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功能性流體組合物的制作方法

文(wen)檔序號:5110885閱讀:537來源:國知局(ju)

專利名稱::功能性流體組合物的制作方法
技術領域
:本發明涉及功能性流體組合物。更特別地,本發明涉及適用作減震器流體或液壓流體的流體組合物,和包含該流體和懸架系統的用于車輛的減震器,和包含該流體的液壓系統。
背景技術
:WO-A-2004/053030描述了包含基油料或基油以及至少一種添加劑的功能性流體,及其用作自動傳動流體(本文另外稱作ATF流體)的用途。依照該公開文本,該基油應當具有約130或更高的粘度指數(VI);-IO'C的傾點,和在-30TC的溫度下等于約1.2或更低的低溫粘度的測量值與理論值之比,其中粘度的測量值是冷曲軸箱模擬器粘度,其中理論粘度是在相同溫度下使用Walther-MacCoull方程計算的,以及其中所述基油料或基油不是IV族基油料或基油。所述組合物的缺點是這種配方的生物降解性有限。另一個缺點是所述的高鏈烷烴基油與添加劑(例如粘度改進劑)在低溫下具有有限的相容性,影響了該流體的使用性。FR-A-2501224公開了基于聚a-烯烴聚合物共混物和新多元醇的混合酯的液壓流體,其與例如WO-A-01/57166中公開的鏈烷烴共混物相比具有非常低的生物降解性。一旦例如汽車部件廢棄或更換,或者當更換廢流體時,ATF或減震器流)本就會與土壤和/或地表水和地下水接觸。因此需要配制具有高生物降解性同時提供令人滿意的性能(特別是在低溫下與粘度指數改進劑足夠高的相容性)的特別的功能性基油組合物。此外需要具有在低溫下具有非常低的粘度和高相容性的功能性基油組合物。
發明內容因此,本發明涉及一種流體組合物,其包含(a)基于總液壓流體組合物70-99.99wtW的容易生物降解的基油組合物,該基油組合物包含(i)80-100wt。/。的基油或基油料,其具有大于80wt。/。鏈烷烴的鏈烷烴含量和大于98wt。/。的飽和物含量,包含具有n、n+l、n+2、n+3和n+4個碳原子的系列異鏈烷烴,其中n為15-35,且在ioor;的運動粘度為至多5.5mm2/s;(ii)以該基油組合物計算0-20wt。/。的多羥基化合物的酯;和(b)基于總液壓流體組合物含量為0.01-30w"的粘度指數改進劑,其中該液壓流體組合物具有在50-1000范圍內的粘度指數和低于或等于-3(TC的傾點。申請人發現依照本發明的組合物提供了高的生物降解性,這是由于該基油組合物盡管具有高的粘度指數但仍是可生物降解的。同時發現該組合物與粘度改進劑(特別是在低溫下)具有高的相容性。該基油或基油料組分(i)是具有大于80wt。/。鏈烷烴的鏈烷烴含量和大于98wty。的飽和物含量且包含具有n、n+l、n+2、n+3和n+4個碳原子的系列異鏈烷烴,其中n為15-35。優選地,該基油(i)包含具有n、n+l、n+2、n+3和n+4個碳原子的系列異鏈烷烴,其中n為19-35。根據IP386測定的該基油的飽和物含量大于98wt%,優選大于99wt%,甚至更優選大于99.5wt0/。。該基油組分(i)在40X:的運動粘度優選為l-200mmVs,更優選為l-50mmVs,甚至更優選為l-15mm7s,仍更優選為l-10mm7s。該基油組分(i)在IOOX:的運動粘度可以適合地小于5.5mm7s,更優選小于4mmVs,還更優選為1-3.5mmVs,甚至更優選為1-3.3鵬Vs,最優選小于3mm2/s。該基油的傾點優選低于-30"C。依照本發明的流體組合物優選具有在100-600范圍內的粘度指數。依照本發明的流體組合物還優選在40C的運動粘度為至少7mm2/s。根據ASTMD92測定的該基油(i)的閃點可以甚至高于120X:,或者甚至高于140x:。該基油的閃點將取決于該油的應用。申請人發現所要求保護的該基油的閃點有利地高于源自礦物油的基油。優選地,該流體組合物具有等于或高于8ox:的閃點。可以使用場解吸/場電離(FD/FI)技術測定該基油或基油料(i)中具有n、n+l、n+2、n+3和n+4個碳原子的系列異鏈烷烴的連續系列的含量和存在。在該技術中,首先通過使用高效液相色譜(HPLC)方法IP368/01,將油樣品分離成極性(芳族)相和非極性(飽和物)相,其中如該方法所述使用戊烷代替己烷作為流動相。然后使用裝有場解吸/場電離(FD/FI)接口的FinniganMAT90質譜儀分析飽和物和芳族部分,其中使用FI("軟"電離技術)根據碳數和缺氫率來確定烴的類型。