PL170973B1

PL170973B1 - Biodegradable engine oil

Info

Publication number: PL170973B1
Application number: PL29891293A
Authority: PL
Inventors: Halina Gawronska; Jozef Gebalski; Wieslaw Gorski; Adam Luksa; Wlodzimierz Ostaszewski; Sylwester Szymalak
Original assignee: Przed Prod Naukowo Handlowe Ex; Wojskowy Osrodek Badawczo Rozw; Zaklady Chemiczne Organika Sa
Priority date: 1993-05-12
Filing date: 1993-05-12
Publication date: 1997-02-28

Abstract

Engine oil which is a mixture of trimethylpropane and pentaerythritol esters of saturated fatty acids C5...C10, hydrogenated polyisopropene as a thickener and a multi-purpose addition which contains compounds of calcium, zinc, magnesium, phosphorus, sulphur and nitrogen. Characterized in that: it contains from 0.02 to 0.10 percent by weight of 4-hydroxy-N-phenylaniline and from 0.14 to 0.40 percent by weight of 2-mercaptobenzothiazole as additions preventing hydrolysis and oxidation of esters.

Description

Biodegradowalny olej silnikowy, zwłaszcza do silników z odrębnym układem smarowania, wchodzi w zakres ciekłych mieszanin smarowych, posiadających jako główne składniki estry proste i kompleksowe kwasów organicznych.Biodegradable engine oil, especially for engines with a separate lubrication system, belongs to the range of liquid lubricating mixtures with simple and complex organic acid esters as main components.

Aktualnie stosowane oleje smarowe do silników gaźnikowych i z wtryskiem paliwa w przeważającej ilości stanowią produkty przeróbki ropy naftowej. Znane są też przypadki użytkowania w tym zakresie olejów syntetycznych jak estrów polialkilenoglikolowych, węglowodorowych, i innych lub ich mieszanin z odpowiednimi olejami mineralnymi.Currently used lubricating oils for carburettor and fuel injection engines are mainly products of crude oil processing. There are also known cases of using synthetic oils, such as polyalkylene glycol, hydrocarbon and other esters, or mixtures thereof with suitable mineral oils.

Podstawowym niedostatkiem wynikającym ze stosowania większości wymienionych środków smarnych jest ich toksyczne zagrożenie dla naturalnego środowiska. Zagadnienie to, między innymi, wiąże się ze szczególną odpornością tych olejów na destrukcyjne działanie drobnoustrojów, czyli ich biodegradowalnością.The main deficiency resulting from the use of most of the lubricants mentioned above is their toxic threat to the natural environment. This issue, among other things, is related to the special resistance of these oils to the destructive action of microorganisms, i.e. their biodegradability.

Do nielicznych wyjątków w powyższym względzie należą oleje silnikowe na bazie estrów trójmetylopropanu i pentaerytrytolu nasyconych kwasów tłuszczowych C5.....C10, które łatwo ulegają biodegradacji pod wpływem różnych gatunków bakterii, licznie występujących w przyrodzie.The few exceptions in this respect include engine oils based on trimethylpropane esters and pentaerythritol of saturated fatty acids C5 ..... C10, which are easily biodegradable by various species of bacteria, abundant in nature.

Z punktu widzenia techniki smarowniczej wymienione, silnikowe oleje estrowe, pomimo ich niewątpliwych zalet eksploatacyjnych, charakteryzują się jednak znacznym oddziaływaniem korodującym. Te właściwości korozyjne, ujemnie wpływające na materiały konstrukcyjne silnika, spowodowane są obecnością niskocząsteczkowych kwasów tłuszczowych, które powstają w wyniku hydrolizy i utleniania estrów.From the point of view of lubrication technology, the aforementioned engine ester oils, despite their undoubted operational advantages, are, however, characterized by a significant corrosive effect. These corrosive properties, which negatively affect engine materials, are due to the presence of low molecular weight fatty acids which result from the hydrolysis and oxidation of esters.

Powyższej niedogodności nie posiada olej silnikowy stanowiący przedmiot wynalazku.The engine oil according to the invention does not have the above disadvantage.

Istotę wynalazku przedstawia biodegradowalny olej silnikowy, stanowiący głównie mieszaninę estrów trójmetylolopropanu i pentaerytrytolu nasyconych kwasów tłuszczowychThe essence of the invention presents a biodegradable engine oil, consisting mainly of a mixture of trimethylolpropane esters and pentaerythritol of saturated fatty acids.

