СМАЗЫВАЮЩАЯ КОМПОЗИЦИЯ
LUBRICATING COMPOSITION

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к смазывающей композиции, предназначенной для использования в картере двигателя внутреннего сгорания, который заправляют биодизельным топливом.
Уровень техники
Правительственные постановления и потребности рынка продолжают подчеркивать важность экономии ископаемых топлив в транспортной отрасли. Поэтому растет потребность в транспортных средствах, которые заправляют топливом из возобновляемых источников или источников, произведенных из биоматериалов.
Известно включение жирнокислотных алкиловых сложных эфиров (ЖАСЭ), в частности, жирнокислотных метиловых сложных эфиров (ЖМСЭ), в композиции дизельных топлив. Сложный эфир ЖМСЭ получают химическим способом, называемым переэтерификацией с метанолом в присутствии катализатора с образованием метиловых сложных эфиров. Сложный эфир ЖМСЭ может быть получен из исходного сырья, произведенного из различных масел, таких как соевое, рапсовое, подсолнечное, кокосовое и отработанное растительное масла. Жирные эфиры ЖАСЭ могут быть добавлены по различным причинам, в том числе для уменьшения неблагоприятного воздействия на окружающую среду, оказываемого способом получения и потребления топлива, или для улучшения смазывающей способности.
Однако, как было установлено, смазочные композиции, использующиеся для смазывания двигателя внутреннего сгорания, зачастую могут стать разжиженными композицией биотоплива, которое используют для заправки двигателя топливом. В частности, как было установлено, разжижение смазывающей композиции сложным эфиром ЖАСЭ, таким как сложный эфир ЖМСЭ, может приводить к появлению нежелательной потери вязкости смазывающей композиции, которая не будет удовлетворять требованиям к определенной марке вязкости и/или не будет обеспечивать защиту двигателя при использовании смазки.
Публикация US 2010/0190671 относится к использованию гребнеобразных полимеров для уменьшения потребления топлива. В частности, гребнеобразный полимер, описанный в данном документе, содержит в основной цепи, по меньшей мере, одно повторяющееся звено, которое получают из, по меньшей мере, одного макромономера на полиолефиновой основе, и, по меньшей мере, одного повторяющегося звена, которое получают из, по меньшей мере, одного низкомолекулярного мономера, выбираемого из группы, состоящей стирольных мономеров, содержащих от 8 до 17 атомов углерода, алкил(мет)акрилатов, содержащих от 1 до 10 атомов углерода в спиртовой группе, виниловых сложных эфиров, содержащих от 1 до 11 атомов углерода в ацильной группе, виниловых простых эфиров, содержащих от 1 до 10 атомов углерода в спиртовой группе, (ди)алкилфумаратов, содержащих от 1 до 10 атомов углерода в спиртовой группе, (ди)алкилмалеинатов, содержащих от 1 до 10 атомов углерода в спиртовой группе, и их смесей, где молярная степень разветвления находится в диапазоне от 0,1 до 10 мол. %, и гребнеобразный полимер содержит совокупность из, по меньшей мере, 80 масс. %, в расчете на совокупную массу повторяющихся звеньев гребнеобразного полимера, по меньшей мере, одного повторяющегося звена, которое получают из, по меньшей мере, одного макромономера на полиолефиновой основе, и, по меньшей мере, одного повторяющегося звена, которое получают из, по меньшей мере, одного низкомолекулярного мономера. Однако в публикации US 2010/0190671 отсутствует какое-либо описание использования таких гребнеобразных полимеров для получения преимуществ в отношении уменьшения потери вязкости смазочных композиций, которые были разжижены сложными эфирами ЖАСЭ, такими как сложные эфиры ЖМСЭ.
Сущность изобретения
В соответствии с настоящим изобретением предлагается использование гребнеобразного полимера для уменьшения потери вязкости при 100°C смазывающей композицией для картера двигателя внутреннего сгорания, который заправляют топливом в виде композиции топлива, которая содержит жирнокислотный алкиловый сложный эфир.
Подробное описание изобретения
Как это упоминалось выше, известно то, что композиция дизельного топлива, использующаяся для заправки топливом двигателя с самовоспламенением от сжатия, может включать в качестве компонента топлива жирнокислотный алкиловый сложный эфир (ЖАСЭ), такой как жирнокислотный метиловый сложный эфир (ЖМСЭ). Однако, к сожалению, сложный эфир ЖМСЭ является намного менее летучим в сопоставлении с обычным дизельным топливом, так что он демонстрирует намного более высокую тенденцию к накапливанию в смазке в сопоставлении с дизельным топливом, произведенным из ископаемых источников. Следовательно, более высокие уровни содержания сложного эфира ЖМСЭ в дизельном топливе могут привести к получению более высокого уровня разжижения смазки топливом, что, в свою очередь, может приводить к появлению нежелательной потери вязкости смазки.
В соответствии с использованием в настоящем документе термин «уменьшение потери вязкости» обозначает уменьшение потери вязкости, которое происходит при разжижении смазывающей композиции жирнокислотным алкиловым сложным эфиром (ЖАСЭ), таким как сложный эфир ЖМСЭ. В одном предпочтительном варианте осуществления уменьшение потери вязкости составляет, по меньшей мере, 2% уменьшения потери вязкости, более предпочтительно, по меньшей мере, 5% уменьшения потери вязкости, еще более предпочтительно, по меньшей мере, 10% уменьшения потери вязкости.
В одном предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения вязкостью смазывающей композиции является кинематическая вязкость при 100°C согласно измерению в соответствии с документом ASTM D445.
Сложный эфир ЖАСЭ обычно будут добавлять к композиции топлива в виде смеси (то есть, физической смеси), до введения композиции в двигатель внутреннего сгорания или другую систему, которые должны функционировать при использовании композиции. В композицию также могут быть включены и другие топливные компоненты и/или топливные присадки либо до, либо после добавления сложного эфира ЖАСЭ и либо до, либо во время использования композиции в системе сгорания топлива.
Количество добавленного сложного эфира ЖАСЭ будет зависеть от природы базового топлива и рассматриваемого сложного эфира ЖАСЭ и целевого цетанового числа. В общем случае объемная доля v сложного эфира ЖАСЭ в получающейся в результате смеси базовое топливо/сложный эфир ЖАСЭ будет меньше, чем объемная доля v', которая потребовалась бы в случае применения линейных правил смешения, где v' будет определяться уравнением:
X=A+v'(B-A)
Объемные доли v и v' в каждом случае должны иметь значение в диапазоне от 0 до 1. При осуществлении способа настоящего изобретения фактическая объемная доля сложного эфира ЖАСЭ v предпочтительно является, по меньшей мере, на 0,02 меньше, чем «линейная» объемная доля v', более предпочтительно, по меньшей мере, на 0,05 или 0,08 или 0,1 меньше, наиболее предпочтительно, по меньшей мере, на 0,2, 0,3 или 0,5 меньше, а в некоторых случаях на вплоть до 0,6 или 0,8 меньше, чем v'. В абсолютном выражении фактическая объемная доля v предпочтительно составляет 0,25 и менее, более предпочтительно 0,2 и менее, еще более предпочтительно 0,15 или 0,1 или 0,07 и менее. Она может, например, находиться в диапазоне от 0,01 до 0,25, предпочтительно от 0,05 до 0,25, более предпочтительно от 0,05 или 0,1 до 0,2.