用形成的特征離子確定質傳儀中化合物的類型分類,通常由"z值"分類。這是由所有烴組分的通式給出的CnH2n+z。因為將飽和相和芳族相分別進行分析,因此可以測定具有相同化學計量或n值的不同異鏈烷烴的含量。^使用商用軟件(poly32;可獲自SierraAnalyticsLLC,3453DragooParkDrive,Modesto,CaliforniaGA95350USA)處理質傳儀結果,以確定各烴類型的相對比例。具有上述連續異鏈烷烴的基油組分(i)優選是由鏈烷烴蠟加氫異構得到的,優選然后經過一些類型的脫蠟,例如溶劑脫蠟或催化脫蠟。該鏈烷烴可以是疏;f^石臘。更優選地,該鏈烷烴蠟為費-托衍生蠟,這是由于其純度和高鏈烷烴含量。如此處所述源自費-托蠟的基油在本說明書中將稱作費-托衍生基油。例如可以用于制備上述費-托衍生基油的費-托工藝的實例是所謂的商用Sasol的漿態相餾出物技術、Shell的中間餾分合成工藝和"AGC-21"ExxonMobil工藝。這些和其它工藝例如更詳細地描述在EP-A-776959、EP-A-668342、US-A-4943672、US+5059299、WO-A-9934917和WO-A-9920720中e通常,這些費-托合成產物將包含具有1-100和甚至大于100個碳原子的烴。該烴產物將包含正鏈烷烴、異鏈烷烴、氧化產物和不飽和產物。如果基油是所需的異鏈烷烴產物中的一種,那么使用相對重的費-托衍生原料是有利的。該相對重的費-托衍生原料具有至少30wt%、優選至少50wt。/4和更優選至少55wt。/fl的具有至少30個碳原子的化合物。此外,該費-托衍生原料中,具有至少60個或更多碳原子的化合物和具有至少30個碳原子至59個碳原子的化合物的重量比優選至少為0.2,更優選至少為0.4,最優選至少為0.55。優選該費-托衍生原料包含具有至少0.925、優選至少0.935、更優選至少0.945、甚至更優選至少0.955的ASF-ct值(Anderson-Schulz-Flory鏈增長因子)的(:2。+餾分。這種費-托衍生原料可由任何生成如上所述的相對重的費-托產物的工藝得到。并非所有費-托工藝都生成這種重產物。冊-A-9934917中描述了適合的費-托工藝的實例。該費-托衍生產物將不包含或包含非常少的含硫和含氮化合物。對于由使用幾乎不含雜質的合成氣的費-托合成反應得到的產物來講這是典型的。硫和氮含量通常將低于檢測限,該檢測限對于硫和氮通常分另'J為5mg/kg和lmg/kg。該工藝通常將包含費-托合成、加氫異構化步驟和非必要的傾點降低步驟,其中所述加氫異購化步驟和非必要的傾點降低步驟如下進行(a)對費-托產物加氫裂化/加氫異構化,(b)將步驟(a)的產物分離成至少一種或多種餾出燃料餾分和基油或基油中間餾分。如果步驟(b)中所得到的基油的粘度和傾點是所需的,那么不需要進一步處理,該油就可以用作本發明的基油。如果需要,在步驟(c)中通過對步驟(b)中得到的油進行溶劑脫蠟或優選催化脫蠟,適當地進一步降低該基油中間餾分的傾點,以得到具有優選低傾點的油。該基油的所需粘度可以通過蒸餾由中間基油餾分或脫蠟油分離符合所需粘度的適合沸程的產物而得到。蒸餾可以適當地為真空蒸餾步驟。該步驟(a)的加氫轉化/加氫異構化反應優選是在氫氣和催化劑存在下進行的,該催化劑可以選自本領域的技術人員已知的適用于本反應的那些,下面將更詳細地描述其中一些。該催化劑原則上可以是本領域已知適用于鏈烷烴分子異構化的任何催化劑。通常,適合的加氫轉化/加氫異構化催化劑是包含負載在高熔點載體(例如無定形二氧化硅-氧化鋁(ASA)、氧化鋁、氟化氧化鋁、分子篩(沸石)或這些中兩種或多種的混合物)上的加氫組分的那些。一種優選的用于本發明的加氬轉化/加氫異構化步驟中的催化劑是包含鉑和/或鈀作為加氫組分的加氫轉化/加氫異構化催化劑。非常優選的加氫轉化/加氬異構化催化劑包括負載在無定形二氧化硅-氧化鋁(ASA)載體上的鉑和鈀。以元素計以及基于載體的總重量,粕和/或鈀的存在量適合地為0.1-5.Owt%,更合適地為0.2-2.Owt%。如果同時存在,鉑與鈀的重量比可以在較寬范圍內變化,但適合地在0.05-10范圍內,更適合地為0.1-5。在ASA催化劑上適合的貴金屬的實例例如/>開于WO-A-9410264和EP-A-0582347中。其它適合的貴金屬基催化劑,例如在氟化氧化鋁栽體上的鉑,公開于例如US-A-5059299和WO-A-9220759中。第二類適合的加氫轉化/加氫異構化催化劑是包含至少一種VIB族金屬(優選為鴒和/或鉬)和至少一種非貴金屬的VIII族金屬(優選為鎳和/或鈷)作為加氫組分的那些。