PL192562B1

PL192562B1 - Kompozycja oleju smarowego do silników na gaz ziemny i zastosowanie kompozycji oleju smarowego

Info

Publication number: PL192562B1
Application number: PL338331A
Authority: PL
Inventors: Andrew W. Ho; Mark R. Logan; Laura J. Whaley
Original assignee: Chevron Chem Co
Priority date: 1998-06-30
Filing date: 1999-03-22
Publication date: 2006-11-30
Also published as: WO2000000576A1; AU3452499A; CA2299287C; PL338331A1; NZ502110A; EP1017767A1; BR9906473A; AU761276B2; US6001780A; CA2299287A1

Abstract

1. Kompozycja oleju smarowego, zawieraj aca olej bazowy o lepko sci smarowej i dysperga- tor, znamienna tym, ze zawiera: a) olej bazowy o lepko sci smarowej jako zasadniczy sk ladnik w przewa zaj acej ilo sci; b) od oko lo 1 do 6% wagowych polialkileno- lub polialkenylosukcynoimidu jako dyspergatora; c) od oko lo 1 do 6% wagowych borowanego polialkileno- lub polialkenylosukcynoimidu jako dyspergatora. PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazek jest kompozycja bezpopiołowego oleju smarowego. Dokładniej wynalazek niniejszy dotyczy kompozycji bezpopiołowego oleju smarowego, zawierającej polialkileno- lub polialkenylosukcynoimid oraz borowany polialkileno- lub polialkenylosukcynoimid jako dyspergatory. Kompozycja według wynalazku zapewnia ulepszona ochronę przeciwkorozyjną w silnikach na gaz ziemny. W następnym aspekcie wynalazek dotyczy zastosowania tej kompozycji w silnikach na gaz ziemny.

Jedną z przyczyn zużywania się silników na gaz ziemny jest korozja metalowych powierzchni silnika, zwłaszcza powierzchni ołowianych i miedziowych, spowodowana działaniem różnych związków wywołujących korozję, nagromadzających się w skrzyni korbowej (karterze) silnika. Związkami powodującymi korozję obecnymi w skrzyni korbowej są głównie słabe kwasy organiczne, które mogą powstawać w wyniku nitrowania i utleniania oleju smarowego, spowodowanego przez zanieczyszczenie gazami przedmuchowymi i ekspozycję oleju smarowego na działanie wysokich temperatur w strefach tłoka i pierścienia. Niezależnie od źródła związków wywołujących korozję, ważne jest zabezpieczenie silnika przed ich szkodliwym działaniem i w ten sposób zmniejszenia zużycia silnika. W celu zabezpieczenia przed korodującym działaniem takich związków na różne części silnika konieczne jest wprowadzanie do kompozycji oleju smarowego dyspergatorów, detergentów i inhibitorów korozji w celu ograniczenia tworzenia produktów korozji oraz zabezpieczenia powierzchni metalowych.

Znane oleje do skrzyni korbowej zwykle zawierają popiół pochodzący z detergentów, z produktów przeciwko zużywaniu zawierających metale, np. Zn, Ca, oraz podobne. Chociaż te zawierające metale związki organiczne mają zarówno zdolność hamowania korozji jak i działanie detergentowe, to tworzą one w silniku niepożądane osady popiołu. Osady popiołu mogą zmniejszać sprawność silnika przez zanieczyszczenie świec zapłonowych, przyczyniając się do odkładania osadów w komorze spalania powodujących przedwczesny zapłon albo ułatwiając tworzenie się osadów węglowych w szczelinach silnika dwucyklicznego. Są zatem w wielu zastosowaniach niepożądane. Jednakże zwalczanie korozji bez dodatków zawierających metale, takich jak detergent i dodatki smarnościowe, jest dosyć trudne. Smary bezpopiołowe posiadałyby zaletę zmniejszania osadów w komorze spalania. Na przykład, w opisie patentowym USA nr 5320765, opublikowanym 14 czerwca 1994 (Fettermann, Jr i in.) ujawniono znaczne zmniejszenie osadów węglowych w silnikach diesla przy stosowaniu kompozycji oleju smarowego, zawierających wysokocząsteczkowy bezpopiołowy dyspergator, rozpuszczalne w oleju przeciwutleniacze i rozpuszczalny w oleju dihydrokarbyloditiofosforan.

Obecnie tworzy się produkty bezpopiołowe dodając środki usuwające metale, takie jak kwas tereftalowy (TPA) w celu zabezpieczenia powierzchni metalowych. Jednakże TPA, w takim samym stopniu jak jest skuteczny w hamowaniu korozji, jest nierozpuszczalny w oleju i może przyczyniać się do tworzenia osadów w silniku przy niskich temperaturach silnika. Zatem pożądane byłoby uzyskanie skuteczności hamowania korozji porównywalnej z TPA, ale bez problemów z osadami związanymi ze stosowaniem TPA.