Концентрация сложного эфира ЖАСЭ в совокупной композиции топлива (или, по меньшей мере, в смеси базовое топливо/сложный эфир ЖАСЭ) предпочтительно составляет 25% об./об. и менее, более предпочтительно 20% об./об. и менее, еще более предпочтительно 15 или 10 или 7% об./об. и менее. Как минимум она может составлять 0,05% об./об. и более, предпочтительно 1% об./об. и более, более предпочтительно 2% или 5% об./об. и более, наиболее предпочтительно 7 или 10% об./об. и более.
1
5
Жирнокислотные алкиловые сложные эфиры, из которых наиболее часто использующимися в настоящем контексте являются метиловые сложные эфиры, уже известны в качестве возобновляемых дизельных топлив (так называемых «биодизельных» топлив). Они включают молекулы длинноцепочечных карбоновых кислот (в общем случае длиной от 10 до 22 атомов углерода), каждая из которых имеет спиртовую молекулу, присоединенную к одному концу. Производные органических масел, таких как растительные масла (в том числе переработанные органические масла) и животные жиры, могут быть подвергнуты переэтерификации со спиртом (обычно C-C спирт) с образованием соответствующих жирных сложных эфиров, обычно моноалкилированных. Данный способ, который в подходящем случае является либо кислотно-, либо основно-катализируемым, таким как при использовании основания КОН, превращает триглицериды, содержащиеся в маслах, в жирнокислотные сложные эфиры и свободный глицерин в результате отделения жирнокислотных компонентов от их глицериновой основной цепи.
2
16
18
18
22
В настоящем изобретении сложный эфир ЖАСЭ может представлять собой любые алкилированные жирную кислоту или смесь из жирных кислот. Его жирнокислотные компоненты (компонент) предпочтительно производят из биологического источника, более предпочтительно растительного источника. Они могут быть насыщенными или ненасыщенными; в последнем случае они могут содержать одну или несколько двойных связей. Они могут быть разветвленными или неразветвленными. В подходящем случае они будут содержать от 10 до 30, в более подходящем случае от 10 до 22 или от 12 до 22, атомов углерода в дополнение к кислотной группе (группам) -COH. Сложный эфир ЖАСЭ обычно будет включать смесь из различных жирнокислотных сложных эфиров, имеющих различные длины цепей, в зависимости от своего источника. Например, обычно доступное рапсовое масло включает смеси из пальмитиновой кислоты (C), стеариновой кислоты (C), олеиновой, линолевой и линоленовой кислот (C, при наличии, соответственно, одной, двух и трех ненасыщенных связей углерод-углерод) и иногда также эруковой кислоты (C) - в их числе основную долю составляют олеиновая и линолевая кислоты. Соевое масло включает смесь из пальмитиновой, стеариновой, олеиновой, линолевой и линоленовой кислот. Пальмовое масло обычно включает смесь из пальмитиновой, стеариновой и линолевой кислот.
Сложный эфир ЖАСЭ, использующийся в настоящем изобретении, предпочтительно производят из природного жирного масла, например, растительного масла, такого как рапсовое масло, соевое масло, кокосовое масло, подсолнечное масло, пальмовое масло, арахисовое масло, льняное масло, рыжиковое масло, сафлоровое масло, масло бабассу, талловое масло или масло из рисовых отрубей. В частности, он может представлять собой алкиловый сложный эфир (в подходящем случае метиловый сложный эфир) рапсового, соевого, кокосового или пальмового масла.
1
5
Сложным эфиром ЖАСЭ предпочтительно является C-C алкиловый сложный эфир, более предпочтительно метиловый, этиловый или пропиловый (в подходящем случае изопропиловый) сложный эфир, еще более предпочтительно метиловый или этиловый сложный эфир, а, в частности, метиловый сложный эфир.
6
8
10
16
18
Он, например, может быть выбран из группы, состоящей из рапсового метилового сложного эфира (РМСЭ, также известного под наименованием метилового сложного эфира рапсового масла или метилового сложного эфира сурепного масла), соевого метилового сложного эфира (СМСЭ, также известного под наименованием метилового сложного эфира соевого масла), пальмового метилового сложного эфира (ПМСЭ), кокосового метилового сложного эфира (КМСЭ) (в частности, нерафинированного сложного эфира КМСЭ; рафинированный продукт базируется на сыром продукте, но при удалении некоторых из компонентов, содержащих высшие и низшие алкильные цепи (обычно C, C, C, C и C)) и их смесей. В общем случае он может быть либо природным, либо синтетическим, рафинированным или нерафинированным («сырым»).
3
3
2
Сложный эфир ЖАСЭ в подходящем случае соответствует техническим характеристикам, относящимся к остальной части композиции топлива и/или базового масла, к которым его добавляют, при учете предполагаемого варианта использования, для которого композиция должна быть предназначена, (например, в каком географическом районе и в какое время года она будет использована). В частности, сложный эфир ЖАСЭ предпочтительно характеризуется температурой вспышки (IP 34), большей, чем 101°C; кинематической вязкостью при 40°C (IP 71) в диапазоне от 1,9 до 6,0 сантистокса, предпочтительно от 3,5 до 5,0 сантистокса; плотностью от 845 до 910 кг/м, предпочтительно от 860 до 900 кг/м, при 15°C (IP 365, EN ISO 12185 или EN ISO 3675); уровнем содержания воды (IP 386), меньшим, чем 500 ч./млн.; значением Т95 (температуры, при которой испаряются 95% топлива согласно измерению в соответствии с документом IP 123), меньшим, чем 360°C; кислотным числом (IP 139), меньшим, чем 0,8 мг КОН/г, предпочтительно меньшим, чем 0,5 мг КОН/г; и йодным числом (IP 84), меньшим, чем 125, предпочтительно меньшим, чем 120 или меньшим, чем 115, граммов иода (I) при расчете на 100 г топлива. Он предпочтительно также содержит (например, в соответствии с методом ЯМР) менее, чем 0,2% масс./масс. свободного метанола, менее, чем 0,02% масс./масс. свободного глицерина и более, чем 96,5% масс./масс. сложных эфиров. В общем случае предпочтительно чтобы сложный эфир ЖАСЭ соответствовал документу European specification EN 14214 для жирнокислотных метиловых сложных эфиров, предназначенных для использования в качестве дизельных топлив.
Измеренное цетановое число для сложного эфира ЖАСЭ (ASTM D613) в подходящем случае составляет 55 и более, предпочтительно 58 или 60 или 65 или даже 70 и более.
В соответствии с настоящим изобретением к базовому топливу могут быть добавлены два и более сложных эфира ЖАСЭ, либо раздельно, либо в виде предварительно полученной смеси, до тех пор, пока их объединенное действие будет заключаться в увеличении цетанового числа для получающейся в результате композиции в целях достижения целевого числа X. В данном случае совокупная величина x' для двух и более сложных эфиров ЖАСЭ должна быть меньшей, чем соответствующая величина для той же самой комбинации из сложных эфиров ЖАСЭ, которую потребовалось бы добавлять к базовому топливу в целях достижения целевого цетанового числа X при применении линейных правил смешения для обоих или всех сложных эфиров ЖАСЭ.
Сложный эфир ЖАСЭ предпочтительно содержит (то есть либо присутствует или включает) сложные эфиры РМСЭ или СМСЭ.
