EA001335B1

EA001335B1 - Сложные эфиры на основе 3,5,5-триметил-1-гексанола,обеспечивающие высокую стойкость и низкое содержание металлов

Info

Publication number: EA001335B1
Application number: EA199800614A
Authority: EA
Inventors: Ричард Х. Шлосберг; Дэйвид В. Тёрнер; Мартин А. Кревалис; Уилльям Дж. Джр. Манли; Хэйвен С. Олдрич
Original assignee: Эксон Кемикэл Пейтентс Инк.
Priority date: 1996-01-16
Filing date: 1997-01-16
Publication date: 2001-02-26
Also published as: BR9706996A; CA2242389A1; AU720560B2; EP0880495A1; JP2000516970A; CN1093851C; NO983257D0; CN1211236A; NO983257L; AU2242797A; KR19990077236A; US5798319A; EA199800614A1; WO1997026238A1

Abstract

В изобретении описан смазочный материал, который готовят с использованием, по меньшей мере, одной синтетической сложноэфирной композиции, обеспечивающей термостойкость и устойчивость к окислению и включающей продукт взаимодействия 3,5,5-триметил-1-гексанола и кислоты или ангидрида, и пакет присадок к смазочному материалу, благодаря чему можно либо уменьшить количество антиоксиданта, вводимого в этот пакет присадок к смазочному материалу с целью поддержать устойчивость к окислению и термостойкость композиции моторного масла до, по меньшей мере, 20 мин, как определяют посредством ДСКВД при 220°С, давлении воздуха 3,445 МПа и 0,5 мас.% диоктилдифениламина, либо его исключить. В предпочтительном варианте эта синтетическая сложноэфирная композиция проявляет следующие свойства: содержание металлов 10 ч/млн или меньше в пересчете на всю синтетическую сложноэфирную композицию; зольность 15 ч/млн или меньше в пересчете на всю синтетическую сложноэфирную композицию; общее кислотное число 0,05 мг КОН/г или меньше и объемное удельное сопротивление, по меньшей мере, приблизительно 1×10Ом∙см.

Description

Настоящее изобретение относится к обеспечивающему высокую стойкость сложноэфирному базовому компоненту (например, к фталатам, адипатам, тримеллитатам, изофталатам, терефталатам, ацетатам, пропионатам, карбонатам, себацинатам, эфирам смешанных спиртов, эфирам смешанных кислот, эфирам кетокислот и эфирам линейных кислот), предназначенному для использования в моторных маслах легковых автомобилей, дизельных топливах легковых автомобилей, дизельных топливах для работы в тяжелых условиях, смазочных маслах воздушных компрессоров, трансмиссионных маслах, смазочных маслах турбин самолетов и т.п., где можно либо полностью исключить введение антиоксиданта в компаундированный пакет присадок к смазочным материалам с целью поддержания устойчивости к окислению и термостойкости композиции моторного масла в течение, по меньшей мере, 20 мин, как определяют ДСКВД при 220°С и под давлением воздуха 3,445 МПа (500 фунтов/кв. дюйм), либо существенно уменьшить его количество в сравнении с количеством антиоксидантов, используемых в смазочных средствах, приготовленных с использованием других несмешанных сложных эфиров, полученных на основе других разветвленных и/или линейных спиртов, обеспечивая одновременно во многих случаях достижение аналогичной или более высокой стабильности, чем в случае сложных эфиров полиолов, вводимых для достижения тех же показателей, как определяют посредством ДСКВД. Более того, сложноэфирные базовые компоненты, получаемые в процессе этерификации в соответствии с настоящим изобретением, проявляют также уникальные уменьшенное содержание металлов, пониженную зольность, пониженное общее кислотное число и повышенное удельное электрическое сопротивление в сравнении с другими, несмешанными сложными эфирами, получаемыми осуществлением другого способа этерификации, отличного от предлагаемого по настоящему изобретению. Эта синтетическая сложноэфирная композиция может также представлять собой сложный эфир смешанных спиртов или смесь сложных эфиров при условии, что такой сложный эфир смешанных спиртов или смесь сложных эфиров включает сложный эфир 3,5,5-триметил-1 -гексанола.

Предпосылки создания изобретения

Смазочные материалы, которые находят современное техническое применение, готовят из множества природных и синтетических базовых компонентов, смешанных в зависимости от предусмотренной для них цели применения с пакетами различных присадок и растворителями. Эти базовые компоненты, как правило, включают минеральные масла, высокоочищенные минеральные масла, поли-а-олефины (ПАО), полиалкиленгликоли (ПАГ), фосфатные эфиры, сложные силиконовые эфиры, диэфиры и сложные эфиры полиолов.

Требования к стабильности и необходимость в разработке смазочных масел с более высокой стабильностью свойств постоянно возрастают. По мере того как двигатели становятся все меньше и герметичнее, а рабочая температура двигателя все выше, потребность в смазочных материалах с более высокой стабильностью свойств растет. Кроме того, смазочные материалы с повышенной стабильностью свойств требуются также, когда возникает необходимость в увеличении периодов между двумя последовательными сменами масла и в уменьшенном уходе, что и в том, и другом случае обусловливает экономию затрат.

В тех областях конечного применения, где целесообразна или необходима повышенная стабильность, обычно используют сложные эфиры полиолов, поскольку они обеспечивают повышенные термостойкость и устойчивость к окислению. Одной из областей применения смазочных материалов, где к ним предъявляются наиболее жесткие требования в отношении термостойкости и устойчивости к окислению, является смазка турбин самолетов. При смазке турбин самолетов, где имеют место высокие рабочие температуры и сильное воздействие кислорода, обычно применяются сложные эфиры полиолов. Однако высокая стоимость сложных эфиров полиолов ограничивает их продвижение в другие, менее доходные рыночные области. Тем не менее сложные эфиры полиолов находят все более широкое применение как компоненты полностью синтетических моторных масел для легковых автомобилей.

Для большинства композиций смазочных масел, таких как моторные масла для легковых автомобилей, требуется добавление антиоксидантов (также известных как замедлители окисления). Антиоксиданты снижают скорость, с которой в процессе эксплуатации ухудшаются качества сложноэфирных базовых компонентов (или любых базовых компонентов), причем об этом ухудшении можно судить по продуктам окисления, таким как отстой и лакообразные отложения на металлических поверхностях, и по повышению вязкости и кислотности. К таким антиоксидантам относятся ариламины (например, диоктилфениламин и фенил-а-нафтиламин), фосфосульфурированные или сульфурированные углеводороды и пространственно затрудненные фенолы (например, бутилированный гидрокситолуол) и т.п.

Частая замена смазочного масла или добавление антиоксиданта с целью замедлить окисление увеличивает общие затраты по обслуживанию двигателя или другой механической установки. Таким образом, существует необходимость в разработке сложноэфирного базового компонента, который был бы дешевле сложных эфиров полиолов и проявлял бы суще ственно улучшенные термостойкость/устойчивость к окислению в сравнении с известными сложноэфирными базовыми компонентами, что, таким образом, требовало бы менее частой замены вследствие разложения (т.е. оксилительной деструкции). С экономической точки зрения было бы также желательно полностью устранить добавление или уменьшить количество добавляемого антиоксиданта, который, как правило, вводят в обычные сложноэфирные базовые компоненты.

Существует необходимость также в разработке сложноэфирного базового компонента, который характеризовался бы низким содержанием металлов, низкой зольностью, пониженным общим кислотным числом и высоким объемным удельным сопротивлением, что позволило бы улучшить смазывающую способность и ослабить его коррозионное действие.

Для оценки термостойкости/устойчивости к окислению компаундированных автомобильных смазочных масел (см. ТА. ^а1ксг. XV. Ткапд, Общество автотракторных инженеров, 801383), синтетических смазочных масел [см. М. Vакаки^а, Т. 8а1о, 1оита1 о£ 1арапс5с Ре!го1еит 1и8Йи1е, 24 (6), стр. 383-392, (1981)] и смазочных масел, приготовленных с использованием сложных эфиров полиолов [см. А. 2еетаи, ТйегтосЫт. Ас 1а, 80 (1984)], применяют дифференциальную сканирующую калориметрию под высоким давлением (ДСКВД). При таких оценках измеряют промежуток времени, необходимый для окисления масла в массе, который является индукционным периодом. Увеличенный индукционный период соответствует, как было продемонстрировано, маслам с более стабильными свойствами, маслам с повышенной концентрацией антиоксидантов, маслам с более эффективными антиоксидантами и маслам, содержащим базовые компоненты, обеспечивающие повышенную стойкость. Было установлено, что в случае автомобильных смазочных материалов увеличенный индукционный период соответствует времени начала изменения вязкости.

Упомянутая в настоящем описании ДСКВД является средством определения стабильности через индукционный период окисления. Сложный эфир можно смешивать с постоянным количеством диоктилдифениламина, который является антиоксидантом. Это фиксированное количество антиоксиданта обеспечивает постоянный уровень защиты для любого сложноэфирного базового компонента к окислению в массе. Таким образом, масла, испытываемые таким путем, с более длительным индукционным периодом обладают повышенной устойчивостью к окислению.

При создании настоящего изобретения были разработаны уникальная сложноэфирная композиция и способ получения таких сложных эфиров, которые обеспечивают улучшенные термостойкость/устойчивость к окислению, повышенное удельное электрическое сопротивление, низкое содержание металлов, низкую зольность и низкое общее кислотное число в сравнении с известными сложноэфирными композициями. Это было осуществлено синтезом сложноэфирной композиции с использованием

3,5,5-триметил-1-гексанола и либо кислоты, либо ангидрида с последующим добавлением в сложноэфирный реакционный продукт адсорбента, что приводит к получению конечного сложноэфирного продукта, обладающего низким содержанием металлов, низкой зольностью, низкой общей кислотностью и высоким удельным электрическим сопротивлением. Сложные эфиры смешанных спиртов можно также получать из 3,5,5-триметил-1-гексанола, полиола и либо двухосновной кислоты, либо ангидрида двухосновной кислоты. Как показывают приведенные ниже примеры, использование 3,5,5триметил-1 -гексанола в качестве спирта при получении сложных эфиров обеспечивает возможность достижения улучшенных термических и окислительных свойств в сравнении с низкой стабильностью полученных иначе сложных эфиров.

Термостойкость и устойчивость к окислению, которые предусмотрены у новых сложноэфирных композиций по настоящему изобретению, позволяют устранить необходимость добавления или уменьшить количество антиоксиданта, который необходимо добавлять в конкретный смазочный материал, что дает возможность существенно снизить затраты производителей смазочных материалов.

В патенте США 5211884, который был выдан 18 мая 1993 г. на имя Випетапп и др., описана композиция смазочного материала/рабочей жидкости (т.е. хладагента), предназначенная для использования в механических теплообменниках типа парового компрессора. Предпочтительным хладагентом служит тетрафторэтан, а смазочный материал представляет собой сложный эфир, который способен смешиваться с этой рабочей жидкостью в количестве 10% в температурном интервале от -50 до +80°С, имеет вязкость 5-100 сСт при 40°С. К приемлемым сложным эфирам относятся пентаэритритные неполные эфиры прямоцепочечных С₅- или разветвленных С₇карбоновых кислот. Смазочным материалом может служить сложный эфир алканола или полиола, но не одновременно того и другого. Приемлемыми алканолами являются те, которые в прямой или разветвленной насыщенной или ненасыщенной углеводородной цепи содержат 4-1 8 углеродных атомов. Типичные примеры включают изооктанол и 3,5,5триметилгексанол. Алканол и полиол могут быть оксиалкилированными, в частности оксиэтилированными, что улучшает их смешиваемость и вязкость. В соответствии с патентом, выданным на имя Випетапп и др., наиболее предпочтительный сложный эфир представляет собой неполный эфир пентаэритрита и С₇карбоновой кислоты с разветвленной цепью, включающий приблизительно 90 мас.% тетраэфира и 10 мас.% триэфира. Другие необязательные компоненты, которые могут входить в состав композиции, в зависимости от требований включают обычные присадки, такие как антиоксиданты, ингибиторы коррозии, дезактиваторы металлов, присадки, повышающие смазывающую способность, индексные присадки и присадки высокого давления. Единственными сложными эфирами из предложенных Випетапп и др., которые были представлены в примерах как удовлетворяющие требованиям, предъявляемым к смешиваемости и вязкости, являлись (1) неполный пентаэритритовый эфир С₅карбоновой кислоты, (2) неполный пентаэритритовый эфир С₇карбоновой кислоты, (3) пентаэритритовый эфир прямоцепочечных С₅- и С₈- и разветвленных С₇- и С₈карбоновых кислот и (4) триметилолпропанольный эфир прямоцепочечных С₅- и С₈- и разветвленных С₇- и С8карбоновых кислот.

