СМАЗОЧНАЯ КОМПОЗИЦИЯ НА ОСНОВЕ ПРОСТОГО ПОЛИГЛИЦЕРИНОВОГО ЭФИРА Российский патент 2018 года по МПК C10M145/24 C10M129/16 C10N30/06 C10N30/08 C10N40/25 

Настоящее изобретение относится к области смазочных материалов. Конкретнее настоящее изобретение относится к смазочной композиции, включающей в свой состав, по меньшей мере, один разветвленный простой полиглицериновый эфир, и еще конкретнее, по меньшей мере, один разветвленный простой полиглицериновый эфир и, по меньшей мере, один диспергатор. Смазочная композиция по данному изобретению обладает хорошими свойствами, характеризующими эффективность использования топлива. Кроме того, смазочная композиция по данному изобретению обладает хорошими свойствами термостойкости.

Кроме того, настоящее изобретение относится к способу применения такой композиции.

Настоящее изобретение также относится к способу уменьшения потребления топлива транспортным средством, в котором используют данную смазочную композицию.

Помимо этого настоящее изобретение относится к использованию разветвленного простого полиглицеринового эфира в качестве модификатора трения в смазочной композиции.

Всемирное распространение автомобилей с конца прошлого века выдвигает проблемы, относящиеся к глобальному потеплению, загрязнению, сохранности и использованию природных ресурсов, в частности проблему исчерпания нефтяных запасов.

Вслед за утверждением Киотского протокола новые стандарты по защите окружающей среды выдвигают автомобильной промышленности требования по конструированию транспортных средств, обладающих пониженным выделением загрязняющих веществ и потреблением топлива. В результате двигатели таких транспортных средств являются предметом все более жестких технических ограничений, в частности они работают быстрее при все более высоких температурах и для них требуется все меньший и меньший расход топлива.

Природа моторных смазок для автомобилей оказывает влияние на выделение загрязняющих веществ и на расход топлива. Моторные смазки для автомобильных двигателей, называемые энергосберегающими или «топливо-экономичными» (“fuel-eco”) были разработаны для того, чтобы удовлетворить этим новым требованиям.

Улучшения энергоэффективности смазочных композиций можно достичь, в частности, подмешиванием к основным маслам специальных добавок, таких как модификаторы трения, полимеры, которые улучшают индекс вязкости.

Среди модификаторов трения обычно применяют металлоорганические соединения, включающие в свой состав молибден. Для достижения хороших антифрикционных свойств достаточное количество молибдена должно присутствовать в смазочной композиции. Среди таких металлоорганических соединений дитиокарбаматы молибдена используют больше всего в качестве источника молибдена.

Однако эти соединения обладают недостатком, связанным с тем, что они вызывают образование отложений в том случае, когда смазочная композиция содержит слишком много элементарного молибдена. Плохая растворимость таких соединений изменяет или даже ухудшает свойства смазочной композиции, в частности ее вязкость. В силу этого композиция, которая является слишком вязкой или не является вязкой в достаточной степени, препятствует движению подвижных деталей, легкому заведению двигателя, защите двигателя, когда он достигает своей рабочей температуры, и поэтому, в конечном счете, вызывает, в частности, увеличение расхода топлива.

Кроме того, такие дитиокарбаматы молибдена вносят вклад в увеличение содержания зольных веществ, снижая возможность их применения в смазочной композиции, в частности в Европе.

Более того, присутствие модификаторов трения в смазочной композиции может ухудшать термическую устойчивость такой композиции и, таким образом, приводить к ухудшению чистоты двигателя.

Для замены соединений на основе молибдена были описаны различные технические решения.

В документе ЕР 1780257 описана смазочная композиция, включающая в свой состав простой полиглицериновый эфир, причем вышеуказанная композиция обладает улучшенными свойствами, характеризующими эффективность использования топлива. В этом документе также описана комбинация такого простого эфира с полимером полиизобутилен-сукцинимидного типа.

Однако простой полиглицериновый эфир, описанный в этом документе, является неразветвленным. Кроме того, смазочная композиция, описанная в этом документе, находит свое практическое применение на специальных поверхностях, характеризуемых малым коэффициентом трения, таких как поверхности типа DLC (алмазоподобный углерод).

Более того, в этом документе не приведена количественная оценка свойств, характеризующих эффективность использования топлива, и отсутствуют сведения о термической стабильности данной смазочной композиции.

Поскольку требования к эффективности расхода топлива возрастают, все еще так или иначе существует потребность поиска новых модификаторов трения, которые после того, как их ввели в смазочную композицию, не дестабилизируют ее и позволяют достичь улучшенных свойств, характеризующих эффективность использования топлива.

Также существует необходимость поиска новых модификаторов трения, которые после того, как их ввели в смазочную композицию, не дестабилизируют ее и позволяют достичь улучшенных свойств, характеризующих эффективность использования топлива.

Цель настоящего изобретения состоит в предоставлении модификатора трения, а также смазочной композиции, включающей в свой состав вышеупомянутый модификатор трения, которая способствует преодолению всех или части отмеченных выше недостатков.

Другая цель настоящего изобретения заключается в предоставлении смазочной композиции, которая является термически устойчивой и включает в свой состав очень небольшие количества соединений на основе молибдена или не содержит их.

Еще одна цель настоящего изобретения состоит в предоставлении смазочной композиции, включающей в свой состав очень небольшие количества соединений на основе молибдена или не содержащей их и обладающей эквивалентными или даже улучшенными свойствами, позволяющими понизить трение, и при этом пригодной к нанесению на различные поверхности, в частности на поверхности различной химической природы.

Другая цель настоящего изобретения заключается в предоставлении смазочной композиции, приготовление которой легко осуществить.

Еще одна цель настоящего изобретения состоит в предоставлении способа смазывания, позволяющего достичь экономии энергии.

Таким образом, целью данного изобретения является смазочная композиция, включающая в свой состав

- по меньшей мере, одно основное масло и

- по меньшей мере, один простой полиглицериновый эфир с формулой (I)

в которой

- R₁ представляет собой неразветвленную или разветвленную алкильную группу, содержащую от 1 до 30 атомов углерода,

- n является целым числом, находящимся в диапазоне от 2 до 10.

В одном варианте осуществления данного изобретения смазочная композиция может включать в свой состав

- по меньшей мере, одно основное масло и

- по меньшей мере, один простой полиглицериновый эфир с формулой (I)

в которой

- R₁ представляет собой неразветвленную или разветвленную алкильную группу, содержащую от 1 до 30 атомов углерода,

- n является целым числом, находящимся в диапазоне от 2 до 10, и

- по меньшей мере, один диспергатор.

В другом варианте осуществления данного изобретения смазочная композиция может включать в свой состав

- по меньшей мере, одно основное масло,

- по меньшей мере, один простой полиглицериновый эфир с формулой (I)

в которой

- R₁ представляет собой неразветвленную или разветвленную алкильную группу, содержащую от 1 до 30 атомов углерода,

- n является целым числом, находящимся в диапазоне от 2 до 10, и

- по меньшей мере, один диспергатор, выбираемый из числа соединений, включающих в свой состав, по меньшей мере, одну сукцинимидную группу, сложные эфиры янтарной кислоты или сложные амидоэфиры янтарной кислоты.

В другом варианте осуществления данного изобретения смазочная композиция может включать в свой состав

- по меньшей мере, одно основное масло,

- по меньшей мере, один простой полиглицериновый эфир с формулой (I)

в которой

- R₁ представляет собой неразветвленную или разветвленную алкильную группу, содержащую от 1 до 30 атомов углерода,

- n является целым числом, находящимся в диапазоне от 2 до 10, и

- по меньшей мере, один диспергатор, выбираемый из числа соединений, включающих в свой состав, по меньшей мере, одну замещенную сукцинимидную группу, или соединений, содержащих в своем составе, по меньшей мере, две замещенные сукцинимидные группы, причем данные сукцинимидные группы связаны своими вершинами, несущими атомы азота, посредством полиаминовой группировки.