Pożądane jest także zminimalizowanie ilości fosforu w olejach smarowych. Chociaż fosfor nie przyczynia się do tworzenia popiołu, to może prowadzić do zatrucia katalizatorów w urządzeniach chroniących przed zanieczyszczeniami, takich jak katalizatory lub pułapki emisyjne, podczas przechodzenia fosforu do układu wydechowego. Przykłady dokumentów dotyczących zmniejszania ilości dodatków do smarów zawierających fosfor to opisy patentowe USA nr 4147640, 4330420 i 4639324.

Ze stanu techniki znane są połączenia dyspergatora z inhibitorem korozji. Na przykład w opisie patentowym USA nr 3287271, opublikowanym 22 listopada 1966 (Stuart), ujawniono nową kompozycję, która zapewnia zarówno inhibicję korozji jak i działanie detergentowe poprzez połączenie poliaminy z wysokocząsteczkowym bezwodnikiem bursztynowym i następnie kontaktowanie uzyskanego produktu z kwasem dikarboksylowym, mającym grupy karboksylowe oddzielone co najmniej trzema pierścieniowymi atomami węgla.

W zgł oszeniu patentowym USA 09/015801, zgł oszonym 29 stycznia 1998 (opublikowanym 19 stycznia 1999, po dacie pierwszeństwa niniejszego zgłoszenia), ujawniono kompozycję oleju smarowego do silnika wewnętrznego spalania, zapewniającą zwiększoną dyspergowalność sadzy. Ta kompozycja oleju smarowego ma mieszaninę borowanych i węglanowanych polialkilenosukcynoimidów pochodzących z polialkilenów o różnym ciężarze cząsteczkowym. Ciężar cząsteczkowy polialkilenów z których pochodzi węglanowany polialkilenosukcynoimid jest co najmniej o 300 większy od ciężaru cząsteczkowego polialkilenów, od których pochodzi borowany polialkilenosukcynoimid. KomPL 192 562 B1 pozycje oleju smarowego z przykładów zawartych w tym zgłoszeniu zawierają znaczne ilości detergentów metalicznych i ditiofosforanów cynku, tworząc preparaty o wysokiej zawartości popiołu i wysokiej zawartości fosforu.

Niniejszy wynalazek dostarcza bezpopiołowej kompozycji oleju smarowego, odpowiedniej do silników na gaz ziemny, która zapewnia odpowiednią inhibicję korozji, jednak zawiera mało lub wcale dodatków zawierających metal. Kompozycję tę uzyskano przez włączenie do kompozycji borowanego sukcynoimidu jako dyspergatora. Jak wykazano za pomocą testu CRCL-38, który jest standardowym przemysłowym testem podatności na korozję, włączenie do bezpopiołowej kompozycji borowanego sukcynoimidu jako dyspergatora zapewnia nieoczekiwanie wysoką skuteczność antykorozyjną. Bezpopiołowa kompozycja oleju smarowego według wynalazku ma także niską zawartość popiołu i fosforu. Ponadto można także uniknąć związanego z TPA problemu z nierozpuszczalnym osadem.

Przedmiotem wynalazku jest kompozycja oleju smarowego, zawierająca:

a) olej bazowy o lepkości smarowej jako zasadniczy składnik w przeważającej ilości;

b) od około 1 do 6% wagowych polialkileno- lub polialkenylosukcynoimidu jako dyspergatora;

c) od około 1 do 6% wagowych borowanego polialkileno- lub polialkenylosukcynoimidu jako dyspergatora.

Stosowane jako dyspergatory polialkileno- lub polialkenylosukcynoimid, wskazany w punkcie b) i dalej okreś lany jako „niepoddawany obróbce”, oraz borowany polialkileno- lub polialkenylosukcynoimid, wskazany w punkcie c), niezależnie pochodzą od grupy węglowodorowej mającej średni ciężar cząsteczkowy około 600 do 3000, bardziej korzystnie od 950 do 2500; najbardziej korzystnie około 1300. Korzystnie, grupa polialkilenowa lub polialkenylowa jest grupą węglowodorową pochodzącą z polipropylenu, polibutenu lub oligomerów polialfa-olefinowych 1-oktenu lub 1-decenu. Najbardziej korzystnie, grupa polialkilenowa lub polialkenylowa jest grupą węglowodorową pochodzącą z poliizobutenu. Jeszcze bardziej korzystnie, poliizobuten zawiera co najmniej około 20% wagowych izomeru metylowinylidenu.

Stosowany jako dyspergator niepoddawany obróbce polialkileno- lub polialkenylosukcynoimid można wytworzyć przez reakcję w warunkach reaktywnych, mieszaniny polibutenowej pochodnej kwasu bursztynowego, nienasyconego reagenta kwasowego, będącego kopolimerem nienasyconego reagenta kwasowego i olefiny, z poliaminą. Podobnie, stosowany jako dyspergator borowany polialkileno- lub polialkenylosukcynoimid można wytworzyć przez dalsze działanie związkiem boru na niepoddawany obróbce polialkileno- lub polialkenylosukcynoimid.

Przedmiotem wynalazku jest następnie zastosowanie kompozycji oleju smarowego określonej jak powyżej, do ulepszania ochrony antykorozyjnej silnika spalania wewnętrznego, zwłaszcza silnika na gaz ziemny.

