含氮化硼的高温生物润滑剂组合物的制作方法

文档序号:5102077阅读:877来源:国知局

专利名称::含氮化硼的高温生物润滑剂组合物的制作方法含氮化硼的高温生物润滑剂组合物
技术领域
本申请要求于2005年4月26日提交的序列号为60675126,题目为"用氮化硼制备的高温生物润滑剂组合物"的临时申请的优先权。本发明涉及由天然和/或合成植物油、动物油、植物油或树油与氮化硼制备的生物润滑剂组合物。这种组合物在高达1000。C和更高的温度下可以提供改善的润滑性、抗磨性和极压性能。这种组合物特别适用于高温环境下润滑内燃机、烤箱、链条、缆绳、齿轮、铰链销、轴承和滑动表面。该润滑剂组合物还可以调合到液压油、汽轮才几油、压缩机油、渗透润滑油、润滑脂、防粘剂、螺紋油、金属深拔润滑油、轧辊油、金属切削液、脱模剂,以及需要抗磨性和极压性能的任何润滑剂。另外,这种润滑剂组合物提供高绝缘强度,这可以用于绝缘液和绝缘膏。发明背景从源自植物油、动物油、植物油、或树油的可回收资源可以获取大量的生物质油,其特征是易生物降解或"环保无毒"。因此,这种油在各种广泛应用中具有潜在的吸引力,并在2002年农业法案中定义为生物材料。此类生物质油可以是天然的,也可以是人工合成的。对于用于润滑油,生物质油还不足够理想。许多生物质油并不具备理想的性能,包括倾点、氧化稳定性、与添加剂等的相容性。然而,生物质油也具有许多作为润滑油的理想性能。特别是,生物质油通常提供高闪点、良好的润滑性能和很高的粘度指数,这可以降低油耗,并且其在NOACK测试中的挥发性不大于1%,这表明其可以降低机油的挥发。另外,生物质油通常是无毒,并且易生物降解的。例如,在标准测试条件下(如OCED301D和ASTMD-5864测试方法),典型的植物油可以在28天内生物降解80%,被生物降解为二氧化碳和水,而对比之下,石油基润滑剂生物降解的只有25%或更低。当润滑剂直接排放到环境中时,这种组合物具有特殊优点。敏感区域包括林区、矿区、海上、农田、重工业、运输、铁路和船运、造纸厂、锯木厂、胶合板厂、海运区域中的吊缆和锁链、拉伊挖土机、跨载木材运输船上传动装置、摩托车以及ATV链等等。组合物中的生物材料和氮化硼被USDA和NSF列为食品级许可,是环保无毒的。食品加工业中使用的设M部门不同而各异,三个主要部门包括肉和家禽、饮料、快餐、蔬植物和乳制品。虽然装置在部门之间有区別,但运动部件,如轴承、齿轮、滑动面是相同的,常常都需要润滑。这些情况下使用的最多的润滑剂包括烤箱润滑剂、链条润滑剂、缆索润滑剂、渗透润滑剂、防粘剂、螺紋油、金属深拔润滑油、轧辊油、脱模剂、轴承油,以及各种用途的润滑脂。这些食品工业油必须比其它工业用油满足更加严格的标准。由于确保和维持食品的安全和标准相当重要,食品厂必须遵守美国农业部(USDA)公布的规则和规章。USDA的食品安全监察署(FSIS)负责肉、家禽、蛋、乳制品、水果和蔬植物的监察、评级和标准的所有程序。这些程序是强制性的,用于联邦政府检验的装置中的非食用化合物要进行检测。FSIS是用于联邦政府4企验的装置的授权化合物官方清单的保管人。官方清单(见第11-1页,美国农业部食品安全监察署颁布的"专用物质和非食品化合物清单",综合出版物1419(1989))指明被指定为食品的润滑剂和其它物质在USDA法规中被认为是间接食品添加剂。因此,无论这些润滑剂划为H-1还是H-2,在被用于食品加工厂之前都要得到USDA的批准。最严格的分类标准H-l是针对可以偶尔接触食品的润滑剂。H-2类是针对用于不可能接触食品的场所,而且确保润滑剂中没有使用已知有毒物质或致癌物质。本发明属于H-l和H-2批准的润滑油。H-l和H-2授权的润滑油和术语"食品级"将在本申请互换使用。尽管USDA不再批准新的组分和组合物,但全球食品业仍然认可H-I和H-2分类。现在NSF编排和批准食品级别分类。除了符合联邦法规局规定的安全要求,产品必须是有效的润滑剂。食品加工装置的润滑油应该润滑机械部件,抗粘度变化,抗氧化,避免生锈和腐蚀,提供磨损保护,并且在使用中要抵制形成沉积物和油泥。产品还应该在从流体动压厚膜到边界薄膜范围内的各种润滑状态下能够发挥有效作用。氧化以及润滑油的热性能可以帮助预测润滑油保持润滑性能的时间以及抵制油泥和沉积物形成的效果。当烃油与氧高温长期接触时会被部分氧化,形成坚硬的沉积物,这会在耐受金属与金属接触区域附近造成粘连。尽管这种润滑剂作为食品源杂质设计是无毒的,其润滑性能与常规润滑油(如,不含授权可与食品直接接触组分的润滑油)相比效果要差。在某种程度上,润滑油工厂通过向润滑剂组合物引入特殊添加剂解决了这些问题。如,引入性能添加剂以增强抗磨、氧化抑制、锈/蚀抑制、金属钝化、极压、摩擦改进、抗泡和润滑等性能。这些试剂在以下专利中有描述美国专利No.5,538,6545(Lawate等)、美国专利No.4,062,785(Nibert)、美国专利No.4,828,727(McAninch)、美国专利No.5,338,471和5,413,7254(Lai)。相关领域描述的食品级润滑剂的缺点涉及抗氧化性能差、粘度范围的调合能力有限、粘度保护有限。当遭受长期高温和机械压力时,润滑剂常常氧化性能和流动性能不好。因此,仍需求这种润滑剂在遭受高温和机械压力时要能表现出良好的极压性能和抗磨性能,同时其绝缘强度、抗氧化性、粘度指数、粘度范围调合能力、粘度稳定性都得到了明显的改善。另外,在温度超过生物质油自燃温度时,此组合物能够形成干燥的润滑油膜,而不会形成坚硬的沉积物。美国专利No.4,783,274(Jokinen等,1988年11月8日)是关于一种无水油状润滑剂,其基于植物油,该植物油替代了矿物润滑油作为其主要组分,包含甘油三酯。甘油三酯是饱和和/或不饱和的直链doC22脂肪酸和甘油的酯。此润滑剂的特征是含至少70重量%的甘油三酯,其碘值至少为50,不大于125,粘度指数至少为190。作为基本组成,替代或伴随上述甘油三S旨,润滑油还可以包含由上述甘油三酯或相应甘油三酯热聚制备的聚合物。作为添加剂,润滑油可以含溶剂、脂肪酸衍生物、特别是它们的金属盐、有机或无机的天然或合成的聚合物,以及市场上的用于润滑油的添加剂。美国专利No.5,538,654(Lawate等,1996年7月23日)描述了一种食品级润滑剂组合物,其在食品加工广的装置中,可以用作液压油、齿轮油和压缩机油。该组合物包含(A)主要量的转基因植物油和(B)少量的性能添加剂。在另一实施方案中,组合物含(C)含磷化合物或(D)非转基因植物油。美国专利No.5,580,482(Chassan等,1996年12月3日)涉及一种润滑剂组合物,其可以稳定抵抗高温和氧化的影响,所述组合物包含甘油三酯或酯类油,酯中不饱和键出现在醇或酸部分,以及有效稳定量的N,N-双取代氨曱基-1,2,4-三唑或N,N-双取代氨甲基-l,2,4-苯并三唑和高级烷基代十二烯琥珀酸的酰胺。美国专利No.5,888,947CLambert等,1999年3月30日)涉及一种组合物,其含三种主要组分基础油、含羟基脂肪酸的油源和含植物油或动物蜡的油源。文献使用的基础油需要主要由三甘油(甘油三酯)和单-或双-甘油(甘油酯),以及游离脂肪酸组成。组合物还包含植物油,其中的甘醇含羟基脂肪酸,占油体积的5%~20%。第三种组分是包含5体积%~10体积%的油品添加剂的蜡。积的5°/0。美国专利No.6,300,292(Konishi等,2001年10月9日)涉及一种液压油组合物,包含总不饱和度为0.3或更少的植物油作基础油,还包含至少一种抗氧剂,抗氧剂选自由酚抗氧剂、胺抗氧剂和二硫代磷酸锌抗氧剂组成的组合,其量占组合物总质量的0.01%~5%。美国专利No.6312623(Oommen等,2001年11月6日)涉及一种电绝缘流体,包含至少75%的高油酸甘油三酯组合物,该组合物包含至少75%为油酸的脂肪酸组分;少于10%的双不饱和脂肪酸组分;少于3%的三不饱和脂肪酸组分;少于8%的饱和脂肪酸组分;上述组合物中还具有如下特征绝缘强度至少为35KV/100密尔间隙;25。C下损耗因数小于0.05%;酸值小于0.03mgKOH/g;25。C电导率小于lpS/m;闪点至少为250°C;倾点至少为-15。C;一种或多种添加剂选自抗氧剂、降倾点剂和铜钝化剂。