兩種金屬可以以氧化物、疏化物或其組合物的形式存在。以元素計以及基于栽體的總重量,該VIB族金屬的存在量適合地為l_35wt%,更合適地為5-30wt%。以元素計以及基于載體的總重量,非貴金屬的VIII族金屬的存在量適合地為l-25wt%,優選2-15wt%。已經發現特別適合的這類加氫轉化催化劑是包含負載在氟化氧化鋁上的鎳和鎢的催化劑。上述非貴金屬基催化劑優選以它們的硫化物形式使用。為了保持該催化劑在使用過程中的硫化物形式,在原料中需要存在一些硫。優選在原料中存在至少10mg/kg、更優選50-150mg/kg的硫。可以以非硫化物形式使用的優選的催化劑包含負載在酸性載體上的非貴金屬的VIII族金屬(例如鐵、鎳)和IB族金屬(例如銅)。銅優選存在用于抑制鏈烷烴氫解為甲烷。該催化劑具有優選在0.35-1.10ml/g范圍內的由水吸收測定的孔體積,優選200-500m2/g的由BET氮吸附測定的表面積,和0.4-1.0g/ml的堆密度。該催化劑栽體優選由無定形二氧化硅-氧化鋁制成,其中所述氧化鋁的含量可以在5-96wt。/。的寬范圍內,優選在20-85wty。范圍內。作為Si02的二氧化硅含量優選為15-80wt%。而且,該載體可以包含少量例如20-30wt%的粘合劑,例如氧化鋁、二氧化硅、IVA族金屬氧化物和各種類型的粘土、氧化鎂等,優選氧化鋁或二氧化硅。Ryland,LloydB.,Tamele,M,W.和Wilson,J.N.,CrackingCatalysts,Catalysis:VolumeVII,Ed.PaulH.Emmett,ReinholdPublishingCorporation,NewYork,1960,pp.5-9中已經描述了無定形二氧化硅-氧化鋁微球體的制備。該催化劑是由以下方法制備的將金屬從溶液中共浸漬到栽體上,在100-150'C千燥,和在200-550^C在空氣中煅燒。該VIII族金屬的存在量為約15wt。/。或更低,優選l-12wt。/。,而IB族金屬通常存在量更低,例如相對于VIII族金屬的重量比為1:2至約1:20。典型的催化劑如下所示Ni,wt%Cu,wt%Al203-SiO"wt%八1203(粘結劑),wt%表面積孔體積(Hg)堆密度2.5-3.50.25-0.3565-7525-30290-325mVg0.35-0.45ml/g0.58-0.68g/ml另一類適合的加氫轉化/加氫異構化催化劑是基于分子篩型材料的那些,適合地包含至少一種VIII族金屬組分(優選為Pt和/或Pd)作為加氫組分。因此適合的沸石和其它鋁硅酸鹽材料包括沸石P、沸石Y、超穩Y、ZSM-5、ZSM-12、ZSM-22、ZSM-23、ZSM-48、MCM-68、ZSM-35、SSZ-32、鎂堿沸石、絲光沸石和二氧化硅-鋁磷酸鹽(例如SAP0-11和SAPO-31)。適合的加氳轉化/加氬異構化催化劑的實例例如描述于WO-A-9201657中。這些催化劑的組合物也是可以的。非常適合的加氫轉化/加氫異構化工藝是包括其中使用沸石P或ZSM-48基催化劑的第一步和其中使用ZSM-5、ZSM-12、ZSM-22、ZSM-23、ZSM-48、MCM-68、ZSM-35、SSZ-32、鎂堿沸石、絲光沸石基催化劑的笫二步的那些。在后一組中,ZSM-23、ZSM-22和ZSM-48是優選的。US-A-20040065581中描述了這種工藝的實例,其公開了包括包含柏和沸石P的第一步驟催化劑和包含柏和ZSM-48的第二步驟催化劑的工藝。這些工藝能夠得到不需進一步脫蠟步驟的基油產品。已經證實其中費-托產物首先經過使用上述包含二氧化硅-氧化鋁栽體的無定形催化劑的第一加氫異構化步驟然后經過使用包含分子篩的催化劑的第二加氫異構化步驟的組合是用于制備本發明所用基油的優選工藝。更優選地,該第一和第二加氫異構化步驟是以串流方式進行的。更優選地,該兩個步驟是在包含上述無定形和/或晶體催化劑的床層的單一反應器中進行的。在步驟(a)中,原料在高溫高壓下在催化劑存在下與氫氣接觸。該溫度通常將在175-380lC的范圍內,優選高于250。C,更優選為300-370。C。該壓力通常將在10-250巴范圍內,優選為20-80巴。氫氣可以以100-10000Nl/l/hr的氣時空速提供,優選500-5000Nl/l/hr。烴原料可以以0.l-5kg/l/hr的重時空速提供,優選高于0.5kg/l/hr,更優選低于2kg/l/hr。氫氣與烴原料之比可以在100-5000Nl/kg范圍內,優選為250-2500Nl/kg。