專利名稱：：可生物降解的雙循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)油組合物的酯基料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及雙循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)油組合物及其組分酯基料。本發(fā)明的組合物不需要任何增強(qiáng)混溶性溶劑并易于生物降解。雙循環(huán)(二沖程)發(fā)動(dòng)機(jī)作為以下一些機(jī)械上的動(dòng)力源很受歡迎外裝馬達(dá)、掃雪機(jī)、機(jī)動(dòng)自行車和各種綠化裝置。例如，割草機(jī)，鏈鋸、弦線式修剪機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)。雙循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的廣泛應(yīng)用主要是由于它們簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)和輕質(zhì)量的構(gòu)造，提供高能量輸出并在低溫下快速發(fā)動(dòng)動(dòng)的能力和相對(duì)低的花費(fèi)。雙循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)使用按規(guī)定比例的汽油和潤(rùn)滑油混合物進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。潤(rùn)滑油必須在苛刻的操作條件下提供滿意的運(yùn)轉(zhuǎn)性能，用于雙循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的潤(rùn)滑油通常是由礦物油或合成的堿性液體，運(yùn)轉(zhuǎn)添加劑和溶劑(通常相對(duì)低沸點(diǎn)的石油餾出液)組成，以增強(qiáng)汽油/潤(rùn)滑油的混溶性。最新發(fā)展的用于減少四循環(huán)轎車和卡車發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣排出的技術(shù)不能成功地適應(yīng)于雙循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)。因此，公眾更加關(guān)注從這些小型發(fā)動(dòng)機(jī)中排出的高水準(zhǔn)的碳?xì)浠衔铮驗(yàn)樘細(xì)浠衔锊蝗菀咨锝到?。碳?xì)浠衔锱欧攀前l(fā)動(dòng)機(jī)基本設(shè)計(jì)的結(jié)果。例如，在一典型的雙循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力沖程中，空氣、石油和燃料被吸入到曲柄箱中作為合并的進(jìn)料被壓入活塞上的空間。在排氣沖程中，燃燒過的氣體從排氣口排出，新的易燃物料從曲柄箱中被轉(zhuǎn)移到活塞上的空間。因?yàn)榕艢饪谠谛碌囊兹嘉锪系霓D(zhuǎn)移進(jìn)行之前打開，之后并閉，所以高達(dá)20％的新的易燃物料未燃燒就被排出了。結(jié)果碳?xì)浠衔锱欧胚h(yuǎn)遠(yuǎn)高于可比較的四循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的排放標(biāo)準(zhǔn)。水冷卻外裝馬達(dá)將廢氣直接排到水中，引起污染，其它前面提到的裝有空氣冷卻雙循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)備產(chǎn)生的廢氣造成了嚴(yán)重的空氣污染問題。例如，加利福尼亞空氣研究會(huì)(theCaliforniaAirRe-searchBoard)曾測(cè)定過，許多雙循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)每馬力小時(shí)產(chǎn)生的污染高達(dá)卡車發(fā)動(dòng)機(jī)的五十倍。當(dāng)潤(rùn)滑油中存在揮發(fā)性的有機(jī)溶劑時(shí)，上述污染問題更加重了。更嚴(yán)重的是，一些作為混溶性增強(qiáng)劑的溶劑，例如干洗溶劑汽油，具有相當(dāng)?shù)偷拈W點(diǎn)，因此產(chǎn)生了潛在的火災(zāi)危險(xiǎn)，需要在儲(chǔ)存和運(yùn)輸這些物質(zhì)時(shí)給以特別的留心。