Durasyn Polyalphaolefin
Below you will find information on Durasyn® products.
Overview
Documentation for all products is accessible via our «VIEW OUR PRODUCT RANGE» link. For any additional technical information, please email us at oligomersinfo@ineos.com.
INEOS Oligomers is the world’s largest merchant marketer of polyalphaolefins (PAO) synthetic fluids marketed under the trade name Durasyn.
INEOS has Durasyn PAO production plants in LaPorte (Texas, USA) and Feluy (Belgium). Both sites are integrated with INEOS’ Linear Alpha Olefin (LAO) product line, which provides the feedstock for the production of Durasyn fluids.
The INEOS polyalphaolefin business has a global presence, with regional commercial teams located throughout the U.S., Europe and Asia. We employ a highly experienced technical group, an experienced and professional network of local sales staff and local distributors to assure true global reach.
Durasyn polyalphaolefin synthetic fluids have greater film thickness at high temperatures than comparable Group I, Group II or Group III mineral oils. This results in superior high temperature protection for equipment lubricated with polyalphaolefin-based synthetic lubricants. Lubricants containing Durasyn polyalphaolefin also achieve full lubrication more quickly at low temperatures than comparable mineral oil-based lubricants due to their superior low temperature viscometrics and lower pour points. This is an important performance benefit given that a high percentage of component wear occurs during cold equipment start-up.
PAO-based synthetic lubricants are highly shear stable and are generally acknowledged to have better thermal / oxidative stability than comparable mineral oil-based lubricants. Improved oxidation resistance yields lower viscosity increase in service and reduces the deposit and varnish forming tendencies of lubricants.
Durasyn PAOs are used in a wide variety of industrial and automotive applications including passenger car motor oils, wind turbine lubricants, heavy-duty diesel engine oils, fiber optic cable compounds, transmission fluids, compressor oils, hydraulic oils and gear oils. Durasyn PAOs are also authorized for use as components of food grade lubricants and are registered with the National Sanitary Foundation (NSF) under H1 and HX-1 classifications.
Performance Features
The main Durasyn PAO products are:
1-Decene (C10) Based
Mixed Alphaolefin Based
Metallocene High Viscosity 1-decene (C10) based
Specialty Grades
Durasyn 162, 164, 166, 168, 170
Durasyn 125, 126*, 127*, 128
Durasyn 174I, 180R, 180I
Durasyn 164X*, 166X
*Not available in all regions
PERFORMANCE BENEFITS OF DURASYN PAO-BASED LUBRICANTS:
Film Thickness
Relative to mineral oil-derived lubricants, PAO synthetic lubricants have greater film thickness at high temperatures. This results in superior high temperature protection for equipment lubricated with PAO-based synthetics.
Product Finder
INEOS products make a significant contribution to saving life, improving health and enhancing standards of living for people around the world. Our businesses produce the raw materials that are essential in the manufacture of a wide variety of goods, ranging from automotive parts to medical applications, mobile phones to construction.
Showing 19 Results
| PRODUCT GRADE | CARBON CHAIN | MOL. WEIGHT (Mn) | KINEMATIC VISCOSITY | TECH DATA SHEET | SALES SPECS | SDS | CONTACT | APPLICATIONS |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Durasyn 174I | (N/A) | 1720 | 50 cSt @ 100°C | TDS | (N/A) | SDS | CONTACT > | Durasyn 174I polyalphaolefin is a 50 cSt (mm2/s) hydrogenated synthetic hydrocarbon base fluid. |
| Durasyn 180I | (N/A) | 2700 | 135 cSt @ 100°C | TDS | (N/A) | SDS | CONTACT > | Durasyn 180I polyalphaolefin is a 135 cSt (mm2/s) hydrogenated synthetic hydrocarbon base fluid. |
| Durasyn 180R | (N/A) | 2300 | 100 cSt @ 100°C | TDS | (N/A) | SDS | CONTACT > | Durasyn 180R polyalphaolefin is a 100 cSt (mm2/s) hydrogenated synthetic hydrocarbon base fluid. |
| PRODUCT GRADE | CARBON CHAIN | MOL. WEIGHT (Mn) | KINEMATIC VISCOSITY | TECH DATA SHEET | SALES SPECS | SDS | CONTACT | APPLICATIONS |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Durasyn 125 | (N/A) | 514 | 5.1 cSt @ 100°C | TDS | (N/A) | SDS | CONTACT > | Durasyn 125 polyalphaolefin is a 5 cSt (mm2/s) fully synthesized hydrogenated hydrocarbon base fluid. |
| Durasyn 126 | (N/A) | 560 | 5.9 cSt @ 100°C | TDS | (N/A) | SDS | CONTACT > | Durasyn 126 polyalphaolefin is a 6 cSt (mm2/s) fully synthesized hydrogenated hydrocarbon base fluid. |
| Durasyn 127 | (N/A) | 585 | 7.2 cSt @ 100°C | TDS | (N/A) | SDS | CONTACT > | Durasyn 127 polyalphaolefin is a 7 cSt (mm2/s) fully synthesized hydrogenated hydrocarbon base fluid. |