步驟(a)中的轉化率定義為沸點高于370匸的原料單程反應為沸點低于370匸的餾分的重量百分比,其至少為20wt%,優選至少25wt%,但優選不高于80wt%,更優選不高于65wt%。在上述定義中所用的原料是進料到步驟(a)的總烴原料,因此也可以是可能在步驟(b)中得到的高沸點餾的任意非必要的再循環。在步驟(b)中,優選將步驟(a)的產物分離為一種或多種餾出燃料餾分和具有所需粘度性質的基油或基油前體餾分。如果傾點不在所需范圍內,則通過脫蠟步驟(c)(優選通過催化脫蠟)進一步降低該基油的傾點。在這種實施方式中,進一步的優點是將步驟(a)的產物的更寬沸點餾分脫蠟。然后可以通過蒸餾有利地將具有所需粘度的一種或多種基油從所得到的脫蠟產物中分離出來。脫蠟優選是通過例如WO-A-02070629中所述的催化脫蠟進行的,該/〉開文本在此通過參考引入。如果需要,脫蠟步驟(c)的原料的最終沸點可以是步驟(a)的產物的最終沸點或更低。申請人發現對于在IOOX:的運動粘度為1-5.5mm7s的低粘度基油,依照名稱為"Evaluationofultimateaerobicbiodegradabi1ityoforganiccompoundsinaqueousmedium"的ISO14593,該油的生物降解性定性為容易生物降解的。已知例如EP-A-876446或WO-A-01/57166中所述,費-托衍生基油可以具有良好的生物降解性能。然而,在所述公開文件中,該生物降解性是使用CEC-L-33-T-82和0ECD310B測試進行的,其很不嚴格。申請人現在發現源自費-托產物且具有EP-A-876446中乂>開的基油性質的基油依照如ISO14593中制定的更嚴格的測試方法并不總是容易生物降解的。廣泛已知CEC-L-32-T-82測試和已知為CECL-33-A-93的該測試的更近版本在與根據ISO14593測試的最終生物降解性相比較時可能對生物降解性估計過高。進一步發現隨著平均分子量增大,生物降解性會大大降低。因此,該基油組分(i)在IOOX:的運動粘度優選為至多5mm7s,更優選至多4.5mm7s,還更優選至多4mm7s,仍更優選至多3.5mm7s,和最優選至多3mm7s。發現基于這些基油組分的流體特別適用作液壓油,特別是基于在IOO匸的運動粘度為至多3mniVs的基油組分(i)的那些。進一步發現在粘度和在低溫下與添加劑和粘度改進劑的相容性方面,對減震器和液壓流體的特別要求可以通過使該流體組合物基于鏈烷炫基油或其與容易生物降解的酯基油的組合物而得到。因此,酯組分(ii)是多羥基化合物的酯。為了提高該油配方的溶解能力,這種酯會是有利的。適合的酯化合物是可由脂肪族單、二和/或多元羧酸與異十三烷醇在酯化條件下反應得到的酯化合物(n)。所述酯化合物的實例是辛烷-1,8-二酸、2-乙基己烷-l,6-二酸和十二烷-l,12-二酸的異十三烷基酯。優選該酯化合物是由季戊四醇(=PET)與支鏈或直鏈脂肪酸(優選不超過C10酸)的酯化反應制得的所謂的季戊四醇四脂肪酸酯(PET酯)。該酯可以包含二PET作為醇組分作為雜質。優選地,依照本發明的流體組合物的酯組分(ii)是季戊四醇與1-4個具有不超過10個碳原子的支鏈或直鏈脂肪酸的季戊四醇酯。基于基油組合物,該酯組分(ii)的存在量優選為0-15wti,更優選為0-10wt%。依照本發明的流體組合物可以只包含鏈烷烴基油或鏈烷烴基油和如上所述的酯的組合物或可替代地與其它另外的基油相結合作為基油組分(a)。該另外的基油適合地占總流體配方的小于20wt%,更優選小于10wt%,還更優選小于5wt%。這種基油的實例為礦物基的鏈烷烴和環烷烴型基油和合成基油,例如聚oc-烯烴、聚亞烷基二醇等。其含量由要達到的生物降解性限定。優選地,該流體組合物進一步包含基于總流體組合物含量為5-10wty。的飽和環烴,因為這樣提高了在流體組合物中不同組分的低溫相容性。依照本發明的流體組合物進一步包含含量為0.01-30wt。/。的粘度改進劑(b)。粘度指數改進劑(也稱作VI改進劑、粘度調節劑或粘度改進劑)提供了具有高溫和低溫可操作性的潤滑劑。這些添加劑賦予了高溫剪切穩定性和可接受的低溫粘度。適合的粘度指數改進劑包括低分子量和高分子量的烴、聚酯和同時用作粘度指數改進劑和分散劑的粘度指數改進劑分散劑。這些聚合物的典型分子量為約,更通常為約20000-50000,甚至更通常為約。適合的粘度指數改進劑的實例是甲基丙烯酸酯、丁二烯、烯烴或烷基化苯乙烯的聚合物和共聚物。基于總流體組合物,該粘度指數改進劑的用量可以為0.01-30wt%,優選0.01-25wt°/。,更優選0.01-20wt%,還更優選0.l-18wt%,最優選5-15wt0/0。