СИНТЕТИЧЕСКИЕ ЖИДКОСТИ, ОБЛАДАЮЩИЕ УЛУЧШЕННОЙ БИОЛОГИЧЕСКОЙ РАЗЛАГАЕМОСТЬЮ Российский патент 2023 года по МПК C08F110/14 C08F4/14 C07C2/22 C08F210/14 C10M107/10 C10M171/02 

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к содержащим обладающий низкой вязкостью поли-альфа-олефин (ПАО) композициям, отличающимся хорошей биологической разлагаемостью, низкой температурой потери текучести, высокой стойкостью к окислению и низкой склонностью к образованию осадка. Точнее, настоящее изобретение относится к содержащей ПАО композиции, обладающей улучшенной кинематической вязкостью при 100°С, и к улучшенному способу селективного получения улучшенной композиции.

2. Уровень техники

Олигомеры альфа-олефинов (также известных, как линейные альфа-олефины или виниловые олефины), способы их получения и их применение в композициях синтетических и полусинтетических смазывающих веществ известны в данной области техники. Несколько типичных методик получения олигомеров ПАО включают описанные в следующих публикациях: патенты U.S. №№3682823; 3763244; 3769363; 3780123; 3798284; 3884988; 3097924; 3997621; 4045507 и 4045508.

Олигомеры альфа-олефинов, для которых установлено, что они являются применимыми в качестве синтетических базовых жидкостей, обычно получают главным образом из линейных концевых олефинов, содержащих примерно 8-14 атомов углерода, таких как 1-октен, 1-децен, 1-додецен, 1-тетрадецен и их смеси. Одним из наиболее широко использующихся альфа-олефинов является 1-децен, который можно использовать отдельно или в виде смеси с другими альфа-олефинами. Если используют линейные альфа-олефины, то олигомерные продукты включают смеси, которые содержат разные количества димеров, тримеров, тетрамеров, пентамеров и высших олигомеров. Олигомерные продукты обычно гидрируют с целью улучшения их термической стабильности и стойкости к окислению и их необходимо дополнительно фракционировать для того, чтобы они являлись применимыми в конкретных случаях. Известно, что такие гидрированные и фракционированные олигомерные продукты обладают превосходными рабочими характеристиками, длительным периодом эксплуатации, низкой летучестью, низкими температурами потери текучести и высокими индексами вязкости. Желательно разработать композицию базовой жидкости, которая обладает улучшенными характеристиками, включая биологическую разлагаемость, и для получения которой необходим более простой способ.

При получении поли-альфа-олефина по обычной методике кинематическую вязкость продукта можно регулировать путем удаления или добавления высших или низших олигомеров и получить композицию, обладающую вязкостью, необходимой для конкретного случая применения. Обычно необходимы вязкости при 100°С, находящиеся в диапазоне от 2 до 150 сантистоксов (сСт), предпочтительные вязкости находятся в диапазоне от 2 до 10 сСт.

Эти обладающие низкой вязкостью жидкости являются особенно подходящими для применения с экономией затрат энергии, такого как использование в смазочном масле для двигателя с целью сведения к минимуму трения и, таким образом, для улучшения экономии топлива. Их использование по отдельности или в виде смеси с минеральным маслом может обеспечить, например, получение смазочных масел, которые называются моторными маслами SAE 0W-XX (SAE = Общество автомобильных инженеров) или SAE 5W-XX.

Особенно широким спросом на рынке пользуются синтетические базовые компоненты смазывающих веществ, обладающие кинематической вязкостью при 100°С, равной от 2,5 до 4,5 сСт, в особенности, если они обладают этой характеристикой в комбинации с низкой летучестью по Ноаку, низкой температурой потери текучести, приемлемой вязкостью при низкой температуре и высоким индексом вязкости. ПАО, обладающий кинематической вязкостью, равной 4 сСт, можно получить путем олигомеризации 1-децена с использованием катализатора Фриделя-Крафтса, такого как BF₃, вместе с промотором, таким как спирт.

Однако количество производящегося 1-децена является ограниченным, поскольку он является побочным продуктом, получаемым совместно с большим количеством других альфа-олефинов. Необходимо обеспечить более существенную гибкость при получении синтетических базовых компонентов с использованием более широкого спектра альфа-олефинов и при этом получить олигомеры, обладающие в основном сходными вискозиметрическими характеристиками.

Дополнительным затруднением, связанным с получением олигомерных масел из 1-децена или других альфа-олефинов, является то, что для получения масел, обладающих заданной вязкостью (например, при 100°С равной 2, 4, 6 или 8 сСт), содержащую олигомерный продукт смесь обычно необходимо фракционировать с получением разных фракций. С помощью использующейся в промышленности методики получения, описанной выше, получают содержащую олигомерный продукт смесь, из которой после фракционирования получают взаимосвязанные количества продуктов, обладающих каждым значением вязкости, соответствующих требованиям рынка. Вследствие этого, часто получают избыток одного продукта, чтобы получить необходимое количество другого продукта.

Кроме того, хотя имеющиеся в продаже содержащие ПАО продукты, обладают подходящим балансом характеристик, продукты, обладающие конкретными вязкостями, находящимися в узком диапазоне, например, материал, обладающие вязкостью, равной 4 сСт (в основном тримердецена или С₃₀), необходимо отгонять из сложной смеси олигомеров. Процедура отгонки, в свою очередь, приводит к получению более тяжелого совместно производимого продукта. Поэтому полученные из децена ПАО, обладающие вязкостью, равной от 4 до 5,5 сСт, необходимо получать путем последующего смешивания ПАО, обладающего вязкостью, равной 4 сСт, и ПАО, обладающего более высокой вязкостью.

Поэтому необходимо получить композиции, обладающие вязкостью, равной 2,5-4,5 сСт, которые обладают характеристиками, сходными с характеристиками масел на основе децена или лучшими, из сырья, отличающегося от децена вследствие его ограниченного производящегося количества. Также необходимо получить указанные выше композиции, обладающие вязкостью, равной 2,5-4,5 сСт, селективным образом без получения каких-либо совместно образующихся продуктов или без необходимости последующего смешивания.

Поли-альфа-олефины, образованные из других линейных альфа-олефинов, известны в данной области техники.

Известно, что поли-альфа-олефины, образованные из чистого тетрадецена, обладают, в частности более высокой температурой потери текучести и лучшими характеристиками вязкости при -40°С.

Показано, что в случае тримеров поли-альфа-олефинов, полученных при одинаковых условиях, индекс вязкости увеличивается с увеличением длины цепи исходного альфа-олефина. В противоположность этому, летучесть уменьшается с увеличением длины цепи исходного альфа-олефина. Принимая во внимание, что высокий индекс вязкости и низкая летучесть являются необходимыми характеристиками смазывающего вещества, долгое время необходим способ использования обладающих длинной углеродной цепью альфа-олефинов для производства поли-альфа-олефинов.

К сожалению, известно, что температура потери текучести и вязкость при низкой температуре также повышаются при увеличении длины цепи исходного альфа-олефина. Так, например, поли-альфа-олефины - тримеры децена (Сю) являются жидкими до температуры, равной ниже 65°С. В отличие от этого, поли-альфа-олефины - тримеры тетрадецена (С₁₄) в соответствии с одной публикацией¹ (¹ Источник: "Synthetic Lubricant Base Stock Processes and Products" Margaret M. Wu, Suzzy С.Ho, and T. Rig Forbus) являются замерзшими твердыми веществами при -20°С.