| Durasyn 128 | (N/A) | 620 | 7.8 cSt @ 100°C | TDS | (N/A) | SDS | CONTACT > | Durasyn 128 polyalphaolefin is an 8 cSt (mm2/s) fully synthesized hydrogenated hydrocarbon base fluid. |
| Durasyn 145 | (N/A) | 510 | 5.1 cSt @ 100°C | TDS | (N/A) | SDS | CONTACT > | Durasyn 145 polyalphaolefin is a 5 cSt (mm2/s) fully synthesized hydrogenated hydrocarbon base fluid. |
| Durasyn 146 | (N/A) | 540 | 5.9 cSt @ 100°C | TDS | (N/A) | SDS | CONTACT > | Durasyn 146 polyalphaolefin is a 6 cSt (mm2/s) fully synthesized hydrogenated hydrocarbon base fluid. |
| Durasyn 147 | (N/A) | 620 | 7.0 cSt @ 100°C | TDS | (N/A) | SDS | CONTACT > | Durasyn 147 polyalphaolefin is a 7 cSt (mm2/s) fully synthesized hydrogenated hydrocarbon base fluid. |
| Durasyn 148 | (N/A) | 640 | 7.7 cSt @ 100°C | TDS | (N/A) | SDS | CONTACT > | Durasyn 148 polyalphaolefin is an 8 cSt (mm2/s) fully synthesized hydrogenated hydrocarbon base fluid. |
| Durasyn 156 | (N/A) | 537 | 6.0 cSt @ 100°C | TDS | (N/A) | SDS | CONTACT > | Durasyn 156 polyalphaolefin is a 6 cSt (mm2/s) hydrogenated synthetic hydrocarbon base fluid |
| Durasyn 162 | (N/A) | 287 | 1.7 cSt @ 100°C | TDS | (N/A) | SDS | CONTACT > | Durasyn 162 polyalphaolefin is a 2 cSt (mm2/s) hydrogenated synthetic hydrocarbon base fluid. |
| Durasyn 164 | (N/A) | 438 | 4.0 cSt @ 100°C | TDS | (N/A) | SDS | CONTACT > | Durasyn 164 polyalphaolefin is a 4 cSt (mm2/s) hydrogenated synthetic hydrocarbon base fluid. |
| Durasyn 164X | (N/A) | 483 | 4.0 cSt @100°C | TDS | (N/A) | SDS | CONTACT > | Durasyn 164X polyalphaolefin is a 4 cSt (mm2/s) hydrogenated synthetic hydrocarbon base fluid. |
| Durasyn 166 | (N/A) | 531 | 5.8 cSt @ 100°C | TDS | (N/A) | SDS | CONTACT > | Durasyn 166 polyalphaolefin is a 6 cSt (mm2/s) hydrogenated synthetic hydrocarbon base fluid. |
| Durasyn 166X | (N/A) | 531 | 5.8 cSt @ 100°C | TDS | (N/A) | SDS | CONTACT > | Durasyn 166X polyalphaolefin is a 6 cSt (mm2/s) hydrogenated synthetic hydrocarbon base fluid. |
| Durasyn 168 | (N/A) | 609 | 7.9 cSt @ 100°C | TDS | (N/A) | SDS | CONTACT > | Durasyn 168 polyalphaolefin is an 8 cSt (mm2/s) hydrogenated synthetic hydrocarbon base fluid. |
| Durasyn 170 | (N/A) | 663 | 9.8 cSt @ 100°C | TDS | (N/A) | SDS | CONTACT > | Durasyn 170 polyalphaolefin is a 10 cSt (mm2/s) hydrogenated synthetic hydrocarbon base fluid. |
Copyright © 2021. All rights reserved. This website is published by INEOS on behalf of its businesses.
Headquarters: 38 Hans Crescent, Knightsbridge, London, SW1X 0LZ, UK. INEOS is a Registered Trademark, the property of INEOS Capital Limited.
We use cookies to make sure you get the most from our website. Need to know more?
Durasyn® 164
Company:
INEOS Oligomers
Documents
INEOS Oligomers makes their documentation available in the regions indicated below:
Durasyn® 164 polyalphaolefin (PAO) is a hydrogenated synthetic hydrocarbon base fluid for use in fully and partially synthetic, premium, long-drain lubricating oils, industrial oils, hydraulic fluids, transmission fluids, or heat transfer fluids.
Company
INEOS Oligomers is the world’s largest merchant supplier of polyalphaolefins (PAO), under the trade name Durasyn® and a leading global supplier of polybutenes (polyisobutene, PB, PIB), under the trade name Indopol®. Durasyn PAOs & Indopol PIBs are NSF H1, HX-1 compliant and Kosher certified with multiple FDA clearances. PAOs are used to formulate motor oils and other high-performance lubricants in demanding applications and are excellent substitutes (or upgrades) for mineral oils. PIBs are widely used in many automotive & industrial oil applications replacing bright stocks & mineral oils. Used as basestocks or thickeners, these synthetic products can provide performance benefits in gear oils, food grade greases, marine, hydraulic & compressor oils, metal working fluids, two stroke oils and others.
The information presented here was acquired by UL from the producer of the product or material or original information provider. However, UL assumes no responsibility or liability for the accuracy of the information contained on this website and strongly encourages that upon final product or material selection information is validated with the manufacturer. This website provides links to other websites owned by third parties. The content of such third party sites is not within our control, and we cannot and will not take responsibility for the information or content.
Масло низкой вязкости из олигомеров, способ его получения и содержащая его композиция
Владельцы патента RU 2518082:
Олигомеры альфа-олефинов (известные также как линейные альфа-олефины или винильные олефины) и их использование в препаратах синтетических и полусинтетических смазок давно известны в технике.