聚異丁烯是通常使用的粘度指數改進劑。其它適合的粘度指數改進劑包括乙烯和丙烯的共聚物、苯乙烯和異戊二烯的氫化嵌段共聚物和聚丙烯酸酯,例如分子量為約的苯乙烯-異戊二烯或苯乙烯-丁二烯基聚合物。優選地,該粘度指數改進劑包含聚甲基丙烯酸甲酯(后面稱作P醒A),即各種鏈長的甲基丙烯酸甲酯和烷基酯的共聚物。因此,依照本發明的流體組合物包含含聚甲基丙烯酸曱酯聚合物的粘度改進劑。特別優選的P醒A粘度指數改進劑是那些可商購得到的Viscoplex粘度改進劑(Viscoplex是R6hmGmbH&CO.KG,Darmstadt,Germany的商品名),特別是Viscoplex7-310。已經令人驚奇地發現P麗A粘度指數改進劑與本發明的基油組合物高度相容,同時與其它粘度改進劑相比提供了突出的低溫性能。此外,已經發現該PMMA粘度改進劑不會對整個流體組合物的生物降解性產生不利影響。多鞋基組分酯的存在和在IOOX:粘度低于3.5mmVs的基油提高了相容性。這種組合物提供了非常高的總體性能和高生物降解性。該流體組合物進一步優選包含有效量的至少一種其它另外的潤滑劑組分,例如極性和/或非極性潤滑劑基油,和性能添加劑,例如但不限于金屬和無灰氧化抑制劑、金屬和無灰分散劑、金屬和無灰清凈劑、防腐劑和防銹劑、金屬失活劑、金屬和非金屬的低灰含磷和不含磷、含硫和不含疏的抗磨損劑、金屬和非金屬的含磷和不含磷、含硫和不含疏的極壓添加劑、抗咬合劑、傾點抑制劑、蠟改性劑、粘度調節劑、密封相容劑、摩擦調節劑、潤滑劑、防污染劑、發色劑、消泡劑、破乳劑和其它通常使用的添加劑包。對于多種通常使用的添加劑的綜述,參考D.Klamann的LubricantsandRelatedProducts,VerlagChemie,DeerfieldBeach,FL;ISBN0-89573-177-0和由NoyesDataCorporationofParkridge,N.J.(1973)出版的M.W.Rarmey的"LubricantAdditives"。與本發明的組合物一起使用的優選的其它抗磨損添加劑包括金屬烷基硫代磷酸鹽,更具體為二烷基二硫代磷酸鋅,通常用量為總流體組合物的約0.4-約1.4wt%。其它優選的抗磨損添加劑包括無磷的抗磨損添加劑,例如包含約3-30個碳原子(更優選3-20個碳原子)的含硫的脂肪族、芳基脂肪族或脂環族烯烴。還更優選烴基為烷基或烯基,例如US+4941984中公開的。其它優選的抗磨損添加劑包括疏代磷酸和硫代磷酸酯的多硫化物和減J戈磷酰基(phosphorothionyl)二石危化物,如US-A-2443264、US+2471115、US-A-2526497、US+2591577和US+3770854中所公開的。在US-A-4501678中公開了使用烷基硫代氨甲酰基化合物(例如雙(二丁基)硫代-氨甲酰基)與鉬化合物(例如氧鉬二異丙基硫代磷酸酯硫化物)和磷酸酯(例如二丁基氬亞磷酸酯)相結合作為抗磨損添加劑。US-A-4758362公開了使用氨基甲酸酯添加劑以提供改進的抗磨損性和極壓性質。US-A-5693598中公開了使用硫代氨基曱酸酯作為抗磨損添加劑。甘油酯可以用作抗磨損劑。例如,優選可以使用單、二和三油酸酯、單棕櫚酸酯和單肉豆蔻酸酯。US-A-5034141公開了二烷基二硫代磷酸鋅、疏代二黃原化合物和金屬硫代磷酸鹽的組合物,其導致改進的抗磨損性質。US-A-5034142公開了使用金屬烷氧基烷基黃酸鹽和二黃原與二烷基二硫代磷酸鋅組合可以提高抗磨損性質。通常,基于流體組合物的總重量,抗磨損添加劑的用量可以為約0.01-6wt%,優選約0.01-4wt%。適合的抗氧化劑延緩使用中的流體組合物的氧化降解。這種降解可導致在金屬表面上的沉積、污泥的存在或流體中的粘度增大。已知多種適合的氧化抑制劑,例如Klamann在Lubricants中以及例如US-A-4798684和US-A-5084197中所描述的那些。適用的抗氧化劑包括受阻酚。這些酚抗氧化劑可以是無灰的(不含金屬的)酚化合物或某些酚化合物的中性或堿性金屬鹽。典型的酚抗氧化劑化合物是包含空間位阻羥基基團的受阻酚,這些包括二羥基芳基化合物的那些衍生物,其中羥基處于彼此鄰位或對位。這種酚材料的實例為2-叔丁基-4-庚基苯酚、2-叔丁基-4-辛基苯酚、2-叔丁基-4-十二烷基苯酚、2,6-二叔丁基-4-庚基苯酚、2,6-二叔丁基-4-十二烷基苯酚、2-甲基-6-叔丁基-4-庚基苯酚和2-甲基-6-叔丁基-4-十二烷基苯酚。其它適用的受阻單酚抗氧化劑可以包括例如受阻的2,6-二烷基-苯酚丙酸酯衍生物。