因此，需要有一種雙循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)油組合物，它被配制后以便通過阻止有害碳?xì)浠衔锱欧诺江h(huán)境中來防止污染，并減少含有溶劑的潤(rùn)滑油的潛在危險(xiǎn)，特別是在儲(chǔ)存和運(yùn)輸時(shí)的危險(xiǎn)。這些目標(biāo)必須要實(shí)現(xiàn)，然而，同時(shí)滿足嚴(yán)格的運(yùn)轉(zhuǎn)標(biāo)準(zhǔn)，例如，優(yōu)良的潤(rùn)滑性和去污力，特別是在活塞環(huán)上的潤(rùn)滑性和去污力，優(yōu)異的抗滯塞性能和高的抗凝膠/絮凝作用和在操作條件的適宜范圍內(nèi)提供最佳的潤(rùn)滑油和燃料的混溶性。根據(jù)本發(fā)明，提供了一種生物可降解的酯基料和含有同樣基料的適用于水冷卻和空氣冷卻雙循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的雙循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)油組合物。本發(fā)明的油組合物被配制后以便不需要普通的溶劑，因而實(shí)際上不僅減少了用它潤(rùn)滑的雙循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的潛在污染，而且減少了含有溶劑的配制料的固有的危險(xiǎn)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，提供了一種用于雙循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)油組合物的酯基料。它基本上是由(a)和(b)的混合物組成，其中(a)第一種多羥基化合物的酯，包括作為它的反應(yīng)成分的新戊基多元醇和C6-C20支鏈飽和單羧酸，以及(b)第二種多羥基化合物的酯，包括作為它的反應(yīng)成分的新戊基多元醇和選自至少一種C5-C10直鏈飽和單羧酸或至少一種C16-C20直鏈或支鏈不飽和單羧酸的羧酸。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方案，提供了用于雙循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)油組合物的一種酯基料，它基本上是由(a)和(b)的混合物組成，其中(a)第一種多羥基化合物的酯，它包括作為它的反應(yīng)成分的新戊基多元醇和C8-C10直鏈飽和單羧酸，以及(b)第二種復(fù)雜多羥基化合物的酯，包括作為它的反應(yīng)成分的新戊基多元醇，C6-C12二元羧酸和C5-C10直鏈或支鏈飽和單羧酸。如果需要，可將溶劑替代物任意地引入到本發(fā)明的酯基料中。適于這種目的的是任何不同的較低分子量的酯類，它包括作為它的反應(yīng)成分的C8-C13直鏈或支鏈一元醇和C5-C12直鏈或支鏈羧酸。本發(fā)明的酯基料的特征在于與迄今使用的雙循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油基料相比，它們具有優(yōu)越的生物可降解性，閃點(diǎn)和粘度性能。本發(fā)明的酯基料的生物降解能力按CEC-L-33-T-82測(cè)定高于80％。本發(fā)明的每一種酯基料具有至少175℃的閃點(diǎn)。本發(fā)明的酯基料的動(dòng)力學(xué)粘度在100℃時(shí)低于15厘沲。本發(fā)明的雙循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)油組合物是由上述的基料或任何現(xiàn)有技術(shù)中已知的運(yùn)轉(zhuǎn)添加劑包裝料組成，優(yōu)選無塵去污/分散添加劑，例如多胺和較長(zhǎng)鏈脂肪酸的反應(yīng)產(chǎn)物。除了具有上面提到的所需要的生物可降解能力。閃點(diǎn)和粘度性質(zhì)外，本發(fā)明的雙循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)油組合物具有優(yōu)良的與汽油的混溶性(燃料/油比例在16∶1到100∶1之間)。A.酯基料本發(fā)明優(yōu)選的雙循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)油基料是基本上由通過新戊基多羥基化合物與C6-C20支鏈飽和單羧酸反應(yīng)形成的第一種多羥基化合物酯，和通過新戊基多羥基化合物與選自由(i)至少一種C5-C10直鏈飽和單羧酸或(ii)至少一種C16-C20直鏈或支鏈不飽和單羧酸的羧酸反應(yīng)而形成的第二種多羥基化合物酯所組成的混合物。