发明内容本发明的一方面扩展添加剂和基础油的多样性和范围,以便改善高温、环保和食品级润滑油的性能。申请人目前已经发现,当氮化硼引入发明组合物时,组合物在高达IOO(TC和更高的温度下,表现出改善的润滑性、磨损、极压和抗氧化性能。另外,本发明提供高绝缘强度,这对绝缘流体和化合物是有利的。这些组合物特别适合用于高温情况下润滑内燃机、烤箱、链条、缆索、齿轮、铰链销、轴承和滑动面。润滑剂组合物还可以调合到液压油、汽轮机油、压缩机油、渗透润滑油、润滑脂、防粘剂、螺紋油、金属深拔润滑油、轧辊油、金属切削液、脱模剂,以及任何要求抗磨和极压性能的润滑剂。由于含氮化硼润滑基础油的化学结构,本发明组合物燃烧允许氮化硼白色粉末滞留在润滑表面,相对减少了释》文磨蚀性积炭。本发明组合物还可以帮助防止不断形成的,可以造成接近耐受区域的接触区粘合的坚硬积炭,这是石油烃的公知问题,另外,发明组合物还表现出在500。C以上的高温时,具有改善的润滑、抗磨、极压性能,在此环境下,众所周知石墨和钼无法做到。还有,通过提高节油和降低排放,发明组合物在机油中还表现出具有环境友好的优点。还有,发明组合物可以调合到食品级,并且表明具有改善的可生物降解性,从而使其环保无毒。本发明的另一方面涉及一种环保无毒食品级高温润滑剂,包含a)至少一种生物天然油和生物合成油,其选自天然或合成的植物油、天然或合成的动物油、转基因植物油、转基因合成植物油、天然或合成的树油和它们的组合物;b)提供至少一种氮化硼;和c)任选地,其它基础油和d)任选地,其它添加剂,其中上述组合物组分具有美国农业部要求的H-l和H-2批准。可以理解,在多数情况下,H-l和H-2标识将最终涉及到在美国以外国家的对比分类。另一方面,本发明公开了一种用于制备环境友好无毒和食品级高温润滑剂组合物的方法,包括以下步骤1)提供至少一种生物天然油或生物合成油,其选自天然或合成的植物油、天然或合成的动物油、转基因植物油、转基因合成植物油、天然或合成的树油和它们的组合物;2)提供至少一种氮化硼;和3)任选地,提供至少一种基础油,其选自合成酯、溶剂精制石油、加氢裂化石油白油、加氪精制合成油、费-托基础油、i类、n类和m类石油、聚a烯烃(PAO)和它们的混和物;4)任选地,提供至少一种添加剂,其选自抗氧剂、緩蚀剂、金属钝化剂、粘度指数改进剂、抗磨剂、摩擦改进剂、极压剂和乳化剂;5)混合l)、2)、3)和4),制备所述的组合物。本发明的另一方面涉及一种提高设备润滑的方法,所述设备需要可生物降解流体、可以降低环境排放和提高节油性能的机油、以及食品加工厂使用的设备。该方法包含以下步骤1)提供至少一种环境友好无毒食品级高温润滑剂组合物,该组合物包含a)至少一种生物天然油和生物合成油,其选自天然或合成的植物油、天然或合成的动物油、转基因植物油、转基因合成植物油、天然或合成的树油和它们的组合物;b)提供至少一种氮化硼;和c)任选地,其它基础油;和d)任选地,其它添加剂;2)给设备添加有效量的上述组合物。根据本发明一个方面,润滑剂包括至少一种生物质油和至少一种氮化硼,所述生物质油选自天然或合成的植物油、天然或合成的动物油、转基因植物油、转基因合成植物油、天然或合成的树油和它们的组合物。根据本发明的另一方面,润滑剂还包含至少一种基础油,其选自合成酯、溶剂精制石油、加氢裂化石油白油、加氢精制合成油、费-托油、i类石油、n类石油和in类石油、聚oc烯烃(pao)和它们的混和物。根据本发明的另一方面,润滑剂还包含至少一种添加剂或添加剂的组合,所述添加剂选自抗氧剂、緩蚀剂、金属钝化剂、粘度指数改进剂、抗磨剂、摩擦改进剂和极压剂。根据本发明的另一方面,所述油是具有如下化学式的甘油三酯<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>其中,R1、112和113是含约7~约23个碳原子的脂肪族烃基。根据本发明的另一方面,脂肪烃基选自脂肪烃基、被取代的脂肪烃基和杂源自基团。根据本发明的另一方面,甘油三酯有约60%或更多的油酸。在另一实施方案中,油酸构成可以是下面的任意百分比60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99和100。根据本发明的另一方面,甘油三酯具有约60%或更高的单元饱和特征。在另一实施方案中,单元饱和特征可以是下面的任意百分比60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99和100。根据本发明的另一方面,甘油三酯具有约70%或更高的单元饱和特征。在另一实施方案中,单元饱和特征可以是下面的任意百分比70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、Sl、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99和100。根据本发明的另一方面,甘油三酯具有约80%或更高的单饱和特征(monosaturatedcharacter),在另一实施方案中,单饱和特征可以是下面的任意百分比80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99和100。根据本发明的另一方面,油占润滑剂重量的约5%~约99.9%,氮化硼占润滑剂重量的0.002%~约50%。在另一实施方案中,油可以是下面的任意百分比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、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98和99。根据本发明的另一-方面,油占润滑剂重量的约65%~约99.9%,.氮化硼占润滑剂重量的0.002%~约35%。在另一实施方案中,氮化硼可以是下面的任意百分比1、2、3、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和35。根据本发明的另一方面,油占润滑剂重量的约95%~约99.998%,氮化硼占润滑剂重量的0.002%~约5%。才艮据本发明的另一方面,生物质油占润滑剂重量的约5%约90%,氮化硼占润滑剂重量的0.002%~约80%,基础油占润滑剂重量的约20%~约80%,添加剂占润滑剂重量的约0.001%~约80%。