Niniejszy wynalazek jest między innymi oparty na zaskakującym odkryciu, że właściwości korozyjne silnika na gaz ziemny można ulepszyć przez dodanie skutecznej ilości kompozycji oleju smarowego według wynalazku. Bardziej dokładnie, wynalazek niniejszy dotyczy kompozycji bezpopiołowego oleju smarowego, zawierającej niepoddawany obróbce i borowany polialkileno- lub polialkenylosukcynoimid jako dyspergator. Preparaty zawierające jako dyspergator niepoddawany obróbce sukcynoimid bez borowanego sukcynoimidu nie wykazały jakiegokolwiek ulepszenia skuteczności antykorozyjnej. Stosowanie wyłącznie borowanego sukcynoimidu wymagałoby zbyt wysokiego stężenia materiału borowanego, które przekraczałoby granice poziomu popiołu, uznawane za bezpopiołowe. Dla celów niniejszego wynalazku ważne jest, aby zawartość popiołu pozostawała poniżej 0,10% wagowych.

Jak wspomniano powyżej, niniejszy wynalazek zapewnia bezpopiołową kompozycję oleju smarowego, która ulepsza właściwości antykorozyjne silników na gaz ziemny. Przed dalszym szczegółowym omówieniem wynalazku zostaną zdefiniowane następujące terminy.

Definicje

Stosowane w niniejszym opisie terminy będą miały następujące znaczenia, jeśli nie stwierdzono inaczej.

Termin „popiół” odnosi się do związków zawierających metale, w których metalem może być cynk, sód, potas, magnez, wapń, lit, bar i podobne, zgodnie z oznaczeniem według normy ASTM D874.

Termin „bezpopiołowy” odnosi się do zawartości popiołu w kompozycji oleju smarowego poniżej 0,10%.

PL 192 562 B1

Termin „węglowodorowy” odnosi się do rodnika organicznego składającego się przede wszystkim z węgla i wodoru i który może być alifatyczny, alicykliczny, aromatyczny lub łączony, np. aryloalkilowy lub alkiloarylowy. Takie grupy węglowodorowe są generalnie wolne od nienasycenia alifatycznego, to jest nienasycenia olefinowego lub acetylenowego, ale mogą zawierać niewielkie ilości heteroatomów, takich jak tlen lub azot, lub chlorowców, takich jak chlor.

Termin „sukcynoimid” jest rozumiany w dziedzinie jako obejmujący wiele amidów i imidów, to jest związków które także tworzą się przez reakcję bezwodnika bursztynowego z aminą i w takim znaczeniu jest tu stosowany. Przeważającym produktem jest jednakże sukcynoimid i ten termin jest generalnie akceptowany jako oznaczający produkt reakcji alkenylo lub alkilopodstawionego kwasu lub bezwodnika bursztynowego z poliaminą. Alkenylo- lub alkilosukcynoimidy są ujawnione w licznych publikacjach i są dobrze znane ze stanu techniki. Pewne podstawowe typy sukcynoimidów i materiałów pokrewnych objęte fachowym terminem „sukcynoimid” są ujawnione w opisach patentowych USA nr 2992708, 3018250, 3018291, 3024237, 3100673, 3172892, 3219666, 3272746, 3361673, 3381022, 3912764, 4234435, 4612132, 4747965, 5112507, 5241003, 5266186, 5286799, 5319030, 5334321, 5356552, 5716912.

Termin „niepoddawany obróbce” odnosi się do polialkileno- lub alkenylosukcynoimidu, który nie został poddany dalszej obróbce cyklicznym węglanem lub liniowym mono- albo poliwęglanem, ani też obróbce tlenkiem boru, halogenkiem boru, kwasem borowym, i estrami kwasu borowego, w warunkach reaktywnych.

Termin „olej bazowy o lepkości smarnej generalnie odnosi się do oleju mającego lepkość 3-20 cSt w temperaturze 100°C w przypadku kompozycji oleju smarowego i moż e oznaczać olej pojedynczy lub mieszankę olejów.

Sukcynoimidowy dyspergator

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest bezpopiołowa kompozycja oleju smarowego, zawierająca kombinację niepoddawanego obróbce i borowanego sukcynoimidowego dyspergatora.

Niepoddawany obróbce sukcynoimidowy dyspergator

Korzystnie, kompozycja oleju smarowego według wynalazku zawiera od około 1 do 6% wagowych niepoddawanego obróbce polialkilenowego lub polialkenylowego sukcynoimidu jako dyspergatora.

Polialkileno- lub polialkenylosukcynoimidowe dyspergatory stosowane w kompozycji oleju smarowego według wynalazku mogą być wytworzone konwencjonalnymi sposobami. W skrócie, niepoddawany obróbce, sukcynoimidowy dyspergator wytwarza się korzystnie przez reakcję w warunkach reaktywnych mieszaniny pochodnej kwasu polibutenobursztynowego, nienasyconego reagenta kwasowego stanowiącego kopolimer nienasyconego reagenta kwasowego i olefiny, oraz poliaminy, tak jak ujawniono w opisach patentowych USA o nr 2992708, 3018250, 3018291, 3024237, 3100673, 3172892, 3219666, 3272746, 3361673, 3381022, 3912764, 4234435, 4612132, 4747965, 5112507, 5241003, 5266186, 5286799, 5319030, 5334321, 5356552, 5716912.