Неожиданно заявитель данного изобретения обнаружил, что присутствие в смазочной композиции простого полиглицеринового эфира с формулой (I) делает возможным достижение улучшения антифрикционных свойств такой композиции и, таким образом, улучшения свойств, характеризующих эффективность использования топлива.

Таким образом, настоящее изобретение делает возможным получение смазочных композиций, не содержащих в своем составе соединения на основе молибдена или включающих их в очень небольших количествах, и тем не менее обладающих эквивалентными же или даже улучшенными антифрикционными свойствами и свойствами, характеризующими эффективность использования топлива.

Благоприятным является то, что смазочные композиции по данному изобретению обладают улучшенной термической стабильностью.

Благоприятным является то, что смазочные композиции по данному изобретению обладают улучшенной стабильностью при хранении, а также вязкостью, которая изменяется очень слабо или вообще не меняется.

Благоприятным является то, что присутствие в смазочной композиции, по меньшей мере, одного простого полиглицеринового эфира с формулой (I) делает возможным достижение экономии топлива, когда мотор работает в режиме холостого хода или работает с высокой скоростью.

В одном варианте осуществления R₁ представляет собой неразветвленную или разветвленную алкильную группу, содержащую от 8 до 25 атомов углерода, предпочтительно от 10 до 20 атомов углерода.

В одном варианте осуществления n является 2, 3, 4 или 5, предпочтительно 2, 3 или 4.

В одном варианте осуществления простой полиглицериновый эфир выбирают из числа соединений с формулой (I), в которой

- R₁ представляет собой неразветвленную или разветвленную алкильную группу, содержащую 12 атомов углерода, а n равно 2 или

- R₁ представляет собой неразветвленную или разветвленную алкильную группу, содержащую 18 атомов углерода, а n равно 2 или

- R₁ представляет собой неразветвленную или разветвленную алкильную группу, содержащую 16 атомов углерода, а n равно 3 или

- R₁ представляет собой неразветвленную или разветвленную алкильную группу, содержащую 12 атомов углерода, а n равно 4 или

- R₁ представляет собой неразветвленную или разветвленную алкильную группу, содержащую 18 атомов углерода, а n равно 4.

В одном варианте осуществления смазочная композиция, по существу, состоит, по меньшей мере, из одного основного масла и, по меньшей мере, одного простого полиглицеринового эфира с формулой (I)

в которой

- R₁ представляет собой неразветвленную или разветвленную алкильную группу, содержащую от 1 до 30 атомов углерода,

- n является целым числом, находящимся в диапазоне от 2 до 10.

В одном варианте осуществления смазочная композиция, по существу, состоит, по меньшей мере, из одного основного масла, по меньшей мере, одного диспергатора и, по меньшей мере, одного простого полиглицеринового эфира с формулой (I)

в которой

- R₁ представляет собой неразветвленную или разветвленную алкильную группу, содержащую от 1 до 30 атомов углерода,

- n является целым числом, находящимся в диапазоне от 2 до 10.

В одном варианте осуществления диспергатор выбирают из числа соединений, включающих в свой состав, по меньшей мере, одну сукцинимидную группу, сложные эфиры янтарной кислоты или сложные амидоэфиры янтарной кислоты.

В одном варианте осуществления диспергатор выбирают из числа соединений, включающих в свой состав, по меньшей мере, одну замещенную сукцинимидную группу, или соединений, содержащих в своем составе, по меньшей мере, две замещенные сукцинимидные группы, причем данные сукцинимидные группы связаны своими вершинами, несущими атомы азота, посредством полиаминовой группировки.

В одном варианте осуществления диспергатор представляет собой замещенный сукцинимид с формулой (II) или замещенный сукцинимид с формулой (III)

в которых

- x является целым числом, находящимся в диапазоне от 0 до 10, предпочтительно 2, 3, 4, 5 или 6,

- y является целым числом, находящимся в диапазоне от 2 до 6, предпочтительно 2, 3, или 4,

- R₂ представляет собой алкильную группу, содержащую от 8 до 400 атомов углерода, предпочтительно от 50 до 200 атомов углерода, арильную группу, содержащую от 8 до 400 атомов углерода, предпочтительно от 50 до 200 атомов углерода, арилалкильную группу, содержащую от 8 до 400 атомов углерода, предпочтительно от 50 до 200 атомов углерода, или алкиларильную группу, содержащую от 8 до 400 атомов углерода, предпочтительно от 50 до 200 атомов углерода,

- R₃ и R₄, одинаковые или различные, независимо представляют собой атом водорода, неразветвленную или разветвленную алкильную группу, содержащую от 1 до 25 атомов углерода, алкоксигруппу, содержащую от 1 до 12 атомов углерода, алкиленовую группу, содержащую от 2 до 6 атомов углерода, гидроксилированную алкиленовую группу, содержащую от 2 до 12 атомов углерода, или алкиленаминогруппу, содержащую от 2 до 12 атомов углерода.

В одном варианте осуществления диспергатор представляет собой замещенный сукцинимид с формулой (II), в которой

- R₂ представляет собой полиизобутиленовую группу,

- R₃ и R₄ представляют собой атом водорода,

- x равно 2,

- y равно 2 или 3.

В одном варианте осуществления содержание простого полиглицеринового эфира находится в диапазоне от 0,1 весового % до 3 весовых %, предпочтительно от 0,5 весового % до 2 весовых % относительно общей массы смазочной композиции.

В одном варианте осуществления содержание диспергатора находится в диапазоне от 0,1 весового % до 10 весовых %, предпочтительно от 0,1 весового % до 5 весовых %, преимущественно от 0,1 весового % до 3 весовых % относительно общей массы смазочной композиции.

В одном варианте осуществления массовое соотношение (масса простого полиглицеринового эфира/масса диспергатора) находится в диапазоне от 5/1 до 1/5, предпочтительно от 2/1 до 1/2.

В одном варианте осуществления смазочная композиция в дополнение включает в свой состав, по меньшей мере, одну добавку, выбираемую из числа детергентов, антифрикционных присадок, противозадирных присадок, антиоксидантов, улучшающих индекс вязкости полимеров, улучшающих температуру застывания добавок, препятствующих пенообразованию реагентов, загустителей и их смесей.

Данное изобретение также относится к машинному маслу, включающему в свой состав смазочную композицию, которая определена выше.

Оно относится к применению смазочной композиции, которая определена выше, для уменьшения расхода топлива транспортными средствами.

Оно относится к способу снижения потерь энергии в результате трения механической детали, включающему в себя, по меньшей мере, одну стадию, на которой механическую деталь приводят в контакт со смазочной композицией, которая определена выше.

Оно относится к способу уменьшения расхода топлива транспортным средством, включающему в себя, по меньшей мере, одну стадию, на которой механическую деталь приводят в контакт со смазочной композицией, которая определена выше.

Оно относится к применению простого полиглицеринового эфира с формулой (I) в качестве модификатора трения в смазочной композиции

в которой

- R₁ представляет собой неразветвленную или разветвленную алкильную группу, содержащую от 1 до 30 атомов углерода,

- n является целым числом, находящимся в диапазоне от 2 до 10.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Простой полиглицериновый эфир

Простой полиглицериновый эфир, присутствующий в смазочной композиции по данному изобретению, представляет собой соединение с формулой (I)

в которой

- R₁ представляет собой неразветвленную или разветвленную алкильную группу, содержащую от 1 до 30 атомов углерода,

- n является целым числом, находящимся в диапазоне от 2 до 10.