才艮据本发明的另一方面,生物质油占润滑剂重量的约40%~约80%,氮化硼占润滑剂重量的0.002%~约35%,基础油占润滑剂重量的约10%~约20%,添加剂占润滑剂重量的约0.001%~约40%。才艮据本发明的另一方面,生物质油占润滑剂重量的约60%~约90%,氮化硼占润滑剂重量的0.002%~约5%,基础油占润滑剂重量的约1%约0%,添加剂占润滑剂重量的约0.001%约20%。根据本发明的另一方面,油占润滑剂重量的约50%或更少;氮化硼占润滑剂重量的约50%或更多。根据本发明的另一方面,生物质油占润滑剂重量的约50%或更少;基础油、氮化硼和添加剂共占润滑剂重量的约50%或更多。根据本发明的另一方面,提高设备润滑的方法包括将至少一种氮化硼与至少一种生物质油混合的步骤,生物质油选自天然或合成的植物油、天然或合成的动物油、转基因植物油、转基因合成植物油、天然或合成的树油和它们的组合物,以及将有效量的油和氮化硼添加到设备中。根据本发明的另一方面,方法还包括在添加到设备之前,将至少一种基础油与生物质油和氮化硼混合的步骤,基础油选自合成酯、溶剂精制石油、加氢裂化石油白油、加氬精制合成油、费-托油、I类石油、II类石油和III类石油、聚a烯烃(PAO)和它们的混和物。根据本发明的另一方面,方法还包括在添加到设备之前,将至少一种添加剂或添加剂组合与生物质油、基础油和氮化硼混合的步骤。添加剂或添加剂组合选自抗氧剂、緩蚀剂、金属钝化剂、粘度指数改进剂、抗磨剂、摩擦改进剂和极压剂。具体实施方式(A)甘油三酯油在实施本发明过程中,基础油是具有如下化学式结构的合成甘油三酯或天然油<formula>formulaseeoriginaldocumentpage13</formula>式中,R1、112和113是含有约7~约23个碳原子的脂肪族烃基。此处使用的术语"烃基"是指有一个碳原子直接连接到分子的其它部位的基团。脂肪烃基包括以下各种(l)脂肪烃基;即烷基,例如庚基、壬基、十一烷基、十三烷基、十七烷基;含有一个双键的烯基,如庚烯基、壬烯基、十一烯基、十三烯基、十七烯基、二十一烯基;含2个或3个双键的烯基,例如8,11-十七二烯基和8,11,14-十七三烯基。这些物质的异构体也包括在内,但在本实施方案中使用的是直链取代基。(2)被取代的脂肪烃基,本发明中其是指含非烃基取代基的基团,非烃取代基不会改变烃基的主要特征。本领域技术人员都熟悉适合的取代基,其实例是羟基、烷酯基(尤其是低级烷酯基)和烷氧基(尤其是低级烷氧基),术语"低级"意思是基团的碳原子数不超过7个。(3)杂原子基团,即虽然具有本发明中的脂肪烃基的主要特征,但在由碳原子组成的链中或环中除了碳原子外还有其它原子。适合的杂原子是本领域技术人员熟知的,包括氧、氮和硫。本发明适用的甘油三酯是植物油、动物油和转基因植物油和动物油。生物质油甘油三酯是天然生成的油。"天然生成"意思是生产油的种子未有经过基因改变。还有,"天然生成,,意思是油没有经过酯化氢化或任何改变二-或三-不饱和特征的化学处理。本发明使用的天然生物质油包含至少一种豆油、植物籽油、葵花油、椰子油、雷斯克勒油、芥花籽油、花生油、玉米油、棉籽油、棕榈油、红花津予油、道氏池花4青油、动物油或蓖麻油。甘油三酯油还可以是改良的植物油和动物油。甘油三酯油可以进行化学改良或基因改良。天然甘油三酯的氢化是主要的化学改良手段。天然甘油三酯具有各种脂肪酸结构。天然葵花油中的脂肪酸有棕榈酸70%硬脂酸4.5%油酸18.7%亚油酸67.5%亚麻酸0.8%其它酸1.5%葵花油通过加氢进行化学改良,是指允许氬与不饱和酸,如油酸、亚油酸和亚麻酸进行反应。目的不是消除所有不饱和键。此外,目的不是氢化,所以油酸转化为硬脂酸了。通过加氬进行化学改良的目的是要使亚油酸大部分降低或转化为油酸。天然葵花油中的亚油酸占67.5%。化学改良目标是氢化,将亚油酸的量降低到约25%。这意味者油酸的量从18.7%增长到约61%(18.7%的原来存在的油g吏加上亚油酸后来转化生成的42.5%)。氢化是生物质油与氢气在催化剂存在的情况下进行的反应。最常用的催化剂是镍催化剂。处理的结果是将氢加入到了油中,从而降低了亚油酸和亚麻酸的量。只有不饱和脂肪酸参加氬化反应。在氢化反应期间,还会发生其它反应,如双键转移到新位置的反应,以及从顺式转换为反式等。表I列出了选择的天然植物油中的油酸(18:1)、亚油酸(18:2)和亚麻酸(18:3)。通过氲化将甘油三酯的大部分亚油酸进行化学改良,增长油酸量到60%以上是可能的。表I<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>纟X^油12.077.70.4豆油23.253.77.6葵花油18.767.50.8种子中发生的基因转移可以通过自然田间杂交完成,或在控制实验室中进行更直接的基因转移。此后收获的农作物含甘油三酯,抽提出时含有较高含量的油酸,较低量的亚油酸。参考上表I,天然葵花油含18.7%的油酸。转基因葵花油油酸的含量为81.3%,亚油酸的含量为9.0%。表I中的其它植物油也可以进行转基因,以获得高于90%的油酸。化学改良的植物油包含化学改良的玉米油、化学改良的棉籽油、化学改良的花生油、化学改良的棕榈油、化学改良的椰子油、化学改良的蓖麻油、化学改良的芥花籽油、化学改良的菜子油、化学改良的红花籽油、化学改良的豆油、化学改良的动物油和化学改良的葵花油中的至少一种。在一实施方案中,脂肪烃基R1、R2、RS是那些使甘油三酯单不饱和特征至少为60%的基团,在另一实施方案中,至少为70°/。,还有一实施方案,至少为80%。本发明使用的甘油三酯用植物油举例,植物油经过了转基因,所以比一般油含较高含量的油酸。常规葵花油的油酸含量为25~30%。通过葵花种子基因转移,葵花油油酸含量可以为约60%到约卯%。就是说,R1、R2、R3是十七烷基,连接丙三基CH2CH2CH2的R、00-、R2COO-、113000-是油酸分子的残基。美国专利No.4,627,192和美国专利No.4,743,402公开的制备高油酸葵花油的内容在此引用,以供参考。例如,只包含油酸体的甘油三酯的油酸含量为100%,从而单不饱和含量也是100%。甘油三酯是由70%的油酸、10%的硬脂酸、13%的椋榈酸和7%的亚油酸组成的,单不饱和含量是70%。在一实施方案中,甘油三酯油酸含量高,他们是转基因植物油(至少60%)甘油三酯油。本发明中使用的典型的高油酸植物油是高油酸红花油、高油S吏芥花籽油、高油酸花生油、高油酸玉米油、高油酸菜子油、高油酸葵花油、高油酸棉籽油、高油酸雷斯克勒油、高油酸棕榈油、高油酸蓖麻油、高油酸道氏池花精油和高油酸豆油。芥花籽油是一种含少于1%顺芥子酸的植物子油。一种高油酸植物油是从向日葵提取的高油酸葵花油。此产品是从ACHumkoCordovaTN38018获得的名为TriSun的高油酸葵花油。TriSun80是一种高油酸植物油,其中的酸部分含80%的油酸。另一种高油酸才直物油是,人Brassicacampestris或Brassicanapus获耳又的高油酸芥花籽油,从ACHumko也可以得到,名为RS高油酸芥花籽油。RS80油即芥花籽油,其酸部分含80%的油酸。还应该注意到转基因植物油具有较高含量的油酸是以二-和三-不饱和酸为代价的。常规葵花油含20~40%的油酸和50~70%的亚油酸。这就对单-和二-不饱和酸有90%的贡献,(20+70)或(40+50)。基因转移植物油产生了低二-或三-不饱和的植物油。