В публикации Shubkin показано, что даже композиции, включающие олигомеры тетрадецена, содержащие существенное количество димера тетрадецена, являются замерзшими твердыми веществами при температуре, равной от -18 до -20°С.² (² Shubkin et Al., "Tailor Making Polyalphaolefins" in Engine oils and Automotive Lubrication; ed. Wilfred Bartz, 1993, pub Verlag)

Известно, что для обеспечения возможности использования базового компонента в моторных маслах SAE 5W, масло должно быть жидким при -30°С для соответствия критерию проворачивания коленчатого вала непрогретого двигателя. Требование, предъявляемое к маслам SAE 0W, является еще более строгим, а именно, базовый компонент должен быть жидким при -35°С для соответствия критериям проворачивания коленчатого вала непрогретого двигателя.

В случае многих технических масел также предъявляется требование к вязкости по Брукфилду при -40°С, это препятствует использованию каких-либо базовых компонентов, обладающих плохой текучестью при низкой температуре, таких как образованные из тетрадецена.

Описанные в предшествующем уровне техники способы получения ПАО, которые являются подходящими для применения в качестве базовых жидких композиций, обладают многочисленными недостатками, поэтому сохраняется необходимость получения большего количества улучшенных содержащих ПАО композиций и улучшенных способов получения указанных поли-альфа-олефинов. В настоящем изобретении решены эти задачи путем предоставления одностадийного способа получения обладающего низкой вязкостью поли-альфа-олефина и композиции, отличающейся низкой температурой потери текучести, хорошими вискозиметрическими характеристиками при низкой температуре, высоким индексом вязкости и хорошей биологической разлагаемостью.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к содержащим обладающий низкой вязкостью поли-альфа-олефин (ПАО) композициям, отличающимся хорошей биологической разлагаемостью, низкой температурой потери текучести, высокой стойкостью к окислению и низкой склонностью к образованию осадка, и точнее, настоящее изобретение относится к содержащей ПАО композиции, обладающей кинематической вязкостью при 100°С, находящейся в диапазоне примерно от 2,5 до 4,5 сСт.

Настоящее изобретение также относится к улучшенному способу селективного получения указанной выше композиции путем олигомеризации 1-тетрадецена при отсутствии или в присутствии второго сомономера, с использованием каталитической системы, содержащей BF₃, и промотора - алкоксилата спирта. Способ, предлагаемый в настоящем изобретении, обеспечивает селективность получения димера С₂₈ (или содимера), составляющую более 70%, и в нем не требуется дополнительное фракционирование (после удаления остаточного количества непрореагировавшего мономера) для обеспечения селективного получения предпочтительного продукта. Настоящее изобретение также относится к композициям, применимым для получения обладающих сверхнизкими вязкостями моторных масел (например, 0W-16) и смешанных композиций с маслами группы III и маслами, полученными по технологии ГЗЖ (превращения газа в жидкости), улучшающими характеристики таких композиций при низкой температуре.

Настоящее изобретение также относится к способу получения обладающего существенной биологической разлагаемостью, обладающего низкой вязкостью масла, применимого в качестве смазывающего вещества в случаях, когда оказывается воздействие на окружающую среду, таких как смазывание морских судов и т.п.

Характеристики указанного обладающего низкой вязкостью масла можно дополнительно улучшить путем использования обычных присадок для смазочных масел при полном количестве, составляющем вплоть до примерно 35 мас. %, и предпочтительно составляющем от 0,1 до 30 мас. %. Такие присадки включают, например, диспергирующие средства, антиоксиданты, противоизносные присадки, противопенные присадки, ингибиторы коррозии, моющие присадки, присадки, обеспечивающие набухание уплотнений, и средства, улучшающие индекс вязкости. Присадки этих типов хорошо известны в данной области техники. Хотя такие присадки сами по себе могут обладать существенной биологической разлагаемостью, это не является требованием.

Предпочтительные варианты осуществления указанных выше обладающих низкой вязкостью присадок для масла включают диалкилдитиофосфаты цинка, арилсульфонаты кальция, перещелоченные арилсульфонаты кальция, феноляты бария, нейтрализованные оксидом бария продукты реакции пентасульфида фосфора и терпенов, образованных из обладающих высокой молекулярной массой олефинов, стерически затрудненные алкилфенолы, метилен-бис-диалкилфенолы, дибутилсульфид олова, дибутилгидрофосфонат, трикрезилфосфат, обладающие высокой молекулярной массой алкилсукцинимиды, образованные из этиленполиаминов, таких как тетраэтиленполиамин, соединенные мостиковым атомом серы алкилфенолы, сульфированные эфиры и амиды жирных кислот, силиконы и сложные диалкиловые эфиры. Запатентованный комбинации таких присадок, "комбинации присадок", которые предназначены для конкретных базовых масел и случаев применения, продаются разными фирмами, включая Afton Corporation, Lubrizol или Infineum. Средства, улучшающие индекс вязкости (ИВ), имеются в продаже отдельно.

Жидкости, предлагаемые в настоящем изобретении, можно применять вместе с другими базовыми маслами или присадками для масел. Эти базовые масла включают, но не ограничиваются только ими, ПАО на основе C₆-C₁₀-(1-олефина), минеральные масла или синтетические сложные эфиры.

Общая биологическая разлагаемость композиций, содержащих жидкости, предлагаемые в настоящем изобретении, зависит от природы всей функциональной жидкости или смесей смазывающих веществ, включая присадки для смазочных масел. В заключение, настоящее изобретение относится к применению содержащих поли-альфа-олефин жидкостей, предлагаемых в настоящем изобретении, в качестве базовой жидкости по отдельности или в комбинациями с другими смазочными маслами (например, минеральными маслами группы I, группы II, группы III, группы III+, маслами, полученными по технологии ГЗЖ) в моторных маслах, обладающих марками вязкости SAE 0W-8, SAE 0W-12 и SAE 0W-16, или в смазывающих веществах для морских судов.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВАРИАНТА ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ)

Настоящее изобретение относится к содержащей поли-альфа-олефин жидкости, которая содержат олигомер, полученный путем олигомеризации одного или большего количества компонентов - альфа-олефинов. В предпочтительном варианте осуществления компонент - альфа-олефин содержит первый C₁₄-альфа-олефин и от 0 примерно до 70 мас. % второго олефина, содержащего четное количество атомов углерода, равное от С₁₂ до С₂₀. Структура второго олефина представлена ниже, где R' обозначает водород (Н) и R'' обозначает C₁₀-C₁₈-гидрокарбил, или где R' и R'' меняются независимо и оба обозначают гидрокарбил, и где сумма содержащихся в R' и R'' атомов углерода равна от С₁₀ до С₁₈.