雙酚抗氧化劑也可以有利地用于流體組合物中。可以使用的非酚抗氧化劑包括芳胺抗氧化劑,這些可以原樣使用或與酚結合使用。非酚抗氧化劑的典型實例包括烷基化和非烷基化的芳胺,例如在氮原子上具有脂肪族、芳族或取代芳族基團取代基的芳族一元胺。典型的芳胺抗氧化劑具有至少約6個碳原子的烷基取代基。脂肪族基團的實例包括己基、庚基、辛基、壬基和癸基。通常,該脂肪族基團將不包含多于約14個碳原子。適用于本發明的組合物的胺抗氧化劑的通常類型包括二苯基胺、苯基萘基胺、吩噻噪、亞氨基聯苯和二笨基苯二胺。也可以使用兩種或多種芳胺的混合物。也可以使用多胺抗氧化劑。適用于本發明的芳胺抗氧化劑的特定實例包括p,p'-二辛基二苯基胺、叔辛基-苯基-oc-萘基胺、苯基-lphanaphthyl胺和對辛基苯基-oc-萘基胺。硫化烷基苯酚及其堿金屬或堿土金屬鹽也是適用的抗氧化劑。低疏過氧化物分解劑也適合用作抗氧化劑。另一類適合的抗氧化劑是油溶性銅化合物。適合的銅抗氧化劑的實例包括二烴基-硫代或二硫代-磷酸銅和羧酸的銅鹽。其它適合的銅鹽包括二硫代氨基甲酸銅、磺酸銅、苯酚銅和乙酰丙酮合銅。已知源自烯基琥珀酸或酸酐的堿性、中性或酸性銅Cu(I)和或Cu(II)鹽是特別適用的。優選的抗氧化劑包括受阻酚、芳基胺、低硫過氧化物分解劑和其它相關組分。這些抗氧化劑可以按種類單獨或相互結合使用。這種添加劑的用量可以為約0.01-5wt%,優選約0.01-2wt%。用作添加劑的清凈劑可以是筒單清凈劑或混合或復合清凈劑。后者可以提供兩種清凈劑的性質而不需將不同材料混合,例如US-A-6034039中所述。適合的清凈劑包括含長鏈親油性分子部分和較小的陰離子或疏油分子部分的陰離子化合物。清凈劑的陰離子部分通常源自有機酸,例如硫酸、羧酸、磷酸、酚或它們的混合物。反離子通常是堿土金屬或堿金屬。包含基本化學計量量的金屬的鹽描述為中性鹽,和具有0-80個總堿值(TBN,按ASTMD2896測定)。優選的清凈劑包括堿金屬或堿土金屬的硫酸鹽、磺酸鹽、苯酚鹽、羧酸鹽、磷酸鹽和水楊酸鹽。適合的烷芳基磺酸鹽通常包含約9-約80個碳原子或更多碳原子,更通常包含約16-60個碳原子。優選Klamann在LubricantsandRelatedProducts中和上述引用的"LubricantAdditives"中和由Lezius-HilesCo.ofCleveland,Ohio(1967)出版的C.V.SmallheerandR.K.Smith中/>開的那些。堿土金屬苯酚鹽表示另一類適合的清凈劑。這些清凈劑是堿土金屬氫氧化物或氧化物和烷基苯酴或硫化烷基苯酚反應的產物。適合的烷基包括直鏈或支鏈C1-C30烷基,優選為C4-C20。適合的酚的實例包括異丁基苯酚、2-乙基己基苯酚、壬基苯酚、1-乙基癸基苯酚等。羧酸的金屬鹽也適合用作清凈劑。另一類優選的清凈劑是水楊酸堿土金屬鹽,包括單烷基到四烷基水楊酸鹽,其中所迷烷基具有l-30個碳原子。優選地,該堿土金屬為鈣、鎂或鋇;鈣是最優選的。另一類適合的清凈劑包括堿土金屬磷酸鹽。通常,以總流體組合物計算,總清凈劑濃度為約0.Ol-約6wt°/。,優選為約0.1-4wt%。此外,非離子清凈劑可以優選用于潤滑組合物中。這種非離子清凈劑可以是無灰的或低灰的化合物,可以包括離散分子化合物,例如有機和/或聚合化合物。該添加劑可以進一步包含分散劑。適合的分散劑通常包含與相對高分子量的烴鏈連接的極性基團。該極性基團通常包含氮、氧或磷中的至少一種元素。典型的炫鏈包含約50-400個碳原子。適合的分散劑包括苯酚鹽、磺酸鹽、硫代苯酚鹽、水楊酸鹽、環烷酸鹽、硬脂酸鹽、氨基甲酸鹽和硫代氨基甲酸鹽。一類特別適合的分散劑是烯基琥珀酸衍生物,其中烯基鏈構成了該分子的親油部分,其提供了在油中的溶解性。該烯基鏈可以是聚異丁烯基團,例如以下文件中公開的那些us--A--3172892、US-A-32145707、US-A-3219666、us--A--3316177、us--A--3341542、US+3454607、US+3541012、US-■A-■3630904、us--A--3632511、US-A-3787374和US+4234435。以下文件中描述了其它類型的適合的分散劑:US-A--3036003、us--A--3200107、US+3254025、US+3275554、us--A-.3438757、us--A--3454555、US-A-3565804、US-A-3413347、us--A-.3697574、us--A--3725277、US-A-3725480、US+3726882、US-隱A-■4454059、us--A--3329658、US-A-3449250、US+3519565、US-■A-■3666730、us-隱A--3687849、US-A-3702300、US-A-4100082、US-A-5705458和EP-陽A--471071。