MX2014008367A - Aditivo de hinchamiento de sellos. - Google Patents

Abstract

Se describe un agente de hinchamiento de sellos. La invención se relaciona a un agente de hinchamiento de sellos en aceites lubricantes, tales como aceites de motor, aceites de turbina, aceites de transmisión automática y manual, o engranajes, fluidos, aceites de transmisión y engranajes y fluidos hidráulicos. El agente de hinchamiento de sellos comprende un diéster de sorbitol o un derivado del mismo y por lo menos un ácido carboxílico. La invención se extiende al uso de un diéster de sorbitol o un derivado del mismo y por lo menos un ácido carboxílico como un agente de hinchamiento de sellos, y un método de mantener la integridad del sello.

Description

ADITIVO DE HINCHAMIENTO DE SELLOS Campo de la Invención La presente invención se refiere a un aditivo de .linchamiento de sellos para uso en aceites lubricantes, tales como aceites para motores, aceites para turbinas, aceites de transmisión automática y manual, o engranajes, fluidos, aceites de transmisión y engranajes y fluidos hidráulicos. En particular, la presente invención se refiere al uso de un diéster de isosorbida como un agente de hinchamiento de sellos en aceites a base de minerales, hidrotratados, y/o totalmente sintéticos.

Antecedentes de la Invención Los aceites lubricantes comprenden típicamente un aceite de base lubricante y un paquete de aditivos, los cuales pueden contribuir de manera significativa a las propiedades y el rendimiento del aceite lubricante.

Para crear un aceite lubricante apropiado, los aditivos se mezclan en el aceite de base elegido. Los aditivos ya sea mejoran la estabilidad del aceite de base lubricante o proporcionan propiedades adicionales al aceite. Ejemplos de aditivos de aceite lubricante incluyen antioxidantes, agentes antidesgaste, detergentes, dispersantes, mej oradores del índice de viscosidad, antiespumantes y reductores del punto de escurrimiento y aditivos reducción de fricción.

Ref. 249387 El sistema que requiere aceites lubricantes generalmente comprende un número de sellos entre partes de conexión. Por ejemplo, entre partes de conexión que evitan la pérdida de lubricación tales como las juntas, juntas tóricas, sellos del eje de transmisión y sellos del pistón, o entre partes que mantienen los contaminantes fuera tales como agua, aire y polvo entre en el sistema de lubricación, fluidos incompatibles separados y/o ayudan a mantener la presión del sistema hidráulico, como los anillos de los pistones y las juntas tóricas en los sistemas hidráulicos. Se requieren los sellos para mantener la integridad de los sistemas. Comúnmente, estos sellos están hechos de materiales que incluyen elastómero de politetrafluoroetileno (PTFE) , caucho de fluoroelastómero (Viton) , silicona, caucho de poliacrilato, caucho de nitrilo y/o poliuretano (para fluidos hidráulicos) .

Los aceites de base no polares del tipo utilizado en los aceites de motor de primera calidad y transmisión se sabe que causan la contracción del sello y la pérdida de peso. Aditivos agregados a los aceites lubricantes pueden agregar a este efecto y provocar aún más daño a los sellos. Esta contracción y la pérdida de peso experimentada por los sellos conducen a un deterioro del rendimiento del sello. Es una práctica común el uso de aditivos en los aceites para tratar de contrarrestar este efecto.

Tradicionalmente, los diésteres de ácido orto-ftálico y los alcoholes se han utilizado como agentes de hinchamiento de sellos en aceites lubricantes para este propósito. Los aditivos se utilizan frecuentemente en índices de tratamiento de menos de 1%. Sin embargo, los estudios ambientales y toxicológicos recientes han demostrado que la exposición a los ftalatos puede tener efectos adversos sobre la salud humana y animal .

Existe, por lo tanto, una necesidad de proporcionar un agente de hinchamiento de sellos que es eficaz para mantener el rendimiento de sellos y es seguro para el medio ambiente y la salud humana y animal .

Breve Descripción de la Invención Es un objeto de la presente invención tratar por lo menos una de las desventajas anteriores y/u otras desventajas asociadas con el arte previo.

Descripción Detallada de la Invención Por lo tanto, de acuerdo con un primer aspecto de la presente invención, se proporciona un agente de hinchamiento de sellos para un fluido lubricante que comprende un diéster de sorbitol o un derivado del mismo y por lo menos un ácido carboxílico .