Kompozycja oleju smarowego według wynalazku może zawierać więcej niż jeden niepoddawany obróbce polialkileno- lub polialkenylosukcynoimidowy dyspergator. Ponadto, kompozycja oleju smarowego może zawierać także nieborowany polialkileno lub polialkenyloksynoimidazowy dyspergator, który poddano późniejszej obróbce węglanem etylenu. Jednakże, jak zilustrowano poniżej w przykładzie, dodanie nieborowanego polialkileno- lub polialkenylosukcynoimidowego dyspergatora, który poddano późniejszej obróbce węglanem etylenu, nie musi koniecznie polepszać ogólnej skuteczności kompozycji oleju smarowego jako dodatku przeciwzużyciowego.

Borowany sukcynoimidowy dyspergator

Korzystnie, kompozycja oleju smarowego według wynalazku zawiera od około 1 do 6% wagowych borowanego polialkilenowego lub polialkenylowego sukcynoimidu jako dyspergatora.

Borowany sukcynoimidowy dyspergator korzystnie wytwarza się przez reakcję w warunkach reaktywnych mieszaniny pochodnej kwasu polibutenobursztynowego, nienasyconego reagenta kwasowego stanowiącego kopolimer nienasyconego reagenta kwasowego i olefiny, oraz poliaminy, takie jak ujawniono w opisie patentowym USA o nr 5716912, z wytworzeniem sukcynoimidu, a następnie działanie związkiem boru wybranym z grupy składającej się z tlenku boru, halogenku boru, kwasu borowego i estrów kwasu borowego, w warunkach reaktywnych. Podobnie, postępując zgodnie z podobną procedurą, można borować opisany powyżej niepoddawany obróbce sukcynoimid. Borowany sukcynoimidowy dyspergator stanowi od około 1 do 6% wagowych kompozycji oleju smarowego.

Zaletami borowanego polialkileno- lub polialkenylowego sukcynoimidowego dyspergatora jest wkład w całkowitą liczbę zasadową (TBN) i zapobieganie korozji. Jak pokazano w opisanych poniżej

PL 192 562 B1 przykładach porównawczych, bez borowanego sukcynoimidowego dyspergatora w niskopopiołowej kompozycji smarowej wzrasta znacznie ubytek wagi łożysk, co stanowi wskazówkę, że nastąpiło zwiększone zużycie. Zatem to dodanie borowanego sukcynoimidowego dyspergatora do sukcynoimidu niepoddawanego obróbce zapewnia nieoczekiwaną skuteczność przeciwko zużyciu.

Kompozycję oleju smarowego według wynalazku można wytworzyć przez fizyczne zmieszanie niepoddawanego obróbce polialkileno- lub polialkenylosukcynoimidowego dyspergatora i borowanego polialkileno- lub polialkenylosukcynoimidowego dyspergatora. Kompozycja polialkileno- lub polialkenylosukcynoimidu może mieć nieco różniący się skład niż mieszanina początkowa, ponieważ komponenty mogą oddziaływać ze sobą nawzajem lub z innymi dodatkami, tworząc różne związki lub kompleksy.

Olej bazowy o lepkości smarnej.

Olej bazowy o lepkości smarnej stosowany w takich kompozycjach mogą stanowić oleje mineralne lub syntetyczne o lepkości odpowiedniej do stosowania w skrzyni korbowej silnika spalania wewnętrznego. Oleje bazowe mogą pochodzić ze źródeł syntetycznych lub naturalnych. Do olejów mineralnych do stosowania jako oleje bazowe zgodnie z wynalazkiem należą na przykład oleje parafinowe, naftenowe i inne zwykle stosowane w kompozycjach olejów smarowych. Do olejów syntetycznych należą na przykład syntetyczne węglowodorowe oleje i estry i ich mieszaniny mające pożądaną lepkość. Użytecznymi syntetycznymi olejami węglowodorowymi są na przykład ciekłe polimery alfa-olefin mające właściwą lepkość. Szczególnie użyteczne są uwodornione ciekłe oligomery alfa-olefin C6 do C12, takie jak trimer 1-decenu. Podobnie, mogą być stosowane alkilobenzeny o właściwej lepkości, takie jak didodecylobenzen. Do użytecznych estrów syntetycznych należą estry kwasów monokarboksylowych i kwasów polikarboksylowych, jak również mono-hydroksy alkanole i poliole. Typowe przykłady to adypinian didodecylu, tetrakaprynian pentaerytrytolu, adypinian di-2-etyloheksylu, sebacynian dilaurylu i podobne. Mogą być także stosowane złożone estry wytworzone z mieszanin kwasów mono- i dikarboksylowych i mono- i dihydroksyalkanoli. Użyteczne są także mieszanki olejów mineralnych z olejami syntetycznymi.