Сложный эфир ЖАСЭ может быть добавлен к композиции топлива для достижения одной или нескольких дополнительных целей в дополнение к необходимости увеличить цетановое число, например, уменьшить выбросы парниковых газов в течение срока службы, улучшить смазывающую способность и/или уменьшить расходы.
Смазывающая композиция в настоящем документе обычно содержит базовое масло и одну или несколько присадок в дополнение к одному или нескольким гребнеобразным полимерам.
Какие-либо конкретные ограничения в отношении базового масла, использующегося в смазывающих композициях в настоящем документе, отсутствуют, и обычно могут быть использованы различные обычные минеральные масла, синтетические масла, а также сложные эфиры, произведенные из природных источников, такие как растительные масла.
Базовое масло, использующееся в настоящем изобретении, обычно может включать смеси из одного или нескольких минеральных масел и/или одного или нескольких синтетических масел; таким образом, термин «базовое масло» в настоящем документе может относиться к смеси, содержащей более, чем одно базовое масло.
Базовыми маслами, подходящими для использования в композиции смазывающего масла настоящего изобретения, являются минеральные базовые масла групп I-III (предпочтительно группы III), поли-альфа-олефины (ПАО) группы IV, базовые масла, произведенные при использовании способа Фишера-Тропша, групп II-III (предпочтительно группы III), базовые масла группы V и их смеси.
Под базовыми маслами «группы I», «группы II», «группы III» и «группы IV» и «группы V» в настоящем изобретении понимаются базовые масла смазывающих масел, соответствующие определениям Американского нефтяного института (API) для категорий I, II, III, IV и V. Данные категории API определяются в публикации API Publication 1509, 15th Edition, Appendix E, April 2002.
Минеральные масла включают жидкие нефтяные масла и подвергнутое обработке растворителем или обработке кислотой минеральное смазывающее масло, относящееся к парафиновому, нафтеновому или смешанному парафиново/нафтеновому типу, которое может быть дополнительно рафинировано при использовании способов гидроочистки и/или депарафинизации.
Одно предпочтительное базовое масло, предназначенное для использования в смазывающих композициях в настоящем документе, является базовым маслом, произведенным при использовании способа Фишера-Тропша. Базовые масла, произведенные при использовании способа Фишера-Тропша, на современном уровне техники известны. Под термином «произведенный при использовании способа Фишера-Тропша» понимается то, что базовое масло представляет собой продукт синтеза способа Фишера-Тропша или его производное. Базовое масло, произведенное при использовании способа Фишера-Тропша, также может быть названо базовым маслом СЖТ (синтетического жидкого топлива). Подходящими для использования базовыми маслами, произведенными при использовании способа Фишера-Тропша, которые обычно могут быть использованы в качестве базового масла в смазывающей композиции настоящего изобретения, являются те материалы, которые, например, описываются в публикациях EP 0776959, EP 0668342, WO 97/21788, WO 00/15736, WO 00/14188, WO 00/14187, WO 00/14183, WO 00/14179, WO 00/08115, WO 99/41332, EP 1029029, WO 01/18156 и WO 01/57166.
Обычно уровень содержания ароматических соединений в базовом масле, произведенном при использовании способа Фишера-Тропша, определенный в соответствии с документом ASTM D 4629, в подходящем случае будет меньше, чем 1 масс. %, предпочтительно меньшим, чем 0,5 масс. %, а более предпочтительно меньше, чем 0,1 масс. %. В подходящем случае базовое масло характеризуется совокупным уровнем содержания парафинов, составляющим, по меньшей мере, 80 масс. %, предпочтительно, по меньшей мере, 85, более предпочтительно, по меньшей мере, 90, еще более предпочтительно, по меньшей мере, 95, а наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 99, масс. %. В подходящем случае оно характеризуется уровнем содержания насыщенных соединений (согласно измерению в соответствии с документом IP-368), больше, чем 98 масс. %. Предпочтительно уровень содержания насыщенных соединений в базовом масле больше, чем 99 масс. %, более предпочтительно больше, чем 99,5 масс. %. Кроме того, оно предпочтительно характеризуется максимальным уровнем содержания н-парафинов 0,5 масс. %. Базовое масло предпочтительно также характеризуется уровнем содержания нафтеновых соединений в диапазоне от 0 до менее, чем 20 масс. %, более предпочтительно от 0,5 до 10 масс. %.
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
Обычно в случае их присутствия в смазывающих композициях в настоящем документе базовое масло или смесь из базовых масел, произведенные при использовании способа Фишера-Тропша, характеризуются кинематической вязкостью при 100°C (согласно измерению в соответствии с документом ASTM D 7042) в диапазоне от 1 до 30 мм/сек (сСт), предпочтительно от 1 до 25 мм/сек (сСт), а более предпочтительно от 2 мм/сек до 12 мм/сек. Предпочтительно базовое масло, произведенное при использовании способа Фишера-Тропша, характеризуется кинематической вязкостью при 100°C (согласно измерению в соответствии с документом ASTM D 7042), составляющей, по меньшей мере, 2,5 мм/сек, более предпочтительно, по меньшей мере, 3,0 мм/сек. В одном варианте осуществления настоящего изобретения базовое масло, произведенное при использовании способа Фишера-Тропша, характеризуется кинематической вязкостью при 100°C, составляющей, самое большее, 5,0 мм/сек, предпочтительно, самое большее, 4,5 мм/сек, более предпочтительно, самое большее, 4,2 мм/сек, (например, «GTL 4»). В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения базовое масло, произведенное при использовании способа Фишера-Тропша, характеризуется кинематической вязкостью при 100°C, составляющей, самое большее, 8,5 мм/сек, предпочтительно, самое большее, 8 мм/сек, (например, «GTL 8»).
2
2
Кроме того, базовое масло, произведенное при использовании способа Фишера-Тропша, в случае присутствия в смазывающей композиции в настоящем документе обычно будет характеризоваться кинематической вязкостью при 40°C (согласно измерению в соответствии с документом ASTM D 7042) в диапазоне от 10 до 100 мм/сек (сСт), предпочтительно от 15 до 50 мм/сек.
Кроме того, одно предпочтительное произведенное при использовании способа Фишера-Тропша базовое масло, предназначенное для использования в настоящем документе, характеризуется температурой потери текучести (согласно измерению в соответствии с документом ASTM D 5950), меньшей, чем - 30°C, более предпочтительно меньшей, чем - 40°C, а наиболее предпочтительно меньшей, чем - 45°C.
Температура вспышки (согласно измерению в соответствии с документом ASTM D92) базового масла, произведенного при использовании способа Фишера-Тропша, предпочтительно является большей, чем 120°C, более предпочтительно даже большей, чем 140°C.
Одно предпочтительное произведенное при использовании способа Фишера-Тропша базовое масло, предназначенное для использования в настоящем документе, характеризуется индексом вязкости (в соответствии с документом ASTM D 2270) в диапазоне от 100 до 200. Предпочтительно базовое масло, произведенное при использовании способа Фишера-Тропша, характеризуется индексом вязкости, составляющим, по меньшей мере, 125, предпочтительно 130. Кроме того, предпочитается, чтобы индекс вязкости составлял бы менее, чем 180, предпочтительно менее, чем 150.