Среди неполных сложных эфиров синтетические сложноэфирные композиции в соответствии с настоящим изобретением, проявляющие способность обеспечивать улучшенные термостойкость и устойчивость к окислению, уменьшенное содержание металлов, пониженную зольность, пониженное кислотное число и повышенное объемное удельное электрическое сопротивление, в патенте США 5211884 не описаны и не предложены. Более того, патент США 5211884 относится только к хладагентам и не касается специфических смазочных материалов, представленных в описании настоящего изобретения, и уменьшения количества необходимых для них антиоксидантов благодаря улучшенной устойчивости к окислению синтетических сложноэфирных композиций по настоящему изобретению. Кроме того, в патенте США 5211884 не говорится о том, как получить синтетический сложный эфир, обладающий низким содержанием металлов, низкой зольностью, низким общим кислотным числом и высоким удельным электрическим сопротивлением.

Уменьшение содержания металлов, зольности и общего кислотного числа у сложных эфиров описано в патенте США 5185092, который был выдан 9 февраля 1993 г. на имя Еисиба и др. и который включен в настоящее описание в качестве ссылки. Однако у Еисиба и др. предложено средство, предназначенное для совершенно другой области применения, т.е. смазочное масло для использования в холодильных установках, и совершенно другой сложный эфир, т.е. сложные эфиры полиолов, в то время как объектом настоящего изобретения является весьма специфический несмешанный и/или смешанный сложный эфир, при получении которого использован 3,5,5-триметил-1-гексанол и который обеспечивает термостойкость и устойчивость к окислению, определяемую ДСКВД, более 20 мин. У Еисиба и др. не описан уникальный сложный эфир по настоящему изобретению, который проявляет термостойкость и устойчивость к окислению, позволяющие устранить необходимость добавления или уменьшить количество антиоксиданта, который требуется для смазочной композиции. Напротив, у Еисиба и др. конкретно утверждается, что в предпочтительном варианте такой антиоксидант используют в количестве 0,01-10% в пересчете на базовое масло.

Настоящее изобретение характеризуется также многими другими преимуществами, которые более подробно представлены в приведенном ниже описании.

Краткое изложение сущности изобретения

Согласно изобретению предлагается синтетическая сложноэфирная композиция, которая обеспечивает термостойкость и устойчивость к окислению и которая включает продукт взаимодействия 3,5,5-триметил-1-гексанола и, по меньшей мере, одной кислоты или ангидрида. При этом необязательно 3,5,5-триметил-1гексанол может быть этерифицирован вместе с полигидроксисоединением и поликарбоновой кислотой или ангидридом поликарбоновой кислоты с получением смешанного сложного эфира. Предпочтительные синтетические сложноэфирные композиции в соответствии с настоящим изобретением обладают низким содержанием металлов (т.е. содержат приблизительно 1 0 част./млн или меньше металлов в пересчете на весь сложноэфирный продукт), низкой зольностью (т.е. зольность составляет приблизительно 15 част./млн или меньше в пересчете на весь сложноэфирный продукт), низким общим кислотным числом (ОКЧ) (т.е. приблизительно 0,05 мг КОН/г или меньше для несмешанных сложных эфиров и менее 2 для сложных эфиров смешанных спиртов) и высоким объемным удельным сопротивлением (т.е., по меньшей мере, примерно 1 х 10¹¹ Ом-см, более предпочтительно, по крайней мере, примерно 1 х 10¹³Ом-см).

Конечная синтетическая сложноэфирная композиция в соответствии с настоящим изобретением обеспечивает термостойкость/ устойчивость к окислению, как это определяют ДСКВД при 220°С, давлении воздуха 3,445 МПа и 0,5 мас.% антиоксиданта Уап1иЬе® 81 (т.е. диоктилдифениламина), более 20 мин, предпочтительно более 25 мин. Этой термостойкости/устойчивости к окислению, сообщаемой синтетической сложноэфирной композицией в соответствии с настоящим изобретением, достаточно либо для полного устранения добавления, либо для существенного уменьшения количества антиоксиданта, необходимого для большинства смазочных композиций, а приготовление смазочного материала без какого-либо антиоксиданта позволяет значительно снизить материальные затраты.

К объектам настоящего изобретения относятся также смазочный материал, который готовят с использованием, по меньшей мере, одной синтетической сложноэфирной композиции, которая обеспечивает термостойкость и устойчивость к окислению и которая включает продукт взаимодействия 3,5,5-триметил-1-гексанола и кислоты или ангидрида, и пакета присадок к смазочным маслам, благодаря чему можно либо уменьшить количество антиоксиданта, вводимого в пакет присадок к смазочным маслам с целью поддержать устойчивость к окислению и термостойкость композиции моторного масла в течение, по меньшей мере, 20 мин, как это определяют ДСКВД при 220°С, давлении воздуха 3,445 МПа и 0,5 мас.% диоктилдифениламина, либо его полностью исключить. Предпочтительная синтетическая сложноэфирная композиция проявляет следующие свойства: содержание металлов 10 ч/млн или меньше в пересчете на всю синтетическую сложноэфирную композицию, зольность 1 5 ч/млн или меньше в пересчете на всю синтетическую сложноэфирную композицию, общее кислотное число 0,05 мг КОН/г или меньше и объемное удельное сопротивление, по меньшей мере, приблизительно 1 х 10¹¹ Ом-см, более предпочтительно, по крайней мере, приблизительно 1 х 10¹³ Ом-см. Кроме того, в этот смазочный материал можно также добавлять растворитель, причем такой смазочный материал включает приблизительно 60-99 мас.% синтетической сложноэфирной композиции, примерно 1-20 мас.% пакета присадок и от примерно 0 до 20 мас.% растворителя.

Предпочтительным смазочным материалом служит материал, выбранный из группы, которая включает моторные масла для картерных двигателей, моторные масла для двухтактных двигателей, трансмиссионные масла, рабочие жидкости, буровые растворы, масла для турбин, консистентные смазки, компрессорные масла, функциональные жидкости и т. п.

Пакет присадок включает, по меньшей мере, одну присадку, выбранную из группы, включающей индексные присадки, ингибиторы коррозии, антиоксиданты, диспергаторы, присадки, улучшающие текучесть смазочных масел, моющие присадки, ингибиторы ржавления, депрессантные присадки, пеногасители, противоизносные присадки, средства, предотвращающие набухание уплотнений, модификаторы трения, присадки высокого давления, стабилизаторы цвета, деэмульгаторы, смачивающие вещества, вещества, улучшающие водоотдачу, бактерициды, жидкости для бурового долота, загустители или агенты желатинизации, антиэмульгаторы, дезактиваторы металлов и солю билизаторы для присадок. Уникальная отличительная особенность сложноэфирных композиций, приготовленных в соответствии с настоящим изобретением, состоит в том, что благодаря обеспечиваемой сложными эфирами по настоящему изобретению улучшенной устойчивостью к внутреннему окислению можно полностью исключить или существенно уменьшить количество антиоксидантной присадки, которую необходимо добавлять в смазочный материал, содержащий такую синтетическую сложноэфирную композицию, в сравнении с тем количеством актиоксиданта, которое используют в других смазочных материалах, приготовленных с использованием обычных несмешанных сложных эфиров, с достижением такой же устойчивости к окислению.

В соответствии с настоящим изобретением могут быть приготовлены также другие смазочные материалы путем смешения этой уникальной синтетической сложноэфирной композиции, по меньшей мере, с одним дополнительным базовым компонентом, выбранным из группы, включающей минеральные масла, высокоочищенные минеральные масла, поли-αолефины, полиалкиленгликоли, фосфатные эфиры, силиконовые масла, диэфиры, полиизобутилены и сложные эфиры полиолов.

Настоящее изобретение относится также к способу приготовления синтетической сложноэфирной композиции, при осуществлении которого предусмотрено взаимодействие 3,5,5триметил-1 -гексанола и, по меньшей мере, одной кислоты или ангидрида в присутствии или отсутствии катализатора этерификации при температуре в интервале от примерно 1 40 до 250°С и под давлением в интервале от примерно 30 до 760 мм рт.ст. (3,999-101,308 кПа) в течение от примерно 0,1 до 12 ч, предпочтительно 0,25-8 ч, наиболее предпочтительно 2-8 ч. В предпочтительном варианте за этой стадией следует добавление адсорбентов в сложноэфирный продукт, что позволяет получать сложноэфирный продукт, обладающий низким содержанием металлов, низкой зольностью, низкой общей кислотностью и высоким объемным удельным сопротивлением.

Описание предпочтительных вариантов выполнения

Способ этерификации, применяемый для получения сложных эфиров, таких как фталаты, адипаты, тримеллитаты, изофталаты, терефталаты, ацетаты, пропионаты, карбонаты, себацинаты, эфиры кетокислот, эфиры смешанных кислот и эфиры линейных кислот, включает взаимодействие 3,5,5-триметил-1-гексанола и, по меньшей мере, одной кислоты или ангидрида, причем предпочтительная синтетическая сложноэфирная композиция проявляет следующие свойства: содержание металлов 1 0 ч/млн или меньше в пересчете на всю синтетическую сложноэфирную композицию, зольность 1 5 ч/млн или меньше в пересчете на всю синтетическую сложноэфирную композицию, общее кислотное число 0,05 мг КОН/г или меньше и объемное удельное сопротивление, по меньшей мере, приблизительно 1 х 10¹¹ Ом-см, более предпочтительно, по крайней мере, приблизительно 1 х 10¹³ Ом-см. В соответствии с настоящим изобретением сложные эфиры смешанных спиртов могут быть получены взаимодействием

3,5,5-триметил-1 -гексанола, полигидроксисоединения (т.е. полиола) и либо поликарбоновой кислоты, либо ангидрида поликарбоновой кислоты. Состав кислотного сырья регулируют таким образом, чтобы обеспечить достижение целевого состава сложноэфирного продукта.

Этот способ включает следующие стадии:

(а) этерификацию кислоты или ангидрида избыточным количеством 3,5,5-триметил-1гексанола в присутствии или отсутствии серной кислоты, фосфорной кислоты, сульфоновой кислоты, паратолуолсульфокислоты или катализатора на основе титана, циркония или олова при температуре в интервале от примерно 140 до 250°С и под давлением в интервале от примерно 30 до 760 мм рт.ст. (3,999-101,308 кПа) в течение от примерно 0,1 до 12 ч, предпочтительно 0,25-8 ч, наиболее предпочтительно 2-8 ч (стехиометрию в реакторе можно варьировать с возможностью вакуумного выпаривания избытка спирта с получением предпочтительной конечной композиции);

(б) добавление в реакционную смесь после этерификации, но перед дальнейшей обработкой, адсорбентов, таких как оксид алюминия, силикагель, цеолиты, активированный уголь, глины и/или ускоритель фильтрования, однако в некоторых случаях обработку глиной можно проводить в конце процесса после либо распылительной сушки под вакуумом, либо отпарки легких фракций с острым паром или в токе азота;

(в) добавление воды и основания для одновременных нейтрализации остаточных органических и минеральных кислот и/или гидролиза катализатора и необязательного добавления активированного угля во время гидролиза;

(г) удаление воды, использованной на стадии гидролиза, с помощью тепла и вакуума на стадии однократного равновесного испарения;

(д) отфильтровывание твердых частиц из сложноэфирной смеси, содержащей основную массу избыточного спирта, использованного в реакции этерификации;

(е) удаление избыточного спирта отпаркой легких фракций с острым паром или любыми другими методами перегонки и возврата этого спирта в реакционный сосуд и (ж) удаление всех остаточных твердых частиц из сложного эфира, из которого выпарили легкие фракции, конечной фильтрацией.