Жидкость, предлагаемую в настоящем изобретении, получают путем катионной олигомеризации олефина или олефинов, описанных выше, с использованием катализатора - трифторида бора и сокатализатора или "промотора" - алкоксилата спирта (R_a-O-CHR_b-CHR_c-O-)_n-H, таким образом получают жидкость, которая после гидрирования обладает кинематической вязкостью при 100°С, равной от примерно 2,5 до примерно 4,6 мм²/с, и обладает биологической разлагаемостью, определенной в соответствии с методикой испытания ОЭСР (Организация экономического сотрудничества и развития) 301В, равной не менее 50%. Методика испытания на биологическую разлагаемость ОЭСР 301В (модифицированный тест Штурма) рекомендована экспертной группой ОЭСР по разлагаемости для определения биологической разлагаемости органических химических веществ в водной среде. Методика испытания является подходящей для растворимых и нерастворимых нелетучих органических соединений и в ней определяют количество выделившегося О₂, это обеспечивает определение "полной" биологической разлагаемости. Исследуемый материал помещают в колбу, содержащую неорганический субстрат и бактериальный инокулят. После обработки с помощью ультразвуковой вибрации содержимое колбы насыщают не содержащим СО₂ воздухом. Одновременно исследуют контрольный образец (например, бензоат натрия, 20 (мг С)/л). УООС (Управление по охране окружающей среды) рекомендует использование анилина (свежеперегнанного) в качестве контрольного вещества. Весь выделившийся СО₂ абсорбируют в колбах, содержащих раствор гидроксид бария, концентрацию которого периодически определяют с использование хлористоводородной кислоты. Биологическую разлагаемость выражают в виде выраженного в процентах полного количества СО₂, выделившегося во время проведения испытания (с поправкой на значение для контрольного образца) в пересчете на теоретическое количество СО₂, выделение которого может обеспечить исследуемый материал. Обычно испытание проводят в течение 28 дней, хотя его можно закончить раньше, т.е. сразу после того, как зависимость биологической разлагаемости выходит на плато в течение проведения не менее 3 измерений. С другой стороны, продолжительность испытания может превышать 28 дней, если из зависимости видно, что биологическое разложение началось в течение первых 28 дней, но в день 28 зависимость не вышла на плато.

В алкоксилате спирта, (R_a-O-CHR_b-CHR_c-O-)_n-H, R_a обозначает гидрокарбил, содержащий от 1 до 24 атомов углерода, включая их смеси, R_b и R_c независимо обозначают водород, метил или этил, и n находится в диапазоне от 1 до 15. Предпочтительными промоторами - алкоксилатами спиртов являются 2-метоксиэтанол и 1-метокси-2-пропанол.

Настоящее изобретение относится к способу получения содержащей поли-альфа-олефин жидкости из первого олефина, включающего 1-тетрадецен, и 0-70 мас. % второго олефина (R'R''C=CH₂, описанного выше), включающему введение олефина (олефинов) во взаимодействие с катализатором, включающим трифторид бора, и алкоксилатом спирта (R_a-O-CHR_b-CHR_c-O-)_n-H, описанным выше) с получением таким образом продукта реакции - олигомера, который содержит не менее примерно 70 мас. % димера (или содимера) указанного олефинового мономера (мономеров), и который обладает отношением количества димера к количеству тримера, составляющим более примерно 1. В предпочтительном варианте осуществления содержащая поли-альфа-олефин смесь, содержит более 90% 1-тетрадецена, описанного в этом варианте осуществления.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения второй олефин включает димер C₈-альфа-олефина, а именно, 2-н-гексил-1-децена, который получают путем введения C₈-альфа-олефина во взаимодействие с алкилалюминиевым катализатором, таким как триэтилалюминий и т.п., так, как это описано в патенте US №8455416, раскрытие которого включено в настоящее изобретение в качестве ссылки. Альтернативно, димер получают путем введения C₈-альфа-олефина во взаимодействие с металлоценовым катализатором, содержащим элемент группы IVB Периодической системы элементов, активированным с помощью алюминийорганических соединений, так, как это описано US 6548723, раскрытие которого включено в настоящее изобретение в качестве ссылки.

Содержащую поли-альфа-олефин жидкость, предлагаемую в настоящем изобретении, получают без получения каких либо совместно образующихся продуктов и без необходимости последующего смешивания или отгонки какого-либо компонента, отличающегося от непрореагировавших мономеров.

Содержащая поли-альфа-олефин жидкость, предлагаемая в настоящем изобретении, является подходящей для применения в качестве базовой жидкости отдельно или вместе с другими полученными из нефти минеральными смазочными маслами (т.е. минеральными маслами группы I, группы II, группы III, группы III+), синтетическими маслами, полученными из метана с использованием катализатора Фишера-Тропша (т.е., например, жидкости, полученные по технологии превращения газа в жидкости, или жидкости, полученные по технологии превращения угля в жидкости), в моторных маслах, обладающих марками вязкости SAE 0W-8, SAE 0W-12 и SAE 0W-16, или в смазывающих веществах для морских судов, соответствующих требованиям Генерального разрешения для морских судов (ГРМС).

Предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения является гидрированная композиция, обладающая вязкостью при 100°С, равной примерно 4 сСт, летучестью по Ноаку при 250°С, соответствующей уменьшению массы на менее 19%, и летучестью по Ноаку при 200°С, равной менее 4%, индексом вязкости, равным более 125, температурой потери текучести, равной ниже -35 С, и вязкостью при имитации холодного запуска при -35°С, равной менее 1500 сП. Более предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения является гидрированная композиция, обладающая вязкостью при 100°С, равной примерно 4 сСт, летучестью по Ноаку при 250°С, соответствующей уменьшению массы на 13,9%, температурой потери текучести, равной примерно -59°С, и вязкостью при имитации холодного запуска при -35°С, равной менее 1700 сП.

Другим вариантом осуществления настоящего изобретения гидрированная композиция, обладающая вязкостью при 100°С, равной примерно 3,4 сСт, летучестью по Ноаку при 200°С, соответствующей уменьшению массы на 4%, температурой потери текучести, равной примерно -50°С, и вязкостью по Брукфилду при -40°С, равной менее 1750 сП.

Поли-альфа-олефины, предлагаемые в настоящем изобретении, обладают комбинацией таких характеристик, как превосходные характеристики при низкой температуре и исключительная стабильность при высокой температуре, при этом они обладают существенной биологической разлагаемостью. Эти поли-альфа-олефины являются подходящими для применения в качестве базовой жидкости в целом ряде экологически благоприятных смазывающих веществ в виде единственной базовой жидкости или в комбинации со сложными эфирами растительного происхождения или синтетическими сложными эфирами, другими поли-альфа-олефинами (ПАО), минеральными маслами, жидкостями, полученным по технологии превращения газа в жидкости, присадками и т.п.

Экологически благоприятные масла, в которых с успехом можно использовать жидкость, предлагаемую в настоящем изобретении, включают, но не ограничиваются только ими:

масла для 2-тактного двигателя,

смазывающие вещества для пневматических инструментов,

смазывающие вещества для цепей и тросов,

смазывающие вещества для грузоподъемников,

жидкости, обеспечивающие отлипание бетона и асфальта,

смазывающие вещества для рельсовых путей,

универсальные смазывающие вещества,

гидравлические жидкости для неподвижного и подвижного оборудования, машинные масла,

жидкости для высвобождения из металлической литейной формы,

масла для бурильных машин,

охлаждающие жидкости для трансформатора и трансмиссионного вала,

смазывающие вещества для направляющих скольжения,

полностью расходующиеся смазывающие вещества,

смазывающие вещества для проволочных тросов,

смазывающие вещества для кормовой трубы,

масла для лесной промышленности.