La invención proporciona además el uso de un diéster de sorbitol o un derivado del mismo y por lo menos un ácido carboxílico como un agente de hinchamiento de sellos en un fluido lubricante.

Preferiblemente, el agente de hinchamiento de sellos no es tóxico.

Preferiblemente, el sorbitol o un derivado del mismo comprende un derivado de sorbitol. Preferiblemente, el derivado de sorbitol es un derivado de la deshidratación de sorbitol. Preferiblemente, el derivado de sorbitol comprende un compuesto cíclico. Preferiblemente, el derivado de sorbitol comprende un compuesto policíclico, más preferiblemente un compuesto bicíclico.

Preferiblemente, el sorbitol o derivado del mismo es un componente de isosorbida.

Preferiblemente, el diéster es un diéster de isosorbida. El ácido carboxílico puede ser un mono-, di- o poli-ácido carboxílico. Preferiblemente, el ácido carboxílico es un ácido monocarboxílico .

El ácido carboxílico es preferiblemente un ácido carboxílico C4 a C22 preferiblemente un ácido carboxílico C4 a Cis, más preferiblemente un ácido carboxílico C6 a Ci4 y especialmente un ácido carboxílico C8 a Ci2.

El ácido carboxílico puede estar saturado o insaturado. Preferiblemente, el ácido carboxílico está saturado. Se ha encontrado que los ácidos saturados proporcionan más estabilidad frente a variaciones de temperatura y oxidación de ácidos insaturados .

El ácido carboxílico puede ser ramificado o lineal.

Cuando el ácido carboxílico comprende un ácido lineal, el ácido lineal está preferiblemente libre de cualquier ácido ramificado, por ejemplo isómeros ramificados del ácido lineal. Preferiblemente, cuando el ácido carboxílico comprende un ácido lineal, el número de átomos de carbono en la cadena lineal es igual al número de átomos de carbono en el ácido carboxílico.

Los ácidos carboxílicos lineales apropiados para su uso en la presente invención incluyen ácido butanoico, ácido hexanoico, ácido octanoico, ácido decanoico, ácido dodecanoico, ácido tetradecanoico , ácido hexadecanoico y ácido octadecanoico . Los más preferidos son ácido octanoico y ácido decanoico.

Preferiblemente, cuando el ácido carboxílico comprende un ácido ramificado, el ácido ramificado está preferiblemente libre de cualquier ácido lineal, por ejemplo isómeros lineales del ácido ramificado. Preferiblemente, cuando el ácido carboxílico comprende un ácido ramificado, el número de átomos de carbono en el ácido carboxílico ramificado es igual al número de átomos de carbono en la cadena de carbono más larga más el total de todos los átomos de carbono en las ramas laterales.

Cuando el ácido carboxílico comprende un ácido ramificado, el ácido ramificado comprende preferiblemente ramas laterales alquilo unidas directamente a un átomo de carbono de la cadena lineal más larga. Preferiblemente, las ramas laterales de alquilo comprenden menos de 5, más preferiblemente menos de 3 , y especialmente 1 o 2 átomos de carbono, en este caso, las ramas laterales son preferiblemente grupos metilo y/o etilo.

En una modalidad preferida de la invención, mayor que 50%, más preferiblemente mayor que 60%, en particular en el intervalo de 70 a 97%, y especialmente 80-93% en número de los grupos ramificados laterales son grupos metilo y / o etilo. El ácido carboxílico ramificado comprende preferiblemente uno o más grupos alquilo laterales. El ácido carboxílico ramificado comprende preferiblemente hasta 5 grupos laterales alquilo, preferiblemente hasta 4 grupos laterales alquilo y más preferiblemente hasta 3 grupos laterales alquilo.

Preferiblemente, la cadena de carbono más larga en el ácido carboxílico de cadena ramificada es desde 3 hasta 21 átomos de carbono de longitud, preferiblemente desde 4 hasta 17 átomos de carbono, más preferiblemente desde 5 hasta 13 átomos de carbono y más preferiblemente desde 6 hasta 8 átomos de carbono de longitud.

