ES2914900T3 - Componentes antiespumantes de poliacrilato con estabilidad térmica mejorada - Google Patents

Abstract

Una composición lubricante, que comprende: a) un aceite de viscosidad lubricante que se selecciona del grupo que consiste en un aceite base del Grupo II, un aceite base del Grupo III, un aceite base del Grupo IV, un aceite base del Grupo V o mezclas de los mismos; y b) un componente antiespumante que comprende un copolímero de poli(acrilato) que incluye: (i) de 75 % en peso a 90 % en peso de un monómero de acrilato que tiene ésteres de alquilo de C4 a C8 de ácido acrílico; y (ii) de 10 % en peso hasta 25 % en peso de un comonómero que tiene ésteres de alquilo de C2 a C3 de ácido acrílico; el componente antiespumante que tiene un Mn de al menos 13 000; y c) un componente que contiene fósforo que comprende uno o más de un fosfito, una amida que contiene fósforo, un ácido o éster carboxílico que contiene fósforo, un éter que contiene fósforo, y mezclas y derivados de los mismos.

Description

DESCRIPCIÓN

Componentes antiespumantes de poliacrilato con estabilidad térmica mejorada

Antecedentes

La tecnología descrita se refiere a compuestos que son útiles como componentes antiespumantes en composiciones lubricantes. En particular, se describen composiciones lubricantes y concentrados que comprenden dichos componentes antiespumantes y el uso de los mismos.

Se conoce cómo introducir antiespumantes en formulaciones de aceite de hidrocarburo que se usan en dispositivos mecánicos para aliviar las tendencias a la formación de espuma del aceite de hidrocarburo. Los agentes antiespumantes a base de silicona que comprenden un polidimetilsiloxano como el ingrediente principal pertenecen a la clase de los agentes antiespumantes más ampliamente usados, útiles como agentes rompedores de espuma o supresores de espuma. Si bien tales agentes antiespumantes a base de silicona son efectivos para inhibir la formación de espuma en fluidos recién formulados, los materiales se degradan fácilmente a temperaturas elevadas debido a la despolimerización del polidimetilsiloxano.

Adicionalmente, a medida que el uso en el mercado de los aceites base del Grupo I disminuye a favor de aceites base más refinados tales como los aceites base del Grupo II, Grupo III, Grupo IV, y aceites base del Grupo V, surge una necesidad de componentes antiespumantes más efectivos.

El documento US 2016/040090 describe un lubricante que comprende (a) un aceite de viscosidad lubricante; (b) un poliéter de peso molecular promedio en número de 1000 a 10 000; dicho poliéter que comprende unidades monoméricas de óxido de alquileno, donde el grupo alquileno contiene de 3 a 6 átomos de carbono, y unidades monoméricas de óxido de etileno; y (c) uno o más agentes antiespumantes. El lubricante tiene un contenido de cenizas sulfatadas de menos de aproximadamente 0,7 por ciento. El lubricante es útil para lubricar un motor de gas estacionario donde el motor acciona un compresor y donde tanto el motor como el compresor se lubrican con el mismo lubricante.

Hay una necesidad de un componente antiespumante que pueda impartir reducción de la formación de espuma mientras tenga un rendimiento antiespumante equivalente en fluidos recién mezclados y una estabilidad térmica mejorada después del calentamiento de tales fluidos.

Es el objetivo de la invención satisfacer una o más de las necesidades descritas anteriormente.

Resumen de la invención

La tecnología descrita proporciona una composición lubricante, que incluye a) un aceite de viscosidad lubricante que se selecciona del grupo que consiste en un aceite base del Grupo II, un aceite base del Grupo III, un aceite base del Grupo IV, un aceite base del Grupo V, o mezclas de los mismos; y b) un componente antiespumante que comprende un copolímero de poli(acrilato) que incluye i) de 75 % en peso a 90 % en peso de un monómero de acrilato que tiene ésteres de alquilo de C4 a C8 de ácido acrílico; y (ii) de 10 % en peso a 25 % en peso de un comonómero que tiene ésteres de alquilo de C2 a C3 de ácido acrílico; el componente antiespumante que tiene un Mn de al menos 13000; y un componente que contiene fósforo que comprende uno o más de un fosfito, una amida que contiene fósforo, un ácido o éster carboxílico que contiene fósforo, un éter que contiene fósforo, y mezclas y derivados de los mismos. La tecnología descrita proporciona adicionalmente la composición lubricante en la cual el monómero de acrilato (i) está presente en una cantidad de 80 % en peso, o de 85 % en peso, y el comonómero (ii) está presente en una cantidad de 15 % en peso, o de 20 % en peso.

La tecnología descrita proporciona adicionalmente la composición lubricante en la cual el monómero de acrilato (i) comprende ésteres de alquilo de C6-C8 de ácido acrílico.

La tecnología descrita proporciona adicionalmente la composición lubricante en la cual el monómero de acrilato (i) comprende acrilato de 2-etilhexilo,

La tecnología descrita proporciona adicionalmente la composición lubricante en la cual el comonómero (ii) comprende acrilato de etilo o acrilato de propilo.

La tecnología descrita proporciona adicionalmente la composición lubricante en la cual el monómero de acrilato (i) es acrilato de 2-etilhexilo y el comonómero (ii) es acrilato de etilo.

La tecnología descrita proporciona adicionalmente la composición lubricante en la cual el monómero de acrilato (i) está presente en una cantidad de 85 % en peso y el comonómero (ii) está presente en una cantidad de 15 % en peso.

La tecnología descrita proporciona adicionalmente la composición lubricante en la cual el componente antiespumante tiene un Mn de 22000 a 27000 Da.

La tecnología descrita proporciona adicionalmente la composición lubricante en la cual el componente antiespumante está presente en la composición lubricante en una cantidad de aproximadamente 50 ppm a aproximadamente 600 ppm.

La tecnología descrita proporciona adicionalmente la composición lubricante que incluye adicionalmente al menos un aditivo adicional que se selecciona del grupo que consiste en dispersantes, modificadores de viscosidad, modificadores de fricción, detergentes, antioxidantes, agentes de reacondicionamiento de sellos, y agentes antidesgaste.

La tecnología descrita proporciona adicionalmente un método para lubricar un dispositivo mecánico que incluye suministrar al dispositivo mecánico la composición lubricante que contiene: (a) un aceite de viscosidad lubricante que se selecciona del grupo que consiste en un aceite base del Grupo II, un aceite base del Grupo III, un aceite base del Grupo IV, un aceite base del Grupo V, o mezclas de los mismos; y (b) un componente antiespumante que incluye un copolímero de poli(acrilato) que incluye i) de 75 % en peso hasta 90 % en peso de un monómero de acrilato que tiene ésteres de alquilo de C4 a C8 de ácido acrílico; y (ii) de 10 % en peso hasta 25 % en peso de un comonómero que tiene ésteres de alquilo de C2 a C3 de ácido acrílico, en el cual el componente antiespumante tiene un Mn de al menos 13000; y (c) un componente que contiene fósforo que comprende uno o más de un fosfito, una amida que contiene fósforo, un ácido o éster carboxílico que contiene fósforo, un éter que contiene fósforo, y mezclas y derivados de los mismos.

La tecnología descrita proporciona adicionalmente un método en el cual el dispositivo mecánico comprende un dispositivo de transmisión.

La tecnología descrita proporciona adicionalmente un método en el cual el dispositivo de transmisión comprende un eje, un engranaje, una caja de cambios o una transmisión.

La tecnología descrita proporciona adicionalmente un método en el cual el dispositivo mecánico comprende un motor de combustión interna.

Descripción detallada de la invención

A continuación, se describirán diversas características y modalidades preferidas a manera de ilustración no limitante. La tecnología descrita proporciona una composición lubricante que incluye un componente antiespumante el cual incluye un copolímero de poli(acrilato). El copolímero de poli(acrilato) incluye un monómero de acrilato que tiene ésteres de alquilo de C4 a Cs de ácido acrílico y un comonómero que tiene ésteres de alquilo de C2 a C3 de ácido acrílico. En algunas modalidades, el copolímero incluye un monómero de acrilato que tiene ésteres de alquilo de C6 a Ce de ácido acrílico y un comonómero que tiene ésteres de alquilo de C2 a C3 de ácido acrílico. En una modalidad, el monómero de acrilato incluye acrilato de 2-etilhexilo y el comonómero incluye acrilato de etilo o acrilato de propilo. En una modalidad, el monómero de acrilato es acrilato de 2-etilhexilo y el comonómero es acrilato de etilo.

Se ha encontrado que la relación molar del monómero de acrilato al comonómero de acrilato en el componente antiespumante del copolímero tiene un rendimiento antiespumante de impacto directo. El componente antiespumante del copolímero incluye de 75 % en peso a 90 % en peso del monómero de acrilato, y de 10 % en peso a 25 % en peso del comonómero de acrilato. En algunas modalidades, el monómero de acrilato está presente en una cantidad de 85 % en peso, y el comonómero de acrilato está presente en una cantidad de aproximadamente 15 % en peso o aproximadamente 20 % en peso del copolímero. En una modalidad adicional, el monómero de acrilato está presente en una cantidad de 85 % en peso y el comonómero de acrilato está presente en una cantidad de 15 % en peso. Aun en modalidades adicionales, el monómero de acrilato está presente en una cantidad de 78 % en peso o de 88 % en peso y el comonómero está presente en una cantidad de 22 % en peso o de 12 % en peso. El componente antiespumante del copolímero que se emplea en la presente descripción tiene un peso molecular (Mn) de al menos 13000 Dalton (Da). En algunas modalidades, el componente antiespumante del copolímero tiene un peso molecular de 22 000 Da a 30 000 Da o de Aun en una modalidad adicional, el peso molecular del componente antiespumante del copolímero es de 25000 Da a 27000 Da.

Los componentes antiespumantes del copolímero de la presente invención se pueden preparar mediante métodos generalmente conocidos en la técnica. La polimerización puede efectuarse en masa, emulsión o disolución en la presencia de un agente liberador de radicales libres como catalizador y en la presencia o ausencia de reguladores de polimerización conocidos. En una modalidad, el antiespumante se puede polimerizar en la presencia de tolueno. En otra modalidad, el antiespumante se puede polimerizar en un aceite de hidrocarburo. Se ha encontrado, sin embargo, que la reacción en un proceso en aceite produce un antiespumante post-Prueba de Oxidación con Agitador Indiana (ISOT) inefectivo con un Mn más alto, pero Mw y Mz más bajos. Se determinó que el rendimiento post-ISOT se correlaciona con Mz. Por lo tanto, se puede lograr un rendimiento equivalente en las pruebas post-ISOT para antiespumantes polimerizados tanto en aceite como en tolueno con base en Mz. Por lo tanto, en algunas modalidades, el peso molecular (Mz) del componente antiespumante puede ser de más de 150000 dalton.

Los componentes antiespumantes se pueden usar para mejorar las tendencias a la formación de espuma de una composición lubricante y, en particular, para impartir una estabilidad térmica mejorada cuando se calienta a una composición lubricante, por ejemplo, un aceite de transmisión (tal como un fluido de transmisión o lubricante para una caja de cambios o eje), un aceite de motor, o un lubricante para un sistema hidráulico, un sistema de turbinas, un sistema de circulación de aceite, un sistema de aceite de refrigeración, o un engranaje industrial.

La presente tecnología proporciona una composición la cual comprende, como un componente, un aceite de viscosidad lubricante. Tales aceites incluyen aceites naturales y sintéticos, aceites derivados del hidrocraqueo, hidrogenación, e hidroacabado, aceites sin refinar, refinados, rerrefinados y mezclas de los mismos.

Los aceites sin refinar son aquellos que se obtienen directamente de una fuente natural o sintética generalmente sin (o con poco) tratamiento de purificación adicional.

Los aceites refinados son similares a los aceites sin refinar, excepto que se han tratado adicionalmente en uno o más pasos de purificación para mejorar una o más propiedades. Las técnicas de purificación se conocen en la técnica e incluyen extracción con disolvente, destilación secundaria, extracción con ácido o base, filtración, percolación y similares.

Los aceites rerrefinados también se conocen como aceites recuperados o reprocesados, y se obtienen mediante procesos similares a aquellos que se usan para obtener aceites refinados y, a menudo, se procesan adicionalmente mediante técnicas dirigidas a la eliminación de aditivos usados y productos de descomposición del aceite.

Los aceites naturales útiles para hacer los lubricantes de la invención incluyen aceites animales, aceites vegetales (por ejemplo, aceite de ricino), aceites lubricantes minerales, tales como aceites de petróleo líquidos y aceites lubricantes minerales tratados con disolvente o tratados con ácido de los tipos parafínico, nafténico o parafíniconafténico mixto y aceites que se derivan del carbón o esquisto o mezclas de los mismos.

Los aceites lubricantes sintéticos son útiles e incluyen aceites de hidrocarburos, tales como olefinas polimerizadas e interpolimerizadas (por ejemplo, polibutilenos, polipropilenos, copolímeros de propileno-isobutileno); poli(1-hexenos), poli(1-octenos), poli(1-decenos), y mezclas de las mismas; alquilbencenos (por ejemplo, dodecilbencenos, tetradecilbencenos, dinonilbencenos, di-(2-etilhexil)-bencenos; polifenilos (por ejemplo, bifenilos, terfenilos, polifenilos alquilados); difenilalcanos, difenilalcanos alquilados, difeniléteres alquilados y difenilsulfuros alquilados y los derivados, análogos y homólogos de los mismos o mezclas de los mismos.

Otros aceites lubricantes sintéticos incluyen poliolésteres (tales como Priolube®3970), diésteres, ésteres líquidos de ácidos que contienen fósforo (por ejemplo, tricresilfosfato, trioctilfosfato, y el dietiléster del ácido decanofosfónico), o tetrahidrofuranos poliméricos. Los aceites sintéticos pueden producirse mediante reacciones de Fischer-Tropsch y típicamente pueden ser hidrocarburos o ceras hidroisomerizados de Fischer-Tropsch. En una modalidad los aceites pueden prepararse mediante un procedimiento de síntesis de gas a líquido (GTL) de Fischer-Tropsch así como también otros aceites de gas a líquido (GTL).

Los aceites base de GTL incluyen aceites base que se obtienen mediante uno o más tipos posibles de procesos de GTL, típicamente un proceso Fischer-Tropsch. El proceso de GTL toma gas natural, predominantemente metano, y lo convierte químicamente en gas de síntesis, o sintegas. Alternativamente, el carbón sólido también se puede convertir en gas de síntesis. El gas de síntesis contiene principalmente monóxido de carbono (CO) e hidrógeno (H2), los cuales en su mayor parte posteriormente se convierten químicamente en parafinas mediante un proceso catalítico de Fischer-Tropsch. Estas parafinas tendrán un intervalo de pesos moleculares y mediante el uso de catalizadores se pueden hidroisomerizar para producir una variedad de aceites base. Los aceites base de GTL tienen un carácter altamente parafínico, típicamente más de 90 % de saturados. De estos parafínicos, las especies parafínicas no cíclicas predominan sobre las especies parafínicas cíclicas. Por ejemplo, los aceites base de GTL típicamente comprenden más de 60 % en peso, o más de 80 % en peso, o más de 90 % en peso de especies parafínicas no cíclicas. Los aceites base de GTL tienen típicamente una viscosidad cinemática a 100 °C de entre 2 cSt y 50 cSt, o de 3 cSt a 50 cSt, o de 3,5 cSt a 30 cSt. El GTL ejemplificado en este ejemplo tiene una viscosidad cinemática a 100 °C de aproximadamente 4,1 cSt. Asimismo, los aceites base de GTL se caracterizan típicamente por tener un índice de viscosidad (IV, consultar ASTM D2270) de 80 o más, o de 100 o más, o de 120 o más. El GTL ejemplificado en este ejemplo tiene un IV de 129. Típicamente, los fluidos base de GTL tienen efectivamente cero contenido de azufre y nitrógeno, generalmente menos de 5 ppm de cada uno de estos elementos. Los aceites base de GTL son aceites del Grupo III, según la clasificación del Instituto Americano del Petróleo (API).

Los aceites de viscosidad lubricante pueden definirse también como se especifica en las Directrices de Intercambiabilidad de Aceites Base del Instituto Americano del Petróleo (API). Los cinco grupos de aceites base son los siguientes: Grupo I (contenido de azufre >0,03 % en peso y/o <90 % en peso de saturados, índice de viscosidad de 80 a menos de 120); Grupo II (contenido de azufre <0,03 % en peso y >90 % en peso de saturados, índice de viscosidad de 80 a menos de 120); Grupo III (contenido de azufre <0,03 % en peso y >90 % en peso de saturados, índice de viscosidad >120); Grupo IV (todas las polialfaolefinas (PAO)); y Grupo V (todos los otros no incluidos en los Grupos I, II, III o IV). El aceite de viscosidad lubricante también puede ser un aceite base del Grupo API II+, término que se refiere a un aceite base del Grupo II que tiene un índice de viscosidad de más de o igual a 110 y de menos de 120, como se describe en la publicación SAE "Design Practice: Passenger Car Automatic Transmissions", cuarta Edición, AE-29, 2012, páginas 12-9, así como también en el documento US 8,216,448, columna 1 línea 57.

El aceite de viscosidad lubricante puede ser un aceite del Grupo API IV, o mezclas de los mismos, es decir, una polialfaolefina. Los aceites base de polialfaolefina (PAO), y su fabricación, son generalmente bien conocidos. Con respecto a las PAO, los aceites base de PAO se pueden derivar de alfaolefinas lineales de C2 a C32, preferiblemente de C4 a C16. Las materias primas particularmente preferidas para PAO son 1-octeno, 1-deceno, 1-dodeceno y 1-tetradeceno. La polialfaolefina se puede preparar mediante procesos catalizados por metaloceno o a partir de un proceso sin metaloceno. El PAO ejemplificado en este ejemplo tiene una viscosidad cinemática a 100 °C de aproximadamente 3,96 cSt y un IV de 101.

El aceite de viscosidad lubricante puede comprender un aceite del Grupo API II, Grupo III, Grupo IV, Grupo V o mezclas de los mismos.

En una modalidad, el aceite de viscosidad lubricante es un aceite del Grupo API II, Grupo II+, Grupo III, Grupo IV o mezclas de los mismos. En otra modalidad, el aceite de viscosidad lubricante es un aceite del Grupo API II, Grupo II+, Grupo III o mezclas de los mismos.

En una modalidad, el aceite de viscosidad lubricante es un aceite del Grupo II, Grupo III o Grupo IV, o mezclas de los mismos, que incluye opcionalmente un aceite de Gas a Líquido (Fischer-Tropsch).

La composición puede estar en la forma de un concentrado o un lubricante completamente formulado.

Si la composición está en la forma de un lubricante completamente formulado, típicamente el aceite de viscosidad lubricante, que incluye cualquier aceite diluyente presente en la composición, estará presente en una cantidad de 70 a 95 % en peso, o de 80 o 85 a 93 % en peso.

Si la composición lubricante de la invención está en la forma de un concentrado (el cual luego puede combinarse con aceite adicional para formar, total o parcialmente, un lubricante terminado), típicamente el aceite de viscosidad lubricante, que incluye cualquier aceite diluyente presente en la composición, estará presente en una cantidad de 0,1 % en peso a 40 % en peso o de 0,2 % en peso a 35 % en peso o de 0,4 % en peso a 30 % en peso o de 0,6 % en peso a 25 % en peso o de 0,1 % en peso a 15 % en peso o de 0,3 % en peso a 6 % en peso.

El componente antiespumante puede estar en una cantidad de al menos 50 ppm, o al menos 100 ppm, o de aproximadamente 50 ppm a aproximadamente 600 ppm, o de aproximadamente 50 a aproximadamente 500 ppm, o de 50 ppm a 450 ppm o 400 ppm de la composición general sobre una base libre de aceite. El resto de estas composiciones lubricantes puede ser uno o más aditivos adicionales como se describe a continuación y una cantidad importante de aceite de viscosidad lubricante que incluye cualquier aceite diluyente o material similar que se incorpora a la composición de uno o más de los componentes que se describen en la presente descripción. Por cantidad importante se entiende más del 50 % en peso con base en la composición.

Otros componentes pueden estar presentes en cantidades las cuales sean adecuadas para el uso final en el cual se empleará el lubricante. Los lubricantes para dispositivos de transmisión, tales como las transmisiones automáticas, tendrán típicamente su propio espectro de aditivos; similarmente, los lubricantes para aceites de motor (automóviles de pasajeros, o diésel de servicio pesado, o diésel marino, o motores pequeños de dos ciclos) tendrán cada uno sus aditivos característicos, así como también los lubricantes para aplicaciones industriales, tales como, para uso en sistemas hidráulicos, engranajes industriales, sistemas de compresores de gas o refrigeración, cuyos aditivos son bien conocidos por aquellos expertos en la técnica de lubricación de tales dispositivos. En general, las formulaciones de lubricantes pueden incluir opcionalmente cualquiera de los siguientes aditivos:

Dispersantes

Los dispersantes son bien conocidos en el campo de los lubricantes e incluyen principalmente lo que a veces se denomina como dispersantes "sin cenizas" debido a que (antes de mezclarlos en una composición lubricante) no contienen metales que forman cenizas y normalmente no aportan ningún metal que forme cenizas cuando se adicionan a un lubricante. Los dispersantes se caracterizan por un grupo polar que se une a una cadena de hidrocarburo de peso molecular relativamente alto.

Una clase de dispersante son las bases de Mannich. Estos son materiales los cuales se forman mediante la condensación de un fenol sustituido con alquilo de alto peso molecular, una poliamina de alquileno, y un aldehído tal como el formaldehído y se describen con más detalle en la patente U.S. 3,634,515. Otra clase de dispersante son los ésteres de alto peso molecular. Estos materiales son similares a los dispersantes de Mannich o las succinimidas que se describen a continuación, excepto que pueden verse como que se han preparado mediante la reacción de un agente acilante de hidrocarbilo y un alcohol alifático polihídrico, tal como glicerol, pentaeritritol o sorbitol. Tales materiales se describen con más detalle en la patente U.S. 3,381,022. Los ésteres de succinato aromático también se pueden preparar como se describe en la Publicación de patente de los Estados Unidos 2010/0286414. Otros dispersantes incluyen aditivos dispersantes poliméricos, los cuales generalmente son polímeros con base de hidrocarburos los cuales contienen funcionalidad polar para impartir características de dispersión al polímero.

En ciertas modalidades, el dispersante se prepara mediante un proceso que involucra la presencia de pequeñas cantidades de cloro u otro halógeno, como se describe en la patente U.S. 7,615,521 (ver, por ejemplo, columna 4, líneas 18-60 y ejemplo preparativo A). Tales dispersantes típicamente tienen algunas estructuras carbocíclicas en la unión del sustituyente hidrocarbilo al grupo "cabeza" ácido o amídico. En otras modalidades, el dispersante se prepara mediante un proceso térmico que involucra una reacción "ene", sin el uso de nada de cloro u otro halógeno, como se describe en la patente U.S. 7,615,521; los dispersantes que se hacen de esta manera a menudo se derivan de poliisobutileno con alto contenido de vinilideno (es decir, más de 50 % de vinilideno terminal) (ver de columna 4, línea 61 a columna 5, línea 30 y ejemplo preparativo B). Tales dispersantes típicamente no contienen las estructuras carbocíclicas que se describieron anteriormente en el punto de unión. En ciertas modalidades, el dispersante se prepara mediante polimerización catalizada por radicales libres de poliisobutileno con alto contenido de vinilideno con un agente acilante etilénicamente insaturado, como se describe en la patente de los Estados Unidos 8,067,347. Los dispersantes se pueden derivar, como la poliolefina, de poliisobutileno con alto contenido de vinilideno, es decir, que tienen más de 50, 70, o 75 % de grupos vinilideno terminales (isómeros a y P). En ciertas modalidades, se puede preparar un dispersante de succinimida mediante la ruta de alquilación directa. En otras modalidades, puede comprender una mezcla de dispersantes de alquilación directa y de la ruta del cloro.

Una clase preferida de dispersantes son los dispersantes carboxílicos. Los dispersantes carboxílicos incluyen dispersantes con base succínica, los cuales son el producto de reacción de un agente acilante succínico sustituido con hidrocarbilo con un hidroxicompuesto orgánico o, en ciertas modalidades, una amina que contiene al menos un hidrógeno unido a un átomo de nitrógeno, o una mezcla de dicho hidroxicompuesto y amina. El término "agente acilante succínico" se refiere a un ácido succínico sustituido con hidrocarburo o compuesto que produce de ácido succínico. Tales materiales incluyen típicamente ácidos succínicos sustituidos con hidrocarbilo, anhídridos, ésteres (que incluyen semiésteres) y haluros. Los dispersantes de succinimida se describen más completamente en las patentes U.S. 4,234,435 y 3,172,892.

Los dispersantes con base succínica tienen una amplia variedad de estructuras químicas, que incluyen típicamente estructuras tales como

en donde cada R6 es independientemente un grupo hidrocarbilo, tal como un grupo derivado de poliolefina que tiene un Mn de 500 o 700 a 10 000. Típicamente, el grupo hidrocarbilo es un grupo alquilo, frecuentemente un grupo poliisobutilo con un peso molecular de 500 o 700 a 5000, o en otra modalidad, de 1500 o 2000 a 5000. Expresado alternativamente, los grupos R6 pueden contener de 40 a 500 átomos de carbono y en ciertas modalidades al menos 50, por ejemplo, de 50 a 300 átomos de carbono, tales como átomos de carbono alifáticos. Cada grupo R6 puede contener uno o más grupos reactivos, por ejemplo, grupos succínicos. Los R7 son grupos alquenilo, comúnmente grupos -C2H4-. Tales moléculas se derivan comúnmente de la reacción de un agente acilante de alquenilo con una poliamina, y es posible una amplia variedad de enlaces entre los dos restos además de la estructura de imida simple que se mostró anteriormente, que incluyen una variedad de amidas y sales de amonio cuaternario. Asimismo, se contemplan una variedad de modos de unión de los grupos R6, que incluyen enlaces que implican estructuras cíclicas (anillo no aromático).