Традиционно олигомеры альфа-олефинов, которые применяют в качестве синтетических базовых жидкостей, получают главным образом из линейных терминальных олефинов с 8-14 атомами углерода, таких как 1-октен, 1-децен, 1-додецен, 1-тетрадецен и их смеси. Одним из наиболее широко используемых альфа-олефинов является 1-децен, который можно использовать сам по себе или в смеси с другими альфа-олефинами. При использовании линейных альфа-олефинов олигомеры представляют собой смеси, которые включают различные количества димерных, гримерных, тетрамерных, пентамерных и высших олигомеров. Для удобства применения олигомеры обычно гидрируют с целью повышения их устойчивости к нагреванию и окислению, и затем их нужно фракционировать. Известно, что гидрированные и фракционированные олигомерные продукты обладают отличными свойствами, длительным сроком службы, низкой летучестью, низкой температурой застывания и высоким индексом вязкости.
Поэтому они являются основным базовым сырьем для изготовления различных смазочных материалов.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Для получения композиций поли(альфа-олефинов) (РАО) существует множество традиционных способов. Однако эти способы не эффективны, и имеется потребность в более эффективных способах получения поли(альфа-олефинов). Кроме того, остается потребность в поли(альфа-олефинах) (РАО) с улучшенными свойствами.
В традиционном способе на основе поли(альфа-олефинов) можно установить кинематическую вязкость продукта либо путем удаления, либо добавления высших или низших олигомеров с образованием композиции нужной вязкости для конкретного применения. Применимыми являются вязкости в интервале 2-100 сСт, 2-10 сСт и 4 сСт при 100°С.
Особенно велико разнообразие базового сырья для синтетических смазок с кинематической вязкостью 4 сСт при 100°С в том случае, когда этот параметр сочетается с низкой летучестью по Noack, низкой температурой застывания, заданной вязкостью при низкой температуре и высоким индексом вязкости. РАО с вязкостью 4 сСт, получаемый олигомеризацией децена, обладает хорошим балансом свойств. К сожалению, вещество с вязкостью 4 сСт (в основном тример децена или С30) приходится отгонять от смеси сложных олигомеров и обычно дополнять более тяжелым компонентом.
Ввиду ограниченности источника децена желательно получать композиции с вязкостью 4 сСт с такими же или лучшими свойствами, как у масел на основе децена, из другого сырья, отличного от децена. Также желательно получать указанные композиции с вязкостью 4 сСт селективно без других сопутствующих продуктов.
Настоящее изобретение относится к композиции поли(альфа-олефина) (РАО) с низкой вязкостью, обладающей низкой летучестью по Noack, низкой температурой застывания, низкотемпературной вязкостью по данному изобретению, высоким индексом вязкости и слабой тенденцией к образованию шламов, и более конкретно относится к композиции РАО с кинетической вязкостью при 100°С в интервале примерно 4 сСт. Данное изобретение также предлагает усовершенствованный способ селективного получения указанной композиции без образования других, более тяжелых сопутствующих продуктов. Кроме того, данное изобретение также относится к усовершенствованному способу селективного получения указанной композиции без образования других, более тяжелых сопутствующих продуктов с очень высоким содержанием димера при минимальных количествах тримера и более тяжелых олигомеров, при использовании катализатора ВF3 вместе с системой промоторов, включающей по меньшей мере сложный эфир и, как вариант, состоящей из системы спирта и сложного эфира, по реакции по меньшей мере одного альфа-олефина по меньшей мере с одним винилиденовым олефином (разветвленный альфа-олефин с алкильным заместителем при втором атоме углерода).
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУР
Фиг.1 схематически показывает способ получения смазки по настоящему изобретению.
Фиг.2 схематически показывает зависимость температуры застывания от состава по настоящему изобретению.
Фиг.3 схематически показывает вязкость по Брукфилду по настоящему изобретению.
Фиг.4 схематически показывает третичные атомы углерода по настоящему изобретению, определенные методом спин-эхо 13 С ЯМР.
Олигомеры альфа-олефинов (РАС) и их использование в качестве синтетических смазок хорошо известны. Следующие патенты иллюстрируют только некоторые способы получения олигомеров РАО. См., например, патенты США: 3682823; 3763244; 3769363; 3780123; 3798284; 3884988; 3097924; 3997621; 4045507 и 4045508.
Во многих случаях применения предпочтительно, чтобы олигомер обладал низкой вязкостью, например ниже примерно 5 сСт и ниже примерно 4 сСт при 100°С. Эти жидкости с низкой вязкостью особенно применимы в энергосберегающих технологиях, таких как смазывающие масла для двигателей, для минимизации трения и увеличения экономии топлива. При использовании их в чистом виде или в смесях с минеральным маслом они образуют смазочные масла, например, с такой вязкостью, которую квалифицируют как масла для картеров SAE OW30 или SAE 5W30.
В прошлом олигомеры с нужными свойствами получали олигомеризацией 1-децена в присутствии катализатора Фриделя-Крафтса типа ВF3 с промотором, таким как спирт. Однако количество 1-децена ограничено, т.к. его получают вместе с широким набором других альфа-олефинов. Поэтому для получения олигомеров с практически такими же вязкостными свойствами выгоднее проявить гибкость в поиске синтетического базового сырья, используя более широкий набор альфа-олефинов.