本发明的转基因油的油酸与亚油酸的比为约2~约90。甘油三酯中的60%的油酸含量与30%的亚油酸含量比例为2。由80%油酸和10%亚油酸组成的甘油三酯中比例为8。由90%油酸和1%亚油酸组成的甘油三酯中比例为90。常规葵花油的比例是0.5(30%的油酸以及60%的亚油酸)。还应该注意到甘油三酯可以处理成生物合成酯和以上提到的任何天然的、化学改良的和转基因的菜油、树油、植物油和动物油可以通过本专利说明的酯化工艺制成的合成酯。合成酯包括聚脂、二酯、复合酯和包括甲酯和乙酯的单酯。描述酯化工艺的专利包括6,051,539、6,018,063、5,885,946、5,427,704、5,338,471、6,018,063、5,994,278、5,773,391、6,583,302Bl、6,774,091和美国专利No.2003/0069146。(B)氮化硼高级陶资公司(AdvancedCeramicsCorporation)是世界上最大的氮化硼生产商。氮化硼是一种具有独特性能的柔软、白色光滑的粉末,这使其成为一种有吸引力的替代石墨、二疏化钼和其它常用无机固体润滑剂的产品。由于其具有极高的附着性能和热稳定性,在常规固体润滑剂被破坏和失效的情况下的应用为展示氮化硼的理想性能提供了机会。这种无机固体粉末在极冷和极热的情况下能够保持润滑能力,非常适合极压(EP)应用。其是环境友好的,对多数化学试剂是不活泼的。其展示了优异的绝缘性能,并且不像石墨,其在真空下能够维持这些性能。当前的润滑应用包括固态聚合物复杂形貌,石油溶剂、油和脂中的分散的添加剂,金属陶瓷电沉积涂层,用作脱模剂的水或油分散物,以及环氧树脂涂层、热喷涂层和等离子喷涂层的成分。氮化硼是高耐火材料,其物理和化学性质类似于石墨。但又与石墨不同,氮化硼在自然界不存在。其通常是硼氧化物或硼酸在尿素或尿素衍生物和氨存在的情况下,在800°C2000。C范围内合成得到的。BN两种常见的晶体结构是立方形和六边形。立方形氮化硼即(c)BN,象钻石,坚^更而有磨损力;而六边形氮化硼即(h)BN象石墨,柔软而光滑。以下讨论(h)BN的关键材料性能,这使其成为高性能固体润滑剂。六边形氮化硼粉末展示了石墨和二^5危化钼具有的固体润滑剂的特性。这包括晶体结构、低剪切力、固体润滑面的吸附、低磨损力、热化学稳定性。在许多实施例中,(h)BN超过了那些常规固体润滑特征的性能水平,特别是吸附和热稳定性。直到最近,检测摩擦系数或粉末"滑动"特征的方法都无最佳结论。例如,通常采用的检测摩擦系数的INSTRON方法无法区分不同级别的(h)BN粉末,尽管其间的区别是可以明显感觉的出来的。为了比较(h)BN与其它固体润滑剂的滑动,Falex公司开发了一种新的测试设备。测试结果见图1,明显可以看出,用此方法测试,与其它材料相比(h)BN产生的摩擦系数最低。为了比较(h)BN与石墨二硫化钼和其它润滑剂的极压性能,Falex4-BalEP测试在含5wt。/。各种材料的Fomblin⑧油样上进行。两种级别的(h)BN,两种级别的石墨、二硫化钼(MoS2)、二硫化锑(SbSj和聚四氟乙烯(PTFE)都进行了测试。表2列出了这些测试结果。两个(h)BN都表现出了比其它任何样品都高的烧结点。(烧结点是造成润滑剂失效,出现烧结或金属与金属的转移时所施加的公斤力大小。)斑痕数据(在达到烧结点之前金属剥落的S模式)表明,在基础载荷下,一级(h)BN具有比其它固体润滑剂稍高的值;但到了400公斤力,两个级别的(h)BN都比同组的高的多。(基础载荷制定为纯的测试液体的烧结点,图中是315公斤力)。高级陶瓷公司(AdvancedCeramics)生产数种级别的用于润滑的氮化硼。新氮化硼粉末NX级被列为用于润滑,包括NX1、NX5、NX9、NXIO。在一实施方案中,用于过滤和溶解的级别是NXl,其颗粒尺寸为l微米或更小。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>本发明的(A)和(B)组合物还可以包含其它的添加剂和油,包括(c)(1)合成酯类基础油,(c)(2)聚a烯烃或(c)(3)未精制油、精制油和再精制油,(c)(4)合成全加氢油和费托基础油,以及(c)(l)、(c)(2)、(c)(3)和(c)(4)中两种或任何更多种的混和物。合成酯基础油(c)(l)包括一元羧酸、二元羧酸或芳羧酸与醇的反应物。一元羧酸化学式为R8COOH二元羧酸结构简式为R9—CHC00H(H2)mCH2COOH芳羧酸结构简式为R10—Ar(C00H)p式中,RS是约4~约24个碳原子的烃基,W是是约4~约50个碳原子的烃基,R^是l约24个碳原子的烃基,m是0到约6之间的整数,p是l到约4之间的整凄t;醇的结构简式为R"n式中,R"是l约24个碳原子的烃基或6约18个碳原子的芳基,1112是氢或碳原子数为l或2的烷基,t是0到约40之间的整数,n是l到约6之间的整数。本实施方案中,在一元羧酸里的118含有约6~约18个碳原子。部分一元羧酸的示例是丁酸、己酸、辛酸、壬酸、癸酸、十一烷酸、月桂酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸,以及这些酸的异构体和它们的混和物。本实施方案中,在二元羧酸里的119含有约4~约24个碳原子,m是l到约3之间的整数。部分二元酸示例是琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、马来酸和富马酸。本实施方案中,芳羧酸里的R"含有约6~约18个碳原子,p是2。使用的芳羧酸是苯甲酸、曱苯曱酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二曱酸、1,2,3-苯三曱酸、1,2,4-苯三曱酸、1,3,5-苯三曱酸和苯四酸。本实施方案中,醇里的R"含有约3~约18个碳原子,t是从0到约20之间的整数。醇可以是一元醇、多元醇或烷基化一元醇或多元醇。如,一元醇可以包括伯醇和仲醇。然而,在一实施方案中,一元醇是伯脂肪醇,尤其是脂肪烃醇,如链烯醇和^T连烷醇。衍生R"的一元醇的实施例包括l-辛醇、l-癸醇、l-十二醇、l-十四醇、l-十六醇、l-十八醇、十八烯醇、亚麻醇、次亚麻醇、植醇、豆蔻醇、月桂醇、豆蔻醇、棕榈醇、硬脂醇和山俞醇。多元醇的实施例包含2~约6个羟基。可以用烯基甘醇举例,如乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、二丙二醇、三丙二醇、二丁二醇、三丁二醇、和其它的烯基醇。适合用于本发明的一类醇是含碳原子数在12个以下的多元醇。此类醇包括甘油、赤藓醇、季戊四醇、双季戊四醇、葡糖酸、甘油醛、葡萄糖、阿糖、1,7-庚二醇、2,4-庚二醇、1,2,3-己三醇、1,2,4-己三醇、1,2,5-己三醇、2,3,4-己三醇、1,2,3-丁三醇、1,2,4-丁三醇、1,3,4,5-四羟基-1-环已烷羧酸、2266-四羟曱基环己醇、1-10-癸二酰、毛地黄烷醇等等。另一类用于本发明的多元醇是含3到10个碳原子的,特别是含3到6个碳原子的,拥有至少3个羟基的多元醇。这种多元醇的举例如下甘油、赤藓醇、季戊四醇、甘露糖醇、山梨糖醇、2-羟曱基-2-曱基-1,3-丙二醇(三羟曱基丙烷)、双-三羟曱基丙烷、1,2,4-己三醇等。烷氧基化醇可以是烷氧基化单羟基醇或烷氧基化多元醇。