NL1021556C2 - Synergistische combinatie van arylamine antioxidansen in luchtvaartturbineolien. - Google Patents
Synergistische combinatie van arylamine antioxidansen in luchtvaartturbineolien. Download PDFInfo
- Publication number
- NL1021556C2 NL1021556C2 NL1021556A NL1021556A NL1021556C2 NL 1021556 C2 NL1021556 C2 NL 1021556C2 NL 1021556 A NL1021556 A NL 1021556A NL 1021556 A NL1021556 A NL 1021556A NL 1021556 C2 NL1021556 C2 NL 1021556C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- oil composition
- pana
- turbine oil
- dpa
- carbon atoms
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M141/00—Lubricating compositions characterised by the additive being a mixture of two or more compounds covered by more than one of the main groups C10M125/00 - C10M139/00, each of these compounds being essential
- C10M141/06—Lubricating compositions characterised by the additive being a mixture of two or more compounds covered by more than one of the main groups C10M125/00 - C10M139/00, each of these compounds being essential at least one of them being an organic nitrogen-containing compound
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M133/00—Lubricating compositions characterised by the additive being an organic non-macromolecular compound containing nitrogen
- C10M133/02—Lubricating compositions characterised by the additive being an organic non-macromolecular compound containing nitrogen having a carbon chain of less than 30 atoms
- C10M133/04—Amines, e.g. polyalkylene polyamines; Quaternary amines
- C10M133/12—Amines, e.g. polyalkylene polyamines; Quaternary amines having amino groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2207/00—Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds containing hydrogen, carbon and oxygen as ingredients in lubricant compositions
- C10M2207/28—Esters
- C10M2207/283—Esters of polyhydroxy compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2207/00—Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds containing hydrogen, carbon and oxygen as ingredients in lubricant compositions
- C10M2207/28—Esters
- C10M2207/283—Esters of polyhydroxy compounds
- C10M2207/2835—Esters of polyhydroxy compounds used as base material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2215/00—Organic non-macromolecular compounds containing nitrogen as ingredients in lubricant compositions
- C10M2215/02—Amines, e.g. polyalkylene polyamines; Quaternary amines
- C10M2215/06—Amines, e.g. polyalkylene polyamines; Quaternary amines having amino groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings
- C10M2215/064—Di- and triaryl amines
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
- C10N2030/00—Specified physical or chemical properties which is improved by the additive characterising the lubricating composition, e.g. multifunctional additives
- C10N2030/04—Detergent property or dispersant property
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
- C10N2030/00—Specified physical or chemical properties which is improved by the additive characterising the lubricating composition, e.g. multifunctional additives
- C10N2030/10—Inhibition of oxidation, e.g. anti-oxidants
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
- C10N2040/00—Specified use or application for which the lubricating composition is intended
- C10N2040/12—Gas-turbines
- C10N2040/13—Aircraft turbines
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
- C10N2060/00—Chemical after-treatment of the constituents of the lubricating composition
- C10N2060/04—Oxidation, e.g. ozonisation
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Lubricants (AREA)
Description
SYNERGISTISCHE COMBINATIE VAN ARYLAMINE ANTIOXIDANSEN IN LUCHTVAARTTURBINEOLIËN
GEBIED VAN DE UITVINDING
5 Deze uitvinding heeft in het algemeen betrekking op turbineoliën op basis van esters, in het bijzonder op basis van diësters en polyolesters, die een superieur antioxiderend vermogen en verminderde neigingen tot bezinkselvorming hebben. Meer in het bijzonder heeft zij 10 betrekking op turbineoliën, omvattende esters van pentae-rythritol met vetzuren als basismaterialen, verder omvattende een synergistische combinatie van arylamine antioxi-dansen.
ACHTERGROND VAN DE UITVINDING
15 Organische samenstellingen, zoals minerale oliën en smeersamenstellingen, zijn onderhevig aan achteruitgang door oxidatie en zijn in het bijzonder onderhevig aan dergelijke achteruitgang bij hoge temperaturen in aanwezigheid van lucht. Deze achteruitgang leidt vaak tot ophoping 20 van onoplosbare bezinksels die motoronderdelen kunnen verstoppen, het prestatievermogen kunnen verslechteren en de onderhoudsintensiteit kunnen verhogen. Dit is in het bijzonder het geval voor smeeroliën die worden gebruikt in straalvliegtuigen waar het waarschijnlijk is dat het hoofd 25 geboden moet worden aan brede temperatuurbereiken en extreme werkomstandigheden. Op passende wijze smeren van bijvoorbeeld vliegtuiggasturbines vereist het vermogen om bij bulkolietemperaturen vanaf zo laag als -55°C tot zo hoog als 230-260°C te kunnen functioneren.
30 Smeeroliesamenstellingen op basis van esters, bereid uit pentaerythritol en een mengsel van vetzuren en bevattende geselecteerde additiefcombinaties, zijn welbe- .·. Λ /> λ :.- -- .-,
• I o D
2 kend. Deze smeermiddelen zijn functioneel over een breed temperatuurbereik en hebben een goede thermische en oxida-tieve stabiliteit. De behoefte aan een nog effectievere smeersamenstelling op basis van esters, die een nog langere 5 levensduur heeft, is echter een belangrijk doel van smeer-middelproducenten. Deze uitvinding is gericht op die voortdurende behoefte.