В случае включения в базовое масло, произведенное при использовании способа Фишера-Тропша, смеси из двух и более базовых масел, произведенных при использовании способа Фишера-Тропша, вышеупомянутые значения будут относиться к смеси из двух и более базовых масел, произведенных при использовании способа Фишера-Тропша.
Композиция смазывающего масла в настоящем документе предпочтительно содержит 80 масс. % и более базового масла, произведенного при использовании способа Фишера-Тропша.
Синтетические масла включают углеводородные масла, такие как олефиновые олигомеры (в том числе поли-альфа-олефиновые базовые масла; ПАО), сложные эфиры двухосновных кислот, полиольные сложные эфиры, полиалкиленгликоли (ПАГ), алкилнафталины и депарафинизированные воскообразные изомеризаты. Обычно могут быть использованы синтетические углеводородные базовые масла, продаваемые в компании Shell Group под обозначением «Shell XHVI» (торговая марка).
2
32
6
16
Поли-альфа-олефиновые базовые масла (ПАО) и их изготовление хорошо известны на современном уровне техники. Предпочтительные поли-альфа-олефиновые базовые масла, которые могут быть использованы в смазывающих композициях, могут быть произведены из линейных C-C, предпочтительно C-C, альфа-олефинов. Исходное сырье, в особенности предпочтительное для упомянутых поли-альфа-олефинов, представляет собой 1-октен, 1-децен, 1-додецен и 1-тетрадецен.
С учетом высокой стоимости изготовления базовых масел ПАО большое предпочтение в отношении использования базового масла отдается базовым маслам, произведенным при использовании способа Фишера-Тропша, в сопоставлении с базовыми маслами ПАО. Таким образом, предпочтительно базовое масло включает более, чем 50 масс. %, предпочтительно более, чем 60 масс. %, более предпочтительно более, чем 70 масс. %, еще более предпочтительно более, чем 80 масс. %, наиболее предпочтительно более, чем 90 масс. %, базового масла, произведенного при использовании способа Фишера-Тропша. В одном в особенности предпочтительном варианте осуществления не более, чем 5 масс. %, предпочтительно не более, чем 2 масс. %, базового масла представляют собой базовое масло, не произведенное при использовании способа Фишера-Тропша. Еще более предпочтительно чтобы 100 масс. % базового масла базировались бы на одном или нескольких базовых маслах, произведенных при использовании способа Фишера-Тропша.
Совокупное количество базового масла, включенного в смазывающую композицию настоящего изобретения, предпочтительно находится в диапазоне от 60 до 99 масс. %, более предпочтительно в диапазоне от 65 до 90 масс. %, а наиболее предпочтительно в диапазоне от 70 до 85 масс. %, по отношению к совокупной массе смазывающей композиции.
Обычно базовое масло (или смесь из базовых масел) согласно использованию в соответствии с настоящим изобретением характеризуется кинематической вязкостью при 100°C (в соответствии с документом ASTM D445), большей, чем 2,5 сСт и доходящей вплоть до 8 сСт. В соответствии с одним предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения базовое масло характеризуется кинематической вязкостью при 100°C (в соответствии с документом ASTM D445) в диапазоне от 3,5 до 8,5 сСт. В случае включения в базовое масло смеси из двух и более базовых масел предпочтительным будет демонстрация смесью кинематической вязкости при 100°C в диапазоне от 3,5 до 7,5 сСт.
Смазывающая композиция в настоящем документе предпочтительно характеризуется летучестью в испытании от компании Noack (в соответствии с документом ASTM D 5800), меньшей, чем 15 масс. %. Обычно летучесть в испытании от компании Noack (в соответствии с документом ASTM D 5800) для композиции находится в диапазоне от 1 до 15 масс. %, предпочтительно составляет менее, чем 14,6 масс. %, а более предпочтительно менее, чем 14,0 масс. %.
Смазывающая композиция в настоящем документе содержит один или несколько гребнеобразных полимеров, предпочтительно при количестве твердого полимера в диапазоне от 0,1 масс. % до 10 масс. %, более предпочтительно от 0,25 масс. % до 7 масс. %, а еще более предпочтительно от 0,5 масс. % до 4 масс. % и в особенности от 0,5 масс. % до 2 масс. %, при расчете на массу совокупной смазывающей композиции.
Гребнеобразный полимер в настоящем документе используют предпочтительно в качестве улучшителя индекса вязкости.
Предпочтительно для использования в настоящем документе гребнеобразный полимер содержит в основной цепи, по меньшей мере, одно повторяющееся звено, которое получают из, по меньшей мере, одного макромономера на полиолефиновой основе, и, по меньшей мере, одно повторяющееся звено, которое получают из, по меньшей мере, одного низкомолекулярного мономера, выбираемого из группы, состоящей из стирольных мономеров, содержащих от 8 до 17 атомов углерода, алкил(мет)акрилатов, содержащих от 1 до 10 атомов углерода в спиртовой группе, виниловых сложных эфиров, содержащих от 1 до 11 атомов углерода в ацильной группе, виниловых простых эфиров, содержащих от 1 до 10 атомов углерода в спиртовой группе, (ди)алкилфумаратов, содержащих от 1 до 10 атомов углерода в спиртовой группе, (ди)алкилмалеинатов, содержащих от 1 до 10 атомов углерода в спиртовой группе, и их смесей, где молярная степень разветвления находится в диапазоне от 0,1 до 10 мол. %, и гребнеобразный полимер содержит совокупность из, по меньшей мере, 80 масс. %, в расчете на совокупную массу повторяющихся звеньев гребнеобразного полимера (или в еще одном аспекте при расчете на совокупную массу гребнеобразного полимера), по меньшей мере, одного повторяющегося звена, которое получают из, по меньшей мере, одного макромономера на полиолефиновой основе, и, по меньшей мере, одного повторяющегося звена, которое получают из, по меньшей мере, одного низкомолекулярного мономера.
Предпочтительно гребнеобразный полимер, использующийся в настоящем документе, содержит от 8% до 30 масс. % повторяющихся звеньев, которые производят из макромономеров на полиолефиновой основе, и молярная степень разветвления гребнеобразного полимера находится в диапазоне от 0,3% до 1,1%.
Термин «гребнеобразный полимер» в соответствии с использованием в настоящем документе обозначает, что с полимерной основной цепью, зачастую также известной под наименованием основной цепи, связывают относительно длинные боковые цепи. Гребнеобразные полимеры, использующиеся в настоящем изобретении, содержат, по меньшей мере, одно повторяющееся звено, которое производят из макромономеров на полиолефиновой основе. Термин «основная цепь» в соответствии с использованием в настоящем документе необязательно обозначает то, что длина основной цепи больше, чем длина боковых цепей. Вместо этого данный термин относится к составу данной цепи. В то время как боковая цепь содержит очень высокие доли олефиновых повторяющихся звеньев, в особенности звеньев, которые производят из алкенов или алкадиенов, например, этилена, пропилена, н-бутена, изобутена, бутадиена, изопрена, основная цепь содержит относительно большие доли полярных ненасыщенных мономеров, которые подробно описывались выше.
Термин «повторяющееся звено» известен для специалистов в соответствующей области техники. Настоящие гребнеобразные полимеры могут быть получены при использовании способа, который включает свободно-радикальную полимеризацию макромономеров и низкомолекулярных мономеров, где двойные связи раскрываются с образованием ковалентных связей. В соответствии с этим, повторяющееся звено образуется из использующихся мономеров. Однако, гребнеобразные полимеры также могут быть получены и при использовании полимераналогичных реакций и прививочной сополимеризации. В данном случае подвергаемым конверсии повторяющимся звеном основной цепи считается повторяющееся звено, которое производят из макромономера на полиолефиновой основе.