烷氧基醇一般是通过用过量烯化氧,如乙烯化氧或丙烯化氧来处理醇生产的。如,约6到约40摩尔的乙烯化氧或丙烯化氧可以与一个脂肪醇缩合。在一实施方案中,脂肪醇含约14到约24个碳原子,并且可以是衍生子长链脂肪醇,如硬脂醇或油醇。用于与羧酸反应制备合成酯的烷氧醇在市场上是可以买到的,如来自美国联碳(Unioncarbide)的商标名为TRITON、TERGITOL,来自Vistta化工的ALFONIC⑧,来自壳牌化工公司的NEODOL⑧等。TRITON⑧材料一般认为是聚乙氧基化烷基酚,其可以衍生自直链或支链烷基酚;TERGITOL⑧材料一般是伯醇或仲醇的聚乙稀甘醇醚;ALFONIC⑧的材料是乙氧化链醇,其可以用以下通式代表CH3(CH2)xCH2(OCH2CH2)nOH其中,x在4和16之间变化,n是介于约3和11之间的数值。具有上述通式特征的ALFONIC乙氧化物的特别实施例包括ALFONIC1012-60,其中x为约8到10,n的均值约为5.7;ALFONIC⑧1214-70,其中的x为约10-12,n的均值约为7,和ALFONIC⑧1218-70,其中x为约10-16,n的均值约为10.7。NEODOL⑧乙氧基化物是乙氧化醇,其中的醇是含9约15个碳原子的直链醇和支链醇。乙氧基化物是通过醇与过量的乙烯氧化物反应得到的,如每摩尔醇与约3约12或更多摩尔的乙烯氧化物反应。如,NEODOL⑧乙烯氧化物23-6.5是含12到13个碳原子的直链和支链醇与平均约为6.5的乙氧基单体的混和物。如上所述,合成酯基础油包括任何上述的酸或酸的混和物与上述的醇或醇的混和物按COOH与OH比不大于1:1,采用本领域的酯化过程、条件和催化剂进行反应所得产物。在一些实施例中,并不是所有的OH基都与COOH基反应。合成酯基础油的实施例是单油酸甘油和二油酸甘油,其反应分別表示如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage21</formula>当单油酸甘油和二油酸甘油用作(C)(1)时,其通常是以单油酸甘油的同分异构体混和物出现,或是以二油酸甘油的同分异构体混和物出现。关于生物合成酯和酯化程序的其它信息都包括在了HermanBenecke博士最近出版的,提交到联合大豆委员会的题为"大豆油基润滑剂的最新研究进展"的{仑文内,HermanBenecke博士是俄亥俄州的巴特尔研究院的研究人员。Benecke博士报道了可再生润滑剂公司的工作情况,该公司与巴特尔研究院有协议,对巴特尔研究院发明的生物合成酯进行评估并确定应用方法。没有列出的生产合成酯的公司以及它们的商标名称是BASF的Glissofluid、Ciba-Geigy的Reolube、JCI的Emkarote、Olefma的Radialube和EmeryGroupofHenkel公司的Emery。聚oc烯烃(c)(2)组成了可以使用的另一类油,如烯氧化物聚合物和共聚物和它们的衍生物,它们的端羟基已经被酯化、醚化等工艺改变了。可举例,如通过乙烯氧化物或丙烯氧化物、聚氧烯基聚合物的烷基和芳基醚(如,平均分子量为约1000的曱基聚异丙二醇、平均分子量为约500-1000的聚乙二醇的二苯醚、分子量为约1000~1500的聚丙二醇的二乙醚,等等)或它们的一元或多元羧酸酯,如混有C3~C8脂肪酸的乙酸乙酯,或C,3含氧酸四甘醇二酯,进行聚合制备的油。未精制、精制和再精制油(c)(3),以及可以用于本发明的润滑剂组合物的两种或更多种的混和物。未精制油是那些从天然或合成源直接得到的,没经进一步提纯处理的产品。如,油页岩油直接通过干馏操作得到,石油直接通过蒸馏得到,或酯类油直接通过酯化工艺得到,不经进一步处理就使用的油就是未精制油。在本发明全文中,矿物油属于石油的范畴。精制油与未精制油相似,只不过经过了一步或多步提纯步骤,以提高其纯度。有很多这种提纯技术,如蒸馏、溶剂抽提、酸或碱抽提、过滤或渗透是本领域技术人员所熟知的。获取再精制油的工艺与获取精制油的工艺相似,再精制油是用这些工艺处理已经使用过的精制油得到的。这种再精制油也称作回用油或再加工油,经常还要进行其它技术处理,以除去废添加剂和油品降解产物。全加氢基础油(c)(4)被润滑油工厂看作和标识为合成基础油。现代炼制工艺已经制成了一类新的合成油。例如,雪佛龙生产公司1999年11月11~12日提供给休斯敦TX召开的润滑油&石蜡会议(美国石化炼制者协会)的,题为"m类基础油的合成现状"的技术论文,公开了一种全加氩生产路线,其结合了三种催化工艺来明显和选择性的改变分子大小、形状和杂原子含量,以提高其润滑性能。三个步骤中,高温高压下加入氢,以生产特别稳定的油。杂质,如硫和氮基本上被完全去除了。在III类油生产中,原料转化为饱和烃,其富含异构烷烃。反应物,如含芳烃、硫和氮的物质几乎被去除,造成低温性能问题的物质,如正构烷烃,也被去除了。最后,论文总结了原料和来自商业III类生产线的产品的分析,结果表明绝大部分的原料分子被用于生产现代全加氢工艺m类基础油的三个催化工艺人为改变了。这些结果也佐证了权利要求,使用全加氢工艺路线生产的现代m类基础油主要是人造或合成的,并且优于老工艺加氬裂化基础油。另外,其在润滑应用中的高性能,允许其常常用于与传统合成产品如聚a烯烃调合制备高性能产品。文献没有交代全加氩III类基础油作为制备可生物降解植物油基润滑剂的原材料的使用方法。一般公开可以用植物油和III类基础油调制的润滑剂的专利包括美国专利No.6,103,673、6,251,840、6,451,745、6,528,458,以上专利都出自lubrizol公司(Wickliffe,OH)。其它专利包括美国专利No.6303547和6444622,两者都出自Ethyl/>司(Richmond,VA)。美国专利No.6,528,458公开了含(a)润滑粘度的油;(b)2,5-二巯基-1,3,4-噻重氮(DMTD),DMTD的衍生物或它们的混和物;(c)摩擦改进剂;(d)分散剂的组合物,可以用于润滑包括一组湿式离合器和一组部分助力换档器的变速装置。其中,齿轮的转换通过包括啮合和非啮合部分换档与湿式离合器的啮合同步工艺完成。美国专利No.6,451,7457>开了无级变速可以通过向其供应一种组合物进行润滑,组合物包含(a)润滑粘度的油;(b)分散剂;(c)清净剂。分散剂(b)和清净剂(c)中的至少一种是硼酸处理过的物质,组合物中硼的量要足够,以在用于上述变速器时赋予组合物改善的摩擦性能和抗粘结性能。美国专利No.6,444,622公开了至少一种C5~(36()羧酸与至少一种胺的反应产物和含磷分散剂的混和物可以用作齿轮油添加剂,胺选自胍、氨基胍、尿素、硫脲,和它们的盐o美国专利No.6,303,5477>开了至少一种C5~C60羧酸与至少一种胺的反应产物可以用作齿轮油添加剂。胺选自胍、氨基胍、尿素、硫脲,和它们的盐。美国专利No.6,251,840公开了一种润滑/功能性流体组合物,其在使用中展示了改善的抗磨和抗泡性能。改善是由于同时使用了2,5-二巯基-1,3,4-噻重氮及其衍生物和硅氧烷/或氟硅氧烷抗泡剂。美国专利No.6,103,673公开了一种包含润滑粘度的油、剪切稳定粘度改进剂、至少0.1%(重量)的过碱性金属盐、至少0.1%(重量)的至少一种含磷化合物、和0.1~0.25%(重量)的至少两种摩擦改进剂的组合物,其可以为无级变速器提供改善的流体。