SAMENVATTING VAN DE UITVINDING
De onderhavige uitvinding is gelegen in een 10 turbineoliesamenstelling die een verbeterd antioxiderend vermogen en een verbeterde bestendigheid tegen bezinksel-vorming heeft, en op een werkwijze voor het bereiken van dat resultaat in turbineoliën.
De gasturbine-smeerolie volgens de onderhavige 15 uitvinding omvat een groot aandeel van een basismateriaal op basis van synthetische polyolesters, omvattende diësters en polyolesters, bij voorkeur een basismateriaal op basis van polyolesters, en een klein aandeel van een arylamine antioxidans/bezinkselvorming-regelingsadditief bevattende 20 drie bestanddelen. Meer specifiek zijn de drie bestanddelen (1) een gesubstitueerd difenylamine (DPA), (2) een fenyl-a- naftylamine (PANA) en (3) een oligomeer-antioxidans bereid door de reactie van een DPA en PANA. Andere, gebruikelijke additieven zoals extreme druk, vloeipuntsverlagende, 25 oxidatieve stabiliteit, antischuimvormings-, hydrolytische stabiliteit, verbeterd viscositeitsindex-prestatievermogen, antislijtage- en corrosieremmende additieven en andere kunnen ook worden gebruikt. Verder kan het arylamine antioxidans, bevattende drie bestanddelen, volgens deze 30 uitvinding ook worden gebruikt samen met andere bekende antioxidans-additieven.
Verder omvat de turbineoliesamenstelling volgens de onderhavige uitvinding ongeveer 0,2 tot ongeveer 5 gew.%, op basis van de turbineoliesamenstelling, van het 35 DPA-bestanddeel; en ongeveer 0,2 tot ongeveer 5 gew.%, op 1 5 6 3 basis van de turbineoliesamenstelling, van het PANA-be-standdeel.
Het basismateriaal op basis van synthetische polyolesters maakt voor het grootste gedeelte deel uit van 5 de volledige smeeroliesamenstelling op basis van synthetische esters. In het algemeen is de vloeistof op basis van esters aanwezig in concentraties van ongeveer 90 tot 99 ge-wichtsprocent van de samenstelling.
Opgemerkt moet worden dat de term "omvattende" 10 vaak in de beschrijving van deze uitvinding en ook in de bijgesloten conclusies gebruikt wordt. "Omvattende", zoals gebruikt in deze aanvrage en de bijgesloten conclusies, wordt gedefinieerd als "specificerende de aanwezigheid van genoemde kenmerken, gehele getallen, stappen of bestandde-15 len zoals opgesomd, maar niet uitsluitende de aanwezigheid of toevoeging van één of meer andere stappen, bestanddelen of groepen daarvan". "Omvattende" verschilt van "bestaande uit", welke laatste term de aanwezigheid of toevoeging van één of meer andere stappen, bestanddelen of groepen daarvan 20 uitsluit.
UITVOERIGE BESCHRIJVING VAN DE UITVINDING
Een turbineolie met een onverwacht superieur prestatievermogen ten aanzien van bezinkselvorming, omvat een groot aandeel van een olie op basis van synthetische 25 esters en een klein aandeel van een arylamine antioxidans additief bevattende drie bestanddelen. Synthetische esters omvatten diësters en polyolesters. De drie bestanddelen uit het antioxidans additief zijn (1) een gesubstitueerd difenylamine (DPA), (2) een fenyl-a-naftylamine (PANA) die 30 gesubstitueerd of gealkyleerd kan zijn en (3) een oligo-meer-antioxidans bereid door de reactie van DPA's met PANA's.
De diësters die kunnen worden gebruikt voor de verbeterde antibezinkselvorming-turbineolie volgens de 35 onderhavige uitvinding worden gevormd door verestering van lineaire of vertakte alifatische C6-C15 alcoholen met een 4 dibasisch zuur zoals adipine-, sebacine- of azelaïnezuur. Voorbeelden van diësters zijn di-2-ethylhexylsebacaat en dioctyladipaat.
De olie op basis van synthetische polyolesters 5 wordt gevormd door de verestering van een alifatische polyol met carbonzuur. De alifatische polyol bevat 4 tot 15 koolstofatomen en heeft 2 tot 8 veresterbare hydroxylgroe-pen. Voorbeelden van polyolen zijn trimethylolpropaan, pentaerythritol, dipentaerythritol, neopentylglycol, 10 tripentaerythritol en mengsels daarvan.
Het carbonzuurreagens dat gebruikt wordt om de olie op basis van synthetische polyolesters te bereiden wordt gekozen uit alifatisch monocarbonzuur of een mengsel van alifatisch monocarbonzuur en alifatisch dicarbonzuur. 15 Het carbonzuur bevat 4 tot 12 koolstofatomen en omvat de alifatische zuren met rechte en vertakte ketens. Mengsels van monocarbonzuren kunnen worden gebruikt.