Добавление в реакционную смесь после этерификации, как указано в вышеприведенном описании стадии (б), адсорбентов, таких как оксид алюминия, силикагель, цеолиты, активированный уголь, глины и/или ускоритель фильтрования, позволяет получить сложноэфирный продукт, обладающий низким содержанием металлов (т.е. содержит приблизительно 1 0 ч/млн или меньше металлов в пересчете на весь сложноэфирный продукт), низкой зольностью (т.е. зольность составляет приблизительно 1 5 ч/млн или меньше в пересчете на весь сложноэфирный продукт), низким общим кислотным числом (ОКЧ) (т.е. приблизительно 0,05 мг КОН/г или меньше для несмешанных сложных эфиров и менее 2 для смешанных сложных эфиров) и высоким объемным удельным сопротивлением (т.е., по меньшей мере, примерно 1 х 10¹¹ Ом-см, более предпочтительно, по крайней мере, примерно 1 х 10¹³ Ом-см).

Когда необходимо использовать катализаторы этерификации, предпочтительны катализаторы на основе титана, циркония и олова, такие как алкоголяты, карбоксилаты и хелаты титана, циркония и олова [см. патенты США 3056818 (выданный на имя ХУсЬсг) и 5324853 (выданный на имя 1опек и др.), в которых описаны различные специфические катализаторы, приемлемые для использования при осуществлении способа этерификации по настоящему изобретению, и которые включены в настоящее описание в качестве ссылок]. В качестве катализатора этерификации можно также использовать серную кислоту, фосфорную кислоту, сульфоновую кислоту и паратолуолсульфокислоту, хотя они менее предпочтительны в сравнении с металлсодержащими катализаторами, указанными выше.

Кислоты

Карбоновые кислоты, которые подвергают этерификации, могут быть алифатическими, циклоалифатическими или ароматическими, они могут быть замещенными или незамещенными, насыщенными или ненасыщенными, или они могут представлять собой смеси кислот. Представители кислот включают уксусную, гидроксиуксусную, хлоруксусную, бромуксусную, цианоуксусную, 5-фенилуксусную, трифенилуксусную, пропионовую, галоидпропионовую, молочную, β-гидроксипропионовую, нмасляную, изомасляную, н-валериановую, изовалериановую, 2-метилвалериановую, 5-фенилн-валериановую, н-гептановую, капроновую, пеларгоновую, каприловую, лауриновую, пальмитиновую, лигноцериновую, α-гидроксилигноцериновую, малоновую, янтарную, глутаровую, адипиновую, пимелиновую, азелаиновую, себациновую, декан-1,10-дикарбоновую, додекан1,12-дикарбоновую, пентадекан-1,15дикарбоновую, пентакозан-1,25-дикарбоновую, 1,2,3-про пантрикарбоновую, лимонную, акриловую, αхлоракриловую, β-хлоракриловую, β-бромакриловую, β-фенилакриловую, метакриловую, винилуксусную, кротоновую, ангеликовую, тиглиновую, ундециленовую, олеиновую, эруковую, линолевую, линоленовую, малеиновую, фумаровую, мезаконовую, цитраконовую, итаконовую, муконовую, аконитовую, миристиновую, стеариновую, изостеариновую, разветвленные С₅-С21Кислоты. Одной из предпочтительных кислот является разветвленная С₉ кислота (т.е. 3,5,5-триметилгексановая кислота).

К алициклическим кислотам относятся циклопропанкарбоновая, циклобутанкарбоновая, циклопентанкарбоновая, циклогептанкарбоновая, циклогексанкарбоновая, 2-гидроксициклогексанкарбоновая, 1,1 -циклопропандикарбоновая, 1,2-циклобутандикарбоновая, 1,3циклобутандикарбоновая, 1,4-циклогександикарбоновая, циклогексан-1,2,3,4,5,6-гексакарбоновая, циклопентен-2-карбоновая, 1-циклогексен-1-карбоновая, гидрокаприновая, циклогексадиен-1,2-дикарбоновая и 1,3-циклогексадиен1,4-дикарбоновая.

Ароматические кислоты включают бензойную, о-, м- и п-хлор- и -бромбензойную, о-, м- и п-гидроксибензойную, о-, м- и п-нитробензойную, о-, м- и п-метоксибензойную, αнафтойную, β-нафтойную, о-, м- и п-метилбензойную, о-, м- и п-этилбензойную, п-фенилбензойную, фталевую, изофталевую, терефталевую, гидроксифталевую, 2,3-диметилбензойную, бензол-1,2,4-трикарбоновую, бензол-1,3,5трикарбоновую, бензол-1,2,4,5-тетракарбоновую, двухосновные кислоты нафталинов и тримеллитового ангидрида и тримеллитовую кислоту.

Обычно такие кислоты представляют собой монокарбоновые кислоты. Приемлемые прямоцепочечные кислоты включают (хотя ими их список не ограничен), валериановую кислоту (С₅), энантовую кислоту (С₇), каприловую кислоту (С₈), пеларгоновую кислоту (С₉) и каприновую кислоту (Сю). Кислотами с разветвленными цепями могут служить изо-С₅-, изо-С₆-, изо-С₇-, изо-С₈- и изо-С₉кислоты. В предпочтительном варианте в качестве кислот с разветвленными цепями используют изо-С₆- и/или изоС₇кислоту. Другой предпочтительной кислотой с разветвленной цепью является 3,5,5триметилгексановая кислота, дериватизированная путем оксосинтеза/окисления диизобутилена. Еще одной предпочтительной кислотой с разветвленной цепью является кетооктановая кислота, дериватизированная путем оксосинтеза/окисления смешанных гептенов.

Предпочтительные двухосновные кислоты включают все двухосновные С₂-С1₂кислоты, например, адипиновую, азелаиновую, себациновую и додекандикислоты.

Для получения карбонатных эфиров в соответствии с настоящим изобретением можно использовать угольную кислоту. Однако поскольку угольная кислота является исключительно нестойкой, в предпочтительном варианте эфиры угольной кислоты получают взаимодействием спирта, который необходимо этерифицировать, и, например, монооксида углерода и кислорода в присутствии катализатора. Один из способов проведения такого взаимодействия описан в патенте США 4218391, выданном 19 августа 1980 г. на имя Вотапо и др., который включен в настоящее описание в качестве ссылки. В качестве кислоты для такой этерификации можно использовать любой предшественник угольной кислоты или его заменитель, который получают ίη кйи каталитическим взаимодействием, например, (а) монооксида углерода и кислорода, (б) диоксида углерода и воды, (в) СОС1₂ и (г) СО(\Н;К

Ангидриды

В процессе получения сложных эфиров вместо кислот могут быть использованы ангидриды одно- и двухосновных кислот. К ним относятся уксусный ангидрид, пропионовый ангидрид, н-масляный ангидрид, янтарный ангидрид, глутаровый ангидрид, адипиновый ангидрид, пимеллиновый ангидрид, малеиновый ангидрид, мезаконовый ангидрид, цитраконовый ангидрид, глутаконовый ангидрид, итаконовый ангидрид, фталевый ангидрид, бензойный ангидрид, надик (нафталиндикарбоновый) ангидрид, метилнадик (метилнафталиндикарбоновый) ангидрид, гексагидрофталевый ангидрид, тримеллитовый ангидрид и смешанные ангидриды одноосновных кислот. Другим ангидридом является пиромеллитовый ангидрид.

Сложные эфиры смешанных спиртов (например, пентаэритрита/адипиновой кислоты/

3,5,5-триметил-1-гексанола) получают взаимодействием 3,5,5-триметил-1-гексанола с одной поликарбоновой кислотой или ангидридом поликарбоновой кислоты (например, двухосновных кислот или ангидридов двухосновных кислот), выбираемой из групп кислот, которые приведены выше, и любым полиолом. Полиолы (т.е. полигидроксисоединения) соответствуют общей формуле:

В(ОН)п где В обозначает алкильную, алкенильную или аралкилгидрокарбильную группу, а η обозначает, по меньшей мере, 2; когда необходимы сложные эфиры многоатомных спиртов, их можно использовать вместо одноатомных спиртов. Гидрокарбильная группа может содержать от примерно 2 до примерно 20 или более углеродных атомов и этот гидрокарбил может также содержать заместители, такие как атомы хлора, азота и/или кислорода. Обычно полигидроксисоединения содержат от примерно 2 до примерно 10 гидроксильных групп, а более предпочтительно от примерно 2 до примерно 6 гидро ксильных групп. Полигидроксисоединение может содержать одну или несколько оксиалкиленовых групп, и, таким образом, полигидроксисоединения включают такие соединения, как простые полиэфирполиолы. Число углеродных атомов и число гидроксильных групп, содержащихся в полигидроксисоединении, используемом для получения эфиров карбоновых кислот, можно варьировать в широком интервале.

В качестве полиолов особенно эффективны следующие спирты: неопентилгликоль, 2,2диметилолбутан, триметилолэтан, триметилолпропан, триметилолбутан, монопентаэритрит, пентаэритрит технического сорта, дипентаэритрит, этиленгликоль, пропиленгликоль, 1,4бутандиол и полиалкиленгликоли (например, полиэтиленгликоли, полипропиленгликоли, полибутиленгликоли и т.д., а также их смеси, такие как полимеризованная смесь этиленгликоля с пропиленгликолем).

В ходе проведения реакции получения сложных эфиров реагент с пониженной температурой кипения, как правило, содержится в избытке, составляющем от примерно 10 до 50 мол.% или больше, относительно количества используемого реагента с более высокой температурой кипения. Избыток более низкокипящего реагента используют с целью принудительного продвижения реакции к завершению. Состав исходного кислотного компонента регулируют таким образом, чтобы сложноэфирному продукту сообщить целевой состав. После завершения реакции избыток более низкокипящего реагента удаляют отгонкой легкокипящих фракций и дополнительной обработкой. Используют ли в избытке кислоту или спирт, зависит от относительных точек их кипения, т. е. тот реагент, который обладает самой низкой температурой кипения, как правило, вводят в избытке, благодаря которому его можно удалять в виде легкокипящей фракции из верхней части этерификационного реактора.

Сложноэфирную композицию в соответствии с настоящим изобретением можно использовать в качестве базового компонента смазочного материала либо как таковую, либо в смеси с другими базовыми компонентами, такими как минеральные масла, высокоочищенные минеральные масла, поли-а-олефины (ПАО), полиалкиленгликоли (ПАГ), фосфатные эфиры, силиконовые масла, сложные диэфиры и сложные эфиры полиизобутиленов и полиолов.

Сложноэфирную композицию в соответствии с настоящим изобретением можно использовать при приготовлении различных смазочных материалов, таких как горюче-смазочные материалы для картерных двигателей (т.е. моторные масла для легковых автомобилей, дизельные моторные масла для работы в тяжелых условиях и дизельные топлива для легковых автомобилей), моторные масла для двухтактных двигателей, трансмиссионные масла, рабочие жидкости, буровые растворы, масла для турбин самолетов и других турбин, консистентные смазки, компрессорные масла, функциональные текучие среды и смазочные материалы для другого промышленного применения и для смазки двигателей. Предпочтительный смазочный материал готовят с использованием, по меньшей мере, одной синтетической сложноэфирной композиции, которая включает продукт взаимодействия 3,5,5-триметил-1-гексанола и кислоты или ангидрида, и пакет присадок к смазочным маслам, благодаря чему можно либо уменьшить количество антиоксиданта, вводимого в пакет присадок к смазочным маслам с целью поддержать устойчивость к окислению и термостойкость композиции смазочного масла для картерных двигателей в течение, по меньшей мере, 20 мин, как это определяют ДСКВД при 220°С, давлении воздуха 3,445 МПа и 0,5 мас.% диоктилдифениламина, либо его полностью исключить. Смазочные масла, в которых предусмотрено использование таких сложноэфирных композиций по настоящему изобретению, включают как минеральные, так и синтетические углеводородные масла с вязкостью для смазочных целей и их смеси с другими синтетическими маслами. Синтетические углеводородные масла включают длинноцепочечные алканы, такие как цетаны, и олефиновые полимеры, такие как олигомеры гексена, октена, децена, додецена и т.д. Другие синтетические масла включают (1) полностью этерифицированные сложноэфирные масла, такие как эфиры пентаэритрита и монокарбоновых кислот, содержащих 2-20 углеродных атомов, или эфиры триметилолпропана и монокарбоновых кислот, содержащих 2-20 углеродных атомов, (2) полиацетали и (3) силоксановые жидкости. Среди синтетических сложных эфиров особенно предпочтительны те, которые получены с использованием поликарбоновых кислот и одноатомных спиртов. Предпочтительны также сложноэфирные жидкости, полученные путем полной этерификации пентаэритрита или его смесей с ди- и трипентаэритритами и алифатической монокарбоновой кислотой, содержащей 1 -20 углеродных атомов, или смесями таких кислот.