Las aminas las cuales reaccionan con los agentes acilantes succínicos para formar la composición dispersante carboxílica pueden ser monoaminas o poliaminas. Las poliaminas incluyen principalmente alquilenpoliaminas tales como etilenpoliaminas (es decir, poli(etilenamina)s), tales como etilendiamina, trietilentetramina, propilendiamina, decametilendiamina, octametilendiamina, di(heptametilen)triamina, tripropilentetramina, tetraetilenpentamina, trimetilendiamina, pentaetilenhexamina, di(-trimetilen)triamina. Los homólogos superiores tales como los que se obtienen mediante la condensación de dos o más de las alquilenaminas ilustradas anteriormente asimismo son útiles. Las tetraetilenpentaminas son particularmente útiles.

Las alquilenaminas sustituidas con hidroxialquilo, es decir, las alquilenaminas que tienen uno o más sustituyentes hidroxialquilo en los átomos de nitrógeno, asimismo son útiles, al igual que los homólogos superiores que se obtienen mediante condensación de las alquilenaminas ilustradas anteriormente o las alquilenaminas sustituidas con hidroxialquilo a través de radicales amino o a través de radicales hidroxi.

En una modalidad, el dispersante puede estar presente como un solo dispersante. En una modalidad, el dispersante puede estar presente como una mezcla de dos o tres dispersantes diferentes, en donde al menos uno puede ser un dispersante de succinimida.

El dispersante de succinimida puede ser un derivado de una amina aromática, una poliamina aromática, o mezclas de los mismos. La amina aromática puede ser 4-aminodifenilamina (ADPA) (también conocida como N-fenilfenilendiamina), derivados de ADPA (como se describe en las publicaciones de patentes de los Estados Unidos 2011/0306528 y 2010/0298185), una nitroanilina, un aminocarbazol, una aminoindazolinona, una aminopirimidina, 4-(4-nitrofenilazo)anilina, o combinaciones de los mismos. En una modalidad, el dispersante es un derivado de una amina aromática en donde la amina aromática tiene al menos tres anillos aromáticos no continuos.

El dispersante de succinimida puede ser un derivado de una poliéteramina o poliéterpoliamina. Los compuestos de poliéteramina típicos contienen al menos una unidad de éter y la cadena terminará con al menos un resto de amina. Las poliéterpoliaminas pueden basarse en polímeros derivados de epóxidos de C2-C6 tales como óxido de etileno, óxido de propileno, y óxido de butileno. Los ejemplos de poliéterpoliaminas se venden bajo la marca Jeffamine® y están disponibles comercialmente en Hunstman Corporation ubicada en Houston, Texas.

Los dispersantes postratados también pueden ser parte de la tecnología descrita. Generalmente se obtienen al reaccionar dispersantes carboxílicos, de amina o de Mannich con reactivos tales como urea, tiourea, disulfuro de carbono, aldehídos, cetonas, ácidos carboxílicos, anhídridos succínicos sustituidos con hidrocarburos, nitrilos, epóxidos, compuestos de boro tales como el ácido bórico (para dar "dispersantes borados"), compuestos de fósforo tales como ácidos o anhídridos de fósforo, o 2,5-dimercaptotiadiazol (DMTD). Los dispersantes de amina son productos de reacción de haluros y aminas alifáticos o alicíclicos de peso molecular relativamente alto, tales como polialquilenpoliaminas. Los ejemplos de los mismos se describen en las patentes US Números 3,275,554, 3,438,757, 3,454,555, y 3,565,804. En ciertas modalidades, uno o más de los dispersantes individuales pueden postratarse con boro o DMTD o tanto con boro como DMTD. Los materiales ilustrativos de estos tipos se describen en las siguientes patentes US: 3,200,107, 3,282,955, 3,367,943, 3,513,093, 3,639,242, 3,649,659, 3,442,808, 3,455,832, 3,579,450, 3,600,372, 3,702,757, y 3,708,422.

La cantidad del dispersante en un lubricante completamente formulado, si está presente, será típicamente de 0,05 o 0,5 a 10 por ciento en peso, o de 1 a 8 por ciento en peso, o de 3 a 7 por ciento en peso o de 2 a 5 por ciento en peso. Su concentración en un concentrado se elevará correspondientemente, por ejemplo, de 5 a 80 por ciento en peso.

Detergentes

Los detergentes son generalmente sales de ácidos orgánicos, las cuales a menudo están sobrebasificadas. Las sales metálicas sobrebasificadas de ácidos orgánicos son ampliamente conocidas por aquellos expertos en la técnica y generalmente incluyen sales metálicas en donde la cantidad de metal presente supera la cantidad estequiométrica. Se dice que tales sales tienen niveles de conversión en exceso de 100 % (es decir, comprenden más de 100 % de la cantidad teórica de metal necesaria para convertir el ácido en su sal "normal" o "neutra"). Se denominan comúnmente como sales sobrebasificadas, hiperbasificadas o superbasificadas y usualmente son sales de ácidos orgánicos de azufre, ácidos orgánicos de fósforo, ácidos carboxílicos, fenoles o mezclas de dos o más de cualquiera de estos. Como se daría cuenta un experto, también se pueden usar mezclas de tales sales sobrebasificadas.

Las composiciones sobrebasificadas se pueden preparar en base a una variedad de materiales ácidos orgánicos bien conocidos que incluyen ácidos sulfónicos, ácidos carboxílicos (que incluyen ácidos salicílicos sustituidos), fenoles, ácidos fosfónicos, saligeninas, salixaratos, y mezclas de cualquiera de dos o más de estos. Estos materiales y métodos para sobrebasificarlos son bien conocidos de numerosas patentes US.

Los compuestos metálicos básicamente reactivos que se usan para hacer estas sales sobrebasificadas son usualmente un compuesto de metal alcalino o alcalinotérreo, aunque se pueden usar otros compuestos metálicos básicamente reactivos. Usualmente se usan compuestos de Ca, Ba, Mg, Na y Li, tales como sus hidróxidos y alcóxidos de alcanoles inferiores. Las sales sobrebasificadas que contienen una mezcla de iones de dos o más de estos metales pueden usarse en la presente invención.

Los materiales sobrebasificados se preparan generalmente al reaccionar un material ácido (típicamente un ácido inorgánico o ácido carboxílico inferior, tal como dióxido de carbono) con una mezcla que comprende un compuesto orgánico ácido, un medio de reacción que comprende al menos un disolvente orgánico inerte (aceite mineral, nafta, tolueno, xileno, etc.) para dicho material orgánico ácido, un exceso estequiométrico de una base metálica y un promotor. El compuesto orgánico ácido será, en el presente ejemplo, el derivado de saligenina que se describió anteriormente.

El material ácido que se usó en la preparación del material sobrebasificado puede ser un líquido tal como ácido fórmico, ácido acético, ácido nítrico, o ácido sulfúrico. El ácido acético es particularmente útil. También se pueden usar materiales ácidos inorgánicos, tales como HCl, SO2, SO3, CO2, o H2S, por ejemplo, CO2 o mezclas de los mismos, por ejemplo, mezclas de CO2 y ácido acético.

Las patentes que describen específicamente técnicas para hacer sales básicas de compuestos orgánicos ácidos generalmente incluyen las patentes U.S. 2,501,731; 2,616,905; 2,616,911; 2,616,925; 2,777,874; 3,256,186; 3,384,585; 3,365,396; 3,320,162; 3,318,809; 3,488,284; y 3,629,109. Los derivados de saligenina sobrebasificados se describen en la Publicación PCT WO 2004/048503; los salixaratos sobrebasificados se describen en la publicación PCT WO 03/018728.

Los sulfonatos sobrebasificados típicamente tienen un TBN de 250 a 600 o de 300 a 500. Los detergentes sobrebasificados se conocen en la técnica. En una modalidad, el detergente de sulfonato puede ser un detergente de alquilbencenosulfonato predominantemente lineal que tiene una relación de metal de al menos 8 como se describe en los párrafos [0026] a [0037] de la solicitud de patente US 2005065045 (y concedida como US 7,407,919). Los alquilbencenos lineales pueden tener el anillo de benceno unido en cualquier lugar de la cadena lineal, usualmente en la posición 2, 3, o 4, o mezclas de las mismas. El detergente de alquilbencenosulfonato predominantemente lineal puede ser particularmente útil para ayudar a mejorar la economía de combustible. En una modalidad el detergente de sulfonato puede ser una sal metálica de uno o más compuestos de alquiltoluenosulfonato solubles en aceite como se describe en los párrafos [0046] a [0053] de la solicitud de patente US 2008/0119378.

En una modalidad, el detergente de sulfonato puede ser un detergente de alquilbencenosulfonato ramificado. El alquilbencenosulfonato ramificado se puede preparar a partir de alfaolefinas isomerizadas, oligómeros de olefinas de bajo peso molecular, o combinaciones de los mismos. Los oligómeros preferidos incluyen tetrámeros, pentámeros, y hexámeros de propileno y butileno. En otras modalidades, el detergente de alquilbencenosulfonato se puede derivar de un alquilato de tolueno, es decir, el alquilbencenosulfonato tiene al menos dos grupos alquilo, al menos uno de los cuales es un grupo metilo, el otro es un grupo alquilo lineal o ramificado como se describió anteriormente.

En una modalidad, la composición lubricante comprende adicionalmente un fenato que no contiene azufre, o un fenato que contiene azufre, o mezclas de los mismos. Los fenatos que no contienen azufre y los fenatos que contienen azufre son conocidos en la técnica. El fenato que no contiene azufre, o el fenato que contiene azufre, puede ser neutro o sobrebasificado. Típicamente, un fenato que no contiene azufre, o un fenato que contiene azufre sobrebasificados tiene un índice básico total de 180 a 450 TBN y una relación de metal de 2 a 15, o de 3 a 10. Un fenato que no contiene azufre, o un fenato que contiene azufre neutros puede tener un TBN de 80 a menos de 180 y una relación de metal de 1 a menos de 2, o de 0,05 a menos de 2.

El fenato que no contiene azufre, o fenato que contiene azufre puede estar en la forma de un fenato de calcio o magnesio que no contiene azufre, o fenato que contiene azufre (típicamente fenato de calcio que no contiene azufre, o fenato que contiene azufre). Cuando está presente, el fenato que no contiene azufre, o el fenato que contiene azufre puede estar presente de 0,1 a 10 % en peso, o de 0,5 a 8 % en peso, o de 1 a 6 % en peso, o de 2,5 a 5,5 % en peso de la composición lubricante.

En una modalidad, la composición lubricante puede estar libre de un fenato sobrebasificado, y en una modalidad diferente la composición lubricante puede estar libre de un fenato no sobrebasificado. En otra modalidad, la composición lubricante puede estar libre de un detergente de fenato.

Los detergentes de fenato típicamente se derivan de p-hidrocarbilfenoles. Los alquilfenoles de este tipo pueden acoplarse con azufre y sobrebasificarse, acoplarse con aldehído y sobrebasificarse, o carboxilarse para formar detergentes salicilatos. Los alquilfenoles adecuados incluyen aquellos alquilados con oligómeros de propileno, es decir, tetrapropenilfenol (es decir, p-dodecilfenol o PDDP) y pentapropenilfenol. Otros alquilfenoles adecuados incluyen aquellos alquilados con alfaolefinas, alfaolefinas isomerizadas y poliolefinas como poliisobutileno. En una modalidad, la composición lubricante comprende menos de 0,2 % en peso, o menos de 0,1 % en peso, o incluso menos de 0,05 % en peso de un detergente de fenato que se deriva de PDDP. En una modalidad, la composición lubricante comprende un detergente de fenato que no se deriva de PDDP. En una modalidad, la composición lubricante comprende un detergente de fenato que se prepara a partir de PDDP en donde el detergente de fenato contiene menos de 1,0 por ciento en peso de PDDP sin reaccionar, o menos de 0,5 por ciento en peso de PDDP sin reaccionar, o sustancialmente libre de PDDP.

En una modalidad, la composición lubricante comprende adicionalmente un detergente de salicilato que puede ser neutro o sobrebasificado. Los salicilatos son conocidos en la técnica. El detergente de salicilato puede tener un TBN de 50 a 400, o de 150 a 350, y una relación de metal de 0,5 a 10, o de 0,6 a 2. Los detergentes de salicilato adecuados incluyen ácido salicílico alquilado, o ácido alquilsalicílico. El ácido alquilsalicílico se puede preparar mediante alquilación de ácido salicílico o mediante carbonilación de alquilfenol. Cuando se prepara ácido alquilsalicílico a partir de alquilfenol, el alquilfenol se selecciona de manera similar a los fenatos que se describieron anteriormente. En una modalidad, el alquilsalicilato de la invención incluye aquellos alquilados con oligómeros de propileno, es decir, tetrapropenilfenol (es decir, p-dodecilfenol o PDDP) y pentapropenilfenol. Otros alquilfenoles adecuados incluyen aquellos alquilados con alfaolefinas, alfaolefinas isomerizadas y poliolefinas como poliisobutileno. En una modalidad, la composición lubricante comprende un detergente de salicilato que se prepara a partir de PDDP en donde el detergente de fenato contiene menos de 1,0 por ciento en peso de PDDP sin reaccionar, o menos de 0,5 por ciento en peso de PDDP sin reaccionar, o sustancialmente libre de PDDP.

Cuando está presente, el salicilato puede estar presente de 0,01 a 10 % en peso, o de 0,1 a 6 % en peso, o de 0,2 a 5 % en peso, de 0,5 a 4 % en peso, o de 1 a 3 % en peso de la composición lubricante.

Los detergentes generalmente también se pueden borar mediante tratamiento con un agente de boración tal como ácido bórico. Las condiciones típicas incluyen calentar el detergente con ácido bórico de 100 a 150 °C, el número de equivalentes de ácido bórico es aproximadamente igual al número de equivalentes de metal en la sal. La patente U.S. núm. 3,929,650 describe complejos borados y su preparación.

La cantidad del componente detergente en un lubricante completamente formulado, si está presente, será típicamente de 0,01 a 15 por ciento en peso, de 0,5 a 10 por ciento en peso, tal como de 1 a 7 por ciento en peso, o de 1,2 a 4 por ciento en peso. Su concentración en un concentrado se elevará correspondientemente, por ejemplo, de 5 a 65 por ciento en peso.

Agentes antidesgaste - materiales que contienen fósforo

Las composiciones de la presente invención también pueden incluir al menos un ácido de fósforo, sal de ácido de fósforo, éster de ácido de fósforo o derivado del mismo, que incluyen los análogos que contienen azufre. Los ácidos de fósforo, sales, ésteres o derivados de los mismos incluyen ácido fosfórico, ácido fosforoso, ésteres de ácido fosforoso o sales de los mismos, fosfitos, amidas que contienen fósforo, ácidos o ésteres carboxílicos que contienen fósforo, éteres que contienen fósforo, y mezclas de los mismos.

En una modalidad, el ácido, éster o derivado de fósforo puede ser un ácido de fósforo orgánico o inorgánico, éster de ácido de fósforo, sal de ácido de fósforo, o un derivado de los mismos. Los ácidos de fósforo incluyen los ácidos fosfórico, fosfónico, fosfínico, y tiofosfórico, que incluyen ácido ditiofosfórico así como también los ácidos monotiofosfórico, tiofosfínico y tiofosfónico. Un grupo de compuestos de fósforo son las sales de monoalquilamina primaria de ácido alquilfosfórico, como se representan mediante la fórmula

donde R10, R12, R13 son grupos alquilo o hidrocarbilo o uno de R12 y R12 pueden ser H. Los materiales pueden ser una mezcla 1:1 de ésteres de ácido dialquil y monoalquilfosfórico. Los compuestos de este tipo se describen en la patente U.S. 5,354,484.

Otros materiales que contienen fósforo que pueden estar presentes incluyen dialquilfosfitos (a veces denominados como dialquilhidrógenofosfonatos) tales como dibutilfosfito. Sin embargo, otros materiales de fósforo incluyen triésteres de ácidos fosforotioicos sustituidos con hidroxi fosforilados y sales de amina de los mismos, así como también diésteres de ácido fosfórico sustituidos con hidroxi libres de azufre, di o triésteres de ácido fosfórico sustituidos con hidroxi fosforilados libres de azufre, y sales de amina de los mismos. Estos materiales se describen adicionalmente en la solicitud de patente de EE. UU. US 2008-0182770.

La composición de la invención puede incluir sales metálicas de un ácido de fósforo tales como sales metálicas de la fórmula

en donde R8 y R9 son independientemente grupos hidrocarbilo que contienen de 3 a 30 átomos de carbono que pueden obtenerse fácilmente mediante la reacción de pentasulfuro de fósforo (P2S3) y un alcohol o fenol para formar un ácido O,O-dihidrocarbilfosforoditioico que corresponde a la fórmula

El metal M, que tiene una valencia n, generalmente es aluminio, plomo, estaño, manganeso, cobalto, níquel, zinc o cobre, y en ciertas modalidades, zinc. Por lo tanto, el compuesto metálico básico puede ser óxido de zinc, y el compuesto metálico resultante se representa mediante la fórmula

Los grupos R8 y R9 son independientemente grupos hidrocarbilo que pueden estar libres de insaturación acetilénica y usualmente también etilénica. Son típicamente un grupo alquilo, cicloalquilo, aralquilo o alcarilo y tienen de 3 a 20 átomos de carbono, tal como de 3 a 16 átomos de carbono o hasta 13 átomos de carbono, por ejemplo, de 3 a 12 átomos de carbono. Los alcoholes los cuales reaccionan para proporcionar los grupos R8 y R9 pueden ser uno o más alcoholes primarios, uno o más alcoholes secundarios, una mezcla de alcohol secundario y alcohol primario. A menudo es deseable una mezcla de dos alcoholes secundarios, tales como isopropanol y 4-metil-2-pentanol.

Tales materiales a menudo se denominan como dialquilditiofosfatos de zinc o simplemente ditiofosfatos de zinc. Se conocen bien y están fácilmente disponibles para aquellos expertos en la técnica de la formulación de lubricantes. La cantidad de la sal metálica de un ácido de fósforo en un lubricante completamente formulado, si está presente, será típicamente de 0,01 a 6 por ciento en peso, de 0,1 a 5 por ciento en peso, tal como de 0,3 a 2 por ciento en peso, o de 0,5 a 1,5 por ciento en peso. Su concentración en un concentrado se elevará correspondientemente, por ejemplo, de 5 a 60 por ciento en peso.

Modificadores de fricción

Otro componente que se puede usar en la composición que se usa en la presente tecnología es un modificador de fricción. Los modificadores de fricción se conocen bien por aquellos expertos en la técnica. Se incluye una lista de modificadores de fricción que se pueden usar en las patentes U.S. 4,792,410, 5,395,539, 5,484,543 y 6,660,695. La patente U.S. 5,110,488 describe sales metálicas de ácidos grasos y especialmente sales de zinc útiles como modificadores de fricción. Una lista de modificadores de fricción que pueden usarse puede incluir: fosfitos grasos; aminas grasas alcoxiladas boradas; amidas de ácidos grasos; sales metálicas de ácidos grasos; epóxidos grasos; olefinas sulfuradas; epóxidos grasos borados; imidazolinas grasas; aminas grasas; productos de condensación de ácidos carboxílicos y polialquilenpoliaminas; ésteres de glicerol; sales metálicas de alquilsalicilatos; ésteres de glicerol borados; sales de amina de ácidos alquilfosfóricos; aminas grasas alcoxiladas; alcoholes etoxilados; oxazolinas; imidazolinas; hidroxialquilamidas; aminas terciarias polihidroxiladas; y mezclas de dos o más de los mismos.

Los representantes de cada uno de estos tipos de modificadores de fricción son conocidos y están disponibles comercialmente. Por ejemplo, los fosfitos grasos pueden ser generalmente de la fórmula (RO)2p Ho o (RO)(HO)PHO donde R puede ser un grupo alquilo o alquenilo de longitud suficiente para impartir solubilidad en aceite. Los fosfitos adecuados están disponibles comercialmente y se pueden sintetizar como se describe en la patente U.S. 4,752,416. Los epóxidos grasos borados que se pueden usar se describen en la patente Canadiense núm. 1,188,704. Estas composiciones que contienen boro solubles en aceite se pueden preparar al reaccionar una fuente de boro tal como ácido bórico o trióxido de boro con un epóxido graso el cual puede contener al menos 8 átomos de carbono. Los epóxidos grasos no borados también pueden ser útiles como modificadores de fricción suplementarios.

Las aminas boradas que se pueden usar se describen en la patente U.S. 4,622,158. Los modificadores de fricción de amina borada (que incluyen las aminas grasas alcoxiladas boradas) pueden prepararse mediante la reacción de un compuesto de boro, como se describió anteriormente, con las aminas correspondientes, que incluyen las aminas grasas simples y las aminas terciarias que contienen hidroxi. Las aminas útiles para preparar las aminas boradas pueden incluir aminas grasas alcoxiladas comerciales conocidas por la marca comercial "ETHOMEEN" y disponibles en Akzo Nobel, tales como bis[2-hidroxietil]-cocoamina, polioxietilen[10]cocoamina, bis[2-hidroxietil]sojaamina, bis[2 hidroxietil]-seboamina, polioxietilen-[5]seboamina, bis[2-hidroxietil]oleilamina, bis[2-hidroxietil]octadecilamina, y polioxietilen[15]octadecilamina. Tales aminas se describen en la patente U.S. 4,741,848.

Las aminas grasas alcoxiladas y las propias aminas grasas (tales como oleilamina) pueden ser útiles como modificadores de la fricción. Estas aminas están disponibles comercialmente.

Tanto los ésteres de ácidos grasos borados como los no borados de glicerol pueden usarse como modificadores de la fricción. Los ésteres de ácidos grasos borados de glicerol se pueden preparar mediante la boración de un éster de ácidos grasos de glicerol con una fuente de boro tal como ácido bórico. Los propios ésteres de ácidos grasos de glicerol se pueden preparar mediante una variedad de métodos bien conocidos en la técnica. Muchos de estos ésteres, tales como monooleato de glicerol y el sebato de glicerol, se fabrican a una escala comercial. Los monooleatos de glicerol comerciales pueden contener una mezcla de 45 % a 55 % en peso de monoéster y de 55 % a 45 % en peso de diéster.

Pueden usarse ácidos grasos en la preparación de los ésteres de glicerol anteriores; también pueden usarse para preparar sus sales metálicas, amidas, e imidazolinas, cualquiera de las cuales también puede usarse como modificadores de fricción. Los ácidos grasos pueden contener de 6 a 24 átomos de carbono, o de 8 a 18 átomos de carbono. Un ácido útil puede ser el ácido oleico.

Las amidas de ácidos grasos pueden ser aquellas que se preparan mediante condensación con amoníaco o con aminas primarias o secundarias tales como dietilamina y dietanolamina. Las imidazolinas grasas pueden incluir el producto de condensación cíclica de un ácido con una diamina o poliamina tal como una polietilenpoliamina. En una modalidad, el modificador de fricción puede ser el producto de condensación de un ácido graso de C8 a C24 con una polialquilenpoliamina, por ejemplo, el producto de ácido isoesteárico con tetraetilenpentamina. Los productos de condensación de ácidos carboxílicos y polialquilenaminas pueden ser imidazolinas o amidas.

El ácido graso también puede estar presente como su sal metálica, por ejemplo, una sal de zinc. Estas sales de zinc pueden ser ácidas, neutras, o básicas (sobrebasificadas). Estas sales se pueden preparar a partir de la reacción de un reactivo que contiene zinc con un ácido carboxílico o una sal del mismo. Un método útil de preparación de estas sales es reaccionar óxido de zinc con un ácido carboxílico. Los ácidos carboxílicos útiles son aquellos que se describieron en la presente descripción anteriormente. Los ácidos carboxílicos adecuados incluyen aquellos de la fórmula RCOOH donde R es un radical hidrocarburo alifático o alicíclico. Entre estos están aquellos en donde R es un grupo graso, por ejemplo, estearilo, oleilo, linoleilo o palmitilo. También son adecuadas las sales de zinc en donde el zinc está presente en un exceso estequiométrico sobre la cantidad necesaria para preparar una sal neutra. Pueden usarse sales en donde el zinc está presente de 1,1 a 1,8 veces la cantidad estequiométrica, por ejemplo, de 1,3 a 1,6 veces la cantidad estequiométrica de zinc. Estos carboxilatos de zinc son conocidos en la técnica y se describen en la patente U.S. 3,367,869. Las sales metálicas también pueden incluir sales de calcio. Los ejemplos pueden incluir sales de calcio sobrebasificadas.

Las olefinas sulfuradas también son materiales comerciales bien conocidos que se usan como modificadores de fricción. Una olefina sulfurada adecuada es una la cual se prepara de acuerdo con las enseñanzas detalladas de las patentes U.S. 4,957,651 y 4,959,168. Allí se describe una mezcla cosulfurada de 2 o más reactivos que se seleccionan del grupo que consiste en al menos un éster de ácido graso de un alcohol polihídrico, al menos un ácido graso, al menos una olefina, y al menos un éster de ácido graso de un alcohol monohídrico. El componente olefínico puede ser una olefina alifática, la cual usualmente contendrá de 4 a 40 átomos de carbono. Las mezclas de estas olefinas están disponibles comercialmente. Los agentes sulfurantes útiles en el proceso de la presente invención incluyen azufre elemental, sulfuro de hidrógeno, haluro de azufre más sulfuro de sodio, y una mezcla de sulfuro de hidrógeno y azufre o dióxido de azufre.

Las sales metálicas de alquilsalicilatos incluyen calcio y otras sales de ácidos salicílicos sustituidos con alquilo de cadena larga (por ejemplo, de C12 a C16).

Las sales de amina de ácidos alquilfosfóricos incluyen sales de oleilo y otros ésteres de cadena larga de ácido fosfórico, con aminas tales como aminas primarias alifáticas terciarias, que se venden bajo el nombre comercial Primene™.

El ácido fosfórico a ochenta y cinco por ciento es un material adecuado para adicionar a las composiciones completamente formuladas para elevar las propiedades de fricción y se puede incluir a un nivel de 0,01-0,3 por ciento en peso con base en el peso de la composición, tal como de 0,03 a 0,2 o a 0,1 por ciento.