其它適合的分散劑包括烴取代的琥珀酸化合物,例如由優選在烴取代基中具有至少50個碳原子的烴取代的琥珀酸與至少一當量的亞烷基胺反應制備的琥珀酰亞胺、琥珀酸酯或琥珀酸酯酰胺是特別適用的胺,包括單琥珀酰亞胺、雙琥珀酰亞胺和/或單和雙琥珀酰亞胺的混合物的衍生物,其中所迷烴基琥珀酰亞胺源自具有約500-約5000的Mn的亞烷基(例如聚異亞丁基)。其它優選的分散劑包括琥珀酸酯和酰胺、烷基苯酚聚胺Mannich加合物、它們的封端衍生物和其它相關組分。這種添加劑的用量可以為約0.l-20wt%,優選約0.l-8wt%。其它適用的分散劑包括含氧化合物,例如聚醚化合物、聚碳酸酯化合物和/或聚羰基化合物,例如低聚物或聚合物,其范圍從低分子量到高分子量。摩擦調節劑,即可以改變流體的摩擦系數的材料或化合物,可以有效地和基于組分結合適用。適合地摩擦調節劑可以包括金屬鹽或金屬配體絡合物,其中所述金屬可以包括堿金屬、堿土金屬或過渡金屬,如WO2004/053030中所述的那些。其它適用的添加劑包括傾點抑制劑,用于降低流體流動或可以傾倒的最低溫度。適合的傾點抑制劑的實例包括聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、卣代鏈烷烴蠟和芳族化合物的縮合產物、乙烯基羧酸酯聚合物、和二烷基富馬酸酯、脂肪酸的乙烯基酯和烯丙基乙烯基醚的三元共聚物,例如WO2004/053030中提及的那些。適合的腐蝕抑制劑包括噻二唑。例如參見US-A-2719125、US-A-2719126和US-A-3087932,其用量可以為約0.01-5wt%,優選約0.01-1.5wt%。適合的密封相容劑包括有機磷酸酯、芳族酯、芳烴、酯(例如鄰苯二甲酸丁基苯曱基酯)和聚丁烯基琥珀酸酐。這種添加劑的用量可以為約0.01-3wt。/4,受流體的生物降解性所限制。可以有利地在流體組合物中添加消泡劑。這些試劑阻礙穩定泡沫的形成。有機硅和有機聚合物是典型的消泡劑,例如聚硅氧烷。消泡劑是可以商購獲得的,可以與其它試劑(例如破乳劑)一起以常規的少量適用;通常這些試劑總的用量小于lwt%。適合的腐蝕抑制劑是上述引用的Klamann中提及的那些。適合的腐蝕抑制劑的實例包括二硫代磷酸鋅、金屬苯酚鹽、堿性金屬磺酸鹽、脂肪酸和胺。這些添加劑的用量可以為約0.01-5wt%,優選約0.01-1.Owt%。可以進一步引入到本發明的流體組合物中的其它類型的添加劑可以包括例如以下的一種或多種添加劑破禮劑、增溶劑、流動劑、著色劑、發色劑等。各種添加劑可以包括單一添加劑或它們的混合物。本發明進一步涉及包含本發明的流體的減震器和液壓系統,以及包含減震器和/或液壓系統的車輛,以及權利要求1-9的液壓流體作為減震器或液壓系統的可生物降解流體的用途。期望減震器在低溫下具有高的響應值,同時兩種應用都顯示了高的生物降解性和卓越的低溫性能。減震器(有時稱作阻尼器)是設計用于消除或抑制突然的震動脈沖并耗散動能的機械裝置。減震器是汽車或自行車懸架、飛機起落架和多種工業機械支撐的重要部件。大型的減震器還用于建筑和市政工程中以降低結構對地震危害和共振的易感性。應用于結構(例如建筑物或橋梁)中,其可以是地震改進部件或作為新的抗震建筑的部件。在本申請中,其還可以抑制運動并吸收諧振能,否則這些可能造成過度的運動和最終的結構損壞。減震器通常具有將動能轉化為然后可以耗散掉的熱能的任務。液壓減震器通常是由具有內部滑動活塞的汽缸組成。該汽缸中填滿液體。填充流體的活塞/汽缸組合也稱作緩沖器。在運輸車輛,例如如JP-A-2004-44643中所述的自行車叉架、或者自行車后輪懸架、客車或重型運輸車輛或飛機起落架,車輪懸架通常包含幾個減震器,通常與壓力彈性裝置(例如巻簧、板簧或扭桿)相結合。這些彈簧不是減震器,因為彈簧僅會儲存而不會耗散或吸收能量。如果車輪進入水平運動,那么彈簧將吸收向上和向下的力,將其轉化為熱量。該減震器與例如車輪的輪胎中的滯后作用一起抑制了未裝彈簧的重量的上下運動,由此有效地抑制了車輪的跳動。這是通過由于減震器流體通過狹口(例如內閥)的流動造成的流體摩檫而將動能轉化為熱量實現的。已經發現本發明的流體在用作減震器流體時,改進了低溫操作,即在低溫下啟動后的直接操作。在液壓系統中,該流體具有將動能從一個位置轉移到封閉系統中的另一位置的作用,例如在飛機操作和起落機構的控制中。