Смазочные масла для картерных двигателей

При приготовлении горюче-смазочных материалов для картерных двигателей (т.е. моторных масел для легковых автомобилей, дизельных моторных масел для работы в тяжелых условиях и дизельных топлив для легковых автомобилей), двигателей внутреннего сгорания и двигателей с воспламенением от сжатия, могут быть использованы сложноэфирная композиция или ее содержащие смеси. Перечисленные ниже присадки, как правило, используют в таких количествах, в которых обеспечивается выполнение ими естественно ожидаемых от них функций. Ниже приведены также типичные количества индивидуальных компонентов. Все пере15 численные значения выражены в массовых процентах в пересчете на основное вещество.

Присадка	мас.% (широкий интервал)	мас.% (предпочтительный интервал)
Беззольный диспергатор	0,1-20	1-8
Металлсодержащие моющие присадки	0,1-15	0,2-9
Иингибитор коррозии	0-5	0-1,5
Дигидрокарбилдитиофосфат металла	0,1-6	0,1-4
Дополнительный анти- оксидант	0-5	0,01-1,5
Депрессантная присад- ка	0,01-5	0,01-1,5
Пеногаситель	0-5	0,001-0,15
Дополнительные противоизносные присадки	0-0,5	0-0,2
Модификатор трения	0-5	0-1,5
Модификатор вязкости	0,01-6	0-4
Синтетический базовый компонент	остальное	остальное

Эти индивидуальные присадки можно вводить в базовый компонент любым пригодным для этой цели путем. Так, например, каждый из компонентов можно добавлять непосредственно в базовый компонент его диспергированием или растворением в этом базовом компоненте при целевом уровне концентрации. Такое подмешивание можно осуществлять при комнатной температуре или при повышенной температуре.

В предпочтительном варианте все присадки, за исключением модификатора вязкости и депрессантной присадки, подмешивают в концентрат или в представленный в настоящем описании пакет присадок, который в дальнейшем подмешивают в базовый компонент с получением готового смазочного материала. Применение таких концентратов является общепринятым. Концентрат, как правило, готовят таким образом, чтобы он включал присадку(и) в соответствующих количествах для достижения его (их) целевой концентрации в готовой композиции, когда этот концентрат совмещают с предопределенным количеством базового смазочного материала.

В предпочтительном варианте такой концентрат готовят в соответствии со способом, описанным в патенте США 4938880. В этом патенте описано приготовление предварительной смеси беззольного диспергатора и металлсодержащих моющих присадок, которые предварительно смешивают при температуре, по меньшей мере, приблизительно 100°С. После этого предварительную смесь охлаждают, по меньшей мере, до 85°С и добавляют в нее другие компоненты.

Конечная композиция моторного масла может включать 2-15 мас.%, предпочтительно

5-10 мас.%,, как правило, от примерно 7 до 8 мас.% концентрата или пакета присадок, а остальное приходится на базовый компонент.

Беззольный диспергатор представляет собой маслорастворимый продукт с главной полимерной углеводородной цепью, содержащей функциональные группы, которые способны соединяться с диспергируемыми частицами, как правило, молекулы диспергаторов содержат аминовые, спиртовые, амидные или сложноэфирные полярные остатки, часто связанные с главной полимерной цепью посредством мостиковых групп. Беззольный диспергатор можно выбирать, например, из маслорастворимых солей, сложных эфиров, аминоэфиров, амидов, имидов и оксазолинов с длинными углеводородными цепями, замещенными остатками моно- и дикарбоновых кислот и их ангидридов; тиокарбоксилатных производных длинноцепочечных углеводородов; длинноцепочечных алифатических углеводородов, содержащих полиаминовый радикал, непосредственно связанный с цепью, и продуктов конденсации Манниха, полученных конденсацией длинноцепочечного замещенного фенола с формальдегидом и полиалкиленполиамином.

Функции модификатора вязкости (МВ) заключаются в придании смазочному маслу высоко- и низкотемпературной работоспособности. Используемые МВ могут выполнять собственную функцию или могут быть многофункциональными.

Известны также многофункциональные модификаторы вязкости, которые действуют, кроме того, как диспергаторы. Приемлемыми модификаторами вязкости являются полиизобутилен, сополимеры этилена, пропилена и более высокомолекулярных α-олефинов, полиметакрилаты, полиалкилметакрилаты, метакрилатные сополимеры, сополимеры ненасыщенной дикарбоновой кислоты и винилового соединения, сополимеры стирола и акриловых эфиров и частично гидрогенизированные сополимеры стирола/изопрена, стирола/бутадиена и изопрена/бутадиена, а также частично гидрогенизированные гомополимеры бутадиена и изопрена и сополимеры изопрена/дивинилбензола.

Металлсодержащие или золообразующие моющие присадки действуют и как моющие средства, уменьшая количество или удаляя отложения, и как средства нейтрализации кислот или ингибиторы ржавления, тем самым уменьшая износ и коррозию и продлевая срок службы двигателя. Молекулы компонентов моющих присадок обычно состоят из полярной головной части (головы) и длинного углеводородного хвоста, причем эта полярная голова представляет собой остаток металлической соли кислотного органического соединения. Такие соли могут включать практически стехиометрическое количество металла, причем в этом случае их обычно упоминают как нормальные или ней тральные соли, и они, как правило, характеризуются, по-видимому, общим кислотным числом или ОКЧ (которое можно определить по стандарту А8ТМ Ό2896) 0-80. Большие количества металлического основания можно вводить проведением взаимодействия избытка соединения металла, такого как оксид или гидроксид, с кислым газом, таким как диоксид углерода. Образующаяся сверхосновная моющая присадка представляет собой нейтрализованное поверхностно-активное вещество в виде внешнего слоя мицеллы с металлсодержащим основанием (например, карбонатным). ОКЧ таких сверхосновных поверхностно-активных веществ может составлять 150 или больше, а, как правило, 250450 или больше.

Поверхностно-активные вещества, которые могут быть использованы, включают маслорастворимые нейтральные и сверхосновные сульфонаты, фенаты, сульфурированные фенаты, тиофосфонаты, салицилаты, нафтенаты и другие маслорастворимые карбоксилаты металлов, в частности щелочных или щелочноземельных металлов, например натрия, калия, лития, кальция и магния. Наиболее часто используемыми металлами являются кальций и магний, которые оба могут содержаться в поверхностно-активных веществах, используемых в составе смазочного материала, и смеси кальция и/или магния с натрием. Особенно удобными металлсодержащими поверхностноактивными веществами являются нейтральные и сверхосновные сульфонаты кальция, ОКЧ которых составляет 20-450, и нейтральные и сверхосновные фенаты кальция, а также сульфурированные фенаты, ОКЧ которых равно 50-450.

В качестве противоизносных присадок и антиоксидантов часто используют дигидрокарбилдитиофосфатные соли металлов. Металлами в них могут быть щелочные или щелочноземельные металлы, или алюминий, свинец, олово, молибден, марганец, никель или медь. В смазочных маслах чаще всего используют цинковые соли в количествах 0,1-10 мас.%, предпочтительно 0,2-2 мас.%, в пересчете на общую массу композиции смазочного масла. Их можно готовить в соответствии с известными способами получением вначале дигидрокарбилдитиофосфорной кислоты (ДДФК), обычно проведением взаимодействия одного или нескольких спиртов или фенола с Р₂8₅ с последующей нейтрализацией образовавшейся ДДФК соединением цинка. Так, например, дитиофосфорную кислоту можно получить с использованием для взаимодействия смесей первичных и вторичных спиртов. По другому варианту могут быть получены многочисленные дитиофосфорные кислоты, гидрокарбильные группы у одних из которых по характеру целиком вторичные, а гидрокарбильные группы у других по характеру являются целиком первичные. Для получения цинковой соли можно было бы использовать любое основное или нейтральное соединение цинка, но наиболее широко применяют оксиды, гидроксиды и карбонаты. Благодаря использованию для реакции нейтрализации избыточного количества основного соединения цинка промышленные присадки часто содержат избыток цинка.

Ингибиторы окисления или антиоксиданты ослабляют тенденцию базовых компонентов к ухудшению свойств во время эксплуатации, причем за этим ухудшением можно наблюдать по продуктам окисления, таким как отстой и лакоподобные отложения на металлических поверхностях, и по повышению вязкости. К таким антиоксидантам относятся пространственно затрудненные фенолы, соли щелочноземельных металлов алкилфенолтиоэфиров, в предпочтительном варианте содержащих С₅С₁₂алкильные боковые цепи, нонилфенолсульфид кальция, беззольные маслорастворимые фенаты и сульфурированные фенаты, фосфосульфурированные и сульфурированные углеводороды, фосфористые эфиры, тиокарбаматы металлов, маслорастворимые соединения меди, как это изложено в патенте США 4867890, и молибденсодержащие соединения. Одной из уникальных отличительных особенностей сложноэфирных композиций по настоящему изобретению является тот факт, что можно либо существенно уменьшить количество антиоксиданта, которое необходимо добавлять в композицию смазочного материала, либо полностью исключить необходимость его добавления и, тем не менее, получить смазочный материал, который обладает устойчивостью к окислению. Так, для достижения устойчивости к окислению и термостойкости композиции в течение 20 мин или более, как определяют посредством ДСКВД, многие известные композиции смазочного материала включают до 5 мас.% антиоксиданта, в то время как синтетическая сложноэфирная основа способна обеспечить устойчивость к окислению и термостойкость композиции моторного смазочного масла в течение, по меньшей мере, 20 мин, как это определяют посредством ДСКВД при 220°С, давлении воздуха 3,445 МПа и 0,5 мас.% диоктилдифениламина, без необходимости добавления дополнительного количества антиоксиданта или с добавлением, по крайней мере, уменьшенного количества актиоксиданта в сравнении с тем, которое требуется для проявления эквивалентной стойкости в случае других синтетических сложноэфирных базовых компонентов.

С целью повысить экономию топлива можно вводить модификаторы трения. Хорошо известно, что граничную смазку улучшают маслорастворимые алкоксилированные моно- и диамины. Эти амины могут быть использованы как таковые или в форме продукта присоединения или продукта взаимодействия с соединением бора, таким как оксид бора, галогенид бора, метаборат, борная кислота и моно-, ди- или триалкилборат.

Известны и другие модификаторы трения. Среди них эфиры, полученные взаимодействием карбоновых кислот и ангидридов со спиртами. Другие известные модификаторы трения обычно содержат полярные концевые группы (например, карбоксильные или гидроксильные), ковалентно связанные с олеофильной углеводородной цепью. В патенте США 4702850 описаны эфиры карбоновых кислот и ангидридов и спиртов. Примеры еще одних известных модификаторов трения представлены в работах М. Вс1хсг. опубликованной в “1оитиа1 оГ ТпЬо1оду” (1992), том 114, стр. 675-682, и М. Векет и 8. 1айапт1т, опубликованной в “ЬиЬпсайоп 8с1еисе” (1988), том 1, стр. 3-26.

Могут быть использованы ингибиторы ржавления, выбранные из группы, включающей неионогенные полиоксиалкиленполиолы и их сложные эфиры, полиоксиалкиленфенолы и анионоактивные алкилсульфокислоты.

Можно применять медь- и свинецсодержащие ингибиторы коррозии, но в случае композиции по настоящему изобретению они, как правило, не требуются. Обычно такие соединения представляют собой тиадиазолполисульфиды, содержащие по 5-50 углеродных атомов, их производные и их полимеры. Типичны производные 1,3,4-тиадиазолов, такие как описанные в патентах США 2719125, 2719126 и 3087932. Другие аналогичные продукты описаны в патентах США 3821236, 3904537, 4097387,

4107059, 4136043, 4188299 и 4193882. Другими присадками служат тио- и политиосульфенамиды тиадиазолов, такие как описанные в патенте Великобритании 1560830. Этот класс присадок охватывает также производные бензотриазолов. Когда в композиции смазочных материалов добавляют такие соединения, в предпочтительном варианте они содержатся в количестве, не превышающем 0,2 мас.% в пересчете на активное вещество.

