足够的支持。此外，对于界定或修饰范围的词语，如“至少”、“大于”、“小于”、“不大于”等，应当理解的是，这样的词语包括子范围和/或上限或下限。作为另一实例，“至少10”的范围固有地包括从至少10至35的子范围、从至少10至25的子范围、从25至35的子范围等等，并且可以独立地和/或共同地依赖各子范围并为所附权利要求书范围内的具体实施方案提供足够的支持。最后，可以依赖所公开的范围内的独立数值并为所附权利要求书范围内的具体实施方案提供足够的支持。例如，“1至9”的范围包括各种独立整数，例如3，以及含小数点的独立数值(或分数)，如4.1，可以依赖它们为所附权利要求书范围内的具体实施方案提供足够的支持。另外，在配制剂中所含的溶剂、溶剂的量、聚羧酸盐的选择以及碱性助洗剂和碱性助洗剂的粒径和其它固体原料的选择一般用于控制配制剂的粘度。
上文已经通过说明性方式描述了本发明，但是应当理解的是所用的词语是本质上描述性质的，并不其限制作用。可以在上文教导的基础上对本发明进行许多改进和改变。本发明可以在与具体描述的方式不同的情况下实施。在这里明确考虑独立和从属权利要求(单一引用和多重引用)的所有组合的主题。
Claims (20)
1.一种润滑剂组合物，其包含：
可生物降解的聚亚烷基二醇，其符合OECD 301B所规定的生物降解性要求，其中所述可生物降解的聚亚烷基二醇的存在量是基于100重量份所述润滑剂组合物计的至少约30重量份；
固有可生物降解的聚亚烷基二醇，其符合OECD 301B所规定的固有生物降解性要求，其中所述固有可生物降解的聚亚烷基二醇的存在量是基于100重量份所述润滑剂组合物计的约0.1-10重量份；和
由OECD 301B定义的不可生物降解的聚亚烷基二醇，其中所述不可生物降解的聚亚烷基二醇符合OECD 107所规定的非生物积累性要求，并且其存在量是基于100重量份所述润滑剂组合物计的约0.1-5重量份。
2.根据权利要求1所述的润滑剂组合物，其中所述不可生物降解的聚亚烷基二醇包含三羟甲基丙烷起始的环氧乙烷和环氧丙烷的共聚物。
3.根据权利要求2所述的润滑剂组合物，其中所述三羟甲基丙烷起始的环氧乙烷和环氧丙烷的共聚物具有环氧乙烷与环氧丙烷之间的摩尔比率为约65:35至约85:15。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的润滑剂组合物，其中所述固有可生物降解的聚亚烷基二醇包含二醇起始的环氧乙烷和环氧丙烷的共聚物。
5.根据权利要求4所述的润滑剂组合物，其中所述二醇起始的环氧乙烷和环氧丙烷的共聚物具有环氧乙烷与环氧丙烷之间的摩尔比率为约65:35至约85:15。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的润滑剂组合物，其中所述可生物降解的聚亚烷基二醇包含丁醇起始的环氧乙烷和环氧丙烷的共聚物。
7.根据权利要求6所述的润滑剂组合物，其中所述丁醇起始的环氧乙烷和环氧丙烷的共聚物具有环氧乙烷与环氧丙烷之间的摩尔比率为约40:60至约60:40。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的润滑剂组合物，其中根据ASTMD445检测，所述不可生物降解的聚亚烷基二醇具有在40℃下的运动粘度为约15,000-100,000cSt。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的润滑剂组合物，其中根据ASTMD445检测，所述固有可生物降解的聚亚烷基二醇具有在40℃下的运动粘度为约130-5,000cSt。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的润滑剂组合物，其中根据ASTMD445检测，所述可生物降解的聚亚烷基二醇具有在40℃下的运动粘度为约120-30cSt。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的润滑剂组合物，其还包含选自乙二醇、二甘醇、丙二醇、水或其组合的低粘度组分，所述低粘度组分的存在量是基于100重量份所述润滑剂组合物计的约25-60重量份。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的润滑剂组合物，其基本上不含第I、II、III和IV类型基础油。