Дополнительные подробности в отношении способов получения гребнеобразных полимеров, предназначенных для использования в настоящем документе, могут быть найдены в публикациях US 2010/0190671 и US 2008/0194443, которые посредством ссылки включаются в настоящий документ.
Гребнеобразные полимеры, использующиеся в настоящем изобретении, содержат повторяющиеся звенья, которые производят из макромономеров на полиолефиновой основе. Данные повторяющиеся звенья содержат, по меньшей мере, одну группу, которую производят из полиолефинов. Примеры подходящих для использования полиолефинов включают C2-C10 алкены, такие как этилен, пропилен, н-бутен, изобутен, норборнен, и/или C4-C10 алкадиены, такие как бутадиен, изопрен, норборнадиен и тому подобное.
Повторяющиеся звенья, произведенные из макромономеров на полиолефиновой основе, предпочтительно содержат, по меньшей мере, 70 масс. %, а более предпочтительно, по меньшей мере, 80 масс. % и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 90 масс. %, групп, которые производят из алкена и/или алкадиенов, при расчете на массу повторяющихся звеньев, произведенных из макромономеров на полиолефиновой основе.
Полимерные группы также могут присутствовать в гидрированной форме. В дополнение к группам, которые производят из алкенов и/или алкадиенов, повторяющиеся звенья, произведенные из макромономеров на полиолефиновой основе, могут содержать дополнительные группы. Они включают небольшие доли сополимеризуемых мономеров, в том числе, помимо прочего, алкил(мет)акрилатов, стирольных мономеров, фумаратов, малеинатов, виниловых сложных эфиров и/или виниловых простых эфиров. Доля данных групп на основе сополимеризуемых мономеров предпочтительно составляет, самое большее, 30 масс. %, более предпочтительно, самое большее, 15 масс. %, при расчете на массу повторяющихся звеньев, произведенных из макромономеров на полиолефиновой основе. Повторяющиеся звенья, произведенные макромономеров на полиолефиновой основе, могут содержать начальные группы и/или конечные группы, которые используются для функционализации или обуславливаются получением повторяющихся звеньев, произведенных из макромономеров на полиолефиновой основе. Доля данных начальных групп и/или конечных групп предпочтительно составляет, самое большее, 30 масс. %, более предпочтительно, самое большее, 15 масс. %, при расчете на массу повторяющихся звеньев, произведенных из макромономеров на полиолефиновой основе.
Среднечисленная масса повторяющихся звеньев, которые производят из макромономеров на полиолефиновой основе, предпочтительно находится в диапазоне от 500 до 50000 г/моль, более предпочтительно от 700 до 10000 г/моль, еще более предпочтительно от 1500 до 4900 г/моль, а наиболее предпочтительно от 2000 до 3000 г/моль.
Температура плавления повторяющихся звеньев, произведенных из макромономеров на полиолефиновой основе, предпочтительно является меньшей или равной - 10°C, более предпочтительно меньшей или равной - 20°C, еще более предпочтительно меньшей или равной - 40°C, согласно измерению при использовании метода ДСК. Наиболее предпочтительно для повторяющихся звеньев, произведенных из макромономеров на полиолефиновой основе, какая-либо температура плавления, определенная при использовании метода ДСК, измерена быть не может.
В дополнение к повторяющимся звеньям, которые производят из макромономеров на полиолефиновой основе, гребнеобразные полимеры, использующиеся в настоящем изобретении, содержат повторяющиеся звенья, которые производят из низкомолекулярных мономеров, выбираемых из группы, состоящей из стирольных мономеров, содержащих от 8 до 17 атомов углерода, алкил(мет)акрилатов, содержащих от 1 до 10 атомов углерода в спиртовой группе, виниловых сложных эфиров, содержащих от 1 до 11 атомов углерода в ацильной группе, виниловых простых эфиров, содержащих от 1 до 10 атомов углерода в спиртовой группе, ди(алкил)фумаратов, содержащих от 1 до 10 атомов углерода в спиртовой группе, (ди)алкилмалеинатов, содержащих от 1 до 10 атомов углерода в спиртовой группе, и смесей данных мономеров.
Молекулярная масса низкомолекулярных повторяющихся звеньев или низкомолекулярных мономеров предпочтительно составляет, самое большее, 400 г/моль, более предпочтительно, самое большее, 200 г/моль, а наиболее предпочтительно, самое большее, 150 г/моль.
Примерами стирольных мономеров, содержащих от 8 до 17 атомов углерода, являются стирол, замещенные стиролы, содержащие алкильный заместитель в боковой цепи, например, альфа-метилстирол и альфа-этилстирол, замещенные стиролы, содержащие алкильный заместитель в кольце, такие как винилтолуол, п-метилстирол, галогенированные стиролы, например, монохлорстиролы, дихлорстиролы, трибромстиролы и тетрабромстиролы.
Термин «(мет)акрилаты» охватывает акрилаты и метакрилаты, а также смеси из акрилатов и метакрилатов. Алкил(мет)акрилаты, содержащие от 1 до 10 атомов углерода в спиртовой группе, включают (мет)акрилаты, которые производят из насыщенных спиртов, таких как метил(мет)акрилат, этил(мет)акрилат, н-пропил(мет)акрилат, изопропил(мет)акрилат, н-бутил(мет)акрилат, трет-бутил(мет)акрилат, пентил(мет)акрилат, гексил(мет)акрилат, 2-этилгексил(мет)акрилат, гептил(мет)акрилат, 2-трет-бутилгептил(мет)акрилат, октил(мет)акрилат, 3-изопропилгептил(мет)акрилат, нонил(мет)акрилат, децил(мет)акрилат; (мет)акрилаты, которые производят из ненасыщенных спиртов, например, 2-пропинил(мет)акрилат, аллил(мет)акрилат, винил(мет)акрилат, олеил(мет)акрилат; циклоалкил(мет)акрилаты, такие как циклопентил(мет)акрилат и 3-винилциклогексил(мет)акрилат.
Предпочтительные алкил(мет)акрилаты содержат от 1 до 8, более предпочтительно от 1 до 4, атома углерода в спиртовой группе. Спиртовая группа в данном случае может быть линейной или разветвленной.
Примеры виниловых сложных эфиров, содержащих от 1 до 11 атомов углерода в ацильной группе, включают винилформиат, винилацетат, винилпропионат, винилбутират. Предпочтительные виниловые сложные эфиры содержат от 2 до 9, более предпочтительно от 2 до 5, атомов углерода в ацильной группе. Ацильная группа может быть линейной или разветвленной.
Примеры виниловых простых эфиров, содержащих от 1 до 10 атомов углерода в спиртовой группе, включают простой винилметиловый эфир, простой винилэтиловый эфир, простой винилпропиловый эфир, простой винилбутиловый эфир. Предпочтительные виниловые простые эфиры содержат от 1 до 8, более предпочтительно от 1 до 4, атомов углерода в спиртовой группе. Спиртовая группа может быть линейной или разветвленной.