Можно использовать небольшое количество деэмульгатора. Предпочтительный деэмульгатор описан в европейской заявке ЕР 330522. Его получают взаимодействием алкиленоксида с продуктом присоединения, полученным взаимодействием бисэпоксидного соединения с многоатомным спиртом. Деэмульгатор следует использовать в количестве, не превышающем 0,1 мас.% активного вещества. Приемлемое его содержание составляет 0,001-0,05 мас.% в пересчете на основное вещество.

Минимальную температуру, при которой жидкость сохраняет текучесть или ее можно лить, понижают депрессантные присадки, которые по-другому известны как модификаторы реологии смазочных масел. Такие присадки хорошо известны. Типичными из этих присадок, которые улучшают низкотемпературную текучесть жидкости, являются С₈-С1₈диалкилфу марат/винилацетатные сополимеры и полиалкилметакрилаты.

Вспенивание можно подавлять с помощью многих соединений, включая пеногаситель полисилоксанового типа, например силиконовое масло и полидиметилсилоксан.

Некоторые из вышеупомянутых присадок могут проявлять несколько эффектов. Так, например, единственная присадка может действовать как диспергатор и замедлитель окисления. Этот эффект хорошо известен, поэтому не требует дополнительного разъяснения.

Смазочные масла для двухтактных двигателей

Предлагаемая сложноэфирная композиция и смеси сложных эфиров могут быть использованы при приготовлении масел для двухтактных двигателей совместно с выбранными присадками к смазочным материалам. Предпочтительное масло для двухтактных двигателей, как правило, готовят с использованием сложноэфирной композиции, приготовленной в соответствии с настоящим изобретением, вместе с любым известным пакетом присадок к маслам для двухтактных двигателей. Кроме того, можно, как указано выше, применять смеси базовых компонентов. Перечисленные ниже присадки, как правило, используют в таких количествах, в которых обеспечивается выполнение ими естественно ожидаемых от них функций. Такой пакет присадок может включать (хотя ими их список не ограничен) индексные присадки, ингибиторы коррозии, антиоксиданты, присадки, обеспечивающие сцепление, диспергаторы, присадки высокого давления, стабилизаторы цвета, поверхностно-активные вещества, разбавители, моющие присадки и ингибиторы ржавления, депрессантные присадки, пеногасители и противоизносные присадки. Сообщаемые сложноэфирным базовым компонентом по настоящему изобретению термостойкость и устойчивость к окислению позволяют в некоторых областях применения уменьшить содержание присадок, например, антиоксидантов, в композиции смазочного материала.

Масло для двухтактных двигателей в соответствии с настоящим изобретением, как правило, может включать от примерно 75 до 85% базового компонента, от примерно 1 до 5% растворителя, а остальное приходится на пакет присадок.

Примеры вышеприведенных присадок, предназначенных для использования в смазочных материалах, приведены в следующих документах, которые включены в настоящее описание в качестве ссылок: патент США 4663063, который был выдан на имя ЭагЬ 5 мая 1987 г., патент США 5330667, который был выдан на имя ТгГГаиу, III и др. 19 июля 1994 г., патент США 4740321, который был выдан на имя Όανίδ и др. 26 апреля 1988 г., патент США 5321172, который был выдан на имя А1ехаибет и др. 14 июня 1994 г., и патент США 5049291, который был выдан на имя М1уа_ц и др. 17 сентября 1 991 г.

Рабочие жидкости

Предлагаемая сложноэфирная композиция и ее содержащие смеси могут быть использованы при приготовлении рабочих жидкостей совместно с выбранными присадками к смазочным материалам. Предпочтительную рабочую жидкость, как правило, готовят с использованием сложноэфирной композиции, приготовленной в соответствии с настоящим изобретением, вместе с любым известным пакетом присадок к рабочим жидкостям. Перечисленные ниже присадки, как правило, используют в таких количествах, в которых обеспечивается выполнение ими естественно ожидаемых от них функций. Такой пакет присадок может включать (хотя ими их список не ограничен) индексные присадки, ингибиторы коррозии, модификаторы граничной смазки, деэмульгаторы, депрессантные присадки и пеногасители.

Рабочая жидкость в соответствии с настоящим изобретением, как правило, может включать от примерно 90 до 99% базового компонента, а остальное приходится на пакет присадок.

Другие присадки представлены в патенте США 4783274, который был выдан на имя 1окшеп и др. 8 ноября 1988 г. и который включен в настоящее описание в качестве ссылки.

Буровые растворы

Предлагаемая сложноэфирная композиция и ее содержащие смеси могут быть использованы при приготовлении буровых растворов совместно с выбранными присадками к смазочным материалам. Предпочтительные буровые растворы, как правило, готовят с использованием сложноэфирной композиции, приготовленной в соответствии с настоящим изобретением, вместе с любым известным пакетом присадок к буровым растворам. Перечисленные ниже присадки, как правило, используют в таких количествах, в которых обеспечивается выполнение ими естественно ожидаемых от них функций. Такой пакет присадок может включать (хотя ими их список не ограничен) индексные присадки, ингибиторы коррозии, смачивающие вещества, вещества, улучшающие водоотдачу, бактерициды и жидкости для бурового долота.

Буровой раствор в соответствии с настоящим изобретением, как правило, может включать от примерно 60 до 90% базового компонента и от примерно 5 до 25% растворителя, а остальное приходится на пакет присадок (см. патент США 4382002, который был выдан на имя \Уа1кег и др. 3 мая 1983 г. и который включен в настоящее описание в качестве ссылки).

Приемлемые углеводородные растворители включают минеральные масла, в частности масла на парафиновой основе с хорошей устойчивостью к окислению и температурными пре делами кипения 200-400°С, такие как продукт Мейог 28®, поставляемый на рынок фирмой Еххоп Сйеш1еа1 А те псах. Хьюстон, шт. Техас; дизельные топлива и газойли и тяжелый лигроин с ароматическими фракциями.

Трансмиссионные масла

Предлагаемая сложноэфирная композиция и ее содержащие смеси могут быть использованы при приготовлении трансмиссионных масел совместно с выбранными присадками к смазочным материалам. Предпочтительное трансмиссионное масло, как правило, готовят с использованием сложноэфирной композиции, приготовленной в соответствии с настоящим изобретением, вместе с любым известным пакетом присадок к трансмиссионным маслам. Перечисленные ниже присадки, как правило, используют в таких количествах, в которых обеспечивается выполнение ими естественно ожидаемых от них функций. Такой пакет присадок может включать, не ограничиваясь ими, диспергаторы, антиоксиданты, модификаторы трения, ингибиторы коррозии, противоизносные присадки, депрессантные присадки, ингибиторы ржавления, пеногасители, присадки высокого давления и индексные присадки.

Трансмиссионное масло в соответствии с настоящим изобретением, как правило, может включать от примерно 75 до 99% базового компонента и от примерно 0 до 1 0% растворителя, а остальное приходится на пакет присадок,, как правило, в интервале от примерно 1 до примерно 15 мас.% в пересчете на общую массу композиции.

Масла для турбин

Предлагаемая сложноэфирная композиция и ее содержащие смеси могут быть использованы при приготовлении масел для турбин совместно с выбранными присадками к смазочным материалам. Предпочтительное масло для турбин, как правило, готовят с использованием сложноэфирной композиции, приготовленной в соответствии с настоящим изобретением, вместе с любым известным пакетом присадок к маслам для турбин. Перечисленные ниже присадки, как правило, используют в таких количествах, в которых обеспечивается выполнение ими естественно ожидаемых от них функций. Такой пакет присадок может включать, но не ограничиваясь ими, индексные присадки, ингибиторы коррозии, антиоксиданты, загустители, диспергаторы, антиэмульгаторы, стабилизаторы цвета, моющие присадки и ингибиторы ржавления, а также депрессантные присадки.

Масло для турбин в соответствии с настоящим изобретением, как правило, может включать от примерно 95 до 99,99% базового компонента, а остальное приходится на пакет присадок, как правило, в интервале от примерно 0,01 до примерно 5,0 мас.% в пересчете на общую массу композиции.

Консистентные смазки

Предлагаемая сложноэфирная композиция и ее содержащие смеси могут быть использованы при приготовлении консистентных смазок совместно с выбранными присадками к смазочным материалам. Основной присадкой, содержащейся в консистентных смазках, является загуститель или агент желатинизации, поэтому различия между составами консистентных смазок часто определяются этой присадкой. На другие свойства и характеристики консистентных смазок помимо загустителей или агентов желатинизации могут влиять конкретный базовый компонент смазочного материала и различные присадки, которые могут быть использованы.

Предпочтительные консистентные смазки, как правило, готовят с использованием сложноэфирной композиции, приготовленной в соответствии с настоящим изобретением, вместе с любым известным пакетом присадок к консистентным смазкам. Перечисленные ниже присадки, как правило, используют в таких количествах, в которых обеспечивается выполнение ими естественно ожидаемых от них функций. Такой пакет присадок может включать, но не ограничиваясь ими, индексные присадки, антиоксиданты, присадки высокого давления, моющие присадки и ингибиторы ржавления, а также депрессантные присадки, дезактиваторы металлов, противоизносные присадки и загустители или агенты желатинизации.

Консистентная смазка в соответствии с настоящим изобретением, как правило, может включать от примерно 80 до 95% базового компонента и от примерно 5 до 20% загустителя или агента желатинизации, а остальное приходится на пакет присадок.

Типичные загустители, используемые в составе консистентных смазок, включают мыла щелочных металлов, глины, полимеры, асбест, углеродную сажу, силикагели, полимочевины и алюминиевые комплексные соединения. Загущенные мылами консистентные смазки наиболее популярны, причем самыми распространенными являются литиевые и кальциевые мыла. Простые консистентные смазки с мылами готовят с использованием солей щелочных металлов и длинноцепочечных жирных кислот, среди которых превалирует 12-гидроксистеарат лития, получаемый из 12-гидроксистеариновой кислоты, моногидрата гидроксида лития и минерального масла. Широко применяют также консистентные смазки со смешанными мылами, которые включают металлические соли смеси органических кислот. Одна из типичных применяемых в настоящее время консистентных смазок со смешанными мылами представляет собой консистентную смазку со смешанными литиевыми мылами, получаемыми с использованием 1 2-гидроксистеариновой кислоты, моногидрата гидроксида лития, азелаиновой кислоты и минерального масла. Литиевые мыла описаны и их примеры приведены во многих патентах, включая патент США 3758407, который был выдан 11 сентября 1973 г. на имя Нагйид, патент США 3791973, который был выдан 12 февраля 1974 г. на имя Οίΐοηί. патент США 3929651, который был выдан 30 декабря 1975 г. на имя Миггау, причем все они включены в настоящее описание в качестве ссылок совместно с патентом США 4392967, который был выдан 12 июля 1983 г. на имя А1ехаибег.

Описание присадок, используемых в консистентных смазках, можно найти в работе Вопег “Мобеги ЬиЬг1сабпд бгеакек”, 1976, глава 5, которая включена в настоящее описание в качестве ссылки, равно как и перечисленных выше присадок, содержащихся в других продуктах.

Компрессорные масла

Предлагаемая сложноэфирная композиция и ее содержащие смеси могут быть использованы при приготовлении компрессорных масел совместно с выбранными присадками к смазочным материалам. Предпочтительное компрессорное масло, как правило, готовят с использованием сложноэфирной композиции, приготовленной в соответствии с настоящим изобретением, вместе с любым известным пакетом присадок к компрессорным маслам. Перечисленные ниже присадки, как правило, используют в таких количествах, в которых обеспечивается выполнение ими естественно ожидаемых от них функций. Такой пакет присадок может включать, но не ограничиваясь ими, антиоксиданты, солюбилизаторы для присадок, ингибиторы ржавления/пассиваторы металлов, деэмульгаторы и противоизносные присадки.

Компрессорное масло в соответствии с настоящим изобретением, как правило, может включать от примерно 80 до 99% базового компонента и от примерно 1 до 15% растворителя, а остальное приходится на пакет присадок.