Los ácidos carboxílicos de cadena ramificada apropiados para su uso en la presente invención incluyen iso-ácidos tales como incluyen ácido isobutanoico, ácido isohexanoico, ácido isooctanoico, ácido isodecanoico, ácido isododecanoico, ácido isotetradecanoico , ácido isohexadecanoico y ácido isooctadecanoico; neoácidos tales como ácido neodecanioco ; ant i - isoácidos ; y/u otros ácidos ramificados, tales como ácido met ilhexanoico , ácido dimetilhexanoico, ácido trimetilhexanoico, ácido etilheptanoico, ácido et ilhexanoico, ácido dimetiloctanoico, y similares. Preferiblemente, los ácidos carboxílicos de cadena ramificada se seleccionan del grupo que comprende ácido isooctanoico, ácido isodecanoico, ácido isononanoico, ácido etilheptanoico, ácido trimetilhexanoico, preferiblemente ácido etilheptanoico, ácido trimetilhexanoico, más preferiblemente ácido 2-et ilheptanoico y ácido 3 , 5 , 5 -trimet ilhexanoico .

En una modalidad, el ácido carboxílico puede comprender una mezcla de dos o más ácidos carboxílicos.

Cuando están presentes como una mezcla, los ácidos carboxílicos pueden comprender una mezcla de ácidos lineales, ácidos ramificados, o y ácidos lineales y ramificados. Preferiblemente, en donde está presente una mezcla de ácidos, la mezcla comprende ácidos carboxílicos C4 a C22/ preferiblemente ácidos carboxílicos C4 a Ci8 , más preferiblemente ácidos carboxílicos C6 a C14/ y especialmente ácidos carboxílicos C8 a C12 - Los ácidos carboxílicos apropiados para su uso en el presente documento se pueden obtener a partir de fuentes naturales tales como, por ejemplo esteres de plantas o animales. Por ejemplo, los ácidos se pueden obtener a partir de aceite de palma, aceite de colza, aceite de palmiste, aceite de coco, aceite de babasú, aceite de soya, aceite de ricino, aceite de girasol, aceite de oliva, aceite de linaza, aceite de semilla de algodón, aceite de cártamo, sebo, aceites de ballena o pescado, grasa, manteca de cerdo y mezclas de los mismos. Los ácidos también/alternativamente pueden prepararse sintéticamente. Ácidos insaturados relativamente puros tales como ácido oleico, ácido linoleico, ácido linolénico, ácido palmitoleico, y ácido elaídico pueden ser aislados, o empleadas mezclas de ácidos insaturados relativamente crudos. Ácidos de resina, tales como los presentes en el aceite de resina, también pueden ser utilizados.

Preferiblemente, el agente de hinchamiento de sellos es estable en un intervalo de temperaturas. Preferiblemente, el agente de hinchamiento de sellos presenta una buena estabilidad a ambas temperaturas bajas y altas temperaturas. Preferiblemente, el agente de hinchamiento de sellos es estable a temperaturas de hasta por lo menos -20°C, preferiblemente hasta por lo menos -30°C, más preferiblemente hasta por lo menos -50°C y especialmente hasta por lo menos -60°C. Preferiblemente, el agente de hinchamiento de sellos es estable a temperaturas de hasta por lo menos 100°C, preferiblemente hasta por lo menos 150°C, más preferiblemente hasta por lo menos 200°C y especialmente hasta por lo menos 220°C. La estabilidad de la temperatura se determina de acuerdo con el desplazamiento de la curva de pérdida de peso en el análisis termogravimétrico (TGA, por sus siglas en inglés) del agente de hinchamiento de sellos en aire.

Preferiblemente, el agente de hinchamiento de sellos tiene una viscosidad cinemática de por lo menos 0.1 cSt, preferiblemente por lo menos 1 cSt, más preferiblemente por lo menos 2cSt y especialmente por lo menos 3cSt a 100°C. Preferiblemente, el agente de hinchamiento de sellos tiene una viscosidad cinemática de hasta lOOcSt, preferiblemente hasta 80cSt, más preferiblemente hasta 50cSt y especialmente hasta 20cSt a 100°C.

Preferiblemente, el agente de hinchamiento de sellos es anhidro. Por el término "anhidro", se entiende que el agente de hinchamiento de sellos comprende preferiblemente un máximo de 5% en peso de agua. Más preferiblemente, el compuesto activo comprende un máximo de 2% en peso de agua, más preferiblemente, 1% y deseablemente 0.5% en peso. Preferiblemente, el compuesto comprende 0.001% hasta 5% en peso de agua, preferiblemente de 0.01% hasta 2%, más preferiblemente de 0.01% hasta 0.5% en peso de agua.

Preferiblemente, el agente de hinchamiento de sellos es soluble en aceite. Por el término "soluble en aceite", se entiende que el agente de hinchamiento de sellos se disuelve completamente en el aceite que forma una fase continua de aceite.