De olie op basis van polyolesters die de voorkeur heeft is er één die wordt bereid uit technische pentae-2 0 rythritol en een mengsel van C4-C12 carbonzuren. Technische pentaerythritol is een mengsel dat ongeveer 85 tot 92 gew.% monopentaerythritol en 8 tot 15 gew.% dipentaerythritol bevat. Een typerende, in de handel verkrijgbare technische pentaerythritol bevat ongeveer 88 gew.% monopentaerythritol 25 met de Formule 1 en ongeveer 12 gew.% dipentaerythritol met de Formule 2. CH2OH
Formule 1. HOH2C-C-CH2OH
CH2OH
ch2oh ch2oh
Formule 2.
I I
HOH2C-C-CH2-0-CH2-C-CH2OH I I
ch2oh ch2oh 5
De technische pentaerythritol kan ook een beetje tri- en tetrapentaerythritol bevatten die typerend worden gevormd als nevenproducten tijdens de bereiding van technische pentaerythritol.
5 De bereiding van esters uit alcoholen en carbonzu- ren kan worden uitgevoerd onder toepassing van gebruikelijke methoden en technieken die bekend zijn voor deskundigen, en welke geen onderdeel, als zodanig, van de onderhavige uitvinding vormen. In het algemeen wordt technische pentae-10 rythritol verwarmd met het gewenste carbonzuurmengsel, eventueel in aanwezigheid van een katalysator. In het algemeen wordt een geringe overmaat zuur gebruikt om de reactie tot volledige beëindiging te dwingen. Tijdens de reactie wordt water verwijderd en enige overmaat zuur wordt 15 vervolgens uit het reactiemengsel gestript. De esters van technische pentaerythritol kunnen zonder verdere zuivering worden gebruikt of kunnen verder gezuiverd worden onder toepassing van gebruikelijke technieken zoals destillatie.
Voor de doeleinden van deze beschrijving en de 20 bijgesloten conclusies, wordt met de term "technische pentaerythritolester" bedoeld de olie op basis van polyo-lesters bereid uit technische pentaerythritol en een mengsel van C4-C12 carbonzuren.
Zoals eerder vermeld, wordt aan het basismateriaal 25 op basis van polyolesters een klein aandeel toegevoegd van het arylamine antibezinkselvorming- en oxidatieremming-additief, bevattende drie bestanddelen. Dit additief, bevattende drie bestanddelen, zal typerend worden gebruikt in een zodanige hoeveelheid dat deze voor ongeveer 0,5 tot 30 ongeveer 10 gew.% deel uitmaakt van de volledige smeerolie-samenstelling. Elke van de drie essentiële bestanddelen van het additief, bevattende drie bestanddelen, wordt hierna uitvoerig beschreven.
Het difenylamine- (DPA) bestanddeel van het 35 additief wordt weergegeven door de Formule 3.
--- Λ 6 Η
Formule 3 RJ^^N_^Ï^R
In Formule 3 is R een alkylgroep met ongeveer 4 tot ongeveer 12 koolstofatomen. Geschikte alkylaminen omvatten dioctyldifenylamine, didecyldifenylamine, didodecyldifenyl-5 amine, dihexyldifenylamine en soortgelijke verbindingen. Dioctyldifenylamine (DODPA) is de voorkeursverbinding. Deze DPA-verbindingen zijn in de handel verkrijgbaar.
Het fenyl-a-naftylamine-(PANA) bestanddeel van het additief wordt weergegeven door de Formule 4.
ri 10 Formule 4 | H Vs—/
cfH
In Formule 4 kan R1 H of een alkylgroep die ongeveer 4 tot 12 koolstof atomen bevat of een alkarylgroep die 7 tot 12 koolstofatomen bevat, zijn. De alkylgroep kan een alkylgroep met rechte of vertakte keten zijn, waarbij de terti-15 aire-alkylstructuur de voorkeur heeft, of zij kan een alkylarylgroep zijn.
Specifieke effectieve verbindingen uit deze klasse omvatten fenyl-alfa-naftylamine, N-(para-tertiair-octylfe-nyl)-alfa-naftylamine, N-(4-cumylfenyl)-alfa-naftylamine en 20 de overeenkomstige para-tertiair-dodecylfenyl- en para-ter-tiair-butylfenyl-alfa-naftylaminen. De naftylaminen die de voorkeur hebben, zijn die waarin R1 een tertiaire alkylgroep met 6 tot 10 koolstof atomen daarin is. Deze PANA-verbindingen zijn in de handel verkrijgbaar.
7
Het derde bestanddeel van het arylamine antioxi-dans additief, bevattende drie bestanddelen, is een oligo-meer die wordt gevormd door de reactie van een DPA-bestand-deel en een PANA-bestanddeel. Meer specifiek wordt het 5 oligomeer bereid door het in reactie brengen van een DPA met een PANA in de aanwezigheid van één of meer organische peroxiden bij een verhoogde temperatuur. De producten van de reactie zijn een homo-oligomeer van DPA en verknoopte oligomeren ("dwarsoligomeren") van DPA en PANA. Het gevorm-10 de DPA homo-oligomeer beslaat een breed oligomerisatie-graad-bereik. Typerend bestaat, onder de bovenbeschreven omstandigheden, ongeveer 75 gew.% van het oligomeer uit dimeren, trimeren, tetrameren en pentameren. Omdat DPA gedefinieerd werd door de bovenstaande Formule 3 en PANA 15 gedefinieerd werd door de bovenstaande Formule 4, kan de reactie vereenvoudigd en gegeneraliseerd worden, zoals , weergegeven door de onderstaande Reactie 1.