Термин «сложный (ди)эфир» в соответствии с использованием в настоящем документе обозначает то, что могут быть использованы сложные моноэфиры, сложные диэфиры и смеси из сложных эфиров, в особенности фумаровой кислоты и/или малеиновой кислоты. (Ди)алкилфумараты, содержащие от 1 до 10 атомов углерода в спиртовой группе, включают монометилфумарат, диметилфумарат, моноэтилфумарат, диэтилфумарат, метилэтилфумарат, монобутилфумарат, дибутилфумарат, дипентилфумарат и дигексилфумарат. Предпочтительные (ди)алкилфумараты содержат от 1 до 8, более предпочтительно от 1 до 4, атомов углерода в спиртовой группе. Спиртовая группа может быть линейной или разветвленной.
(Ди)алкилмалеинаты, содержащие от 1 до 10 атомов углерода в спиртовой группе, включают монометилмалеинат, диметилмалеинат, моноэтилмалеинат, диэтилмалеинат, метилэтилмалеинат, монобутилмалеинат, дибутилмалеинат. Предпочтительные (ди)алкилмалеинаты содержат от 1 до 8, более предпочтительно от 1 до 4, атомов углерода в спиртовой группе. Спиртовая группа в настоящем документе может быть линейной или разветвленной.
В дополнение к повторяющимся звеньям, подробно описанным выше, гребнеобразные полимеры, использующиеся в настоящем документе, могут содержать дополнительные повторяющиеся звенья, которые производят из дополнительных сомономеров, при этом их доля составляет, самое большее, 20 масс. %, предпочтительно, самое большее, 10 масс. %, а более предпочтительно, самое большее, 5 масс. %, при расчете на массу повторяющихся звеньев.
Они также включают повторяющиеся звенья, которые производят из алкил(мет)акрилатов, содержащих от 11 до 30 атомов углерода в спиртовой группе, в особенности ундецил(мет)акрилата, 5-метилундецил(мет)акрилата, додецил(мет)акрилата, 2-метилдодецил(мет)акрилата, тридецил(мет)акрилата, 5-метилтридецил(мет)акрилата, тетрадецил(мет)акрилата, пентадецил(мет)акрилата, гексадецил(мет)акрилата, 2-метилгексадецил(мет)акрилата, гептадецил(мет)акрилата, 5-изопропилгептадецил(мет)акрилата, 4-трет-бутилоктадецил(мет)акрилата, 5-этилоктадецил(мет)акрилата, 3-изопропилоктадецил(мет)акрилата, октадецил(мет)акрилата, нонадецил(мет)акрилата, эйкозил(мет)акрилата, цетилэйкозил(мет)акрилата, стеарилэйкозил(мет)акрилата, докозил(мет)акрилата и/или эйкозилтетратриаконтил(мет)акрилата.
Гребнеобразные полимеры, использующиеся в настоящем документе, предпочтительно характеризуются молярной степенью разветвления в диапазоне от 0,1 до 10 мол. %, более предпочтительно от 0,3 до 6 мол. %, еще более предпочтительно от 0,3 до 1,1 мол. %, в особенности от 0,4 до 1,0 мол. %, а наиболее предпочтительно от 0,4 до 0,6 мол. %. Подробности в отношении того, как рассчитывать молярную степень разветвления, могут быть найдены в публикациях US 2010/0190671 и US 2008/0194443, которые посредством ссылки включаются в настоящий документ.
Гребнеобразный полимер, использующийся в настоящем документе, предпочтительно содержит от 8 до 30 масс. %, более предпочтительно от 10 до 26 масс. %, повторяющихся звеньев, которые производят из макромономеров на полиолефиновой основе, при расчете на совокупную массу повторяющихся звеньев.
Предпочтительные гребнеобразные полимеры, предназначенные для использования в настоящем документе, включают те вещества, которые имеют среднемассовую молекулярную массу Mw в диапазоне от 500000 до 1000000 г/моль, более предпочтительно от 100000 до 500000 г/моль, а наиболее предпочтительно от 150000 до 450000 г/моль.
Среднечисленная молекулярная масса Мn может предпочтительно находиться в диапазоне от 20000 до 800000 г/моль, более предпочтительно от 40000 до 200000 г/моль, а наиболее предпочтительно от 50000 до 150000 г/моль.
Предпочтительно гребнеобразные полимеры, использующиеся в настоящем документе, характеризуются коэффициентом полидисперсности Mw/Mn в диапазоне от 1 до 5, более предпочтительно в диапазоне от 2,5 до 4,5. Среднечисленная и среднемассовая молекулярные массы могут быть определены при использовании известных методов, таких как газопроникающая хроматография (ГПХ).
В одном предпочтительном варианте осуществления в настоящем документе гребнеобразный полимер содержит повторяющиеся звенья, которые производят из н-бутилметакрилата и/или из н-бутилакрилата. Предпочтительно доля повторяющихся звеньев, которые производят из н-бутилметакрилата и/или из н-бутилакрилата, составляет, по меньшей мере, 50 масс. %, более предпочтительно, по меньшей мере, 60 масс. %, при расчете на совокупную массу повторяющихся звеньев.
В одном предпочтительном варианте осуществления в настоящем документе гребнеобразный полимер содержит повторяющиеся звенья, которые производят из стирола. Доля повторяющихся звеньев, которые производят из стирола, предпочтительно находится в диапазоне от 0,1 до 30 масс. %, более предпочтительно от 5 до 25 масс. %.
В одном предпочтительном варианте осуществления в настоящем документе гребнеобразные полимеры содержат повторяющиеся звенья, которые производят из алкил(мет)акрилата, содержащего 11-30 атомов углерода в алкильном радикале, предпочтительно в количестве в диапазоне от 0,1% до 15 масс. %, более предпочтительно в диапазоне от 1 до 10 масс. %.
В одном предпочтительном варианте осуществления в настоящем документе гребнеобразный полимер содержит повторяющиеся звенья, которые производят из стирола, и повторяющиеся звенья, которые производят из н-бутилметакрилата. Массовое соотношение между стирольными повторяющимися звеньями и н-бутилметакрилатными повторяющимися звеньями предпочтительно находится в диапазоне от 1:1 до 1:9, более предпочтительно от 1:2 до 1:8.
В еще одном предпочтительном варианте осуществления гребнеобразный полимер содержит повторяющиеся звенья, которые производят из метилметакрилата, и повторяющиеся звенья, которые производят н-бутилметакрилата, при массовом соотношении в диапазоне от 1:1 до 0:100, более предпочтительно от 3:7 до 0:100.
Один коммерчески доступный гребнеобразный полимер, подходящий для использования в настоящем документе, доступен в компании Evonik под торговым наименованием Viscoplex 3-201.
Смазывающая композиция в настоящем документе, кроме того, содержит одну или несколько присадок, таких как антиоксиданты, противоизносные присадки, диспергаторы, моющие присадки, сверхосновные моющие присадки, противозадирные присадки, модификаторы трения, присадки, улучшающие индекс вязкости, депрессорные присадки, пассиваторы металлов, ингибиторы коррозии, деэмульгаторы, противопенообразователи, присадки, обеспечивающие совместимость уплотнителя, и базовые масла для разжижения присадок и тому подобное.
Поскольку специалист в соответствующей области техники знаком с вышеупомянутыми и другими присадками, они не будут дополнительно подробно обсуждаться в настоящем документе. Конкретные примеры таких присадок описываются, например, в публикации Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, third edition, volume 14, pages 477-526.