13.根据权利要求11或12所述的润滑剂组合物，其中所述可生物降解的聚亚烷基二醇、固有可生物降解的聚亚烷基二醇、不可生物降解的聚亚烷基二醇和低粘度组分的总量是基于100重量份所述润滑剂组合物计的约85-100重量份。
14.根据权利要求1-13中任一项所述的润滑剂组合物，其还包含添加剂包，所述添加剂包含有选自以下的至少一种添加剂：抗氧化剂，分散剂，腐蚀抑制剂，泡沫控制添加剂，极压添加剂，抗磨添加剂，清净剂，以及染料。
15.根据权利要求1-14中任一项所述的润滑剂组合物，其中所述润滑剂组合物是船舶用润滑剂。
16.根据权利要求1-15中任一项所述的润滑剂组合物，其中所述润滑剂组合物根据对于藻类的OECD 201、对于甲壳动物的OECD 202、对于鱼类的OECD 203检测具有最小毒性，并且所述润滑剂组合物根据OECD 210和211检测不具有慢性毒性。
17.一种润滑剂组合物，其包含：
(i)第一种聚亚烷基二醇，其根据ASTM D445检测具有在40℃下的运动粘度为约15,000-100,000cSt；和
其中所述第一种聚亚烷基二醇的存在量是基于100重量份所述润滑剂组合物计的至少约30重量份；
(ii)第二种聚亚烷基二醇，其根据ASTM D445检测具有在40℃下的运动粘度为约130-5,000cSt；和
其中所述第二种聚亚烷基二醇的存在量是基于100重量份所述润滑剂组合物计的约0.1-10重量份；和
(ii)第三种聚亚烷基二醇，其根据ASTM D445检测具有在40℃下的运动粘度为约15,000-100,000cSt；和
其中所述第三种聚亚烷基二醇的存在量是基于100重量份所述润滑剂组合物计的约0.1-5重量份。
18.一种船舶用润滑剂，其包含：
(i)可生物降解的聚亚烷基二醇，其符合OECD 301B所规定的生物降解性要求，
其中根据ASTM D445检测，所述可生物降解的聚亚烷基二醇具有在40℃下的运动粘度为约15,000-100,000cSt，和
其中所述可生物降解的聚亚烷基二醇的存在量是基于100重量份所述所述船舶用润滑剂计的至少约30重量份；
(ii)固有可生物降解的聚亚烷基二醇，其符合OECD 301B所规定的固有生物降解性要求，
其中根据ASTM D445检测，所述固有可生物降解的聚亚烷基二醇具有在40℃下的运动粘度为约130-5,000cSt，和
其中所述固有可生物降解的聚亚烷基二醇的存在量是基于100重量份所述船舶用润滑剂计的约0.1-10重量份；和
(iii)由OECD 301B定义的不可生物降解的聚亚烷基二醇，其中所述不可生物降解的聚亚烷基二醇符合OECD 107所规定的非生物积累性要求，
其中根据ASTM D445检测，所述不可生物降解的聚亚烷基二醇具有在40℃下的运动粘度为约15,000-100,000cSt，和
并且所述不可生物降解的聚亚烷基二醇的存在量是基于100重量份所述船舶用润滑剂计的约0.1-5重量份，
其中基于100重量份所述船舶用润滑剂计的至少约90重量份的所述船舶用润滑剂符合OECD 301B所规定的生物降解性要求，其余量的所述船舶用润滑剂是按照OECD 301B所规定的固有可生物降解或不可生物降解的，前提是不大于约5重量份的所述船舶用润滑剂是OECD 301B所规定的不可生物降解的，并且所述不可生物降解的部分还符合OECD 107所规定的非生物积累性要求。
19.根据权利要求18所述的船舶用润滑剂，其还包含选自乙二醇、二甘醇、丙二醇、水或其组合的低粘度组分，其中所述低粘度组分的存在量是基于100重量份所述船舶用润滑剂计的约25-60重量份。
20.根据权利要求18或19所述的船舶用润滑剂，其中所述船舶用润滑剂根据对于藻类的OECD 201、对于甲壳动物的OECD 202、对于鱼类的OECD 203检测具有最小毒性，并且所述润滑剂组合物根据OECD 210和211检测不具有慢性毒性。
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Legal Events
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| GR01 | Patent grant | ||
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