用于工业应用的经稳定的流体的制作方法
【专利说明】
[0001] 本申请要求美国临时申请61/792363的优先权的权益，该文献全文W引用方式并 入本文。
技术领域
[0002] 本发明设及适于用作介电流体、润滑剂流体和生物柴油流体的组合物。
【背景技术】
[0003] 用于工业应用的高性能流体可包括醋型流体或非醋型流体、或醋型流体和非醋型 流体的组合。
[0004] 醋型流体（天然和合成的）长期W来在全球范围内，在宽范围的工业应用中被用 作基油，其包括介电流体、润滑剂流体、生物柴油流体等。合成性醋得自具有1个、2个、3个 或更多个径基的醇，其中该醇用簇酸或酸混合物醋化。天然的醋是植物油、藻油或动物脂肪 的甘油S醋。甘油S醋被认为是甘油、S醇与3个脂肪酸分子的醋化产物。植物油是可生 物降解的、无毒的、且为可再生来源的，不同于常规的矿物油。它们具有低挥发性、高闪点和 高燃点、W及良好的边界润滑性能。但是，植物油的主要缺陷是它们不佳的氧化稳定性、不 佳的水解稳定性和在低溫下不利的流变性流体性质，其严重地限制了它们在下面提及的工 业应用中的使用。
[0005] 介电流体在电子工业中被用于冷却电子设备，例如变压器、电力电缆、断路器和电 容器。通常，运些介电流体与固体绝缘物组合使用于例如充液变压器中。介电流体的示例 包括矿物油、高分子量控（HMWH)、娃酬流体和合成性控油（聚a-締控）。此类流体必须是 电绝缘的、耐降解的，并且能够起传热介质的作用，使得在电子装置中产生的大量的热可耗 散至周围环境，并由此提高固体绝缘物的寿命。
[0006] 润滑剂流体被用作液压流体、金属工作流体、二次循环引擎油、工艺油、杆链油和 油脂。润滑剂流体通常通过将润滑剂基础原料或润滑剂基础原料混合物与添加剂和其他任 选的配方助剂组合而配制。单醇、二醇、=醇和多元醇的醋被频繁使用。
[0007] 生物柴油流体主要被用于=个市场，公共交通、海运工业和农业。生物柴油流体由 植物油和动物油制得。相比石油柴油，生物柴油流体提供多项益处，例如增强的生物降解、 提高的闪点、减少的毒性、降低的排放和提高的润滑性。当生物柴油流体与柴油燃料共混 时，共混物具有更好的性质。由于生物柴油流体具有与母体油或母体脂肪相同的脂肪酸分 布型，因此它的稳定性质与其母体油的相似，并且面临相似的技术问题，例如暴露在环境空 气中的氧气时易受氧化和暴露于湿气时易受水解的影响。
[0008]如上所述，非醋型流体，例如矿物油、高分子量控（HMWH)、娃酬流体和合成性控油 (聚a-締控）可用作介电流体。但是，运些流体不是环境友好的材料，而醋流体却是。
[0009] 经常加入添加剂W增强基础流体的性能。
[0010] 对于添加剂存在需求W改善介电流体、润滑剂流体和生物柴油流体的流体稳定 性，优选地在升高的使用溫度下通过改善所述流体的氧化稳定性和水解稳定性。
【发明内容】
[0011] 本发明设及一种经稳定的氨基酪组合物，其包含：（a) 2,4,6-S(二-Ci-Ce-烷基 氨基甲基）苯酪（TAP) 及化）至少一种选自W下的组分：a)醋型流体，其包含单-、 二-、s-或多径基醇的醋；和（ii)至少一种单C12-C3。簇基脂肪酸的醋，摩尔比为每摩尔 TAP至多3摩尔单Ci2Cw簇基脂肪酸，使得由单C12-C3。簇基脂肪酸和TAP形成盐；并且其 中所述经稳定的氨基酪组合物的特征在于所述经稳定的氨基酪组合物相对于单独的TAP 具有改善的稳定性，并且所述改善的稳定性由W下特性组合的至少一种来展示，其中：(aa) 如通过热重分析（TGA)ASTME2402-11测量的，在所述经稳定的氨基酪组合物中的TAP的热 分解的外推起点出现在比基本上纯的TAP的热分解的外推起点高的溫度下；W及化b)如通 过AOCS12b-92测量的，所述经稳定的氨基酪组合物具有在130°C下大于约20小时的氧化 稳定性指数（OSI)。