Масла, которые необязательно считаются экологически благоприятными, но в которых также с успехом можно использовать жидкость, предлагаемую в настоящем изобретении, включают, но не ограничиваются только ими: использующиеся в промышленности трансмиссионные смазки, использующиеся в транспорте трансмиссионные смазки, компрессорные масла, смазывающие вещества для картера бензинового двигателя, смазывающие вещества для картера дизельного двигателя, трансмиссионные масла, турбинные масла.

В частности, вискозиметрические характеристики поли-альфа-олефинов, предлагаемых в настоящем изобретении, соответствуют требованиям, определенным Обществом автомобильных инженеров (SAE), для веществ, предназначенных для применения в качестве базовых жидкостей в моторных маслах 0W-8, 0W-12 и 0W-16.

Кроме того, поли-альфа-олефины, предлагаемые в настоящем изобретении, можно использовать в смазывающем веществе любого типа, в котором используют производные сложных эфиров растительного происхождения, эстолидов или природных/синтетических сложных эфиров. Смазывающие вещества для кормовой трубы морского судна, масла для открытых зубчатых передач, масла для проволочных тросов, масла для лесной промышленности и гидравлические жидкости являются случаями, в которых благоприятно добавление поли-альфа-олефинов, предлагаемых в настоящем изобретении. Существенную биологическую разлагаемость масел, относящихся к этой категории, можно обеспечить путем подходящего выбора присадок и загустителей.

Один предпочтительный вариант осуществления готовых жидкостей, соответствующих предыдущему описанию, включает смеси, содержащие а) 1-97% содержащей поли-альфа-олефин жидкости, предлагаемой в настоящем изобретении, и b) 0-60% жидкостей, выбранных из группы, включающей синтетические сложные эфиры, синтетические углеводородные жидкости, минеральные масла, природные сложные эфиры или углеводородные масла, полученные из натурального сырья и сырья, полученного из нефти, и с) 0,1-30% присадок, таких как диспергирующие средства, антиоксиданты, противоизносные присадки, противопенные присадки, ингибиторы коррозии, моющие присадки, присадки, обеспечивающие набухание уплотнений, средства, улучшающие индекс вязкости, и их комбинации, причем вискозиметрические характеристики готовой композиции соответствуют требованиям SAE для марок 0W-XX, где XX равно 16 или менее.

Другой предпочтительный вариант осуществления указанной функциональной жидкости или смазывающей композиции включает смесь, содержащую а) 1-97% содержащей поли-альфа-олефин жидкости, предлагаемой в настоящем изобретении, и b) 0-60% жидкостей, выбранных из группы, включающей синтетические сложные эфиры, синтетические углеводородные жидкости, минеральные масла, природные сложные эфиры или углеводородные масла, полученные из натурального сырья и сырья, полученного из нефти, и с) от 0,1 до 70% присадок, таких как диспергирующие средства, антиоксиданты, противоизносные присадки, противопенные присадки, ингибиторы коррозии, моющие присадки, присадки, обеспечивающие набухание уплотнений, и средства, улучшающие индекс вязкости, причем готовая композиция обладает биологической разлагаемостью, определенной с помощью методики испытаний СЕС L-33 А94 (или эквивалентной методики), составляющей не менее 50%, где может произойти преднамеренный или непреднамеренный выброс указанной композиции в окружающую среду.

Другим предпочтительным вариантом осуществления является функциональная жидкость или смазывающая композиция, где композиция содержит смесь а) 1-98% содержащей поли-альфа-олефин жидкости, предлагаемой в настоящем изобретении, и b) 0-60% одного или большего количества компонентов, выбранных из группы, включающей природные или синтетические сложные эфиры, природные или синтетические углеводородные жидкости, или углеводородные масла, полученные из натурального сырья и сырья, полученного из нефти, и с) от 0,1 до 70% присадок, таких как диспергирующие средства, антиоксиданты, противоизносные присадки, противопенные присадки, ингибиторы коррозии, моющие присадки, присадки, обеспечивающие набухание уплотнений, и средства, улучшающие индекс вязкости. Этот вариант осуществления может являться особенно предпочтительным в случаях, включающих работу цепной пилы, подвесного двигателя, сельскохозяйственного оборудования, оборудования для землеройных работ, или в случаях жидкостей для морских и подводных судов. В конкретных случаях применения для морских судов готовая композиция должна удовлетворять требованиям УООС, указанным в предписании Генерального разрешения для морских судов.

Примеры

Имеющийся в продаже 1-тетрадецен (С₁₄), выпускающийся фирмой INEOS Oligomers, использовали без обработки; его можно заменить 1-тетрадеценом, продающимся другими поставщиками. Все стадии способа можно проводить в периодическом, полупериодическом или в непрерывном режиме. Реакцию можно провести в непрерывном режиме с использованием 2-5 емкостных реакторов с непрерывным перемешиванием (ЕРНП), расположенных последовательно или параллельно, или с использованием комбинации этих порядков расположения.

Сравнительный пример 1

В реактор Парра объемом 1 галлон, снабженный нагревательным кожухом и системой для внутреннего охлаждения, помещали 1200 г 1-тетрадецена и 3,0 г 1-бутанола (1-BuOH) и при перемешивании нагревали до 50°С. Добавляли трифторид бора (BF₃) в виде газа и обеспечивали установившееся давление, равное 40 фунт-сила/дюйм² изб. Реакционную смесь перемешивали в течение 90 мин. Реакцию останавливали с помощью 400 мл 8% раствора NaOH и затем смесь промывали дистиллированной водой. После проводимого при пониженном давлении (220°С, 0,1 мм рт.ст.) удаления в виде верхней фракции остаточного количества непрореагировавшего мономера выделяли 837,1 г нижней фракции -прозрачной жидкости, которую гидрировали при стандартных условиях гидрирования (при 170°С, при давлении водорода, равном 400 фунт-сила/дюйм², с использованием в качестве катализатора Ni на кизельгуре), и получали синтетический базовый компонент, обладающий следующими характеристиками:

Пример 2, предлагаемый в настоящем изобретении:

В реактор Парра объемом 1 галлон, снабженный нагревательным кожухом и системой для внутреннего охлаждения, помещали 1400 г 1-тетрадецена и 4,2 г 1-метокси-2-пропанола (1-МОП) и при перемешивании нагревали до 50°С. Добавляли трифторид бора (BF₃) в виде газа и обеспечивали установившееся давление, равное 20 фунт-сила/дюйм² изб. Реакционную смесь перемешивали в течение 120 мин. Реакцию останавливали с помощью 400 мл 8% раствора NaOH и затем смесь промывали дистиллированной водой. После проводимого при пониженном давлении (220°С, 0,1 мм рт.ст.) удаления виде верхней фракции остаточного количества непрореагировавшего мономера в выделяли 1063,1 г нижней фракции - прозрачной жидкости, которую гидрировали при стандартных условиях гидрирования (при 170°С, при давлении водорода, равном 400 фунт-сила/дюйм², с использованием в качестве катализатора Ni на кизельгуре), и получали синтетический базовый компонент, обладающий следующими характеристиками:

Из приведенной выше таблицы видно, что после удаления остаточного количества непрореагировавшего мономера полученный ПАО обладает соответствующим указанному в настоящем изобретении балансом вискозиметрических характеристик, Этот продукт представляет собой являющуюся продуктом прямой перегонки жидкость, обладающую однородным составом и вязкостью, равной 4 сСт, полученную без дополнительной перегонки. Этот продукт также представляет собой жидкость, обладающую вязкостью, равной 4 сСт, высоким индексом вязкости, низкой летучестью по Ноаку и существенно улучшенной температурой потери текучести, по сравнению с характеристиками обычного олигомера С14, полученного с использованием содержащей BF₃ каталитической системы и обычных спиртов, таких как 1-бутанол (1-BuOH), в качестве промоторов:

По данным ГХ (газовая хроматография) содержащая ПАО олиго мерная композиция, предлагаемая в настоящем изобретении, полученная в примере 2, обладала следующим составом:

С₂₈ (димер): площадь = 88,0%

С₄₂₊ (тример и высшие): площадь = 12,0%

Пример 3, предлагаемый в настоящем изобретении:

Процедуру, описанную в примере 2, проводили в полупромышленном масштабе. Продукт обладал следующими характеристиками:

Пример 4, предлагаемый в настоящем изобретении:

В реактор Парра объемом 1 галлон, снабженный нагревательным кожухом и системой для внутреннего охлаждения, помещали 1200 г 1-тетрадецена и 3,1 г 2-метоксиэтанола (2-МОЭ) и при перемешивании нагревали до 50°С. Добавляли трифторид бора (BF₃) в виде газа и обеспечивали установившееся давление, равное 40 фунт-сила/дюйм² изб. Реакционную смесь перемешивали в течение 90 мин. Реакцию останавливали с помощью 400 мл 8% раствора NaOH и затем смесь промывали дистиллированной водой. После проводимого при пониженном давлении (220°С, 0,1 мм рт.ст.) удаления в виде верхней фракции остаточного количества непрореагировавшего мономера выделяли 737,3 г нижней фракции -прозрачной жидкости, которую гидрировали при стандартных условиях гидрирования (при 170°С, при давлении водорода, равном 400 фунт-сила/дюйм², с использованием в качестве катализатора Ni на кизельгуре), и получали синтетический базовый компонент, обладающий следующими характеристиками:

Пример 5, предлагаемый в настоящем изобретении:

В реактор Парра объемом 1 галлон, снабженный нагревательным кожухом и системой для внутреннего охлаждения, помещали 476 г 1-тетрадецена, 924 г 1-додецена и 4,2 г 1-метокси-2-пропанола (1-МОП) и при перемешивании нагревали до 50°С. Добавляли трифторид бора (BF₃) в виде газа и обеспечивали установившееся давление, равное 20 фунт-сила/дюйм² изб. Реакционную смесь перемешивали в течение 120 мин. Реакцию останавливали с помощью 400 мл 8% раствора NaOH и затем смесь промывали дистиллированной водой. После проводимого при пониженном давлении (220°С, 0,1 мм рт.ст.) удаления в виде верхней фракции остаточного количества непрореагировавшего мономера выделяли 993,9 г нижней фракции - прозрачной жидкости, которую гидрировали при стандартных условиях гидрирования (при 170°С, при давлении водорода, равном 400 фунт-сила/дюйм², с использованием в качестве катализатора Ni на кизельгуре), и получали синтетический базовый компонент, обладающий следующими характеристиками:

Пример 6, предлагаемый в настоящем изобретении:

Повторяли пример 4 с использованием 2-метоксиэтанола (2-МОЭ) в качестве сокатализатора. Продукт обладал характеристиками, приведенными в таблице 6.

Пример 7, предлагаемый в настоящем изобретении:

В реактор Парра объемом 1 галлон, снабженный нагревательным кожухом и системой для внутреннего охлаждения, помещали 515,0 г 1-тетрадецена, 885,0 г 2-н-гексил-1-децена (продукт димеризации 1-октена, полученный так, как описано в US 8455416) и 1,4 г 1-метокси-2-пропанола (1-МОП). Смесь при перемешивании нагревали до 30°С. Добавляли трифторид бора (BF₃) в виде газа и обеспечивали установившееся давление, равное 20 фунт-сила/дюйм² изб. Реакционную смесь перемешивали в течение 90 мин. Реакцию останавливали с помощью 400 мл 8% раствора NaOH и затем смесь промывали дистиллированной водой. После проводимого при пониженном давлении (220°С, 0,1 мм рт.ст.) удаления в виде верхней фракции остаточного количества непрореагировавшего мономера выделяли 1162,0 г нижней фракции - прозрачной жидкости, которую гидрировали при стандартных условиях гидрирования (при 170°С, при давлении водорода, равном 400 фунт-сила/дюйм², с использованием в качестве катализатора Ni на кизельгуре), и получали синтетический базовый компонент, обладающий следующими характеристиками:

БИОЛОГИЧЕСКАЯ РАЗЛАГАЕМОСТЬ ПОЛИ-АЛЬФА-ОЛЕФИНОВ, ПРЕДЛАГАЕМЫХ В НАСТОЯЩЕМ ИЗОБРЕТЕНИИ

Вещества считаются биологически разлагающимися, если они эффективно разлагаются под воздействием микроорганизмов. Существует ряд методик, которые можно использовать, и которые использовали для исследования биологической разлагаемости. Одной методикой испытания, которая утверждена ОЭСР, и которая хорошо подходит для исследования парафиновых углеводородов, является методика испытания 301В "Склонность к биологическому разложению" (также известная, как модифицированный тест Штурма).

Пример 8:

В методике испытания ОЭСР 301В в герметизированный пробирках, температуру которых поддерживают равной 21°С, исследуемый образец подвергают обработке активированными осадками сточных вод и культуральной средой. Степень разложения исследуемого материала определяют путем определения количества диоксида углерода, образовавшегося в течение 28 дней. Также исследуют контрольные растворы, содержащие микроорганизмы сточных вод и стандартные материалы.

По данным этого испытания поли-альфа-олефин примера 7 разлагается на 100% через 28 дней и разлагается на 60% через 10 дней.

В отличие от этого, обладающий такой же вязкостью образованный из 1-децена ПАО разлагается лишь на 28% через 28 дней. Характеристики других образцов для сопоставления приведены в представленной ниже таблице 8:

1. В методике испытания ОЭСР 301В, также известной, как модифицированный тест Штурма, определяют количество СО₂, выделившегося из исследуемой пробирки при протекании биологического разложения. Теоретическое количество СО₂ рассчитывают исходя из того, что весь углерод, содержащийся в исследуемом соединении, превращается в СО₂. Испытание проводят в течение 28 дней

2. Показателем "склонности к биологическому разложению" является образование не менее 60% СО₂ от количества, которое теоретически может образоваться в течение 10 дней, при пороговом значении биологического разложения, равном 10%. Поскольку микроорганизмы используют некоторое количество углерода для роста новых микроорганизмов, образуется не полное теоретическое количество СО₂

*ДН - данных нет

Пример 9

По данным испытания на биологическую разлагаемость ОЭСР 301В продукт примера 3, предлагаемый в настоящем изобретении, поли-альфа-олефин, образованный полностью из 1-тетрадецена, разлагается на 54% через 28 дней.

Пример 10

По данным испытания на биологическую разлагаемость ОЭСР 301В продукт примера 5, предлагаемый в настоящем изобретении, поли-альфа-олефин, образованный из 1-тетрадецена и 1-додецена, разлагается на 87,3% через 28 дней.

