具有改善的润滑性和增加的效能系数的油、润滑剂组合物，其用途和机械设备的制造方法
【专利摘要】本发明公开包含至少一种烷基芳族化合物的油，其中所述油的粘度在40℃的温度低于3.0cSt。本发明的油显示较低的粘度随温度的变化，其有助于降低冷却系统设备磨损和增加设备操作寿命、例如冷却压缩机的操作寿命。本发明的目的还是包含所述油和与之组合的至少一种烃(HC)类流体的组合物，及其在机械设备中的用途，和用所述油和/或组合物制造的机械设备。
【专利说明】具有改善的润滑性和増加的效能系数的油、润滑剂组合物，其 用途和机械设备 发明领域
[0001] 本发明涉及具有改善的润滑性和增加的效能系数的油，涉及润滑剂组合物及其用 途，和涉及冷却机械。更特别地，本发明的油包含烷基芳族化合物，并且(除其他应用外)尤 其用于制备润滑剂组合物和用于高效改善的冷却机械中。 现有技术
[0002] 直至20世纪90年代中期用于家居冷却机械的传统冷却流体都是基于含氯氟烃 (CFCs)的化合物。然而，在所述化合物的使用被证实会损害大气高层的臭氧层的情况下，所 述化合物的使用根据Montreal协议受到限制和管制。家居应用中使用的CFCs最初用含氟烃 (HFCs)替换，其没有消耗臭氧层的能力(ODP)。但是，HFC化合物的使用具有显著全球升热效 应(GWP)，因此它们已被基于烃(HC)的冷却流体替换，特别是在欧洲和亚洲家居市场。
[0003] 冷却流体与润滑油一起用于冷却系统中，以吸热和保持环境冷却。在冷却系统中， 压缩机抽吸来自蒸发器的冷却流体，从而降低该组件中的压力。流体然后被压缩机压缩，并 输送至冷凝器。在冷凝器中，冷却流体在高压下向环境放热并变成液体。该回路的后续组件 是控制元件，其能够是毛细管或膨胀阀。控制元件降低冷凝器中形成的液体冷却剂的压力， 并且该压力降低使得冷却剂蒸发，从而在通过蒸发器的情况下返回气态。
[0004] 在冷却流体自液体变为气态的同时，其通过蒸发器从冷却系统内部带走热量。冷 凝器向冷却系统的外部环境放热。控制元件抵抗冷却流体的循环，将高压侧(冷凝器)低压 侧(蒸发器)分开。
[0005] 为了它们能够发挥上述功能，润滑油和冷却流体需要是可相互混合的，以确保组 合物适当地流动通过冷却回路，从而避免在回路不同区域中的蓄积，以避免设备磨损。
[0006] 冷却压缩机中的润滑油的主要意图是通过充当油混合物来润滑压缩机中的机械 接触，所述油混合物被在压缩机内腔内侧的冷却流体稀释。除了与冷却流体相容之外，润滑 油还应具有良好的抗氧化性，适于操作的宽温度范围，应是水解稳定的，具有低机械阻力， 优异的润滑性，以及其它特性。
[0007] 在冷却系统中冷却流体的变化也导致所述冷却系统中所用的润滑油的变化，原因 在于需要调整在所述冷却系统的压缩机中所述组分，以避免例如在这些系统中产生酸的反 应以及损伤所述系统完整性及其效率的其它组分。
[0008] 通过搜寻科学和专利文献中的现有技术，发现数篇文献与该主题有关。在本发明 上下文中视为最有用的那些列举如下：
[0009] 文献US6248256公开用于压缩-冷却的组合物，包含(A)-种含有烃C1-C8的冷却剂 和(B)烃化合物形成的润滑基油，其中非芳族基团的不饱和度不超过10 %和其中运动粘度 不小于5mm2/s。文献US6248256公开在第1栏第45至52行的是，粘度的强烈降低使得润滑效 能不足以降低磨损，其能够阻止油在冷却器中持续使用长时间段。额外地，文献US6248256 公开在第3栏第52至57行的是，润滑油运动粘度不应低于5mm 2/s，原因在于冷却剂或润滑剂 效能的密封效果会受损。从而，文献US6248256具有的问题是，不会使得本领域技术人员去 制备运动粘度低于5mm2/s的用于冷却机械的油。因此，文献US6248256不会使得本领域技术 人员获得本发明要求保护的目的。
[0010]