La cantidad de modificador de fricción, si está presente, puede ser de 0,01 a 10 o 5 por ciento en peso de la composición lubricante, de 0,1 a 2,5 por ciento en peso de la composición lubricante, tal como de 0,1 a 2,0, de 0,2 a 1,75, de 0,3 a 1,5 o de 0,4 a 1 por ciento. Sin embargo, en algunas modalidades, la cantidad de modificador de fricción está presente en menos de 0,2 por ciento o menos de 0,1 por ciento en peso, por ejemplo, de 0,01 a 0,1 por ciento.

Modificadores de Viscosidad

Otros aditivos pueden estar presentes en los lubricantes de la tecnología descrita. Un componente que se usa frecuentemente es un modificador de viscosidad. Los modificadores de viscosidad (VM) y los modificadores de viscosidad dispersantes (DVM) se conocen bien. Los ejemplos de VM y DVM pueden incluir polimetacrilatos, poliacrilatos, poliolefinas, copolímeros de estireno-éster maleico, y sustancias poliméricas similares que incluyen homopolímeros, copolímeros y copolímeros de injerto. Los DVM pueden comprender un polímero de metacrilato que contiene nitrógeno, por ejemplo, un polímero de metacrilato que contiene nitrógeno derivado de metilmetacrilato y dimetilaminopropilamina.

Los ejemplos de VM, DVM disponibles comercialmente y sus tipos de compuestos químicos pueden incluir los siguientes: poliisobutilenos (tales como Indopol™ de BP Amoco o Parapol™ de ExxonMobil); copolímeros de olefinas (tales como Lubrizol™ 7060, 7065, y 7067 de Lubrizol y Lucant™ HC-2000L y HC-600 de Mitsui); copolímeros de estireno hidrogenado-dieno (tales como Shellvis™ 40 y 50, de Shell y LZ® 7308, y 7318 de Lubrizol); copolímeros de estireno/maleato, los cuales son copolímeros dispersantes (tales como LZ® 3702 y 3715 de Lubrizol); polimetacrilatos, algunos de los cuales tienen propiedades dispersantes (tales como aquellos de la serie Viscoplex™ de RohMax, la serie Hitec™ de Afton, y LZ 7702™, LZ 7727™, LZ 7725™ y LZ 7720C™ de Lubrizol); polímeros de polimetacrilato injertados con olefina (tales como Viscoplex™ 2-500 y 2-600 de RohMax); y polímeros de estrella de poliisopreno hidrogenado (tales como Shellvis™ 200 y 260, de Shell). También se incluyen los polímeros Asteric™ de Lubrizol (polímeros de metacrilato con arquitectura radial o en estrella). Los modificadores de viscosidad que pueden usarse se describen en las patentes U.S. 5,157,088, 5,256,752 y 5,395,539. Los VM y/o DVM pueden usarse en el fluido funcional a una concentración de hasta 20 % o 60 % o 70 % en peso. Se pueden usar concentraciones de 0,1 a 12 %, de 0,1 a 4 %, de 0,2 a 3 %, de 1 a 12 % o de 3 a 10 % en peso.

Antioxidantes

Opcionalmente, se pueden incluir otros materiales en las composiciones de la presente tecnología, siempre que no sean incompatibles con los componentes requeridos o descripciones antes mencionados. Tales materiales incluyen antioxidantes (es decir, inhibidores de oxidación), que incluyen antioxidantes fenólicos impedidos, antioxidantes de aminas aromáticas secundarias tales como dinonildifenilamina, así como también tales variantes bien conocidas como monononildifenilamina y difenilaminas con otros sustituyentes alquilo tales como mono- o diocilo, antioxidantes fenólicos sulfurados, compuestos de cobre solubles en aceite, antioxidantes que contienen fósforo, y sulfuros, disulfuros, y polisulfuros orgánicos tales como tioéteres de 2-hidroxialquilo, alquilo o 1-t-dodeciltio-2-propanol o 4-carbobutoxi-ciclohexeno sulfurado u otros olefinas sulfuradas.

La cantidad de antioxidante, si está presente, puede ser de 0,01 a 5 o 3 por ciento en peso de la composición lubricante, o de 0,3 a 1,2 por ciento en peso de la composición lubricante, tal como de 0,5 a 1,2, de 0,6 a 1,0 o de 0,7 a 0,9 o de 0,15 a 4,5, o de 0,2 a 4, por ciento en peso.

Otros aditivos

Las composiciones de la presente invención también pueden incluir, o excluir, cantidades convencionales de otros componentes los cuales se encuentran comúnmente en las composiciones lubricantes.

También se pueden incluir inhibidores de la corrosión o desactivadores de metales tales como toliltriazol y dimercaptotiadiazol y derivados solubles en aceite de tales materiales. Estos incluyen derivados de benzotriazol (típicamente toliltriazol), 1,2,4-triazol, bencimidazol, 2-alquilditiobencimidazol o 2-alquilditiobenzotiazol, 1-amino-2-propanol, un derivado de dimercaptotiadiazol, octanoato de octilamina, productos de condensación de ácido o anhídrido dodecenilsuccínico y/o un ácido graso tal como ácido oleico con una poliamina.

Otros componentes opcionales incluyen aditivos de acondicionamiento de sellos adicionales, tales como isodecilsulfolano o ésteres de ftalato, los cuales se diseñan para mantener los sellos flexibles.

Otros materiales son agentes antidesgaste tales como el adipato de tridecilo, y diversos derivados de cadena larga de ácidos hidroxicarboxílicos, tales como tartratos, tartramidas, tartrimidas, y citratos como se describe en la solicitud US 2006-0183647. Estos materiales opcionales son conocidos por aquellos expertos en la técnica y generalmente están disponibles comercialmente. Sin embargo, otros agentes antidesgaste disponibles comercialmente incluyen dimercaptotiadizoles y sus derivados, los cuales se describen con mayor detalle en la solicitud de patente europea 761,805 publicada.

También se pueden incluir materiales conocidos tales como tintes desemulsionantes, agentes fluidificantes, agentes enmascaradores de olores, y agentes antiespumantes. Los desemulsionantes incluyen trialquilfosfatos, y diversos polímeros y copolímeros de etilenglicol, óxido de etileno, óxido de propileno, o mezclas de los mismos diferentes del poliéter acilado no terminado en hidroxi de la tecnología descrita. Los agentes antiespumantes que se usan para reducir o prevenir la formación de espuma estable incluyen siliconas o polímeros orgánicos. Los ejemplos de estas y composiciones antiespumantes adicionales se describen en "Foam Control Agents", por Henry T. Kerner (Noyes Data Corporation, 1976), páginas 125-162. Los inhibidores de espuma que pueden ser útiles en las composiciones de la tecnología descrita incluyen polisiloxanos, copolímeros de acrilato de etilo y acrilato de 2-etilhexilo y opcionalmente acetato de vinilo; desemulsionantes que incluyen polisiloxanos fluorados, trialquilfosfatos, polietilenglicoles, óxidos de polietileno, óxidos de polipropileno y polímeros de (óxido de etileno-óxido de propileno). También pueden incluirse agentes de presión extrema, hidrocarburos alifáticos clorados; compuestos que contienen boro que incluyen ésteres de borato orgánico y sales de borato orgánico; y compuestos de molibdeno. Los agentes de presión extrema (EP) incluyen agentes e P que contienen azufre y cloroazufre, agentes EP de hidrocarburos clorados y agentes EP de fósforo. Los ejemplos de tales agentes EP incluyen cera clorada; olefinas sulfuradas (tales como isobutileno sulfurado), sulfuros y polisulfuros orgánicos tales como disulfuro de dibencilo, disulfuro de bis-(clorobencilo), tetrasulfuro de dibutilo, éster metílico sulfurado de ácido oleico, alquilfenol sulfurado, dipenteno sulfurado, terpeno sulfurado, y aductos Diels-Alder sulfurados; hidrocarburos fosfosulfurados tales como el producto de reacción del sulfuro de fósforo con trementina u oleato de metilo; ésteres de fósforo tales como los fosfitos de dihidrocarburo y trihidrocarburo, por ejemplo, fosfito de dibutilo, fosfito de diheptilo, fosfito de diciclohexilo, fosfito de pentilfenilo; fosfito de dipentilfenilo, fosfito de tridecilo, fosfito de diestearilo y fosfito de fenol sustituido con polipropileno; tiocarbamatos metálicos tales como dioctilditiocarbamato de zinc y heptilfenoldiácido de bario; sales de amina de ácidos o derivados de alquil y dialquilfosfórico que incluyen, por ejemplo, la sal de amina de un producto de reacción de un ácido dialquilditiofosfórico con óxido de propileno y posteriormente seguido de una reacción adicional con P2O5; y mezclas de los mismos (como se describe en el documento US 3,197,405). Los polisulfuros se caracterizan generalmente por tener enlaces azufre-azufre. Típicamente, los enlaces tienen de aproximadamente 2 a aproximadamente 8 átomos de azufre, o de aproximadamente 2 a aproximadamente 6 átomos de azufre, o de aproximadamente 2 a aproximadamente 4 átomos de azufre. En una modalidad, el polisulfuro contiene al menos aproximadamente 20 % en peso, o al menos aproximadamente 30 % en peso de las moléculas de polisulfuro contienen tres o más átomos de azufre. En una modalidad, al menos aproximadamente 50 % en peso de las moléculas de polisulfuro son una mezcla de tri- o tetrasulfuros. En otras modalidades, al menos aproximadamente 55 % en peso, o al menos aproximadamente 60 % en peso de las moléculas de polisulfuro son una mezcla de tri- o tetrasulfuros. En una modalidad, hasta aproximadamente 90 % en peso de las moléculas de polisulfuro son una mezcla de tri- o tetrasulfuros. En otras modalidades, hasta aproximadamente 80% en peso de las moléculas de polisulfuro son una mezcla de tri- o tetrasulfuros. El polisulfuro en otras modalidades contiene de aproximadamente 0 % en peso a aproximadamente 20 % en peso, o de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 10 % en peso de un penta- o polisulfuro superior. En una modalidad, el polisulfuro contiene menos de aproximadamente 30 % en peso o menos de aproximadamente 40 % en peso de un disulfuro en el polisulfuro. El polisulfuro típicamente proporciona de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 5 % en peso, o de aproximadamente 1 a aproximadamente 3 % en peso, de azufre a la composición lubricante.

Los depresores del punto de fluidez son un tipo de aditivo particularmente útil, que a menudo se incluye en los aceites lubricantes que se describen en la presente descripción, que usualmente comprenden sustancias tales como polimetacrilatos, polímeros a base de estireno, alquilfenoles reticulados, o alquilnaftalenos. Ver por ejemplo, página 8 de "Lubricant Additives" por C. V. Smalheer y R. Kennedy Smith (Lesius-Hiles Company Publishers, Cleveland, Ohio, 1967)). Los depresores del punto de fluidez que pueden ser útiles en las composiciones de la tecnología descrita incluyen también polialfaolefinas, copolímeros de ésteres de anhídrido maleico-estireno, poliacrilatos o poliacrilamidas.

También se pueden incluir antioxidantes adicionales, típicamente del tipo de amina aromática o fenol impedido. Estos y otros aditivos los cuales pueden usarse en combinación con la presente invención se describen con mayor detalle en la patente U.S. 4,582,618 (columna 14, línea 52 a columna 17, línea 16, incluidas).

Composición lubricante para un motor

En una modalidad, la composición de la invención es para un motor de combustión interna, es decir, un lubricante de cárter.

El motor de combustión interna puede comprender una superficie de acero, por ejemplo, en un orificio de cilindro, un bloque de cilindros o un anillo de pistón. El motor de combustión interna puede ser un motor de combustión interna de motocicleta, un automóvil de pasajeros, un motor diésel de servicio pesado o un diésel marino de 2 tiempos o 4 tiempos.

La composición lubricante puede tener al menos uno de: (i) un contenido de azufre de hasta e incluido 0,5 % en peso, menos de 0,5 % en peso o de 0,1 a 0,4 % en peso; (ii) un contenido de fósforo de hasta e incluido 0,15 % en peso, menos de 1,5 % en peso o de 0,01 o 0,03 a 0,08, 0,10 o 0,12 % en peso; y (iii) un contenido de cenizas sulfatadas de 0,5 % en peso a 1,1 o 1,5 % en peso de la composición lubricante.

En una modalidad, el aceite de viscosidad lubricante es un aceite base del Grupo II, Grupo III, o Grupo IV, o mezcla de los mismos, que incluye opcionalmente un aceite base de Gas a Líquido (Fischer-Tropsch).

Un lubricante de cárter típico puede contener un aceite de viscosidad lubricante, por ejemplo, un aceite mineral del Grupo I, Grupo II, Grupo III o combinaciones de los mismos, con una viscosidad cinemática de 3,6 a 7,5 mm2/s, o de 3,8 a 5,6 mm2/s, o de 4,0 a 4,8 mm2/s.

La composición lubricante de motor puede incluir adicionalmente otros aditivos, por ejemplo, que se seleccionan de aquellos que se describen anteriormente, en las cantidades indicadas anteriormente. En una modalidad, la tecnología descrita proporciona una composición lubricante que comprende adicionalmente al menos uno de un detergente sobrebasificado (que incluye, por ejemplo, sulfonatos y fenatos sobrebasificados), un agente antidesgaste, un antioxidante (que incluye, por ejemplo, antioxidantes fenólicos y amínicos), un modificador de fricción, un inhibidor de corrosión, un dispersante (típicamente un dispersante de poliisobutilensuccinimida), un modificador de viscosidad dispersante, un modificador de viscosidad (típicamente un copolímero de olefina tal como un copolímero de etileno-propileno), o mezclas de los mismos. En una modalidad, la tecnología descrita proporciona una composición lubricante que comprende adicionalmente un detergente sobrebasificado, un agente antidesgaste, un antioxidante, un modificador de fricción y un inhibidor de corrosión.

Los detergentes sobrebasificados adecuados se describen en la sección "Detergentes" anterior. La composición lubricante de aceite de motor de la invención puede comprender un detergente sobrebasificado que se elige de fenatos que no contienen azufre, fenatos que contienen azufre, sulfonatos, salixaratos, salicilatos y mezclas de los mismos, o equivalentes borados y mezcla de equivalentes borados de los mismos. El detergente sobrebasificado puede estar presente de 0 % en peso a 15 % en peso, o de 0,1 % en peso a 10 % en peso, o de 0,2 % en peso a 8 % en peso, o de 0,2 % en peso a 3 % en peso. Por ejemplo, en un motor diésel de servicio pesado, el detergente puede estar presente de 2 % en peso a 3 % en peso de la composición lubricante. Para un motor de un automóvil de pasajeros, el detergente puede estar presente de 0,2 % en peso a 1 % en peso de la composición lubricante. En una modalidad, una composición lubricante para motores comprende adicionalmente al menos un detergente sobrebasificado con una relación de metal de al menos 3, o al menos 8, o al menos 15.

En una modalidad, una composición lubricante para motores puede ser una composición lubricante que comprende adicionalmente al menos un agente antidesgaste. Los agentes antidesgaste adecuados se describen en la sección "Agentes Antidesgaste" anterior e incluyen compuestos de titanio, derivados de ácido tartárico tales como ésteres de tartrato, amidas o tartrimidas, derivados de ácido málico, derivados de ácido cítrico, derivados de ácido glicólico, sales de aminas solubles en aceite de compuestos de fósforo, olefinas sulfuradas, dihidrocarbilditiofosfatos metálicos (tales como dialquilditiofosfatos de zinc), fosfitos (tales como fosfito de dibutilo), fosfonatos, compuestos que contienen tiocarbamato, tales como ésteres de tiocarbamato, amidas de tiocarbamato, éteres tiocarbámicos, tiocarbamatos acoplados con alquileno, y disulfuros de bis(S-alquilditiocarbamilo). El agente antidesgaste puede ser un agente antidesgaste que contiene fósforo. Típicamente el agente antidesgaste que contiene fósforo puede ser un dialquilditiofosfato de zinc, un fosfito, un fosfato, un fosfonato, y una sal de fosfato de amonio, o mezclas de los mismos. Los dialquilditiofosfatos de zinc se conocen en la técnica. El agente antidesgaste puede estar presente de 0 % en peso a 6 o 3 % en peso, o de 0,1 % en peso a 1,5 % en peso, o de 0,5 % en peso a 0,9 % en peso de la composición lubricante.

La composición puede comprender un compuesto de molibdeno. El compuesto de molibdeno puede ser un agente antidesgaste o un antioxidante. El compuesto de molibdeno puede seleccionarse del grupo que consiste en dialquilditiofosfatos de molibdeno, ditiocarbamatos de molibdeno, sales de aminas de compuestos de molibdeno, y mezclas de los mismos. El compuesto de molibdeno puede proporcionar a la composición lubricante con de 0 a 1000 ppm, o de 5 a 1000 ppm, o de 10 a 750 ppm, de 5 ppm a 300 ppm, o de 20 ppm a 250 ppm de molibdeno.

Los antioxidantes adecuados se describieron anteriormente en "Antioxidantes". Los antioxidantes incluyen olefinas sulfuradas, diarilaminas, diarilaminas alquiladas, fenoles impedidos, compuestos de molibdeno (tales como ditiocarbamatos de molibdeno), hidroxiltioéteres, o mezclas de los mismos. En una modalidad, la composición lubricante incluye un antioxidante, o mezclas de estos. El antioxidante puede estar presente de 0 % en peso a 10 % en peso, o de 0,1 % en peso a 6 % en peso, o de 0,5 % en peso a 5 % en peso, o de 0,5 % en peso a 3 % en peso, o de 0,3 % en peso a 1,5 % en peso de la composición lubricante.

Los modificadores de fricción adecuados se describieron anteriormente en "Modificadores de Fricción". Los lubricantes de aceite de motor (es decir, los lubricantes del cárter) a menudo incluyen aditivos modificadores de fricción que reducen la fricción dinámica entre dos superficies, típicamente superficies de acero; esto se lleva a cabo en gran medida para mejorar la economía de combustible. Los aditivos de este tipo a menudo se denominan como "grasos" e incluyen ácidos, ésteres, amidas, imidas, aminas grasas y combinaciones de los mismos. Los ejemplos de aditivos reductores de fricción adecuados incluyen monooleato de glicerol, oleilamida, amina de sebo etoxilada, oleiltartrimida, alquilésteres grasos de ácido tartárico, oleilmalimida, alquilésteres grasos de ácido málico y combinaciones de los mismos. Alternativamente, se pueden usar aditivos de molibdeno para reducir la fricción y mejorar la economía de combustible. Los ejemplos de aditivos de molibdeno incluyen complejos dinucleares de ditiocarbamato de molibdeno, por ejemplo Sakuralube™ 525 disponible en Adeka corp.; complejos trinucleares de ditiocarbamato de molibdeno; aminas de molibdeno, por ejemplo Sakuralube™ 710 disponible en Adeka corp.; complejos mononucleares de ditiocarbamato de molibdeno; aditivos de éster/amida de molibdeno, por ejemplo Molyvan® 855 disponible en Vanderbilt Chemicals, LLC; dispersantes molibdatos; y combinaciones de los mismos.

Los inhibidores de corrosión útiles para una composición lubricante de motor se describieron anteriormente e incluyen aquellos que se describen en los párrafos de 5 a 8 del documento WO2006/047486, octanoato de octilamina, productos de condensación de ácido o anhídrido dodecenilsuccínico y un ácido graso tal como ácido oleico con una poliamina. En una modalidad, los inhibidores de corrosión incluyen el inhibidor de corrosión Synalox®.

El inhibidor de corrosión Synalox® puede ser un homopolímero o copolímero de óxido de propileno. El inhibidor de corrosión Synalox® se describe con más detalle en un folleto de producto con el Número de Formulario 118-01453­ 0702 AMS, que publicó The Dow Chemical Company. El folleto del producto se titula " SYNALOX Lubricants, High-Performance Polyglycols for Demanding Applications".

Los dispersantes adecuados se describen anteriormente en "Dispersantes". En una modalidad, la composición comprende un dispersante de succinimida y este puede ser un dispersante de succinimida borado o no borado.

Los modificadores de viscosidad y los modificadores de viscosidad dispersantes adecuados se describieron anteriormente en "Modificadores de Viscosidad". En una modalidad, la composición lubricante de la tecnología descrita comprende adicionalmente un modificador de viscosidad dispersante. El modificador de viscosidad dispersante puede estar presente de 0 a 10 % en peso, o de 0 % en peso a 5 % en peso, o de 0 % en peso a 4 % en peso, o de 0,05 % en peso a 2 % en peso, o de 0,2 % en peso a 1,2 % en peso de la composición lubricante.

La composición lubricante de motor también puede comprender un inhibidor de espuma, un depresor del punto de fluidez, un desemulsionante, un desactivador de metales o un agente adicional de acondicionamiento de sellos o mezclas de los mismos. Los candidatos adecuados se describieron anteriormente en "otros aditivos".

Una composición lubricante de motor en diferentes modalidades puede tener una composición como se describe en la siguiente tabla:

Tabla 1

Composición lubricante para un dispositivo de transmisión

En otra modalidad, la composición lubricante es adecuada para lubricar un dispositivo de transmisión tal como una transmisión manual, transmisión automática, eje, engranaje o árbol de transmisión. El dispositivo de transmisión puede estar en un vehículo todoterreno, tal como un tractor agrícola. Los vehículos todoterreno operan bajo condiciones más duras que los vehículos de carretera.

Una composición lubricante para un dispositivo de transmisión puede tener un contenido de azufre de más de 0,05 % en peso, o de 0,4 % en peso a 5 % en peso, o de 0,5 % en peso a 3 % en peso, de 0,8 % a 2,5 % en peso, de 1 % a 2 % en peso, de 0,075 % en peso a 0,5 % en peso, o de 0,1 % en peso a 0,25 % en peso de la composición lubricante.

Una composición lubricante para un dispositivo de transmisión puede tener un contenido de fósforo de 100 ppm a 5000 ppm, o de 200 ppm a 4750 ppm, de 300 ppm a 4500 ppm, o de 450 ppm a 4000 ppm. El contenido de fósforo puede ser de 400 a 2000 ppm, o de 400 a 1500 ppm, o de 500 a 1400 ppm, o de 400 a 900 ppm, o de 500 a 850 ppm o de 525 a 800 ppm.

La composición lubricante comprende un aceite de viscosidad lubricante, por ejemplo, como se describió anteriormente. En una modalidad, el aceite de viscosidad lubricante es un aceite base del Grupo II, Grupo III, o Grupo IV, o una mezcla de los mismos, que incluye opcionalmente un aceite base de Gas a Líquido (Fischer-Tropsch).

La composición lubricante de la transmisión puede incluir aditivos adicionales, por ejemplo, que se seleccionan de aquellos que se describieron anteriormente, en las cantidades indicadas anteriormente. En una modalidad, la composición lubricante comprende adicionalmente al menos uno de un agente antidesgaste, un modificador de viscosidad (típicamente un polimetacrilato que tiene una arquitectura lineal, de peine o de estrella), un detergente sobrebasificado (que incluye, por ejemplo, sulfonatos, fenatos y salicilatos sobrebasificados), un dispersante, un modificador de fricción, un antioxidante (que incluye, por ejemplo, antioxidantes fenólicos y amínicos), un modificador de viscosidad dispersante, y mezclas de los mismos. En una modalidad, la composición lubricante comprende adicionalmente un agente antidesgaste, un modificador de viscosidad y al menos uno de un dispersante y un detergente sobrebasificado. En esta modalidad, la composición lubricante puede comprender adicionalmente un modificador de fricción.

Los agentes antidesgaste adecuados se describieron anteriormente en "Agentes antidesgaste" e incluyen un agente antidesgaste de sal de amina de fósforo soluble en aceite tal como una sal de amina de un éster de ácido de fósforo o mezclas de los mismos. La sal de amina de un éster de ácido de fósforo incluye ésteres de ácido fosfórico y sales de amina de los mismos; ésteres de ácido dialquilditiofosfórico y sales de amina de los mismos; fosfitos; y sales de amina de ésteres, éteres y amidas carboxílicos que contienen fósforo; di o triésteres sustituidos con hidroxi de ácido fosfórico o tiofosfórico y sales de amina de los mismos; di o triésteres fosforilados sustituidos con hidroxi de ácido fosfórico o tiofosfórico y sales amínicas de los mismos; y mezclas de los mismos. La sal de amina de un éster de ácido de fósforo se puede usar sola o en combinación. En una modalidad, la sal de amina con fósforo soluble en aceite incluye compuestos de sal de amina parcial-sal metálica parcial o mezclas de los mismos. En una modalidad, el compuesto de fósforo incluye adicionalmente un átomo de azufre en la molécula. Los ejemplos del agente antidesgaste pueden incluir un compuesto de fósforo no iónico (típicamente compuestos que tienen átomos de fósforo con un estado de oxidación de 3 o 5). En una modalidad, la sal de amina del compuesto de fósforo puede estar libre de cenizas, es decir, libre de metales (antes de mezclarse con otros componentes). Las aminas las cuales pueden ser adecuadas para su uso como sal de amina incluyen aminas primarias, aminas secundarias, aminas terciarias, y mezclas de las mismas. Las aminas incluyen aquellas con al menos un grupo hidrocarbilo o, en ciertas modalidades, dos o tres grupos hidrocarbilo. Los grupos hidrocarbilo pueden contener de 2 a 30 átomos de carbono, o en otras modalidades de 8 a 26, o de 10 a 20, o de 13 a 19 átomos de carbono.

Los modificadores de viscosidad y los modificadores de viscosidad dispersantes adecuados se describieron anteriormente en "Modificadores de viscosidad". Los modificadores de viscosidad usualmente son polímeros, que incluyen poliisobutenos, ésteres de ácido polimetacrílico, polímeros de dieno, polialquilestirenos, copolímeros de estireno-anhídrido maleico esterificados, copolímeros de dieno conjugado-alquenilareno y poliolefinas. Los mejoradores de viscosidad multifuncionales, los cuales también tienen propiedades dispersantes y/o antioxidantes, se conocen y pueden usarse opcionalmente. La cantidad de modificador de viscosidad puede oscilar de 0,1 a 70 % en peso, o de 1 a 50 % en peso, o de 2 a 40 % en peso. En un aceite para engranajes de automóviles, por ejemplo, el modificador de viscosidad y/o el modificador de viscosidad dispersante pueden estar presentes en la composición lubricante en una cantidad de 5 a 60 % en peso, o de 5 a 50 % en peso, o de 5 a 40 % en peso, o de 5 a 30 % en peso, o de 5 a 20 % en peso. Típicamente, el modificador de viscosidad puede ser un polimetacrilato, o mezclas de los mismos.