適宜的用于制備上述酯混合物的新戊基多羥基化合物包括三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷、雙三羥甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇、新戊基二醇和兩種或多種這些新戊基多羥基化合物的混合物。在剛才提到的優(yōu)選的酯混合物的兩種組分中，三羥甲基丙烷作為新戊基多羥基化合物反應(yīng)物是特別優(yōu)選的?？梢杂糜谛纬傻谝环N多羥基化合物酯的優(yōu)選的酸類包括C16-C18的“異酸類”，異硬脂酸是特別優(yōu)選的。異硬脂酸作為通過使天然的不飽和C18脂肪酸聚合而生產(chǎn)聚合脂肪酸時(shí)所得到的副產(chǎn)物，是很容易得到的商業(yè)產(chǎn)品，它可從Henkelcorporation，EmeryGroup，Cincinnati，Ohio以商品牌號(hào)Emersol871和Emersol875得到。為了描述聚合脂肪酸的制備，可參考美國(guó)專利2,793,219和2,955,121。由不飽和脂肪酸聚合得到的聚合脂肪酸主要是由二聚酸和三聚酸構(gòu)成；但也可能存在一些高級(jí)酸和未反應(yīng)的單體。一部分C18單體酸在聚合過程中重排產(chǎn)生支鏈C18單羧酸產(chǎn)物，然后它通過蒸餾被分離出來。雖然這種C18支鏈產(chǎn)物的精確結(jié)構(gòu)未被完全闡明，但其主要成分是甲基支化的異構(gòu)體。按剛才描述的方法制備的異硬脂酸可包含至多35％(重量)的飽和的和一些不飽和直鏈C8-C18脂肪酸。優(yōu)選地，這些直鏈酸將組成異硬脂酸反應(yīng)物的25％或更少。這些直鏈酸一般存在于從聚合過程中得到的異硬脂酸中，但附加的直鏈酸可與異硬脂酸混合只要不超過上述界限。剛才描述的優(yōu)選的酯基料中的第二種多羥基化合物酯的酸組分(i)優(yōu)選從己酸、辛酸、壬酸、癸酸和兩種或更多此類直鏈飽和單羧酸的混合物中選擇。特別優(yōu)選的第二種多羥基化合物酯的酸組分(i)是壬酸，或辛酸(C8)和癸(C10)酸的混合物，后者從HenkelCor-poration，EmeryGroup，Cincinnati，Ohio以商品牌號(hào)Emery658很容易買到。如果需要的話，也可使用較低分子量的脂肪酸(如E-mery1210)的混合物作為酸組分(i)。前述第二種多羥基化合物酯的酸組分(ii))優(yōu)選從棕櫚油酸、油酸和這樣的不飽和單羧酸的混合物中選擇。油酸特別優(yōu)選作為酸組分(ii)。本發(fā)明的酯基料混合物是使用傳統(tǒng)的混合機(jī)械和技術(shù)制得的。一般，在剛才描述過的優(yōu)選的酯基料中的第一種多羥基化合物酯的含量應(yīng)占酯基料總重量的約10％-約65％，而混合物中存在的第二種多羥基化合物酯的含量應(yīng)占酯基料總重量的約35％-約90％。根據(jù)本發(fā)明的其它優(yōu)選的酯基料是基本上由通過新戊基多羥化合物和C8-C10直鏈飽和單羧酸反應(yīng)得到的第一種多羥基化合物酯和通過新戊基多羥基化合物、C6-C12的二元羧酸和C5-C10的直鏈或支鏈飽和單羧酸反應(yīng)得到的第二種混合多羥基化合物酯的混合組成。在制備本發(fā)明的這些另外的實(shí)施方案的酯基料時(shí)所使用的優(yōu)選的新戊基多羥基化合物類基本上與那些前面提到的化合物相同。在本實(shí)施方案中，TMP是最優(yōu)選的新戊基多羥基化合物。這些另外的實(shí)施方案的第一種多羥基化合物酯的優(yōu)選酸組分包括壬酸或辛酸和癸酸的混合物(例如Emery658)，壬酸(例如E-mery1202)是特別優(yōu)選的。用在制備本以明最后提到的基料的混合多羥基化合物酯類是優(yōu)選使用辛酸和癸酸的混合物(如Emery658)作為混合酯的單羧酸組分和使用己二酸作為混合酯的二元酸組分。典型的辛酸-癸酸與己二酸的重量比例為約2.5∶1.0至約3.0∶1.0。這些另外的實(shí)施方案的酯基料中的第一種多羥基化合物酯的量通常應(yīng)為基料總重量的約25％-約85％，第二種多羥基化合物酯組分的量應(yīng)為基料總重的約15％-約75％。前面提到的酯基料可由相當(dāng)純?cè)噭┗蚬I(yè)級(jí)試劑制得，例如混合多元醇或混合酸，試劑混合物是更經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的，因?yàn)榭墒褂蒙虡I(yè)上可買到的產(chǎn)品而不需要在提純上耗資作為先決條件。前述的酯類利用普通的酯化過程制得的。典型地，最初加到反應(yīng)混合物中的酸的量要足以提供比與之反應(yīng)的醇的當(dāng)量過量約1.1-1.2％當(dāng)量的酸。