【申请人】的文献BRPI0502759视为更接近本发明的文献，但是其并未预期或甚至启 示其任何特征。其公开了润滑油，含有至少80wt%的分子量120至288的烷基苯，并且粘度在 40 °C的温度为约3.0至7. OcSt。额外地，其公开包含润滑油和甚至约8wt%的一种或多种添 加剂的组合物。然而，文献BRPI0502759仅公开了润滑油或组合物，其含有具有较高分子量 的烷基苯-不同于烷基芳族化合物，其是本发明定义的且还显示与所述文献的那些相比改 善的特性。
[0011]文献JP1982177097公开用于冷却剂的油组合物，其含有特定动态粘度的烷基苯作 为主要组分，从而给冷却剂带来良好的抗磨性、高稳定性并且降低电力消耗。文献 JP1982177097的组合物采用的是在40°C的动态粘度为5-20cSt的烷基苯和与之一起的由盐 酸受体、抗磨剂、抗氧化剂和消泡剂组成的添加剂。文献JP1982177097不同于本发明之处 是，其使用具有更重烷基的烷基芳族化合物，显示比本发明油更高的粘度。
[0012] 文献US6207071公开润滑油与冷却剂HFC-134a和/或HFC-125组合的用途，所述润 滑油包含烷基苯油，所述烷基苯油含有60wt %的分子量200至350的烷基苯和额外包含0.01 至5.0wt%的磷酸酯添加剂。文献US6207071不同于本发明之处是，其使用显著促进温室效 应(GWP)恶化的HFC(含氟烃)冷却剂(如上文所提及）。额外地，描述于US6207071的组合物在 低于约20°C的温度条件下无法应用，原因是所述润滑油在低于20°C的温度显示与冷却剂 HFC-134a和/或HFC-125的低可混合性。也即，在约(TC或更低的温度，所述组合物无法用作 润滑油并且流体HFC-134a和/或HFC-125会是不可混合的。作为结果，所述组合物并不适于 在会经受低于或等于〇°C的温度的冷却系统中应用。
[0013] 文献EP1018538公开用于冷却机械起冷却剂作用的润滑油，由至少一种烃组成，比 如HC-290(丙烷)或HC-600a(异丁烷），包含直链或支化链的烷基苯，其分子量在200至350g/ m〇l内、具有1至4个各包含1至19个碳原子的烷基，烷基碳总数的范围是9至15个。根据 EP1018538如[0030]段所述，含有支化烷基的烷基苯是优选的，原因在于所述烷基苯的粘度 特性和行为。额外地，文献EPlO 18538并未提供如本发明要求保护的那些的直链烷基苯油的 特定实例。从而，本领域技术人员不会被激励去获得具有本发明的改善特性的润滑油，原因 在于EP1018538仅提及各种化合物，但并未显示测试或提供建议以显示本发明油的有效性； 此外EP1018538表明的是，含有支化烷基的烷基苯是优选的，从而更有效地区别与本发明要 求保护的主题。
[0014] -直在寻找的是，显示改善特性的新油和新润滑油组合物以及与之组合的冷却流 体，其改善冷却系统中压缩机操作的效率。然而从所检索的文献来理解，并未发现预计或启 示本发明教导的文献，从而本发明的技术方案在发明人看来显示了与现有技术相比的新颖 之处和创造活动。 发明概要
[0015] 本发明的目的之一是提供油，其包含至少一种烷基芳族化合物且具有改善的物理 化学特性的，能够提供稳定的润滑膜，适宜地以尽可能低的粘度润滑机械设备的组件；因 此，增加所述设备的效能而不损害其部件。
[0016] 本发明的又一目的是润滑剂组合物，其包含所述油和一种冷却流体，所述冷却流 体含有至少一种HC(烃)类组分。
[0017] 本发明的又一目的是将油和/或润滑剂组合物用于冷却机械，以及包括所述物质 的应用的改善的冷却机械。
[0018] 数个本发明的目的所共有的发明概念是改善润滑性条件和(甚至在低温)保持可 混合性不变的，避免使用润滑流体的机械破损(collapse)(润滑油膜的破损），和保持长时 间段的高可靠性，至少在热机械比如冷却压缩机寿命期间如此。额外地，热机械比如压缩机 的效能系数(COP)得以增加。上述通过开发包含至少一种烷基芳族化合物的油来实现，其中 所述油的粘度在40°C的温度低于3.0cSt。
