聚酯及聚酯在润滑剂中的用图
【专利说明】聚醋及聚醋在润滑剂中的用途
[0001] 当前要求保护的发明设及可W通过使包含至少一种C8-C20格尔伯特醇、至少一种 脂族或环脂族二簇酸和至少一种径基官能度为含2至含6的多元醇的混合物反应而得到的 新型聚醋W及运些聚醋作为润滑油组合物的组分的用途。
[0002] 聚醋可作为润滑油组合物的有价值组分用于宽应用领域。例如，为了润滑喷气推 进飞机的满轮发动机，使用二簇酸和具有中等链长的醇的醋或者多种多元醇与具有中等链 长的脂肪酸的醋。
[0003] 该类聚醋还W增加的程度用于其中润滑需求高的其他润滑问题，例如作为部分合 成发动机油的混合组分。运些聚醋特别适用于运些目的基于如下事实：与基于矿物油的常 规润滑剂相比，其具有非常有利的随溫度变化的粘度行为，W及与具有相当粘度的物质相 比，倾点明显更低。
[0004] 运些性能也是油适合作为液压系统的操作流体的基本要求，运是因为其粘度仅允 许在相当大的溫度变化下W不显著的程度改变。此外，其还必须仍然能够在低溫下使用，运 是因为预期现代车辆在相对低的环境溫度下能够令人满意地操作而通常无需辅助加热设 备。在运些低溫下，润滑剂的关键作用为决定能够启动车辆的容易程度，W及润滑所有重要 移动部件的快速程度。在运些条件下过稠的润滑剂可导致差的操作性，或者在一些情况下 由于缺油导致的严重设备故障。
[0005] 对技术人员公知的是具有较高粘度的醋油通常证明其在寒冷下的行为较不令人 满意，运是因为粘度的增加通常伴随着倾点的增加。对于绝对必需使用高粘度聚醋的润滑 问题，开发了所谓的复合聚醋（complex polyester)。运些复合聚醋除了单官能醇或酸W 夕h还含有作为醋化组分的二醇或多元醇和二簇酸，从而制备具有低酸值和径值的聚醋。该 复合聚醋的粘度在38°C下为约30至300cSt，而在99°C下为10-30cSt。该高粘度复合聚醋的 倾点通常不在-30°CW下。因此，其在该方面对许多使用目的而言不令人满意。
[0006] EP 489 809 B1描述了具有8或9个碳原子的脂族二簇酸和具有12-20个碳原子的 格尔伯特醇的醋化产物及其作为润滑油组合物的组分的用途。
[0007] US 4,053,491描述了支链脂族多元醇与饱和支链脂族单簇酸的醋及其作为润滑 剂或水力流体的用途。
[0008] W0 2007/082639 A1描述了可W通过使包含支化单官能醇和脂族二簇酸的混合物 反应得到的聚醋作为润滑剂的用途。
[0009] US 7,038,005 B1设及一系列基于班巧酸、二聚体醇和格尔伯特醇的反应的聚醋。 所得聚醋为高分子量产物，其为皮肤耐受的且具有优异的润肤性。
[0010] EP 335 013 A1提供了一种基于二聚脂肪酸、在α碳原子处不含氨原子的甘油的聚 醋，其中存在C3-C12-元醇链终止剂。
[0011] 目前，DIDA(己二酸二异癸基醋）、DITA(己二酸二异十Ξ烷基醋）和TMTC(S径甲基 丙醇辛酸醋）通常用作润滑油组合物的组分。尽管运些醋显示出相对高的粘度指数且因此 令人满意的整体溫度/粘度行为，但是运些醋的倾点分别为-57°C、-55°C和-54°C。
[001引鉴于现有聚醋的性能，仍然需要提供显示出改进的低溫性能一表达为低倾点一同 时维持整体有利的溫度/粘度行为-表达为高粘度指数的新型聚醋。
[0013] 因此，当前要求保护的发明的目的是要提供显示出改进的低溫性能一表达为低倾 点，尤其是<-60°C的倾点一同时维持整体有利的溫度/粘度行为-表达为高粘度指数的新型 聚醋。
[0014] 该目的通过由作为含径基的起始化合物的支化一元醇和多官能醇W及作为含酸 性基团的起始化合物的脂族和环脂族二簇酸的组合制备的新型聚醋实现。
[0015] 因此，在一个实施方案，当前要求保护的发明设及一种可通过使包含如下组分的 混合物反应而得到的聚醋：