ГОТОВЫЕ МАСЛА, СОДЕРЖАЩИЕ ПРОДУКТЫ, ПРЕДЛАГАЕМЫЕ В НАСТОЯЩЕМ ИЗОБРЕТЕНИИ

Жидкости, предлагаемые в настоящем изобретении, можно применять в готовых продуктах - смазывающих веществах, которые обычно не разработаны таким образом, что они обладают существенной биологической разлагаемостью, таких как смазывающие вещества для картера, технические масла и масла для автомобильных зубчатых передач, трансмиссионные масла и т.п., но выброс которых в окружающую среду случайно может произойти.

Вследствие уникального баланса биологической разлагаемости, характеристик при низкой температуре и термической стабильности и стойкости к окислению жидкости, предлагаемые в настоящем изобретении, являются особенно хорошо подходящими для применения в смазывающих веществах, выброс которых в окружающую среду может быть случайным (например, смазывающие вещества для морских судов) или преднамеренным (например, смазывающие вещества для лесной промышленности). Для смазывающих веществ этих классов существенная биологическая разлагаемость жидкостей, предлагаемых в настоящем изобретении, является преимуществом.

В продуктах - смазывающих веществах, приготовленных таким образом, что они обладают существенной биологической разлагаемостью, таких как гидравлические масла, смазывающие вещества для цепной пилы, смазывающие вещества для подвесного двигателя, турбинные масла, компрессорные масла, густые смазки и т.п., жидкости, предлагаемые в настоящем изобретении, можно использовать в качестве единственной базовой жидкости или в комбинации с другими базовыми жидкостями. В идеальном случае эти другие жидкости должны сами обладать хорошей собственной биологической разлагаемостью. Иллюстративные примеры жидкостей, которые можно использовать с жидкостями, предлагаемыми в настоящем изобретении, включают растительные масла (например, рапсовое масло, масло канолы и т.п.), производные растительного масла (например, сложные эфиры эстолида) или даже синтетические эфиры дикарбоновых кислот, которые обладают хорошей биологической разлагаемостью и хорошими вискозиметрическими характеристиками.

В случаях, когда не требуется хорошая общая биологическая разлагаемость, продукт, предлагаемый в настоящем изобретении, можно использовать вместе с обычными поли-альфа-олефинами (т.е. гидрированными жидкими олигомерами 1-алкена), минеральными маслами или жидкостями, полученными по технологии превращения газа в жидкости, если их используют в готовой композиции в качестве содержащегося в незначительном количестве компонента.

Для улучшения конкретных рабочих характеристик готовых масел часто необходимы присадки, которые можно включить в жидкости, предлагаемые в настоящем изобретении. Эти присадки сами могут являться биологически разлагающимися или не биологически разлагающимися и включают противоизносные присадки, моющие присадки, средства, улучшающие индекс вязкости, трибо-модификаторы, присадки, обеспечивающие экономию топлива, антиоксиданты или термостабилизаторы, диспергирующие средства, агенты для работы при сверхвысоких давлениях, присадки, обеспечивающие липкость, ингибиторы коррозии, присадки, изменяющие температуру застывания парафиновых масел, противопенные присадки, пассиваторы меди, поглотители серы, присадки, обеспечивающие набухание уплотнений, стабилизаторы цвета и подобные материалы.

Жидкости, предлагаемые в настоящем изобретении, можно использовать вместе с присадками, которые сами разработаны таким образом, что они обладают биологической разлагаемостью.

По возможности присадку следует выбирать таким образом, чтобы она по меньшей мере не ухудшала биологическую разлагаемость конечной композиции.

Пример 11:

Пример жидкости для трактора, содержащей жидкость, предлагаемую в настоящем изобретении, обладающую вязкостью, равной 3,9 сСт

1. Имеющаяся в продаже композиция присадок для гидравлической жидкости для трактора, выпускающаяся фирмой Afton; Hitec 8703

2. Жидкость, предлагаемая в настоящем изобретении, соответствующая примеру 7

3. Имеющееся в продаже средство, улучшающее стабильность вязкости при сдвиге, выпускающееся фирмой Evonik; Viscoplex 8-219

4. Эта методика испытания представляет собой процедуру для сопоставления биологической разлагаемости смазывающих веществ для двухтактного подвесного двигателя или других масел с биологической разлагаемостью стандартных калибровочных материалов

Пример 12:

Пример экологически благоприятного масла для цепи, содержащего жидкость, предлагаемую в настоящем изобретении, обладающую вязкостью, равной 3,9 сСт

1. Имеющаяся в продаже композиция присадок; Esp Afton Hitec 2211

2. Жидкость, предлагаемая в настоящем изобретении, соответствующая примеру 7

3. Имеющееся в продаже масло канолы, выпускающееся фирмой Archer Daniels Midland

Пример 13:

Пример масла для 2-тактного двигателя для морских судов, содержащего жидкость, предлагаемую в настоящем изобретении

1. Имеющаяся в продаже композиция присадок, соответствующая требованиям НАМИ (Национальная ассоциация морских производителей) ТС W3; Esp Lubrizol 424

2. Жидкость, предлагаемая в настоящем изобретении, соответствующая примеру 7

3. Имеющийся в продаже комплекс синтетического эфира насыщенной линейной кислоты; Esp.Nycobase 8306

4. Имеющийся в продаже комплекс синтетического эфира частично ненасыщенной линейной кислоты; Esp.Nycobase 4045

5. Эта методика испытания представляет собой процедуру для сопоставления биологической разлагаемости смазывающих веществ для двухтактного подвесного двигателя или других масел с биологической разлагаемостью стандартных калибровочных материалов

Пример 14:

Пример биологически разлагающегося универсального масла для зубчатых передач для морских судов/масла для кормовой трубы

1. Имеющаяся в продаже биологически разлагающаяся композиция присадок для зубчатых передач, выпускающаяся фирмой Functional Products; GA-502

2. Имеющийся в продаже сложноэфирный загуститель на биологической основе; вязкость при 100°С=293 сСт, вязкость при 40°С=3113 сСт, выпускающийся фирмой Inolex, содержание компонента на биологической основе=67%; Lexolube CG-3000.

3. Имеющееся в продаже масло канолы, выпускающееся фирмой Cargill, вязкость при 100°С=8,53 сСт, вязкость при 40°С=38,71 сСт

4. Жидкость, предлагаемая в настоящем изобретении, соответствующая примеру 2

5. Масло 75W должно обладать минимальным значением вязкости при 100°С, равным от 24 до 41 мм²/с

Обычные смазывающие вещества

Предполагается, что синтетические жидкости, предлагаемые в настоящем изобретении, можно применять в любых случаях, в которых используют гидрированные олигомеры 1-децена, обладающие аналогичной вязкостью. Случаи применения включают, но не ограничиваются только ими, применение в автомобильных моторных маслах, маслах для автомобилей с дизельным двигателем для сложных условий эксплуатации, маслах для автоматических коробок передач, маслах для бесступенчатых коробок передач и технические маслах и маслах для автомобильных зубчатых передач, компрессорных/турбинных маслах и, в особенности, в случаях, для которых благоприятными являются характеристики, обеспечивающие уменьшение потребления энергии, свойственные обладающим низкой вязкостью жидкостям, таким как обладающие сверхнизкой и низкой вязкостью моторные масла 0W-XX, где X равно 16 или менее. Для иллюстрации применимости жидкостей, предлагаемых в настоящем изобретении, для ряда композиций масел 0W-X были получены несколько иллюстративных композиций.