De acuerdo con un segundo aspecto de la invención, se proporciona un fluido lubricante que comprende un fluido de base y un aditivo de hinchamiento de sellos, en el que el aditivo de hinchamiento de sellos comprende un diéster de sorbitol o un derivado del mismo y por lo menos un ácido carboxílico .

Preferiblemente, el fluido de base es un aceite, preferiblemente un aceite natural o un aceite sintético. El fluido de base se puede seleccionar del grupo que comprende aceites minerales, preferiblemente aceites minerales hidrotratados , más particularmente aceites minerales hidrotratados ; y aceites básicos sintéticos, tales como polialfaolefinas y aceites básicos de gas a líquido por Fischer-Tropsch .

El fluido de base se puede seleccionar según sea apropiado para diferentes fluidos lubricantes.

Por el término fluido lubricante, se entiende cualquier fluido que tiene, como objetivo primario o secundario, una funcionalidad lubricante. Preferiblemente, el fluido lubricante es un fluido que puede ser utilizado en la lubricación y fluidos de transmisión de potencia de sistemas automotrices, por ejemplo, aceites de motores, fluidos de transmisión automática y potencia, aceites para turbinas, aceites de transmisión, aceites para engranajes, fluidos hidráulicos y combustibles; conocidos de aquí en adelante como lubricantes automotrices. Los fluidos lubricantes también pueden ser líquidos que se utilizan en la lubricación y fluidos de transferencia de potencia de aceites de engranajes industriales y sistemas hidráulicos.

Para un fluido lubricante de motor automotriz, el término fluido base incluye tanto gasolina y diesel (incluyendo aceites para motores diesel de trabajo pesado (HDDEO, por sus siglas en inglés) ) . El fluido base se puede elegir de cualquiera de los aceites base del Grupo I al Grupo VI (que incluye gas a líquido Grupo III+) tal como se define por el Instituto Americano del Petróleo (API) o una mezcla de los mismos. Preferiblemente, el fluido de base tiene uno de un aceite de base GP II, GP III o GP IV como su componente principal. Por el término componente principal, se entiende por lo menos 50% en peso de fluido de base, preferiblemente por lo menos 65%, más preferiblemente por lo menos 75%, especialmente por lo menos 85%. El fluido base típicamente se encuentra en el intervalo entre 0W hasta 25W. El índice de viscosidad es preferiblemente por lo menos 90 y más preferiblemente por lo menos 105. La volatilidad Noack, medida de acuerdo con ASTM D-5800, es preferiblemente menor que 20%, más preferiblemente menos de 15%.

El fluido de base para un fluido lubricante de motor de automóvil puede comprender también como un componente menor, preferiblemente menos de 30%, más preferiblemente menos de 20%, especialmente menos de 10% de cualquiera o una mezcla de fluidos base del Grupo ???+ , IV y/o Grupo V que no han sido utilizados como el componente principal del fluido base. Ejemplos de tales fluidos base del Grupo V incluyen naftalenos de alquilo, aromáticos de alquilo, aceites vegetales, ásteres, por ejemplo monoésteres, diésteres y ésteres de polioles, policarbonatos , aceites de silicona y polialquilenglicoles . Más de un tipo de fluido base del Grupo V puede estar presente. Fluidos base del Grupo V preferidos son ésteres, particularmente ésteres de poliol .

Para fluidos lubricantes de motor de automóvil el aditivo de hinchamiento de sellos está presente a una concentración en el intervalo desde 0.01% hasta 15% del fluido lubricante automotriz, preferiblemente desde 0.05 hasta 10%, más preferiblemente desde 0.1 hasta 5% y especialmente desde 0.1 hasta 1 % en peso con base en el peso total del fluido lubricante.

Para fluidos lubricantes de combustible el término aceite de base incluye tanto combustibles de gasolina y diesel .

Para un fluido lubricante de engranaje, incluyendo tanto fluidos lubricantes de engranajes industriales (incluyendo los engranajes de equipos de generación de potencia) y automotrices y transmisión, el fluido de base se puede elegir de cualquiera aceites de base del Grupo I al Grupo VI (que incluye gas a líquido del Grupo III) tal como se define por el Instituto Americano del Petróleo (API, por sus siglas en inglés) o una mezcla de los mismos. Preferiblemente, el fluido de base tiene uno de un aceite de base GP II, GP III o GP IV como su componente principal. Por el término componente principal, se entiende por lo menos 50% en peso de fluido de base. Preferiblemente, la viscosidad cinemática del fluido de base a 100 °C es desde aproximadamente 2 hasta aproximadamente 15cSt (mm2/seg) .