[0019] 本发明的油不仅显示在40°C的低粘度(〈3.OcSt)，而且还显示较低的随温度的粘 度变化，从而其有助于减少冷却系统设备的磨损和增加设备操作寿命比如冷却压缩机的操 作寿命，原因在于在机械设备比如压缩机操作期间形成稳定的油膜。
[0020] 在第一方面，因此，本发明提供包含至少一种烷基芳族化合物的油，其中所述油的 粘度在40 °C的温度低于3. OcSt。
[0021] 在本发明的一种实施方式中，其提供包含至少一种式(I)烷基芳族化合物的油：
[0022]
(I)
[0023]其中：
[0024]-在Rl是H的情况下，（η)是1至7的整数和(m)是1至3的整数；
[0025]-在Rl是甲基，乙基或异丙基的情况下，（η)是1至7的整数和(m)是1至2的整数;和 其中所述油的粘度在40 °C的温度低于3. OcSt。
[0026]在本发明的一种实施方式中，所述油包含在40°C的温度为1.0至3.OcSt的粘度。在 一种实施方式中，所述油的粘度在40°C的温度在1.0和低于2.5cSt之间。在一种实施方式 中，所述油的粘度在40°C的温度在1.0和低于2.2cSt之间。在本发明的一种实施方式中，所 述油包含键合至芳族环的烃残基总量在1至12以内。在本发明的一种实施方式中，所述油包 含至少80%质量的至少一种烷基芳族化合物。在本发明的又一实施方式中，本发明的油额 外地包含至少一种添加剂，所述添加剂选自抗氧化性，热稳定性促进剂，缓蚀剂，金属减活 剂，润滑性添加剂，粘度指数增强剂，流动性降低剂，絮凝点降低剂，清洁剂，分散剂，起泡 剂，抗磨剂和耐高压剂。在本发明的又一实施方式中的油，烷基芳族化合物包含134至218的 分子量。在本发明的一个优选实施方式中，所述油用作润滑油。在本发明的一个优选实施方 式中，烷基芳族化合物是线性烷基芳族化合物。
[0027]本发明的又一目的是润滑剂组合物，其具有与现有技术常见的那些油相比改善的 润滑性和增加的效能系数，其包含上述定义的所述油和与之组合的至少一种HC(烃)类的冷 却流体。
[0028] 在本发明润滑剂组合物的一种实施方式中，HC类的冷却流体是HC-600a，HC-290或 其组合。
[0029] 本发明的又一目的是使用本发明油或组合物来制备应用所述物质润滑的机械设 备。
[0030] 在一种实施方式中，所述用途是在冷却机械中。在一种实施方式中，冷却机械是压 缩机或密封的压缩机。
[0031] 本发明的又一目的是机械设备，包括如前文所定义的烷基芳族油或如前文所定义 的润滑剂组合物。
[0032] 在一种实施方式中，机械设备是压缩机，密封的压缩机或冷却机械。
[0033] 附图描述
[0034] 图1提供本文指出的不同油的比较粘度(cP)/温度（°C)。该图也提供清楚指示本发 明的油与现有技术的油相比较低的粘度变化。
[0035] 图2提供样品0油的粘度(cP)/温度（°C)。
[0036] 图3提供样品0油的粘度(cSt)/温度（°C)。
[0037] 图4提供平均分子量240g/mol的线性烷基苯(LAB240)和平均分子量190g/mol的线 性烷基苯(LAB 190-样品0)的溶解度曲线，其在本发明范围内、含R600a冷却剂。提供的清楚 指示是，在相同室温下LAB190油含有较低均衡压力（equalized pressure)。
[0038] 图5提供高压釜中的氧化加速试验，其中能够注意到的是，在25至175°C在平均分 子量240g/mol的线性烷基苯(LAB IS05)和平均分子量190g/mol的线性烷基苯(LAB IS02-样品0)之间并无显著差异。
[0039]图6提供氧化稳定性试验，在DSC 204HP Phoenixz中进行。试验条件：程序温度： 30-300°C;加热速率：5K/min;压力35巴；氧流速：100mL/min。能够发现的是，本发明的油 (LAB190-样品0)显示较高的抗氧化性并且在高于现有技术其它油的温度才开始氧化过程。