[0012] 在另一个实施例中，本发明设及一种经稳定的介电流体组合物，其包含：(a)至少 一种选自W下的组分：（i)醋型流体，其包含单-、二-、=-或多径基醇的饱和的和/或不 饱和的醋；和（ii)非醋型流体，其选自矿物油、娃酬、聚（a-締控）、W及它们的组合；W及 化）至少一种选自W下的组分：a)2,4,6-S(二-Ci-C厂烷基氨基甲基）苯酪（TAP);和 扣）至少一种单C12-C3。簇基脂肪酸和TAP的盐，其具有每摩尔TAP至多3摩尔单C12-C3。簇 基脂肪酸的摩尔比；并且其特征在于如通过AOCS12b-92测量的，所述经稳定的介电流体 组合物具有在130°C下大于约20小时的氧化稳定性指数（OSI)。
[0013] 在另一个实施例中，本发明设及一种经稳定的润滑剂流体组合物，其包含：(a)至 少一种选自W下的组分：（i)醋型流体，其包含单-、二-、= -或多径基醇的饱和的和/或不 饱和的醋；和（ii)非醋型流体，其选自矿物油、娃酬、聚（a-締控）、W及它们的组合；化） 至少一种选自W下的组分：（i)2,4,6-S(二-Ci-Ce-烷基氨基甲基）苯酪（TAP) ;W及（ii) 至少一种单C12-C3。簇基脂肪酸和TAP的盐，其具有每摩尔TAP至多3摩尔单C12-C3。簇基脂 肪酸的摩尔比；W及（C)至少一种添加剂，其选自抗氧化剂、抗磨损剂、防卡剂和降凝剂；并 且其中如通过AOCS12b-92测量的，所述经稳定润滑剂流体组合物具有在130°C下大于约 20小时的氧化稳定性指数（OSI)。
[0014] 在另一个实施例中，本发明设及一种经稳定的生物柴油流体组合物，其包含：(a) 甲基醋型流体，其选自植物油、藻油、动物脂肪、妥尔油、W及它们的组合；化）任选地，石油 柴油流体；W及（C)至少一种选自W下的组分：（i)2,4,6-S(二-Ci-C厂烷基氨基甲基） 苯酪（TAP);和扣）至少一种单C12-C3。簇基脂肪酸和TAP的盐，其具有每摩尔TAP至多3 摩尔单C12-C3。簇基脂肪酸的摩尔比；并且其中该组合物的特征在于如通过AOCS12b-92测 量的，所述经稳定的生物柴油流体组合物具有在ll〇°C下大于约10小时的氧化稳定性指数 (OSI)。
【附图说明】
[001引图Ia是TDAMP的热重分析（TGA)的百分比失重与溫度呈函数关系的图。
[0016] 图化是在恒溫下TDAMP的热重分析（TGA)的百分比失重与时间呈函数关系的图。
[0017] 图2是TDAMP2-乙基己酸盐的TGA与溫度呈函数关系的图。
[0018] 图3是TDAMP月桂酸盐的TGA与溫度呈函数关系的图。
[0019] 图4是TDAMP油酸盐的TGA与溫度呈函数关系的图。
[0020] 图5是在恒溫下TDAMP油酸盐的TGA与时间呈函数关系的图。
[0021] 图6是在130°C下高油酸大豆油与各种添加剂一起的氧化稳定性的图。
【具体实施方式】
[0022] 定女
[0023] DAMP是^甲基氨基甲基苯酪。
[0024]DBDAMP是2，6-二叔下基-4-二甲基氨基甲基苯酪。