Кроме того, проблема, связанная с получением масел на основе олигомеров типа 1-децена или других альфа-олефинов, заключается в том, что смесь олигомерных продуктов обычно надо фракционировать на отдельные фракции для получения масел с заданной вязкостью (например, 2, 4, 6 или 8 сСт при 100°С). Промышленность предлагает смесь олигомеров, которая при фракционировании образует соответствующие количества продуктов с заданной вязкостью согласно требованиям рынка. Поэтому для получения нужного количества одного продукта приходится мириться с избытком другого продукта.
Schaerfl и др. в патенте США №5284988 раскрывают способ, включающий
(a) изомеризацию по меньшей мере части исходного винилиденового олефина в присутствии катализатора изомеризации с образованием промежуточного соединения, содержащего трижды замещенный олефин, и
(b) взаимодействие указанного промежуточного соединения по меньшей мере с одним винильным олефином в присутствии катализатора. При этом требуется дополнительная стадия изомеризации; кроме того, доля более тяжелых нежелательных олигомеров С42+ остается все еще слишком высокой, оцененной в 6.5%.
Schaerfl и др. в патенте США №5498815 раскрывают многостадийный способ получения синтетического масла, включающий начальную стадию (а) взаимодействия винилиденового олефина в присутствии катализатора с образованием промежуточной смеси, содержащей по меньшей мере примерно 50 масс.% димера винилиденового олефина. Это усложняет способ из-за начальной димеризации винилидена с образованием по меньшей мере примерно 50 масс.% димера.
Theriot и др. в патенте США 5650548 раскрывают способ получения путем контактирования альфа-олефина с каталитической системой, включающей ВF3, протонный промотор, органический сульфон, сульфоксид, карбонат, тиокарбонат или сульфонат, с образованием олигомера, состоящего на 50 масс.% или более из димера альфа-олефина. В ЕР 0467345 А2 раскрыт способ получения димеров альфа-олефинов в присутствии катализатора, содержащего ВF3 и алкоксилат спирта. В патенте США 3997621 раскрыт способ олигомеризации альфа-олефинов, в котором достигают максимального выхода тримера как основного продукта при катализе ВF3 в сочетании со спиртом и сложным эфиром, далее в патенте США 6824671 раскрыт способ олигомеризации альфа-олефинов, содержащих смесь примерно 50-80 масс.% 1-децена и примерно 20-50 масс.% 1-додецена, в непрерывном режиме с использованием ВF3 и системы промотора спирт/сложный эфир, что максимизирует выход тримера. Это всего лишь часть примеров модифицирования катализатора с целью регулирования степени олигомеризации на предшествующем уровне техники, главным образом, альфа-олефинов, в то время как авторы описывают высокоселективный способ, включающий сочетание винилиденовых и альфа-олефинов.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение описывает способ получения смазки, включающий:
(a) реакцию первого альфа-олефина в присутствии первого катализатора с образованием винилиденового олефина;
(b) реакцию указанного винилиденового олефина со вторым альфа-олефином в присутствии катализатора ВF3 и системы промотора, содержащей по меньшей мере один апротонный промотор;
(c) удаление остаточных непрореагировавших мономеров;
(d) гидрирование указанного кубового продукта и получение композиции смазочного масла.
В качестве варианта настоящего способа первый альфа-олефин, используемый для образования винилиденового олефина, выбирают из группы, состоящей из линейных 1-олефинов C4-20 и их комбинаций. Винилиденовый олефин дает содержание винилидена более 70%.
Способ по настоящему изобретению предлагает в качестве указанного первого катализатора алкилалюминиевый катализатор, металлоценовый катализатор, катализатор на основе позднего переходного металла с объемными лигандами и их комбинацию. Один вариант настоящего способа предлагает в качестве первого катализатора триалкилалюминий. Первый катализатор включает металлоценовый катализатор, который можно выбрать из металлов группы IVB Периодической системы.
В одном варианте настоящего изобретения второй альфа-олефин можно выбрать из группы, состоящей из линейных 1-олефинов C4-20 и их комбинаций.
Промотирующая система по данному изобретению включает по меньшей мере один апротонный промотор в сочетании по меньшей мере с одним протонным промотором. В одном варианте протонный промотор выбирают из спиртов C1-C20. Спирт выбирают из 1-пропанола или 1-бутанола. Другой вариант настоящего изобретения предлагает систему указанного промотора по меньшей мере из одного апротонного промотора без протонного промотора. В одном варианте настоящего изобретения апротонный промотор выбирают из группы, состоящей из альдегидов, ангидридов, кетонов, органических сложных эфиров, простых эфиров и их комбинаций. В другом варианте настоящего изобретения апротонный промотор представляет собой органический сложный эфир, который выбирают из группы, состоящей из алкилацетатов C1-С10 и их комбинаций. Апротонный промотор может представлять один алкилацетат. В качестве варианта алкилацетат может быть н-бутилацетатом.
Настоящее изобретение предполагает удаление остаточных непрореагировавших мономеров в том числе перегонкой.
Винилиденовый олефин по настоящему изобретению получают димеризацией 1-октена в винилиден С16. Винилиденовый олефин может иметь чистоту по меньшей мере 80%. Кроме того, указанный винилиденовый олефин участвует в реакции винилидена С16 с 1-тетрадеценом (С14). 1-Тетрадецен (С14) содержит по меньшей мере 70% линейных терминальных групп. Винилиденовый олефин имеет чистоту по меньшей мере 80%.