[0016] a)至少一种选自具有5-20个碳原子的脂族二簇酸和具有4-36个碳原子的环脂族 二簇酸的酸，
[0017] b)至少一种通式I的一元醇 [001 引
[0019] 其中P表示1、2、3、4、5、6或 7;和
[0020] C)至少一种径基官能度为> 2至< 6的多元醇。
[0021] 令人惊奇地，本发明要求保护的聚醋显示出改进的低溫性能一表达为低倾点，尤 其是<-60°C的倾点一同时维持整体有利的溫度/粘度行为-表达为高粘度指数。此外，本发 明要求保护的聚醋为高度水解稳定的且显示出改进的热稳定性。
[0022] 优选地，至少一种具有5-20个碳原子的脂族二簇酸选自戊二酸、壬二酸、癸二酸、 己二酸、庚二酸、辛二酸、^^一烧二酸、十二烧二酸、十Ξ烧二酸、十四烧二酸、十五烧二酸、 十六烧二酸和十八烧二酸。
[0023] 优选地，至少一种具有4-36个碳原子的环脂族二簇酸选自1,4-环己烧二簇酸、2， 6-糞烧二簇酸、1，3-环己烧二簇酸和2，5-降冰片烧二簇酸。
[0024] "脂族"意指具有规定碳原子数(例如具有5至20个碳原子，即5、6、7、8、9、10、11、 12、13、14、15、16、17、18、19或20个碳原子）的直链或支链，饱和或不饱和，优选饱和的非芳 族控结构部分。就当前要求保护的发明而言，"脂族"结构部分还包括其中在直链或支链中 至多3个，优选1或2个碳原子被独立地选自NH、0或S的杂原子替换的结构部分。
[00巧]"环脂族"意指具有规定碳原子数（例如具有4-36个碳原子，即4、5、6、7、8、9、10、 11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35或 36个碳原子)且具有1-3个环(各环具有3-8个，优选3-6个碳原子)的饱和或不饱和，优选饱 和的非芳族控结构部分。
[0026] 脂族二簇酸还可其酢的形式使用。
[0027] 更优选地，具有5-10个碳原子的脂族二簇酸作为组分a)存在。甚至更优选地，具有 5-8个碳原子的脂族二簇酸作为组分a)存在。最优选地，己二酸作为组分a)存在。
[0028] 组分b)为至少一种通式I的一元醇
[0029]
[0030] 其中p表示1、2、3、4、5、6或 7。
[0031 ] 至少一种通式I的一元醇为2-乙基-1-己醇（对于p=l)、2-丙基-1-庚醇(对于p = 2)、2-下基-1-辛醇(对于p = 3)、2-戊基-1-壬醇(对于p = 4)、2-己基-1-癸醇(对于p = 5)、2- 庚基-1 烧醇(对于P = 6)和2-辛基-1 -十二烧醇(对于P = 7)。
[0032] 优选地，P表示1、2、3、4或5。更优选地，P表示2。
[0033] 通式I的一元醇优选W不同结构异构体的混合物形式存在。尤其是对于p = 2,得到 具有10个碳原子的一元醇。具有10个碳原子的一元醇优选作为包含如下组分的混合物存 在：
[0034] bl)具有10个碳原子和通式II结构的一元醇
[0035]
[0036] 其中
[0037] 化选自戊基、异戊基、2-甲基下基、3-甲基下基和2，2-二甲基丙基，
[003引 R2为Η或甲基，
[0039] R3选自乙基、丙基和异丙基，和
[0040] b2)具有10个碳原子和通式ΙΠ 结构的一元醇
[0041]
[0042] 其中
[004引 R4选自戊基、异戊基、2-甲基下基、3-甲基下基和2,2-二甲基丙基，
[0044] Rs为Η或甲基，
[004引 Rs选自乙基、丙基和异丙基，
[0046] 条件为一元醇bl)和一元醇b2)具有不同的结构。
[0047] 优选地，一元醇bl)选自2-丙基庚醇、2-丙基-4-甲基己醇、2-丙基-5-甲基己醇、2- 异丙基-4-甲基己醇、2-异丙基-5-甲基己醇、2-丙基-4,4-二甲基戊醇、2-乙基-2,4-二甲基 己醇、2-乙基-2-甲基庚醇、2-乙基-2,5-二甲基己醇和2-异丙基庚醇。更优选地，一元醇bl) 为2-丙基庚醇。