El fluido de base para un fluido lubricante engranaje y/o de transmisión puede comprender también como un componente menor, preferiblemente menos de 30%, de fluidos de base del Grupo ???+, IV y/o Grupo V que no han sido utilizados como el componente principal del fluido de base. Ejemplos de tales fluidos de base del Grupo V incluyen naftalenos de alquilo, aromáticos de alquilo, aceites vegetales, ésteres, por ejemplo monoésteres, diésteres y ésteres de polioles, policarbonatos , aceites de silicona y polialquilenglicoles . Más de un tipo de fluido de base del Grupo V puede estar presente. Fluidos de base del Grupo V preferidos son ésteres, particularmente ésteres de poliol.

Para fluidos lubricantes de engranaje (incluyendo lubricantes de engranajes automotrices, de generación de potencia, industriales) y transmisión el aditivo de hinchamiento de sellos está presente a una concentración en el intervalo de 0.01% hasta 15% del fluido lubricante, preferiblemente desde 0.05 hasta 10%, más preferiblemente desde 0.1 hasta 5% y especialmente desde 0.1 hasta 2% en peso con base en el peso total del fluido lubricante.

Para un fluido lubricante hidráulico el fluido de base se puede seleccionar de cualquiera de los aceites de base del Grupo I al Grupo VI (que incluye gas a líquido del Grupo III) tal como es definido por el Instituto Americano del Petróleo (API ) o una mezcla de los mismos. Preferiblemente, el fluido de base tiene uno de un aceite de base GP II, GP III o GP IV como su componente principal. Por el término componente principal, se entiende por lo menos 40% en peso de fluido de base. Preferiblemente, la viscosidad cinemática del fluido de base a 100 °C es desde aproximadamente 2 hasta aproximadamente 15cSt (mm2/sec).

El fluido de base para un fluido lubricante hidráulico también puede comprender como un componente menor, preferiblemente menos de 30%, fluidos base del Grupo III+, IV y/o Grupo V que no han sido utilizados como el componente principal del fluido de base. Ejemplos de tales fluidos de base del Grupo V incluyen naftalenos de alquilo, compuestos aromáticos de alquilo, aceites vegetales, ésteres, por ejemplo monoésteres, diésteres y esteres de polioles, policarbonatos, aceites de silicona y polialquilenglicoles . Más de un tipo de fluido de base del Grupo V puede estar presente. Fluidos de base del Grupo V preferidos son ésteres, particularmente los ésteres de poliol.

Para fluidos lubricantes hidráulicos el aditivo de hinchamiento de sellos está presente a una concentración en el intervalo desde 0.01% hasta 15% del fluido lubricante, preferiblemente desde 0.05 hasta 10%, más preferiblemente desde 0.1 hasta 5% y especialmente desde 0.1 hasta 2% en peso con base en el total peso del fluido lubricante.

En cada uno de los diferentes tipos de fluido lubricante se ha descrito anteriormente, el fluido de base puede comprender también otros tipos de aditivos de funcionalidad conocida en concentraciones desde 0.1 hasta 30%, más preferiblemente desde 0.5 hasta 20% más especialmente desde 1 hasta 10% del peso total del fluido lubricante. Estos pueden incluir modificadores de fricción, detergentes, dispersantes, inhibidores de oxidación, inhibidores de corrosión, incluyendo inhibidores de corrosión de cobre, inhibidores de óxido, aditivos antidesgaste, aditivos de presión extrema, reductores de espuma, reductores del punto de escurrimiento, mej oradores del índice de viscosidad, desactivadores de metales, modificadores de depósitos, agentes anti estática, agentes de lubricidad, desemulsionantes, agentes anti-sedimentación de cera, colorantes, aditivos anti recesión del asiento de válvulas, y mezclas de los mismos.

Ejemplos de mejoradores del índice de viscosidad apropiados incluyen poliisobubutenos , ásteres de ácido de polimetacrilato, copolímeros de propileno/etileno, ésteres de ácido de poliacrilato , polímeros de dieno, estírenos de polialquilo, copolímeros alquenil aril dieno conjugados y poliolefinas . Preferiblemente, uno o más modificadores de viscosidad están presentes en el fluido lubricante a una concentración de 0.5% hasta 30%, más preferiblemente desde 2 hasta 20% y especialmente desde 3 hasta 10% en peso con base en el peso total del fluido lubricante.