至少一种摩擦改进剂选自至少含10个碳原子的脂肪酸锌盐、烃基至少含12个碳原子的烃基咪唑啉和硼酸处理过的环氧化合物。摩擦改进剂的总量要限制到能使金属与金属间的摩擦系数至少为约0.120,根据ASTMG-77,在11(TC下检测。文献没有公开使润滑油配方含植物油和全加氢油(m类),也没有交代和建议关于这种配方的优点。因为全加氢m类油是人工制造的,没有溶剂精制步骤,当提到提纯时,其优于在保留溶剂精制的"混合"装置中生产的n类和m类基础油。实际上,在目前可以得到的矿物油中,其含最少量的杂质,这也使其具有明显的性能优势。全加氢工艺包括以下三个步骤加氢裂化、加氢异构、加氢补充精制。在第一步加氢裂化中,大部分硫、氮和基本上全部的非烃杂质被除去,大部分芳烃通过加氬被饱和。其余饱和物质的分子重构发生,如环打开,链烷烃异构同分异构体重新分布等,是靠热力学驱动的,反应速度是通过催化剂促进的。此步骤和此工艺的下一步的副产品是清洁燃料。在第二步加氢异构化中,正构链烷烃和其它有似蜡侧链的分子被异构化成支链分子,同时倾点大幅度降低。大部分剩余的芳烃被饱和,大部分剩余的硫和氮被脱除了。在最后一步加氢补充精制中,任何剩余的非异构链烷烃杂质(含^^物、含氮物、芳烃和烯烃)都被脱除到痕量水平。已经知道,全加氲合成物归属于以前的ni类基础油,但因为合成工艺,其可以被改进和构建(从化学上和从物理上)到ni类范围。2002年1月29到2月1日于新加坡Shangri-La酒店召开的燃料与润滑第8次年会上,雪佛龙德士古全球润滑剂的DaveKramer提供了另一篇论文,题为"基础油供应/需求和质量问题",其公开了另一种工艺,其中提到"到2007年费托基础油(FTBOs)应该成为基础油质量的下一个巨大突破"。这些油应该应该具有比PAO更高的粘度指数(VI),并且在各方面性能上优于PAO和已有的III类油。因为费托项目被环保和原油产量推动着,FTBO生产的量可以远远超过III类油和PAO的需求。Kline和公司估计,FTBO供应将增长到1OMMMT,或者在2015年将占全部基础油的月30%。"5,863,872、5,736,493、6,534,454B1、6,774,091。(D)其它添加剂可用于本发明的抗氧剂包括,但不限于丁化羟基曱苯(BHT)、苯基-a-萘胺,以下专利中进一步列出并解释有关抗氧剂的信息在5,536,493、5,863,872、5,990,055、6,534,454B1、6,774,091。腐蚀抑制剂、分散抑制剂包括但不限于前面已经列出的和以下这些表面活性有机酸、鞋基酸、酮酸、用硼酸处理过的胺、石蜡、咪唑啉衍生物、烯基琥珀酸半酯、有机多元羧酸、石蜡、壬基苯氧基醋酸、石碳酸盐、苯酚的和胺抗氧剂、正构油烯基肌氨酸、磷、羧酸衍生物、环烷酸锌、磺酸钙、磺酸钡、二烷基苯磺酸钙、磺酸镁、二烷基苯磺酸钙、氧化钠、氧化钙、氧化钡、脂肪酸胺、硫化脂肪酸、亚硝酸胺盐、亚硝酸钙、醋酸钙、二氯化钙、次磷酸4丐、癸二酸二钠、磺酸钠、巯苯p塞唑钠、亚硝酸钠、氢氧化钠、琥珀酸A黄酸的钠盐、亚贿酸钡、溴酸钡、溴酸单乙醇胺、二巯基p塞二唑(dimercaptothiediapole)、磷酸胺、钾盐、氢氧化钾、磷酸酯、羧酸胺盐、一元羧酸、二元羧酸、妥尔油咪唑啉、油烯基咪唑啉、植物蜡、烷基二硫代磷酸锌、琥珀酰亚胺、酯,或曼尼期分散剂等等,以下专利中进一步列出和解释了关于腐蚀抑制剂和分散抑制剂的信息5,536,493、5,863,872、5,990,055、6,534,454Bl、6,774,091。金属钝化剂包括但不限于5-曱基-lH-苯并三唑、曱基苯并三唑、苯并三唑、苯并噻唑、苯并咪唑,和它们的衍生物。上述物质的金属衍生物和其它物质在本专利的参考文献和以下专利中有进一步的讨论5,990,055、5,863,872、5,736,493、6,774,091。单独或组合使用的粘度改进剂、降倾点剂包括,^f旦不限于乙烯和醋酸乙烯酯的共聚物、聚异丁烯、聚丁烯、聚曱基丙烯酸酯、烯烃共聚物、苯乙烯马来酸酐的酯的共聚物、氬化苯乙烯-二烯的共聚物、苯乙烯与异戊二烯化合物、烷基化聚苯乙烯、氢化放射状聚异戊二烯、聚丙烯酸酯、煅制氧化硅、类似橡胶的食品级胶粘剂等等。这些粘度改进剂和降倾点剂以及其它物质在本专利的参考文献和以下专利中有进一步的讨论5,990,055、5,863,872、5,736,493、6,534,454Bl、6,774,091。单独或组合使用的抗磨剂、摩擦抑制剂、极压剂是,但不限于如下物质合成酯、硫化合成酯、合成酯聚合物、磷硫、脂肪亚磷酸盐、亚磷酸盐、磷酸酯、溴酸酯、氧化硼、磺S吏钓、磺酸钠、多硫化合物、硫化脂肪、硫化烯烃、硫化植物油、锑、锌(二硫代磷酸锌ZDP)、铜、聚四氟乙烯、钼和石墨化合物。这些添加剂的一部分用作多功能添加剂,包括抗氧剂,如二硫代磷酸锌是多功能添加剂,其作为腐蚀抑制剂、抗磨剂和抗氧剂加入有机物中,以延缓氧论5,9卯,055、5,863,872、5,736,493、6,534,454Bl、6,774,091。单独或组合使用的乳化剂包括但不限于阴离子型和非离子型乳化剂也可以加到本发明中,以提高水的乳化或配方的溶解性能。本发明还关注本发明的润滑剂和功能性流体组合物中的其它添加剂的有效量的使用。如,这些添加剂包括清净剂和有灰或无灰分散剂、腐蚀抑制剂和氧化抑制剂、降倾点剂、辅助极压剂和/或抗磨剂、颜色稳定剂和抗泡剂。有分散抑制剂或已经替换掉分散抑制剂的,结合分散抑制剂和常规清净剂和/或腐蚀抑制剂的完整的添加剂包可以买到现成的产品。Lubrizol的LZ8955和/或LZ9802或它们与另一个和/或其它分散抑制剂的组合可以使用。Lubrizol生产的最新的添加剂包包括CoreAPISLLZ20001,抗氧化剂LZS676和的摩擦改进剂LZ8650,符合ILSAC(国际润滑剂标准化及认证委员会)GF3/GF4标准。这些添加剂和其它物质在Lubrizol的数据和MSDS表单、本专利的参考文献和专利5,990,055、5,863,872、5,736,493、6'534,454B1、6,774,091里有进一步的讨^仑。包含组分(A)和(B)或(A)、(B)、和(C),或(A)、(B)、(C)和(D)的组合物可以用于高温可生物降解的润滑剂、食品级润滑剂和机油。当组合物包含组分(A)和(B)时,下面给出了这些组分的重量份范围:组分第一实施方案第二实施方案第三实施方案(A)5-99.965-99.995-99.998(B)0.002-500.002-350.002-5当组^f勿包^^且分(A)、(B)、(C)和(D)时,下面给出了这些组分的重量份范围:组分第一实施方案第二实施方案第三实施方案(A)5-9040-8060-90(B)0.002-800.002-350.002-5(C)20-8010-201-10(D)0.001-800.001-400.001-20还应该认识到可以制备本发明的浓缩物。浓缩物包含少量的(A)和主要量的(B),少量的(A)和主要量的(B)、(C)、(D)的组合物,或少量的(A)、(C)、(D)的组合物和主要量的(B)。说明书和附件权利要求书中的术语"少量的"意思是当提到组合物含"少量的"某种物质是指其量小于组合物重量的50%。说明书和附件权利要求书中的术语"主要量的"意思是当提到组合物含"主要量的"某种物质是指其量大于组合物重量的50%。