В одном варианте изобретения R₁ может представлять собой неразветвленную или разветвленную алкильную группу, содержащую от 8 до 25 атомов углерода, предпочтительно от 10 до 20 атомов углерода.

В одном варианте осуществления данного изобретения n может являться 2, 3, 4 или 5, предпочтительно 2, 3 или 4.

В предпочтительном варианте осуществления данного изобретения простой полиглицериновый эфир можно выбирать из числа соединений с формулой (I), в которой

- R₁ представляет собой неразветвленную или разветвленную алкильную группу, содержащую 12 атомов углерода, а n равно 2 или

- R₁ представляет собой неразветвленную или разветвленную алкильную группу, содержащую 18 атомов углерода, а n равно 2 или

- R₁ представляет собой неразветвленную или разветвленную алкильную группу, содержащую 16 атомов углерода, а n равно 3 или

- R₁ представляет собой неразветвленную или разветвленную алкильную группу, содержащую 12 атомов углерода, а n равно 4 или

- R₁ представляет собой неразветвленную или разветвленную алкильную группу, содержащую 18 атомов углерода, а n равно 4.

Предпочтительно, когда простой полиглицериновый эфир выбирают из числа соединений с формулой (I), в которой R₁ представляет собой неразветвленную или разветвленную алкильную группу, содержащую 12 атомов углерода, а n равно 2.

В качестве примеров простых полиглицериновых эфиров по данному изобретению можно упомянуть продукты Chimexane NV, Chimexane NB, Chimexane NL, Chimexane NA или Chimexane NC, поставляемые на рынок компанией Chimex.

В одном варианте осуществления данного изобретения содержание простого полиглицеринового эфира с формулой (I) находится в диапазоне от 0,1 весового % до 3 весовых %, предпочтительно от 0,5 весового % до 2 весовых % относительно общей массы смазочной композиции.

Другой предмет данного изобретения относится к применению простого полиглицеринового эфира с формулой (I) в качестве модификатора трения в смазочной композиции.

в которой

- R₁ представляет собой неразветвленную или разветвленную алкильную группу, содержащую от 1 до 30 атомов углерода,

- n является целым числом, находящимся в диапазоне от 2 до 10.

Все характеристики и предпочтительные параметры, представленные для простого полиглицеринового эфира с формулой (I), присутствующего в такой смазочной композиции, также применимы к использованию простого полиглицеринового эфира с формулой (I) в качестве модификатора трения в смазочной композиции.

Другие соединения

В одном варианте осуществления данного изобретения смазочная композиция может содержать в своем составе, по меньшей мере, один диспергатор.

Конкретнее в пределах смысла настоящего изобретения под диспергатором понимают любое соединение, которое обеспечивает поддержание нахождения в суспензии и удаление нерастворимых твердых загрязняющих примесей, состоящих из побочных продуктов окисления и несгоревших продуктов горения (сажа), которые образуются при использовании смазочной композиции, в частности, в виде машинного масла.

В одном варианте осуществления диспергатор выбирают из числа соединений, включающих в свой состав, по меньшей мере, одну сукцинимидную группу, сложных эфиров янтарной кислоты или сложных амидоэфиров янтарной кислоты, предпочтительно соединений, содержащих в своем составе, по меньшей мере, одну сукцинимидную группу.

В предпочтительном варианте осуществления данного изобретения диспергатор можно выбирать из числа соединений, включающих в свой состав, по меньшей мере, одну замещенную сукцинимидную группу, или соединений, содержащих в своем составе, по меньшей мере, две замещенные сукцинимидные группы, причем данные сукцинимидные группы связаны своими вершинами, несущими атомы азота, посредством полиаминовой группировки.

Под замещенной сукцинимидной группой в пределах смысла настоящего изобретения подразумевают сукцинимидную группу, по меньшей мере, одна из вершин которой обладает заместителем в виде углеводородной группы, содержащей от 8 до 400 атомов углерода.

Предпочтительно, когда диспергатор представляет собой замещенный сукцинимид с формулой (II) или замещенный сукцинимид с формулой (III).

в которых

- x является целым числом, находящимся в диапазоне от 0 до 10, предпочтительно 2, 3, 4, 5 или 6,

- y является целым числом, находящимся в диапазоне от 2 до 6, предпочтительно 2, 3, или 4,

- R₂ представляет собой алкильную группу, содержащую от 8 до 400 атомов углерода, предпочтительно от 50 до 200 атомов углерода, арильную группу, содержащую от 8 до 400 атомов углерода, предпочтительно от 50 до 200 атомов углерода, арилалкильную группу, содержащую от 8 до 400 атомов углерода, предпочтительно от 50 до 200 атомов углерода, или алкиларильную группу, содержащую от 8 до 400 атомов углерода, предпочтительно от 50 до 200 атомов углерода,

- R₃ и R₄, одинаковые или различные, независимо представляют собой атом водорода, неразветвленную или разветвленную алкильную группу, содержащую от 1 до 25 атомов углерода, алкоксигруппу, содержащую от 1 до 12 атомов углерода, алкиленовую группу, содержащую от 2 до 6 атомов углерода, гидроксилированную алкиленовую группу, содержащую от 2 до 12 атомов углерода, или алкиленаминогруппу, содержащую от 2 до 12 атомов углерода.

Предпочтительно, когда диспергатор представляет собой замещенный сукцинимид с формулой (II) или замещенный сукцинимид с формулой (III), в которой R₂ является полиизобутиленовой группой.

Предпочтительно, когда R₂ представляет собой полиизобутиленовую группу, молекулярная масса которой находится в диапазоне от 800 до 2500 г/моль.

Еще предпочтительнее, когда диспергатор является замещенным сукцинимидом с формулой (II), в которой

- R₂ представляет собой полиизобутиленовую группу,

- R₃ и R₄ представляют собой атомы водорода,

- x равно 2,

- y равно 2 или 3.

В качестве примеров диспергаторов по данному изобретению можно упомянуть продукты OLOA 11000 или OLOA 371, поставляемые на рынок фирмой Chevron Oronite, или продукт HiTEC 644, поставляемый на рынок фирмой Afton.

В одном варианте осуществления данного изобретения содержание диспергатора, в частности диспергатора с формулой (II) или диспергатора с формулой (III), находится в диапазоне от 0,1 весового % до 10 весовых %, предпочтительно от 0,1 весового % до 5 весовых %, преимущественно от 0,1 весового % до 3 весовых % относительно общей массы смазочной композиции.

В одном варианте осуществления данного изобретения массовое отношение (масса простого полиглицеринового эфира/масса диспергатора) находится в диапазоне от 5/1 до 1/5, предпочтительно от 2/1 до 1/2.

Основные масла

Смазочная композиция по настоящему изобретению содержит, по меньшей мере, одно основное масло, которое можно выбирать из основных масел групп с I по V, которые определены классификацией API (Американский Институт Нефти (American Petroleum Institute)) или ее европейским эквивалентом классификацией ATIEL (Техническая Ассоциация Европейской Смазочной Промышленности (Association Technique de l’Industrie Europeenne des Lubrifiants)), или их смесей.

Основное масло или смесь основных масел может иметь природное или синтетическое происхождение.

Основное масло или смесь основных масел может содержаться в количестве, по меньшей мере, 50%, предпочтительно, по меньшей мере, 60%, предпочтительнее, по меньшей мере, 70%, еще предпочтительнее, по меньшей мере, 80% относительно общей массы смазочной композиции.

Приведенная ниже таблица описывает группы основных масел в соответствии с классификацией API (Publication API No. 1509 Engine Oil Licensing and Certification System appendix E, 14^th Edition, December 1996).

