具有改善的潤滑性和增加的效能系數的油、潤滑劑組合物，其用途和機械設備的制造方法

具有改善的潤滑性和增加的效能系數的油、潤滑劑組合物，其用途和機械設備的制造方法
【專利摘要】本發明公開包含至少一種烷基芳族化合物的油，其中所述油的粘度在40℃的溫度低于3.0cSt。本發明的油顯示較低的粘度隨溫度的變化，其有助于降低冷卻系統設備磨損和增加設備操作壽命、例如冷卻壓縮機的操作壽命。本發明的目的還是包含所述油和與之組合的至少一種烴(HC)類流體的組合物，及其在機械設備中的用途，和用所述油和/或組合物制造的機械設備。
【專利說明】具有改善的潤滑性和増加的效能系數的油、潤滑劑組合物，其 用途和機械設備 發明領域
[0001] 本發明涉及具有改善的潤滑性和增加的效能系數的油，涉及潤滑劑組合物及其用 途，和涉及冷卻機械。更特別地，本發明的油包含烷基芳族化合物，并且(除其他應用外)尤 其用于制備潤滑劑組合物和用于高效改善的冷卻機械中。 現有技術
[0002] 直至20世紀90年代中期用于家居冷卻機械的傳統冷卻流體都是基于含氯氟烴 (CFCs)的化合物。然而，在所述化合物的使用被證實會損害大氣高層的臭氧層的情況下，所 述化合物的使用根據Montreal協議受到限制和管制。家居應用中使用的CFCs最初用含氟烴 (HFCs)替換，其沒有消耗臭氧層的能力(ODP)。但是，HFC化合物的使用具有顯著全球升熱效 應(GWP)，因此它們已被基于烴(HC)的冷卻流體替換，特別是在歐洲和亞洲家居市場。
[0003] 冷卻流體與潤滑油一起用于冷卻系統中，以吸熱和保持環境冷卻。在冷卻系統中， 壓縮機抽吸來自蒸發器的冷卻流體，從而降低該組件中的壓力。流體然后被壓縮機壓縮，并 輸送至冷凝器。在冷凝器中，冷卻流體在高壓下向環境放熱并變成液體。該回路的后續組件 是控制元件，其能夠是毛細管或膨脹閥。控制元件降低冷凝器中形成的液體冷卻劑的壓力， 并且該壓力降低使得冷卻劑蒸發，從而在通過蒸發器的情況下返回氣態。
[0004] 在冷卻流體自液體變為氣態的同時，其通過蒸發器從冷卻系統內部帶走熱量。冷 凝器向冷卻系統的外部環境放熱。控制元件抵抗冷卻流體的循環，將高壓側(冷凝器)低壓 側(蒸發器)分開。
[0005] 為了它們能夠發揮上述功能，潤滑油和冷卻流體需要是可相互混合的，以確保組 合物適當地流動通過冷卻回路，從而避免在回路不同區域中的蓄積，以避免設備磨損。
[0006] 冷卻壓縮機中的潤滑油的主要意圖是通過充當油混合物來潤滑壓縮機中的機械 接觸，所述油混合物被在壓縮機內腔內側的冷卻流體稀釋。除了與冷卻流體相容之外，潤滑 油還應具有良好的抗氧化性，適于操作的寬溫度范圍，應是水解穩定的，具有低機械阻力， 優異的潤滑性，以及其它特性。
[0007] 在冷卻系統中冷卻流體的變化也導致所述冷卻系統中所用的潤滑油的變化，原因 在于需要調整在所述冷卻系統的壓縮機中所述組分，以避免例如在這些系統中產生酸的反 應以及損傷所述系統完整性及其效率的其它組分。
[0008] 通過搜尋科學和專利文獻中的現有技術，發現數篇文獻與該主題有關。在本發明 上下文中視為最有用的那些列舉如下：
[0009] 文獻US6248256公開用于壓縮-冷卻的組合物，包含(A)-種含有烴C1-C8的冷卻劑 和(B)烴化合物形成的潤滑基油，其中非芳族基團的不飽和度不超過10 %和其中運動粘度 不小于5mm2/s。文獻US6248256公開在第1欄第45至52行的是，粘度的強烈降低使得潤滑效 能不足以降低磨損，其能夠阻止油在冷卻器中持續使用長時間段。額外地，文獻US6248256 公開在第3欄第52至57行的是，潤滑油運動粘度不應低于5mm 2/s，原因在于冷卻劑或潤滑劑 效能的密封效果會受損。從而，文獻US6248256具有的問題是，不會使得本領域技術人員去 制備運動粘度低于5mm2/s的用于冷卻機械的油。因此，文獻US6248256不會使得本領域技術 人員獲得本發明要求保護的目的。
[0010]
【申請人】的文獻BRPI0502759視為更接近本發明的文獻，但是其并未預期或甚至啟 示其任何特征。其公開了潤滑油，含有至少80wt%的分子量120至288的烷基苯，并且粘度在 40 °C的溫度為約3.0至7. OcSt。額外地，其公開包含潤滑油和甚至約8wt%的一種或多種添 加劑的組合物。然而，文獻BRPI0502759僅公開了潤滑油或組合物，其含有具有較高分子量 的烷基苯-不同于烷基芳族化合物，其是本發明定義的且還顯示與所述文獻的那些相比改 善的特性。