[0040] 图7提供油降解的加速寿命测试(定性分析），在Embraco EM家族压缩机的栗送空 气的压缩机(开放回路/5巴）上进行。显示的是本发明定义范围内的油(LAB190-样品0)展示 比现有技术油更高的抗氧化性。并未观察到对介电强度破坏的影响。
[0041] 图8和图9提供油降解的加速寿命测试，在Embraco EM压缩机家族的栗送空气的压 缩机(开放回路/5巴）上进行。显示的是本发明定义范围内的油(LAB190-样品0)展示比现有 技术油更高的抗氧化性。并未观察到对介电强度破坏的影响。
[0042] 图10提供样品0油的红外光谱分析(FTIR)。
[0043]发明详述
[0044]数个本发明的目的所共有的发明概念是改善润滑性条件和(甚至在低温)保持可 混合性不变，避免使用润滑流体的机械的破损，和保持长时间段的高可靠性，至少在热机械 寿命比如热机械比如冷却压缩机期间如此。额外地，热机械比如压缩机的效能系数(COP)得 以增加。上述通过使用包含至少一种烷基芳族化合物的油来实现，其中所述油的粘度在40 °C的温度低于3. OcSt。
[0045]本发明的油不仅显示在40°C的低粘度(〈3.OcSt)，而且还显示较低的随温度的粘 度变化，从而其有助于减少冷却系统设备磨损和增加设备操作寿命，比如冷却压缩机的操 作寿命。
[0046] 从而，本发明显示具有改善特性的油，其包含至少一种烷基芳族化合物，其中所述 油的粘度在40 °C的温度低于3. OcSt。
[0047] 在实施方式中，至少一种烷基芳族化合物具有式(I)
[0048]
(I)
[0049] 其中在Rl是H的情况下，（η)是1至7的整数和(m)是1至3的整数;在Rl是甲基，乙基 或异丙基的情况下，（η)是1至7的整数和(m)是1至2的整数；
[0050] 在本发明的实施方式中，油包含一种分子量134至218的烷基芳族化合物。
[0051 ]在本发明的实施方式中，油将被描述用于与传热有机冷却剂一起应用，其包括至 少烃(HC)类组分比如冷却流体HC-600a、HC-290或其组合，用于冷却机械比如冷却系统用的 冷却压缩机中，特别用于家具用途。所述冷却压缩机能够是例如密封的压缩机。
[0052] 考虑到所述油与含有烃(HC)比如HC-600a和/或HC-290的冷却流体一起使用，希望 的是润滑油显示在40°C低于3. OcSt的粘度，比如在40°C的温度在约1.0至约2.9cSt范围内， 可能在1.0和低于2.5cSt之间，可能在1.0和低于2.2cSt之间。额外地，本发明的油显示较低 的随温度的粘度变化，从而其有助于降低冷却系统设备磨损和增加设备操作寿命，比如冷 却压缩机的操作寿命。
[0053]鉴于在长期操作期间阻碍密封压缩机破损的特性改善，润滑油选自含有至少 80%，更优选至少85%和更优选至少90%的本发明烷基芳族化合物的那些。
[0054]含有4至12个碳原子的烷基的实例是丁基(包括全部异构体），戊基(包括全部异构 体），己基(包括全部异构体），庚基(包括全部异构体），辛基(包括全部异构体），壬基(包括 全部异构体），癸基(包括全部异构体），十一烷基(包括全部异构体），十二烷基(包括全部异 构体)。
[0055] 鉴于烷基芳族化合物的稳定性和粘度，直链一烷基是优选的，原因在于链线性带 来更佳的润滑性(降低的粘度)并且烷基的存在正面影响烷基芳族油的化学稳定性。
[0056] 这些烷基能够是直链或支化的链。然而，鉴于烷基苯稳定性和粘度，直链一烷基是 优选的，原因在于链线性带来更佳的润滑性和烷基的存在正面影响烷基苯油的化学稳定 性。
[0057]上述苯中的烷基数定义为1至4。然而，鉴于烷基苯的稳定性和可获得性，更优选的 是选择含有一个或两个烷基的烷基苯，也即一种一烷基苯、一种二烷基苯或其混合物，更优 选，一种直链或支化链的一烷基苯。