Присадки для компрессорных масел представлены также в патенте США 5156759, который был выдан 20 октября 1992 г. на имя Си1рои, 1г. и который включен в настоящее описание в качестве ссылки.

Во многих областях применения смазочных материалов, в частности в маслах для турбин, крайне важно приготовить смазочный материал, который обладает термостойкостью/устойчивостью к окислению. При этом подразумеваются результаты определения относительной термостойкости/устойчивости к окислению посредством дифференциальной сканирующей калориметрии под высоким давлением (ДСКВД). В ходе проведения испытаний, описанных ниже, образцы нагревают до фиксированной температуры и выдерживают при ней под давлением воздуха (или кислорода), отмечая время начала разложения. Чем продол жительнее период до начала разложения, тем более стоек образец.

Пример 1.

Данные, полученные дифференциальной сканирующей калориметрией под высоким давлением (ДСКВД) для сложных эфиров по настоящему изобретению, сведены в представленную ниже табл. 1 . В сравнительных целях приведены также данные для других несмешанных сложных эфиров совместно с данными для ряда сложных эфиров полиолов. Все данные получали при 220°С, давлении воздуха 3,445 МПа (500 фунтов/кв. дюйм), применяемого в приборах, и 0,5 мас.% аминового антиоксиданта (т.е. диоктилдифениламина Уап1иЬе® 81). Следили за количеством выделявшегося тепла/приростом как функцией времени и точку, в которой кривая начинала поворачивать вверх, называемую началом разложения, брали за относительный показатель устойчивости материала к окислению. В случае типичного сложного эфира, такого как диизооктиладипат или диизооктилфталат, начало разложения происходит по прошествии примерно 6-15 мин. В случае несмешанных сложных эфиров на основе 3,5,5-триметил-1гексанола период до начала разложения находится в пределах от 34 мин для адипата до почти 110 мин для фталата, а для изофталатных сложных эфиров он находится где-то между этими данными.

Таблица 1

Синтетический сложноэфирный базовый компонент	Данные ДСКВД (мин)
Адипат 3,5,5-триметил-1гексанола	34,80
Диизооктиладипат	9,95
Фталат 3,5,5-триметил-1гексанола	107,71
Диизооктилфталат	10,90
Диизононилфталат	6,97
Изофталат 3,5,5-триметил-1гексанола	34,04
Неопентилгликоль/3,5,5- триметилгексановая кислота	99,73
Триметилолпропан/3,5,5триметилгексановая кислота	118,64
Триметилолпропан/н-С₇	34,14
Триметилолпропан/н-С₇/н-С_8/10	20,00
Пентаэритрит технического сорта/изооктановая кислота	10,25
Карбонатный эфир 3,5,5триметил-1 -гексанола	26,50
Карбонатный эфир С9спирта с разветвленной цепью	20,94*

н-С₇ обозначает нормальную, линейную кислоту, содержащую 7 углеродных атомов.

н-С_8/10 обозначает смесь линейных С₈- и С₁₀кислот.

Изооктановая кислота представляет собой смесь С₈кислот с разветвленными цепями, дериватизированную путем оксосинтеза/окисления смешанных гептенов.

Изонониловый спирт представляет собой смесь С₉спиртов с разветвленными цепями, дериватизиро ванную путем оксосинтеза/окисления смешанных октенов.

* означает, что этот результат получали при 190°С, поскольку фактически отсутствовала возможность получения показателя посредством ДСКВД при 220°С. При снижении температуры на каждые 10°С данные ДСКВД, как правило, удваиваются или утраиваются, т.е. при 220°С в случае карбонатного эфира С₉спирта с разветвленной цепью получаемые посредством ДСКВД данные составляли бы приблизительно 1 -3 мин.

Как показывают приведенные выше данные, несмешанные сложные эфиры на основе 3,5,5-триметил-1 -гексанола обеспечивали, по результатам определения ДСКВД, исключительно высокую устойчивость к окислению. В сравнении с другими несмешанными сложными эфирами спиртов с разветвленными цепями и сопоставимым числом углеродных атомов, такими как диизооктиладипат и диизононилфталат, 3,5,5-триметил-1-гексанольные сложные эфиры обеспечивали устойчивость, которая оказывалась в 4-5 раз более высокой. Несмешанные сложные эфиры 3,5,5-триметил-1-гексанола по способности придавать устойчивость к окислению, по меньшей мере, равны, а в некоторых случаях превосходят сложные эфиры полиолов.

Несмотря на идентичное число углеродных атомов, карбонатные эфиры С9спирта с разветвленной цепью и 3,5,5-триметил-1-гексанола демонстрировали существенно разнящиеся периоды до начала разложения, как это определяли посредством ДСКВД, хотя оба этих карбонатных эфира получали с использованием С₉спиртов с разветвленными цепями (т.е. 20,94 мин при 190°С против 26,50 мин при 220°С). Это четко демонстрирует заметное преимущество получения сложных эфиров с использованием 3,5,5-триметил-1-гексанола.

Пример 2.

Этот пример ясно демонстрирует разницу между значениями термостойкости/устойчивости к окислению, которые обеспечивали синтетический сложноэфирный базовый компонент, приготовленный в соответствии с настоящим изобретением, и известные синтетические сложноэфирные базовые компоненты, а также то, почему антиоксиданты можно либо исключить, либо использовать в значительно меньшем количестве в композициях смазочных материалов, которые включают синтетический сложноэфирный базовый компонент по настоящему изобретению. В приведенной ниже табл. 2 сопоставлены различные тримеллитовые, терефталевые и фталевые эфиры, полученные с использованием 3,5,5-триметил-1-гексанола или изононилового спирта. Каждый образец оценивали определением периода до начала разложения сложного эфира. Период до начала разложения определяли посредством дифференциальной сканирующей калориметрии под высоким давлением (ДСКВД). Все данные получали при 220°С в присутствии воздуха под давлением

3,445 МПа (500 фунтов/кв. дюйм) [что было эквивалентным давлению кислорода приблизительно 0,689 МПа (100 фунтов/кв. дюйм)] и 0,5 мас.% продукта Уап1иЬе® 81 (т.е. диоктилдифениламинового антиоксиданта).

Таблица 2

Образец №	Состав сложного эфира	ДСКВД (мин)
Спирт	Кислота/ ангидрид
1	3,5,5-триметил- 1-гексанол	тримеллитовый ангидрид	88,34
2	изонониловый спирт	тримеллитовый ангидрид	7,71
3	3,5,5-триметил- 1-гексанол	терефталевая кислота	54,36
4	изонониловый спирт	фталевый ангидрид	6,97

Вновь было продемонстрировано, что несмешанные сложные эфиры, полученные с использованием 3,5,5-триметил-1-гексанола, неожиданно обеспечивали очень хорошую устойчивость к окислению. Это особенно заметно при сравнении несмешанных сложных эфиров, полученных с использованием 3,5,5-триметил-1гексанола, с другими несмешанными сложными эфирами С₉спиртов, такими как те, которые входили в состав образцов №№ 2 и 4.

Пример 3.

Испытание на окисление и коррозию проводили с использованием 3,5,5-триметилгексиладипатного, фталатного, изофталатного и тримеллитатного эфиров. Во всех случаях за эталон для сравнения принимали известный сложный эфир полиола (т.е. смешанный гептаноатный, октаноатный и деканоатный эфир триметилолпропана).

Условия проведения испытания на окисление и коррозию определены техническими требованиями военного стандарта № 23699Ό, применяемого в отношении качества базовых компонентов масел для турбин самолетов. В испытываемое масло вводили шесть испытательных образцов (с Си, Мд, А1, Ре, Ад и Τι). Расход потока воздуха через масло задавали равным 5,0 л/ч, а температуру поддерживали на уровне примерно 218°С (425°Р) в течение 48 ч. Помимо визуального контроля образцов для испытания, эти образцы взвешивали до и после испытания и фиксировали изменение массы. Прохождением испытаний считали изменение массы менее -1,0 мг/см² для Си и Мд и менее -0,2 мг/см² для других металлов. Наконец измеряли потерю массы маслом (вследствие улетучивания).

Результаты испытаний на коррозию сведены в представленную ниже табл. 3.

Таблица 3

Образец дня испытаний	3,5,5-ТМГ- адипат	3,5,5-ТМГфталат	3,5,5-ТМГтримеллитат	3,5,5-ТМГизофталат	Смешанный ТМП*
Си	не выдерж.	выдерж.	выдерж.	не выдерж.	выдерж.
Мд	не выдерж.	выдерж.	выдерж.	выдерж.	выдерж.
А1	не выдерж.	выдерж.	выдерж.	выдерж.	выдерж.
Ре	выдерж.	выдерж.	выдерж.	выдерж.	выдерж.
Ад	не выдерж.	выдерж.	выдерж.	выдерж.	выдерж.
Τι	не выдерж.	выдерж.	выдерж.	выдерж.	выдерж.
ДСКВД** (мин)	35	107	88	34	23

* обозначена смесь гептаноатного, октаноатного и деканоатного эфиров триметилолпропана.

** определение посредством ДСКВД проводили при 220°С и под давлением 1,378 МПа (200 фунтов/кв. дюйм) кислорода и 2,067 МПа (300 фунтов/кв. дюйм) азота и в присутствии 0,5 мас.% аминового антиоксиданта [т.е. диоктилдифениламина, продукта Уап1иЬе® 81)].

Визуальный контроль показывал, что образцы для испытаний, которые готовили с использованием образцов как тримеллитатного, так и фталатного сложных эфиров, выглядели более прозрачными, чем известная смесь гептаноатного, октаноатного и деканоатного эфиров ТМП. Образец фталатного эфира демонстрировал также образование некоторого количества кристаллов в верхней части холодильника и в верхней части реакторной трубки. Вышеприведенные данные подтверждают придание стабильности сложными эфирами, такими как фталаты и тримеллитаты в случае их получения с использованием 3,5,5 -триметил-1 -гексанола. Результаты как ДСКВД, так и УОК (т.е. испытания на устойчивость к окислительной коррозии) позволяли предположить, что по устойчивости образцы с этими сложными эфирами, по меньшей мере, сопоставимы с образцами с триметилолпропановым эфиром смеси н-гептановой, н-октановой и н-декановой кислот и значительно более устойчивы, чем образцы с другими С₇-С1₀эфирами тех же самых кислот с разветвленными цепями.

Пример 4.

Серию испытаний на образование отложений на наклонной панели (ООНП) проводили таким образом, что при этом 80 г трех смазочных масел [т.е. содержавших (а) смесь гептаноатного, октаноатного и деканоатного эфиров триметилолпропана, (б) 3,5,5-триметилгексиладипата и (в) 3,5,5-триметилгексилкарбоната] в виде капель подавали с расходом 2 мл/мин в течение десяти часов на нагретую (232°С) наклонную алюминиевую панель. В ходе проведения каждого эксперимента смазочное масло возвращали в процесс. По прошествии десяти часов панель охлаждали в течение ночи и промывали гептаном в качестве растворителя. Фиксировали массу панели до и после испытания. В случае каждого из вышеупомянутых сложных эфиров образовывалось менее 0,1 мг отложения. Далее отработавшие смазочные масла анализировали для определения кинематической вязкости при 40 и 100°С. В случаях этих сложных эфиров отмечали следующие изменения вязкости: для смеси гептаноатного, октаноатного и деканоатного эфиров триметилолпропана оно составляло 24%, для 3,5,5-триметилгексиладипата оно было равным 5%, а для 3,5,5триметилгексилкарбоната было равным 1 %.

Изменение вязкости является мерой устойчивости, вследствие чего чем меньше изменение, тем выше устойчивость.

Пример 5.

Сложные эфиры смешанных спиртов с использованием 3,5,5-триметилгексанола готовили проведением взаимодействия полиола, дикарбоновой кислоты и 3,5,5-триметилгексанола в молярном соотношении, указанном в приведенной ниже табл. 4, в присутствии катализатора. После завершения реакции удаляли катализатор и из сырого продукта отпаривали избыток спирта. В результате фильтрования получали готовый продукт.