[004引优选地，一元醇b2)选自2-丙基庚醇、2-丙基-4-甲基己醇、2-丙基-5-甲基己醇、2- 异丙基-4-甲基己醇、2-异丙基-5-甲基己醇、2-丙基-4,4-二甲基戊醇、2-乙基-2,4-二甲基 己醇、2-乙基-2-甲基庚醇、2-乙基-2,5-二甲基己醇和2-异丙基庚醇。更优选地，一元醇b2) 为2-丙基-4-甲基己醇。
[0049] 优选地，一元醇bl)与一元醇b2)的重量比为5:1至95:1，更优选为6:1至50:1，甚至 更优选10:1至40:1，最优选20:1至35:1。
[0050] 优选地，至少一种径基官能度为含2至含6的多元醇选自乙二醇、二甘醇、Ξ甘醇、 1,2-丙二醇、双丙甘醇、Ξ丙二醇、1,4-下二醇、1,6-己二醇、双酪Α、Ξ径甲基丙烷、甘油、藍 麻油、季戊四醇、山梨糖醇、双季戊四醇和薦糖。
[0051] 在不同多元醇的混合物的情况下，数均径基官能度表示为混合径基官能度fn (OH)。混合径基官能度可为非整数如2.2、2.4或2.5。
[0052] 更优选地，作为组分C)存在的至少一种多元醇具有含3至含6的径基官能度。
[0053] 优选地，本发明要求保护的聚醋具有在40°C下根据DIN 51562-1测定为含10至< SOOmm^s，更优选含10至含400mmVs，甚至更优选含12至含380mmVs的粘度。
[0054] 优选地，本发明要求保护的聚醋具有在100°C下根据DIN 51562-1测定为> 3至< 50nV/s，更优选含3至含45mmVs的粘度。
[0055] 优选地，聚醋具有根据ASTM D 2270测定为> 110至< 190,更优选> 110至< 180， 甚至更优选^ 110至^ 170,甚至更优选^ 130至^ 170的粘度指数。
[0056] 令人惊奇地，本发明要求保护的聚醋具有<1. Ig/cm3,优选<1. Ig/cm3的密度。优选 地，本发明要求保护的聚醋具有在15°C下根据DIN 51757测定为>0.91至<0.99g/cm3,更 优选含0.91至含0.98g/cm3，最优选含0.92至含0.97g/cm3的密度。
[0057] 优选地，本发明要求保护的聚醋具有根据DIN 51558测定为> 0.01至< 0.4m巧0H/ g，更优选> 0.05至< 0.4m巧OH/g，甚至更优选> 0.05至< 0.3m巧OH/g的酸值。
[005引优选地，本发明要求保护的聚醋具有根据DIN 53240测定为>0.2至<4.OmgKOH/ g，更优选> 0.2至< 3. Om巧OH/g，甚至更优选> 0.2至< 2.8mg KOH/g的径值。
[0059] 优选地，该混合物包含
[0060] >25至含50重量％组分a)，
[0061] ^ 40至^70重量％组分b)，和
[0062] > 0.1至 <20重量％组分C)，
[0063] 其中所有组分a)、b)和C)的重量之和总计为100 %。
[0064] 优选地，该混合物包含
[006引 >25至含50重量％组分a)，
[0066] ^ 40至^70重量％组分b)，和
[0067] > 0.5至 < 15重量％组分C)，
[006引其中所有组分a)、b)和C)的重量之和总计为100%。
[0069] 更优选地，该混合物包含
[0070] > 29至含45重量％组分a)，
[0071] > 40至。0重量％组分b)，和
[0072] > 0.8至 < 14重量％组分C)，
[0073] 其中所有组分a)、b)和c)的重量之和总计为100%。
[0074] 在一个优选实施方案中，当前要求保护的发明设及一种可通过使包含如下组分的 混合物反应而得到的聚醋：
[0075] al)至少一种具有5-10个碳原子的脂族二簇酸，
[0076] bl)至少一种通式I的一元醇
[0077