Моторные масла для легковых автомобилей

Синтетические жидкости, полученные в настоящем изобретении, идеально подходят для применения в качестве компонентов полностью синтетических и/или полусинтетических смазочных масел, использующихся для двигателей внутреннего сгорания. Жидкости, предлагаемые в настоящем изобретении, можно применять в качестве всего базового смазывающего вещества или их можно смешать с другими смазочными маслами, включая минеральные масла группы I, II или III, масла, полученные по технологии ГЗЖ (превращения газа в жидкости), синтетические сложноэфирные масла (например, ди-2-этилгексиладипат, триметилолпропантрипеларгонат и т.п.), алкилнафталиновыми маслами (например, ди-додецилнафталин, ди-тетрадецилнафталин и т.п.) и т.п. Смазочные масла, использующиеся для двигателей внутреннего сгорания, обычно готовят таким образом, что они содержат обычные присадки для смазочных масел, такие как арилсульфонаты кальция, перещелоченные сульфонаты кальция, феноляты кальция или бария, перещелоченные алкилбензолсульфонаты магния, диалкилдитиофосфаты цинка, средства, улучшающие ИВ (например, сополимеры этилена с пропиленом, полиалкилметакрилаты и т.п.), беззольные диспергирующие средства (например, полиизобутиленсукцинимиды, образованные из тетраэтиленпентамина, продукты реакции конденсации полиизобутиленфенола, формальдегида и тетраэтиленпентамина по Манниху, и т.п.), присадки, понижающие температуру застывания, трибо-модификаторы, ингибиторы коррозии, деэмульгаторы, растворимые в масле антиоксиданты (например, стерически затрудненные фенолы или алкилированные дифениламины), разные сульфированные компоненты и ингибиторы пенообразования (противопенные присадки).

При использовании в настоящем изобретении синтетическое масло или базовый компонент представляет собой смазывающее вещество, образованное из химических соединений, которые получены искусственно. Синтетические смазывающие вещества можно получить с использованием химически модифицированных компонентов нефти, таких как этилен, исходное вещество, из которого получают альфа-олефины, или их можно синтезировать из других не являющимися компонентами нефти исходных веществ. Синтетические исходные компоненты, полученные искусственно, обычно обладают определенной молекулярной структурой и прогнозируемыми характеристиками, в отличие от минеральных базовых масел, которые представляют собой сложную смесь встречающихся в природе углеводородов.

Минеральные масла или масла, полученные при переработке нефти, определены, как компоненты базовых масел группы I, II, II+, III и III+ АНИ (Американский нефтяной институт).

Базовые масла группы III АНИ иногда считаются полностью синтетическими, однако при использовании в настоящем изобретении базовые масла группы III/группы III+ классифицированы, как минеральные базовые масла.

Смазывающие вещества, содержащие синтетические смазывающие вещества и не содержащие минеральные базовые компоненты группы I, II, II+, III и III+ АНИ, считаются полностью синтетическими. Смазывающие вещества, содержащие синтетические смазывающие вещества и базовые компоненты группы I, II, II+, III и III+ АНИ, считаются "полусинтетическими" или "частично синтетическими".

И в случае частично синтетических, и в случае полностью синтетических масел базовые компоненты объединяют с композициями присадок, присадками, обладающими индивидуальными рабочими характеристиками, и сложными эфирами (обычно группы V АНИ) или другими средствами для улучшения растворимости.

Запатентованные комбинации таких присадок, называющиеся комбинациями присадок, предназначены для конкретных базовых масел и случаев применения и они продаются разными фирмами, включая Lubrizol, Infineum и Afton Corporations. Средства, улучшающие индекс вязкости (ИВ), можно приобрести у этих и других поставщиков.

Жидкость, предлагаемую в настоящем изобретении, можно применять для приготовления моторных масел для легковых автомобилей марки вязкости 0W-XX, которые являются предпочтительными вследствие их энергосберегающих характеристик.

Пример 15:

Пример масла для легкового автомобиля

Готовили приведенные ниже полностью и частично синтетические моторные масла для легковых автомобилей (ММЛА), содержащие жидкости, предлагаемые в настоящем изобретении.

1. Имеющаяся в продаже композиция диспергирующее средство/ингибитор, Infineum Р5707, API SN, ILSAC GF5/GF6B

2. Жидкость, предлагаемая в настоящем изобретении, соответствующая примеру 7

3. Жидкость, предлагаемая в настоящем изобретении, соответствующая примеру 3

4. Жидкость, предлагаемая в настоящем изобретении, соответствующая примеру 5

5. Имеющийся в продаже гидрированный поли-альфа-олефин, полученный из 1-додецена, выпускающийся фирмой INEOS; вязкость при 100°С=5,1 сСт

6. Имеющийся в продаже гидрированный поли-альфа-олефин, полученный из 1-децена, выпускающийся фирмой INEOS; вязкость при 100°С=3,93 сСт

7. Имеющееся в продаже минеральное масло группы II; Puralub 75, вязкость при 100°С=3,1 сСт, ИВ=102, температура потери текучести = -15°С

8. Имеющийся в продаже 15% маc./маc. раствор гидрированного полимера стирол-полиизопрен в ПАОб, выпускающийся фирмой Shell; SV261

9. Сложный эфир, выпускающийся фирмой Croda; Р3970, вязкость при 100°С=4,9 сСт, ИВ=213

*ВТВС - высокая температуре и высокая скорость сдвига

**ИХ3-имитация холодного запуска

Пример 16:

Если минеральное масло группы III, обладающее вязкостью, равной 4 сСт, заменяют на жидкость, предлагаемую в настоящем изобретении, обладающую вязкостью, равной 4 сСт, в смеси с маслом группы III, обладающим вязкостью, равной 6 сСт, и присадкой, понижающей температуру застывания, то полученная смесь обладает более низкой температурой потери текучести, более низкой вязкостью при имитации холодного запуска при -30°С и -35°С и более высокой температурой вспышки.

1. Жидкость, предлагаемая в настоящем изобретении, соответствующая примеру 3

2. Минеральное масло группы III, вязкость=4 сСт; S-Oil Ultra S4, вязкость при 100°С=4,2 сСт, ИВ=125, температура потери текучести = -21°С. летучесть по Ноаку=14,2%

3. Минеральное масло группы III, вязкость=6 сСт; S-Oil Ultra S6, вязкость при 100°С=5,9 сСт, ИВ=127, температура потери текучести=-15°С.летучесть по Ноаку=8,2%

4. Присадка, понижающая температуру застывания; Afton Hitec 623

Пример 17:

Частично синтетическое ММЛА 0W-16

1. Имеющаяся в продаже композиция диспергирующее средство/ингибитор, Infineum Р5707, API SN, ILSAC GF5/GF6B

2. Минеральное масло группы III+; Yubase 4+, вязкость=4,1 сСт, ИВ=134

3. Жидкость, предлагаемая в настоящем изобретении, соответствующая примеру 7

4. Имеющийся в продаже 15% маc./маc. раствор гидрированного полимера стирол-полиизопрен в ПАО6, выпускающийся фирмой Shell; SV261

5. Сложный эфир, выпускающийся фирмой Croda; Р3970, вязкость при 100°С=4,9 сСт, ИВ=213