[0058]本发明烷基芳族化合物优选制备自芳族化合物与α-烯烃在合适催化剂存在下的 烷基化过程。
[0059]能够用作合成烷基芳族化合物的原料的芳族化合物包括苯，甲苯，乙基苯，枯烯 等。
[0060] 在产生烷基芳族化合物时能够使用的烷基化剂包括直链α-烯烃，含有4至12个碳 原子，更优选4至10个碳原子。
[0061] 在均质烷基化过程使用的催化剂包括例如Friedel-CraftS催化剂、比如氯化铝或 氯化锌;或通过硫酸、磷酸、氢氟酸和通过异质烷基化定义的酸催化剂，所述异质烷基化通 过使用负载的固体催化剂和活化粘土比如沸石等进行。
[0062]在某些使用条件下，如本文描述的在40°C的温度运动粘度为优选1.3至约2.9cSt、 可能在1.3和低于2.5cSt之间、可能在1.3和低于2.2cSt之间的烷基芳族化合物令人满意地 充当完全润滑剂。然而，润滑油可以额外地含有其它材料，通常称为添加剂。
[0063]在实施方式中，本发明的油可以包含至少一种添加剂。在所用添加剂中尤其能够 提及下述:抗氧化性增强剂和热稳定性增强剂，缓蚀剂，金属减活剂，润滑性添加剂，粘度指 数增强剂，流动性降低剂和絮凝点降低剂，清洁剂，分散剂，消泡剂，抗磨剂和耐极端压力添 加剂。许多添加剂是多功能的。例如，某些添加剂可以具有耐极端压力性和抗磨性，或充当 金属减活剂和缓蚀剂的两种功能。额外地，组合物中的全部添加剂不应超过优选8重量％或 更优选5wt %的油总配制剂。
[0064]前述添加剂类型的有效量通常的范围是0.01至5%的抗氧化剂组分，0.01至5%的 缓蚀剂组分，0.001至0.5%的金属减活剂组分，0.5至5%的润滑性添加剂，0.01至2%的各 粘度指数增强剂和流动性和/或絮凝点降低剂，〇. 1至5 %的各洗涤剂和分散剂，0.001至1 % 的消泡剂，和0.1至3%的各耐极端压力性的组分和抗磨组分。全部这些百分比是重量百分 比和基于总油组合物。仍然，应理解按照油的特别方面及其应用可以使用较高或较低量的 添加剂，并且简单分子类型或混合物类型能够用于各类型的添加剂。此外，本文提及的实例 应理解为举例说明，而不是限制性实例。
[0065]某些抗氧化性增强剂和热稳定性增强剂的实例是二苯基-二萘基_，和苯基萘基-胺，其中苯基和萘基能够被替换，也即N，N'_二苯基苯二胺，对-辛基二苯胺，p，p_二辛基二 苯胺，N-苯基-1-萘基胺，N-苯基_2_萘基胺，N-(对-十二烷基)苯基_2_萘基胺，二-1-萘基 胺，和二-2-萘基胺;吩噻嗪，比如N-烷基吩噻嗪;亚氨基(二苄基）；和酚类，比如6-(叔丁基） 酚，2，6-二-(叔丁基)酚，4-甲基-2，6-二-二-(叔丁基)酚，4，4 ' -亚甲基二(-2，6-二-(叔丁 基)酚)。
[0066] 某些亚铜金属减活剂的实例是咪唑，苯并咪唑，2-巯基苯并噻唑，2，5-二-巯基噻 唑，亚水杨基-丙二胺，吡唑，苯并三唑，甲苯三唑（tolutriazoIe)，2-甲基苯并咪唑，3，5-二 甲基吡唑，和亚甲基二苯并三唑。苯并三唑衍生物是优选的。金属减活剂和/或缓蚀剂的其 它更普遍的实例包括有机酸及其酯，金属盐和酸酐，也即N-油烯基-肌氨酸，去水山梨糖醇 单油酸酯，铅(plumb)环烷酸盐，十二烯基-琥珀酸及其酯和偏酰胺，和4-壬基苯氧基乙酸； 脂族和环脂族伯、仲和叔胺和有机和无机酸的胺盐，也即油可溶的烷基铵羧酸盐;含氮杂环 化合物，也即硫代双三唑（thiodiatriazols)，取代的咪唑啉和噁唑啉;二壬基萘磺酸盐钡； 喹啉，醌和蒽醌;没食子酸丙酯；琥珀酸烯基酸酐或酸的酰胺酯和衍生物，二硫代氨基甲酸 盐/酯，二硫代磷酸盐/酯;烷基磷酸的胺盐及其衍生物。
[0067]某些润滑性添加剂的实例包括长链脂肪酸和天然油衍生物比如酯，胺，咪唑啉和 硼酸盐/酯。
[0068] 某些粘度指数增强剂的实例包括聚甲基丙烯酸酯，乙烯基吡咯烷酮共聚物和甲基 丙烯酸类，聚丁烯，和苯乙烯-丙烯酸共聚物。