酸的當(dāng)量對(duì)于本說明書來說被定義為含有一克當(dāng)量的羧基的量，而醇的當(dāng)量是含有1克當(dāng)量的羥基的量。如果反應(yīng)混合物中即包含一價(jià)的又包含二價(jià)的酸，過量的部分優(yōu)選是由一價(jià)酸組成，酯化反應(yīng)在升高的溫度下進(jìn)行，并同時(shí)除水。該反應(yīng)可在共沸溶劑，如甲苯或二甲苯中回流反應(yīng)物進(jìn)行，以便于除水?？梢允褂悯セ磻?yīng)催化劑，但對(duì)于該反應(yīng)不是必需的。反應(yīng)完成后，過量的酸和溶劑可以方便在通過真空汽提或蒸餾從酯產(chǎn)物中分離出來。這樣制備的酯產(chǎn)物可直接使用，或者它用堿精制或另外被處理以減少酸值，除去催化劑殘留物，減少灰分含量或其它一些不需要的雜質(zhì)。如果酯產(chǎn)物經(jīng)過堿精制，那么在根據(jù)本發(fā)明將酯作為基料和(或)潤(rùn)滑劑使用之前，得到的產(chǎn)品應(yīng)該用水洗滌以除去任何未反應(yīng)的過量的堿和少量的從過量的、被中和的脂肪酸形成的皂。如果需要的話，本發(fā)明的酯基料可以任意包括較低分子量的酯作為溶劑替代物以增強(qiáng)燃料/油的混溶性。溶劑替代物-酯可以由選自辛醇、壬醇、癸醇、十一烷醇、十二烷醇、十三烷醇以及它們的支鏈異構(gòu)體的一元醇與選自戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、十一烷酸、月桂酸以及它們的支鏈異構(gòu)體的羥酸的反應(yīng)來制得。B.雙循環(huán)油組合物在配制本發(fā)明的雙循環(huán)油組合物時(shí)，不同的去污/分散添加劑包裝料可與前述的酯基料合并。無灰的或含灰分的添加劑可用于此目的，無灰添加劑是優(yōu)選的。適宜的無灰添加劑包括聚酰胺、鏈烯基琥珀酰亞胺硼酸改性的鏈烯基琥珀酰亞胺、酚胺和琥珀酸酯衍生物，或是此類添加劑的兩種或多種的結(jié)合。聚酰胺去污/分散添加劑，例如通常使用的四亞乙基五胺異硬脂酸鹽，可通過脂肪酸同聚亞烷基多胺的反應(yīng)制備，如美國(guó)專利3,169,980中所描述的那樣，它的整個(gè)公開作為參考引入本說明書，就好象本文詳細(xì)陳述的。這些聚酰胺可包括可測(cè)定量的環(huán)狀咪唑啉，它是通過在升高的溫度連續(xù)加熱下將直鏈聚酰胺內(nèi)縮合而制成的。另一種有用的聚酰胺添加劑種類是從聚亞烷基多胺和C19-C25科赫酸按照R.Hartle等人，JAOCS，57(5)156-59(1980)中的方法得到。鏈烯基琥珀酰亞胺可由下面的逐步反應(yīng)過程得到，其中烯烴例如聚丁烯(Mw1200)與馬來酸酐反應(yīng)生成聚丁烯基琥珀酸酐加成物，然后與胺例如烷基胺或多胺反應(yīng)，生成所需要的產(chǎn)物。酚胺由眾所周知的Mannich反應(yīng)制備(C.Mannich和W.Krosche，Arch.Pharm.，250674(1912))，包括聚亞烷基取代苯酚，甲醛和聚亞烷基多胺。琥珀酸酯衍生物由以下的反應(yīng)制得，首先是烴(例如聚丁烯(Mw1200700-300))同馬來酸酐反應(yīng)生成聚丁烯基琥珀酸酐加成物，然后進(jìn)一步與多羥基化合物(例如季戊四醇)反應(yīng)，生成需要的產(chǎn)物。適宜的含灰分去污/分散添加劑包括堿土金屬(例如，Mg、Ca、Ba)，碳酸鹽，磷酸鹽或酚鹽，或者任何兩種或多種此類添加劑的結(jié)合。上述去污/分散添加劑可引入到本文描述過的潤(rùn)滑劑組合物中，其用量占組合物總重量的約5％-約20％，更優(yōu)選約10％-約16％。隨意地，各種其它的添加劑可引入到本發(fā)明的潤(rùn)滑劑組合物中，它們包括煙抑制劑(例如聚異丁烯)，極限壓力添加劑(例如二烷基二硫代磷酸鹽或酯)，消泡劑(例如硅油)，傾點(diǎn)下降劑(例如聚甲基丙烯酸酯)，防腐防蝕劑(例如三唑衍生物、棓酸丙酯或堿金屬酚鹽或磺酸鹽)；氧化抑制劑(例如取代二芳胺，吩噻嗪、受阻酚或其它類似物)。某些此類添加劑是多功能的，例如聚甲基丙烯酸酯，它可作為消泡劑，還可作為傾點(diǎn)下降劑。這些其它的添加劑可以以基于該潤(rùn)滑劑組合物總重量的約0.01-約15％的用量引入到該潤(rùn)滑劑組合物中，優(yōu)選約0.01-約6％。在該特定范圍內(nèi)選擇的用量應(yīng)使得它不影響該潤(rùn)滑劑的所需運(yùn)轉(zhuǎn)性能。由此類添加劑產(chǎn)生的影響可容易地通過例行試驗(yàn)測(cè)定。