В одном варианте способа по п.1 смазку смешивают с жидкостью, которую выбирают из группы, состоящей из синтетической жидкости, минерального масла, дисперганта, антиоксиданта, противоизносного реагента, противопенного реагента, ингибитора коррозии, моющего средства, набухающего герметика, присадки, понижающей температурную зависимость вязкости, и их комбинации.
Другой вариант способа по настоящему изобретению предлагает способ получения смазки, включающий:
(a) реакцию первого альфа-олефина в присутствии первого катализатора с образованием винилиденового олефина;
(b) реакцию указанного винилиденового олефина со вторым альфа-олефином в присутствии катализатора ВF3 и промотирующей системы, содержащей по меньшей мере один апротонный промотор;
(c) удаление остаточных непрореагировавших мономеров;
(а) гидрирование по меньшей мере части указанного кубового продукта и
(е) выделение гидрированной жидкости.
Негидрированную жидкость по изобретению можно использовать во многих вариантах применения, в которых олефиновую группу функционализируют с образованием функциональной группы с гетероатомом, который выбирают из группы, состоящей из азота, кислорода, серы, галогена и их комбинаций.
Другим предметом настоящего изобретения также является усовершенствованный способ селективного получения указанной композиции без образования более тяжелых дополнительных продуктов с весьма высоким содержанием димера при минимальных количествах тримера и более тяжелых олигомеров в присутствии катализатора ВF3 вместе с промотирующей системой, содержащей по меньшей мере сложный эфир и в качестве варианта систему из спирта и сложного эфира. Нужную композицию с вязкостью 4 сСт по настоящему изобретению получают как единственный продукт, не содержащий других, более тяжелых дополнительных продуктов, причем фракцию остаточного и непрореагировавшего мономера удаляют без дополнительного фракционирования. Кроме того, содержание фракции тримера и высших олигомеров по настоящему изобретению поддерживают на уровне ниже 5%.
В другом варианте данного изобретения получают синтетическую базовую жидкость с вязкостью 4 сСт при образовании малого количества шламов и с высокой устойчивостью к окислению по сравнению с предшествующим уровнем техники.
Желательно получить композицию с вязкостью 4 сСт, обладающую такими же или лучшими свойствами по сравнению с маслом на основе децена, полученным из другого сырья, поскольку ресурс децена ограничен. Также желательно селективно получать указанную композицию с вязкостью 4 сСт без образования других дополнительных продуктов. Было проведено подробное сравнительное тестирование продуктов по настоящему изобретению по сравнению с выпускаемыми промышленностью продуктами.
Использованный здесь термин «примерно» при любом количестве относится к вариациям этого количества, определенным в реальных условиях, принятых в мировой практике получения смазки, композиции смазочного масла или их предшественников, например, в лаборатории, на пилотной установке или производственном оборудовании. Например, количество ингредиента, используемое в смеси, с пометкой «примерно» включает вариации и степень точности, обычно применяемые в композициях смазки, смазочного масла или их предшественников в заводских или лабораторных условиях. Например, количество компонента продукта с пометкой «примерно» включает вариации между порциями смазки, композиций смазочного масла или их предшественников в заводских или лабораторных условиях и вариации, присущие аналитическому методу. Независимо от того, присутствует или нет пометка «примерно», количества включают эквиваленты этих количеств. В настоящем изобретении можно также использовать любые заявленные здесь количества с пометкой «примерно», так же как количества без пометки «примерно».
Использовали промышленный 1-тетрадецен (С14) от INEOS Oligomers; можно использовать и другие образцы 1-тетрадецена. Винилиден С16 (C16vd) получают димеризацией 1-октена с чистотой по винилидену выше 70% независимо от способа получения или источника.
Использованная в этом эксперименте методика основана на опубликованной работе McKenna и др. (McKenna, S.Т., Casserino, М., and Ratliff, К., «Comparing the Tertiary Carbon Content of PAOs and Mineral Oils», presented at STLE Annual Meeting, May 23, 2002). См. также Coofcson, D.J., and Smith, В.Е., «Improved Methods for Assignment of Multiplicity in «C NMR Spectroscopy with Application to the Analysis of Mixtures», Org. Magn. Reson., 16, 111-6 (1981); Cookson, D.J., and Smith, B.E., «Determination of Carbon С, СН, CH2, and СН3 Group Abundances in Liquids Derived from Petroleum and Coal Using Selected Multiple 13 C NMR Spectroscopy», Fuel, 62, 34-8 (1983); Cookson, D,J., and Smith, B.Е., «Quantitative Estimation of CHn Group Abundances in Fossil Fuel Materials Using «C NMR Methods», Fuel, 62, 986-8 (1983); Snape, С.Е., «Comments on the Application of Spin-Echo 13 C NMR Methods to Fossil Fuel-Derived Materials», Fuel, 62, 988-9 (1983); Gallacher, J., Snape, С.Е., Dennison, P.R., Bales, J.R., and Holder, K.A,, «Elucidation of the Nature of Naphtheno-Aromatic Groups in Heavy Petroleum Fractions by Carbon-13 NMR and Catalytic Dehydrogenation», Fuel, 70, 1266-70 (1991); Sarpal, A.S., Kapur, G.S., Chopra, A., Jain, S.K., Srivastava, S.P., and Bhatnagar, A.K., «Hydrocarbon Characterization of Hydrocracked Base Stocks by One- and Two-Dimensional NMR Spectroscopy», Fuel, 75, 483-90 (1996); Montanari, L., Montani, Е., Corno, C., and Fatten, S., «NMR Molecular Characterization of Lubricating Base Oils: Correlation with Their Performance», Appl. Magn, Reson., 14, 345-56 (1998); and Sahoo, S.K., Pandey, D.C., and Singh, I.D., «Studies on the Optimal Hydrocarbon Structure in Next Generation Mineral Base Oils», Int. Symp. Fuels Lubr. Symp, Pap., 2,273-8 (2000).