Содержание насыщенного углеводорода Содержание серы Индекс вязкости (VI) Группа I Минеральные масла <90% >0,03% 80≤VI<120 Группа II Гидрокрекированные масла ≥90% ≤0,03% 80≤VI<120 Группа III
Гидрокрекированные масла или гидроизомеризованные масла ≥90% ≤0,03% ≥120 Группа IV (PAO) Поли-альфа-олефины Группа V Сложные эфиры и другие основные масла, не включенные в основные масла групп с I по IV

Масла групп с I по V могут представлять собой масла растительного, животного или минерального происхождения. Основные масла, называемые минеральными, охватывают все типы основных масел, получаемых перегонкой нефти-сырца при атмосферном давлении или под вакуумом с последующими операциями по очистке, такими как экстракция растворителями, деасфальтизация, депарафинизация растворителями, гидрообработка, гидрокрекинг и гидроизомеризация, гидроочистка.

Основное масло композиции по данному изобретению может также представлять собой синтетическое масло, такое как некоторые сложные эфиры карбоновых кислот и спиртов или поли-альфа-олефины. Поли-альфа-олефины, используемые в качестве основного масла, которые отличаются от тяжелых поли-альфа-олефинов, которые также могут присутствовать в композициях по данному изобретению, можно, например, получать из мономеров, содержащих от 4 до 32 атомов углерода (например, октен, децен) и обладают вязкостью при температуре 100°С, находящейся в диапазоне от 1,5 до 15 сантистоксов (cSt) (измеренной в соответствии с международным стандартом ASTM D445).

Кроме того, можно использовать смеси синтетического и минерального масел.

Предпочтительно, когда композицию по данному изобретению приготовляют так, чтобы измеряемая в соответствии с международным стандартом ASTM D445 кинематическая вязкость при температуре 100°С (KV100) находилась в диапазоне от 4 до 25 сантистоксов, предпочтительно от 5 до 22 сантистоксов, предпочтительнее от 5 до 13 сантистоксов.

Предпочтительно, когда композицию по данному изобретению приготовляют так, чтобы ее индекс вязкости составлял 140 или превышал это значение, предпочтительно составлял 150 или превышал это значение, предпочтительнее составлял 160 или превышал это значение.

Предмет данного изобретения состоит также в масле, предпочтительно машинном масле, включающем в свой состав смазочную композицию по данному изобретению.

Все характеристики и предпочтительные свойства, представленные для смазочной композиции, также применимы к маслу по данному изобретению.

В одном варианте осуществления масло по данному изобретению может представлять собой масло марки 0W-20 и 5W-30 в соответствии с классификацией SAEJ300, которое характеризуется кинематической вязкостью при температуре 100°С (KV100), находящейся в диапазоне от 5,6 до 12,5 сантистоксов (cSt), измеряемой в соответствии с международным стандартом ASTM D445.

В другом варианте осуществления масло по данному изобретению может характеризоваться индексом вязкости, рассчитанным в соответствии с международным стандартом ASTM D2230, составляющим 130 или превышающим это значение, предпочтительно составляющим 150 или превышающим это значение, предпочтительнее составляющим 160 или превышающим это значение.

Для приготовления машинного масла можно преимущественно использовать основные масла с содержанием серы менее 0,3%, например, минеральные масла группы III, и не содержащие серы синтетические основные масла, предпочтительно группы IV, или их смеси.

Другие добавки

Согласно одному варианту осуществления смазочная композиция по данному изобретению в дополнение может содержать в своем составе, по меньшей мере, одну добавку. Такую добавку можно выбирать из группы, состоящей из антифрикционных присадок, противозадирных присадок, антиоксидантов, сверхосновных или не являющихся сверхосновными детергентов, улучшающих индекс вязкости полимеров, улучшающих температуру застывания соединений, дополнительных диспергаторов, препятствующих пенообразованию реагентов, загустителей и их смесей. Эту(и) добавка(и) можно вводить по отдельности и/или включать в состав композиции добавок. Введение выбранной(ых) добавки(ок) зависит от применения смазочной композиции. Такие добавки и их применение, зависящее от цели использования смазочной композиции, хорошо известны квалифицированному в данной области техники специалисту.

В одном варианте осуществления данного изобретения такая(ие) добавка(и) является(ются) подходящей(щими) для применения в качестве машинного масла.

В одном варианте осуществления смазочная композиция может в дополнение содержать, по меньшей мере, одну антифрикционную присадку, по меньшей мере, одну противозадирную присадку или их смесь. Антифрикционная и противозадирная присадки защищают трущиеся поверхности посредством образования защитной пленки, адсорбированной на этих поверхностях. Существует большое разнообразие антифрикционных присадок, однако наиболее используемым видом в смазочных композициях, в частности в машинном масле, является фосфоро- и серосодержащие добавки, такие как металлсодержащие алкилтиофосфаты, в частности алкилтиофосфаты цинка, а конкретнее диалкилдитиофосфаты цинка или ZnDTP. Предпочтительные соединения обладают формулой Zn((SP(S)(OR₅)(OR₆))₂, в которой R₅ и R₆, одинаковые или различные, независимо представляют собой алкильную группу, предпочтительно содержащую от 1 до 18 атомов углерода. Аминофосфаты также являются антифрикционными присадками, которые можно использовать в смазочных композициях по данному изобретению. Однако фосфор, содержащийся в этих добавках, действует как яд для каталитических систем автомобилей, поскольку данные добавки образуют золы. Эти эффекты можно минимизировать, частично замещая аминофосфаты добавками, которые не содержат фосфора, такими, например, как полисульфиды, в частности серосодержащие олефины.

В одном варианте осуществления, в частности в случае связанного с двигателями практического применения, антифрикционная и противозадирная присадки могут присутствовать в масле в количествах, которые находятся в диапазоне от 0,01 весового % до 6 весовых %, предпочтительно от 0,05 весового % до 4 весовых %, предпочтительно от 0,1 весового % до 2 весовых % относительно общей массы машинного масла.

В одном варианте осуществления данного изобретения смазочная композиция может в дополнение содержать в своем составе, по меньшей мере, один дополнительный модификатор трения. Такая представляющая собой дополнительный модификатор трения присадка может представлять собой соединение, включающее в свой состав элементы-металлы, или не содержащее золу соединение. Среди соединений, включающих в свой состав элементы-металлы, можно упомянуть комплексы переходных металлов, таких как Mo, Sb, Sn, Fe, Cu, Zn, лигандами которых могут являться углеводородсодержащие соединения, включающие в свой состав атомы кислорода, азота, серы или фосфора. Не содержащие золы модификаторы трения имеют органическое происхождение и их можно выбирать из числа сложных моноэфиров жирных кислот и полиолов, алкоксилированных аминов, алкоксилированных жирных аминов, жирных эпоксидов, борированных жирных эпоксидов, жирных аминов или глицериновых сложных эфиров жирных кислот. Под термином «жирная» подразумевают в рамках смысла настоящего изобретения углеводородсодержащую группу, включающую в свой состав от 10 до 24 атомов углерода. В одном варианте осуществления дополнительная представляющая собой модификатор трения присадка может присутствовать в смазочной композиции в количестве, находящемся в диапазоне от 0,01 весового % до 2 весовых %, предпочтительно от 0,1 весового % до 1,5 весовых % относительно общей массы смазочной композиции.

В одном варианте осуществления в случае связанного с двигателями практического применения дополнительная представляющая собой модификатор трения присадка может присутствовать в машинном масле в количестве, находящемся в диапазоне от 0,01 весового % до 5 весовых %, предпочтительно от 0,1 весового % до 2 весовых % относительно общей массы машинного масла.