Ejemplos de reductores de espuma apropiados incluyen siliconas y polímeros orgánicos. Preferiblemente, uno o más reductores de espuma están presentes en el fluido lubricante a una concentración desde 5 hasta 500 partes por millón con base en el fluido lubricante total.

Ejemplos de reductores del punto de escurrimiento apropiados incluyen polimetacrilatos , poliacrilatos , poliacrilamidas , productos de condensación de ceras de haloparafina y compuestos aromáticos, polímeros de vinil carboxilato, terpolímeros de dialquilfumaratos , vinil ásteres de ácidos grasos y alquil vinil éteres.

Ejemplos de detergentes sin cenizas apropiados incluyen dispersantes carboxílicos , dispersantes de amina, dispersantes de Mannich y dispersantes poliméricos. Preferiblemente, uno o más detergentes sin cenizas están presentes en el fluido lubricante a una concentración de 0.1% hasta 15%, más preferiblemente desde 0.5 hasta 10% y especialmente desde 2 hasta 6% en peso con base en el peso total del fluido lubricante.

Ejemplos de dispersantes apropiados que contienen cenizas incluyen sales de metal alcalinotérreo neutro y básico de un compuesto orgánico ácido. Preferiblemente, uno o más dispersantes que contienen cenizas están presentes en el fluido lubricante a una concentración de 0.01% hasta 15%, más preferiblemente desde 0.1 hasta 10% y especialmente desde 0.5 hasta 5% en peso con base en el peso total del fluido lubricante.

Ejemplos de aditivos antidesgaste apropiados incluyen ZDDP, fósforo orgánico sin cenizas y que contienen cenizas y compuestos de órgano-azufre, compuestos de boro, y compuestos de órgano-molibdeno . Preferiblemente, uno o más aditivos antidesgaste están presentes en el fluido lubricante a una concentración de 0.01% hasta 30%, más preferiblemente desde 0.05 a 20% y especialmente desde 0.1 hasta 10% en peso con base en el peso total del fluido lubricante para los aditivos que contienen fósforo, y a una concentración de 0.01% hasta 15%, más preferiblemente desde 0.1 hasta 10% y especialmente desde 0.5 hasta 5% en peso con base en el peso total del fluido lubricante para los aditivos que contienen solamente azufre. La concentración de aditivo antidesgaste presente en el fluido lubricante debe permitir que el fluido pase las pruebas y regulaciones de rendimiento estándar locales y de la industria.

Ejemplos de aditivos de presión extrema apropiados (aditivos EP) incluyen aquellos compuestos a base de azufre y de fósforo tal como se describió anteriormente como aditivos antidesgaste, así como isobutilenos sulfurados (SIBs) , tiadiazoles y sus derivados (dialquil tiadiazoles, sales con aminas, tioésteres y otros), tiocarbamatos , tiouranos, compuestos orgánicos que contienen fósforo solubles en aceite y otros. Preferiblemente, uno o más aditivos EP están presentes en el fluido lubricante a una concentración desde aproximadamente 0.1 hasta aproximadamente 7% en peso de por lo menos un aditivo EP contiene azufre orgánico soluble en aceite que documento que tiene un contenido de azufre de por lo menos aproximadamente 20% en peso, o aproximadamente 0.2 hasta aproximadamente 3% en peso de por lo menos un aditivo EP que contiene fósforo orgánico soluble en aceite, ambos valores de % en peso se basan en el peso total del fluido lubricante .

Ejemplos de inhibidores de oxidación apropiados incluyen fenoles impedidos y alquil difenilaminas . Preferiblemente, uno o más inhibidores de oxidación están presentes en el fluido lubricante a una concentración de 0.01% hasta 7%, más preferiblemente desde 0.05 hasta 5% y especialmente desde 0.1 hasta 3% en peso con base en el peso total del fluido lubricante.

Ejemplos de inhibidores de corrosión de cobre apropiados incluyen azoles, aminas, aminoácidos. Preferiblemente, uno o más inhibidores de corrosión de cobre solubles en aceite están presentes en el fluido lubricante a una concentración de aproximadamente 0.05 hasta aproximadamente 0.35% en peso con base en el peso total del fluido lubricante.

Ejemplos de inhibidores de óxido solubles en aceite apropiados incluyen sulfonatos de petróleo metálicos, ácidos carboxílieos , aminas y sarcosinatos .