Мольные соотношения С16/С14 в приведенных ниже примерах были оптимизированы для получения РАО с улучшенной вязкостью; высокое содержание С14 в продукте отрицательно влияет на температуру застывания (высокая температура застывания). В таблице приведены примеры влияния мольного соотношения C16vd/C14 на температуру застывания полученных жидкостей в близких условиях:
| Таблица 2 | ||
| Образцы | Мольн. соотношение C16vd/C14 | Температура застывания °C |
| 1 | 1.5 | -63 |
| 2 | 1.2 | -45 |
| 3 | 1.0 | -42 |
| 4 | 0.8 | -39 |
В 1-галонный реактор Парра для олигомеризации загрузили в атмосфере N2 515.0 г 1-тетрадецена (INEOS C14), 885.0 г винилидена С16 (89% винилиденового олефина, 8% внутреннего олефина и 3% тризамещенного олефина по данным 1 H NMR), 2.8 г бутилацетата и нагрели до 30°С при перемешивании. Добавили трифторид бора и установили стационарное давление 20 фунт/кв. дюйм; наблюдали немедленный разогрев до 38°С, который регулировали в течение 3 мин с помощью морозильника, и охладили до 30°С. Реакционную смесь перемешивали 30 мин, избыток ВF3 удалили в щелочном скруббере и затем реакционную среду продували N2 в течение 15 мин. Реакцию остановили с помощью 400 мл 8% NaOH и отделенную органическую фазу промыли дистиллированной водой. После удаления непрореагировавших и летучих жидкостей при пониженном давлении (200°С, 0.1 мм Нg) выделили 1092.2 г прозрачной жидкости, которую прогидрировали в стандартных условиях (при 170°С, давлении водорода 400 фунт/кв. дюйм в присутствии катализатора Ni/кизельгур) и получили синтетическое базовое сырье со следующими свойствами:
Приведенная таблица показывает, что полученный РАО обладает предлагаемым балансом вязкости и его можно использовать в качестве жидкости с вязкостью 4 сСт, полученной по единственной методике прямого опыта без дальнейшей перегонки.
Композиция олигомеров в приведенном РАО по данным ГХ имеет следующий состав:
С28-С32: 97.8% площади
С42-С48 (тример и выше): 2.0% площади.
Сравнительный пример (не входит в формулу)
Приведенный эксперимент по олигомеризации был проведен с использованием традиционной методики с применением 1-бутанола в качестве единственного промотора для ВF3 (за исключением бутилацетата как единственного отличия от близких условий реакции). После стандартной гидрогенизации полученная жидкость имела следующие свойства:
С28-С32: 89.6% площади
С42-С48 (тример и высшие): 9.0% площади.
Низкое образование шламов при получении продукта по настоящему изобретению по сравнению с жидкостью с повышенным содержанием тримера.
Термическая стабильность жидкости по изобретению с кинематической вязкостью при 100°С равной 3.93 сСт, вязкостью при 40°С равной 17.26 сСт и содержанием С42-С48 (тример и выше) равным 2.9% была оценена в тесте ASTM D2070 (Cincinnati Milacron Thermal Stability Test, Procedure A), так же как жидкости, полученной по методике сравнительного примера, подробно рассмотренного выше, с кинематической вязкостью при 100°С равной 4.20 сСт, вязкостью при 40°С равной 18.79 сСт и содержанием С42-С48 (тример и выше) равным 7.0%.
В тесте Cincinnati Milacron оценивают внешний вид и потерю массы медных и стальных стержней при контакте с тестируемыми жидкостями в течение 168 ч при 135°С. Количество шлама определяют фильтрованием тестируемого масла и взвешиванием осадка в соответствии с установленной процедурой. В приведенном ниже сравнении жидкость по изобретению образует более чем в шесть раз меньше шлама, чем сравнительная жидкость С14/С16.
| Таблица 5 | |||
| Способ | Жидкость по изобретению | Жидкость сравнения | |
| Вязкость при 100°С | ASTM D-445 | 3.93 | 4.20 |
| Вязкость при 40°С | ASTM D-445 | 17.26 | 18.79 |
| Процент С42-С48 (тример и выше) | ГХ | 2.9% | 7.0% |
| Термостабильность по Cincinnati Milacron, процедура A (ASTM D-2070) | |||
| Относ, суммарный шлам (мг) | 1 | 6.3 | |
| Оценка Сu стержня | 2 | 6 | |
| Оценка Fe стержня | 3 | 2 |
Устойчивость к окислению жидкости по настоящему изобретению по сравнению с промышленным образцом гидрированного поли(альфа-олефина) на основе 1-децена с вязкостью 4 сСт (Durasyn 164).