В одном варианте осуществления смазочная композиция может содержать в своем составе более того, по меньшей мере, одну антиоксидантную добавку. Антиоксидантные добавки затормаживают ухудшение качества смазочных композиций при использовании, в частности машинных масел при эксплуатации, окисление которых может, в частности, приводить к образованию отложений, присутствию шламов или повышению вязкости смазочной композиции, в частности машинного масла. В частности, антиоксидантные добавки действуют в качестве радикальных ингибиторов или разрушителей гидропероксидов. Среди обычно применяемых антиоксидантов можно упомянуть антиоксиданты фенольного или аминового типа, а также фосфор- и серосодержащие антиоксиданты. Некоторые из этих антиоксидантов, например, фосфор- и серосодержащие добавки, могут образовывать золы. Фенольные антиоксиданты могут не содержать золы или могут присутствовать в форме нейтральных или основных солей металлов.

Антиоксидантные реагенты можно, в частности, выбирать из числа стерически затрудненных фенолов, стерически затрудненных сложных эфиров фенолов и стерически затрудненных фенолов, содержащих в своем составе простой тиоэфирный мостик, дифениламинов, замещенных, по меньшей мере, одной С1-С12 алкильной группой дифениламинов, N,N’-диалкиларилдиаминов и их комбинаций. Под стерически затрудненным фенолом подразумевают в рамках смысла настоящего изобретения соединение, включающее в свой состав фенольную группу, по меньшей мере, один атом углерода которой, находящийся по соседству с атомом углерода, к которому присоединена спиртовая функциональная группа, содержит заместитель в виде, по меньшей мере, одной С1-С10 алкильной группы, предпочтительно С1-С6 алкильной группы, предпочтительно С4 алкильной группы, предпочтительно трет-бутильной группы. Аминосоединения представляют собой другой класс антиоксидантов, которые можно использовать, желательно в комбинации с фенольными антиоксидантами. Типичными примерами являются ароматические амины с формулой R₇R₈R₉N, в которой R₇ представляет собой алифатическую группу или желательно замещенную ароматическую группу, R₈ представляет собой желательно замещенную ароматическую группу, R₉ представляет собой атом водорода, алкильную группу, арильную группу или группу с формулой R₁₀S(O)_zR₁₁, в которой R₁₀ представляет собой алкиленовую группу или алкениленовую группу, R₁₁ представляет собой алкильную группу, алкенильную группу или арильную группу, а z является целым числом равным 0, 1 или 2. Серосодержащие алкилфенолы или их соли щелочных и щелочноземельных металлов можно также использовать в качестве антиоксидантов. Другой класс антиоксидантов представляют собой медьсодержащие соединения, например, тио- или дитиофосфаты меди, медьсодержащие соли карбоновых кислот, дитиокарбаматы, сульфонаты, феноляты, ацетилацетонаты меди. Также можно использовать содержащие ионы меди (I) и (II) соли янтарной кислоты или ангидрида.

Смазочная композиция по данному изобретению может содержать все типы антиоксидантных добавок, известных квалифицированному в данной области техники специалисту. Предпочтительно используют не содержащие золы антиоксиданты.

В одном варианте осуществления смазочная композиция по данному изобретению может включать в свой состав от 0,5 весового % до 2 весовых %, по меньшей мере, одной антиоксидантной добавки относительно общей массы смазочной композиции.

В одном варианте осуществления смазочная композиция по данному изобретению может также включать в свой состав добавку-детергент. Добавки-детергенты, в частности, снижают образование отложений на поверхности металлических деталей, растворяя побочные продукты окисления и горения. Детергенты, которые можно использовать в смазочной композиции по данному изобретению, хорошо известны квалифицированному в данной области техники специалисту. Детергенты, которые обычно применяют в рецептурах смазочных композиций, могут представлять собой анионные соединения, включающие в свой состав длинную липофильную углеводородсодержащую цепь и гидрофильную головку. Ассоциированный катион, как правило, представляет собой катион щелочного или щелочноземельного металла. Детергенты предпочтительно выбирают из числа содержащих щелочные или щелочноземельные металлы солей карбоновых кислот, сульфонатов, салицилатов, нафтенатов, а также солей фенолятов. Щелочными или щелочноземельными металлами предпочтительно являются кальций, магний, натрий или барий. Эти соли металлов могут содержать металл приблизительно в стехиометрическом количестве или в избытке (в количестве, превышающем стехиометрическое количество). В последнем случае эти детергенты называют сверхщелочными детергентами. Избыток металла, предоставляемый детергентом со сверхщелочным характером, присутствует в форме солей металлов, которые нерастворимы в масле, например, карбоната, гидроксида, оксалата, ацетата, глутамата, предпочтительно карбоната.

В одном варианте осуществления смазочная композиция по данному изобретению может включать в свой состав от 2 до 4 весовых % детергента относительно общей массы смазочной композиции.

В одном варианте осуществления смазочная композиция может в дополнение содержать в своем составе, по меньшей мере, один полимер, улучшающий индекс вязкости. Полимеры, улучшающие индекс вязкости, предоставляют, в частности, возможность гарантировать хорошие эксплуатационные свойства при низких температурах и минимальную вязкость при высокой температуре, в частности для получения многоцелевых машинных масел. Среди этих соединений можно упомянуть полимерные сложные эфиры, олефиновые сополимеры (ОСР), гомополимеры или сополимеры стирола, бутадиена или изопрена, гидрированные или негидрированные, а также полиметакрилаты (РМА).

В одном варианте осуществления смазочная композиция по данному изобретению может включать в свой состав от 1 весового % до 15 весовых % улучшающих индекс вязкости полимеров относительно общей массы смазочной композиции.

В одном варианте осуществления в случае практического применения, связанного с двигателями, машинное масло по данному изобретению содержит в своем составе от 0,1 весового % до 10 весовых % улучшающих индекс вязкости полимеров относительно общей массы машинного масла, предпочтительно от 0,5 весового % до 5 весовых %, предпочтительно от 1 весового % до 2 весовых %.

В одном варианте осуществления смазочная композиция по данному изобретению может в дополнение включать в свой состав, по меньшей мере, одну понижающую температуру застывания депрессантную присадку. Понижающие температуру застывания депрессантные присадки, в частности, улучшают поведение смазочных композиций при низких температурах, замедляя образование парафиновых кристаллов. В качестве примеров понижающих температуру застывания депрессантных присадок можно упомянуть алкильные производные полиметакрилатов, полиакрилатов, полиариламиды, полиалкилфенолы, полиалкилнафталины, алкилированные полистиролы.

В одном варианте осуществления смазочная композиция по данному изобретению может в дополнение включать в свой состав, по меньшей мере, одну дополнительную добавку-диспергатор, отличающуюся от диспергатора с формулой (II) или диспергатора с формулой (III). Такие дополнительные добавки-диспергаторы можно выбирать из групп, образуемых сукцинимидами, отличающимися от диспергатора с формулой (II) или (III), или оснований Манниха (Mannich).

В одном варианте осуществления смазочная композиция по данному изобретению может включать в свой состав от 0,2 весового % до 10 весовых % диспергаторов, в том числе диспергатор с формулой (II) или диспергатор с формулой (III) и, по меньшей мере, один дополнительный диспергатор относительно общей массы смазочной композиции.

Предмет данного изобретения также состоит в смазочной композиции, включающей в свой состав

- от 50 до 90% основного масла,

- от 0,1 до 3% простого полиглицеринового эфира с формулой (I).

Все характеристики и предпочтительные свойства, представленные для основного масла и простого полиглицеринового эфира с формулой (I), также применимы к вышеупомянутой смазочной композиции.

Предметом данного изобретения также является смазочная композиция, включающая в свой состав

- от 50 до 90% основного масла,

- от 0,1 до 3% простого полиглицеринового эфира с формулой (I),

- от 0,1 до 10% диспергатора.

Все характеристики и предпочтительные свойства, представленные для основного масла, простого полиглицеринового эфира с формулой (I) и диспергатора, также применимы к вышеупомянутой смазочной композиции.