Una composición lubricante de dispositivo de transmisión puede contener un detergente tal como se describió anteriormente en "Detergentes". Una composición lubricante de dispositivo de transmisión puede contener un detergente sobrebasificado que puede o no estar borado. Por ejemplo, la composición lubricante puede contener un detergente de sulfonato de magnesio o calcio sobrebasificado borado, o mezclas de los mismos. Los detergentes sobrebasificados adecuados se describen en la sección "Detergentes" anterior. La composición lubricante de la invención puede comprender un detergente sobrebasificado que se elige de fenatos que no contienen azufre, fenatos que contienen azufre, sulfonatos, salixaratos, salicilatos y mezclas de los mismos, o equivalentes borados y mezcla de equivalentes borados de los mismos. En un aceite para engranajes de automóviles, por ejemplo, el detergente puede estar presente en la composición lubricante en una cantidad de 0,05 a 1 % en peso, o de 0,1 a 0,9 % en peso. En un fluido de transmisión manual, por ejemplo, el detergente puede estar presente en la composición lubricante en una cantidad de al menos 0,1 %, por ejemplo, de 0,14 a 4 % en peso, o de 0,2 a 3,5 % en peso, o de 0,5 a 3 % en peso, o de 1 a 2 % en peso, o de 0,5 a 4 % en peso, o de 0,6 a 3,5 % en peso o, de 1 a 3 % en peso, o al menos 1 % en peso, por ejemplo, de 1,5 a 2,8 % en peso. En una modalidad, la composición puede comprender uno o más detergentes que contienen calcio. En esta modalidad, la cantidad total de calcio que proporciona(n) el(los) detergente(s) al lubricante puede ser de 0,03 a 1 % en peso, o de 0,1 a 0,6 % en peso, o de 0,2 a 0,5 % en peso.

Los dispersantes adecuados se describieron anteriormente en "Dispersantes". El dispersante puede ser un dispersante de succinimida. En una modalidad el dispersante de succinimida puede ser una alquenilsuccinimida de cadena larga N-sustituida. La alquenilsuccinimida de cadena larga puede incluir poliisobutilensuccinimida, en donde el poliisobutileno del cual se deriva tiene un peso molecular promedio en número en el intervalo de 350 a 5000, o de 500 a 3000, o de 750 a 1150. En una modalidad, el dispersante para un dispositivo de transmisión puede ser un dispersante postratado. El dispersante se puede postratar con dimercaptotiadiazol, opcionalmente en la presencia de uno o más de un compuesto de fósforo, un ácido dicarboxílico de un compuesto aromático, y un agente de boración. En un aceite para engranajes de automóviles, o en un fluido de transmisión manual, por ejemplo, el dispersante puede estar presente en la composición lubricante en una cantidad de al menos 0,1 % en peso, o al menos 0,3 % en peso, o al menos 0,5 % en peso y a lo sumo 5 % en peso o 4 % en peso o 3 % en peso o 2 % en peso.

Los modificadores de fricción adecuados se describieron anteriormente en "Modificadores de Fricción". Los modificadores de fricción adecuados incluyen:

una amida, o tioamida, que se representa mediante la fórmula R3C(X)NR1R2 donde X es O o S y R1 y R2 son cada uno independientemente grupos hidrocarbilo de al menos 6 (o de 8 a 24 o de 10 a 18) átomos de carbono y R3 es un grupo hidroxialquilo de 1 a 6 átomos de carbono o un grupo que se forma por la condensación del grupo hidroxialquilo, a través de un grupo hidroxilo del mismo, con un agente acilante;

una amina terciaria que se representa mediante la fórmula R4R5NR 6 en donde R4 y R5 son cada uno independientemente grupos alquilo de al menos 6 átomos de carbono y R6 es un grupo alquilo que contiene polihidroxi o un grupo alcoxialquilo que contiene polihidroxi;

Bisamida o amida-éster de ácido oxálico N sustituida que contiene al menos dos grupos hidrocarbilo de aproximadamente 12 a aproximadamente 22 (o de 12 a 20 o de 12 a 18 o de 12 a 16 o de 12 a 14 o de 14 a 20 o de 14 a 18 o de 14 a 16) átomos de carbono átomos de carbono;

imidazolinas grasas tales como el producto de condensación cíclica de un ácido con una diamina o poliamina tal como una polietilenpoliamina y, en una modalidad, el modificador de fricción puede ser el producto de condensación de un ácido graso de C8 a C24 con una polialquilenpoliamina, por ejemplo, el producto de ácido isoesteárico con tetraetilenpentamina (los productos de condensación de ácidos carboxílicos y polialquilenaminas pueden ser imidazolinas o amidas);

modificadores de fricción que consisten en el producto de reacción de un ácido carboxílico o un equivalente reactivo del mismo con un aminoalcohol, que se selecciona del grupo que consiste en trishidroximetilaminometano, 2-amino-2-etil-1,3-propanodiol, 3-amino-1-propanol, 2-amino-1-propanol, 1-amino-2-propanol, 2-amino-2-metil-1-propanol, 4-amino-1-butanol, 5-amino-1-pentanol, 2-amino-1-pentanol, 2-amino-1,2-propanodiol, 2-amino-1,3-propanodiol, 2-amino-2-metil-1,3-propanodiol, N-(2-hidroxietil)etilendiamina, N,N-bis(2-hidroxietil)etilendiamina, 1,3-diamino-2-hidroxipropano, N,N'-bis-(2-hidroxietil)etilendiamina, y 1-aminopropil-3-diisopropanolamina, en donde el modificador de fricción contiene al menos dos grupos alquilo de cadena ramificada, cada uno que contiene al menos 6 átomos de carbono;

olefinas sulfuradas, tales como aceite vegetal, aceite de manteca u olefinas de C16-18 sulfuradas;

ésteres de borato del producto de reacción de trióxido de boro y un epóxido que tiene al menos 8 átomos de carbono, o de 10 a 20 átomos de carbono o comprende un grupo hidrocarbilo de cadena lineal de 14 átomos de carbono (ver el documento US 4,584,115) y ésteres de borato que se forman por la reacción de un alcohol y ácido bórico, en donde el alcohol es típicamente ramificado, y de C6 a C10, o de C8 a C10 o C8;

aminas etoxiladas;

compuestos que contienen fósforo tales como ácido fosfórico como estabilizador de fricción y fosfitos de alquilo di-(grasos); y

sales metálicas de ácidos grasos.

Los modificadores de fricción (distintos de (a) un fosfolípido borado, y (b) una sal de amina de un éster de ácido fosfórico) también incluyen ésteres de fosfonatos grasos, productos de reacción de ácidos carboxílicos grasos que reaccionan con guanidina, aminoguanidina, urea o tiourea, y sales de los mismos, aminas grasas, ésteres tales como ésteres de glicerol borados, fosfitos grasos, amidas de ácidos grasos, epóxidos grasos, epóxidos grasos borados, aminas grasas alcoxiladas, aminas grasas alcoxiladas boradas, sales metálicas de ácidos grasos, o imidazolinas grasas, productos de condensación de ácidos carboxílicos y polialquilenpoliaminas. En un aceite para engranajes de ejes o automóviles, por ejemplo, el modificador de fricción puede estar presente en la composición lubricante en una cantidad de 1 a 5 % en peso, o de 2 a 4 % en peso, o de 2 a 3,5 % en peso.

Los antioxidantes adecuados se describieron anteriormente en "Antioxidantes". Los antioxidantes incluyen olefinas sulfuradas, diarilaminas, diarilaminas alquiladas, fenoles impedidos, compuestos de molibdeno (tales como ditiocarbamatos de molibdeno), hidroxiltioéteres o mezclas de los mismos.

La composición lubricante de la transmisión también puede comprender un inhibidor de espuma, un depresor del punto de fluidez, un inhibidor de corrosión, un desemulsionante, un desactivador de metales o un agente adicional de acondicionamiento de sellos o mezclas de los mismos. Los candidatos adecuados se describieron anteriormente en "otros aditivos". Los inhibidores de corrosión útiles para un dispositivo de transmisión incluyen 1-amino-2-propanol, aminas, derivados de triazol que incluyen toliltriazol, derivados de dimercaptotiadiazol, octanoato de octilamina, productos de condensación de ácido o anhídrido dodecenilsuccínico y/o un ácido graso tal como ácido oleico con una poliamina.

Una composición lubricante para dispositivo de transmisión en diferentes modalidades puede tener una composición como se describe en la siguiente tabla:

Tabla 2

En una modalidad, la composición lubricante es un lubricante para transmisión que comprende adicionalmente: dispersante en una cantidad de 0,1 a 10 % en peso, un detergente en una cantidad de 0,025 a 3 % en peso o cuando el detergente contiene calcio, un detergente en una cantidad para contribuir de 130 a 600 ppm a la composición, un compuesto que contiene fósforo en una cantidad de 0,01 a 0,3 % en peso, un agente antidesgaste en una cantidad de 0,01 a 15 % en peso, un modificador de viscosidad en una cantidad de 0 a 12 % en peso, un antioxidante en una cantidad de 0 a 10 % en peso, un inhibidor de corrosión en una cantidad de 0,001 a 10 % en peso y un modificador de fricción en una cantidad de 0,01 a 5 % en peso.

En una modalidad, la composición lubricante es un lubricante para transmisión que comprende adicionalmente: un dispersante en una cantidad de 0,2 a 7 % en peso, un detergente en una cantidad de 0,1 a 1 % en peso o cuando el detergente contiene calcio, un detergente en una cantidad para contribuir de 160 a 400 ppm a la composición, un compuesto que contiene fósforo en una cantidad de 0,03 a 0,2 % en peso, un agente antidesgaste en una cantidad de 0,05 a 10 % en peso, un modificador de viscosidad en una cantidad de 0,1 a 10 % en peso, un antioxidante en una cantidad de 0,01 a 5 % en peso, un inhibidor de corrosión en una cantidad de 0,005 a 5 % en peso y un modificador de fricción en una cantidad de 0,01 a 4 % en peso.

En una modalidad, la composición lubricante es un lubricante para transmisión que comprende adicionalmente: un dispersante en una cantidad de 0,3 a 6 % en peso, un detergente en una cantidad de 0,1 a 8 % en peso o cuando el detergente contiene calcio, un detergente en una cantidad para contribuir de 0 a 250 ppm a la composición, un compuesto que contiene fósforo en una cantidad de 0,03 a 0,1 % en peso, un agente antidesgaste en una cantidad de 0,075 a 5 % en peso, un modificador de viscosidad en una cantidad de 1 a 8 % en peso, un antioxidante en una cantidad de 0,05 a 3 % en peso, un inhibidor de corrosión en una cantidad de 0,01 a 3 % en peso y un modificador de fricción en una cantidad de 0,25 a 3,5 % en peso.

En una modalidad, la composición lubricante es un lubricante para transmisión que comprende adicionalmente: un dispersante en una cantidad de 1 a 5 % en peso, un detergente que contiene calcio en una cantidad para contribuir de 1 a 200 ppm a la composición, un agente antidesgaste en una cantidad de 0,1 a 3 % en peso, un modificador de viscosidad en una cantidad de 3 a 8 % en peso, un antioxidante en una cantidad de 0,1 a 1,2 % en peso, un inhibidor de corrosión en una cantidad de 0,02 a 2 % en peso y un modificador de fricción en una cantidad de 0,1 a 3 % en peso.

En una modalidad, la composición lubricante es un lubricante para transmisión que comprende adicionalmente: un detergente que contiene calcio en una cantidad para contribuir de 10 a 150 ppm a la composición, un antioxidante en una cantidad de 0,2 a 1 % en peso y un modificador de fricción en una cantidad de 0,5 a 2,5 % en peso.

En una modalidad, la composición lubricante es un lubricante para transmisión que comprende adicionalmente: un detergente que contiene calcio en una cantidad para contribuir de 20 a 100 ppm a la composición, un antioxidante en una cantidad de 0,3 a 1 % en peso y un modificador de fricción en una cantidad de 1 a 2,5 % en peso.

En las modalidades descritas anteriormente de lubricantes para transmisión, la composición lubricante puede comprender un aceite de viscosidad lubricante que se elige de un aceite base del Grupo II, Grupo III, o Grupo IV, o mezclas de los mismos, que incluye opcionalmente un aceite base de Gas a Líquido (Fischer- Tropsch).

Composición Lubricante para un Aceite Hidráulico, de Turbina o Circulante

En una modalidad, la composición lubricante contiene de 0,001 % en peso a 0,012 % en peso del componente antiespumante en la composición lubricante o de 0,004 % en peso o incluso de 0,001 % en peso a 0,003 % en peso. Las composiciones lubricantes también pueden contener uno o más aditivos adicionales. En algunas modalidades, los aditivos adicionales pueden incluir un antioxidante, un agente antidesgaste, un inhibidor de corrosión, un inhibidor de óxido, un dispersante, un desemulsionante, un desactivador de metales, un modificador de fricción, un detergente, un emulsionante, un agente de presión extrema, un depresor del punto de fluidez, un modificador de viscosidad o cualquier combinación de los mismos.

El lubricante puede comprender adicionalmente un antioxidante o mezclas de los mismos. El antioxidante puede estar presente en de 0 % en peso a 4,0 % en peso, o de 0,02 % en peso a 3,0 % en peso, o de 0,03 % en peso a 1,5 % en peso del lubricante.

La diarilamina o diarilamina alquilada pueden ser una fenil-a-naftilamina (PANA), una difenilamina alquilada, o una fenilnaftilamina alquilada, o mezclas de las mismas. La difenilamina alquilada puede incluir difenilamina dinonilada, nonildifenilamina, octildifenilamina, difenilaminadioctilada, difenilamina didecilada, decildifenilamina, bencildifenilamina y mezclas de las mismas. En una modalidad la difenilamina puede incluir nonildifenilamina, dinonildifenilamina, octildifenilamina, dioctildifenilamina, o mezclas de las mismas. En una modalidad la difenilamina alquilada puede incluir nonildifenilamina, o dinonildifenilamina. La diarilamina alquilada puede incluir octil, dioctil, nonil, dinonil, decil o didecilfenilnaftilaminas. En una modalidad, la difenilamina se alquila con estireno y 2-metil-2-propeno.

El antioxidante de fenol impedido a menudo contiene un grupo butilo secundario y/o butilo terciario como un grupo que impide estéricamente. El grupo fenol puede sustituirse adicionalmente con un grupo hidrocarbilo (típicamente alquilo lineal o ramificado) y/o un grupo puente que se enlaza a un segundo grupo aromático. Los ejemplos de antioxidantes de fenol impedidos adecuados incluyen 2,6-di-terc-butilfenol, 4-metil-2,6-di-terc-butilfenol, 4-etil-2,6-diterc-butilfenol, 4-propil-2,6-di-terc-butilfenol o 4-butil-2,6-di-terc-butilfenol, o 4-dodecil-2,6-di-terc-butilfenol. En una modalidad el antioxidante de fenol impedido puede ser un éster y puede incluir, por ejemplo, Irganox™ L-135 de Ciba. Una descripción más detallada de la química de antioxidantes de fenol impedido que contienen éster adecuados se encuentra en la patente US 6,559,105.

Los ejemplos de ditiocarbamatos de molibdeno, los cuales pueden usarse como antioxidantes, incluyen los materiales comerciales que se venden bajo los nombres comerciales tales como Molyvan 822®, Molyvan® A, Molyvan® 855 y de R. T. Vanderbilt Co., Ltd., y Adeka Sakura-Lube™ S-100, S-165, S-600 y 525, o mezclas de los mismos. Un ejemplo de un ditiocarbamato el cual puede usarse como un agente antioxidante o antidesgaste es Vanlube® 7723 de R. T. Vanderbilt Co., Ltd.

El antioxidante puede incluir un monosulfuro de hidrocarbilo sustituido que se representa mediante la fórmula:

R7 R8

R6----S-----C-----C---- OH

R10 R9

en donde R6 puede ser un grupo alquilo lineal o ramificado saturado o insaturado con de 8 a 20 átomos de carbono; R7, R8, R9 y R10 son independientemente hidrógeno o alquilo que contiene de 1 a 3 átomos de carbono. En algunas modalidades, los monosulfuros de hidrocarbilo sustituidos incluyen sulfuro de n-dodecil-2-hidroxietilo, 1-(tercdodeciltio)-2-propanol, o combinaciones de los mismos. En algunas modalidades, el monosulfuro de hidrocarbilo sustituido es 1-(terc-dodeciltio)-2-propanol.

Las composiciones lubricantes también pueden incluir un dispersante o mezclas de los mismos. Los dispersantes adecuados incluyen: (i) polieteraminas; (ii) dispersantes de succinimida borados; (iii) dispersantes de succinimida no borados; (iv) productos de reacción de Mannich de una dialquilamina, un aldehido y un fenol sustituido con hidrocarbilo; o cualquier combinación de los mismos. En algunas modalidades el dispersante puede estar presente de 0 % en peso a 1,5 % en peso, o de 0,01 % en peso a 1 % en peso, o de 0,05 a 0,5 % en peso de la composición general.

Los dispersantes los cuales pueden incluirse en la composición incluyen aquellos con una cadena principal de hidrocarburo polimérico soluble en aceite y que tienen grupos funcionales que son capaces de asociarse con partículas para dispersarse. La cadena principal de hidrocarburo polimérico puede tener un peso molecular promedio en peso que oscila de 750 a 1500 Dalton. Los grupos funcionales ilustrativos incluyen restos polares de aminas, alcoholes, amidas y éster los cuales se unen a la cadena principal del polímero, a menudo mediante un grupo puente. Los ejemplos de dispersantes incluyen dispersantes de Mannich, que se describen en las patentes U.S. núm. 3,697,574 y 3,736,357; dispersantes de succinimida sin cenizas que se describen en las patentes U.S. núm.

4,234,435 y 4,636,322; dispersantes de amina que se describen en las patentes U.S. núm. 3,219,666, 3,565,804, y 5,633,326; dispersantes de Koch, que se describen en las patentes U.S. núm. 5,936,041, 5,643,859, y 5,627,259, y dispersantes de polialquilensuccinimida, que se describen en las patentes U.S. núm. 5,851,965, 5,853,434, y 5,792,729.

Los antiespumantes, también conocidos como inhibidores de espuma, son conocidos en la técnica e incluyen siliconas orgánicas e inhibidores de espuma sin silicona. Los ejemplos de siliconas orgánicas incluyen dimetilsilicona y polisiloxanos. Los ejemplos de inhibidores de espuma sin silicona incluyen copolímeros de acrilato de etilo y acrilato de 2-etilhexilo, copolímeros de acrilato de etilo, acrilato de 2-etilhexilo y acetato de vinilo, poliéteres, poliacrilatos y mezclas de los mismos. En algunas modalidades, el antiespumante es un poliacrilato. Los antiespumantes pueden estar presentes en la composición de 0,001 % en peso a 0,012 % en peso o 0,004 % en peso o incluso de 0,001 % en peso a 0,003 % en peso.

Los desemulsionantes son conocidos en la técnica e incluyen derivados de óxido de propileno, óxido de etileno, polioxialquilenalcoholes, alquilaminas, aminoalcoholes, diaminas o poliaminas que reaccionan secuencialmente con óxido de etileno u óxidos de etileno sustituidos o mezclas de los mismos. Los ejemplos de desemulsionantes incluyen polietilenglicoles, óxidos de polietileno, óxidos de polipropileno, polímeros de (óxido de etileno-óxido de propileno) y mezclas de los mismos. En algunas modalidades, el desemulsionante es un poliéter. Los desemulsionantes pueden estar presentes en la composición de 0,002 % en peso a 0,012 % en peso.

Los depresores del punto de fluidez son conocidos en la técnica e incluyen copolímeros de ésteres de anhídrido maleico-estireno, polimetacrilatos; poliacrilatos; poliacrilamidas; productos de condensación de ceras de haloparafina y compuestos aromáticos; polímeros de carboxilato de vinilo; y terpolímeros de dialquilfumaratos, vinilésteres de ácidos grasos, copolímeros de etileno-acetato de vinilo, resinas de condensación de alquilfenol formaldehído, alquilviniléteres y mezclas de los mismos.

Las composiciones lubricantes también pueden incluir un inhibidor de óxido. Los inhibidores de óxido adecuados incluyen sales de hidrocarbilamina de ácido alquilfosfórico, sales de hidrocarbilamina de ácido dialquilditiofosfórico, sales de hidrocarbilamina de ácido hidrocarbilarilsulfónico, ácidos carboxílicos grasos o ésteres de los mismos, un éster de un ácido carboxílico que contiene nitrógeno, un sulfonato de amonio, una imidazolina, derivados de ácido succínico alquilado que reaccionan con alcoholes o éteres, o cualquier combinación de los mismos; o mezclas de los mismos.

Las sales de hidrocarbilamina de ácido alquilfosfórico adecuadas pueden representarse mediante la siguiente fórmula:

en donde R26 y R27 son independientemente hidrógeno, cadenas de alquilo o hidrocarbilo, típicamente al menos uno de R26 y R27 es hidrocarbilo. Los R26 y R27 contienen de 4 a 30, de 8 a 25, de 10 a 20 o de 13 a 19 átomos de carbono. Los R28, R29y R30 son independientemente hidrógeno, cadenas de alquilo lineales o alquilo ramificadas con de 1 a 30, o de 4 a 24, o de 6 a 20, o de 10 a 16 átomos de carbono. Los R28, R29 y R30 son independientemente hidrógeno, cadenas de alquilo lineales o alquilo ramificadas, o al menos uno, o dos de R28, R29 y R30 son hidrógeno.

Los ejemplos de grupos alquilo adecuados para R28, R29 y R30 incluyen butilo, sec-butilo, isobutilo, terc-butilo, pentilo, n-hexilo, sec-hexilo, n-octilo, 2-etilo, hexilo, decilo, undecilo, dodecilo, tridecilo, tetradecilo, pentadecilo, hexadecilo, heptadecilo, octadecilo, octadecenilo, nonadecilo, eicosilo o mezclas de los mismos.

En una modalidad, la sal de hidrocarbilamina de un ácido alquilfosfórico es el producto de reacción de un ácido fosfórico alquilado de Ci4 a Cis con Primene 81R (que produce y vende Rohm & Haas) el cual es una mezcla de aminas primarias de alquilo terciario de C11 a C14.

Las sales de hidrocarbilamina del ácido dialquilditiofosfórico pueden incluir un inhibidor de óxido tal como una sal de hidrocarbilamina del ácido dialquilditiofosfórico. Estos pueden ser un producto de reacción de ácidos heptil u octil o nonilditiofosfórico con etilendiamina, morfolina o Primene 81R o mezclas de los mismos.

Las sales de hidrocarbilamina del ácido hidrocarbilarilsulfónico pueden incluir la sal de etilendiamina del ácido dinonilnaftalensulfónico.

Los ejemplos de ácidos carboxílicos grasos adecuados o ésteres de los mismos incluyen monooleato de glicerol y ácido oleico. Un ejemplo de un éster adecuado de un ácido carboxílico que contiene nitrógeno incluye oleilsarcosina. Los inhibidores de óxido pueden estar presentes en el intervalo de 0,02 % en peso a 0,2 % en peso, de 0,03 % en peso a 0,15 % en peso, de 0,04 % en peso a 0,12 % en peso, o de 0,05 % en peso a 0,1 % en peso de la composición de aceite lubricante. Los inhibidores de óxido pueden usarse solos o en mezclas de los mismos.

El lubricante puede contener un desactivador de metales, o mezclas de los mismos. Los desactivadores de metales pueden elegirse de un derivado de benzotriazol (típicamente toliltriazol), 1,2,4-triazol, bencimidazol, 2-alquilditiobencimidazol o 2-alquilditiobenzotiazol, 1-amino-2-propanol, un derivado de dimercaptotiadiazol, octanoato de octilamina, productos de condensación de ácido o anhídrido dodecenilsuccínico y/o un ácido graso tal como ácido oleico con una poliamina. Los desactivadores de metales también pueden describirse como inhibidores de corrosión. Los desactivadores de metales pueden estar presentes en el intervalo de 0,001 % en peso a 0,1 % en peso, de 0,01 % en peso a 0,04 % en peso o de 0,015 % en peso a 0,03 % en peso de la composición de aceite lubricante. Los desactivadores de metales también pueden estar presentes en la composición de 0,002 % en peso o 0,004 % en peso a 0,02 % en peso. El desactivador de metales puede usarse solo o mezclas de los mismos.

En una modalidad, la invención proporciona una composición lubricante que comprende adicionalmente un detergente que contiene metal. El detergente que contiene metal puede ser un detergente de calcio o magnesio. El detergente que contiene metal también puede ser un detergente sobrebasificado con un número de base total que oscila de 30 a 500 mg de KOH/g de equivalentes.

El detergente que contiene metal puede seleccionarse de fenatos que no contienen azufre, fenatos que contienen azufre, sulfonatos, salixaratos, salicilatos, y mezclas de los mismos, o equivalentes borados de los mismos. El detergente que contiene metal puede elegirse de fenatos que no contienen azufre, fenatos que contienen azufre, sulfonatos, y mezclas de los mismos. El detergente puede borarse con un agente de boración tal como ácido bórico tal como un detergente de sulfonato de calcio o magnesio sobrebasificado borado, o mezclas de los mismos. El detergente puede estar presente de 0 % en peso a 5 % en peso, o de 0,001 % en peso a 1,5 % en peso, o de 0,005 % en peso a 1 % en peso, o de 0,01 % en peso a 0,5 % en peso de la composición hidráulica.

El agente de presión extrema puede ser un compuesto que contiene azufre y/o fósforo. Los ejemplos de agentes de presión extrema incluyen un polisulfuro, una olefina sulfurada, un tiadiazol, o mezclas de los mismos.