C5.....C10. Mieszanina ta zawierająca poliizopropen jako wiskazator i znany wielofunk<yjny dodatek posiadający związek wapnia, cynku, magnezu, fosforu, siarki i azotu, wyróżnia się tym, że w jej skład wchodzi 4-hydroksy-N-fenyloanilina w ilości 0,02 do 0,10% masowych i 2-merkaptobenzotiazol w ilości od 0,14 do 0,40% masowych, jako dodatki zapobiegające hydrolizie i utlenianiu estrów.C5 ..... C10. This mixture, containing polyisopropene as a viscosator and a well-known multiline additive containing a compound of calcium, zinc, magnesium, phosphorus, sulfur and nitrogen, is distinguished by the fact that it includes 4-hydroxy-N-phenylaniline in the amount of 0.02 to 0, 10 wt.% And 2-mercaptobenzothiazole in an amount of 0.14 to 0.40 wt.% As additives to prevent ester hydrolysis and oxidation.

Wymieniony olej odznacza się dobrymi właściwościami użytkowymi, wysoką biodegradowalnością, znikomą rozpuszczalnością w wodzie, w niewielkim zakresie penetruje glebę oraz nie oddziaływuje toksycznie.The mentioned oil is characterized by good operational properties, high biodegradability, negligible solubility in water, penetrates the soil to a small extent and is not toxic.

Niżej podany przykład bliżej wyjaśnia istotę wynalazku nie ograniczając jego zakresu.The following example explains the essence of the invention without limiting its scope.

- Ester trójmetylolopropanu nasyconych kwasów tłuszczowych C5.....Cm - 68%- Trimethylolpropane ester of saturated fatty acids C5 ..... Cm - 68%

- Roztwór uwodornionego poliizopropenu w oleju mineralnym - 8%- Hydrogenated polyisopropene solution in mineral oil - 8%

- Dodatek wielofunkcyjny o średnim składzie:- Medium composition multifunctional additive:

Wapń - 1,:31%Calcium - 1: 31%

Cynk - 0,89%Zinc - 0.89%

Magnez - 0,54%Magnesium - 0.54%

170 973170 973

Fosfor - 0,80%Phosphorus - 0.80%

Siarka - 2,,22%Sulfur - 2, 22%

Azot - 0,60% - 144%Nitrogen - 0.60% - 144%

- Ester pentaerytrytolu nasyconych kwasów tłuszczowych C5.....C10 - 40%, zawierający:- Pentaerythritol ester of C5 ..... C10 saturated fatty acids - 40%, containing:

4-hydroksy-N-fenyłoanilinę - 0,33%4-hydroxy-N-phenylaniline - 0.33%

2-merkaptobenzotiazol - li4O4%2-mercaptobenzothiazole - li4O4%

Stężenia podano w procentach masowych.Concentrations are given in percent by weight.

Zestawiony w ten sposób olej zilustrowano wynikami badań podstawowych własności fizyko-chemicznych, co przedstawia poniższa tabela:The oil compiled in this way is illustrated by the results of basic physico-chemical properties tests, as shown in the table below:

Właściwości Properties Wyniki badań Findings Gęstość, Ć4 2^θ Density, 4 2 ^θ 0,855 0.855 Lepkość kinematyczna w temperaturze 100°C Kinematic viscosity at 100 ° C 43,5 mm²/s43.5 mm ² / s Lepkość dynamiczna w temperaturze -20°C Dynamic viscosity at -20 ° C 2000 mPa · s 2000 mPa · s Temperatura płynięcia Pour point -45°C -45 ° C Temperatura zapłonu w tyglu otwartym Flash point in open cup 230°C 230 ° C Odparowalność według Noacka Volatility according to Noack 42% 42% Liczba zasadowa Base number 9,0 mg KOH/lg 9.0 mg KOH / Ig Popiół siarczanowy Sulphated ash 4,2% 4.2%

Wymieniony olej odznacza się wysoką biodegradowalnością, wynoszącą powyżej 70% (według CEC L-33-T-82).The mentioned oil is characterized by high biodegradability, exceeding 70% (according to CEC L-33-T-82).

Biodegradowalny olej silnikowy, stanowiący przedmiot wynalazku, przeznaczony jest do silników z odrębnym układem smarowania, stosowanym w silnikach gażnikowych i z wtryskiem paliwa.The biodegradable engine oil constituting the subject of the invention is intended for engines with a separate lubrication system, used in gasoline and fuel injection engines.

Claims

Patent claim

Motor oil consisting of a mixture of trimethylpropane and pentaerythritol esters of saturated fatty acids C5 .... C10, hydrogenated polyisopropene as a viscosator and a multifunctional additive containing calcium, zinc, magnesium, phosphorus, sulfur and nitrogen compounds, characterized in that it contains 4-hydroxy-N -phenylaniline in an amount from 0.02 to 0.10% by weight and 2-mercaptobenzothiazole in an amount from 0.14 to 0.40% by weight as additives to prevent ester hydrolysis and oxidation.