Гидрированные олигомеры альфа-олефинов чувствительны к окислительному разрушению, особенно под воздействием высоких температур в присутствии железа или других каталитически активных металлов. Окисление, если его не регулировать, приводит к образованию продуктов кислотной коррозии, шламов и нагара, которые могут влиять на функционирование правильно изготовленных смазок, содержащих олигомеры. Хотя обычно для противодействия окислению в состав правильно изготовленных смазок включают антиоксиданты, особенно важно подтвердить, что исходные гидрированные олигомеры альфа-олефинов изначально устойчивы. Для этого продукт по настоящему изобретению испытали для сравнения с помощью нескольких стандартных тестов на устойчивость к окислению вместе с гидрированным поли(альфа-олефином) на основе 1-децена с вязкостью 4 сСт (Durasyn 164).
Устойчивость к окислению жидкости по изобретению и жидкости сравнения определили с помощью теста на окисление во вращающемся сосуде под давлением (RPVOT; ASTM D 2272). В тесте используют сосуд под давлением кислорода в присутствии воды и медного катализатора в виде спирали при 150°С. Индукционный период окисления жидкости по изобретению на 9% продолжительнее, чем РАО на основе децена с вязкостью 4 сСт. Масло, обладающее более длительным индукционным периодом окисления, считается более устойчивым к окислению.
Тест на поглощение кислорода в тонкой пленке (TFOUT) провели согласно методу тестирования ASTM D 4742. В этом тесте используют вращающийся сосуд под давлением, находящийся в горячей масляной бане. В сосуде повышают давление кислорода до 90 фунт/кв. дюйм и определяют время, в течение которого давление начнет снижаться. Чем длительнее этот период времени (в минутах), тем выше устойчивость жидкости к окислению. Чем дольше длится опыт по тестированию (в минутах), тем выше устойчивость жидкости к окислению. Жидкость по изобретению имеет индукционный период окисления на 13% длиннее, чем РАО из децена с вязкостью 4 сСт.
Тест Institute of Petroleum 48 (IP-48) был следующим для оценки устойчивости к окислению жидкости по изобретению по сравнению с РАО из децена с вязкостью 4 сСт.
В этом тесте барботируют воздух через жидкость при высокой температуре. Вязкость образца в конце теста сравнивают с вязкостью эталонного образца точно такого же состава, через который барботировали азот. Суммарное увеличение вязкости (выраженное в процентах роста) указывает на устойчивость смазки к окислению. Чем меньше рост вязкости, тем лучше. Жидкость по изобретению обладает соотношением значений вязкости (вязкость использованного масла/вязкость свежего масла) равным 2.98 против 3.48 для РАО из децена с вязкостью 4 сСт.
| Таблица 6 | ||||
| ТЕСТ | СПОСОБ | ИЗМЕРЕНО | ИЗОБРЕТЕНИЕ | 4 сСт С10 РАО |
| Устойчив, к окислению (RPVOT) | ASTM D2272 | относит. индукц. период окисления, мин | 109% | 100% |
| Устойчив. к окислению (TFOUT) | ASTM D4742 | относит. индукц. период, мин | 113% | 100% |
| Устойчив, к окислению | IP 48 | |||
| Соотношение вязкости (Использ./ свежий) | 2. 98 | 3.48 | ||
| Остаток по методу Расмботтома(И спольз./ свежий) | 0.08 | 0.09 | ||
| Потеря при испарении | масс.% | 16.26 | 17 |
Во всех приведенных тестах жидкость по изобретению эквивалентна или явно превосходит образец РАО из децена с вязкостью 4 сСт.
Ожидают, что синтетические жидкости по данному изобретению будут использоваться в тех же случаях, что и гидрированные олигомеры 1-децена с близкой вязкостью. Области применения включают, но не ограничиваются ими, гидравлические жидкости для наземного и водного транспортного оборудования, картерные масла для автомобилей, тяжелые дизельные масла, жидкости для автоматических трансмиссий, трансмиссионные жидкости для вариаторов и промышленные и автомобильные трансмиссионные масла, масла для компрессора/турбины, и, в частности, те области применения, преимущества которых связаны с энергосберегающими технологическими особенностями маловязких жидкостей. Для иллюстрации применимости жидкости по изобретению в препаратах разных типов было предложено несколько демонстрационных препаратов.
Моторные масла для легковых автомобилей
Синтетические жидкости по данному изобретению идеально подходят в качестве компонентов полностью синтетических и/или полусинтетических смазочных масел для двигателей внутреннего сгорания. Жидкость по данному изобретению можно использовать как базовую смазку или смешивать с другими смазочными маслами, включая минеральные масла I, II или III групп, масла GTL (жидкие углеводороды, получаемые из газообразных углеводородов), синтетические сложноэфирные масла (например, ди-2-этилгексиладипат, триметилолпропан, трипеларгонат и т.п.), алкилнафталиновые масла (например, ди-додецилнафталин, ди-тетрадецилнафталин и т.п.) и т.д. Смазочные масла для двигателей внутреннего сгорания обычно составляют так, чтобы они содержали традиционные добавки к смазочным маслам, такие как арилсульфонаты кальция, сульфонаты кальция с избыточным основанием, феноляты кальция или бария, алкилбензолсульфонаты магния с избыточным основанием, диалкилдитиофосфаты цинка, присадки для индекса вязкости (VI) (например, этилен-пропиленовые сополимеры, полиалкилметакрилаты и т.п.), беззольные дисперганты (например, полиизобутиленсукцинимиды тетраэтиленпентамина, продукты конденсации полиизобутиленфенол-формальдегид-тетраэтиленпентамина по Манниху и т.п.), реагенты, понижающие температуру замерзания, модификаторы трения, ингибиторы ржавления, деэмульгаторы, растворимые в масле антиоксиданты (например, стерически затрудненные фенолы или алкилированные дифениламины), различные сульфированные компоненты и ингибиторы пены (противопенные реагенты).