Предмет данного изобретения также заключается в смазочной композиции, по существу, состоящей из

- от 50 до 90% основного масла,

- от 0,1 до 3% простого полиглицеринового эфира с формулой (I),

- от 0,1 до 10% диспергатора.

Предметом данного изобретения также является композиция, включающая в свой состав

- по меньшей мере, один простой полиглицериновый эфир с формулой (I),

- по меньшей мере, один диспергатор, содержащий в своем составе, по меньшей мере, одну сукцинимидную группу.

Все характеристики и предпочтительные свойства, представленные для простого полиглицеринового эфира с формулой (I) и для диспергатора, включающего в свой состав, по меньшей мере, одну сукцинимидную группу, также применимы к вышеупомянутой смазочной композиции.

Предмет данного изобретения также состоит в композиции, включающей в свой состав

- по меньшей мере, один простой полиглицериновый эфир с формулой (I),

- по меньшей мере, один диспергатор, содержащий в своем составе, по меньшей мере, одну сукцинимидную группу,

- по меньшей мере, одну дополнительную добавку.

Все характеристики и предпочтительные свойства, представленные для простого полиглицеринового эфира с формулой (I), для диспергатора, включающего в свой состав, по меньшей мере, одну сукцинимидную группу, и для дополнительной добавки также применимы к вышеупомянутой композиции.

В одном варианте осуществления данная композиция может содержать в своем составе

- от 10 до 40%, предпочтительно от 20 до 40% простого полиглицеринового эфира с формулой (I),

- от 10 до 40%, предпочтительно от 20 до 40% диспергатора, включающего в свой состав, по меньшей мере, одну сукцинимидную группу,

- от 20 до 50%, предпочтительно от 30 до 50%, по меньшей мере, одной дополнительной добавки.

В одном варианте осуществления массовое отношение (масса простого полиглициринового эфира с формулой (I): масса диспергатора, содержащего в своем составе, по меньшей мере, одну сукцинимидную группу) может находиться в диапазоне от 1:1 до 1:65.

В одном варианте осуществления данного изобретения для получения смазочной композиции по данному изобретению, по меньшей мере, одно основное масло можно добавлять к композиции по данному изобретению.

Детали

Смазочная композиция по данному изобретению может смазывать, по меньшей мере, одну механическую деталь или одно механическое устройство, в частности подшипники, шестеренки, карданные сочленения, трансмиссии, систему поршни/кольцевые элементы/втулки, распределительные валы, сцепляющий механизм, ручную или автоматическую коробку передач, коромысла клапана, картеры и т.п.

Предмет данного изобретения также состоит в способе уменьшения потерь энергии в результате трения механической детали, причем вышеуказанный способ включает в себя, по меньшей мере, одну стадию, на которой механическую деталь приводят в контакт со смазочной композицией по данному изобретению.

Все характеристики и предпочтительные свойства, представленные для смазочной композиции, также применимы к способу уменьшения потерь энергии в результате трения механической детали по данному изобретению.

Предмет данного изобретения также заключается в способе уменьшения потребления топлива транспортным средством, причем вышеуказанный способ включает в себя, по меньшей мере, одну стадию, на которой смазочную композицию по данному изобретению приводят в контакт, по меньшей мере, с одной механической деталью двигателя транспортного средства.

Все характеристики и предпочтительные свойства, представленные для смазочной композиции, также применимы к способу уменьшения потребления топлива транспортным средством по данному изобретению.

Предметом данного изобретения также является применение смазочной композиции по данному изобретению для уменьшения потребления топлива транспортными средствами.

Все характеристики и предпочтительные свойства, представленные для смазочной композиции, также применимы к использованию для уменьшения потребления топлива транспортными средствами по данному изобретению.

Транспортные средства могут включать в себя двух- или четырехтактный двигатель внутреннего сгорания.

Двигатели могут представлять собой карбюраторные или дизельные двигатели, предполагаемые для использования для работы на стандартном бензине или дизельном топливе. Под «стандартным бензином» или под «стандартным дизельным топливом» понимают в рамках смысла настоящего изобретения двигатели, которые работают на топливе, получаемом после очистки нефти минерального происхождения (например, такой как керосин). Такие двигатели могут также представлять собой бензиновые двигатели или дизельные двигатели, модифицированные для работы на топливе на основе масел, полученных из возобновляемых материалов, таких как топлива на основе спирта или биодизельное топливо.

Транспортные средства могут являться легковыми транспортными средствами, такими как автомобили и мотоциклы. Транспортные средства могут также представлять собой грузовики, строительную технику, контейнеры для перевозки.

Предмет данного изобретения также заключается в применении смазочной композиции по данному изобретению для уменьшения потерь энергии в результате трения металлической детали, предпочтительно в подшипниках, шестеренках или карданных сочленениях.

Все характеристики и предпочтительные свойства, представленные для смазочной композиции, также применимы к использованию для уменьшения потерь энергии в результате трения металлической детали по данному изобретению.

Различные предметы настоящего изобретения их способы их реализации будут лучшим образом поняты при прочтении описаний примеров, которые приведены ниже. Эти примеры представлены в форме указания, не накладывая ограничений.

Пример 1: оценка коэффициента трения смазочных композиций по данному изобретению

Контрольную смазочную композицию приготовляли в соответствии с таблицей I.

Таблица I Контрольная композиция А Основные масла группы III 79,8% Гидрированный полидиен (Shellvis 261, поставляемый на рынок фирмой Shell) 1,7% Стирол/изопреновый блок-сополимер (Shellvis 151, поставляемый на рынок фирмой Shell) 5% Линейный полиалкилметакрилат (LZ 7748, поставляемый на рынок фирмой Lubrizol) 0,3% Комплекс присадок, содержащий салицилат кальция (10-20% МА), дитиофосфат цинка (5-10% МА), аминовый антиоксидант и диспергатор, содержащий в своем составе, по меньшей мере, одну замещенную сукцинимидную группу (PIB сукцинимид) 13,2%

Композицию В (сравнительная) и композиции C, D и Е (по данному изобретению) приготовляли в соответствии с таблицей II, приведенной ниже; указанные процентные содержания являются весовыми процентными долями.

Таблица II A
(контрольная) B
(сравнительная) C
(по изобретению) D
(по изобретению) E
(по изобретению) Контрольная композиция А 100% 99,6% 99% 99% 99% Дитиокарбамат молибдена (Sakura-lube 525, поставляемый на рынок фирмой Adeka) 0,4% Простой полиглицериновый эфир с формулой (I), в которой R=C18 алкильная группа и n=2 (Cimexane NB, поставляемый на рынок фирмой Chimex) 1% Простой полиглицериновый эфир с формулой (I), в которой R=C12 алкильная группа и n=2 (Cimexane NV, поставляемый на рынок фирмой Chimex) 1% Простой полиглицериновый эфир с формулой (I), в которой R=C12 алкильная группа и n=4 (Cimexane NА, поставляемый на рынок фирмой Chimex) 1%

Коэффициент трения каждой композиции оценивали с помощью лабораторного испытания на трение Кэмерона Плинта (Cameron Plint), используя совершающий возвратно-поступательные движения трибометр типа Cameron-Plint TE-77. Испытательный стенд состоял из трибометра, работающего по схеме «цилиндр по плоскости», погруженного в смазочную композицию, которую следует подвергнуть испытанию. Коэффициент трения регистрировали на всем протяжении испытания, измеряя отношение тангенциальной составляющей силы к нормальной составляющей силы. Цилиндр (SKF 100C6) с длиной 10 мм и диаметром 7 мм помещают на стальную поверхность, погруженную в смазочную композицию, которую следует подвергнуть испытанию; температуру смазочной композиции устанавливают в каждом испытании. Синусоидальное поступательно-возвратное движение применяли с определенной частотой. Продолжительность каждого испытания составляла 100 секунд.