REACTIE 1 (x + y) DPA + Z PANA ====> (DPA)X + ((DPA)y(PANA)*
Getheoretiseerd wordt dat de binding tussen het 20 DPA en PANA kan optreden tussen twee stikstofatomen, tussen een stikstofatoom in één PANA of DPA en een koolstofatoom in een ander PANA of DPA, of tussen koolstofatomen in twee verschillende arylringen uit naftyl- of fenylgroepen. Aangenomen wordt dat het grootste deel van de bindingen 25 tussen de DPA- en PANA-moleculen die. tussen een stikstofatoom in één DPA of PANA en een koolstofatoom in naftyl- of arylsubstituenten van een ander DPA of PANA zijn. Voor degenen die een dieper begrip wensen, wordt verwezen naar US octrooi 3.509.214 waarin de mogelijke bindingen uitvoe-30 rig beschreven worden. Met de bovenstaande Reactie 1 wordt echter niet bedoeld dat de verknoopte oligomeren uitsluitend blok-copolymeren zijn. Aangenomen wordt dat de volgorde van DPA- en PANA-inbouw in de oligomeren zeer willekeurig is. De subscripten y en z geven alleen het aantal DPA-35 of PANA-moleculen in het verknoopte oligomeer aan.
Γ i 5 S 6 8
Teneinde een hoge omzetting van het DPA en PANA in de gewenste oligomeren te verkrijgen, is het gewenst dat de DPA:PANA molaire verhouding in het bereik ligt van ongeveer 1:1 tot 10:1, typerend ongeveer 1,2:1 tot ongeveer 5:1, 5 meer typerend ongeveer 1,5:1 tot ongeveer 4:1 en bij voorkeur ongeveer 1,75:1 tot ongeveer 2,5:1 of 3:1, en deze is met de grootste voorkeur ongeveer 2:1.
De oligomerisatiereactie kan in bulk of in oplossing worden uitgevoerd door het verwarmen van een mengsel 10 van DPA, PANA en een organisch peroxide op temperaturen die wenselijk in het bereik van ongeveer 70°C tot 200°C liggen, gedurende ongeveer 1 uur tot 10 uur. De afzonderlijke bestanddelen kunnen in elke volgorde, in porties of gedoseerd in andere bestanddelen worden toegevoegd. De reactie 15 kan worden uitgevoerd onder vacuüm teneinde vluchtige stoffen uit de ontleding van de organische peroxiden te verwijderen, indien gewenst. Het DPA en PANA kunnen zijn opgelost in geschikte organische oplosmiddelen zoals alifatische koolwaterstoffen of synthetische-estersmeermid-20 delen, welke verwijderbare waterstofatomen kunnen hebben. De reactie kan ook worden uitgevoerd in aanwezigheid van smeermiddelen op basis van synthetische esters, bereid uit condensatie van monohydroxyalcoholen en/of polyhydroxyalco-holen met monocarbon- of polycarbonzuren, zoals boven be-25 schreven. Andere bruikbare oplosmiddelen voor de reactie van DPA, PANA en organische peroxiden zijn de alkaanoplos-middelen met 6 tot 16 koolstof atomen in een lineaire, vertakte of cyclische structuur. Deze oplosmiddelen worden gemakkelijk door vervlieging verwijderd.
3 0 Na de reactie van het DPA, PANA en de organische peroxiden, is het gewenst om de temperatuur van het reac-tiemengsel te verhogen om de organische peroxiden volledig te laten ontleden. Onder geoptimaliseerde omstandigheden zoals boven genoemd, is het grootste deel van de gewenste 35 reacties die homo-oligomeren en verknoopte oligomeren vormen, opgetreden voorafgaande aan de overblijvende peroxide-ontledingsstap. De peroxide-ontledingsstap wordt ά i vo6 9 uitgevoerd bij temperaturen in het bereik van ongeveer 140°C tot ongeveer 200°C gedurende een tijdsperiode in het bereik van ongeveer 15 minuten tot ongeveer 2 uur en bij voorkeur bij drukken lager dan atmosferische druk.
5 Een reactie onder de bovenbeschreven omstandighe den resulteert daarin dat meer dan 70 mol% van het DPA en PANA in oligomere vormen van dimeren of hoger aanwezig is. Enig overblijvend gedeelte van het DPA en PANA is in hoofdzaak in monomeervorm en is aanwezig met het DPA en PANA 10 welke ook deel uitmaken van het additief, bevattende drie bestanddelen.
Elk organisch peroxide dat een halveringstijd van ongeveer 1 uur bij temperaturen in het bereik van ongeveer 70°C tot ongeveer 200°C heeft, kan worden gebruikt als bron 15 van vrije radicalen. Deze groep omvat acylperoxide, peres-ters, peroxyketalen en alkylperoxiden, welke alle in de handel verkrijgbaar zijn. De gebruikte hoeveelheid peroxide i ligt typerend in het bereik van ongeveer 0,5 tot 3,0 molen/mol diarylaminen.
20 Een uitgebreide bespreking en verdere karakterise ring van deze oligomeren kan worden gevonden in Europees octrooi nr. EP 734 432 B.