Los ejemplos de un tiadiazol incluyen 2,5-dimercapto-1,3,4-tiadiazol, u oligómeros del mismo, un 2,5-dimercapto-1.3.4- tiadiazol sustituido con hidrocarbilo, un 2,5-dimercapto-1,3,4-tiadiazol sustituido con hidrocarbiltio, u oligómeros del mismo. Los oligómeros de 2,5-dimercapto-1,3,4-tiadiazol sustituido con hidrocarbilo se forman típicamente mediante la formación de un enlace azufre-azufre entre unidades de 2,5-dimercapto-1,3,4-tiadiazol para formar oligómeros de dos o más de dichas unidades de tiadiazol. Los ejemplos de un compuesto de tiadiazol adecuado incluyen al menos uno de un dimercaptotiadiazol, 2,5-dimercapto-[1,3,4]-tiadiazol, 3,5-dimercapto-[1,2,4]-tiadiazol, 3.4- dimercapto-[1,2,5]-tiadiazol, o 4,5-dimercapto-[1,2,3]-tiadiazol. Típicamente los materiales fácilmente disponibles tales como 2,5-dimercapto-1,3,4-tiadiazol o un 2,5-dimercapto-1,3,4-tiadiazol sustituido con hidrocarbilo o un 2,5-dimercapto-1,3,4-tiadiazol sustituido con hidrocarbiltio se usan comúnmente. En diferentes modalidades, el número de átomos de carbono en el grupo sustituyente hidrocarbilo incluye de 1 a 30, de 2 a 25, de 4 a 20, de 6 a 16, o de 8 a 10. El 2,5-dimercapto-1,3,4-tiadiazol puede ser 2,5-dioctilditio-1,3,4-tiadiazol, o 2,5-dinonilditio-1,3,4-tiadiazol.

El polisulfuro incluye un polisulfuro orgánico sulfurado de aceites, ácidos o ésteres grasos, olefinas o poliolefinas. Los aceites los cuales pueden sulfurarse incluyen aceites naturales o sintéticos tales como aceites minerales, aceite de manteca, ésteres de carboxilato derivados de alcoholes alifáticos y ácidos grasos o ácidos carboxílicos alifáticos (por ejemplo, oleato de miristilo y oleato de oleilo), y ésteres o glicéridos sintéticos insaturados.

Los ácidos grasos incluyen aquellos que contienen de 8 a 30, o de 12 a 24 átomos de carbono. Los ejemplos de ácidos grasos incluyen oleico, linoleico, linolénico, y aceite de bogol. Los ésteres de ácidos grasos sulfurados que se preparan a partir de ésteres mixtos de ácidos grasos insaturados, tales como los que se obtienen a partir de grasas animales y aceites vegetales, que incluyen aceite de bogol, aceite de linaza, aceite de soja, aceite de colza y aceite de pescado.

El polisulfuro incluye olefinas que se derivan de una amplia gama de alquenos. Los alquenos típicamente tienen uno o más dobles enlaces. Las olefinas en una modalidad contienen de 3 a 30 átomos de carbono. En otras modalidades, las olefinas contienen de 3 a 16, o de 3 a 9 átomos de carbono. En una modalidad, la olefina sulfurada incluye una olefina que se deriva de propileno, isobutileno, penteno o mezclas de los mismos.

En una modalidad, el polisulfuro comprende una poliolefina que se deriva de la polimerización mediante técnicas conocidas de una olefina como se describió anteriormente.

En una modalidad, el polisulfuro incluye tetrasulfuro de dibutilo, éster metílico de ácido oleico sulfurado, alquilfenol sulfurado, dipenteno sulfurado, diciclopentadieno sulfurado, terpeno sulfurado, y aductos de Diels-Alder sulfurado. El agente de presión extrema puede estar presente de 0 % en peso a 3 % en peso, de 0,005 % en peso a 2 % en peso, de 0,01 % en peso a 1,0 % en peso de la composición hidráulica.

El lubricante puede comprender adicionalmente un modificador de viscosidad, o mezclas de los mismos.

Los modificadores de viscosidad (a menudo denominados como mejoradores del índice de viscosidad) adecuados para su uso en la invención incluyen materiales poliméricos que incluyen un caucho de estireno-butadieno, un copolímero de olefina, un polímero de estireno-isopreno hidrogenado, un polímero de isopreno con radicales hidrogenados, un éster de ácido poli(met)acrílico, un polialquilestireno, un copolímero de dieno conjugado de alquenilarilo hidrogenado, un copolímero de éster de anhídrido maleico-estireno o mezclas de los mismos. En algunas modalidades, el modificador de viscosidad es un éster de ácido poli(met)acrílico, un copolímero de olefina o mezclas de los mismos. Los modificadores de viscosidad pueden estar presentes de 0 % en peso a 10 % en peso, de 0,5 % en peso a 8 % en peso, de 1 % en peso a 6 % en peso del lubricante.

En una modalidad, el lubricante que se describe en la presente descripción puede contener al menos un modificador de fricción adicional distinto de la sal de la presente descripción. El modificador de fricción adicional puede estar presente de 0 % en peso a 3 % en peso, o de 0,02 % en peso a 2 % en peso, o de 0,05 % en peso a 1 % en peso de la composición hidráulica.

Como se usa en la presente descripción el término "alquilo graso" o "graso" en relación con modificadores de fricción se entiende una cadena de carbono que tiene de 10 a 22 átomos de carbono, típicamente una cadena de carbono lineal. Alternativamente, el alquilo graso puede ser un grupo alquilo monorramificado, con ramificación típicamente en la posición p. Los ejemplos de grupos alquilo monorramificados incluyen 2-etilhexilo, 2-propilheptilo o 2-octildodecilo.

Los ejemplos de modificadores de fricción adecuados incluyen derivados de ácidos grasos de cadena larga de aminas, ésteres grasos, o epóxidos grasos; imidazolinas grasas tales como productos de condensación de ácidos carboxílicos y polialquilenpoliaminas; sales de amina de ácidos alquilfosfóricos; fosfonatos grasos; fosfitos grasos; fosfolípidos borados, epóxidos grasos borados; ésteres de glicerol; ésteres de glicerol borados; aminas grasas; aminas grasas alcoxiladas; aminas alcoxiladas grasas boradas; hidroxil y polihidroxilaminas grasas que incluyen hidroxiaminas grasas terciarias; hidroxialquilamidas; sales metálicas de ácidos grasos; sales metálicas de alquilsalicilatos; oxazolinas grasas; alcoholes etoxilados grasos; productos de condensación de ácidos carboxílicos y polialquilenpoliaminas; o productos de reacción de ácidos carboxílicos grasos con guanidina, aminoguanidina, urea, o tiourea y sales de los mismos.

En una modalidad, la composición lubricante incluye adicionalmente un agente antidesgaste adicional. Típicamente, el agente antidesgaste adicional puede ser un agente antidesgaste de fósforo (distinto de la sal de la presente invención), o mezclas de los mismos. El agente antidesgaste adicional puede estar presente de 0 % en peso a 5 % en peso, de 0,001 % en peso a 2 % en peso, de 0,1 % en peso a 1,0 % en peso del lubricante.

El agente antidesgaste de fósforo puede incluir una sal de amina de fósforo, o mezclas de la misma. La sal de amina de fósforo incluye una sal de amina de un éster de ácido de fósforo o mezclas de los mismos. La sal de amina de un éster de ácido de fósforo incluye ésteres de ácido fosfórico y sales de amina de los mismos; ésteres de ácido dialquilditiofosfórico y sales de amina de los mismos; fosfitos; y sales de amina de ésteres, éteres y amidas carboxílicos que contienen fósforo; di o triésteres sustituidos con hidroxi de ácido fosfórico o tiofosfórico y sales de amina de los mismos; di o triésteres sustituidos con hidroxi fosforilados de ácido fosfórico o tiofosfórico y sales de amina de los mismos; y mezclas de los mismos. La sal de amina de un éster de ácido de fósforo se puede usar sola o en combinación.

En una modalidad, la sal de amina de fósforo soluble en aceite incluye compuestos de sal de amina parcial-sal de metal parcial o mezclas de los mismos. En una modalidad, el compuesto de fósforo incluye adicionalmente un átomo de azufre en la molécula.

Los ejemplos del agente antidesgaste pueden incluir un compuesto de fósforo no iónico (típicamente compuestos que tienen átomos de fósforo con un estado de oxidación de 3 o 5). En una modalidad, la sal de amina del compuesto de fósforo puede estar libre de cenizas, es decir, libre de metales (antes de mezclarse con otros componentes).

Las aminas las cuales pueden ser adecuadas para su uso como sal de amina incluyen aminas primarias, aminas secundarias, aminas terciarias, y mezclas de las mismas. Las aminas incluyen aquellas con al menos un grupo hidrocarbilo o, en ciertas modalidades, dos o tres grupos hidrocarbilo. Los grupos hidrocarbilo pueden contener de 2 a 30 átomos de carbono, o en otras modalidades de 8 a 26, o de 10 a 20, o de 13 a 19 átomos de carbono.

Las aminas primarias incluyen etilamina, propilamina, butilamina, 2-etilhexilamina, octilamina, y dodecilamina, así como también tales aminas grasas como n-octilamina, n-decilamina, n-dodecilamina, n-tetradecilamina, nhexadecilamina, n-octadecilamina y oleilamina. Otras aminas grasas útiles incluyen aminas grasas disponibles comercialmente tales como aminas "Armeen®" (productos disponibles en Akzo Chemicals, Chicago, Illinois), tales como Armeen C, Armeen O, Armeen OL, Armeen T, Armeen HT, Armeen S y Armeen SD, en donde la designación de la letra se refiere al grupo graso, tal como los grupos coco, oleilo, sebo o estearilo.

Los ejemplos de aminas secundarias adecuadas incluyen dimetilamina, dietilamina, dipropilamina, dibutilamina, diamilamina, dihexilamina, diheptilamina, metiletilamina, etilbutilamina y etilamilamina. Las aminas secundarias pueden ser aminas cíclicas tales como piperidina, piperazina y morfolina.

La amina también puede ser una amina primaria alifática terciaria. En este caso, el grupo alifático puede ser un grupo alquilo que contiene de 2 a 30, o de 6 a 26, o de 8 a 24 átomos de carbono. Las alquilaminas terciarias incluyen monoaminas tales como terc-butilamina, terc-hexilamina, 1-metil-1-aminociclohexano, terc-octilamina, tercdecilamina, terc-dodecilamina, terc-tetradecilamina, terc-hexadecilamina, terc-octadecilamina, terc-tetracosanilamina, y terc-octacosanilamina.

En una modalidad, la sal de amina de ácido de fósforo incluye una amina con grupos primarios de alquilo terciario de C11 a C14 o mezclas de los mismos. En una modalidad, la sal de amina de ácido de fósforo incluye una amina con aminas primarias de alquilo terciario de C14 a C18 o mezclas de las mismas. En una modalidad, la sal de amina de ácido de fósforo incluye una amina con aminas primarias de alquilo terciario de C18 a C22 o mezclas de las mismas. También se pueden usar mezclas de aminas. En una modalidad, una mezcla útil de aminas es "Primene® 81R" y "Primene® JMT". Primene® 81R y Primene® JMT (ambos que produce y vende Rohm & Haas) son mezclas de aminas primarias de alquilo terciario de Cll a C14 y aminas primarias de alquilo terciario de C18 a C22 respectivamente.

En una modalidad, las sales de amina solubles en aceite de compuestos de fósforo incluyen una sal de amina libre de azufre de un compuesto que contiene fósforo que se puede obtener/es obtenible mediante un proceso que comprende: reaccionar una amina tanto con (i) un diéster de ácido fosfórico sustituido con hidroxi, como (ii) un di- o triéster de ácido fosfórico sustituido con hidroxi fosforilado. Una descripción más detallada de compuestos de este tipo se describe en la patente US 8,361,941.

En una modalidad, la sal de hidrocarbilamina de un éster de ácido alquilfosfórico es el producto de reacción de un ácido fosfórico alquilado de C14 a C18 con Primene 81R™ (que produce y vende Rohm & Haas) el cual es una mezcla de aminas primarias de alquilo terciario de C11 a C14.

Los ejemplos de sales de hidrocarbilamina de ésteres de ácido dialquilditiofosfórico incluyen el(los) producto(s) de reacción de los ácidos isopropil, metilamil (4-metil-2-pentil o mezclas de los mismos), 2-etilhexil, heptil, octil o nonilditiofosfórico con etilendiamina, morfolina, o Primene 81R™, y mezclas de los mismos.

En una modalidad, el ácido ditiofosfórico puede reaccionar con un epóxido o un glicol. Este producto de reacción reacciona adicionalmente con un ácido, anhídrido, o éster inferior de fósforo. El epóxido incluye un epóxido alifático o un óxido de estireno. Los ejemplos de epóxidos útiles incluyen óxido de etileno, óxido de propileno, óxido de buteno, óxido de octeno, óxido de dodeceno, y óxido de estireno. En una modalidad, el epóxido puede ser óxido de propileno. Los glicoles pueden ser glicoles alifáticos que tienen de 1 a 12, o de 2 a 6, o de 2 a 3 átomos de carbono. Los ácidos ditiofosfóricos, glicoles, epóxidos, reactivos de fósforo inorgánico y métodos para reaccionar los mismos se describen en las patente U.S. números 3,197,405 y 3,544,465. Luego, los ácidos resultantes se pueden convertir en sales con aminas. Un ejemplo de ácido ditiofosfórico adecuado se prepara mediante la adición de pentóxido de fósforo (aproximadamente 64 gramos) a 58 °C durante un período de 45 minutos a 514 gramos de O,O-di(4-metil-2-pentil)fosforoditioato de hidroxipropilo (que se prepara al reaccionar ácido di(4-metil-2-pentil)-fosforoditioico con 1,3 moles de óxido de propileno a 25 °C). La mezcla puede calentarse a 75 °C durante 2,5 horas, mezclarse con una tierra de diatomeas y filtrarse a 70 °C. El filtrado contiene 11,8 % en peso de fósforo, 15,2 % en peso de azufre, y un índice de acidez de 87 (azul de bromofenol).

En una modalidad, los aditivos antidesgaste pueden incluir un dialquilditiofosfato de zinc. En otras modalidades, las composiciones de la presente invención están sustancialmente libres de, o incluso completamente libres de dialquilditiofosfato de zinc.

En una modalidad, la invención proporciona una composición que incluye un agente antidesgaste de ditiocarbamato que se define en la patente U.S. 4,758,362 de columna 2, línea 35 a columna 6, línea 11. Cuando está presente, el agente antidesgaste de ditiocarbamato puede estar presente de 0,25 % en peso, 0,3 % en peso, 0,4 % en peso o incluso 0,5 % en peso hasta 0,75 % en peso, 0,7 % en peso, 0,6 % en peso o incluso 0,55 % en peso en la composición general.

El lubricante hidráulico puede comprender:

de 0,002 % en peso a 0,040 % en peso del componente antiespumante,

de 0,0001 % en peso a 0,15 % en peso de un inhibidor de la corrosión que se elige de 2,5-bis(terc-dodecilditio)-1,3,4-tiadiazol, toliltriazol, o mezclas de los mismos,

un aceite de viscosidad lubricante,

de 0,02 % en peso a 3 % en peso de antioxidante que se elige de antioxidantes amínicos o fenólicos, o mezclas de los mismos,

de 0,005 % en peso a 1,5 % en peso de una succinimida borada o una succinimida no borada,

de 0,001 % en peso a 1,5 % en peso de un naftalenosulfonato de calcio neutro o ligeramente sobrebasificado (típicamente un dinonilnaftalenosulfonato de calcio neutro o ligeramente sobrebasificado), y

de 0,001 % en peso a 3 % en peso, o de 0,01 % en peso a 1 % en peso de un agente antidesgaste que se elige de dialquilditiofosfato de zinc, dialquilfosfato de zinc, sal de amina de un ácido o éster de fósforo, o mezclas de los mismos.

El lubricante hidráulico también puede comprender una formulación que se define en la siguiente tabla:

Tabla 3

El rendimiento antiespumante de cada lubricante se puede evaluar de acuerdo con la norma ASTM D892-13e1 Standard Test Method for Foaming Characteristics of Lubricating Oils.

Lubricantes Refrigerantes

En una modalidad, el lubricante que se describe en la presente descripción puede ser un lubricante de refrigeración o un lubricante para compresores de gas. El fluido de trabajo puede incluir un lubricante que comprende (i) uno o más aceites base de éster, (ii) uno o más aceites base de aceite mineral, (iii) uno o más aceites base de polialfaolefina (PAO), (iii) uno o más aceites base de alquilbenceno, (iv) uno o más aceites base de polialquilenglicol (PAG), (iv) uno o más aceites base de naftaleno alquilado, (v) uno o más aceites base de poliviniléter o cualquier combinación de los mismos para formar un aceite de viscosidad lubricante y de 0,001 % en peso a 15 % en peso de una sal de ácido (tio)fosfórico de un gamma-(Y-) o delta-(8) amino(tio)éster sustituido con N-hidrocarbilo. El lubricante puede ser un fluido de trabajo en un compresor que se usa para refrigeración o compresión de gas. En una modalidad, el fluido de trabajo puede ser para un sistema refrigerante de bajo Potencial de Calentamiento Global (bajo GWP). El fluido de trabajo puede incluir un lubricante que comprende aceites base de éster, aceites base de aceite mineral, aceites base de polialfaolefina, aceites base de polialquilenglicol o aceites base de poliviniléter solos o en combinación para formar un aceite de viscosidad lubricante y de 0,001 % en peso a 0,012 % en peso del componente antiespumante en la composición lubricante o de 0,004 % en peso o incluso de 0,001% en peso a 0,003 % en peso y un refrigerante o gas a comprimir.

El aceite a base de éster incluye un éster de uno o más ácidos carboxílicos ramificados o lineales de C4 a C13. El éster se forma generalmente por la reacción del ácido carboxílico ramificado descrito y uno o más polioles.

En algunas modalidades, el ácido carboxílico ramificado contiene al menos 5 átomos de carbono. En algunas modalidades, el ácido carboxílico ramificado contiene de 4 a 9 átomos de carbono. En algunas modalidades, el poliol que se usa en la preparación del éster incluye neopentilglicol, glicerol, trimetilolpropano, pentaeritritol, dipentaeritritol, tripentaeritritol, o cualquier combinación de los mismos. En algunas modalidades, el poliol que se usa en la preparación del éster incluye neopentilglicol, pentaeritritol, dipentaeritritol, o cualquier combinación de los mismos. En algunas modalidades, el poliol que se usa en la preparación del éster incluye neopentilglicol. En algunas modalidades, el poliol que se usa en la preparación del éster incluye pentaeritritol. En algunas modalidades, el poliol que se usa en la preparación del éster incluye dipentaeritritol.

En algunas modalidades, el éster se deriva de (i) un ácido que incluye ácido 2-metilbutanoico, ácido 3-metilbutanoico, o una combinación de los mismos; y (ii) un poliol que incluye neopentilglicol, glicerol, trimetilolpropano, pentaeritritol, dipentaeritritol, tripentaeritritol, o cualquier combinación de los mismos.

El lubricante puede tener la capacidad de proporcionar un fluido de trabajo de viscosidad aceptable que tenga buena miscibilidad.

Por "viscosidad aceptable" se entiende que el lubricante a base de éster y/o el fluido de trabajo tiene una viscosidad (como se mide mediante la norma ASTM D445 a 40 grados C) de más de 4 cSt. En algunas modalidades, el lubricante a base de éster y/o el fluido de trabajo tiene una viscosidad a 40 °C de 5 o 32 hasta 320, 220, 120 o incluso 68 cSt.

Como se señaló anteriormente, por "bajo GWP", se entiende que el fluido de trabajo tiene un valor de GWP (como se calcula por el Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático en el Tercer Informe de Evaluación de 2001) de no más de 1000, o un valor que es menos de 1000, menos de 500, menos de 150, menos de 100, o incluso menos de 75. En algunas modalidades, este valor de GWP es con respecto al fluido de trabajo general. En otras modalidades, este valor de GWP es con respecto al refrigerante presente en el fluido de trabajo, donde el fluido de trabajo resultante puede denominarse como fluido de trabajo de bajo GWP.

Por "buena miscibilidad" se entiende que el refrigerante o gas comprimido y el lubricante son miscibles, al menos en las condiciones operativas que verá el fluido de trabajo descrito durante la operación de un sistema de refrigeración o compresión de gas. En algunas modalidades, una buena miscibilidad puede entenderse como que el fluido de trabajo (y/o la combinación de refrigerante y lubricante) no muestra ningún signo de mala miscibilidad distinto de la turbidez visual a temperaturas tan bajas como 0 °C, o incluso -25 °C, o incluso en algunas modalidades tan bajas como -50 °C, o incluso -60 °C.

En algunas modalidades, el fluido de trabajo descrito puede incluir adicionalmente uno o más componentes lubricantes adicionales. Estos componentes lubricantes adicionales pueden incluir (i) uno o más ésteres de uno o más ácidos carboxílicos lineales, (ii) uno o más aceites base de polialfaolefina (PAO), (iii) uno o más aceites base de alquilbenceno, (iv) uno o más aceites base de polialquilenglicol (PAG), (iv) uno o más aceites base de naftaleno alquilado, o (v) cualquier combinación de los mismos.

Los lubricantes adicionales que se pueden usar en los fluidos de trabajo descritos incluyen ciertos aceites de silicona y aceites minerales.

Los aceites minerales comercialmente disponibles incluyen Sonneborn® LP 250 comercialmente disponible en Sonneborn, Suniso® 3GS, 1GS, 4GS, y 5GS, cada uno comercialmente disponible en Sonneborn, y Calumet R015 y RO30 comercialmente disponibles en Calumet. Los lubricantes de alquilbenceno comercialmente disponibles incluyen Zerol® 150 y Zerol® 300 comercialmente disponibles en Shrieve Chemical. Los ésteres disponibles comercialmente incluyen dipelargonato de neopentilglicol, el cual está disponible como Emery® 2917 y Hatcol® 2370. Otros ésteres útiles incluyen ésteres de fosfato, ésteres de ácido dibásico, y fluoroésteres. Por supuesto, se pueden usar diferentes mezclas de diferentes tipos de lubricantes.

En algunas modalidades, el fluido de trabajo descrito incluye adicionalmente uno o más ésteres de uno o más ácidos carboxílicos lineales.

Los fluidos de trabajo también pueden incluir uno o más refrigerantes. Los refrigerantes de GWP no bajo adecuados útiles en tales modalidades no están excesivamente limitados. Los ejemplos incluyen R-22, R-134a, R-125, R-143a, o cualquier combinación de los mismos. En algunas modalidades, al menos uno de los refrigerantes es un refrigerante de bajo GWP. En algunas modalidades, todos los refrigerantes presentes en el fluido de trabajo son refrigerantes de bajo GWP. En algunas modalidades, el refrigerante incluye R-32, R-290, R-1234yf, R-1234ze(E), R-744, R-152a, R-600, R-600a, o cualquier combinación de los mismos. En algunas modalidades, el refrigerante incluye R-32, R-290, R-1234yf, R-1234ze(E) o cualquier combinación de los mismos. En algunas modalidades, el refrigerante incluye R-32. En algunas modalidades, el refrigerante incluye R-290. En algunas modalidades, el refrigerante incluye R-1234yf. En algunas modalidades, el refrigerante incluye R-1234ze(E). En algunas modalidades, el refrigerante incluye R-744. En algunas modalidades, el refrigerante incluye R-152a. En algunas modalidades, el refrigerante incluye R-600. En algunas modalidades, el refrigerante incluye R-600a.

En algunas modalidades, el refrigerante incluye R-32, R-600a, R-290, DR-5, DR-7, DR-3, DR-2, R-1234yf, R-1234ze(E), XP-10, HCFC-123, L-41A, L-41B, N-12A, N-12B, L-40, L-20, N-20, N-40A, N-40B, ARM-30A, ARM-21A, ARM- 32A, ARM-41A, ARM-42A, ARM-70A, AC-5, AC-5X, HPR1D, LTR4X, LTR6A, D2Y-60, D4Y, D2Y-65, R-744, R-1270, o cualquier combinación de los mismos. En algunas modalidades, el refrigerante incluye R-32, R-600a, R-290, DR-5, DR-7, DR-3, DR-2, R-1234yf, R-1234ze(E), XP-10, HCFC-123, L-41A, L-41B, N-12A, N-12B, L-40, L-20, N-20, N-40A, N-40B, ARM-30A, ARM-21A, ARM- 32A, ARM-41A, ARM-42A, ARM-70A, AC-5, AC-5X, HPR1D, LTR4X, LTR6A, D2Y-60, D4Y, D2Y-65, R-1270, o cualquier combinación de los mismos.

Se señala que los fluidos de trabajo descritos también pueden incluir en algunas modalidades uno o más refrigerantes de GWP no bajo, mezclados con el refrigerante de bajo GWP, lo que resulta en un fluido de trabajo de bajo GWP. Los refrigerantes de GWP no bajo adecuados útiles en tales modalidades no están excesivamente limitados. Los ejemplos incluyen R-22, R-134a, R-125, R-143a, o cualquier combinación de los mismos.

Los fluidos de trabajo descritos, al menos en lo que respecta a cómo se encontrarían en el evaporador del sistema de refrigeración en el cual se usan, pueden ser de 5 a 50 % en peso de lubricante, y de 95 a 50 % en peso de refrigerante. En algunas modalidades, el fluido de trabajo es de 10 a 40 % en peso de lubricante, o incluso de 10 a 30 o de 10 a 20 % en peso de lubricante.

Los fluidos de trabajo descritos, al menos en lo que respecta a cómo se encontrarían en el sumidero del sistema de refrigeración en el cual se usan, pueden ser de 1 a 50, o incluso de 5 a 50 % en peso de refrigerante, y de 99 a 50 o incluso de 95 a 50 % en peso de lubricante. En algunas modalidades, el fluido de trabajo es de 90 a 60 o incluso de 95 a 60 % en peso de lubricante, o incluso de 90 a 70 o incluso de 95 a 70, o de 90 a 80 o incluso de 95 a 80 % en peso de lubricante.