本發(fā)明的酯基料/潤(rùn)滑劑組合物的生物降解能力是≥80％，按照Co-ordinatingEuropeanCounsel標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法L-33-T-82(雙沖程循環(huán)外裝動(dòng)機(jī)油在水中的生物降解能力)測(cè)定，該方法提供了與標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)原料的生物降解能力對(duì)照來相對(duì)評(píng)雙循環(huán)外裝發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑劑的生物降解能力的程序。在進(jìn)行該試驗(yàn)程序時(shí)，包含有礦物培養(yǎng)基，該試驗(yàn)油和細(xì)菌培養(yǎng)液(取自城市污水處理廠的污水)的試驗(yàn)燒瓶以及包含有被污染的空白試樣的燒瓶被培養(yǎng)0-21天。包含有校準(zhǔn)油的燒瓶平行進(jìn)行試驗(yàn)。該試驗(yàn)是一次三份在25±1℃和黑暗中進(jìn)行。在培養(yǎng)期結(jié)束后，將燒瓶中的內(nèi)容物進(jìn)行超聲波振蕩、酸化水和用四氯化碳或1，1，2-三氯三氟乙烷蘋取。然后該蘋取液用紅外光譜分析，測(cè)得CH3-CH2-鍵的最大吸收在2930cm-1。生物降解能力以％被表達(dá)為在被污染的燒瓶和相對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)燒瓶之間殘余油含量的差別。詳細(xì)的參考次料和標(biāo)準(zhǔn)泣滑劑可在CECHandbookofReference/StandardizationOilsforEngine/RigTests中找到。按上面提到的同樣CEC標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法測(cè)定，本發(fā)明的酯基料的生物降解能力優(yōu)選≥90％。按前述CEC標(biāo)準(zhǔn)方法，酯基料生物降解能力數(shù)值低于80％，則不認(rèn)為是容易生物降解的。本發(fā)明的酯基料/潤(rùn)滑劑組合物具有的閃點(diǎn)≥175℃，優(yōu)選≥250℃。這樣的閃點(diǎn)性質(zhì)比含有增強(qiáng)混溶性溶劑的現(xiàn)有技術(shù)的酯基料(例如干洗溶劑汽油)有了決定性的改進(jìn)。后者具有的閃點(diǎn)為約40℃。本發(fā)明的酯基料/潤(rùn)滑劑組合物在100℃時(shí)具有所希望的小于15厘沲的較低粘度。在100℃的粘度優(yōu)選在7-9厘沲的范圍。當(dāng)在100℃粘度高于15厘沲時(shí)，則在-25℃與之對(duì)應(yīng)的粘度使得在汽油中酯基料/潤(rùn)滑劑的混溶性降低。本發(fā)明的雙循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)油組合物與汽油的混溶性，當(dāng)燃料/油比例為16∶1-100∶1時(shí)相對(duì)于對(duì)比油一般是≤110％，這是通過ASTM-4682對(duì)于如SAEJ1536中所列的Category3，使用Citgo-93738作為對(duì)比油測(cè)得的。當(dāng)與適宜的燃料混合后，本發(fā)明的雙循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)油組合物特別適用于運(yùn)轉(zhuǎn)外裝馬達(dá)、掃雪機(jī)、機(jī)動(dòng)自行車、割草機(jī)、鏈鋸、弦線式修剪機(jī)，等等。下面的例子描述了實(shí)施本發(fā)明的特定的酯基料和潤(rùn)滑劑組合物。下面例舉的基料和組合物代表了本發(fā)明者設(shè)想的實(shí)施本發(fā)明的最佳方法。這些實(shí)施例僅為說明目的而提供的，而決不限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例1根據(jù)本發(fā)明，無溶劑可生物降解的酯基料混合物是由三異硬脂酸三羥甲基丙酯(約42％(wt))和三壬酸三羥甲基丙酯(約8％(wt))制得。所得混合物具有的曲型特性在下表I中列出，同時(shí)確定了測(cè)定這些特定的特性的方法。表1*根椐CEC-L-33-T-82標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法高于80％當(dāng)約20％-約60％(wt)的三異硬脂酸三羥甲基丙酯與約40％-約80％(wt)的三壬酸三羥甲基丙酯混合時(shí)，可獲得具有大致與表I所列相同的性質(zhì)的酯基料。具有突出的運(yùn)轉(zhuǎn)性能的雙循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)油組合物是通過將85％(重量)的本文所描述的特定酯基料混合物與15％(重量)可從Lubri-zolCorp.