Таблица 4

Полиол	Дикарбоновая кислота	Спирт	Молярное соотношение	ДСКВД (мин)
НПГ	адипиновая кислота	3,5,5 -триметилгексанол	1:2,0:2,6	45,6
НПГ	адипиновая кислота	3,5,5 -триметилгексанол	1:2,3:3,38	44,3
НПГ	адипиновая кислота	3,5,5 -триметилгексанол	1:1,75:2,6	48,9
ТМП	адипиновая кислота	3,5,5 -триметилгексанол	1:3,0:3,9	76,9
ТМП	адипиновая кислота	3,5,5 -триметилгексанол	1:3,3:3,9	76,9
ТМП	адипиновая кислота	3,5,5 -триметилгексанол	1:2,63:3,89	66,7

НПГ обозначает неопентилгликоль.

ТМП обозначает триметилолпропан.

Как показывают приведенные выше данные, сложные эфиры смешанных спиртов на основе 3,5,5-триметилгексанола сообщают исключительную устойчивость к окислению, как это определяли посредством ДСКВД. Они придают значительно более высокую устойчивость, чем несмешанные сложные эфиры и даже большинство сложных эфиров полиолов.

Несмотря на то, что было в описании представлено несколько вариантов выполнения настоящего изобретения, следует отметить, что в эти варианты можно вносить многочисленные изменения, очевидные для специалиста в данной области техники. Таким образом, объем изобретения не ограничивается теми подробностями, которые представлены в описании, а включает все изменения и модификации, которые предусмотрены рамками прилагаемой формулы изобретения.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1 . Синтетическая сложноэфирная композиция, обеспечивающая термостойкость и устойчивость к окислению и включающая продукт взаимодействия 3,5,5-триметил-1-гексанола и кислоты или ангидрида, где эта синтетическая сложноэфирная композиция обеспечивает следующие свойства: термостойкость/устойчивость к окислению, как это определяют ДСКВД при 220°С, давлении воздуха 3,445 МПа и 0,5 мас.% диоктилдифениламина, в течение, по меньшей мере, 20 мин; содержание металлов 10 ч/млн или меньше в пересчете на всю синтетическую сложноэфирную композицию; зольность 1 5 ч/млн или меньше в пересчете на всю синтетическую сложноэфирную композицию; общее кислотное число 0,05 мг КОН/г или меньше и объемное удельное сопротивление, по меньшей мере, приблизительно 1 х 10¹¹ Ом-см.
2. Синтетическая сложноэфирная композиция по п.1 , которую готовят этерификацией кислоты или ангидрида избытком 3,5,5триметил-1 -гексанола и в присутствии или отсутствии серной кислоты, фосфорной кислоты, сульфоновой кислоты, паратолуолсульфокислоты или катализатора на основе титана, циркония или олова при температуре в интервале от примерно 140 до 250°С и под давлением в интервале от примерно 30 до 760 мм рт.ст.
3. Синтетическая сложноэфирная композиция по п.2, далее включающая после этерификации стадию добавления в реакционную смесь адсорбента.
4. Синтетическая сложноэфирная композиция по п.3, в которой адсорбент представляет собой, по меньшей мере, один материал, выбранный из группы, включающей оксид алюминия, силикагель, активированный уголь, цеолиты, глины и ускоритель фильтрования.
5. Синтетическая сложноэфирная композиция по п.2, далее включающая стадии

- добавления воды и основания для одновременной нейтрализации остаточных органических и минеральных кислот и/или гидролиза катализатора;

- удаления воды, использованной на стадии гидролиза, с помощью тепла и вакуума на стадии однократного равновесного испарения;

- отфильтровывания твердых частиц из сложноэфирной смеси, содержащей основную массу избыточного спирта, использованного в реакции этерификации;

- удаления избыточного спирта отпаркой легких фракций или по любому другому методу перегонки и возврата этого избыточного спирта в реакционную смесь и

- удаления всех остаточных твердых частиц из сложного эфира, из которого выпарили легкие фракции, конечной фильтрацией.
6. Синтетическая сложноэфирная композиция по п. 1 , далее включающая полигидроксисоединение, причем кислота или ангидрид представляет собой соответственно поликислоту или ангидрид поликислоты.
7. Синтетическая сложноэфирная композиция по п.6, в которой полигидроксисоединение соответствует общей формуле

К(ОН)_Пгде Я обозначает алкильную, алкенильную или аралкилгидрокарбильную группу, а η обозначает, по меньшей мере, 2.
8. Синтетическая сложноэфирная композиция по п.7, в которой полигидроксисоединение выбирают из группы, включающей неопентилгликоль, 2,2-диметилолбутан, триметилолэтан, триметилолпропан, триметилолбутан, монопентаэритрит, пентаэритрит технического сорта, дипентаэритрит, этиленгликоль, пропиленгликоль, 1,4-бутандиол и полиалкиленгликоли, а также их смеси.
9. Смазочный материал, который готовят с использованием, по меньшей мере, одной синтетической сложноэфирной композиции, которая обеспечивает термостойкость и устойчивость к окислению и которая представляет собой продукт взаимодействия 3,5,5-триметил-1гексанола и кислоты или ангидрида и пакета присадок для смазочного материала, благодаря чему можно либо уменьшить количество антиоксиданта, вводимого в этот пакет присадок для смазочного материала с целью поддержать устойчивость к окислению и термостойкость такой композиции смазочного масла до, по меньшей мере, 20 мин, как определяют посредством ДСКВД при 220°С, давлении воздуха 3,445 МПа и 0,5 мас.% диоктилдифениламина, либо его исключить.
10. Смазочный материал по п.9, в котором эта синтетическая сложноэфирная композиция проявляет следующие дополнительные свойства: содержание металлов 1 0 ч/млн или меньше в пересчете на всю синтетическую сложноэфирную композицию; зольность 1 5 ч/млн или меньше в пересчете на всю синтетическую сложноэфирную композицию; общее кислотное число 0,05 мг КОН/г или меньше и объемное удельное сопротивление, по меньшей мере, приблизительно 1 х 10¹¹ Ом-см.
11. Смазочный материал по п.9, где синтетическую сложноэфирную композицию готовят этерификацией кислоты или ангидрида избытком 3,5,5-триметил-1-гексанола и в присутствии или отсутствии серной кислоты, фосфорной кислоты, сульфоновой кислоты, паратолуол сульфокислоты или катализатора на основе титана, циркония или олова при температуре в интервале от примерно 140 до 250°С и под давлением в интервале от примерно 30 до 760 мм рт. ст.
1 2. Смазочный материал по п. 11, далее включающий после этерификации стадию добавления в реакционную смесь адсорбента.
1 3. Смазочный материал по п. 1 2, в котором адсорбент представляет собой, по меньшей мере, один материал, выбранный из группы, включающей оксид алюминия, силикагель, активированный уголь, цеолиты, глины и ускоритель фильтрования.
1 4. Смазочный материал по п. 11, далее включающий стадии

- добавления воды и основания для одновременной нейтрализации остаточных органических и минеральных кислот и/или гидролиза катализатора;

- удаления воды, использованной на стадии гидролиза, с помощью тепла и вакуума на стадии однократного равновесного испарения;

- отфильтровывания твердых частиц из сложноэфирной смеси, содержащей основную массу избыточного спирта, использованного в реакции этерификации;

- удаления избыточного спирта отпаркой легких фракций или по любому другому методу перегонки и возврата этого избыточного спирта в реакционную смесь и

- удаления всех остаточных твердых частиц из сложного эфира, из которого выпарили легкие фракции, конечной фильтрацией.
15. Смазочный материал по п.9, далее включающий полигидроксисоединение, причем кислота или ангидрид представляет собой соответственно поликислоту или ангидрид поликислоты.
16. Смазочный материал по п.15, в котором полигидроксисоединение соответствует общей формуле