Inne komponenty dodatkowe

Przedstawione poniżej komponenty dodatkowe są przykładami niektórych komponentów, które mogą być stosowane w kompozycjach według wynalazku. Te przykłady dodatków przedstawiono w celu zilustrowania wynalazku, bez jego ograniczania.

1. Detergenty metaliczne: siarczanowane lub nie siarczanowane alkilo- lub alkenylofenolany, alkilo- lub alkenylo aromatyczne sulfoniany, siarczanowane lub nie siarczanowane sole z metalami alkilo- lub alkenylo aromatycznych związków wielohydroksylowych, alkilo- lub alkenylosulfoniany hydroksyaromatyczne, siarczanowane lub nie siarczanowane alkilo- lub alkenylonafteniany, sole kwasów alkanowych z metalami, sole alkilo- lub alkenylomultikwasów z metalami, oraz ich mieszaniny chemiczne i fizyczne.

2. Anty-utleniacze: Anty-utleniacze zmniejszają tendencję olejów mineralnych do pogarszania się w trakcie pracy, którego to pogorszenia dowodzi osadzanie się na powierzchniach metalowych produktów utlenienia, takich jak szlam oraz osadów lakiero-podobnych oraz wzrost lepkości. Nieograniczające przykłady anty-utleniaczy stosowanych w wynalazku to inhibitory utleniania typu fenolu (fenolowe), takie jak 4,4'-metyleno-bis(2,6-di-tert-butylofenol), 4,4' -bis(2,6-di-tert-butylofenol), 4,4'-bis(2-metylo-6-tert-butylofenol), 2,2'-metyleno-bis(4-metylo-6-tert-butylofenol), 4,4'-butylideno-bis(3-metylo-6-tert-butylo-fenol), 4,4'-izopropylidenobis(2,6-di-tert-butylofenol), 2,2'-metyleno-bis(4-metylo-6-nonylofenol), 2,2'-izobutylidenobis(4,6-dimetylofenol), 2,2'-metyleno-bis(4-metylo-6-cykloheksylofenol), 2,6-di-tert-butylo-4-metylofenol, 2,6-di-tert-butylo-4-etylofenol, 2,4-dimetylo-6-tert-butylofenol, 2,6-di-tert-1-dimetyloamino-p-krezol, 2,6-di-tert-4-(N,N'-dimetyloaminometylofenol), 4,4'-tiobis(2-metylo-6-tert-butylofenol), 2,2'-tiobis(4-metylo-6-tert-butylofenol), bis(3-metylo-4-hydroksy-5-tert-butylobenzylo)-siarczek i bis(3,5-di-tert-butylo-4-hydroksybenzyl). Do inhibitorów utleniania typu difenyloaminy należą, ale bez ograniczenia do nich, alkilowane difenyloaminy, fenylo-a-naftyloamina i alkilowane α-naftyloaminy. Do innych typów inhibitorów utleniania należą ditiokarbaminiany metali (n.p. ditiokarbaminian cynku) i metylenobis(ditiokarbaminian dibutylu). Anty-utleniacz jest generalnie stosowany w kompozycji oleju silnikowego w ilości około 0 do 10% wagowych, korzystnie 0,05 do 3,0% wagowych w stosunku do całkowitej ilości oleju silnikowego.

3. Dodatki przeciwzużyciowe: Jak wynika z ich nazwy, środki te zmniejszają zużycie poruszających się części metalowych. Przykładami takich środków są, bez ograniczenia do nich, fosforany, fosforyny, karbaminiany, estry, związki zawierające siarkę i kompleksy molibdenu.

4. Inhibitory korozji (środki antykorozyjne)

PL 192 562 B1

a) Niejonowe, polioksyetylenowe środki powierzchniowo-czynne: eter polioksyetylenowolaurylowy, polioksyetylenowany eter wyższego alkoholu, polioksyetylenowany eter nonylowo fenylowy, polioksyetylenowany eter oktylowo fenylowy, polioksyetylenowany eter oktylowo stearylowy, polioksyetylenowany eter oleilowy, polioksyetylenowany monostearynian sorbitolu, polioksyetylenowany monooleinian sorbitolu i monooleinian glikolu polietylenowego.

b) Inne związki: kwas stearynowy i inne kwasy tłuszczowe, kwasy dikarboksylowe, mydła metaliczne, sole aminowe kwasów tłuszczowych, sole metaliczne ciężkich kwasów sulfonowych, częściowe estry karboksylowe alkoholi wielowodorotlenowych i estry fosforowe.

5. Demulgatory: produkty addycji alkilofenolu i tlenku etylenu, etery polioksyetylenowo alkilowe i estry polioksyetylenowe sorbitanu.

6. Dodatki smarne typu EP (extreme pressure): dialkiloditiofosforan cynku (typu pierwszorzędowego alkilowego, drugorzędowego alkilowego i arylowego), oleje siarkowane, siarczek difenylu, trichlorostearynian metylu, chlorowany naftalen, fluoroalkilopolisiloksan i naftenian ołowiu.