在Luvrizol400AdditiveSystem商品名下購(gòu)得的無灰去污/分散添加劑進(jìn)行結(jié)合而制得。所得潤(rùn)滑劑組合物的典型特性和這些特性的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)列在下表II中。表2</tables>在theSouthwestResearchInstitute成功地完成了驗(yàn)證試驗(yàn)方法之后，本文描述的特定的潤(rùn)滑劑組合物已被theNationalMa-rineManufacturesAssociation(NMMA)證明為TC-W3TM。這些測(cè)試方法和所得結(jié)果總結(jié)在下表III中。表3A.小型試驗(yàn)結(jié)果試樣(對(duì)比樣)/評(píng)價(jià)試驗(yàn)方法評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)濁點(diǎn)，℃相容性Brcokfield@-25℃(流體)厘泊混溶性(轉(zhuǎn)化@-25℃)銹試驗(yàn)，％過濾性，％變化-29澄清5130/通過75(95)/通過3.16(4.04)/通過+6.5/通過+6.5/通過ASTMD-2500獨(dú)立地與每一種對(duì)比油(*，**)混合后均勻并存放48小時(shí)ASTMD-2983低于7500厘泊比對(duì)比油(*)更多的轉(zhuǎn)化不超過10％NMMA方法，等于或大于對(duì)比(*)NMMA方法，流動(dòng)性降低不超過20％</table></tables>表3(續(xù))表3(續(xù))*Citgo-93738(TC-WII對(duì)比油)**XPA-3259***OR-71591實(shí)施例2具有與上述實(shí)施例相似特性的無溶劑、可生物降解酯基料是通過用三羥甲基丙烷與辛酸和癸酸的混合物(Emery658)反應(yīng)得到的酯代替實(shí)施例1中的三壬酸三羥甲基丙酯。特別是由49％(重量)的三異硬脂酸三羥甲基丙酯與51％(重量)的上述替代酯組成的混合酯表現(xiàn)出很好的性能?？蓮募s15-約55wt％的三異硬脂酸三羥甲基丙酯與約45-約85wt％的由三羥甲基丙烷和壬酸-癸酸混合物反應(yīng)得來的酯的混合物制得具有相似的特性的酯基料。雙循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)油組合物是從本文所描述的特定的酯基料和與上面實(shí)施例1中使用的相同量的同類添加劑制得。根據(jù)ASTMD-4682，含有本文所描述的特定的潤(rùn)滑組合物的燃料-油混合物表現(xiàn)出良好的混溶性。實(shí)施例3無溶劑、可生物降解的酯基料是從三異硬脂酸三羥甲基丙酯(約75％wt.％)和三油酸三羥甲基丙酯(約25wt.％)制得，這樣得到的酯基料具有的特性列于表IV。表4表現(xiàn)出大致類似于于上表IV中所列出性能的酯基料可從約35-約90％(重量)的三異硬酯酸三羥甲基丙酯和約10-約65％(重量)的三油酸三羥甲基丙酯的混合物制得。雙循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)油組合物是從本文所描述的特定的酯基料和與上面實(shí)施例1使用的相同添加劑制得。仍按ASTMD-4682，含有本文描述過的特定的潤(rùn)滑劑組合物的燃料-油混合物表現(xiàn)出很好的混溶性。實(shí)施例4具有所需的生物降解、閃點(diǎn)和粘度性能的無溶劑、可生物降解的酯基料是從約55wt.％的三異硬脂酸三羥甲基丙酯和約45wt.％的包括作為其活性組分的三羥甲基丙烷和C5-C9直鏈飽和單羧酸(Emery1210LMW酸)的酯摻混而制成。具有類似的生物降解能力，閃點(diǎn)和粘度性能的酯基料可以由約35-70％(重量)三異硬脂酸三羥甲基丙酯和約30-約65％(重量)的由三羥甲基丙烷與上面提到的C5-C9飽和單羧酸的混合物反應(yīng)制得的酯的摻混物制得。雙循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)油組合物是從本文所描述的特點(diǎn)的酯基料和實(shí)施例1中所使用的同樣的添加劑制得。所得到的潤(rùn)滑劑組合物在100℃具有的粘度小于10厘沲，并表現(xiàn)出與商品雙循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)燃料滿意的混溶性。實(shí)施例5一系列酯基料可通過摻混三壬酸三羥甲基丙酯和由三羥甲基丙烷、辛酸-癸酸混合物(Emery658)和己二酸反應(yīng)得到的混合酯而制得，其各種不同的比例范圍是約25wt.％-約85wt.％的三壬酸三羥甲基丙酯，和約15wt.％-約75wt.％的混合酯，如下所示實(shí)施例號(hào)5(a)5(b)5(c)5(d)5(e)wt％混合酯15.026.231.043.052.7wt％三壬三羥85.073.869.057.047.3甲基丙酯這些特定的摻混物的某些特性在表V中列出，同時(shí)列出了測(cè)定這些特定的特性的方法。盡管根據(jù)某些優(yōu)選的實(shí)施方案已描述和例舉過本發(fā)明的各個(gè)方面，但是各種其它實(shí)施方案對(duì)于本