Los fluidos de trabajo descritos pueden incluir otros componentes con el propósito de mejorar o proporcionar cierta funcionalidad a la composición o, en algunos casos, para reducir el costo de la composición.

Los fluidos de trabajo descritos pueden incluir adicionalmente uno o más aditivos de rendimiento. Los ejemplos adecuados de aditivos de rendimiento incluyen antioxidantes, pasivadores y/o desactivadores de metales, inhibidores de corrosión, agentes antiespumantes adicionalmente al componente antiespumante, inhibidores antidesgaste, inhibidores de corrosión, depresores del punto de fluidez, mejoradores de viscosidad, agentes de pegajosidad, desactivadores de metales, aditivos de presión extrema, modificadores de fricción, aditivos de lubricidad, inhibidores de formación de espuma, emulsionantes, desemulsionantes, captadores de ácidos, o mezclas de los mismos.

En algunas modalidades, las composiciones lubricantes incluyen un antioxidante. En algunas modalidades, las composiciones lubricantes incluyen un pasivador de metales, en donde el pasivador de metales puede incluir un inhibidor de corrosión y/o un desactivador de metales. En algunas modalidades, las composiciones lubricantes incluyen un inhibidor de la corrosión. En aun otras modalidades, las composiciones lubricantes incluyen una combinación de un desactivador de metales y un inhibidor de corrosión. Aun en modalidades adicionales, las composiciones lubricantes incluyen la combinación de un antioxidante, un desactivador de metales y un inhibidor de corrosión. En cualquiera de estas modalidades, las composiciones lubricantes incluyen uno o más aditivos de rendimiento adicionales.

Los antioxidantes incluyen hidroxitolueno butilado (BHT), hidroxianisol butilado (BHA), fenil-a-naftilamina (PANA), difenilamina octilada/butilada, antioxidantes fenólicos de alto peso molecular, antioxidante bisfenólico impedido, dialfa-tocoferol, di-butilo terciario fenol. Otros antioxidantes útiles se describen en la patente U.S. núm. 6,534,454. En algunas modalidades, el antioxidante incluye uno o más de:

(i) Hexametilenbis(3,5-di-terc-butil-4-hidroxihidrocinamato), número de registro CAS 35074-77-2, disponible comercialmente en BASF;

(ii) N-fenilbencenamina, productos de reacción con 2,4,4-trimetilpenteno, número de registro CAS 68411-46-1, disponible comercialmente en BASF;

(iii) Fenil-a y/o fenil-b-naftilamina, por ejemplo, N-fenil-ar-(1,1,3,3-tetrametilbutil)-1-naftalenamina, disponible comercialmente en BASF;

(iv) Tetraquis[metileno(3,5-di-terc-butil-4-hidroxihidrocinamato)] metano, número de registro CAS 6683-19-8; (v) Tiodietilenbis (3,5-di-terc-butil-4-hidroxihidrocinamato), número de registro CAS 41484-35-9, el cual también figura como tiodietilenbis (3,5-di-terc-butil-4-hidroxi-hidro-cinamato) en 21 C.F.R. §178.3570;

(vi) Hidroxitolueno butilado (BHT);

(vii) Hidroxianisol butilado (BHA),

(viii) Bis(4-(1,1,3,3-tetrametilbutil)fenil)amina, disponible comercialmente en BASF; y

(ix) Ácido bencenopropanoico, 3,5-bis(1,1-dimetiletil)-4-hidroxi-, tiodi-2,1-etanodiil éster, disponible comercialmente en BASF.

Los antioxidantes pueden estar presentes en la composición de 0,01 % a 6,0 % o de 0,02 % a 1 %. El aditivo puede estar presente en la composición a 1 %, a 0,5 %, o menos. Estos diversos intervalos se aplican típicamente a todos los antioxidantes presentes en la composición general. Sin embargo, en algunas modalidades, estos intervalos también se pueden aplicar a antioxidantes individuales.

Los pasivadores de metales incluyen tanto desactivadores de metales como inhibidores de corrosión.

Los desactivadores de metales adecuados incluyen triazoles o triazoles sustituidos. Por ejemplo, pueden usarse toliltriazol o tolutriazol. Los ejemplos adecuados de desactivadores de metales incluyen uno o más de:

(i) Uno o más tolutriazoles, por ejemplo N,N-Bis(2-etilhexil)-ar-metil-1H-benzotriazol-1-metanamina, número de registro CAS 94270-86-70, vendido comercialmente en BASF bajo el nombre comercial Irgamet 39;

(ii) Uno o más ácidos grasos que se derivan de fuentes animales y/o vegetales, y/o las formas hidrogenadas de tales ácidos grasos, por ejemplo Neo-Fat™ el cual está disponible comercialmente en Akzo Novel Chemicals, Ltd. Los inhibidores de corrosión adecuados incluyen uno o más de:

(i) N-metil-N-(1-oxo-9-octadecenil)glicina, número de registro CAS 110-25-8;

(ii) Ácido fosfórico, mono- y diisooctilésteres, que reaccionan con aminas primarias de terc-alquilo y de (C12-c 14), número de registro CAS 68187-67-7;

(iii) Ácido Dodecanoico;

(iv) Fosforotionato de trifenilo, número de registro CAS 597-82-0; y

(v) Ácido fosfórico, mono- y dihexilésteres, compuestos con tetrametilnonilaminas y alquilaminas de C11-14. En una modalidad, el pasivador de metales se compone de un aditivo de corrosión y un desactivador de metales. Un aditivo útil es el derivado N-acilo de la sarcosina, tal como un derivado N-acilo de la sarcosina. Un ejemplo es N-metil-N-(1-oxo-9-octadecenil)glicina. Este derivado está disponible en BASF bajo el nombre comercial SARKOSYL™ O. Otro aditivo es una imidazolina tal como Amine O™ disponible comercialmente en BASF.

Los pasivadores de metales pueden estar presentes en la composición de 0,01 % a 6,0 % o de 0,02 % a 0,1 %. El aditivo puede estar presente en la composición a 0,05 % o menos. Estos diversos intervalos se aplican típicamente a todos los aditivos pasivadores de metales presentes en la composición general. Sin embargo, en algunas modalidades, estos intervalos también se pueden aplicar a inhibidores de corrosión y/o desactivadores de metales individuales. Los intervalos anteriores también se pueden aplicar al total combinado de todos los inhibidores de corrosión, desactivadores de metales y antioxidantes presentes en la composición general.

La composición lubricante refrigerante también puede incluir un agente antiespumante adicionalmente al componente antiespumante. El agente antiespumante puede incluir siliconas orgánicas e inhibidores de espuma sin silicona. Los ejemplos de siliconas orgánicas incluyen dimetilsilicona y polisiloxanos. Los ejemplos de inhibidores de espuma sin silicona incluyen poliéteres, poliacrilatos y mezclas de los mismos, así como también copolímeros de acrilato de etilo, acrilato de 2-etilhexilo, y opcionalmente acetato de vinilo. En algunas modalidades, el agente antiespumante puede ser un poliacrilato. Los agentes antiespumantes pueden estar presentes en la composición de 0,001 % en peso a 0,012 % en peso o de 0,004 % en peso o incluso de 0,001 % en peso a 0,003 % en peso.

Las composiciones que se describen en la presente descripción también pueden incluir uno o más aditivos de rendimiento adicionales. Los aditivos adecuados incluyen inhibidores antidesgaste, inhibidores de óxido/corrosión y/o desactivadores de metales (distintos de aquellos que se describieron anteriormente), depresores del punto de fluidez, mejoradores de viscosidad, agentes de pegajosidad, aditivos de presión extrema (EP), modificadores de fricción, inhibidores de formación de espuma, emulsionantes, y desemulsionantes.

Para ayudar a prevenir el desgaste de la superficie metálica, la presente invención puede usar un inhibidor antidesgaste/aditivo EP y modificadores de fricción adicionales. Los inhibidores antidesgaste, los aditivos EP y los modificadores de fricción están disponibles listos para usar de una variedad de vendedores y fabricantes. Algunos de estos aditivos pueden realizar más de una tarea. Un producto que puede proporcionar antidesgaste, EP, fricción reducida e inhibición de corrosión es la sal de amina de fósforo tal como Irgalube 349, la cual está disponible comercialmente en BASF. Otro antidesgaste/inhibidor de EP/modificador de fricción es un compuesto de fósforo tal como es el fosfotionato de trifenilo (TPPT), el cual está disponible comercialmente en BASF bajo el nombre comercial Irgalube TPPT. Otro antidesgaste/inhibidor de EP/modificador de fricción es un compuesto de fósforo tal como es el fosfato de tricresilo (TCP), el cual está disponible comercialmente en Chemtura bajo el nombre comercial Kronitex TCP. Otro antidesgaste/inhibidor de EP/modificador de fricción es un compuesto de fósforo tal como es el fosfato de t-butilfenilo, el cual está disponible comercialmente en ICL Industrial Products bajo el nombre comercial Syn-O-Ad 8478. Los inhibidores antidesgaste, EP y modificadores de fricción son típicamente de 0,1 % a 4 % de la composición y se pueden usar separadamente o en combinación.

En algunas modalidades, la composición incluye adicionalmente un aditivo del grupo que comprende: modificadores de viscosidad que incluyen etilenvinilacetato, polibutenos, poliisobutilenos, polimetacrilatos, copolímeros de olefina, copolímeros de ésteres de estireno anhídrido maleico, copolímeros de estireno-dieno hidrogenado, poliisopreno radial hidrogenado, poliestireno alquilado, sílices pirógenas, y ésteres complejos; y agentes de pegajosidad como el caucho natural solubilizado en aceites.

La adición de un modificador de viscosidad, espesante, y/o agente de pegajosidad proporciona adhesividad y mejora la viscosidad y el índice de viscosidad del lubricante. Algunas aplicaciones y condiciones ambientales pueden requerir una película de superficie pegajosa adicional que proteja el equipo de la corrosión y el desgaste. En esta modalidad, el modificador de viscosidad, espesante/agente de pegajosidad es de 1 a 20 % en peso del lubricante. Sin embargo, el modificador de viscosidad, espesante/agente de pegajosidad puede ser de 0,5 a 30 % en peso. Un ejemplo de un material Functional V-584, un modificador de viscosidad/agente de pegajosidad de caucho natural, el cual está disponible en Functional Products, Inc., Macedonia, Ohio. Otro ejemplo es un éster complejo CG 5000 que también es un producto multifuncional, modificador de viscosidad, depresor del punto de fluidez, y modificador de fricción de Inolex Chemical Co. Philadelphia, Pa.

También se pueden adicionar a la composición otros aceites y/o componentes en el intervalo de 0,1 a 75 % o incluso de 0,1 a 50 % o incluso de 0,1 a 30 %. Estos aceites podrían incluir aceites de petróleo blanco, ésteres sintéticos (como se describe en la patente U.S. núm. 6,534,454), aceite de petróleo severamente hidrotratado (conocido en la industria como "aceites de petróleo del Grupo II o III"), ésteres de uno o más ácidos carboxílicos lineales, aceites base de polialfaolefina (PAO), aceites base de alquilbenceno, aceites base de polialquilenglicol (PAG), aceites base de naftaleno alquilado, o cualquier combinación de los mismos.

El lubricante se puede usar en un sistema de refrigeración, donde el sistema de refrigeración incluye un compresor y un fluido de trabajo, donde el fluido de trabajo incluye un lubricante y un refrigerante. Cualquiera de los fluidos de trabajo que se describieron anteriormente puede usarse en el sistema de refrigeración descrito.

El lubricante también puede ser capaz de dejar proporcionar un método para que opere un sistema de refrigeración. El método descrito incluye el paso de: (I) suministrar al sistema de refrigeración un fluido de trabajo que incluye un lubricante y un refrigerante. Cualquiera de los fluidos de trabajo que se describieron anteriormente puede usarse en los métodos descritos para operar cualquiera de los sistemas de refrigeración descritos.

Los presentes métodos y composiciones son, por lo tanto, adaptables para su uso en conexión con una amplia variedad de sistemas de transferencia de calor en general y sistemas de refrigeración en particular, tales como aire acondicionado (que incluye sistemas de aire acondicionado tanto estacionarios como móviles), refrigeración, bomba de calor, o sistemas de compresión de gas tales como sistemas industriales o de procesamiento de gas de hidrocarburo. sistemas de compresión tales como los que se usan en el procesamiento de gases de hidrocarburos o sistemas de procesamiento de gases industriales. Como se usa en la presente descripción, el término "sistema de refrigeración" se refiere generalmente a cualquier sistema o aparato, o cualquier parte o porción de tal sistema o aparato, el cual emplea un refrigerante para proporcionar enfriamiento y/o calentamiento. Tales sistemas de refrigeración incluyen, por ejemplo, aires acondicionados, refrigeradores eléctricos, enfriadores, o bombas de calor.

Tabla 4

El rendimiento antiespumante de cada lubricante se puede evaluar de acuerdo con el Método de prueba estándar para las características de formación de espuma de los aceites lubricantes ASTM D892-13e1.

Engranajes Industriales

Los lubricantes de la invención pueden incluir un paquete de aditivos industriales, los cuales también puede denominarse como paquete de aditivos de lubricantes industriales. En otras palabras, los lubricantes se diseñan para ser lubricantes industriales, o paquetes de aditivos para hacer lo mismo. Los lubricantes no se refieren a lubricantes para engranajes de automóviles u otras composiciones lubricantes.

Los aditivos los cuales pueden estar presentes en el paquete de aditivos industriales incluyen un inhibidor de formación de espuma, un desemulsionante, un depresor del punto de fluidez, un antioxidante, un dispersante, un desactivador de metales (tal como un desactivador de cobre), un agente antidesgaste, un agente de presión extrema, un modificador de viscosidad, o alguna mezcla de los mismos. Cada uno de los aditivos puede estar presente en el intervalo de 50 ppm, 75 ppm, 100 ppm o incluso 150 ppm hasta 5 % en peso, 4 % en peso, 3 % en peso, 2 % en peso o incluso 1,5 % en peso, o de 75 ppm a 0,5 % en peso, de 100 ppm a 0,4 % en peso, o de 150 ppm a 0,3 % en peso, donde los valores de % en peso son con respecto a la composición lubricante general. En otras modalidades, el paquete de aditivos industriales general puede estar presente de 1 a 20, o desde 1 a 10 % en peso de la composición lubricante general. Sin embargo, se señala que algunos aditivos, que incluye los polímeros modificadores de viscosidad, los cuales pueden considerarse alternativamente como parte del fluido base, pueden estar presentes en cantidades más altas, que incluye hasta 30 % en peso, 40 % en peso, o incluso 50 % en peso cuando se consideran separados del fluido base. Los aditivos pueden usarse solos o como mezclas de los mismos.

El lubricante también puede incluir un agente antiespumante adicionalmente al componente antiespumante. El agente antiespumante puede incluir siliconas orgánicas e inhibidores de espuma sin silicona. Los ejemplos de siliconas orgánicas incluyen dimetilsilicona y polisiloxanos. Los ejemplos de inhibidores de espuma sin silicona incluyen poliéteres, poliacrilatos y mezclas de los mismos, así como también copolímeros de acrilato de etilo, acrilato de 2-etilhexilato, y opcionalmente acetato de vinilo. En algunas modalidades, el agente antiespumante puede ser un poliacrilato. Los agentes antiespumantes pueden estar presentes en la composición de 0,001 % en peso a 0,012 % en peso o de 0,004 % en peso o incluso 0,001 % en peso a 0,003 % en peso.

El lubricante también puede incluir un desemulsionante. El desemulsionante puede incluir derivados de óxido de propileno, óxido de etileno, polioxialquilenalcoholes, alquilaminas, aminoalcoholes, diaminas o poliaminas que reaccionan secuencialmente con óxido de etileno u óxidos de etileno sustituidos o mezclas de los mismos. Los ejemplos de un desemulsionante incluyen polietilenglicoles, óxidos de polietileno, óxidos de polipropileno, polímeros (óxido de etileno-óxido de propileno) y mezclas de los mismos. El desemulsionante puede ser un poliéter. El desemulsionante puede estar presente en la composición de 0,002 % en peso a 0, 2 % en peso.

El lubricante puede incluir un depresor del punto de fluidez. El depresor del punto de fluidez puede incluir copolímeros de ésteres de anhídrido maleico-estireno, polimetacrilatos; poliacrilatos; poliacrilamidas; productos de condensación de ceras de haloparafina y compuestos aromáticos; polímeros de carboxilato de vinilo; y terpolímeros de dialquilfumaratos, vinilésteres de ácidos grasos, copolímeros de etileno-acetato de vinilo, resinas de condensación de alquilfenol formaldehído, alquilviniléteres y mezclas de los mismos.

El lubricante también puede incluir un inhibidor de óxido, además de algunos de los aditivos que se describieron anteriormente.

El lubricante también puede incluir un inhibidor de óxido. Los inhibidores de óxido adecuados incluyen sales de hidrocarbilamina de ácido alquilfosfórico, sales de hidrocarbilamina de ácido dialquilditiofosfórico, sales de hidrocarbilamina de ácido hidrocarbilarilsulfónico, ácidos carboxílicos grasos o ésteres de los mismos, un éster de un ácido carboxílico que contiene nitrógeno, un sulfonato de amonio, una imidazolina, o cualquier combinación de los mismos; o mezclas de los mismos.

Las sales de hidrocarbilamina de ácido alquilfosfórico adecuadas pueden representarse mediante la siguiente fórmula:

en donde R26 y R27 son independientemente hidrógeno, cadenas de alquilo o hidrocarbilo, típicamente al menos uno de R26 y R27 es hidrocarbilo. Los R26 y R27 contienen de 4 a 30, de 8 a 25, de 10 a 20, o de 13 a 19 átomos de carbono. Los R28, R29y R30 son independientemente hidrógeno, cadenas de alquilo lineales o alquilo ramificadas con de 1 a 30, o de 4 a 24, o de 6 a 20, o de 10 a 16 átomos de carbono. Los R28, R29 y R30 son independientemente hidrógeno, cadenas de alquilo lineales o ramificadas, o al menos uno, o dos de R28, R29y R30 son hidrógeno.

Los ejemplos de grupos alquilo adecuados para R28, R29 y R30 incluyen butilo, sec-butilo, isobutilo, terc-butilo, pentilo, n-hexilo, sec-hexilo, n-octilo, 2-etilo, hexilo, decilo, undecilo, dodecil, tridecilo, tetradecilo, pentadecilo, hexadecilo, heptadecilo, octadecilo, octadecenilo, nonadecilo, eicosilo o mezclas de los mismos.

En una modalidad, la sal de hidrocarbilamina de un ácido alquilfosfórico puede ser el producto de reacción de un ácido fosfórico alquilado de C14 a Cis con Primene 81R (que produce y vende Rohm & Haas), el cual puede ser una mezcla de aminas primarias alquil terciaria de C11 a C14.

Las sales de hidrocarbilamina del ácido dialquilditiofosfórico pueden incluir un inhibidor de óxido tal como una sal de hidrocarbilamina del ácido dialquilditiofosfórico. Estos pueden ser un producto de reacción de ácidos heptil u octil o nonilditiofosfórico con etilendiamina, morfolina o Primene 81R o mezclas de los mismos.

Las sales de hidrocarbilamina del ácido hidrocarbilarilsulfónico pueden incluir la sal de etilendiamina del ácido dinonilnaftalensulfónico.

Los ejemplos de ácidos carboxílicos grasos adecuados o ésteres de los mismos incluyen monooleato de glicerol y ácido oleico. Un ejemplo de un éster adecuado de un ácido carboxílico que contiene nitrógeno incluye oleilsarcosina. El lubricante puede contener un desactivador de metales, o mezclas de los mismos. Los desactivadores de metales pueden elegirse de un derivado de benzotriazol (típicamente toliltriazol), 1,2,4-triazol, bencimidazol, 2-alquilditiobencimidazol o 2-alquilditiobenzotiazol, 1-amino-2-propanol, un derivado de dimercaptotiadiazol, octanoato de octilamina, productos de condensación de ácido o anhídrido dodecenilsuccínico y/o un ácido graso tal como ácido oleico con una poliamina. Los desactivadores de metales también pueden describirse como inhibidores de corrosión. Los desactivadores de metales pueden estar presentes en el intervalo de 0,001 % en peso a 0,5 % en peso, de 0,01 % en peso a 0,04 % en peso o de 0,015 % en peso a 0,03 % en peso de la composición de aceite lubricante. Los desactivadores de metales también pueden estar presentes en la composición de 0,002 % en peso o de 0,004 % en peso a 0,02 % en peso. El desactivador de metales puede usarse solo o mezclas de los mismos.

Los lubricantes también pueden incluir antioxidantes, o mezclas de los mismos. Los antioxidantes, que incluyen (i) una difenilamina alquilada, y (ii) un monosulfuro sustituido con hidrocarbilo. En algunas modalidades, las difenilaminas alquiladas incluyen difenilamina bis-nonilada y difenilamina bis-octilada. En algunas modalidades, los monosulfuros sustituidos con hidrocarbilo incluyen sulfuro de n-dodecil-2-hidroxietilo, 1-(terc-dodeciltio)-2-propanol, o combinaciones de los mismos. En algunas modalidades, el monosulfuro sustituido con hidrocarbilo puede ser 1-(terc-dodeciltio)-2-propanol. El paquete de antioxidante también puede incluir fenoles impedidos estéricamente. Los ejemplos de grupos hidrocarbilo adecuados para los fenoles impedidos estéricamente incluyen éster 2-etilhexílico o n-butílico, dodecilo o mezclas de los mismos. Los ejemplos de fenoles impedidos estéricamente con puentes de metileno incluyen 4,4-metilen-bis(6-terc-butil o-cresol), 4,4-metilen-bis(2-terc-amil-o-cresol), 2,2'-metilen-bis(4-metil-6-terc-butilfenol), 4,4'-metilen-bis(2,6-di-terc-butilfenol) o mezclas de los mismos.

Los antioxidantes pueden estar presentes en la composición de 0,01 % en peso a 6,0 % en peso o de 0,02 % en peso a 1 % en peso. El aditivo puede estar presente en la composición a 1 % en peso, 0,5 % en peso, o menos. El lubricante también puede incluir dispersantes que contienen nitrógeno, por ejemplo, un aditivo que contiene nitrógeno sustituido con hidrocarbilo. Los aditivos que contienen nitrógeno sustituido con hidrocarbilo adecuados incluyen dispersantes sin cenizas y dispersantes poliméricos. Los dispersantes sin cenizas se denominan así debido a que, tal como se suministran, no contienen metal y, por lo tanto, normalmente no contribuyen a la formación de cenizas sulfatadas cuando se adicionan a un lubricante. Sin embargo, pueden, por supuesto, interactuar con los metales ambientales una vez que se adicionen a un lubricante lo cual incluye especies que contienen metales. Los dispersantes sin cenizas se caracterizan por un grupo polar que se une a una cadena de hidrocarburo de peso molecular relativamente alto. Los ejemplos de tales materiales incluyen dispersantes de succinimida, dispersantes de Mannich, y derivados borados de los mismos.

El lubricante también puede incluir compuestos que contienen azufre. Los compuestos que contienen azufre adecuados incluyen olefinas y polisulfuros sulfurados. La olefina o polisulfuros sulfurados pueden derivarse de isobutileno, butileno, propileno, etileno, o alguna combinación de los mismos. En algunos ejemplos, el compuesto que contiene azufre es una olefina sulfurada que se deriva de cualquiera de los aceites naturales o aceites sintéticos que se describieron anteriormente, o incluso alguna combinación de los mismos. Por ejemplo, la olefina sulfurada se puede derivar de aceite vegetal. La olefina sulfurada puede estar presente en la composición lubricante de 0 % en peso a 5,0 % en peso o de 0,01 % en peso a 4,0 % en peso o de 0,1 % en peso a 3,0 % en peso.

El lubricante incluye un compuesto que contiene fósforo, tal como un fosfito graso. El compuesto que contiene fósforo puede incluir un fosfito de hidrocarbilo, un éster de ácido fosfórico, una sal de amina de un éster de ácido fosfórico, o cualquier combinación de los mismos. En algunas modalidades, el compuesto que contiene fósforo incluye un fosfito de hidrocarbilo, un éster del mismo, o una combinación de los mismos. En algunas modalidades, el compuesto que contiene fósforo incluye un fosfito de hidrocarbilo. En algunas modalidades, el fosfito de hidrocarbilo puede ser un fosfito de alquilo. Por alquilo se entiende un grupo alquilo que contiene solo átomos de carbono e hidrógeno, sin embargo, se contemplan grupos alquilo tanto saturados como insaturados o mezclas de los mismos. En algunas modalidades, el compuesto que contiene fósforo incluye un fosfito de alquilo que tiene un grupo alquilo completamente saturado. En algunas modalidades, el compuesto que contiene fósforo incluye un fosfito de alquilo que tiene un grupo alquilo con alguna insaturación, por ejemplo, un doble enlace entre átomos de carbono. Tales grupos alquilo insaturados también pueden denominarse como grupos alquenilo, pero se incluyen dentro del término "grupo alquilo" como se usa en la presente descripción a menos que se indique de otra manera. En algunas modalidades, el compuesto que contiene fósforo incluye un fosfito de alquilo, un éster de ácido fosfórico, una sal de amina de un éster de ácido fosfórico, o cualquier combinación de los mismos. En algunas modalidades, el compuesto que contiene fósforo incluye un fosfito de alquilo, un éster del mismo, o una combinación de los mismos. En algunas modalidades, el compuesto que contiene fósforo incluye un fosfito de alquilo. En algunas modalidades, el compuesto que contiene fósforo incluye un fosfito de alquenilo, un éster de ácido fosfórico, una sal de amina de un éster de ácido fosfórico, o cualquier combinación de los mismos. En algunas modalidades, el compuesto que contiene fósforo incluye un fosfito de alquenilo, un éster del mismo, o una combinación de los mismos. En algunas modalidades, el compuesto que contiene fósforo incluye un fosfito de alquenilo. En algunas modalidades, el compuesto que contiene fósforo incluye hidrogenofosfitos de dialquilo. En algunas modalidades, el compuesto que contiene fósforo está esencialmente libre de, o incluso completamente libre de ésteres de ácido fosfórico y/o sales de amina de los mismos. En algunas modalidades, el compuesto que contiene fósforo puede describirse como un fosfito graso. Los fosfitos adecuados incluyen aquellos que tienen al menos un grupo hidrocarbilo con 4 o más, u 8 o más, o 12 o más, átomos de carbono. Los intervalos típicos para el número de átomos de carbono en el grupo hidrocarbilo incluyen de 8 a 30, o de 10 a 24, o de 12 a 22, o de 14 a 20, o de 16 a 18. El fosfito puede ser un fosfito sustituido con monohidrocarbilo, un fosfito sustituido con dihidrocarbilo, o un fosfito sustituido con trihidrocarbilo. En una modalidad, el fosfito puede estar libre de hidroxi, es decir, el fosfito no es un hidroxilato. El fosfito que tiene al menos un grupo hidrocarbilo con 4 o más átomos de carbono se puede representar mediante la fórmula:

en donde al menos uno de R6, R7 y R8 puede ser un grupo hidrocarbilo que contiene al menos 4 átomos de carbono y el otro puede ser hidrógeno o un grupo hidrocarbilo. En una modalidad, R6, R7 y R8 son todos grupos hidrocarbilo. Los grupos hidrocarbilo pueden ser alquilo, cicloalquilo, arilo, acíclicos o mezclas de los mismos. En la fórmula con los tres grupos R6, R7 y R8, el compuesto puede ser un fosfito sustituido con trihidrocarbilo, es decir, R6, R7 y R8 son todos grupos hidrocarbilo y en algunas modalidades pueden ser grupos alquilo.