7. Modyfikatory tarcia: alkohole tłuszczowe, kwasy tłuszczowe, estry boranowe i inne estry.

8. Dodatki wielofunkcyjne: siarkowany ditiokarbaminian oksymolibdenu, siarkowany organofosforoditionian oksymolibdenu, monogliceryd oksymolibdenu, amidek dietylanu oksymolibdenu, związki kompleksowe amina-molibden i związki kompleksowe molibdenu zawierające siarkę.

9. Środki zwiększające wskaźnik lepkości: polimery typu poli-metakrylanu, kopolimery typu etylen-propylen, kopolimery typu styren-izopren, uwodnione kopolimery styren-izopren, poliizobutylen i ś rodki poprawiające wskaźnik lepkoś ci typu dyspergującego.

10. Środki obniżające temperaturę krzepnięcia: polimetakrylan metylu.

11. Inhibitory piany: polimery metakrylanu alkilu i polimery dimetylosilikonu.

Kompozycja oleju smarowego

Kompozycja oleju smarowego według wynalazku jest użyteczna do nadawania ulepszonych właściwości korozyjnych silnikom na gaz ziemny. Kompozycja oleju smarowego według wynalazku zawiera jako główną część olej bazowy o lepkości smarnej oraz skuteczną ilość niepoddawanego obróbce i borowanego polialkileno- lub polialkenylosukcynoimidowego dyspergatora. Zawartość popiołu w kompozycji oleju smarowego według wynalazku wynosi poniżej 0,10% wagowych.

W jednej z realizacji kompozycja oleju smarowego zawiera:

a) główną ilość oleju bazowego o lepkości smarnej;

b) od około 1 do 6% wagowych niepoddawanego obróbce i borowanego polialkileno- lub polialkenylosukcynoimidowego dyspergatora; i

c) od około 1 do 6% wagowych borowanego polialkileno- lub polialkenylosukcynoimidowego dyspergatora.

W następnej realizacji kompozycja oleju smarowego jest wytworzona przez zmieszanie mieszanki powyższych komponentów. Kompozycja oleju smarowego wytworzona tym sposobem może mieć nieco inny skład niż mieszanka początkowa, ponieważ komponenty mogą ze sobą oddziaływać.

Komponenty można mieszać w dowolnej kolejności lub jako połączenia komponentów. Na przykład, niepoddawany obróbce lub borowany polialkileno- lub polialkenylosukcynoimidowy dyspergator może być zmieszany z innymi komponentami przed, podczas, i/lub po zmieszaniu ze sobą borowanego polialkileno- lub polialkenylosukcynoimidowego dyspergatora.

Przykłady

Poniższe przykłady przedstawiono w celu zilustrowania konkretnych realizacji wynalazku i jego syntetycznego wytworzenia. Przykłady te nie powinny być interpretowane jako ograniczenie zakresu wynalazku.

P r z y k ł a d 1: Kompozycja zawierająca niepoddawany obróbce i borowany sukcynoimid

Pierwsza kompozycja składa się z:

a) 2,5% wagowych niepoddawanego obróbce sukcynoimidowego dyspergatora pochodzącego z polibutenu o ciężarze cząsteczkowym 1300, utworzonego przez reakcję kwasu bursztynowego podstawionego polibutenem z ciężką poliaminą,

b) 2,0% wagowych borowanego sukcynoimidowego dyspergatora pochodzącego z polibutenu o ciężarze cząsteczkowym 1300, utworzonego przez reakcję kwasu bursztynowego podstawionego polibutenem z ciężką poliaminą a następnie obróbkę uzyskanego polibutenosukcynoimidu z kwasem borowym,

c) 1,0% wagowych anty-utleniacza,

d) 0,16% wagowych inhibitora zużycia,

PL 192 562 B1

e) 0,003% wagowych inhibitora piany, które zmieszano z olejem bazowym o lepkości smarnej. Zawartość popiołu wynosiła 0,05% wagowych.

P r z y k ł a d 2: Kompozycja zawierająca niepoddawany obróbce i borowany sukcynoimid

Druga kompozycja składa się z:

a) 2,5% wagowych niepoddawanego obróbce sukcynoimidowego dyspergatora pochodzącego z polibutenu o ciężarze czą steczkowym 1300, utworzonego przez reakcję kwasu bursztynowego podstawionego polibutenem z ciężką poliaminą,

c) 1,5% wagowych anty-utleniacza,

d) 0,08% wagowych inhibitora zużycia,

e) 0,003% wagowych inhibitora piany, które zmieszano z olejem bazowym o lepkości smarnej. Zawartość popiołu wynosiła 0,02% wagowych.