Исследования проводили при трех уровнях нагрузки: 52 Н, 115 Н и 255 Н.

Значения коэффициента трения, определенные при различных температурах, нагрузках и частотах, а также для каждой из композиций А, В, С, D и Е приведены в таблице III.

Таблица III A B C D E Средний коэффициент трения (51°С, 52 Н, 20 Гц) 0,117 0,090 0,081 0,100 0,093 Средний коэффициент трения (107°С, 52 Н, 20 Гц) 0,138 0,074 0,077 0,079 0,079 Средний коэффициент трения (110°С, 52 Н, 10 Гц) 0,152 0,081 0,079 0,086 0,104 Средний коэффициент трения (103°С, 115 Н, 10 Гц) 0,140 0,069 0,070 0,083 0,104 Средний коэффициент трения (153°С, 255 Н, 10 Гц) 0,141 0,106 0,085 0,068 0,102 Средний коэффициент трения (151°С, 255 Н, 20 Гц) 0,139 0,098 0,087 0,075 0,105

Результаты показывают, что присутствие простого полиглицеринового эфира с формулой (I) по данному изобретению в комбинации с диспергатором, включающим в свой состав, по меньшей мере, одну замещенную сукцинимидную группу в смазочной композиции предоставляет возможность значительно уменьшить коэффициент трения смазочной композиции относительно контрольной композиции.

Кроме того, следует отметить, что коэффициенты трения, полученные при использовании простого полиглицеринового эфира с формулой (I) по данному изобретению, очень близки к коэффициентам трения, получаемым при использовании модификатора трения на основе молибдена, или даже ниже таковых.

Пример 2: оценка характеризующих экономию топлива свойств смазочных композиций по данному изобретению

(Сравнительную) композицию F приготовляли как композицию, включающую в свой состав

- 99,7 весовых % контрольной композиции А,

- 0,3 весового % модификатора вязкости на основе молибдена (Sakura-lube 525, поставляемого на рынок фирмой Adeka).

Характеризующие экономию топлива (Fuel Eco) свойства оценивают между контрольной композицией А, композицией D по примеру 1 и композицией F по приведенному ниже способу. Данные испытания проводят на двигателе K9K724, характеристики которого приведены ниже.

турбонагнетаемый 4-цилиндровый 4-тактный дизельный двигатель

емкость цилиндра: 1461 см³

выходная мощность: 63 кВт при 3750 об/мин

максимальный крутящий момент: 200 Нм при 1900 об/мин

Испытание состоит из серии измерений, проводимых для 10 рабочих точек (см. таблицу IV, приведенную ниже). Эти 10 точек представляют 75% NEDC (New European Driving Cycle).

Таблица IV Стадия Скорость (об/мин) – Крутящий момент (Нм) Стадия 1 холодная 2000 об/мин – 69,8 Нм Стадия 1 холодная 1750 об/мин – 58,1 Нм Стадия 1 холодная 1750 об/мин – 34,9 Нм Стадия 1 холодная 1500 об/мин – 11,6 Нм Стадия 2 теплая 2000 об/мин – 180 Нм Стадия 2 теплая 4000 об/мин – 140 Нм Стадия 2 теплая 3500 об/мин – 120 Нм Стадия 2 теплая 2750 об/мин – 104,6 Нм Стадия 2 теплая 2250 об/мин – 81,2 Нм Стадия 2 теплая 1750 об/мин – 58,1 Нм

Измерения осуществляют для 3 тепловых стадий:

- стадия 1 холодная, соответствующая температуре теплоносителя 40°С (при 45°С для смазочной композиции, которую следует подвергнуть испытанию),

- стадия 2 теплая, соответствующая температуре теплоносителя 90°С (при 100°С для смазочной композиции, которую следует подвергнуть испытанию).

Регулирование жидкостей проводят, как описано ниже:

- температуру топлива регулируют с помощью системы кондиционирования топлива (Fuel Exact, поставляемая на рынок фирмой AVL), которая позволяет осуществлять моментальные измерения,

- температуру композиции, которую следует испытать, регулируют с помощью теплообменника с теплоносителем, который является таким же, как и тот, который используют в транспортном средстве.

Аккуратно контролируют температуру жидкостей:

- изменения температуры воды и смазочной композиции, которую следует испытать, составляют менее 0,1°С,

- изменения температуры топлива составляют менее 0,1°С.

Показатель расхода топлива рассчитывали из валового потребления в кг/ч и из проведения оценки кумулятивного времени для того, чтобы получить выраженное в процентах улучшение для каждой стадии.

Результаты приведены в таблице V. Чем больше уменьшение, тем больше экономия топлива.

Таблица V A D F Экономия топлива марки Eco, когда оно холодное 0% -0,4% -0,5% Экономия топлива марки Eco, когда оно теплое 0% -0,5% -0,5%

Результаты показывают, что присутствие в смазочной композиции простого полиглицеринового эфира с формулой (I) в комбинации с диспергатором, включающим в свой состав, по меньшей мере, одну замещенную сукцинимидную группу, позволят получить выдающиеся свойства, характеризующие экономию топлива, которые эквивалентны получаемым при использовании модификатора трения на основе молибдена в комбинации с дисперантом, содержащим в своем составе, по меньшей мере, одну сукцинимидную группу.

Пример 3: оценка термической стабильности смазочных композиций по данному изобретению

Композиции G, H, I и К(сравнительная) и композицию J (по данному изобретению) приготовляли в соответствии с таблицей VI, приведенной ниже; процентные содержания указаны в весовых процентах.

Основные масла представляли собой поли-альфа-олефины.

Соединение 1 представляет собой дитиофосфат цинка (LZ 1371, поставляемый на рынок фирмой Lubrizol).

Модификатор трения 2 является соединением на основе молибдена (Sakura-lub 525, поставляемый на рынок фирмой Adeka).

Модификатор трения 3 является соединением на основе молибдена (Molyvan 855, поставляемый на рынок фирмой Vanderbilt).

Соединение 4 представляет собой простой полиглицериновый эфир с формулой (I), в которой R=C12 алкильная группа, а n=2 (Chimexane NV, поставляемый на рынок фирмой Chimex).

Диспергатор 5 является диспергатором, включающим в свой состав замещенную сукцинимидную группу (OLOA 11000, поставляемый на рынок фирмой Chevron Oronite).

Полимер 6 представляет собой гидрированный полидиен (Shellvis 261, поставляемый на рынок фирмой Shell).

Таблица VI G
(сравнительная) H
(сравнительная) I
(сравнительная) J
(по изобретению) K
(сравнительная) Основные масла 83,70% 81,70% 80,90% 80,70% 81,70% Соединение 1 1% 1% 1% 1% 1% Триметилолпропантриол 10% 10% 10% 10% 10% Модификатор трения 2 0,30% Модификатор трения 3 0,50% Соединение 4 1% 1% Диспергатор 5 1% 1% 1% Полимер 6 5% 6% 6% 6% 6% Другие добавки (альфа-олефинамин: LZ 5150С, поставляемый на рынок фирмой Lubrizol, противовспенивающий реагент) 0,30% 0,30% 0,30% 0,30% 0,30%

Сравнение композиций G, H, I, J и К осуществляют в изовязкостных условиях. Для получения значения кинематической вязкости при температуре 100°С, измеряемой в соответствии со стандартом ASTM D445, приблизительно равного 8 сантистоксов для каждого из этих соединений, необходимо подобрать весовые доли основного масла и полимера 6 в зависимости от присутствия или отсутствия различных составляющих.

Таким образом, необходимо использовать 5 весовых % полимера 6 в композиции G для получения значения кинематической вязкости, приблизительно равного 8 сантистоксов, тогда как 6 весовых % полимера 6 являются необходимыми для получения такой же кинематической вязкости (приблизительно 8 сантистоксов) для композиций H, I, J и K.