De voorkeursconcentratie van dit oligomeer bestanddeel is ongeveer 0,2 tot ongeveer 5,0 gew.% op basis van 25 de volledige smeeroliesamenstelling.
Oligomeerbereiding DODPA (783 g, 2 mol), Irganox LO-6® (331,5 g, 1 mol) en 1114,5 g technische pentaerythritolester werden geplaatst in een 5-liter driehalskolf uitgerust met een 30 thermometer, een toevoegtrechter en een destillatiekolom. Irganox LO-6® is een geoctyleerd PANA met een molecuulfor-mule van C24H29N waarin de octylgroep in sterke mate vertakt is (1,1,3,3-tetramethylbutaan). Irganox LO-6® is verkrijgbaar bij CIBA-GEIGY. Het reactiemengsel werd verwarmd op 35 140°C onder stikstof. Di-t-butylperoxide (526,3 g, 3,6 mol) werd in porties gedurende 45 minuten toegevoegd. De reactie < i-i S ö 10 werd gedurende 3 uur voortgezet gedurende welke tijdsperiode t-butylalcohol via de destillatiekolom bij een koptempe-ratuur van 80-85°C opgevangen werd. De kleur ging van een fluorescerende blauwachtige kleur naar een bruine kleur. De 5 reactietemperatuur werd vervolgens verhoogd tot 170 °C gedurende een periode van 1 uur en werd op 170°C gedurende 40 minuten gehouden. Meer t-butylalcohol werd opgevangen. Vervolgens werd langzaam een vacuüm aangelegd teneinde de destillatie te versnellen totdat een druk van 2 mm Hg 10 bereikt werd. Het reactiemengsel werd onder die omstandigheden gedurende 20 minuten gehouden teneinde alle overblijvende alcohol te verwijderen. Het vacuüm werd vrijgegeven onder stikstof en het mengsel werd afgekoeld. Het reactie-product werd vervolgens opgevangen als een 50 gew.% actief 15 bestanddeel in het smeermiddel.
Voorbeelden 1-4
Voor voorbeelden 1-4 was de in alle gevallen gebruikte turbineolie-basissamenstelling een pentaerythri-tolester van technische kwaliteit die verder bevatte 20 tricresylfosfaat antislijtage-additief, tolutriazool en sebacinezuur corrosie-remmers en thiodiproprionzuur en aminefosfaat lastadditieven. Het in voorbeelden 1, 2 en 4 gebruikte DPA-bestanddeel was dioctyl-difenylamine (DODPA). Het in voorbeelden 1, 2 en 3 gebruikte PANA-bes tandde el was 25 Irganox LO-6® dat een geoctyleerd PANA met een molecuulfor-mule van C24H29N is waarin de octylgroep in sterke mate vertakt is (bijvoorbeeld 1,1,3,3-tetramethylbutyl). Irganox LO-6® is verkrijgbaar bij CIBA-GEIGY. Het in voorbeelden 1, 3 en 4 gebruikte oligomeer bestanddeel werd bereid zoals 30 boven beschreven.
Voor voorbeeld 1 werden alle drie bestanddelen toegevoegd aan de basisolie zodanig dat zij voor een totaal van 3,0 gew.% deel uitmaakten van de volledige smeeroliesa-menstelling. Voor voorbeeld 2 werden alleen de DPA- en 35 PANA-bestanddelen aan de basisolie toegevoegd zodanig dat zij voor een totaal van 3,0 gew.% deel uitmaakten van de j 6 11 volledige smeeroliesamenstelling. Voor voorbeeld 3 werden alleen de oligomeer- en PANA-bestanddelen toegevoegd aan de basisolie zodanig dat deze voor een totaal van 3,0 gew.% deel uitmaakten van de volledige smeeroliesamenstelling.
5 Voor voorbeeld 4 werden alleen de oligomeer- en DPA-be-standdelen aan de basisolie toegevoegd zodanig dat zij voor een totaal van 3,0 gew.% deel uitmaakten van de volledige smeeroliesamenstelling. Aldus bleef voor voorbeelden 1-4 de totale hoeveelheid van arylamine-additieven constant op 3,0 10 gew.% op basis van de volledige smeeroliesamenstelling.
De samenstellingen van voorbeelden 1-4 werden onderworpen aan de Alcor-Hoge-Temperatuur-test. De Alcor-Hoge-Temperatuur-test is een standaardtest voor bezinksel-vorming die wordt uitgevoerd voor synthetische motoroliën 15 en die deel uitmaakt van de Algemene Elektrische Specificatie D50TF1. De test kan worden uitgevoerd bij temperaturen van 525 tot 600°F (274 tot 316°C). De tests voor voorbeelden 1-4 werden uitgevoerd bij 550°F (288°C) . In de test gaat olie vanuit een reservoir door een filter en pomp naar 20 een cokeseenheid. De olie komt de cokessectie binnen bij 300°F (149°C) en wordt blootgesteld aan een door weerstand verhitte buis waar de olie te maken krijgt met een tempera-tuurgradiënt van 550°F (288°C) in het lagere buisgedeelte tot ongeveer 700°F (371°C). Na een periode van 48 uur wordt 25 het apparaat uit elkaar gehaald, wordt het buisbezinksel gewogen en beoordeeld, en worden de viscositeit en het totale zuurgetal (TAN) van de gebruikte (geteste) olie gemeten. De voor voorbeelden 1-4 verkregen resultaten worden samengevat in tabel 1 hieronder.