*РМВ - ротационный мини-вискозиметр

Изобретение относится к содержащим обладающие низкой вязкостью поли-альфа-олефиновым композициям с хорошей биоразлагаемостью, низкой температурой потери текучести, высокой стойкостью к окислению и низкой склонностью к образованию осадка. Предложен способ получения содержащей поли-альфа-олефин жидкости, обладающей заранее заданными характеристиками, включающий: a. реакцию компонента - альфа-олефина, включающего по меньшей мере один альфа-олефин, содержащий от 30 до 100% мас. 1-тетрадецена (C₁₄), в присутствии каталитической системы, содержащей BF₃, и промотора - алкоксилата спирта с получением прореагировавшего кубового продукта и остаточного количества непрореагировавших мономеров; b. удаление остаточного количества непрореагировавших мономеров в виде верхней фракции путем отгонки; и c. гидрирование по меньшей мере части указанного кубового продукта с получением гидрированной жидкости, обладающей кинематической вязкостью при 100°C, определенной согласно ASTM D-445, равной от 2,5 до 4,6 сСт, и при осуществлении которого содержание димера C₂₈ в содержащей поли-альфа-олефин жидкости составляет более 70% мас. Предложены также смазывающая композиция и готовое полностью или частично синтетическое смазочное масло, содержащие полученную предложенным способом поли-альфа-олефиновую жидкость. Предложенный способ позволяет получать композиции, обладающие вязкостью 2,5-4,5 сСт селективным образом без получения каких-либо совместно образующихся продуктов или без необходимости последующего смешивания, из сырья, отличного от ограниченно производящегося децена. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 13 табл., 17 пр.

1. Способ получения содержащей поли-альфа-олефин жидкости, обладающей заранее заданными характеристиками, включающий:

a. реакцию компонента - альфа-олефина, включающего по меньшей мере один альфа-олефин, содержащий от 30 до 100% мас. 1-тетрадецена (C₁₄), в присутствии каталитической системы, содержащей BF₃, и промотора - алкоксилата спирта с получением прореагировавшего кубового продукта и остаточного количества непрореагировавших мономеров;

b. удаление остаточного количества непрореагировавших мономеров в виде верхней фракции путем отгонки; и

c. гидрирование по меньшей мере части указанного кубового продукта с получением гидрированной жидкости, обладающей кинематической вязкостью при 100°C, определенной согласно ASTM D-445, равной от 2,5 до 4,6 сСт, и

при осуществлении которого содержание димера C₂₈ в содержащей поли-альфа-олефин жидкости составляет более 70% мас.

2. Способ по п. 1, в котором компонент - альфа-олефин содержит более 90% мас. C₁₄-альфа-олефина.

3. Способ по п. 1, в котором содержащая поли-альфа-олефин гидрированная жидкость обладает биологической разлагаемостью, определенной в соответствии с методикой испытания ОЭСР (Организация экономического сотрудничества и развития) 301B, равной не менее 50%.

4. Способ по п. 1, в котором компонент - альфа-олефин содержит первый альфа-олефин и второй альфа-олефин, и в котором первым альфа-олефином является C₁₄-альфа-олефин и вторым олефином является C₁₂-альфа-олефин.

5. Способ по п. 1, в котором компонент - альфа-олефин содержит первый альфа-олефин и второй альфа-олефин, и в котором первым альфа-олефином является C₁₄-альфа-олефин и вторым олефином является димер C₈-альфа-олефина.

6. Способ по п. 1, в котором промотором - алкоксилатом спирта, использующимся на стадии (a), является 2-метоксиэтанол.

7. Способ по п. 1, в котором промотором - алкоксилатом спирта, использующимся на стадии (a), является 1-метокси-2-пропанол.

8. Смазывающая композиция, включающая содержащую поли-альфа-олефин гидрированную жидкость, получаемую способом по любому из пп. 1-7, и либо

a. обладающая кинематической вязкостью при 100°C, равной 4 сСт, летучестью по Ноаку при 250°C, соответствующей уменьшению массы на менее 19%, и летучестью по Ноаку при 200°C, соответствующей уменьшению массы на менее 4%, индексом вязкости, равным более 125, температурой потери текучести, равной ниже -35°C, и вязкостью при имитации холодного запуска при -35°C, равной менее 1500 сП, либо

b. обладающая кинематической вязкостью при 100°C, равной 3,4 сСт, летучестью по Ноаку при 200°C, соответствующей уменьшению массы на 4%, температурой потери текучести, равной -50°C, и вязкостью по Брукфилду при -40°C, равной менее 1750 сП, либо

c. обладающая кинематической вязкостью при 100°C, равной 4 сСт, летучестью по Ноаку при 250°C, соответствующей уменьшению массы на 13,9%, температурой потери текучести, равной -59°C, и вязкостью при имитации холодного запуска при -35°C, равной менее 1700 сП.

9. Готовое полностью или частично синтетическое смазочное масло, содержащее гидрированную жидкость, обладающую кинематической вязкостью при 100°C, равной от 2,5 до 4,6 сСт, при этом гидрированной жидкостью является содержащая поли-альфа-олефин жидкость, получаемая способом по любому из пп. 1-7.

10. Готовое смазочное масло по п. 9, содержащее смесь:

a. от 1 до 97% мас. указанной гидрированной жидкости, обладающей кинематической вязкостью при 100°C, равной от 2,5 до 4,6 сСт; и

b. от 0 до 60% мас. жидкостей, выбранных из группы, состоящей из синтетических сложных эфиров, синтетических углеводородных жидкостей, минеральных масел, природных сложных эфиров или углеводородных масел, полученных из натурального сырья и сырья, полученного из нефти, и их комбинаций; и

c. от 0,1 до 30% мас. присадок, выбранных из группы, состоящей из диспергирующих средств, антиоксидантов, противоизносных присадок, противопенных присадок, ингибиторов коррозии, моющих присадок, присадок, обеспечивающих набухание уплотнений, средств, улучшающих индекс вязкости, и их комбинаций.

11. Готовое смазочное масло по п. 9, содержащее смесь:

a. от 1 до 97% мас. указанной гидрированной жидкости, обладающей кинематической вязкостью при 100°C, равной от 2,5 до 4,6 сСт; и

b. от 0 до 60% мас. компонента, выбранного из группы, состоящей из природных или синтетических сложных эфиров, природных или синтетических углеводородных жидкостей, или углеводородных масел, полученных из натурального сырья и сырья, полученного из нефти, и их комбинаций; и

c. от 0,1 до 70% мас. присадок, выбранных из группы, состоящей из диспергирующих средств, антиоксидантов, противоизносных присадок, противопенных присадок, ингибиторов коррозии, моющих присадок, присадок, обеспечивающих набухание уплотнений, средств, улучшающих индекс вязкости, и их комбинаций.

12. Готовое смазочное масло по п. 9, содержащее смесь:

a. от 1 до 98% мас. указанной гидрированной жидкости, обладающей кинематической вязкостью при 100°C, равной от 2,5 до 4,6 сСт; и

b. от 0 до 60% мас. компонента, выбранного из группы, состоящей из природных или синтетических сложных эфиров, природных или синтетических углеводородных жидкостей, или углеводородных масел, полученных из натурального сырья и сырья, полученного из нефти, и их комбинаций; и

c. от 0,1 до 70% мас. присадок, выбранных из группы, состоящей из диспергирующих средств, антиоксидантов, противоизносных присадок, противопенных присадок, ингибиторов коррозии, моющих присадок, присадок, обеспечивающих набухание уплотнений, средств, улучшающих индекс вязкости, и их комбинаций.