已經發現本發明的組合物特別適用作液壓流體,這是由于其即使在低溫下與粘度改進劑仍具有高的相容性以及低的剪切損失。剪切損失是表示通過剪切有效粘度指數改進劑隨時間損失的量度。較高的剪切損失表示該流體以及因此該減震器的壽命較短。通過下面的非限定性實施例對本發明進行進一步的描述。實施例1制備礦物油衍生基油共混物和具有較小粘度指數的本發明的費-托衍生基油的共混物(參見表1)。表l:所使用基油的性質<table>tableseeoriginaldocumentpage0</column></row><table>將所得到的共混物配成減震器流體(參見表2),然后使其經過幾個測試(參見表3)。對于礦物油基對比例,達到相同粘度指數所需的粘度改進劑的量較高(參見表2)。表2:減震器流體<table>tableseeoriginaldocumentpage0</column></row><table>表3:結果<table>tableseeoriginaldocumentpage0</column></row><table>從結果中顯然可見與礦物油基減震器液體相比,本發明的費-托基減震器配方具有提高的低溫性能和較高的閃點和總體降低的剪切損失。此外,需要較少的粘度改進劑。使用多羥基酯化合物(特別是季戊四醇的酯)和費-托衍生基油的共混物得到了類似的結果。此外,大大降低了隨時間的剪切損失,導致該共混物以及減震器的壽命增長。實施例2:基油組合物的生物降解性使包含組分(i)和(ii)的基油組合物接受生物降解性測試。表4:生物降解性<table>tableseeoriginaldocumentpage0</column></row><table>從表4中顯然可見按ISO14593測試,組分(i)或組分(i)和(ii)的混合物是容易生物降解的。權利要求1.流體組合物,其包含(a)基于總液壓流體組合物70-99.99wt%的容易生物降解的基油組合物,該基油組合物包含(i)80-100wt%的基油或基油料,其具有大于80wt%鏈烷烴的鏈烷烴含量和大于98wt%的飽和物含量,包含具有n、n+1、n+2、n+3和n+4個碳原子的系列異鏈烷烴,其中n為15-35,且在100℃的運動粘度為至多5.5mm2/s;和(ii)以該基油組合物計算0-20wt%的多羥基化合物的酯;和(b)基于總液壓流體組合物含量為0.01-30wt%的粘度指數改進劑,其中該液壓流體組合物具有在50-1000范圍內的粘度指數和低于或等于-30℃的傾點。2.權利要求l的流體組合物,其中所述粘度指數在100-600范圍內。3.權利要求1或2的流體組合物,其具有至少80"C的閃點。4.權利要求l-3任一項的流體組合物,其在40C的運動粘度為至少7mm7s。5.權利要求l-4任一項的流體組合物,其中所述粘度改進劑的存在量為5-15wt%。6.權利要求l-5任一項的流體組合物,其中所述粘度改進劑包括聚曱基丙烯酸甲酯聚合物。7.權利要求l-6任一項的流體組合物,進一步包含含量為5-10wt%的飽和環烴。8.權利要求l-7任一項的流體組合物,其中所述酯組分是季戊四醇和i-4個具有不超過10個碳原子的支鏈或直鏈脂肪酸的季戊四醇酯。9.包含權利要求l-8任一項的流體的減震器。10.包含權利要求1-8任一項的流體的液壓系統。11.包含權利要求9或10的減震器和/或液壓系統的車輛。12.權利要求1-9的液壓流體作為用于減震器或液壓系統的可生物降解流體的用途。全文摘要本發明涉及流體組合物,其包含(a)基于總液壓流體組合物70-99.99wt%的容易生物降解的基油組合物,該基油組合物包含(i)80-100wt%的基油或基油料,該基油或基油料具有大于80wt%鏈烷烴的鏈烷烴含量和大于98wt%的飽和物含量,包含具有n、n+1、n+2、n+3和n+4個碳原子的系列異鏈烷烴,其中n為15-35,且在100℃的運動粘度為至多5.5mm<sup>2</sup>/s;和(ii)以該基油組合物計算0-20wt%的多羥基化合物的酯;和(b)基于總液壓流體組合物含量為0.01-30wt%的粘度指數改進劑,其中所述液壓流體組合物具有在50-1000范圍內的粘度指數和低于或等于-30℃的傾點。文檔編號C10M105/04GK101405376SQ200780009912公開日2009年4月8日申請日期2007年3月16日優先權日2006年3月22日發明者V·K·努爾申請人:國際殼牌研究有限公司
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