^ 2 i 5 5 6 12
Tabel 1
Voorbeeldnummer__1 (a) 1 (b) 2__3__4_
Oligomeer-bestanddeel (gew.%)__1,4__1,4__--__1,4__1,4 DPA-bestanddeel (gew.%)__1,1__1,1__1,7__--__1,6 5 PANA-bestanddeel (gew.%)__0, S__0,5__1,3__1,6__--_
Totaal 3 bestanddelen (gew.%)__3,0 3,0__3,0__3,0__30_
Alcor-Test bezinkselgewicht (g)__7__6__10__9__5_
Alcor-Test bezinkselbeoordeling__1 1__7_ 5,5__1,8
Alcor-Test Delta viscositeit__15,7 13,4 26,6 22,1 22,1 10 Alcor-Test Delta TAN__0__-0,2 0__-0,12 0,35
Voorbeelden 1(a) en 1(b), welke mengsels zijn van alle drie antixodansbestanddelen, leveren het beste totale testprestatievermogen. Voorbeelden 2 en 3 leverden niet hetzelfde niveau van bezinkselvorming-prestatievermogen of 15 viscositeitstoenameregeling. Voorbeeld 4 gaf een enigszins lager buisbezinkselgewicht maar een gericht slechtere beoordeling en leverde niet hetzelfde niveau van viscosi-teits- en TAN-regeling als de samenstelling waarin alle drie antioxidansbestanddelen gebruikt werden. Uit deze 20 gegevens is duidelijk dat een synergistische combinatie van een oligomeer bestanddeel, een DPA-bestanddeel en een PANA-bestanddeel een betere thermische en oxidatieve stabiliteit verschaft dan combinaties, bevattende twee bestanddelen, van oligomeer/DPA, oligomeer/PANA of DPA/PANA.
25 Een redelijke variatie en modificatie is mogelijk binnen de reikwijdte van de voorgaande beschrijving en de bijgesloten conclusies voor deze uitvinding, waarvan de essentie is dat een arylamine antioxidans-turbineolie-additief, bevattende drie bestanddelen, een superieur 30 prestatievermogen verschaft ten opzichte van alle mogelijke permutaties van arylamine antioxidans-turbineolie-additie-ven die twee bestanddelen bevatten.
Claims (17)
1. Turbineoliesamenstelling met een verbeterde bestendigheid tegen bezinkselvorming en een verbeterde oxidatieve stabiliteit, waarbij de turbineoliesamenstelling 5 omvat een groot aandeel van een basismateriaal op basis van synthetische esters en een klein aandeel van een additief, omvattende ongeveer 0,2 tot ongeveer 5 gew.%, op basis van de turbineoliesamenstelling, van een DPA-bestanddeel zoals weergegeven door 10 waarin R een alkylgroep met ongeveer 4 tot ongeveer 12 koolstofatomen is; ongeveer 0,2 tot ongeveer 5 gew.%, op basis van de turbineoliesamenstelling, van een PANA-be-standdeel zoals weergegeven door r1 (cJ) chIS waarin R1 gekozen wordt uit de groep bestaande uit H, een 15 alkylgroep bevattende ongeveer 4 tot 12 koolstofatomen en een alkarylgroep bevattende 7 tot 12 koolstofatomen; en een oligomeer gevormd door de reactie van een DPA-bestanddeel en een PANA-bestanddeel in aanwezigheid van ten minste één organisch peroxide bij een verhoogde temperatuur.
2. Samenstelling volgens conclusie 1, waarin het basismateriaal op basis van synthetische esters het veres-teringsproduct is van een alifatische polyol, bevattende 4 tot 15 koolstofatomen en 2 tot 8 veresterbare hydroxylgroe-pen, die in reactie is gebracht met een carbonzuur bevat-10 tende 4 tot 12 koolstofatomen.
3. Samenstelling volgens conclusie 1, waarin het basismateriaal op basis van synthetische esters het veres-teringsproduct van technische pentaerythritol en een mengsel van C4 tot C12 carbonzuren is.
4. Turbineoliesamenstelling volgens conclusie 1, waarin het totale gewicht van de DPA-, PANA- en oligomeer-additieven voor ongeveer 0,5 tot ongeveer 10 gew.% deel uitmaakt van de volledige smeeroliesamenstelling.
5. Turbineoliesamenstelling volgens conclusie 1, 20 waarin het oligomeer-bestanddeel voor ongeveer 0,2 tot ongeveer 5 gew.% deel uitmaakt van de volledige smeeroliesamenstelling.
6. Turbineoliesamenstelling volgens conclusie 1, waarin het DPA-bestanddeel een dioctyl-difenylamine omvat.
7. Turbineoliesamenstelling volgens conclusie 1, waarin R1 een vertakte alkylgroep met 8 koolstofatomen is.
8. Turbineoliesamenstelling volgens conclusie 7, waarin R1 1,1,3,3-tetramethylbutyl is.
9. Turbineoliesamenstelling volgens conclusie 1, 30 waarin het oligomeer-bestanddeel gevormd is door de reactie van een dioctyl-dif enylamine en een geoctyleerd PANA in aanwezigheid van ten minste één organisch peroxide bij een verhoogde temperatuur.