[0025]BDAMP是2,4-双（二甲基氨基甲基）苯酪。
[0026]TDAMP是2,4,6-S(二甲基氨基甲基）苯酪。
[0027]TDAMP-T邸是TDAMP的2-乙基己酸盐。
[0028]TAP是2，4，6-S(二-Ci-C厂烷基氨基甲基）苯酪。
[0029] ADPA是烷基化二苯胺。
[0030]BHT是下基化径基甲苯。
[003。 BHA是下基化径基苯甲酸。
[0032] TB册是叔下基氨酿。
[003引 HMBB肥是1,6-六亚甲基双（3,5-叔下基-4-径基苯丙酷胺）。
[0034] TTCC是S径甲基丙烷S辛酸癸酸醋。
[00对 SME是大丑甲基醋。
[0036] 册S油是高辛酸大豆油。
[0037]HOME是高辛酸大豆油甲醋。
[003引本发明的经稳定的组合物包含醋型流体，其选自植物油、藻类、动物脂肪和妥尔油 脂肪酸醋、W及2,4,6-S(二-Ci-C厂烷基氨基甲基）苯酪，并且运些组合物可用于各种工 业应用，其包括但不限于介电流体、润滑剂流体和燃料流体。运些组合物还包含其他合成性 的饱和的醋型和/或非醋型油，其包括但不限于矿物油、娃酬、聚a-締控和柴油流体。
[0039] 2,4,6-S(二甲基氨基甲基）苯酪灯DAM巧被广泛地用于聚氨醋硬泡沫作为延迟 作用的胶凝催化剂、W及作为固化剂和作为用于环氧树脂的叔胺活化剂。TDAMP可商购为 AncamineK54 或DMP-30。DMP-30 和AncamineK54 都具有 2,4,6-S(二甲基氨基）苯酪 作为主成分和2,6-双（二甲基氨基甲基）苯酪作为微量成分。
[0040] 植物油和动物脂肪具有不同结构，并且比矿物油更为极性，因此具有不同性质。植 物油的主体基本上由=酷基甘油构成，亦称为甘油=醋。植物油中的脂肪酸可W是饱和的、 不饱和的、共辆的或孤立的，并且不饱和可W是单不饱和的或多不饱和的。不同脂肪酸具有 不同的不饱和水平，并且不饱和度可由舰值度量。从粗妥尔油，一种纸浆工业的副产物精炼 的妥尔油脂肪酸可被用作原料来制备本发明的妥尔油脂肪酸醋组合物。所述妥尔油脂肪酸 主要由油酸和亚油酸的游离脂肪酸和构成，并且运些脂肪酸可通过与单醇、二醇、=醇和多 元醇反应而被转变为醋。
[0041] 饱和的、不饱和的、或两者组合的、单醇、二醇、=醇或多元醇的酷基醋型流体选自 植物油型流体、藻油、动物脂肪、妥尔油、W及它们的组合。所述醋型流体包含至多1重量％ 的游离脂肪酸。动物脂肪的一个示例是牛油。所述植物油型流体选自大豆油、油菜巧油、向 日葵油、红花油、藍麻油、栋桐油、栋桐仁油、挪子油、莽蓝巧油、橄揽油、棉巧油、葡萄巧油、 W及它们的组合。在一个实施例中，所述植物油型流体包含至少约75重量％的高油酸甘油 =醋组合物，其包含至少约75重量％油酸的脂肪酸组分。在另一个实施例中，所述植物油 型流体包含从植物油与醇的醋交换反应得到的反应产物。
[0042]由于甘油基、不饱和基团和残余的游离酸的存在，植物油具有比矿物油更低的热 氧化稳定性。植物油中醋基和残余游离脂肪酸的存在造成运些油易受水解的影响，导致簇 酸和醇的形成。在许多工业应用中，运些油可能与金属，例如铁和铜在升高的溫度下接触， 并且运些金属可能加速植物油中不期待的氧化、水解和腐蚀反应。氧化时的植物油可造成 增大的酸度、腐蚀性、粘度和挥发性，并因此限制了植物油型流体的有效寿命。
[0043] 使用添加剂来增强植物油的稳定性比将此油类化学改