Определение термической стабильности (МСТ или Microcoking Test) осуществляли для каждой композиции посредством нижеприведенного способа микроиспытания на коксуемость, основанного на стандарте GFC Lu-27-T-07. Цель способа микроиспытания на коксуемость заключается в

- оценке тенденции смазочной композиции к образованию отложений при воздействии на нее высоких температур (термическая стабильность),

- предсказание поведения смазочной композиции при испытании двигателя.

Смазочную композицию, которую следует подвергнуть испытанию, объемом 0,6 см³ помещают в поднос, изготовленный из пластины из алюминиевого сплава, затем нагревают с одного конца (горячая точка) и регулируют с другого конца (холодная точка).

Измерение температуры между этими двумя точками предоставляет возможность установления оцененного линейного температурного градиента между двумя концами подноса.

Стандартная продолжительность испытания составляет 90 минут.

По завершении испытания определяют температуры образования отложений и осуществляют их оценку в соответствии со способом CEC M-02-A-78.

Результаты приведены в таблице VII, представленной ниже. Чем выше значение МСТ, тем лучше термическая стабильность смазочной композиции.

Таблица VII G H I J K MCT 6,38 6,54 4,1 7,71 6,38

Результаты показывают, что присутствие в смазочной композиции простого полиглицеринового эфира с формулой (I) в комбинации с диспергатором, включающим в свой состав, по меньшей мере, одну сукцинимидную группу, а конкретнее диспергатором, содержащим в своем составе замещенную сукцинимидную группу, предоставляет преимущество достижения улучшенной термической стабильности смазочной композиции.

В частности, результаты демонстрируют синергетический эффект активности комбинации простого полиглицеринового эфира с формулой (I) и диспергатора, включающего в свой состав, по меньшей мере, одну замещенную сукцинимидную группу (композиция J), причем термическая стабильность, получаемая при использовании этой комбинации, значительно превышает термическую стабильность, получаемую при использовании только диспергатора, содержащего в своем составе, по меньшей мере, одну замещенную сукцинимидную группу, и в отсутствие простого полиглицеринового эфира с формулой (I) (композиция Н), и термическую стабильность, получаемую при использовании только простого полиглицеринового эфира с формулой (I) и в отсутствие диспергатора, включающего в свой состав, по меньшей мере, одну замещенную сукцинимидную группу (композиция K).

Следует отметить, что композиция I, содержащая в своем составе модификатор трения на основе молибдена, обладает низкой термической стабильностью даже в присутствии диспергатора, включающего в свой состав замещенную сукцинимидную группу.

Необходимо также отметить, что смазочные композиции по данному изобретению обладает тем преимуществом, что по сравнению с композициями, содержащими в своем составе, по меньшей мере, один модификатор трения на основе молибдена, они образуют мало золы или не образуют ее вовсе.

Настоящее изобретение относится к смазочной композиции, включающей в свой состав, по меньшей мере, одно основное масло, по меньшей мере, один простой полиглицериновый эфир формулы (I) и, по меньшей мере, один диспергатор, выбираемый из замещенного сукцинимида формулы (II) или (III). Также раскрывается использование смазочной композиции в составе машинного масла, приводящее к уменьшению потребления топлива транспортными средствами, а также обсуждается способ уменьшения потерь энергии в результате трения механической детали, включающий стадию приведения механической детали в контакт со смазочной композицией. 6 н. и 5 з.п. ф-лы, 8 табл., 3 пр.

1. Смазочная композиция, включающая в свой состав:

- по меньшей мере, одно основное масло,

- по меньшей мере, один простой полиглицериновый эфир формулы (I)

в которой

- n является целым числом, находящимся в диапазоне от 2 до 10, и

- R₁ представляет собой неразветвленную или разветвленную алкильную группу, содержащую 12 атомов углерода, а n равно 2, или

- R₁ представляет собой неразветвленную или разветвленную алкильную группу, содержащую 18 атомов углерода, а n равно 2, или

- R₁ представляет собой неразветвленную или разветвленную алкильную группу, содержащую 16 атомов углерода, а n равно 3, или

- R₁ представляет собой неразветвленную или разветвленную алкильную группу, содержащую 12 атомов углерода, а n равно 4, или

- R₁ представляет собой неразветвленную или разветвленную алкильную группу, содержащую 18 атомов углерода, а n равно 4,

- по меньшей мере, один диспергатор, выбираемый из замещенного сукцинимида формулы (II) или замещенного сукцинимида формулы (III):

в которой

- x является целым числом, равным 2,

- y является целым числом, равным 2 или 3,

- R₂ представляет собой полиизобутиленовую группу,

- R₃ и R₄ представляют собой атом водорода.

2. Смазочная композиция по п. 1, в которой n равно 2, 3, 4 или 5, предпочтительно 2, 3 или 4.

3. Смазочная композиция по п. 1 или 2, в которой весовое содержание простого полиглицеринового эфира находится в диапазоне от 0,1 до 3%, предпочтительно от 0,5 до 2% относительно общей массы смазочной композиции.

4. Смазочная композиция по п. 1 или 2, в которой весовое содержание диспергатора находится в диапазоне от 0,1 до 10%, предпочтительно от 0,1 до 5%, преимущественно от 0,1 до 3% относительно общей массы смазочной композиции.

5. Смазочная композиция по п. 1 или 2, в которой массовое отношение (масса простого полиглицеринового эфира/масса диспергатора) находится в диапазоне от 5/1 до 1/5, предпочтительно от 2/1 до 1/2.

6. Смазочная композиция по п. 1 или 2, в дополнение включающая в свой состав, по меньшей мере, одну добавку, выбираемую из числа детергентов, антифрикционных присадок, противозадирных присадок, антиоксидантов, улучшающих индекс вязкости полимеров, улучшающих температуру застывания соединений, препятствующих пенообразованию реагентов, загустителей и их смесей.

7. Машинное масло, включающее в свой состав смазочную композицию по любому из пп. 1-6.

8. Применение смазочной композиции по любому из пп. 1-6 для уменьшения потребления топлива транспортными средствами.

9. Способ уменьшения потерь энергии в результате трения механической детали, включающий в себя, по меньшей мере, одну стадию, на которой механическую деталь приводят в контакт со смазочной композицией по любому из пп. 1-6.

10. Способ уменьшения потребления топлива транспортным средством, включающий в себя, по меньшей мере, одну стадию, на которой механическую деталь двигателя транспортного средства приводят в контакт со смазочной композицией по любому из пп. 1-6.

11. Применение простого полиглицеринового эфира формулы (I) в качестве модификатора трения в смазочной композиции:

в которой

- n является целым числом, находящимся в диапазоне от 2 до 10, и

- R₁ представляет собой неразветвленную или разветвленную алкильную группу, содержащую 12 атомов углерода, а n равно 2, или

- R₁ представляет собой неразветвленную или разветвленную алкильную группу, содержащую 18 атомов углерода, а n равно 2, или

- R₁ представляет собой неразветвленную или разветвленную алкильную группу, содержащую 16 атомов углерода, а n равно 3, или

- R₁ представляет собой неразветвленную или разветвленную алкильную группу, содержащую 12 атомов углерода, а n равно 4, или

- R₁ представляет собой неразветвленную или разветвленную алкильную группу, содержащую 18 атомов углерода, а n равно 4,

- по меньшей мере, один диспергатор, выбираемый из замещенного сукцинимида формулы (II) или замещенного сукцинимида формулы (III):

в которой

- x является целым числом, равным 2,

- y является целым числом, равным 2 или 3,

- R₂ представляет собой полиизобутиленовую группу,

- R₃ и R₄ представляют собой атом водорода.