Антиоксиданты, которые могут быть обычно использованы, включают фенилнафтиламины (такие как продукт «IRGANOX L-06», доступный в компании Ciba Specialty Chemicals) и дифениламины (такие как продукт «IRGANOX L-57», доступный в компании Ciba Specialty Chemicals), как это, например, описывается в публикациях WO 2007/045629 и EP 1058720 B1, фенольные антиоксиданты и тому подобное. Положения публикаций WO 2007/045629 и EP 1058720 B1 посредством ссылки включаются в настоящий документ.
Противоизносные присадки, которые обычно могут быть использованы, включают цинксодержащие соединения, такие как производные дитиофосфата цинка, выбираемые из диалкил-, диарил- и/или алкиларилдитиофосфатов цинка, молибденсодержащие соединения, борсодержащие соединения и беззольные противоизносные присадки, такие как замещенные или незамещенные тиофосфорные кислоты и их соли.
Примеры таких молибденсодержащих соединений обычно могут включать дитиокарбаматы молибдена, трехъядерные соединения молибдена, например, как это описывается в публикации WO 98/26030, сульфиды молибдена и дитиофосфат молибдена.
Борсодержащие соединения, которые обычно могут быть использованы, включают сложные эфиры борной кислоты, борированные жирные амины, борированные эпоксиды, бораты щелочных металлов (или смешанных щелочных металлов или щелочноземельных металлов) и борированные сверхосновные соли металлов.
Использующимся диспергатором предпочтительно является беззольный диспергатор. Подходящими для использования примерами беззольных диспергаторов являются полибутиленсукцинимидполиамины и диспергаторы, относящиеся к типу основания Манниха.
Использующейся моющей присадкой предпочтительно являются сверхосновная моющая присадка или смесь из моющих присадок, содержащая, например, моющие присадки, относящиеся к салицилатному, сульфонатному и/или фенолятному типам.
Примеры улучшителей индекса вязкости в дополнение к одному или нескольким гребнеобразным полимерам, которые обычно могут быть использованы в смазывающей композиции настоящего изобретения, включают стирол-бутадиеновые звездообразные сополимеры, стирол-изопреновые звездообразные сополимеры и полиметакрилатный сополимер и этилен-пропиленовые сополимеры (также известные под наименованием олефиновых сополимеров), относящиеся к кристаллическому и некристаллическому типам. В смазывающей композиции настоящего изобретения могут быть использованы присадки, улучшающие индекс вязкости диспергатора. Однако, предпочтительно композиция, соответствующая настоящему изобретению, содержит менее, чем 1,0 масс. %, предпочтительно менее, чем 0,5 масс. %, концентрата присадки, улучшающей индекс вязкости, (то есть, улучшителя индекса вязкости плюс «масляная основа» или «разжижитель») при расчете на совокупную массу композиции. Наиболее предпочтительно композиция свободна от концентрата присадки, улучшающей индекс вязкости. Термин «вязкостно-загущающая присадка» в соответствии с использованием ниже в настоящем документе (таким образом, как в таблице 2) обозначает то же самое, что и вышеупомянутый термин «концентрат присадки, улучшающей индекс вязкости».
Предпочтительно композиция содержит, по меньшей мере, 0,1 масс. % депрессорной присадки. В рамках одного примера в качестве эффективных депрессорных присадок обычно могут быть использованы алкилированные нафталиновые и фенольные полимеры, полиметакрилаты, сополимерные сложные эфиры малеинат/фумарат. Предпочтительно используют не более, чем 0,3 масс. % депрессорной присадки.
Кроме того, в смазывающей композиции в настоящем документе в качестве ингибиторов коррозии обычно могут быть использованы соединения, такие как алкенилянтарная кислота или ее сложноэфирные производные, соединения на бензотриазольной основе и соединения на тиодиазольной основе.
В смазывающей композиции в настоящем документе в качестве противопенообразователей обычно могут быть использованы соединения, такие как полисилоксаны, диметилполициклогексан и полиакрилаты.
Соединения, которые обычно могут быть использованы в смазывающей композиции в настоящем документе в качестве присадок, обеспечивающих фиксацию уплотнителя или совместимость уплотнителя, включают, например, коммерчески доступные ароматические сложные эфиры.
Смазывающие композиции в настоящем документе обычно могут быть получены в результате примешивания гребнеобразного полимера к базовому маслу (маслам) и одной или нескольким присадкам.
Вышеупомянутые присадки обычно присутствуют в количестве в диапазоне от 0,01 до 35,0 масс. % при расчете на совокупную массу смазывающей композиции, предпочтительно в количестве в диапазоне от 0,05 до 25,0 масс. %, более предпочтительно от 1,0 до 20,0 масс. %, при расчете на совокупную массу смазывающей композиции.
Предпочтительно композиция содержит, по меньшей мере, 8,0 масс. %, предпочтительно, по меньшей мере, 10,0 масс. %, более предпочтительно, по меньшей мере, 11,0 масс. %, комплекса присадок, включающего противоизносную присадку, металлсодержащую моющую присадку, беззольный диспергатор, антиоксидант, модификатор трения и противопенообразователь
Смазывающие композиции в настоящем документе могут представлять собой так называемые рецептуры «низкого уровня СЗФС» (СЗФС = сульфатная зольность, фосфор и сера), «среднего уровня СЗФС» или «обычного уровня СЗФС».
В случае моторных масел в виде моторного масла для легкового транспорта (ММЛТ) вышеупомянутые диапазоны означают:
- уровень содержания сульфатной зольности (в соответствии с документом ASTM D 874), соответственно, вплоть до 0,5 масс. %, вплоть до 0,8 масс. % и вплоть до 1,5 масс. %;
- уровень содержания фосфора (в соответствии с документом ASTM D 5185), соответственно, вплоть до 0,05 масс. %, вплоть до 0,08 масс. % и обычно вплоть до 0,1 масс. %; и
- уровень содержания серы (в соответствии с документом ASTM D 5185), соответственно, вплоть до 0,2 масс. %, вплоть до 0,3 масс. % и обычно вплоть до 0,5 масс. %.
В случае моторных масел для дизельного двигателя большой мощности вышеупомянутые диапазоны означают:
- уровень содержания сульфатной зольности (в соответствии с документом ASTM D 874), соответственно, вплоть до 1 масс. %, вплоть до 1 масс. % и вплоть до 2 масс. %;
- уровень содержания фосфора (в соответствии с документом ASTM D 5185), соответственно, вплоть до 0,08 масс. % (низкий уровень СЗФС) и вплоть до 0,12 масс. % (средний уровень СЗФС); и
- уровень содержания серы (в соответствии с документом ASTM D 5185), соответственно, вплоть до 0,3 масс. % (низкий уровень СЗФС) и вплоть до 0,4 масс. % (средний уровень СЗФС).
Настоящее изобретение описывается ниже при обращении к следующим далее примерам, которые не предполагают ограничения объема настоящего изобретения каким-либо образом.
Примеры
Композиции смазывающих масел
Составляли рецептуры различных моторных масел, предназначенных для использования в картерном двигателе.
В таблице 1 указываются свойства использованных базовых масел. В таблице 2 указываются состав и свойства полностью составленных рецептур моторных масел, которые подвергали испытаниям; количества компонентов представлены в масс. % при расчете на совокупную массу полностью составленных рецептур.