可以理解除了(A)、(B)、(C)、(D),其它组分也可以出现在本发明组合物中。根据上述的范围将本发明的组分调合到一起,制成有效的溶液。添加顺序没有影响,尽管一般是(B)、(C)和(D)添加到(A)。以下是一些调合实施例NP343是埃克森.美孚(Exxonmobil)的一种多元醇酯,美国农业部(USDA)将其视为生物材料;IndopolH1500是英国石油公司(BP)的一种食品级聚丁烯;PD23是Witco公司的一种白色食品级矿物油;氮化硼是食品级的。调合#883生物高温(HT)烤箱索链和缆索润滑剂:组分粘度%(重量)NP34319.3073.00NX5氮細粉末3.00IndopolH150050000.0024.00比重@15.6*€0.952粘度,cSt@40°C174.16调合井883A生物高温(HT)润滑剂ISO100,多功能用途组分肥43NX5氮細IndopolH1500粘度,cS顿40。C粘度19.30粉末50000.0096.35%(重量)80.003.0017.00调合并883B生物高温(HT)润滑剂USDAH-2组分粘度%(重量)NP34319.3073.00NX5氮細粉末3.00IndopolH150050000.0019.00PD232.405.00粘度,cSt@40°C97.19调合物并883C生物高温(HT)润滑脂勤出油组分粘度NP34319.30腦氮個粉末IndopolH150050000.00粘度,cSt@40°C131.64%(重量)79.502.5018,00调合并883D生物高温(HT)索链润滑剂USDAH-1组分粘度%(重量)高油酸植物子油38.7182.50NX1氮矽屑1.102.50IndopolH150050000.0015.00粘度,cSt@40°C156.92本发明的另一方面涉及一种通过改善氧化性、稳定性、降低排放挥发性和降低摩擦、节油来增强发动机润滑的方法。教导了高温氧化稳定性、降低沉积物和挥发性,以及降低摩擦的参考专利包括如下5,990,055、5,863,872、5,736,493、6,534,454Bl、6,774,091。这些专利还教导了两种或多种抗氧剂与/或抗磨极压剂的协同使用,以及这些组分组合使用对降低氧化和大幅度降低摩擦系数的好处。除6,774,091归属Ashla公司(ValvoIine)外,多数有价值的参考专利权都归属申请人和/或可回收润滑剂公司(RenewableLubricantsInc.)。申请人已经发现氮化硼可以与钼化合物和/或聚四氟乙烯组合使用,以替换某种添加剂。本发明公开了一种制备改善的高温发动机润滑剂组合物的方法。该高温发动机润滑剂组合物包括1)提供至少一种生物天然油或生物合成油,其选自天然或合成植物油、天然或合成动物油、转基因植物油、转基因合成植物油、天然或合成树油,以及它们的混和物;2)提供至少一种氮化硼;和3)任选地,提供至少一种基础油,其选自合成酯、溶剂精制石油、加氢裂化石油白油、加氢精制合成油、费托油、I类石油、II类石油、III类石油、聚a烯烃(PAO)和它们的混和物;4)4壬选地,提供至少一种添加剂或添加剂的组合,其选自5,990,055、5,863,872、5,736,493、6,534,454Bl、6,774,091、6,620,772、6,624,124、6,383,992专利,以及可回收润滑剂公司提交的临时申请专利60/474572和60/502669筛选的抗氧剂、腐蚀抑制剂、金属钝化剂、粘度改进剂、抗磨剂、摩擦改进剂和极压剂;5)以任意顺序混合1)、2)、3)和4),完成所述的组合物。合理的,这是由于在工作过程中,化学组分在金属表面形成了一层极薄的膜。在发动机内的高温和高压下,表面活性组分与薄膜连续反应,形成极薄的润滑层,随即在极高的温度和压力下具有极低的摩擦系数和磨损,从而在发动机启动和运行过程中提供了良好润滑。以下是一些调合实施例,其调合为10.5~10.7(SAE30)、5W,符合在-35。C下用微转子粘度计测定的低温泵送性要求。客车发动机油(PCMO)合成SAE5W30组分粘度《,III类油4.1067.35LZ7070D1150.009.20LZ20001210.009.15NP3434.3013.00LZ6662500.001.00LZ86768.000.50LZ86508.000.50Molyvan85555.000.15NX1氮個粉末0.15鉢发动机油合成SAE5W30组分粘度%(重量)PA044.109.85PA065.8061.20LZ7070D1150.006.50LZ20001210.009.15LZ86768.000.50LZ86508.000.50NP3434.3013.00Molyvan85555.000.15NX1氮細粉末0.15絲发动机油合成SAE5W30组分粘度一m类油4.1066.70LZ7070D1150.009.20LZ20001210.009.15肥4343013.00LZ6662500.001.00LZ86768.000.50LZ86508.000.50Molyvan85555.000.10NX1氮個粉末0.10聚四氟乙烯8.000.10絲发动机油合成SAE5W30组分粘度PA044.10PA065.80LZ7070D1150.00LZ20001210.00LZ86768.00LZ86508.00肥434.30Molyvan85555.00顧氮頻粉末聚四氟乙烯8.00絲发动机油合成SAE5W30组分粘度III类油4.10LZ7070D1150.00LZ20001210.00LZ86768.00%(重量)11.2061.206.509.150,500.5013.000.100.100.10%(重量)67.509.209.150.50200680014119.8说明书第28/30页LZ86508.000.50NP3434.3013.00LZ6662500.001.00NX1氮細粉末0.15鉢发动机油合成SAE5W30组分粘度%(重量)PA044.10脂0PA065.8061.20LZ7070D1150.006.50LZ20001210.009.15LZ86768.000.50LZ86508.000.50NP3434.3013.00顧氮翻粉末0.15在调合之前,当加入基础油载体和/或生物质油时,氮化硼颗粒添加剂有时可以很好的分散。实施例是1份氮化硼分散到3~10份NP343中,但不局限于此。用来最终生产常规内燃机油的,作为生物添加剂配方的客车发动机油浓缩的添加剂配方。组分粘度%(重量)NP3434.3066.85LZ86768.0059.00LZ7070D1150.009.00LZ20001210.009.15LZ6662500.001.00LZ86508.003.00Molyvan85555.002.00顧氮細粉末2.00聚四氟乙烯8.002.00配制的这种浓缩的添加剂,每瓶8盎司可以处理45夸脱内燃机油。生物添加剂包可以加入汽油发动机,通过降低磨损和改善节油性能来以延长油液使用期和发动机寿命。添加剂包中有高含量的极压摩擦改进剂和抗磨剂(LZ8650被Lubrizol视为曲轴箱机油的摩擦改进剂补充)和抗氧剂(LZ8676被Lubrizol视为曲轴箱机油的抗氧剂补充,以符合新的APISL/SM和ILSACGF3/GF4)。作为浓缩物添加到内燃机油中时,这些添加剂的浓缩比例不超过处理比例。