Los grupos alquilo pueden ser lineales o ramificados, típicamente lineales y saturados o insaturados, típicamente saturados. Los ejemplos de grupos alquilo para R6, R7 y R8 incluyen octilo, 2-etilhexilo, nonilo, decilo, undecilo, dodecilo, tridecilo, tetradecilo, pentadecilo, hexadecilo, heptadecilo, octadecilo, octadecenilo, nonadecilo, eicosilo o mezclas de los mismos. En algunas modalidades, el componente de fosfito graso de la composición lubricante general está esencialmente libre de, o incluso completamente libre de éster de ácido fosfórico y/o sales de amina del mismo. En algunas modalidades, el fosfito graso comprende un fosfito de alquenilo o ésteres del mismo, por ejemplo, ésteres de hidrogenofosfito de dimetilo. El hidrogenofosfito de dimetilo puede esterificarse y, en algunas modalidades, transesterificarse mediante reacción con un alcohol, por ejemplo, alcohol oleílico.

El lubricante también puede incluir una o más sales de amina de fósforo, pero en cantidades de manera tal que el paquete de aditivos, o en otras modalidades las composiciones lubricantes industriales resultantes, no contengan más de 1,0 % en peso de tales materiales, o incluso no más de 0,75 % en peso o 0,6 % en peso. En otras modalidades, los paquetes de aditivos lubricantes industriales, o las composiciones lubricantes industriales resultantes, están esencialmente libres o incluso completamente libres de sales de amina de fósforo.

El lubricante también puede incluir uno o más aditivos antidesgaste y/o agentes de presión extrema, uno o más inhibidores de óxido y/o corrosión, uno o más inhibidores de formación de espuma, uno o más desemulsionantes, o cualquier combinación de los mismos.

En algunas modalidades, los paquetes de aditivos lubricantes industriales, o las composiciones lubricantes industriales resultantes, están esencialmente libres o incluso completamente libres de sales de amina de fósforo, dispersantes, o ambos.

En algunas modalidades, los paquetes de aditivos lubricantes industriales, o las composiciones lubricantes industriales resultantes, incluyen un desemulsionante, un inhibidor de corrosión, un modificador de fricción, o una combinación de dos o más de los mismos. En algunas modalidades, el inhibidor de corrosión incluye un toliltriazol. En aun otras modalidades, los paquetes de aditivos industriales, o las composiciones lubricantes industriales resultantes, incluyen una o más olefinas o polisulfuros sulfurados; una o más sales de amina de fósforo; uno o más ésteres de tiofosfato, uno o más tiadiazoles, toliltriazoles, poliéteres y/o alquenilaminas; uno o más copolímeros de éster; uno o más ésteres carboxílicos; uno o más dispersantes de succinimida, o cualquier combinación de los mismos.

El paquete de aditivos lubricantes industriales puede estar presente en el lubricante industrial general de 1 % en peso a 5 % en peso, o en otras modalidades de 1 % en peso, 1,5 % en peso, o incluso de 2 % en peso a 2 % en peso, 3 % en peso, 4 % en peso, 5 % en peso, 7 % en peso o incluso 10 % en peso. Las cantidades del paquete de aditivos para engranajes industriales que pueden estar presentes en el lubricante concentrado para engranajes industriales son las cantidades correspondientes al % en peso anterior, donde los valores se consideran sin el aceite presente (es decir, pueden tratarse como valores de % en peso junto con la cantidad real de aceite presente).

El lubricante también puede incluir un derivado de un ácido hidroxicarboxílico. Los ácidos adecuados pueden incluir de 1 a 5 o 2 grupos carboxi o de 1 a 5 o 2 grupos hidroxi. En algunas modalidades, el modificador de fricción puede derivarse de un ácido hidroxicarboxílico que se representa mediante la fórmula:

en donde: a y b pueden ser independientemente números enteros de 1 a 5, o de 1 a 2; X puede ser un grupo alifático o alicíclico, o un grupo alifático o alicíclico que contiene un átomo de oxígeno en la cadena de carbono, o un grupo sustituido de los tipos anteriores, dicho grupo que contiene hasta 6 átomos de carbono y tiene puntos de unión disponibles a+b; cada Y puede ser independientemente -O-, >NH, o >NR3 o dos Y juntas que representan el nitrógeno de una estructura imida R4-N< que se forma entre dos grupos carbonilo; y cada R3 y R4 puede ser independientemente hidrógeno o un grupo hidrocarbilo, siempre que al menos un grupo R1 y R3 pueda ser un grupo hidrocarbilo; cada R2 puede ser independientemente hidrógeno, un grupo hidrocarbilo o un grupo acilo, siempre que adicionalmente al menos un

grupo -OR2 se ubique en un átomo de carbono dentro de X que es a o p a al menos uno de los grupos -C(O)-YR1, y siempre que adicionalmente al menos en R2 sea hidrógeno. El ácido hidroxicarboxílico reacciona con un alcohol y/o una amina, mediante una reacción de condensación, para formar el derivado de un ácido hidroxicarboxílico, el cual también puede denominarse en la presente descripción como aditivo modificador de fricción. En una modalidad, el ácido hidroxicarboxílico que se usa en la preparación del derivado de un ácido hidroxicarboxílico se representa mediante la fórmula:

en donde cada R5 puede ser independientemente H o un grupo hidrocarbilo, o en donde los grupos R5 juntos forman un anillo. En una modalidad, donde R5 es H, el producto de condensación opcionalmente se funcionaliza adicionalmente mediante acilación o reacción con un compuesto de boro. En otra modalidad, el modificador de fricción no está borado. En cualquiera de las modalidades anteriores, el ácido hidroxicarboxílico puede ser ácido tartárico, ácido cítrico, o combinaciones de los mismos, y también puede ser un equivalente reactivo de tales ácidos (que incluye ésteres, haluros de ácido o anhídridos).

Los modificadores de fricción resultantes pueden incluir derivados de imida, diéster, diamida, o éster amida de ácido tartárico, ácido cítrico, o mezclas de los mismos. En una modalidad, el derivado de ácido hidroxicarboxílico incluye un derivado de imida, un diéster, una diamida, una imidaamida, un éster imida o un éster amida de ácido tartárico o ácido cítrico. En una modalidad, el derivado de ácido hidroxicarboxílico incluye un derivado de imida, un diéster, una diamida, una imidaamida, un éster imida o un éster amida de ácido tartárico. En una modalidad, el derivado de ácido hidroxicarboxílico incluye un derivado de éster de ácido tartárico. En una modalidad, el derivado de ácido hidroxicarboxílico incluye un derivado de imida y/o amida del ácido tartárico. Las aminas que se usan en la preparación del modificador de fricción pueden tener la fórmula RR'NH en donde R y R' representan cada una independientemente H, un radical con base de hidrocarburo de 1 u 8 a 30 o 150 átomos de carbono, es decir, de 1 a 150 o de 8 a 30 o de 1 a 30 o de 8 a 150 átomos. Las aminas que tienen un intervalo de átomos de carbono con un límite inferior de 2, 3, 4, 6, 10, o 12 átomos de carbono y un límite superior de 120, 80, 48, 24, 20, 18, o 16 átomos de carbono también se pueden usar. En una modalidad, cada uno de los grupos R y R' tiene de 8 o 6 a 30 o 12 átomos de carbono. En una modalidad, la suma de átomos de carbono en R y R' es al menos 8. Los R y R' pueden ser lineales o ramificados. Los alcoholes útiles para preparar el modificador de fricción contendrán similarmente de 1 u 8 a 30 o 150 átomos de carbono. Los alcoholes que tienen un intervalo de átomos de carbono de un límite inferior de 2, 3, 4, 6, 10, o 12 átomos de carbono y un límite superior de 120, 80, 48, 24, 20, 18, o 16 átomos de carbono también se pueden usar. En ciertas modalidades, el número de átomos de carbono en el grupo derivado de alcohol puede ser de 8 a 24, de 10 a 18, de 12 a 16, o 13 átomos de carbono. Los alcoholes y aminas pueden ser lineales o ramificados y, si son ramificados, la ramificación puede ocurrir en cualquier punto de la cadena y la ramificación puede ser de cualquier longitud. En algunas modalidades, los alcoholes y/o aminas que se usan incluyen compuestos ramificados, y aun en otras modalidades, los alcoholes y aminas que se usan son al menos 50 %, 75 % o incluso 80 % ramificados. En otras modalidades, los alcoholes son lineales. En algunas modalidades, el alcohol y/o amina tienen al menos 6 átomos de carbono. En consecuencia, en ciertas modalidades, el producto que se prepara a partir de alcoholes y/o aminas ramificados de al menos 6 átomos de carbono, por ejemplo, alcoholes ramificados de Ca-18 o Cs-is o alcoholes ramificados de C12-16, ya sea como materiales solos o como mezclas. Los ejemplos específicos incluyen 2-etilhexanol y alcohol isotridecílico, el último de los cuales puede representar una mezcla de calidad comercial de diversos isómeros. Además, en ciertas modalidades, el producto que se prepara a partir de alcoholes lineales de al menos 6 átomos de carbono, por ejemplo, alcoholes lineales de Ca-18 o Cs-is o alcoholes lineales de C12-16, o ya sea como materiales solos o como mezclas. El ácido tartárico que se usa para preparar los tartratos, tartrimidas, o tartramidas puede ser del tipo disponible comercialmente (obtenido en Sargent Welch), y existe en una o más formas isoméricas tales como ácido d-tartárico, ácido /-tartárico, ácido d,/-tartárico o ácido meso-tartárico, a menudo en dependencia de la fuente (natural) o método de síntesis (por ejemplo, a partir del ácido maleico). Estos derivados también pueden prepararse a partir de equivalentes funcionales del diácido fácilmente evidente para aquellos expertos en la técnica, tales como ésteres, cloruros de ácido, o anhídridos.

En algunas modalidades, el paquete de aditivos incluye uno o más inhibidores de corrosión, uno o más dispersantes, uno o más aditivos antidesgaste y/o de presión extrema, uno o más agentes de presión extrema, uno o más agentes antiespumantes adicionalmente al componente antiespumante, uno o más detergentes, y opcionalmente alguna cantidad de aceite base o disolvente similar como un diluyente.

Los aditivos adicionales pueden estar presentes en la composición lubricante de engranaje industrial general de 0,1 % en peso a 30 % en peso, o de un nivel mínimo de 0,1 % en peso, de 1 % en peso o incluso 2 % en peso hasta un máximo de 30 % en peso, 20 % en peso, 10 % en peso, 5 % en peso, o incluso 2 % en peso, o de 0,1 % en peso a 30 % en peso, de 0,1 % en peso a 20 % en peso, de 1 % en peso a 20 % en peso, de 1 % en peso a 10 % en peso, de 1 % en peso a 5 % en peso, o incluso aproximadamente 2 % en peso. Estos intervalos y límites pueden aplicarse a cada aditivo adicional individual presente en la composición, o a todos los aditivos adicionales presentes. El lubricante para Engranajes Industriales puede comprender:

de 0,002 % en peso a 0,040 % en peso del componente antiespumante,

de 0,0001 % en peso a 0,15 % en peso de un inhibidor de corrosión que se elige de 2,5-bis(terc-dodecilditio)-1,3,4-tiadiazol, toliltriazol, o mezclas de los mismos,

un aceite de viscosidad lubricante,

de 0,02 % en peso a 3 % en peso de antioxidante que se elige de antioxidantes amínicos o fenólicos, o mezclas de los mismos,

de 0,005 % en peso a 1,5 % en peso de una succinimida borada o una succinimida no borada,

de 0,001 % en peso a 1,5 % en peso de un naftalenosulfonato de calcio neutro o ligeramente sobrebasificado (típicamente un dinonilnaftalenosulfonato de calcio neutro o ligeramente sobrebasificado), y

de 0,001 % en peso a 5 % en peso, o de 0,01 % en peso a 3 % en peso de un agente antidesgaste que se elige de dialquilditiofosfato de zinc, dialquilfosfato de zinc, sal de amina de un ácido o éster de fósforo, o mezclas de los mismos

El lubricante para Engranajes Industriales también puede comprender una formulación que se define en la siguiente tabla:

Tabla 5

Fluido para Trabajar Metales

En una modalidad, la composición lubricante es un fluido para trabajar metales. Las aplicaciones típicas de fluidos para trabajar metales pueden incluir remoción de metales, conformado de metales, tratamiento de metales y protección de metales. En algunas modalidades, el aceite para trabajar metales puede ser un aceite base del Grupo I, Grupo II o Grupo III como define el Instituto Americano del Petróleo. En algunas modalidades, el aceite para trabajar metales se puede mezclar con aceites base del Grupo IV o Grupo V. En una modalidad, la composición lubricante puede contener el componente antiespumante descrito y puede contener de 0,0025 % en peso a 0,30 % en peso o de 0,001 % en peso a 0,10 % en peso o de 0,0025 % en peso a 0,10 % en peso del componente antiespumante y contiene adicionalmente uno o más aditivos adicionales. En algunas modalidades, las composiciones de fluidos funcionales incluyen un aceite. El aceite puede incluir la mayoría de los hidrocarburos líquidos, por ejemplo, hidrocarburos parafínicos, olefínicos, nafténicos, aromáticos, saturados o insaturados. En general, el aceite es un hidrocarburo emulsionable, inmiscible en agua, y en algunas modalidades el aceite es líquido a temperatura ambiente. Pueden usarse aceites de una variedad de fuentes, que incluyen aceites naturales y sintéticos y mezclas de los mismos.

Los aceites naturales incluyen aceites animales y aceites vegetales (por ejemplo, aceite de soja, aceite de manteca) así como también aceites minerales refinados con disolvente o refinados con ácido del tipo parafínico, nafténico, o parafina-nafténico mixto. También son útiles los aceites que se derivan de carbón o esquisto. Los aceites sintéticos incluyen aceites de hidrocarburo y aceites de hidrocarburo halo-sustituidos tales como olefinas polimerizadas e interpolimerizadas, por ejemplo, polibutilenos, polipropilenos, copolímeros de propileno-isobutileno, polibutilenos clorados; alquilbencenos, por ejemplo, dodecilbencenos, tetradecilbencenos, dinonilbencenos, o di-(2-etilhexil)bencenos.

Otra clase adecuada de aceites sintéticos que pueden usarse comprende los ésteres de ácidos dicarboxílicos (por ejemplo, ácido ftálico, ácido succínico, ácido alquilsuccínico, ácido maleico, ácido azelaico, ácido subérico, ácido sebácico, ácido fumárico, ácido adípico, dímero de ácido linoleico, ácido malónico, ácidos alquilmalónicos, ácidos alquenilmalónicos, etc.) con una variedad de alcoholes (por ejemplo, alcohol butílico, alcohol hexílico, alcohol dodecílico, alcohol 2-etilhexílico, etilenglicol, monoéter de dietilenglicol, propilenglicol, pentaeritritol, etc.). Los ejemplos específicos de estos ésteres incluyen adipato de dibutilo, sebacato de di(2-etilhexilo), fumarato de di-nhexilo, sebacato de dioctilo, azelato de diisooctilo, azelato de diisodecilo, ftalato de dioctilo, ftalato de didecilo, sebacato de dieicosilo, el diéster de 2-etilhexilo de dímero de ácido linoleico, o un éster complejo que se forma al reaccionar un mol de ácido sebácico con dos moles de tetraetilenglicol y dos moles de ácido 2-etil-hexanoico.

Los ésteres útiles como aceites sintéticos también incluyen aquellos que se hacen a partir de ácidos monocarboxílicos de C5 a C12 y polioles y polioléteres tales como neopentilglicol, trimetilolpropano, pentaeritritol, dipentaeritritol, tripentaeritritol, etc.

Pueden usarse aceites sin refinar, refinados y rerrefinados (y mezclas de cada uno con otro) del tipo que se describió anteriormente en la presente descripción. Los aceites sin refinar son aquellos que se obtienen directamente de una fuente natural o sintética sin tratamiento de purificación adicional. Por ejemplo, un aceite de esquisto que se obtiene directamente de una operación de retorta, un aceite de petróleo que se obtiene directamente de destilación o aceite de éster que se obtiene directamente de un proceso de esterificación y se usa sin tratamiento adicional sería un aceite sin refinar. Los aceites refinados son similares a los aceites sin refinar, excepto que se han tratado adicionalmente en uno o más pasos de purificación para mejorar una o más propiedades. Muchas de tales técnicas de purificación son conocidas por aquellos expertos en la técnica, tales como la extracción con disolventes, la destilación, la extracción ácida o básica, la filtración, la percolación, etc. Los aceites rerrefinados se obtienen mediante procesos similares a aquellos que se usan para obtener aceites refinados que se aplican a aceites refinados los cuales ya se han usado en servicio. Tales aceites rerrefinados también se conocen como aceites recuperados o reprocesados y, a menudo, se procesan adicionalmente mediante técnicas dirigidas a la eliminación de aditivos gastados y productos de descomposición del aceite.

En algunas modalidades, el aceite es un aceite base del Grupo II o Grupo III como define el Instituto Americano del Petróleo.

Se pueden incorporar materiales adicionales opcionales en las composiciones que se describen en la presente descripción. Las composiciones acabadas típicas pueden incluir agentes lubricantes tales como ácidos grasos y ceras, agentes antidesgaste, dispersantes, inhibidores de corrosión, detergentes normales y sobrebasificados, desemulsionantes, agentes biocidas, desactivadores de metales, o mezclas de los mismos.

Las composiciones lubricantes pueden comprender el componente antiespumante que se describió anteriormente como un aditivo, el cual puede usarse en combinación con uno o más aditivos adicionales, y el cual opcionalmente también puede incluir un disolvente o diluyente, por ejemplo uno o más de los aceites que se describieron anteriormente. Esta composición puede denominarse como un paquete de aditivos o paquete de tensioactivos. Los ejemplos de ceras incluyen ceras de petróleo, sintéticas, y naturales, ceras oxidadas, ceras microcristalinas, grasa de lana (lanolina) y otros ésteres cerosos, y mezclas de los mismos. Las ceras de petróleo son compuestos parafínicos que se aíslan del petróleo crudo a través de algún proceso de refinación, tal como la cera residual y la cera de parafina. Las ceras sintéticas son ceras que se derivan de productos petroquímicos, tales como el etileno o el propileno. Las ceras sintéticas incluyen copolímeros de polietileno, polipropileno, y etilenopropileno. Las ceras naturales son ceras que producen plantas y/o animales o insectos. Estas ceras incluyen cera de abeja, cera de soja y cera de carnauba. Las ceras de insectos y animales incluyen cera de abejas, o espermaceti. En estas composiciones también se pueden usar vaselina y vaselina oxidada. Los petrolatos y los petrolatos oxidados pueden definirse, respectivamente, como mezclas purificadas de hidrocarburos semisólidos que se derivan del petróleo y sus productos de oxidación. Las ceras microcristalinas pueden definirse como ceras de punto de fusión más alto que se purifican a partir de vaselinas. La(s) cera(s) puede(n) estar presente(s) en la composición para trabajar metales de 0,1 % en peso a 75 % en peso, por ejemplo, de 0,1 % en peso a 50 % en peso.

Los ácidos grasos útiles en la presente descripción incluyen ácidos monocarboxílicos de 8 a 35 átomos de carbono y, en una modalidad, de 16 a 24 átomos de carbono. Los ejemplos de tales ácidos monocarboxílicos incluyen ácidos grasos insaturados, tales como ácido miristoleico, ácido palmitoleico, ácido sapienico, ácido oleico, ácido elaídico, ácido vaccénico, ácido linoleico, ácido linoelaídico; ácido a-linolénico; ácido araquidónico; ácido eicosapentaenoico; ácido erúcico, ácido docosahexaenoico; y ácidos grasos saturados, tales como el ácido caprílico; ácido cáprico; ácido láurico, ácido mirístico; ácido palmítico; ácido esteárico, ácido araquídico, ácido behénico; ácido lignocérico, ácido cerótico, ácido isoesteárico, ácido gadoleico, ácidos grasos de aceite de bogol, o combinaciones de los mismos. Estos ácidos pueden ser saturados, insaturados, o tener otros grupos funcionales, tales como grupos hidroxi, como en el ácido 12-hidroxiesteárico, del esqueleto de hidrocarbilo. Otros ejemplos de ácidos carboxílicos se describen en la patente U.S. núm. 7,435,707. El(los) ácido(s) graso(s) puede(n) estar presente(s) en la composición para trabajar metales de 0,1 % en peso a 50 % en peso, o de 0,1 % en peso a 25 % en peso, o de 0,1 % en peso a 10 % en peso.

Los ejemplos de detergentes sobrebasificados incluyen sulfonatos metálicos sobrebasificados, fenatos metálicos sobrebasificados, salicilatos metálicos sobrebasificados, saliginatos metálicos sobrebasificados, carboxilatos metálicos sobrebasificados, o detergentes de sulfonato de calcio sobrebasificados. Los detergentes sobrebasificados contienen metales tales como Mg, Ba, Sr, Zn, Na, Ca, K, y mezclas de los mismos. Los detergentes sobrebasificados son sales o complejos metálicos que se caracterizan por un contenido metálico en exceso al cual estaría presente de acuerdo con la estequiometría del metal y el compuesto orgánico ácido particular que reacciona con el metal, por ejemplo, un ácido sulfónico.

El término "relación de metal" se usa en la presente descripción para designar la relación de los equivalentes químicos totales del metal en el material sobrebasificado (por ejemplo, un sulfonato o carboxilato metálico) a los equivalentes químicos del metal en el producto el cual se espera que resulte en la reacción entre el material orgánico a sobrebasificar (por ejemplo, ácido sulfónico o carboxílico) y el reactivo que contiene metal que se usa para formar el detergente (por ejemplo, hidróxido de calcio, óxido de bario, etc.) de acuerdo con la reactividad química y la estequiometría de los dos reactivos. Por lo tanto, si bien en un sulfonato de calcio normal, la relación de metal es uno, en el sulfonato sobrebasificado, la relación de metal es 4,5.

Los ejemplos de tales detergentes se describen, por ejemplo, en las patentes U.S. núm. 2,616,904; 2,695,910; 2,767,164; 2,767,209; 2,798,852; 2,959,551; 3,147,232; 3,274,135; 4,729,791; 5,484,542 y 8,022,021. Los detergentes sobrebasificados pueden usarse solos o en combinación. Los detergentes sobrebasificados pueden estar presentes en el intervalo de 0,1 % en peso a 20 %; tal como al menos de 1 % en peso o hasta 10 % en peso de la composición.

Los tensioactivos ilustrativos incluyen tensioactivos de polioxietileno no iónicos tales como alquilfenoles etoxilados y alcoholes alifáticos etoxilados, ésteres de polietilenglicol de ácidos grasos, aceite de resina y de bogol y ésteres de polioxietileno de ácidos grasos o tensioactivos aniónicos tales como sulfonatos de alquilbenceno lineales, sulfonatos de alquilo, fosfonatos de alquiléter, éter sulfatos, sulfosuccinatos, y éter carboxilatos. El(los) tensioactivo(s) puede(n) estar presente(s) en la composición para trabajar metales de 0,0001 % en peso a 10 % en peso, o de 0,0001 % en peso a 2,5 % en peso.

El lubricante también puede incluir un agente antiespumante adicionalmente al componente antiespumante que se describió anteriormente. El agente antiespumante adicional puede incluir siliconas orgánicas e inhibidores de espuma sin silicona. Los ejemplos de siliconas orgánicas incluyen dimetilsilicona y polisiloxanos. Los ejemplos de inhibidores de espuma sin silicona incluyen poliéteres, poliacrilatos y mezclas de los mismos, así como también copolímeros de acrilato de etilo, acrilato de 2-etilhexilo, y opcionalmente acetato de vinilo. En algunas modalidades, el agente antiespumante puede ser un poliacrilato. Los agentes antiespumantes pueden estar presentes en la composición de 0,0025 % en peso a 0,30 % en peso o de 0,001 % en peso o incluso 0,0025 % en peso a 0,10 % en peso.

Los desemulsionantes útiles en la presente descripción incluyen polietilenglicol, óxidos de polietileno, polímeros de óxidos de alcohol de polipropileno (óxido de etileno-óxido de propileno), alcohol de polioxialquileno, alquilaminas, aminoalcohol, diaminas o poliaminas que reaccionan secuencialmente con óxido de etileno o mezclas de óxido de etileno sustituido, fosfatos de trialquilo, y combinaciones de los mismos. El(los) desemulsionante(s) puede(n) estar presente(s) en la composición inhibidora de corrosión de 0,0001 % en peso a 10 % en peso, por ejemplo, de 0,0001 % en peso a 2,5 % en peso.