2
-1
«Базовое масло 1» являлось произведенным при использовании способа Фишера-Тропша базовым маслом («GTL 4»), характеризующимся кинематической вязкостью при 100°C (ASTM D445), составляющей приблизительно 4 сСт (ммсек). Данное базовое масло GTL 4 обычно может быть изготовлено при использовании способа, описанного, например, в публикации WO 02/070631, положения которой посредством ссылки включаются в настоящий документ.
2
-1
«Базовое масло 2» являлось произведенным при использовании способа Фишера-Тропша базовым маслом («GTL 8»), характеризующимся кинематической вязкостью при 100°C (ASTM D445), составляющей приблизительно 8 сСт (ммсек). Данное базовое масло GTL 8 обычно может быть изготовлено при использовании способа, описанного, например, в публикации WO 02/070631, положения которой посредством ссылки включаются в настоящий документ.
Все подвергнутые испытаниям рецептуры моторных масел содержали комбинацию из базового масла, гребнеобразного полимера (или другой вязкостно-загущающей присадки в случае сравнительных примеров) и комплекса присадок. Комплекс присадок представлял собой одно и то же во всех композициях, подвергнутых испытаниям.
Комплекс присадок содержал комбинацию из присадок, включающих антиоксиданты, противоизносную присадку на цинковой основе, беззольный диспергатор, смесь из сверхосновных моющих присадок и приблизительно 10 ч./млн. противопенообразователя.
Гребнеобразным полимером, использующимся в примерах 1, 2 и 3, являлся коммерчески доступный гребнеобразный полимер, доступный в компании Evonik под торговым наименованием «Viscoplex 3-201».
Вязкостно-загущающая присадка, использующаяся в сравнительных примерах 1, 4 и 7, представляла собой продукт Viscoplex 8-200, который представлял собой обычный полимер ПМА (полиметакрилат), коммерчески доступный в компании Evonik.
Вязкостно-загущающая присадка, использующаяся в сравнительных примерах 2, 5 и 8, представляла собой обычный олефиновый сополимер, доступный в компании Lubrizol под торговым наименованием Lubrizol 7067C.
Вязкостно-загущающая присадка, использующаяся в сравнительных примерах 3, 6 и 9, представляла собой функционализованный полимер ПМА (полиметакрилат), доступный в компании Evonik под торговым наименованием Viscoplex 6-054.
Композиции из примеров и сравнительных примеров получали в результате перемешивания базовых масел с другими компонентами при использовании обычных методик перемешивания смазки.
Кинематическую вязкость при 100°C для каждой из смазывающих композиций из примеров и сравнительных примеров измеряли в соответствии с документом ASTM D445. Результаты данных измерений продемонстрированы в таблицах 2, 4 и 6.
В целях демонстрации воздействия, которое каждая из вязкостно-загущающих присадок оказывает на вязкость продукта при разжижении смазывающей композиции сложным эфиром ЖМСЭ, каждую из композиций разжижали сложным эфиром ЖМСЭ (при соотношении компонентов в смеси в виде 80 масс. % смазывающей композиции : 20 масс. % сложного эфира ЖМСЭ), а после этого в соответствии с документом ASTM D445 измеряли кинематическую вязкость при 100°C для каждой из разжиженных смазывающих композиций. Результаты данных испытаний продемонстрированы в таблицах 3, 5 и 7.
Обсуждение
Как демонстрируют результаты в таблицах 3, 5 и 7, использование гребнеобразного полимера (Viscoplex 3-201) при дозировке 1 масс. %, 0,5 масс. % и 1,5 масс. % в смазывающей композиции приводит к уменьшению % потери кинематической вязкости при 100°C при разжижении смазывающей композиции сложным эфиром ЖМСЭ при дозировке 20 масс. %. Гребнеобразный полимер Viscoplex 3-201 уменьшает % потери кинематической вязкости при 100°C в большей степени, чем подвергнутые испытаниям другие (негребнеобразные) полимеры вязкостно-загущающих присадок, а именно, продукты Viscoplex 8-200, Lubrizol 7607C и Viscoplex 6-054.
В частности, пример 1 (содержащий 1 масс. % гребнеобразного полимера Viscoplex 3-201) продемонстрировал 27,2% потери кинематической вязкости при 100°C при разжижении сложным эфиром ЖМСЭ при дозировке 20 масс. %. В порядке сопоставления сравнительный пример 1 (содержащий 1 масс. % обычного полиметакрилатного полимера (Viscoplex 8-200)) продемонстрировал 32,4% потери кинематической вязкости при 100°C при разжижении сложным эфиром ЖМСЭ при дозировке 20 масс. %. Кроме того, сравнительный пример 2 (содержащий обычный олефиновый сополимер (Lubrizol 7067C)) продемонстрировал 31% потери кинематической вязкости при 100°C при разжижении сложным эфиром ЖМСЭ при дозировке 20 масс. %. Еще кроме того, сравнительный пример 3 (содержащий функционализованный полиметакрилатный полимер (Viscoplex 6-054)) продемонстрировал 32,3% потери кинематической вязкости при 100°C при разжижении сложным эфиром ЖМСЭ при дозировке 20 масс. %.
Кроме того, пример 2 (содержащий 0,5 масс. % гребнеобразного полимера Viscoplex 3-201) продемонстрировал 30,6% потери кинематической вязкости при 100°C при разжижении сложным эфиром ЖМСЭ при дозировке 20 масс. %. В порядке сопоставления сравнительный пример 4 (содержащий 0,5 масс. % обычного полиметакрилатного полимера (Viscoplex 8-200)) продемонстрировал 33,2% потери кинематической вязкости при 100°C при разжижении сложным эфиром ЖМСЭ при дозировке 20 масс. %. Кроме того, сравнительный пример 5 (содержащий обычный олефиновый сополимер (Lubrizol 7067С)) продемонстрировал 32,5% потери кинематической вязкости при 100°C при разжижении сложным эфиром ЖМСЭ при дозировке 20 масс. %. Еще кроме того, сравнительный пример 6 (содержащий функционализованный полиметакрилатный полимер (Viscoplex 6-054)) продемонстрировал 33,1% потери кинематической вязкости при 100°C при разжижении сложным эфиром ЖМСЭ при дозировке 20 масс. %.
Кроме того, пример 3 (содержащий 1,5 масс. % гребнеобразного полимера Viscoplex 3-201) продемонстрировал 22,8% потери кинематической вязкости при 100°C при разжижении сложным эфиром ЖМСЭ при дозировке 20 масс. %. В порядке сопоставления сравнительный пример 7 (содержащий 1,5 масс. % обычного полиметакрилатного полимера (Viscoplex 8-200)) продемонстрировал 31,8% потери кинематической вязкости при 100°C при разжижении сложным эфиром ЖМСЭ при дозировке 20 масс. %. Кроме того, сравнительный пример 8 (содержащий обычный олефиновый сополимер (Lubrizol 7067C)) продемонстрировал 33,1% потери кинематической вязкости при 100°C при разжижении сложным эфиром ЖМСЭ при дозировке 20 масс. %. Еще кроме того, сравнительный пример 9 (содержащий функционализованный полиметакрилатный полимер (Viscoplex 6-054)) продемонстрировал 31,7% потери кинематической вязкости при 100°C при разжижении сложным эфиром ЖМСЭ при дозировке 20 масс. %.