Preferiblemente, uno o más inhibidores de óxido están presentes en el fluido lubricante a una concentración de aproximadamente 0.1 hasta aproximadamente 0.8% en peso con base en el peso total del fluido lubricante.

Los aditivos adicionales descritos anteriormente pueden tener más de una funcionalidad dentro del fluido lubricante .

La presente invención proporciona un agente de .linchamiento de sellos y aditivo para un fluido lubricante, que proporciona una funcionalidad de hinchamiento de sellos eficaz, pero que no es tóxico, y por lo tanto no sufre de las desventajas de los agentes de hinchamiento de sellos a base de ftalato.

Cualquiera de las características descritas anteriormente de la presente invención se pueden tomar en cualquier combinación y con cualquier aspecto de la invención .

Ej emplos La invención se ilustrará ahora adicionalmente mediante los siguientes ejemplos no limitantes. Todas las partes y porcentajes se dan en peso de la composición total, a menos que se indique lo contrario. 1) Preparación Una variedad de diésteres de isosorbida se prepararon mediante la combinación de isosorbida y ácidos carboxílieos , que se enumeran en la Tabla 1 a continuación, en un reactor por lotes equipado con un agitador mecánico, burbujeador de gas inerte, columna de vapor, condensador y receptor de destilado. El ácido estaba presente en un ligero exceso desde 5 hasta 15% molar - entre mayor es el exceso de ácido, más rápido la reacción alcanzará la terminación. La presión en el reactor por lotes fue controlada por una bomba de vacío que se adjuntó al reactor.

Dondequiera desde 0.05 hasta 0.5 partes de catalizador por 100 partes de ácido se agregó a la mezcla de reacción, y la mezcla se calentó a aproximadamente 180° hasta aproximadamente 220°C. Los catalizadores utilizados no eran de reacción específica y fueron seleccionados de un grupo de catalizadores eficaces. El grupo de catalizadores eficaces incluye, pero no se limita a tetrabutiltitanato, ácido fosforoso, hipofosfito de sodio, oxalato de estaño y otros. El color del producto fue aclarado significativamente mediante el uso de hipofosfito de sodio como un co-catalizador en 0.02-0.1 (porcentaje en masa) concentraciones. La presión en el reactor por lotes se redujo lentamente hasta que se alcanzó la conversión suficiente al producto deseado.

El exceso de ácido se eliminó del producto de reacción por destilación al vacío. El éster crudo se purificó adicionalmente por destilación de vapor y tratamiento con peróxido de hidrógeno/agua, seguido de filtración con filtro auxiliar. El éster resultante generalmente era claro, ligeramente amarillo a líquido de color marrón que posee las propiedades típicas descritas en la Tabla 1 a continuación .

Tabla 1: Diésteres de isosorbida y sus propiedades Evaluación Experimental Con el fin de evaluar la eficacia de diferentes materiales como agentes de hinchamiento de sellos, se utilizaron y siguieron las condiciones del ASTM D7216-05 (Método de prueba estándar para determinar la Compatibilidad de aceite de motor automotriz con elastómeros de sello típicos) . Los materiales se mezclan en PAO 4 (grado estándar del fabricante global) en varios índices o concentraciones de tratamiento. Especímenes de elastómero de caucho de nitrilo butadieno hidrogenado (HNBR) , poliacrilato o caucho acrílico (ACM) , elastómeros de fluoropolímero (Viton) (FKM) y caucho de silicona (VMQ) se obtuvieron de proveedores autorizados de ASTM para pruebas GF-5.

Agentes de hinchamiento de sellos, tanto del tipo que cae dentro del alcance de la presente invención (agentes 1 a 5) y un número de agentes comparativos (agentes A a G) , se mezclaron con PAO a 66°C durante 1 hora en índices de tratamiento de 0.5 , 2.5 y 10%.

Especímenes de elastómero se cortaron, y los valores de peso y volumen se midieron antes y después de la prueba de acuerdo con el método de descripción ASTM D7216-05.