Для специфических базовых масел и областей их применения разработаны патентованные комбинации таких добавок, называемых композициями добавок, и они выпускаются в промышленности несколькими фирмами, в том числе корпорациями Лубризол, Инфениум и Афтон. Эти же фирмы выпускают присадки для индекса вязкости (VI).
Жидкость по данному изобретению можно использовать в составах моторных масел для легковых автомобилей со степенью вязкости 0W и 5W, которые привлекательны благодаря их энергосберегающим качествам (см. SAE paper 871273, 4 1h International Pacific Conference, Melbourne, Austalia, 1987).
Демонстрационное масло для легковых автомобилей
Следующие полностью и частично синтетические моторные масла 0W-30 и 0W-40 для легковых автомобилей были изготовлены с использованием жидкости по ДАННОМУ ИЗОБРЕТЕНИЮ.
1. Промышленная композиция диспергант/ингибитор от Lubrizol
2. Гидрированный поли(альфа-олефин) из 1-децена от INEOS; 5.97 сСт при 100°С
3. Гидрированный поли(альфа-олефин) из 1-децена от INEOS; 3.93 сСт при 100°С
5. 15% масс. раствор гидрированного полиизопренового полимера в РАO6 от Shell
6. Стерически затрудненный сложный эфир триметилолпропана от Uniqema.
Синтетические жидкости по данному изобретению используют для изготовления дизельных масел для двигателей, работающих в тяжелом режиме. Подобно моторным маслам для легковых автомобилей, дизельные масла тяжелого режима содержат несколько добавок разных типов, например, дисперганты, антиоксиданты, противоизносные реагенты, противопенные реагенты, ингибиторы коррозии, моющие средства, набухающие герметики и присадки для индекса вязкости. Эти типы добавок хорошо известны. Некоторые конкретные примеры добавок, используемых в дизельных маслах для тяжелого режима, включают диалкилдитиофосфаты цинка, арилсульфонаты кальция, арилсульфонаты кальция с избытком основания, феноляты бария, стерически затрудненные алкилфенолы, метилен-бис-диалкилфенолы, высокомолекулярные алкилсукцинимиды этиленполиаминов, таких как тетраэтиленполиамин, фенолы с серными мостиками, сложные эфиры сульфированных жирных кислот и амидов, силиконы и диалкиловые сложные эфиры. Патентованные комбинации таких добавок, которые разработаны для специфических базовых масел и областей применения, выпускаются в промышленности несколькими фирмами, в том числе корпорациями Лубризол, Инфениум и Афтон. Эти же и другие фирмы отдельно выпускают присадки для индекса вязкости (VI).
Следующие частично синтетические дизельные масла 5W-40 для тяжелого режима были изготовлены с использованием жидкости по изобретению.
1. Промышленный диспергант/ингибитор от Aflon
2. Гидрированный поли(альфа-олефин) из 1-децена от INEOS; 3.93 сСт при 100°С
5. Ди-тридециладипат от Еххоn.
Демонстрационное масло для компрессора/турбины
Синтетические жидкости по данному изобретению можно использовать в составе компрессорных масел (вместе с выбранными добавками к смазкам). Предпочтительное компрессорное масло обычно получают из синтетической жидкости по настоящему изобретению вместе с традиционной композицией добавок к компрессорному маслу. Приведенные ниже добавки обычно используют в таких количествах, чтобы они проявили свои вспомогательные функции. Композиция добавок может включать, но не ограничивается этим, ингибиторы окисления, дополнительные солюбилизаторы, ингибиторы ржавления/пассиваторы металла, деэмульгирующие и противоизносные реагенты. Можно готовить и другие базовые масла.
1. Промышленная композиция добавок для ЕР трансмиссионного масла от Afton
2. Промышленный набухающий герметик, 3.6 сСт при 100°С, 14.6 сСт при 40°С от Afton
3. Промышленный противопенный реагент от Afton.
4. Гидрированный поли (альфа-олефин) на основе 1-децена от INEOS; 5.97 сСт при 100°С
5. Гидрированный поли(альфа-олефин) на основе 1-децена от INEOS; 3.93 сСт при 100°С.
1. Промышленная композиция добавок к ЕР трансмиссионному маслу от Afton
2. Промышленный набухающий герметик от Afton
3. Промышленный модификатор вязкости от Afton
4. Промышленный реагент для снижения температуры застывания от Afton.
Трансмиссионные жидкости используют в автомобильных трансмиссиях, трансмиссиях тяжелого режима в автобусах и военном транспорте и в трансмиссиях других внедорожных и дорожных транспортных средств. Для изготовления трансмиссионных жидкостей, удовлетворяющих самым последним спецификациям, требуются базовые масла с нужными свойствами при низких температурах. Хотя нет абсолютной необходимости использовать синтетические жидкости для многих случаев применения трансмиссионных жидкостей, синтетические жидкости действительно позволяют изготовить жидкости с улучшенными низкотемпературными свойствами, летучестью и устойчивостью к окислению.
Синтетические жидкости по данному ИЗОБРЕТЕНИЮ можно использовать в препаратах трансмиссионных жидкостей. Было установлено, что демонстрационное масло полностью удовлетворяет требованиям теста MERCON по окислению в алюминиевой пробирке.