Los inhibidores de corrosión los cuales pueden usarse incluyen tiazoles, triazoles y tiadiazoles. Los ejemplos incluyen benzotriazol, toliltriazol, octiltriazol, deciltriazol, dodeciltriazol, 2-mercaptobenzotiazol, 2,5-dimercapto-1,3,4-tiadiazol, 2-mercapto-5-hidrocarbiltio-1,3,4-tiadiazoles, 2-mercapto-5-hidrocarbilditio-1,3,4-tiadiazoles, 2,5-bis(hidrocarbiltio)-1,3,4-tiadiazoles, y 2,5-bis-(hidrocarbilditio)-1,3,4-tiadiazoles. Otros inhibidores de corrosión adecuados incluyen éter aminas; compuestos polietoxilados tales como aminas etoxiladas, fenoles etoxilados, y alcoholes etoxilados; imidazolinas. Otros inhibidores de corrosión adecuados incluyen ácidos alquenilsuccínicos en los cuales el grupo alquenilo contiene 10 o más átomos de carbono tales como, por ejemplo, ácido tetrapropenilsuccínico, ácido tetradecenilsuccínico, ácido hexadecenilsuccínico; ácidos alfa, omega-dicarboxílicos de cadena larga en el intervalo de peso molecular de 600 a 3000; y otros materiales similares. Otros ejemplos no limitantes de tales inhibidores se pueden encontrar en las patentes U.S. núm. 3,873,465, 3,932,303, 4,066,398, 4,402,907, 4,971,724, 5,055,230, 5,275,744, 5,531,934, 5,611,991, 5,616,544, 5,744,069, 5,750,070, 5,779,938, y 5,785,896; Corrosion Inhibitors, C. C. Nathan, ed., NACE, 1973; I. L. Rozenfeld, Corrosion Inhibitors, McGraw-Hill, 1981; Metals Handbook, 9na Edición, Volumen 13-Corrosion, páginas 478497; Corrosion Inhibitors for Corrosion Control, B. G. Clubley, ed., The Royal Society of Chemistry, 1990; Corrosion Inhibitors, European Federation of Corrosion Publications Number 11, The Institute of Materials, 1994; Corrosion, Volumen 2-Corrosion Control, L. L. Sheir, R. A. Jarman, and G. T. Burstein, eds., Butterworth-Heinemann, 1994, páginas 17:10-17:39; Y. I. Kuznetsov, Organic Inhibitors of Corrosion of Metals, Plenum, 1996; y en V. S. Sastri, Corrosion Inhibitors: Principles and Applications, Wiley, 1998. El(los) otro(s) inhibidor(es) de corrosión puede(n) estar presente(s) en la composición para trabajar metales de 0,0001 % en peso a 5 % en peso, por ejemplo, de 0,0001 % en peso a 3 % en peso.

Los dispersantes los cuales pueden incluirse en la composición incluyen aquellos con una cadena principal de hidrocarburo polimérico soluble en aceite y que tienen grupos funcionales que son capaces de asociarse con partículas para dispersarse. La cadena principal de hidrocarburo polimérico puede tener un peso molecular promedio en peso que oscila de 750 a 1500 Dalton. Los grupos funcionales ilustrativos incluyen restos polares de aminas, alcoholes, amidas y éster los cuales se unen a la cadena principal del polímero, a menudo mediante un grupo puente. Los ejemplos de dispersantes incluyen dispersantes de Mannich, que se describen en las patentes U.S. núm. 3,697,574 y 3,736,357; dispersantes de succinimida sin cenizas que se describen en las patentes U.S. núm.

4,234,435 y 4,636,322; dispersantes de amina que se describen en las patentes U.S. núm. 3,219,666, 3,565,804, y 5,633,326; dispersantes de Koch, que se describen en las patentes U.S. núm. 5,936,041, 5,643,859, y 5,627,259, y dispersantes de polialquilensuccinimida, que se describen en las patentes U.S. núm. 5,851,965, 5,853,434, y5,792,729. El(los) dispersante(s) puede(n) estar presente(s) en la composición para trabajar metales de 0,0001 % en peso a 10 % en peso, por ejemplo, de 0,0005 % en peso a 2,5 % en peso.

En una modalidad, la composición para trabajar metales que se describe en la presente descripción puede contener un modificador de fricción. El modificador de fricción puede estar presente de 0 % en peso a 6 % en peso, o de 0,01 % en peso a 4 % en peso, o de 0,05 % en peso a 2 % en peso, o de 0,1 % en peso a 2 % en peso de la composición para trabajar metales.

Como se usa en la presente descripción el término "alquilo graso" o "graso" en relación con modificadores de fricción se entiende como una cadena de carbono que tiene de 10 a 22 átomos de carbono, típicamente una cadena de carbono lineal. Alternativamente, el alquilo graso puede ser un grupo alquilo monorramificado, con ramificación típicamente en la posición p. Los ejemplos de grupos alquilo monorramificados incluyen 2-etilhexilo, 2-propilheptilo o 2-octildodecilo.

Los ejemplos de modificadores de fricción adecuados incluyen derivados de ácidos grasos de cadena larga de aminas, ésteres grasos, o epóxidos grasos; imidazolinas grasas tales como productos de condensación de ácidos carboxílicos y polialquilenpoliaminas; sales de amina de ácidos alquilfosfóricos; fosfonatos grasos; fosfitos grasos; fosfolípidos borados, epóxidos grasos borados; ésteres de glicerol; ésteres de glicerol borados; aminas grasas; aminas grasas alcoxiladas; aminas grasas alcoxiladas boradas; aminas grasas hidroxiladas y polihidroxiladas que incluyen aminas grasas hidroxi terciarias; hidroxialquilamidas; sales metálicas de ácidos grasos; sales metálicas de alquilsalicilatos; oxazolinas grasas; alcoholes etoxilados grasos; productos de condensación de ácidos carboxílicos y polialquilenpoliaminas; o productos de reacción de ácidos carboxílicos grasos con guanidina, aminoguanidina, urea, o tiourea y sales de los mismos.

Los modificadores de fricción también pueden abarcar materiales tales como compuestos grasos sulfurados y olefinas, dialquilditiofosfatos de molibdeno, ditiocarbamatos de molibdeno, u otros complejos de molibdeno solubles en aceite tales como Molyvan® 855 (disponible comercialmente en RT Vanderbilt, Inc) o Sakuralube® S-700 o Sakuralube® S-710 (disponible comercialmente en Adeka, Inc). Los complejos de molibdeno solubles en aceite ayudan a reducir la fricción, pero pueden comprometer la compatibilidad de los sellos.

En una modalidad, el modificador de fricción puede ser un complejo de molibdeno soluble en aceite. El complejo de molibdeno soluble en aceite puede incluir ditiocarbamato de molibdeno, ditiofosfato de molibdeno, complejo de óxido azul de molibdeno u otro complejo de molibdeno soluble en aceite o mezclas de los mismos. El complejo de molibdeno soluble en aceite puede ser una mezcla de óxido e hidróxido de molibdeno, denominado óxido "azul". Los óxidos azules de molibdeno tienen el molibdeno en un estado de oxidación promedio entre 5 y 6 y son mezclas de MoO2(OH) a MoO2,5(OH)0,5. Un ejemplo del aceite soluble es el complejo de óxido azul de molibdeno que se conoce por el nombre comercial de Luvodur® MB o Luvodur® MBO (disponible comercialmente en Lehmann y Voss GmbH). Los complejos de molibdeno solubles en aceite pueden estar presentes de 0 % en peso a 5 % en peso, o de 0,1 % en peso a 5 % en peso o de 1 a 3 % en peso de la composición para trabajar metales.

En una modalidad el modificador de fricción puede ser un éster de ácido graso de cadena larga. En otra modalidad, el éster de ácido graso de cadena larga puede ser un monoéster y en otra modalidad el éster de ácido graso de cadena larga puede ser un triglicérido tal como aceite de girasol o aceite de soja o el monoéster de un poliol y un ácido carboxílico alifático.

El agente de presión extrema puede ser un compuesto que contiene azufre y/o fósforo y/o cloro. Los ejemplos de agentes de presión extrema incluyen un polisulfuro, una olefina sulfurada, un tiadiazol, parafinas cloradas, sulfonatos sobrebasificados o mezclas de los mismos.

Los ejemplos de un tiadiazol incluyen 2,5-dimercapto-1,3,4-tiadiazol, u oligómeros del mismo, un 2,5-dimercapto-1.3.4- tiadiazol sustituido con hidrocarbilo, un 2,5-dimercapto-1,3,4-tiadiazol sustituido con hidrocarbiltio, u oligómeros de los mismos. Los oligómeros de 2,5-dimercapto-1,3,4-tiadiazol sustituido con hidrocarbilo se forman típicamente mediante la formación de un enlace azufre-azufre entre unidades de 2,5-dimercapto-1,3,4-tiadiazol para formar oligómeros de dos o más de dichas unidades de tiadiazol. Los ejemplos de un compuesto de tiadiazol adecuado incluyen al menos uno de un dimercaptotiadiazol, 2,5-dimercapto-[1,3,4]-tiadiazol, 3,5-dimercapto-[1,2,4]-tiadiazol, 3.4- dimercapto-[1,2,5]-tiadiazol, o 4-5-dimercapto-[1,2,3]-tiadiazol. Típicamente los materiales fácilmente disponibles tales como 2,5-dimercapto-1,3,4-tiadiazol o un 2,5-dimercapto-1,3,4-tiadiazol sustituido con hidrocarbilo o un 2,5-dimercapto-1,3,4-tiadiazol sustituido con hidrocarbiltio se usan comúnmente. En diferentes modalidades, el número de átomos de carbono en el grupo sustituyente hidrocarbilo incluye de 1 a 30, de 2 a 25, de 4 a 20, de 6 a 16, o de 8 a 10. El 2,5-dimercapto-1,3,4-tiadiazol puede ser 2,5-dioctilditio-1,3,4-tiadiazol, o 2,5-dinonilditio-1,3,4-tiadiazol.

En una modalidad, al menos 50 % en peso de las moléculas de polisulfuro son una mezcla de tri- o tetrasulfuros. En otras modalidades, al menos 55 % en peso, o al menos 60 % en peso de las moléculas de polisulfuro son una mezcla de tri- o tetrasulfuros.

El polisulfuro incluye un polisulfuro orgánico sulfurado de aceites, ácidos o ésteres grasos, olefinas o poliolefinas. Los aceites los cuales pueden sulfurarse incluyen aceites naturales o sintéticos tales como aceites minerales, aceite de manteca, ésteres de carboxilato que se derivan de alcoholes alifáticos y ácidos grasos o ácidos carboxílicos alifáticos (por ejemplo, oleato de miristilo y oleato de oleilo), y ésteres o glicéridos sintéticos insaturados.

Los ácidos grasos incluyen aquellos que contienen de 8 a 30, o de 12 a 24 átomos de carbono. Los ejemplos de ácidos grasos incluyen aceite oleico, linoleico, linolénico, y de bogol. Los ésteres de ácidos grasos sulfurados que se preparan a partir de ésteres mixtos de ácidos grasos insaturados, tales como los que se obtienen a partir de grasas animales y aceites vegetales, que incluyen aceite de bogol, aceite de linaza, aceite de soja, aceite de colza y aceite de pescado.

El polisulfuro incluye olefinas que se derivan de una amplia gama de alquenos. Los alquenos típicamente tienen uno o más dobles enlaces. Las olefinas en una modalidad contienen de 3 a 30 átomos de carbono. En otras modalidades, las olefinas contienen de 3 a 16, o de 3 a 9 átomos de carbono. En una modalidad, la olefina sulfurada incluye una olefina que se deriva de propileno, isobutileno, penteno o mezclas de los mismos.

En una modalidad, el polisulfuro comprende una poliolefina que se deriva de la polimerización mediante técnicas conocidas de una olefina como se describió anteriormente. En una modalidad, el polisulfuro incluye tetrasulfuro de dibutilo, éster metílico de ácido oleico sulfurado, alquilfenol sulfurado, dipenteno sulfurado, diciclopentadieno sulfurado, terpeno sulfurado, y aductos de Diels-Alder sulfurados.

Las parafinas cloradas pueden incluir parafinas cloradas tanto de cadena larga (C 20+ como parafinas cloradas de cadena media (C14-C17). Los ejemplos incluyen los productos Choroflo, Paroil y Chlorowax de Dover Chemical.

Los sulfonatos sobrebasificados se han discutido anteriormente. Los ejemplos de sulfonatos sobrebasificados incluyen Lubrizol® 5283C, Lubrizol® 5318A, Lubrizol® 5347LC y Lubrizol® 5358.

El fluido para trabajar metales puede tener una composición que se define en la siguiente tabla:

El rendimiento antiespumante de cada lubricante se puede evaluar de acuerdo con el Método de Prueba Estándar para las Características de Formación de Espuma de los Aceites Lubricantes ASTM D892-13e1.

Como se usa en la presente descripción, el término "sustituyente de hidrocarbilo" o "grupo hidrocarbilo" se usa en su sentido ordinario, el cual se conoce bien por aquellos expertos en la técnica. Específicamente, se refiere a un grupo que tiene un átomo de carbono que se une directamente al resto de la molécula y que tiene un carácter predominantemente de hidrocarburo. Los ejemplos de grupos hidrocarbilo incluyen:

sustituyentes de hidrocarburos, es decir, sustituyentes alifáticos (por ejemplo, alquilo o alquenilo), alicíclicos (por ejemplo, cicloalquilo, cicloalquenilo), y sustituyentes aromáticos, alifáticos, y alicíclico-sustituidos, así como también sustituyentes alicíclicos en donde el anillo se completa a través de otra porción de la molécula (por ejemplo, dos sustituyentes juntos forman un anillo);

sustituyentes de hidrocarburos sustituidos, es decir, sustituyentes que contienen grupos no hidrocarbonados los cuales, en el contexto de esta invención, no alteran la naturaleza de hidrocarburo predominante del sustituyente (por ejemplo, halo (especialmente cloro y flúor), hidroxi, alcoxi, mercapto, alquilmercapto, nitro, nitroso, y sulfoxi); hetero sustituyentes, es decir, sustituyentes los cuales, si bien tienen un carácter de hidrocarburo predominante, en el contexto de esta invención, contienen más que carbono en un anillo o cadena que de otra manera se compone de átomos de carbono y abarcan sustituyentes como piridilo, furilo, tienilo e imidazolilo. Los heteroátomos incluyen azufre, oxígeno, y

nitrógeno. En general, no estarán presentes más de dos, o no más de un, sustituyentes no hidrocarbonados por cada diez átomos de carbono en el grupo hidrocarbilo;

alternativamente, puede que no haya sustituyentes no hidrocarbonados en el grupo hidrocarbilo.

En una modalidad, no hay sustituyentes halo en el grupo hidrocarbilo.

Se conoce que algunos de los materiales que se describieron anteriormente pueden interactuar en la formulación final, de manera que los componentes de la formulación final pueden ser diferentes de aquellos que se adicionaron inicialmente. Por ejemplo, los iones metálicos (de, por ejemplo, un detergente) pueden migrar a otros sitios ácidos o aniónicos de otras moléculas. Los productos que se forman de esta manera, que incluyen los productos que se forman tras emplear la composición de la presente invención en su uso previsto, pueden no ser susceptibles de una descripción fácil. Sin embargo, todas tales modificaciones y productos de reacción se incluyen dentro del alcance de la presente invención; la presente invención abarca la composición que se prepara mediante la mezcla de los componentes que se describieron anteriormente.

Los siguientes ejemplos proporcionan ilustraciones de la tecnología descrita. Estos ejemplos no son exhaustivos y no pretenden limitar el alcance de la tecnología descrita.

Preparación de la Composición 1 - Proceso en tolueno:

La composición 1 se prepara al reaccionar acrilato de etilhexilo (255,0 g), acrilato de etilo (45,0 g) y peroxi-2-etilhexanoato de terc-butilo (TBPE) (0,33 g) en tolueno (300 g). Un matraz de fondo redondo de 1 L que se equipa con un agitador mecánico, adaptador Claisen con condensador enfriado por agua y entrada de nitrógeno ajustada a 0,5 pies cúbicos estándar por hora (scfh), termopar y tapón se carga con 200 g de la mezcla de reacción y se calienta a 110 °C. Los 400 g restantes de las mezclas de reacción se adicionan durante 90 minutos mediante un embudo después del pico exotérmico y el contenido del recipiente se enfría y se mantiene a 110 °C durante la reacción. Una hora después de completar la adición del monómero, se disuelve TBPE (0,08 g) en tolueno (5 g) en un vial pequeño y se adiciona al recipiente de reacción y se mantiene durante una hora. Se disuelve una segunda dosis de TBPE (0,08 g) en tolueno (5,0 g) en un vial pequeño y se adiciona al recipiente de reacción el cual se mantiene a 110 °C hasta que se observa el consumo completo de monómero, aproximadamente de 1 a 2 horas. El contenido de la reacción se enfría y se transfiere a un matraz de fondo redondo de una sola boca de 1 L. El tolueno se elimina mediante rotoevaporación, lo que proporciona un líquido incoloro viscoso con un rendimiento de 95 %, y que tiene un Mw de 41090 Da.

Preparación de la Composición 2 - Proceso en aceite:

La composición 2 se prepara al reaccionar acrilato de etilhexilo (255,0 g), acrilato de etilo (45,0 g), y peroxi-2-etilhexanoato de terc-butilo (TBPE) (0,33 g) en un frasco de un cuarto de galón, el cual se agita para mezclar. Un matraz de fondo redondo de 2 L que se equipa con un agitador de aro de vidrio accionado mecánicamente, adaptador Claisen con condensador enfriado por agua y termopar, entrada de nitrógeno que se ajusta a menos de 0,12 scfh, y tapón, se cargó con un tercio (100,11 g) de la mezcla de reacción y un aceite mineral nafténico que tiene una viscosidad cinemática a 100 °C de ~3,7 cSt (100 g).

La mezcla de reacción se agita a 200 rpm y se calienta a través de una manta calefactora de temperatura ambiente a 100 °C durante un período de 30 minutos. Después de alcanzar la temperatura, los dos tercios restantes (200,22 g) de la mezcla de reacción original se alimentan en el recipiente de reacción durante 90 minutos mientras se mantiene la temperatura de reacción a 100 °C. Después de completar la alimentación, se deja agitar la reacción durante una hora a 100 °C. Se adiciona una primera dosis final de TBPE (0,1 g) después de la espera inicial de una hora, y la reacción se agita durante una hora adicional. Se adiciona una segunda dosis final de TBPE (0,1 g) y la reacción se agita durante una hora adicional a 100 °C. Se adiciona una tercera y cuarta dosis de TBPE (0,1 g cada una) seguido de agitación durante una hora a 100 °C después de cada dosis. Se adiciona una quinta dosis final de TBPE (0,1 g) y la reacción se agita durante 1 hora adicional a 100 °C. La cromatografía de gases se usa para controlar la conversión de monómeros a un nivel objetivo de monómero de menos de 1 % para el acrilato de etilhexilo y menos de 0,1 % para el acrilato de etilo. Después que se logra la conversión de monómero deseada, se adiciona el SFNF restante (350 g) al matraz de reacción y se deja agitar la mezcla de reacción durante 30 minutos a 100 °C. Los contenidos de la reacción se enfrían a temperatura ambiente, lo que da como resultado una disolución amarilla pálida de poli[(acrilato de 2-etilhexilo)-co-(acrilato de etilo)] en SFNF con 40 % de activos.

Experimento 1 - Fluido de Transmisión Automática

La eficacia de la Composición 1 como un componente antiespumante se evalúa al mezclar la Composición 1 con lubricantes típicos o convencionales para un fluido de transmisión y al determinar la tendencia a la formación de espuma según el método de prueba ASTM D892 antes (Pre-ISOT) y después (post-ISOT) de la Prueba de Oxidación con Agitador Indiana (ISOT) en la cual el fluido se oxida y tensiona en la presencia de cupones de hierro y cobre.

En la prueba ISOT, una muestra de prueba de 250 mL se agita a 150 °C durante 148 horas en la presencia de un cupón de cobre y un cupón de hierro. Al final de la prueba, el fluido se somete a una prueba de formación de espuma según la norma ASTM D892, en la cual una porción de la muestra de prueba se mantiene a una temperatura del baño de 24 ± 0,5 °C mientras se sopla aire a través de la muestra a un velocidad de flujo constante de 94 ± 5 mL/min durante 5 minutos y luego se dejó reposar durante diez minutos. El volumen de espuma se mide en los períodos de 5 y 10 minutos y se denomina como la medición de la Secuencia I.

Luego, se prueba una segunda porción de la muestra de prueba de acuerdo con la secuencia I, pero a una temperatura del baño de 93,5 ± 0,5 °C. Luego, se mide de nuevo el volumen de espuma. Esto se denomina como la medición de la Secuencia II.

Una vez que cualquier espuma que surja de la Secuencia II haya colapsado, la muestra se deja reposar en el aire y se enfría por debajo de 43,5 °C antes de colocar el cilindro de prueba en un baño que se mantiene a 24 ± 0,5 °C y someter la muestra a la misma velocidad de flujo de aire, duración de soplado y asentamiento que la Secuencia I. Esto se conoce como la Secuencia III.

Las características de formación de espuma de la muestra se prueban de acuerdo con la norma D6082-12.

Ejemplo 1 - Líquido de Transmisión Continuamente Variable

Se prepararon cuatro fluidos de transmisión continuamente variables, que se basan en las formulaciones que se dan a continuación, las cuales representan un lubricante típico o convencional para una transmisión continuamente variable:

Tabla 6

Se prueba la tendencia a la formación de espuma de las formulaciones anteriores de acuerdo con la norma ASTM D892 tanto antes como después de ISOT y los resultados se indican en la Tabla 7 a continuación.

Tabla 7

Como puede verse en la Tabla 7, la adición de un antiespumante de silicona como en el Ejemplo B, en comparación con el Ejemplo A que no contiene antiespumante, mejora el rendimiento de la formación de espuma antes de la ISOT, pero no funciona bien después de la ISOT. Adicionalmente, se puede ver que la relación molar del monómero de acrilato al comonómero de acrilato en el componente antiespumante del copolímero tiene un impacto directo en el rendimiento antiespumante, ya que el Ejemplo D de la invención que contiene una relación de monómero de 85:15 mostró un mejor rendimiento que el Ejemplo C que contiene una relación de monómero de 72:28.

La mención de cualquier documento no es una admisión de que tal documento califica como estado de la técnica o constituye el conocimiento general del experto en cualquier jurisdicción. Debe entenderse que las cantidades, intervalos y límites superior e inferior que se establecen en la presente descripción pueden combinarse independientemente. Similarmente, los intervalos y las cantidades para cada elemento de la invención pueden usarse junto con los intervalos o las cantidades para cualquiera de los otros elementos. Como se usa en la presente descripción, el término "que comprende" pretende abarcar también como modalidades alternativas "que consiste esencialmente en" y "que consiste en". "Que consiste esencialmente en" permite la inclusión de sustancias que no afectan materialmente a las características básicas y novedosas de la composición bajo consideración.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Una composición lubricante, que comprende:

a) un aceite de viscosidad lubricante que se selecciona del grupo que consiste en un aceite base del Grupo II, un aceite base del Grupo III, un aceite base del Grupo IV, un aceite base del Grupo V o mezclas de los mismos; y

b) un componente antiespumante que comprende un copolímero de poli(acrilato) que incluye:

(i) de 75 % en peso a 90 % en peso de un monómero de acrilato que tiene ésteres de alquilo de C4 a C8 de ácido acrílico; y

(ii) de 10 % en peso hasta 25 % en peso de un comonómero que tiene ésteres de alquilo de C2 a C3 de ácido acrílico;

el componente antiespumante que tiene un Mn de al menos 13000; y

c) un componente que contiene fósforo que comprende uno o más de un fosfito, una amida que contiene fósforo, un ácido o éster carboxílico que contiene fósforo, un éter que contiene fósforo, y mezclas y derivados de los mismos.

2. La composición lubricante de la reivindicación 1, en donde el monómero de acrilato (i) está presente en una cantidad de 80 % en peso, o de 85 % en peso, y el comonómero (ii) está presente en una cantidad de 15 % en peso o de 20 % en peso.

3. La composición lubricante de la reivindicación 1 o 2, en donde el monómero de acrilato (i) comprende ésteres de alquilo de C6-C8 de ácido acrílico.

4. La composición lubricante de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde el monómero de acrilato (i) comprende acrilato de 2-etilhexilo.

5. La composición lubricante de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde el comonómero (ii) comprende acrilato de etilo o acrilato de propilo.

6. La composición lubricante de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde el monómero de acrilato (i) es acrilato de 2-etilhexilo y el comonómero (ii) es acrilato de etilo.

7. La composición lubricante de la reivindicación 6, en donde el monómero de acrilato (i) está presente en una cantidad de 85 % en peso y el comonómero (ii) está presente en una cantidad de 15 % en peso.

8. La composición lubricante de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde el componente antiespumante tiene un Mn de 22000 a 27000 Da.

9. La composición lubricante de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde el componente antiespumante está presente en la composición lubricante en una cantidad de 50 ppm a 600 ppm.

10. La composición lubricante de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, que comprende adicionalmente al menos un aditivo adicional que se selecciona del grupo que consiste en dispersantes, modificadores de viscosidad, modificadores de fricción, detergentes, antioxidantes, agentes de acondicionamiento de sellos, agentes antidesgaste y combinaciones de los mismos.

11. Un método para lubricar un dispositivo mecánico que comprende suministrar al dispositivo mecánico la composición lubricante de la reivindicación 1.

12. El método de la reivindicación 11, en donde el dispositivo mecánico comprende un dispositivo de transmisión.

13. El método de la reivindicación 12, en donde el dispositivo de transmisión comprende un eje, un engranaje, una caja de cambios o una transmisión.

14. El método de la reivindicación 11, en donde el dispositivo mecánico comprende un motor de combustión interna.

15. El método de la reivindicación 11, en donde el dispositivo mecánico comprende un sistema hidráulico, un sistema de circulación de aceite, un sistema de refrigeración, un engranaje industrial.