发动才几添加剂包LZ20001、降倾点剂LZ6662和粘度改进剂LZ7070D按适当的百分比加入,以帮助平衡而且不稀释全配方机油中已有的添加剂。全配方完成时,还增加了Molyvan855、NX1氮化硼和聚四氟乙烯,以达到上述配方的百分比。生物添加剂包调合粘度到了12cSt,这样当将添加剂按约5%(8盍司对5夸脱)加入到SAE20、SAE30、SAE40、SAE50中时,其将不会使配方超出SAE机油粘度规定。通过将LZ20001替换为LZ4998柴油发动机添加剂包,生物添加剂包可以按上述方法配制,以符合重型柴油机油标准(HDMO)。LZ4998柴油发动机添加剂包中有添加剂LZ8790、LZ8791和LZ8791Z,这些添加剂可以买到,已经通过了Lubrizol公司的认证。生物添加剂包还可改变粘度,如老型机械将通过标准工厂将10.5cSt的油加入到较高的SAE12cSt级别的油中而获得好处。这可以通过增加聚合物或添加高粘度生物质油实现。聚合物还可以通过添加剪切更稳定的聚合物改善,如将LZ7075F替换为LZ7070D。如PCMO调合程序一样,适当的程序可以调合出HDMO的添加剂包。该进讨论具体组合物、方法或实施方案目的只是为本说明书公开的发明的举例。根据本说明书的指导,对上述组合物、方法或实施方案进行的改动对本
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人员是显而易见的,因此要被包含在内,作为此处公开发明的一部分。给出前面详细说明书是为了清晰理解,在此没有任何必要的限制需要理解,至于改动,对阅读本公开的本
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人员是明显的,并且可以改动以脱离本发明的思想和申请权利要求的范围。因此,以上给出的具体示例没有意图限制本发明。然而,其涵盖的内容在本申请权利要求的精神和范围之内。尽管发明的数值范围和说明区间很宽的参数是约数,但具体实施例中公布的数值是尽可能精确给出的。然而,任何数值不可避免的存在由标准偏差产生的一定的误差,这可以在其各测试检测中看到。本发明引用了数个实施方案进行说明。很明显,通过阅读和理解说明书,其他人员可以做改动和更改。只要在申请权利要求或其等效申请的范围之内,申请意图包含所有这些改动和更改。本发明说明书到此为止,现提出权利要求如下权利要求1.一种润滑剂,所述润滑剂的特征在于至少一种生物质油,其选自天然或合成植物油、天然或合成动物油、转基因植物油、转基因合成植物油、天然或合成树油及它们的混和物;和至少一种氮化硼。2.权利要求1的润滑剂,其中,所述润滑剂的进一步特征在于至少一种基础油,其选自合成酯、溶剂精制石油、加氢裂化石油白油、全加氢合成油、费托油、I类石油、II类石油、III类石油、聚a烯烃(PAO)和它们的混和物。3.权利要求2的润滑剂,其中,所述润滑剂的进一步特征在于至少一种添加剂或添加剂的组合物,所述添加剂选自抗氧剂、腐蚀抑制剂、金属钝化剂、粘度改进剂、抗磨剂、摩擦改进剂和极压剂。4.权利要求l的润滑剂,其中,所述油是具有如下式的甘油三酯CH2-OC-R'0CH-OC-R20CH2-OC-R3式中,R1、112和113是含有约7~约23个碳原子的脂肪族烃基。5.权利要求4的润滑剂,其中,所述脂肪族烃基选自脂肪烃基团、被取代的脂肪烃基团和杂原子基团。6.权利要求5的润滑剂,其中,所述甘油三酯具有约60%或更多的油酸。7.权利要求4的润滑剂,其中,所述甘油三酯具有约60%或更高的单饱和特征。8.权利要求7的润滑剂,其中,所述甘油三酯具有约70%或更高的单饱和特征。9.权利要求8的润滑剂,其中,所塑甘油三酯具有约80%或更高的单饱和特征。210.权利要求1的润滑剂,其中,所述油占润滑剂重量的约5%~约99.9%,氮化硼占润滑剂重量的0.002%~约50%。11.权利要求10的润滑剂,其中,所述油占润滑剂重量的约65%~约99.9°/。,氮化硼占润滑剂重量的0.002°/。~约35%。12.权利要求11的润滑剂,其中,所述油占润滑剂重量的约95%~约99.998%,氮化硼占润滑剂重量的0.002%~约5%。13.权利要求3的润滑剂,其中,所述生物质油占润滑剂重量的约5%~约90%,氮化硼占润滑剂重量的0.002%~约80%,所述基础油占润滑剂重量的约20%~约80%,所述添加剂占润滑剂重量的约0.001%~约80%。14.权利要求13的润滑剂,其中,所述生物质油占润滑剂重量的约40%~约80%,氮化硼占润滑剂重量的0.002%~约35%,所述基础油占润滑剂重量的约10%~约20%,所述添加剂占润滑剂重量的约0.001%~约40%。15.权利要求14的润滑剂,其中,所述生物质油占润滑剂重量的约60%~约90%,氮化硼占润滑剂重量的0.002%~约5%,所述基础油占润滑剂重量的约1%~约10%,所述添加剂占润滑剂重量的约0.001%~约20%。16.权利要求1的润滑剂,其中,所述油占润滑剂重量的约50%或更少;氮化硼占润滑剂重量的约50%,或更多。17.权利要求3的润滑剂,其中,所述生物质油占润滑剂重量的约50%或更少;基础油、氮化硼和添加剂共占润滑剂重量的约50%或更多。18.权利要求3的润滑剂,其中,所述生物质油、氮化硼和添加剂共占润滑剂重量的约50%或更少,所述基础油占润滑剂重量的约50%或更多。19.一种提高设备润滑的方法,该方法的特征在于如下步骤将至少一种氮化硼与至少一种生物质油混合,所述生物质油选自天然或合成植物油、天然或合成动物油、转基因植物油、转基因合成植物油、天然或合成树油及它们的混和物;和将有效量的油和氮化硼添加到设备中。20.权利要求19的方法,其中,所述方法的进一步特征在于如下步骤在添加到设备之前,将至少一种基础油与生物质油和氮化硼混合,所述基础油选自合成酯、溶剂精制石油、加氢裂化石油白油、全加氢合成油、费托油、I类石油、II类石油、III类石油、聚a烯烃(PAO)和它们的混和物。21.权利要求20的方法,其中,所述方法的特征在于如下步骤在添加到设备之前,将至少一种添加剂或添加剂的组合物与生物质油、基础油和氮化硼混合,所述添加剂选自抗氧剂、腐蚀抑制剂、金属钝化剂、粘度改进剂、抗磨剂、摩擦改进剂和极压剂。全文摘要本发明公开了一种制备改善的高温发动机润滑剂组合物的方法,该方法包括以下步骤1)提供至少一种生物质天然油或生物质合成油,其选自天然或合成的植物油、天然或合成的动物油、转基因植物油、转基因合成植物油、天然或合成的树油及它们的混和物;2)提供至少一种氮化硼;和3)任选地,提供至少一种基础油,其选自合成酯、溶剂精制石油、加氢裂化石油白油、全加氢合成油、费托油、Ⅰ类石油、Ⅱ类石油、Ⅲ类石油、聚α烯烃(PAO)和它们的混和物;4)任选地,提供至少一种添加剂或添加剂的组合物,所述添加剂选自抗氧剂、腐蚀抑制剂、金属钝化剂、粘度改进剂、抗磨剂、摩擦改进剂和极压剂;5)以任意顺序混合1)、2)、3)和4),完成所述的组合物。文档编号C10M169/04GK101218331SQ200680014119公开日2008年7月9日申请日期2006年4月26日优先权日2005年4月26日发明者威廉·W.·加米尔申请人:可再生润滑油有限公司
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