[0069] 某些流动性和/或絮凝点降低剂的实例包括聚甲基丙烯酸酯，比如甲基丙烯酸-乙 烯-乙酸乙烯酯热聚合物;烷基化的萘衍生物;和脲与萘或酚类缩合催化的Friedel-Crafts 产品。
[0070] 某些清洁剂和/或分散剂的实例包括聚丁烯基琥珀酸酰胺;聚丁烯基膦酸衍生物； 长链烷基芳族磺酸及其盐;和烷基硫化物、烷基酚类的金属盐，和烷基酚类和醛的缩合产品 的金属盐。
[0071 ]某些消泡剂的实例包括有机硅和某些丙烯酸类。
[0072] 某些耐极端压力性添加剂和抗磨损添加剂的实例包括硫化的脂肪酸和脂肪酸酯， 比如硫化的辛基酞酸酯;硫化的萜;硫化的烯烃;有机多硫化物;有机磷衍生物包括磷酸胺 盐，烷基酸磷酸盐/酯，磷酸二烷基酯，胺二硫代磷酸盐/酯，硫代磷酸三烷基和三芳基酯、三 烷基和三芳基膦，和二烷基亚磷酸盐/酯，也即磷酸一己基酯的胺盐，二壬基萘磺酸酯的胺 盐，磷酸三苯基酯，磷酸三萘基酯，二苯基甲酚基和二甲酚基苯基磷酸酯，萘基二苯基磷酸 酯，硫代磷酸三苯基酯;二硫代氨基甲酸盐/酯，比如二硫代氨基甲酸二烷基酯锑盐;氯化烃 和/或氟酸盐(fluorates)和黄苷酸类(xanthalates)。
[0073] 在本发明的一种实施方式中，为了改善冷却机械的耐磨性和载量抗性，润滑油额 外地包含多至约8wt%的一种或多种添加剂化合物，其是至少一种类型的磷化合物，选自磷 酸酯、磷酸酯、磷酸酯的胺盐、氯磷酸酯和磷酯。
[0074] 在一种实施方式中，油包含0.01至5.0重量％，和更特别地0.005至5.0重量％ (基 于油组合物总量)的磷酸酯化合物。
[0075]本文所用的磷酸酯包括磷酸三丁酯，磷酸三苯基酯，磷酸三己基酯，磷酸三庚基 酯，磷酸三辛基酯，磷酸三壬基酯，磷酸三(癸基）酯，磷酸三(十四烷基）酯，磷酸三(十五烷 基）酯，磷酸三（十六烷基）酯，磷酸三（十七烷基）酯，磷酸三（十八烷基）酯，磷酸三油烯基 酯，磷酸三苯基酯，磷酸三甲酚基酯，磷酸三(二甲苯基）酯，磷酸甲酚基二苯基酯和磷酸二 甲苯基二苯基酯。
[0076]本文所用的磷酸酯包括一丁基磷酸酯，一戊基磷酸酯，一己基磷酸酯，一庚基磷酸 酯，一辛基磷酸酯，一壬基磷酸酯，一癸基磷酸酯，一(十一烷基)磷酸酯，一(十二烷基)磷酸 酯，一(十三烷基)磷酸酯，一(十四烷基)磷酸酯，一(十五烷基)磷酸酯，一(十六烷基)磷酸 酯，一(十七烷基)磷酸酯，一(十八烷基)磷酸酯，一油烯基磷酸酯，二丁基磷酸酯，二苯基磷 酸酯，二己基磷酸酯，二庚基磷酸酯，二辛基磷酸酯，二壬基磷酸酯，二癸基磷酸酯，二(十一 烷基)磷酸酯，二(十二烷基)磷酸酯，二(十三烷基)磷酸酯，二(十四烷基)磷酸酯，二(十五 烷基)磷酸酯，二(十八烷基)磷酸酯和二油烯基磷酸酯。磷酸酯胺盐的实例是磷酸的甲胺， 乙胺，丙胺，丁胺，戊基胺，己基胺，庚基胺，辛基胺，二甲胺，二乙胺，二丙胺，二丁胺，二戊基 胺，二己基胺，二庚基胺，二辛基胺，三甲胺，三乙胺，三丙胺，三丁胺，三戊基胺，三己基胺， 三庚基胺和三辛基酯胺。氯化的磷酸酯的实例是三-二氯丙基磷酸酯，三-氯乙基磷酸酯三-氯戊基磷酸酯，和聚氧化烯烃二[(二氯烷基）]磷酸酯。
[0077] 亚磷酸酯的实例是二丁基亚磷酸酯，二戊基亚磷酸酯，二己基亚磷酸酯，二庚基亚 磷酸酯，二辛基亚磷酸酯，二壬基亚磷酸酯，二癸基亚磷酸酯，二（十一烷基）亚磷酸酯，二 (十二烷基）亚磷酸酯，二油烯基亚磷酸酯，二苯基亚磷酸酯，二甲酚基亚磷酸酯，三丁基亚 磷酸酯，三戊基亚磷酸酯，三己基亚磷酸酯，三庚基亚磷酸酯，三辛基亚磷酸酯，三壬基亚磷 酸酯，十三烷基亚磷酸酯，三(十一烷基）亚磷酸酯，三(十二烷基）亚磷酸酯，三油烯基亚磷 酸酯，三苯基亚磷酸酯和三甲酚基亚磷酸酯。也可能使用所述化合物的混合物。
[0078] 这些亚磷酸化合物能够与润滑油以希望的混合范围混合。然而，通常优选的是以 0.005至5.0重量％，更优选0.01至3.0重量％，按用于冷却意图的润滑油组合物总量计(本 发明的总烷基苯油和总和添加剂），的范围共混这些亚磷酸化合物。