10. Turbineoliesamenstelling volgens conclusie 1, 35 waarin de oligomeervormende reactie de toepassing omvat van een molaire verhouding van DPA:PANA in het bereik van ongeveer 1:1 tot ongeveer 10:1.
11. Turbineoliesamenstelling volgens conclusie 1, waarin de oligomeervormende reactie de toepassing omvat van een molaire verhouding van DPA:PANA in het bereik van ongeveer 1,2:1 tot ongeveer 5:1.
12. Turbineoliesamenstelling volgens conclusie 1, waarin het organische peroxide di-t-butylperoxide omvat.
13. Turbineoliesamenstelling volgens conclusie 1, waarin de verhoogde reactietemperatuur in het bereik van ongeveer 70°C tot 200°C ligt.
14. Werkwijze voor het verbeteren van de besten digheid tegen bezinkselvorming en van de oxidatiestabili-teit van een basismateriaal op basis van synthetische esters door aan de turbineolie een additief toe te voegen dat omvat ongeveer 0,2 tot ongeveer 5 gew.%, op basis van 15 de turbineoliesamenstelling, van een DPA-bestanddeel zoals weergegeven door waarin R een alkylgroep met ongeveer 4 tot ongeveer 12 koolstofatomen is; ongeveer 0,2 tot ongeveer 5 gew.%, op basis van de turbineoliesamenstelling, van een PANA-be-20 standdeel zoals weergegeven door i' \ s .·; ^ :j 0 waarin R1 gekozen wordt uit de groep bestaande uit H, een alkylgroep bevattende ongeveer 4 tot 12 koolstofatomen en een alkarylgroep bevattende 7 tot 12 koolstofatomen; en een oligomeer gevormd door de reactie van een DPA-bestanddeel 5 en een PANA-bestanddeel in aanwezigheid van ten minste één organisch peroxide bij een verhoogde temperatuur.
15. Werkwijze volgens conclusie 14, waarbij het basismateriaal op basis van synthetische esters het veres-teringsproduct is van een alifatische polyol, bevattende 4 10 tot 15 koolstofatomen en 2 tot 8 veresterbare hydroxylgroe-pen, die in reactie is gebracht met een carbonzuur bevattende 4 tot 12 koolstofatomen.
16. Werkwijze volgens conclusie 14, waarbij het basismateriaal op basis van synthetische esters het veres- 15 teringsproduct van technische pentaerythritol en een mengsel van C4 tot C12 carbonzuren is.
17. Werkwijze volgens conclusie 14, waarbij het totale gewicht van de DPA-, PANA- en oligomeeradditieven voor ongeveer 0,5 tot ongeveer 10 gew.% deel uitmaakt van 20 de volledige smeeroliesamenstelling. < \ - -·.-«
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US98948001A | 2001-11-20 | 2001-11-20 | |
US98948001 | 2001-11-20 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL1021556A1 NL1021556A1 (nl) | 2003-05-27 |
NL1021556C2 true NL1021556C2 (nl) | 2004-01-30 |
Family
ID=25535145
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL1021556A NL1021556C2 (nl) | 2001-11-20 | 2002-09-27 | Synergistische combinatie van arylamine antioxidansen in luchtvaartturbineolien. |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
CA (1) | CA2403540A1 (nl) |
FR (1) | FR2832417A1 (nl) |
GB (1) | GB2384245B (nl) |
NL (1) | NL1021556C2 (nl) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8030259B2 (en) | 2004-04-01 | 2011-10-04 | Ciba Speciality Chemicals Corp. | Alkylated PANA and DPA compositions |
US8202829B2 (en) | 2004-11-04 | 2012-06-19 | Afton Chemical Corporation | Lubricating composition |
JP2009520079A (ja) * | 2005-12-16 | 2009-05-21 | ハトコ・コーポレーション | 高温用合成潤滑剤のための添加剤パッケージ |
US7863227B2 (en) * | 2006-03-31 | 2011-01-04 | Exxonmobil Research And Engineering Company | High performance lubricant containing high molecular weight aromatic amine antioxidant and low boron content dispersant |
WO2007131891A1 (en) * | 2006-05-15 | 2007-11-22 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Lubricating oil composition |
BR112012005155B1 (pt) | 2009-09-07 | 2023-03-07 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Composição lubrificante, e, usos de uma composição lubrificante e de um líquido iônico |
WO2013090051A1 (en) * | 2011-12-13 | 2013-06-20 | Chemtura Corporation | Cross products and co-oligomers of phenylenediamines and aromatic amines as antioxidants for lubricants |
US8987515B2 (en) | 2011-12-13 | 2015-03-24 | Chemtura Corporation | Cross products and co-oligomers of phenylenediamines and aromatic amines as antioxidants for lubricants |
CN111321028A (zh) * | 2018-12-13 | 2020-06-23 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种无灰抗氧化润滑油添加剂、复合式润滑油添加剂以及含该些添加剂的润滑油组合物 |
WO2020132166A1 (en) * | 2018-12-19 | 2020-06-25 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Lubricating oil compositions with antioxidant formation and dissipation control |