技術(shù)領(lǐng)域：
的熟練人員來說是清楚的。因而，本發(fā)明并不限于本文特作描述和例舉的實(shí)施方案，但是在不脫離所附加的權(quán)利要求的范圍的情況下是能夠有所變化和改進(jìn)的。表5<tablesid="table7"num="007"><tablewidth="1056">性能特性方法5(a)5(b)5(c)5(d)5(e)粘度，厘沲100℃40℃-25℃，cp粘度指數(shù)濁點(diǎn)°F傾點(diǎn)°F閃點(diǎn)°F比重°60F6.027.478.0310.0211.9929.8939.443.8660.6076.111706---444072489060153159158152154-70----75Cl/pourCl/pour-65----65-65-65500505505515515.9558---.9663---.9805ASTMD-445------ASTMD-2983ASTMD-2270ASTMD-2500ASTMD-97ASTMD-92ASTMD-1298</table></tables>權(quán)利要求1.一種用于雙循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)油組合物的酯基料，該基料基本上由(a)和(b)的摻混物組成，其中(a)第一種多羥基化合物酯，它包括作為其反應(yīng)組分的新戊基多羥基化合物和C16-C20支鏈飽和單羧酸和(b)第二種多羥基化合物酯，它包括作為其反應(yīng)組分的新戊基多羥基化合物和選自至少一種C5-C10直鏈飽和單羧酸或者至少一種C16-C20的直鏈或支鏈不飽和單羧酸的羧酸，以及該酯基料還任意地含有較低分子量的酯，它包括作為其反應(yīng)組分的C8-C13直鏈或支鏈一元醇和C5-C12直鏈或支鏈羧酸，該酯基料具有如下特征(i)生物降解能力≥80％，按CEC-L-33-T-82測(cè)定；(ii)閃點(diǎn)≥175℃；和(iii)動(dòng)力學(xué)粘度在100℃時(shí)低于15厘沲。2.權(quán)利要求1中要求的酯基料，其中第一種和第二種酯的新戊基多羥基化合物組分是選自三羥甲基丙烷、季戊四醇、雙三羥甲基丙烷、二季戊四烷、新戊基二醇、三羥甲基乙烷和兩種或多種該新戊基多羥基化合物的混合物。3.權(quán)利要求2中要求的酯基料，其中第一種酯的酸組分是異硬脂酸，和第二種酯的酸組分選自(i)己酸、辛酸、壬酸、癸酸和兩種或多種該直鏈飽和單羧酸的混合物，或(ii)棕櫚油酸、油酸和該不飽和單羧酸的混合物。4.權(quán)利要求1中要求的酯基料，它基本上是由約10％-約65％的第一種酯和35％-90％的第二種酯組成，以該酯基料的重量為基礎(chǔ)。5.一種用于雙循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)油組合物的酯基料，其基本上由約20％-約60％的三異硬脂酸三羥甲基丙酯和約40％-約80％的三壬酸三羥甲基丙酯組成，以該酯基料的重量為基礎(chǔ)。6.權(quán)利要求5中要求的酯基料，其基本上是由42％的三異硬脂酸三羥甲基丙酯和約58％的三壬酸三羥甲基丙酯組成，以該酯基料的重量為基礎(chǔ)。7.一種用于雙循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)油組合物的酯基料，其基本上由約15％-約55％的三異硬脂酸三羥甲基丙酯和約45％-約85％的包括作為其反應(yīng)組分的三羥甲基丙烷和辛酸和癸酸的混合物的酯組成，以該酯基料的重量為基礎(chǔ)。8.權(quán)利要求7中要求的酯基料，其基本上是由49％的三異硬脂酸三羥甲基丙酯和約51％的作為其反應(yīng)組分的三羥甲基丙烷和辛酸和癸酸的混合物的酯組成，以該酯基料的重量為基礎(chǔ)。9.一種用于雙循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)油組合物的酯基料，其基本上由約35％-約90％的三異硬脂酸三羥甲基丙酯和約10％-約65％的三油酸三羥甲基丙酯組成，以該酯基料的重量為基礎(chǔ)。10.