[0079] 在第二方面，本发明公开润滑剂组合物，其包含本发明的油和与之组合的一种冷 却流体。在实施方式中，所述冷却流体是选自HC(烃)类的至少一种。在更优选的实施方式 中，流体选自HC-600a，HC-290或其组合。在还更优选的实施方式中，本发明润滑剂组合物优 选用于冷却机械中。在冷却机械中，我们尤其能够提及压缩机比如密封的压缩机。
[0080] 在又一方面，本发明定义油用于制备机械设备的用途。在实施方式中，所述机械设 备是冷却机械。在又一实施方式中，所述冷却机械是压缩机。在还又一实施方式中，所述压 缩机是密封的压缩机。
[0081] 在又一方面，本发明定义润滑剂组合物用于制备冷却机械的用途。在本发明的实 施方式中，所述冷却机械是压缩机或密封的压缩机。
[0082] 本发明的目的之一是将油和/或润滑剂组合物用于冷却机械，以及包含所述物质 的改善的冷却机械。
[0083] 在本发明的又一方面，如本发明中所定义，改善的冷却机械被公开为在其内腔内 含有油或润滑剂组合物。在实施方式中，冷却机械是压缩机或密封的压缩机。
[0084] 因此，本发明的目的有助于保持润滑组合物的合适的润滑性和可混合性条件(甚 至在低温），从而避免使用其的机械的破损，和保持长时间段的高可靠性，至少在机械比如 热机械例如冷却压缩机的寿命期间如此。额外地，热机械比如冷却压缩机的效能系数(COP) 得以增加，从而引起采用本发明油和/或润滑剂组合物的机械的冷却循环的能量效率改善。 [0085]实施例-实施方式
[0086] 为了进行证实本发明的油的希望特性的测试，合成了油，其包含具有含8个碳原子 的烷烃侧链的烷基苯化合物，称为〃样品0〃和〃样品Γ:
[0087]
[0088] 额外地，将抗磨损(AW)添加剂加入"样品0"和"样品Γ油，其定义如下：
[0089]化学名称:丁基化的磷酸三苯基酯
[0090] 化学式:混合物
[0091]化学类:磷酸芳基酯
[0092]量:2.0±0.3%(111/111)，相对油总质量
[0093]
[0094] 上文提及的本发明的油与下述对比：商业样品LAB 240A(烷烃侧链烷基苯，具有 10-13个碳原子，平均分子量238-245)和其它润滑油，包含具有侧链含10个碳的烷基苯化合 物，称为"样品2":
[0095]
[0096] 样品2的烷基苯化合物合成自使用烷基化剂的苯烷基化，在该情况下，通过均质催 化过程或通过多相催化过程合成自含有10个碳的直链烯烃（1-癸烯），所述均质催化过程 采用Friedel-Crafts(氯化铝)催化剂而所述多相催化过程用沸石作为催化剂(优选脱铝的 沸石 -HY)。
[0097] 本发明润滑油也与下述比较:又一润滑油，包含具有侧链含12个碳的烷基苯化合 物，称为"样品3":
[0098]
[0099] 烷基苯化合物样品3合成自采用烷基化剂的苯烷基化，在该情况下，通过均质催化 过程或通过多相催化过程合成自直链α-烯烃含有12碳（1-十二烯），所述均质催化过程用 Friedel-Crafts(氯化铝)催化剂而所述多相催化过程用沸石充当催化剂(优选脱铝的沸 石-ΗΥ)。
[0100] 额外地，也将如前文所定义的丁基化的三苯基磷酸酯添加剂加入样品2和3。
[0101] 润滑油粘度分析
[0102] 样品特征能够如下表1所示：
[0103] 表1
[0106] 从表1可以发现，样品0和1在40°C发生显著粘度降低。
[0107] 额外地，图1显示在30°C至130°C的间隔随温度变化的样品粘度特征的比较。从图1 可以发现，样品〇和1润滑油具有与LAB 240A粘度级ISO 5样品和与〃样品3〃相比显著较低的 随温度的粘度变化。上述特性有助于降低冷却系统设备磨损和增加设备操作寿命比如冷却 压缩机操作寿命。
[0108] 与冷却流体的化学相容性试验
[0109] 为了分析参比样品LAB 240A粘度级ISO 5和〃样品0、1、2和3〃与烃类冷却流体的润 滑油的相容性，用冷却流体HC-600a在175°C进行密封管测试(Ashrae 97)14天。测试结果能 够参见下表2:
[0110] 表2
[0112] 在操作期间压缩机中的组件试验
[0113] 为了证明本发明油组合物的可行用途，用含有〃样品Γ油和与之组合的冷却流体 HC-600a的组合物来进行测试。测试结果概括于下表3中：
[0116] 机械损失的潜在增益
[0117] 为了证明本发明润滑油和组合物的效率，计算样品1与参比样品LAB 240A粘度级 ISO 5相比的理论和实验增益。结果显示在下表4中：
[0118] 表4
[0120] 从表4可以发现，在采用含有样品1润滑油的组合物时，各测试显示明显增益。在操 作期间于密封压缩机中应用本发明的油而实验获得的I.OW和2.5%效能系数(COP)增益确 认本发明的油与现有技术油相比的效率。
[0121] 本领域技术人员将理解本文所述的知识并且将能够重现实施方式中描述的本发 明和所附权利要求范围内的其它变化。
【主权项】
1. 一种油，其特征在于，其包含至少一种烷基芳族化合物，其中所述油的粘度在40°c的 温度低于3.0cSt。2. -种油，其特征在于，其包含至少一种式(I)烷基芳族化合物： 其中：-在R1是Η的情况下，（η)是1至7的整数和(m)是1至3的整数； -在R1是甲基，乙基或异丙基的情况下，（η)是1至7的整数和(m)是1至2的整数;和 其中所述油的粘度在40 °C的温度低于3. OcSt。3. 根据权利要求1或2的油，其特征在于，所述油的粘度在40°C的温度是1.0至3.OcSt。4. 根据权利要求1或2的油，其特征在于，所述油的粘度在40°C的温度是在1.0和低于 2.5cSt之间。5. 根据权利要求1或2的油，其特征在于，所述油的粘度在40°C的温度是在1.0和低于 2.2cSt之间。6. 根据权利要求1或2的油，其特征在于，键合至芳族环的烃残基总量是1至12个。7. 根据权利要求1或2的油，其特征在于，至少80 %质量的油由至少一种烷基芳族化合 物组成。8. 根据权利要求1或2的油，其特征在于，其额外地包含至少一种添加剂，所述添加剂选 自抗氧化性增强剂，热稳定性增强剂，缓蚀剂，金属减活剂，润滑性添加剂，粘度指数增强 剂，流动性降低剂，絮凝点降低剂，清洁剂，分散剂，起泡剂，抗磨剂和耐高压剂。9. 根据权利要求1或2的油，其特征在于，所述烷基芳族化合物包含134至218的分子量。10. 根据权利要求1或2的油，其特征在于，其用作润滑油。11. 根据权利要求1或2的油，其特征在于，所述烷基芳族化合物是线性烷基芳族化合 物。12. 润滑剂组合物，其特征在于，其包含： -至少80 %质量的如权利要求1至11中任一项所定义的油； -HC(烃)类的冷却流体;和 -至少一种添加剂。13. 根据权利要求8的润滑剂组合物，其特征在于，所述HC类的冷却流体选自HC-600a， HC-290或其组合。14. 如权利要求1至11中任一项所要求保护的油的用途，其特征在于，其用于制造机械 设备。15. 根据权利要求14的用途，其特征在于，所述机械设备是冷却机械。16. 根据权利要求15的用途，其特征在于，所述冷却机械是压缩机。17. 如权利要求12或13中所要求保护的润滑剂组合物的用途，其特征在于，其用于制造 冷却机械。18. 根据权利要求17的用途，其特征在于，所述冷却机械是压缩机或密封的压缩机。19. 一种机械设备，其特征在于，其包含如权利要求1至11中任一项所定义的烷基芳族 油或者如权利要求12或13中任一项所定义的润滑剂组合物。20. 根据权利要求19的机械设备，其特征在于，所述机械设备是压缩机，密封的压缩机 或冷却机械。
【文档编号】C09K5/00GK105829489SQ201480069547
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2014年12月22日
【发明人】E·R·P·多斯桑托斯, R·M·麦克哈多
【申请人】惠而浦股份有限公司