P r z y k ł a d 3: Kompozycja zawierająca niepoddawany obróbce i borowany sukcynoimid

W przykładzie 3 wykazano, ż e wynalazek ten działa także gdy stosuje się wiele nieborowanych sukcynoimidów. Przykład ten ilustruje sytuację, gdy jeden sukcynoimid niepoddawany obróbce nie jest poddawany obróbce węglanem etylenu, a drugi nieborowany sukcynoimid jest poddawany obróbce węglanem etylenu. Trzecia kompozycja składa się z:

a) 2,25% wagowych niepoddawanego obróbce sukcynoimidowego dyspergatora pochodzącego z polibutenu o ciężarze czą steczkowym 1300, utworzonego przez reakcję kwasu bursztynowego podstawionego polibutenem z ciężką poliaminą,

b) 2,25% wagowych nieborowanego sukcynoimidowego dyspergatora pochodzącego z polibutenu o ciężarze cząsteczkowym 2200, utworzonego przez reakcję kwasu bursztynowego podstawionego polibutenem z ciężką poliaminą a następnie obróbkę węglanem etylenu,

c) 2,0% wagowych borowanego sukcynoimidowego dyspergatora pochodzącego z polibutenu o ciężarze czą steczkowym 1300, utworzonego przez reakcję kwasu bursztynowego podstawionego polibutenem z ciężką poliaminą a następnie obróbkę uzyskanego polibutenosukcynoimidu z kwasem borowym,

d) 2,53% wagowych anty-utleniaczy,

e) 0,02% wagowych inhibitora zużycia,

f) 0,10% wagowych detergenta, które zmieszano z olejem bazowym o lepkości smarnej. Zawartość popiołu wynosiła 0,04% wagowych.

Przykład porównawczy A: Kompozycja z niepoddawanym obróbce sukcynoimidem

Czwarta kompozycja składa się z:

a) 4,5% wagowych niepoddawanego obróbce sukcynoimidowego dyspergatora pochodzącego z polibutenu o ciężarze czą steczkowym 1300, utworzonego przez reakcję kwasu bursztynowego podstawionego polibutenem z ciężką poliaminą,

b) 1,0% wagowych anty-utleniacza,

c) 0,16% wagowych inhibitora zużycia,

d) 0,003% wagowych inhibitora piany, które zmieszano z olejem bazowym o lepkości smarnej. Zawartość popiołu wynosiła 0,01% wagowych.

Przykład porównawczy B: Kompozycja zawierająca niepoddawany obróbce sukcynoimid

Piąta kompozycja składa się z:

a) 2,25% wagowych niepoddawanego obróbce sukcynoimidowego dyspergatora pochodzącego z polibutenu o ciężarze cząsteczkowym 1300, utworzonego przez reakcję podstawionego polibutenem kwasu bursztynowego z ciężką poliaminą,

b) 2,25% wagowych borowanego sukcynoimidowego dyspergatora pochodzącego z polibutenu o ciężarze czą steczkowym 2200, utworzonego przez reakcję podstawionego polibutenem kwasu bursztynowego z ciężką poliaminą a następnie obróbkę węglanem etylenu,

c) 2,53% wagowych anty-utleniaczy,

PL 192 562 B1

d) 0,02% wagowych inhibitora zużycia,

e) 0,10% wagowych inhibitora piany, które zmieszano z olejem bazowym o lepkości smarnej. Zawartość popiołu wynosiła 0,01% wagowych.

Wyniki testów kompozycji z przykładów 1-3 i przykładów porównawczych A-B

Ubytek wagi łożysk przy użyciu kompozycji oleju smarowego zawierającego skuteczną ilość zarówno niepoddawanego obróbce jak i borowanego polialkileno- lub polialkenylosukcynoimidowego dyspergatora (przykład 1 i 2) według wynalazku porównano z ubytkiem wagi łożysk przy użyciu kompozycji oleju smarowego zawierającego tylko niepoddawany obróbce polialkileno- lub polialkenylosukcynoimidowy dyspergator (przykład porównawczy A). W przykładzie 3 przedstawiono rezultaty prób z kompozycją zawierają c ą kombinację niepoddawanego obróbce sukcynoimidu i sukcynoimidu poddanego obróbce węglanem etylenu z borowanym sukcynoimidem. W przykładzie porównawczym B przedstawiono wyniki prób z kompozycją z przykładu 3, bez borowanego sukcynoimidu. Test CRC L-38 jest standardowym testem przemysłowym, w którym mierzy się korozyjność oleju poprzez ubytek wagi łożysk. Ubytek wagi łożysk poniżej 40 mg jest uznawany za spełniający normę tego testu. Im niższa wartość, tym lepszy wynik testu. Wyniki przedstawiono poniżej w tabeli.

	Przykłady	Przykłady porównawcze
1	2	3	A	B
Sukcynoimid niepoddawany obróbce, % wag.	2,5	2,5	2,25	4,5	2,25
Sukcynoimid nieborowany, poddany obróbce węglanem	-	-	2,25	-	2,25
Etylenu, % wag.
Borowany sukcynoimid, wag.	2,0	2,0	2,0	-	-
Anty-utleniacze, % wag.	1,0	1,5	2,53	1,0	2,53
Dodatki przeciwzużyciowe, % wag	0,16	0,08	0,02	0,16	0,02
Detergent, % wag.	-	-	0,10	-	-0,10
Inhibitor piany, % wag.	0,003	0,003	-	0,003	-
Ubytek wagi łożysk, mg	28,2	18,4	19,9	71,1	316,6
Wyniki	Spełnia	Spełnia	Spełnia	Nie spełnia	Nie spełnia