權(quán)利要求9中要求的酯基料，其基本上是由75％的三異硬脂酸三羥甲基丙酯和約25％的三異硬脂酸三羥甲基丙酯和約25％的三油酸三羥甲基丙酯組成，以該酯基料的重量為基礎(chǔ)。11.一種用于雙循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)油組合物的酯基料，其基本上是由約35％-約70％的三異硬脂酸三羥甲基丙酯和約30％-約65％的三羥甲基丙烷與C5-C9直鏈飽和單羧酸的混合物形成的酯組成，以該酯基料的重量為基礎(chǔ)。12.權(quán)利要求11中要求的酯基料，其基本上是由約55％的三異硬脂酸三羥甲基丙酯和約45％的三羥甲基丙烷與C5-C9直鏈飽和單羧酸的混合物形成的酯組成，以該酯基料的重量為基礎(chǔ)。13.一種用于雙循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)油組合物的酯基料，該酯基料基本上由(a)和(b)的摻混物組成，其中(a)第一種多羥基化合物酯，它包括作為其反應(yīng)組份的新戊基多羥基化合物和C8-C10直鏈飽和單羧酸和(b)第二種混合多羥基化合物酯，它包括作為其反應(yīng)組分的新戊基多羥基化合物，C6-C12二元羧酸和C5-C10直鏈或支鏈飽和單羧酸；該酯基料還可任意地含有較低分子量的酯，它包括作為其反應(yīng)組分的C8-C13直鏈或支鏈一元醇和C5-C12直鏈或支鏈羧酸，該酯基料具有如下特性(i)生物降解能力≥80％，按CEC-L-33-T-82測(cè)定；(ii)閃點(diǎn)≥175℃；和(iii)動(dòng)力學(xué)粘度在100℃時(shí)低于15厘沲。14.權(quán)利要求13中要求的酯基料，其中第一種和第二種酯的新戊基多羥基化合物是選自三羥甲基丙烷、季戊四醇、二三羥甲基丙烷、二季戊四醇、新戊基二醇、三羥甲基乙烷和兩種或多種該新戊基多羥基化合物的混合物。15.權(quán)利要求13中要求的酯基料，基本上由約25％-約85％的該第一種酯和約15％-約75％的該第二種酯組成，以該酯基料的重量為基礎(chǔ)。16.權(quán)利要求15中要求的酯基料，基本上由約85％的三壬酸三羥甲基丙酯和約15％的混合多羥基化合物酯組成，該混合多羥基化合物酯包括作為其反應(yīng)組分的三羥甲基丙烷和基本上由辛酸和癸酸，和己二酸組成的酸混合物，其中辛酸和癸酸對(duì)己二酸的重量比在2.5∶1.0至3.0∶1.0的范圍內(nèi)，該百分?jǐn)?shù)量以該酯基料的重量為基礎(chǔ)。17.權(quán)利要求15中要求的酯基料，基本上由約75％的三壬酸三羥甲基丙酯和約25％的混合多羥基化合物酯組成，該混合多羥基化合物酯包括作為其反應(yīng)組分的三羥甲基丙烷和基本上由辛酸和癸酸，和己二酸組成的酸混合物，其中辛酸癸酸對(duì)己二酸的重量比在約2.5∶1.0至3.0∶1.0的范圍內(nèi)，該百分?jǐn)?shù)量以該酯基料的重量為基礎(chǔ)。18.權(quán)利要求15中要求的酯基料，基本上由約70％的三壬酸三羥甲基丙酯和約30％的混合多羥基化合物酯組成，該混合酯包括作為其反應(yīng)組分的三羥甲基丙烷和基本上由辛酸和癸酸，和己二酸組成的酸混合物，其中辛酸-癸酸對(duì)己二酸的重量比在2.5∶1.0到3.0∶1.0的范圍內(nèi)，該百分?jǐn)?shù)量以該酯基料的重量為基礎(chǔ)。19.權(quán)利要求15中要求的酯基料，基本上由約55％的三壬酸三羥甲基丙酯和約45％的混合多羥基化合物酯組成，該混合酯包括作為其反應(yīng)組分的三羥甲基丙烷和基本上由辛酸和癸酸，和己二酸組成的酸混合物，其中辛酸-癸酸對(duì)己二酸的重量比在2.5∶1.0到3.0∶1.0的范圍內(nèi)，該百分?jǐn)?shù)量以該酯基料的重量為基礎(chǔ)。20.權(quán)利要求15中要求的酯基料，基本上由約45％的三壬酸三羥甲基丙酯和約55％的混合多羥基化合物酯組成，該混合酯包括作為其反應(yīng)組分的三羥甲基丙烷和基本上由辛酸和癸酸，和己二酸組成的酸混合物，其中辛酸-癸酸對(duì)己二酸的重量比在2.5∶1.0到3.0∶1.0的范圍內(nèi)，該百分?jǐn)?shù)量以該酯基料的重量為基礎(chǔ)。全文摘要提供用于水冷卻的或空氣冷卻的雙循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的包括可生物降解的酯基料的潤(rùn)滑劑組合物。文檔編號(hào)F02B75/02GK1174879SQ97111489公開日1998年3月4日申請(qǐng)日期1997年5月15日優(yōu)先權(quán)日1992年8月28日發(fā)明者S·C·拉克斯,H·G·斯托沛爾,B·J·貝麥?zhǔn)飞暾?qǐng)人:亨凱爾公司