US11339345B2 (en) | 2020-02-28 | 2022-05-24 | Vanderbilt Chemicals, Llc | Liquid octylated phenyl-α-naphthylamine composition |
FR3114816B1 (fr) | 2020-10-06 | 2022-10-21 | Nyco | Procédé continu de polymérisation ou d’oligomérisation de diphénylamines |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3223634A (en) * | 1963-05-28 | 1965-12-14 | Tenneco Chem | Lubricant compositions |
US3665038A (en) * | 1969-06-12 | 1972-05-23 | Mobil Oil Corp | Process for preparing carbon-carbon coupled dimers of n-arylnaphthylamines |
US4157971A (en) * | 1977-12-27 | 1979-06-12 | Texaco Inc. | Synthetic aircraft turbine oil |
US4157970A (en) * | 1977-12-27 | 1979-06-12 | Texaco Inc. | Synthetic aircraft turbine oil |
JPH04202398A (ja) * | 1990-11-30 | 1992-07-23 | Tonen Corp | 潤滑油組成物 |
JP3567279B2 (ja) * | 1993-12-15 | 2004-09-22 | ビーピー エクスポレーション アンド オイル インコーポレーテッド | 高分子酸化防止剤を含有する潤滑剤組成物 |
EP0734432B1 (en) * | 1993-12-15 | 1997-09-03 | The B.F. Goodrich Company | Synthetic ester lubricant stabilizer composition |
JPH07228882A (ja) * | 1994-02-17 | 1995-08-29 | Cosmo Sogo Kenkyusho:Kk | ガスタービン油組成物 |
US5489711A (en) * | 1994-12-20 | 1996-02-06 | The B. F. Goodrich Company | Synthetic lubricant antioxidant from monosubstituted diphenylamines |
JPH09217078A (ja) * | 1996-02-08 | 1997-08-19 | Tonen Corp | 耐熱性潤滑油組成物 |
-
2002
- 2002-09-17 CA CA002403540A patent/CA2403540A1/en not_active Abandoned
- 2002-09-27 NL NL1021556A patent/NL1021556C2/nl not_active IP Right Cessation
- 2002-10-03 GB GB0222911A patent/GB2384245B/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-11-15 FR FR0214317A patent/FR2832417A1/fr active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2384245B (en) | 2004-07-21 |
GB0222911D0 (en) | 2002-11-13 |
CA2403540A1 (en) | 2003-05-20 |
GB2384245A (en) | 2003-07-23 |
FR2832417A1 (fr) | 2003-05-23 |
NL1021556A1 (nl) | 2003-05-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6426324B1 (en) | Lubricant composition | |
NL1021556C2 (nl) | Synergistische combinatie van arylamine antioxidansen in luchtvaartturbineolien. | |
EP0721979B1 (en) | Stabilized lubricant compositions | |
EP2739714B1 (en) | Lubricant compositions with improved oxidation stability and service life | |
KR940009277B1 (ko) | 윤활유조성물 | |
US8492321B2 (en) | Use of an oligomer-based additive for stabilizing a lubricating composition for a conveyor chain | |
EA015929B1 (ru) | Макромолекулярные аминофенольные антиокислительные композиции, их применение | |
CA1280402C (en) | Lubricants for reciprocating air compressors | |
WO1995016765A9 (en) | Synthetic ester lubricant stabilizer composition | |
US5489711A (en) | Synthetic lubricant antioxidant from monosubstituted diphenylamines | |
BE1004925A5 (fr) | Compositions lubrifiantes renfermant une association de stabilisants. | |
US20080317964A1 (en) | High Temperature Lubricant Compositions and Methods of Making the Same | |
KR101350043B1 (ko) | 합성 윤활제용 산화방지제 및 제조방법 | |
EP0734431B1 (en) | Lubricant composition containing a polymeric antioxidant | |
EP2055763A1 (en) | Lubricating oil composition | |
CN109642178B (zh) | 由二芳基胺和羟基二芳基胺抗氧化剂的混合物稳定的润滑剂组合物 | |
US5856280A (en) | Sulfur-containing carboxylic acid derivatives to reduce deposit forming tendencies and improve antioxidancy of aviation turbine oils | |
US5639717A (en) | Additive combination to reduce deposit forming tendencies and improve antioxidancy of aviation turbine oils (LAW328) | |
EP0083871A2 (en) | Arylamine-aldehyde lubricant antioxidants | |
US5714441A (en) | Additive combination to reduce deposit forming tendencies and improve antioxidancy of aviation turbine oils | |
CN109642176B (zh) | 烷基化烷氧基二芳基胺抗氧化剂 | |
US5750475A (en) | Additive combination to reduce deposit forming tendencies and improve antioxidancy of aviation turbine oils | |
EP0019985B1 (en) | A method for stabilizing a lubricating oil | |
CN109642177B (zh) | 烷基化3-羟基二苯胺抗氧化剂 | |
US5730906A (en) | Additive combination to reduce deposit forming tendencies and improve antioxidancy of aviation turbine oils (Law406) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
AD1A | A request for search or an international type search has been filed | ||
RD2N | Patents in respect of which a decision has been taken or a report has been made (novelty report) |
Effective date: 20030915 |
|
PD2B | A search report has been drawn up | ||
VD1 | Lapsed due to non-payment of the annual fee |
Effective date: 20070401 |