Powyższe wyniki wykazują zaskakująco korzystne działanie borowanych sukcynoimidowych dyspergatorów jeśli chodzi o zmniejszenie ubytku wagi łożysk L-38, co wskazuje na zwiększoną skuteczność anty-korozyjną. Gdy kompozycja oleju smarowego nie zawierała borowanych sukcynoimidowych dyspergatorów, jak w przykładach porównawczych, ubytek wagi łożysk wzrastał znacznie poza próg spełnienie normy. Zatem to dodanie borowanego sukcynoimidowego dyspergatora zapewnia nieoczekiwaną skuteczność jeśli chodzi o zapobieganie zużyciu.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Kompozycja oleju smarowego, zawierająca olej bazowy o lepkości smarowej i dyspergator, znamienna tym, że zawiera:

a) olej bazowy o lepkości smarowej jako zasadniczy składnik w przeważającej ilości;

b) od około 1 do 6% wagowych polialkileno- lub polialkenylosukcynoimidu jako dyspergatora;

c) od około 1 do 6% wagowych borowanego polialkileno- lub polialkenylosukcynoimidu jako dyspergatora.
2. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że zawartość popiołu wynosi poniż ej około 0,10% wagowych.

PL 192 562 B1
3. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że dodatkowo zawiera od około 0,05 do 3,0% wagowych co najmniej jednego anty-utleniacza.
4. Kompozycja według zastrz. 3, znamienna tym, że dodatkowo zawiera od około 0,01 do 1,0% wagowych co najmniej jednego dodatku przeciwzużyciowego.
5. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że grupę polialkilenową lub polialkenylową sukcynoimidowego dyspergatora wskazanego w punkcie b) stanowi grupa węglowodorowa mająca średni ciężar cząsteczkowy od około 600 do 3000, a grupę polialkilenową lub polialkenylową borowanego sukcynoimidowego dyspergatora wskazanego w punkcie c) stanowi niezależnie grupa węglowodorowa mająca średni ciężar cząsteczkowy od około 600 do 3000.
6. Kompozycja według zastrz. 5, znamienna tym, że grupę polialkilenową lub polialkenylową sukcynoimidowego dyspergatora wskazanego w punkcie b) stanowi grupa węglowodorowa mająca średni ciężar cząsteczkowy od około 950 do 2500, a grupę polialkilenową lub polialkenylową borowanego sukcynoimidowego dyspergatora wskazanego w punkcie c) stanowi niezależnie grupa węglowodorowa mająca średni ciężar cząsteczkowy od około 950 do 2500.
7. Kompozycja według zastrz. 6, znamienna tym, że grupę polialkilenową lub polialkenylową sukcynoimidowego dyspergatora wskazanego w punkcie b) stanowi grupa węglowodorowa mająca średni ciężar cząsteczkowy około 1300, a grupę polialkilenową lub polialkenylową borowanego sukcynoimidowego dyspergatora wskazanego w punkcie c) stanowi niezależnie grupa węglowodorowa mająca średni ciężar cząsteczkowy około 1300.
8. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że grupę polialkilenową lub polialkenylową sukcynoimidowego dyspergatora wskazanego w punkcie b) stanowi grupa węglowodorowa pochodząca z polipropylenu, polibutenu lub oligomerów polialfa-olefinowych 1-oktenu lub 1-decenu, zaś grupę polialkilenową lub polialkenylową borowanego sukcynoimidowego dyspergatora wskazanego w punkcie c) stanowi niezależnie grupa wę glowodorowa pochodząca z polipropylenu, polibutenu lub oligomerów polialfa-olefinowych 1-oktenu lub 1-decenu.
9. Kompozycja według zastrz. 8, znamienna tym, że grupa węglowodorowa pochodzi z poliizobutenu.
10. Kompozycja według zastrz. 9, znamienna tym, że poliizobuten zawiera co najmniej około 20% wagowych izomeru metylowinylidenowego.
11. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera wskazany w punkcie b) polialkileno- lub polialkenylosukcynoimidowy dyspergator, wytworzony przez reakcję w warunkach reaktywnych mieszaniny zawierającej:

a) polibutenową pochodną kwasu bursztynowego;

b) nienasycony reagent kwasowy, będący kopolimerem nienasyconego reagenta kwasowego i olefiny; i

c) poliaminę.
12. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera wskazany w punkcie c) borowany polialkileno- lub polialkenylosukcynoimidowy dyspergator wytworzony przez reakcję w warunkach reaktywnych mieszaniny zawierającej:

a) polibutenową pochodną kwasu bursztynowego;

b) nienasycony reagent kwasowy, będący kopolimerem nienasyconego reagenta kwasowego i olefiny; i

c) poliaminę;

a następnie działanie związkiem boru wybranym z grupy składającej się z tlenku boru, halogenku boru, kwasu borowego i estrów kwasu borowego, w warunkach reaktywnych.
13. Zastosowanie kompozycji oleju smarowego określonej jak w zastrzeżeniu 1 do ulepszania ochrony anty-korozyjnej silnika spalania wewnętrznego.
14. Zastosowanie według zastrz. 13, w którym silnikiem spalania wewnętrznego jest silnik na gaz ziemny.