Elastómeros HNBR fueron probados mediante la suspensión de la muestra de prueba en la cantidad prescrita de aceites lubricantes a 100°C durante 366 horas. Todos los otros elastómeros se probaron de una manera similar a 150 °C (de acuerdo con el procedimiento de prueba ASTM) . Todas las pruebas se llevaron a cabo por duplicado. Al final del período de prueba, los especímenes de caucho de prueba fueron retirados del aceite de prueba y se colocan en tejido libre de pelusa. El exceso de aceite se eliminó de los especímenes con una toalla limpia, absorbente antes de que se midieran los pesos y volúmenes. La diferencia en el peso y el volumen de cada una de las muestras como resultado de la exposición a los agentes de hinchamiento de sellos se calculó mediante la comparación de las mediciones tomadas después de la exposición con las tomadas antes de la exposición.

Los resultados para cada uno de los agentes de hinchamiento de sellos analizados en cada uno de los elastómeros se dan a continuación en las Tablas 2, 3, 4 y 5. Tabla 2 : Agentes de hinchamiento de sellos con elastomero HNBR Tabla 3 : Agentes de hinchamiento de sellos con elastómero FKM Tabla 4 : Agentes de .linchamiento de sellos con elastomero ACM Tabla 5 : Agentes de hinchamiento de sellos con elastómero VMQ En los resultados, un número positivo corresponde a un aumento de la masa y/o volumen debido a la exposición a los agentes de hinchamiento de sellos, y un número negativo corresponde a una disminución de la masa y/o volumen debido a la exposición a los agentes de hinchamiento de sellos. Un buen resultado en estas pruebas es un número positivo cuanto mayor sea el número, mejor será el rendimiento que exhibe el agente de hinchamiento de sellos.

Los resultados indican que los diésteres de isosorbida, por ejemplo, agentes de 1, 2, 3, 4 y 5 son tan eficaces como los ftalatos similares de peso molecular, en este caso, los agentes comparativos A, B, C y D en la prevención de la pérdida de peso y el volumen de contracción del elastómero HNBR. Considerando que, para los elastorneros FKM y ACM, la eficacia de los agentes de 1, 2, 3, 4 y 5 fueron similares a los de los agentes comparativos A, B, C y D en proporciones de tratamiento más bajas, pero significativamente más eficaz en concentraciones más altas.

Cualquiera o todas las características descritas, y/o cualquiera o todos los pasos de cualquier método o proceso descrito, pueden combinarse en cualquier combinación.

Cada característica descrita en este documento puede ser reemplazada por características alternativas que sirvan el mismo, propósito equivalente o similar. Por lo tanto, cada característica descrita es un ejemplo solamente de una serie genérica de características equivalentes o similares.

Las declaraciones anteriores se aplican a menos que se indique expresamente lo contrario. El término especificación, para estos efectos, incluye la descripción y cualquier reivindicación, resumen y Figuras que se acompañan.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (13)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones :

1. Un agente de hinchamiento de sellos para un fluido lubricante caracterizado porque comprende un diéster de sorbitol o un derivado del mismo y por lo menos un ácido carboxílico .

2. El uso de un diéster de sorbitol o un derivado del mismo y por lo menos un ácido carboxílico como un agente de hinchamiento de sellos en un fluido lubricante.

3. El agente de hinchamiento de sellos de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque el sorbitol o derivado del mismo comprende un derivado de sorbitol .

4. El agente de hinchamiento de sellos de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el derivado de sorbitol comprende un compuesto cíclico.

5. El agente de hinchamiento de sellos de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el sorbitol o derivado del mismo es una isosorbida .

6. El agente de hinchamiento de sellos de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el ácido carboxílico es un ácido monocarboxílico .

7. El agente de .linchamiento de sellos de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el ácido carboxílico es un ácido carboxílico C4 a C22 ·

8. El agente de hinchamiento de sellos de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque exhibe una buena estabilidad en ambas temperaturas bajas y temperaturas altas.

9. El agente de hinchamiento sellos de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque tiene una viscosidad cinemática de por lo menos 0.1 cSt, y hasta lOOcSt.

10. El agente de hinchamiento sellos de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque es anhidro.

11. El agente de hinchamiento sellos de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque es soluble en aceite.

12. Un fluido lubricante que comprende un fluido de base y un aditivo de hinchamiento de sellos, caracterizado porque comprende un diéster de sorbitol o un derivado del mismo y por lo menos un ácido carboxílico.

13. Un método de mantener la integridad del sello de sellos de caucho naturales y/o sintéticos en un sistema lubricado, caracterizado porque comprende agregar un agente de .linchamiento de sellos a un fluido lubricante presente en el sistema de lubricación, el agente de hinchamiento de sellos comprende un diéster de sorbitol o un derivado del mismo y por lo menos un ácido carboxílico.