Я(ОН)п где Я обозначает алкильную, алкенильную или аралкилгидрокарбильную группу, а η обозначает, по меньшей мере, 2.
1 7. Смазочный материал по п. 1 6, в котором полигидроксисоединение выбирают из группы, включающей неопентилгликоль, 2,2диметилолбутан, триметилолэтан, триметилолпропан, триметилолбутан, монопентаэритрит, пентаэритрит технического сорта, дипентаэритрит, этиленгликоль, пропиленгликоль, 1,4бутандиол и полиалкиленгликоли, а также их смеси.
18. Смазочный материал по п.9, который представляет собой смесь синтетической сложноэфирной композиции с, по меньшей мере, одним дополнительным базовым компонентом, выбранным из группы, включающей минеральные масла, высокоочищенные минеральные масла, поли-а-олефины, полиалкиленгликоли, фосфатные эфиры, силиконовые масла, диэфиры и сложные эфиры полиолов.
19. Смазочный материал по п.9, в котором пакет присадок включает, по меньшей мере, одну присадку, выбранную из группы, включающей индексные присадки, ингибитор коррозии, антиоксиданты, диспергаторы, присадки, улучшающие текучесть смазочных масел, моющие присадки, ингибиторы ржавления, депрессантные присадки, пеногасители, противоизносные присадки, средства, предотвращающие набухание уплотнений, модификаторы трения, присадки высокого давления, стабилизаторы цвета, деэмульгаторы, смачивающие вещества, вещества, улучшающие водоотдачу, бактерициды, жидкости для бурового долота, загустители или агенты желатинизации, антиэмульгаторы, дезактиваторы металлов, присадки, обеспечивающие сцепление, поверхностно-активные вещества и солюбилизаторы для присадок.
20. Композиция моторного масла, которую готовят с использованием, по меньшей мере, одной синтетической сложноэфирной композиции, которая представляет собой продукт взаимодействия 3,5,5-триметил-1-гексанола и кислоты или ангидрида, и пакета присадок для смазочного материала, благодаря чему можно либо уменьшить количество антиоксиданта, вводимого в этот пакет присадок для смазочного материала с целью поддержать устойчивость к окислению и термостойкость такой композиции моторного масла до, по меньшей мере, 20 мин, как определяют посредством ДСКВД при 220°С, давлении воздуха 3,445 МПа и 0,5 мас.% диоктилдифениламина, либо его исключить.
21 . Композиция по п.20, в которой синтетическая сложноэфирная композиция проявляет следующие дополнительные свойства: содержание металлов 1 0 ч/млн или меньше в пересчете на всю синтетическую сложноэфирную композицию; зольность 15 ч/млн или меньше в пересчете на всю синтетическую сложноэфирную композицию; общее кислотное число 0,05 мг КОН/г или меньше и объемное удельное сопротивление, по меньшей мере, приблизительно 1 х 10¹¹ Ом-см.
22. Композиция по п.20, в которой пакет присадок включает, по меньшей мере, одну присадку, выбранную из группы, включающей беззольные диспергаторы, металлсодержащие моющие присадки, ингибиторы коррозии, дигидрокарбилдитиофосфаты металлов, антиоксиданты, депрессантные присадки, пеногасители, противоизносные присадки, модификаторы трения и модификаторы вязкости.
23. Композиция по п.20, далее включающая смесь синтетической сложноэфирной композиции, по меньшей мере, с одним дополнительным базовым компонентом, выбранным из группы, включающей минеральные масла, высокоочищенные минеральные масла, поли-α олефины, полиалкиленгликоли, фосфатные эфиры, силиконовые масла, диэфиры и сложные эфиры полиолов.
24. Композиция моторного масла для двухтактных двигателей, которую готовят с использованием, по меньшей мере, одной синтетической сложноэфирной композиции, которая обеспечивает термостойкость и устойчивость к окислению и которая представляет собой продукт взаимодействия 3,5,5-триметил-1-гексанола и кислоты или ангидрида, и пакета присадок для смазочного материала, благодаря чему можно либо уменьшить количество антиоксиданта, вводимого в этот пакет присадок для смазочного материала с целью поддержать устойчивость к окислению и термостойкость такой композиции моторного масла для двухтактных двигателей до, по меньшей мере, 20 мин, как определяют посредством ДСКВД при 220°С, давлении воздуха 3,445 МПа и 0,5 мас.% диоктилдифениламина, либо его исключить.
25. Композиция по п.24, в которой синтетическая сложноэфирная композиция проявляет следующие свойства: содержание металлов 1 0 ч/млн или меньше в пересчете на всю синтетическую сложноэфирную композицию; зольность 1 5 ч/млн или меньше в пересчете на всю синтетическую сложноэфирную композицию; общее кислотное число 0,05 мг КОН/г или меньше и объемное удельное сопротивление, по меньшей мере, приблизительно 1 х 10¹¹ Ом-см.
26. Композиция по п.24, в которой пакет присадок включает, по меньшей мере, одну присадку, выбранную из группы, включающей индексные присадки, ингибиторы коррозии, антиоксиданты, присадки, обеспечивающие сцепление, диспергаторы, присадки высокого давления, стабилизаторы цвета, поверхностноактивные вещества, разбавители, моющие присадки, ингибиторы ржавления, депрессантные присадки, пеногасители и противоизносные присадки.
27. Композиция по п.24, далее включающая смесь синтетической сложноэфирной композиции, по меньшей мере, с одним дополнительным базовым компонентом, выбранным из группы, включающей минеральные масла, высокоочищенные минеральные масла, поли-αолефины, полиалкиленгликоли, фосфатные эфиры, силиконовые масла, диэфиры и сложные эфиры полиолов.
28. Композиция рабочей жидкости, которую готовят с использованием, по меньшей мере, одной синтетической сложноэфирной композиции, которая обеспечивает термостойкость и устойчивость к окислению и которая представляет собой продукт взаимодействия 3,5,5триметил-1 -гексанола и кислоты или ангидрида, и пакета присадок для смазочного материала, благодаря чему можно либо уменьшить количество антиоксиданта, вводимого в этот пакет присадок для смазочного материала с целью поддержать устойчивость к окислению и термостойкость такой композиции рабочей жидкости до, по меньшей мере, 20 мин, как определяют посредством ДСКВД при 220°С, давлении воздуха 3,445 МПа и 0,5 мас.% диоктилдифениламина, либо его исключить.
29. Композиция по п.28, в которой синтетическая сложноэфирная композиция проявляет следующие свойства: содержание металлов 10 ч/млн или меньше в пересчете на всю синтетическую сложноэфирную композицию; зольность 1 5 ч/млн или меньше в пересчете на всю синтетическую сложноэфирную композицию; общее кислотное число 0,05 мг КОН/г или меньше и объемное удельное сопротивление, по меньшей мере, приблизительно 1 χ 10¹¹ Ом-см.
30. Композиция по п.28, в которой пакет присадок включает, по меньшей мере, одну присадку, выбранную из группы, включающей индексные присадки, ингибиторы коррозии, присадки высокого давления, деэмульгаторы, депрессантные присадки и пеногасители.
31. Композиция по п.28, далее включающая смесь синтетической сложноэфирной композиции, по меньшей мере, с одним дополнительным базовым компонентом, выбранным из группы, включающей минеральные масла, высокоочищенные минеральные масла, поли-αолефины, полиалкиленгликоли, фосфатные эфиры, силиконовые масла, диэфиры и сложные эфиры полиолов.
32. Композиция бурового раствора, которую готовят с использованием, по меньшей мере, одной синтетической сложноэфирной композиции, которая обеспечивает термостойкость и устойчивость к окислению и которая представляет собой продукт взаимодействия 3,5,5триметил-1 -гексанола и кислоты или ангидрида, и пакета присадок для смазочного материала, благодаря чему можно либо уменьшить количество антиоксиданта, вводимого в этот пакет присадок для смазочного материала с целью поддержать устойчивость к окислению и термостойкость такой композиции бурового раствора до, по меньшей мере, 20 мин, как определяют посредством ДСКВД при 220°С, давлении воздуха 3,445 МПа и 0,5 мас.% диоктилдифениламина, либо его исключить.
33. Композиция по п.32, в которой синтетическая сложноэфирная композиция проявляет следующие свойства: содержание металлов 1 0 ч/млн или меньше в пересчете на всю синтетическую сложноэфирную композицию; зольность 1 5 ч/млн или меньше в пересчете на всю синтетическую сложноэфирную композицию; общее кислотное число 0,05 мг КОН/г или меньше и объемное удельное сопротивление, по меньшей мере, приблизительно 1 χ 10¹¹ Ом-см.
34. Композиция по п.32, в которой пакет присадок включает, по меньшей мере, одну присадку, выбранную из группы, включающей индексные присадки, ингибиторы коррозии, смачивающие вещества, вещества, улучшающие водоотдачу, бактерициды и жидкости для бурового долота.
35. Композиция по п.32, далее включающая смесь синтетической сложноэфирной композиции, по меньшей мере, с одним дополнительным базовым компонентом, выбранным из группы, включающей минеральные масла, высокоочищенные минеральные масла, поли-αолефины, полиалкиленгликоли, фосфатные эфиры, силиконовые масла, диэфиры и сложные эфиры полиолов.
36. Композиция масла для турбин, которую готовят с использованием, по меньшей мере, одной синтетической сложноэфирной композиции, которая обеспечивает термостойкость и устойчивость к окислению и которая представляет собой продукт взаимодействия 3,5,5триметил-1 -гексанола и кислоты или ангидрида, и пакета присадок для смазочного материала, благодаря чему можно либо уменьшить количество антиоксиданта, вводимого в этот пакет присадок для смазочного материала с целью поддержать устойчивость к окислению и термостойкость такой композиции масла для турбин до, по меньшей мере, 20 мин, как определяют посредством ДСКВД при 220°С, давлении воздуха 3,445 МПа и 0,5 мас.% диоктилдифениламина, либо его исключить.
37. Композиция по п.36, в которой синтетическая сложноэфирная композиция проявляет следующие свойства: содержание металлов 1 0 ч/млн или меньше в пересчете на всю синтетическую сложноэфирную композицию; зольность 1 5 ч/млн или меньше в пересчете на всю синтетическую сложноэфирную композицию; общее кислотное число 0,05 мг КОН/г или меньше и объемное удельное сопротивление, по меньшей мере, приблизительно 1 χ 10¹¹ Ом-см.
38. Композиция по п.36, в которой пакет присадок включает, по меньшей мере, одну присадку, выбранную из группы, включающей индексные присадки, ингибиторы коррозии, антиоксиданты, диспергаторы, антиэмульгаторы, стабилизаторы цвета, моющие присадки, ингибиторы ржавления и депрессантные присадки.
39. Композиция по п.36, далее включающая смесь синтетической сложноэфирной композиции с, по меньшей мере, одним дополнительным базовым компонентом, выбранным из группы, включающей минеральные масла, высокоочищенные минеральные масла, поли-αолефины, полиалкиленгликоли, фосфатные эфиры, силиконовые масла, диэфиры и сложные эфиры полиолов.
40. Композиция консистентной смазки, которую готовят с использованием, по меньшей мере, одной синтетической сложноэфирной композиции, которая обеспечивает термостойкость и устойчивость к окислению и которая представляет собой продукт взаимодействия

3,5,5-триметил-1 -гексанола и кислоты или ангидрида, и пакета присадок для смазочного материала, благодаря чему можно либо уменьшить количество антиоксиданта, вводимого в этот пакет присадок для смазочного материала с целью поддержать устойчивость к окислению и термостойкость такой композиции консистентной смазки до, по меньшей мере, 20 мин, как определяют посредством ДСКВД при 220°С, давлении воздуха 3,445 МПа и 0,5 мас.% диоктилдифениламина, либо его исключить.
41 . Композиция по п.40, в которой синтетическая сложноэфирная композиция проявляет следующие свойства: содержание металлов 1 0 ч/млн или меньше в пересчете на всю синтетическую сложноэфирную композицию; зольность 1 5 ч/млн или меньше в пересчете на всю синтетическую сложноэфирную композицию; общее кислотное число 0,05 мг КОН/г или меньше и объемное удельное сопротивление, по меньшей мере, приблизительно 1 х 10¹¹ Ом-см.
42. Композиция по п.40, в которой пакет присадок включает, по меньшей мере,. одну присадку, выбранную из группы, включающей индексные присадки, антиоксиданты, присадки высокого давления, моющие присадки, ингибиторы ржавления, депрессантные присадки, дезактиваторы металлов, противоизносные присадки, загустители или агенты желатинизации.
43. Композиция по п.40, далее включающая смесь синтетической сложноэфирной композиции с, по меньшей мере, одним дополнительным базовым компонентом, выбранным из группы, включающей минеральные масла, высокоочищенные минеральные масла, поли-αолефины, полиалкиленгликоли, фосфатные эфиры, силиконовые масла, диэфиры и сложные эфиры полиолов.
44. Композиция компрессорного масла, которую готовят с использованием, по меньшей мере, одной синтетической сложноэфирной композиции, которая обеспечивает термостойкость и устойчивость к окислению и которая представляет собой продукт взаимодействия

3,5,5-триметил-1 -гексанола и кислоты или ангидрида, и пакета присадок для смазочного материала, благодаря чему можно либо уменьшить количество антиоксиданта, вводимого в этот пакет присадок для смазочного материала с целью поддержать устойчивость к окислению и термостойкость такой композиции компрессорного масла до, по меньшей мере, 20 мин, как определяют посредством ДСКВД при 220°С, давлении воздуха 3,445 МПа и 0,5 мас.% диоктилдифениламина, либо его исключить.
45. Композиция по п.44, в которой синтетическая сложноэфирная композиция проявляет следующие свойства: содержание металлов 1 0 ч/млн или меньше в пересчете на всю синтетическую сложноэфирную композицию; зольность 1 5 ч/млн или меньше в пересчете на всю синтетическую сложноэфирную композицию; общее кислотное число 0,05 мг КОН/г или меньше и объемное удельное сопротивление, по меньшей мере, приблизительно 1 х 10¹¹ Ом-см.
46. Композиция по п.44, в которой пакет присадок включает, по меньшей мере, одну присадку, выбранную из группы, включающей антиоксиданты, солюбилизаторы для присадок, ингибиторы ржавления/пассиваторы для металлов, деэмульгаторы и противоизносные присадки.
47. Композиция по п.44, далее включающая смесь синтетической сложноэфирной композиции с, по меньшей мере, одним дополнительным базовым компонентом, выбранным из группы, включающей минеральные масла, высокоочищенные минеральные масла, поли-αолефины, полиалкиленгликоли, фосфатные эфиры, силиконовые масла, диэфиры и сложные эфиры полиолов.
48. Композиция трансмиссионного масла, которую готовят с использованием, по меньшей мере, одной синтетической сложноэфирной композиции, которая обеспечивает термостойкость и устойчивость к окислению и которая представляет собой продукт взаимодействия

3,5,5-триметил-1 -гексанола и кислоты или ангидрида, и пакета присадок для смазочного материала, благодаря чему можно либо уменьшить количество антиоксиданта, вводимого в этот пакет присадок для смазочного материала, с целью поддержать устойчивость к окислению и термостойкость такой композиции трансмиссионного масла до, по меньшей мере, 20 мин, как определяют посредством ДСКВД при 220°С, давлении воздуха 3,445 МПа и 0,5 мас.% диоктилдифениламина, либо его исключить.
49. Композиция по п.48, в которой синтетическая сложноэфирная композиция проявляет следующие свойства: содержание металлов 1 0 ч/млн или меньше в пересчете на всю синтетическую сложноэфирную композицию; зольность 1 5 ч/млн или меньше в пересчете на всю синтетическую сложноэфирную композицию; общее кислотное число 0,05 мг КОН/г или меньше и объемное удельное сопротивление, по меньшей мере, приблизительно 1 х 10¹¹ Ом-см.
50. Композиция по п.48, в которой пакет присадок включает, по меньшей мере, одну присадку, выбранную из группы, включающей диспергаторы, антиоксиданты, модификаторы трения, ингибиторы коррозии, противоизносные присадки, депрессантные присадки, ингибиторы ржавления, пеногасители, присадки высокого давления и индексные присадки.
51. Композиция по п.48, далее включающая смесь синтетической сложноэфирной композиции с, по меньшей мере, одним дополни39 тельным базовым компонентом, выбранным из группы, включающей минеральные масла, высокоочищенные минеральные масла, поли-αолефины, полиалкиленгликоли, фосфатные эфиры, силиконовые масла, диэфиры и сложные эфиры полиолов.
52. Синтетическая сложноэфирная композиция по п.1 , объемное удельное сопротивление которой составляет, по меньшей мере, приблизительно 1 х 10¹¹ Ом-см.

Евразийская патентная организация, ЕАПВ

Россия, ГСП-9 101999, Москва, М. Черкасский пер., 2/6