[0011]文獻JP1982177097公開用于冷卻劑的油組合物，其含有特定動態粘度的烷基苯作 為主要組分，從而給冷卻劑帶來良好的抗磨性、高穩定性并且降低電力消耗。文獻 JP1982177097的組合物采用的是在40°C的動態粘度為5-20cSt的烷基苯和與之一起的由鹽 酸受體、抗磨劑、抗氧化劑和消泡劑組成的添加劑。文獻JP1982177097不同于本發明之處 是，其使用具有更重烷基的烷基芳族化合物，顯示比本發明油更高的粘度。
[0012] 文獻US6207071公開潤滑油與冷卻劑HFC-134a和/或HFC-125組合的用途，所述潤 滑油包含烷基苯油，所述烷基苯油含有60wt %的分子量200至350的烷基苯和額外包含0.01 至5.0wt%的磷酸酯添加劑。文獻US6207071不同于本發明之處是，其使用顯著促進溫室效 應(GWP)惡化的HFC(含氟烴)冷卻劑(如上文所提及）。額外地，描述于US6207071的組合物在 低于約20°C的溫度條件下無法應用，原因是所述潤滑油在低于20°C的溫度顯示與冷卻劑 HFC-134a和/或HFC-125的低可混合性。也即，在約(TC或更低的溫度，所述組合物無法用作 潤滑油并且流體HFC-134a和/或HFC-125會是不可混合的。作為結果，所述組合物并不適于 在會經受低于或等于〇°C的溫度的冷卻系統中應用。
[0013] 文獻EP1018538公開用于冷卻機械起冷卻劑作用的潤滑油，由至少一種烴組成，比 如HC-290(丙烷)或HC-600a(異丁烷），包含直鏈或支化鏈的烷基苯，其分子量在200至350g/ m〇l內、具有1至4個各包含1至19個碳原子的烷基，烷基碳總數的范圍是9至15個。根據 EP1018538如[0030]段所述，含有支化烷基的烷基苯是優選的，原因在于所述烷基苯的粘度 特性和行為。額外地，文獻EPlO 18538并未提供如本發明要求保護的那些的直鏈烷基苯油的 特定實例。從而，本領域技術人員不會被激勵去獲得具有本發明的改善特性的潤滑油，原因 在于EP1018538僅提及各種化合物，但并未顯示測試或提供建議以顯示本發明油的有效性； 此外EP1018538表明的是，含有支化烷基的烷基苯是優選的，從而更有效地區別與本發明要 求保護的主題。
[0014] -直在尋找的是，顯示改善特性的新油和新潤滑油組合物以及與之組合的冷卻流 體，其改善冷卻系統中壓縮機操作的效率。然而從所檢索的文獻來理解，并未發現預計或啟 示本發明教導的文獻，從而本發明的技術方案在發明人看來顯示了與現有技術相比的新穎 之處和創造活動。 發明概要
[0015] 本發明的目的之一是提供油，其包含至少一種烷基芳族化合物且具有改善的物理 化學特性的，能夠提供穩定的潤滑膜，適宜地以盡可能低的粘度潤滑機械設備的組件；因 此，增加所述設備的效能而不損害其部件。
[0016] 本發明的又一目的是潤滑劑組合物，其包含所述油和一種冷卻流體，所述冷卻流 體含有至少一種HC(烴)類組分。
[0017] 本發明的又一目的是將油和/或潤滑劑組合物用于冷卻機械，以及包括所述物質 的應用的改善的冷卻機械。
[0018] 數個本發明的目的所共有的發明概念是改善潤滑性條件和(甚至在低溫)保持可 混合性不變的，避免使用潤滑流體的機械破損(collapse)(潤滑油膜的破損），和保持長時 間段的高可靠性，至少在熱機械比如冷卻壓縮機壽命期間如此。額外地，熱機械比如壓縮機 的效能系數(COP)得以增加。上述通過開發包含至少一種烷基芳族化合物的油來實現，其中 所述油的粘度在40°C的溫度低于3.0cSt。
[0019] 本發明的油不僅顯示在40°C的低粘度(〈3.OcSt)，而且還顯示較低的隨溫度的粘 度變化，從而其有助于減少冷卻系統設備的磨損和增加設備操作壽命比如冷卻壓縮機的操 作壽命，原因在于在機械設備比如壓縮機操作期間形成穩定的油膜。
[0020] 在第一方面，因此，本發明提供包含至少一種烷基芳族化合物的油，其中所述油的 粘度在40 °C的溫度低于3. OcSt。
[0021] 在本發明的一種實施方式中，其提供包含至少一種式(I)烷基芳族化合物的油：
[0022]
(I)
[0023]其中：
[0024]-在Rl是H的情況下，（η)是1至7的整數和(m)是1至3的整數；
[0025]-在Rl是甲基，乙基或異丙基的情況下，（η)是1至7的整數和(m)是1至2的整數;和 其中所述油的粘度在40 °C的溫度低于3. OcSt。
[0026]在本發明的一種實施方式中，所述油包含在40°C的溫度為1.0至3.OcSt的粘度。在 一種實施方式中，所述油的粘度在40°C的溫度在1.0和低于2.5cSt之間。在一種實施方式 中，所述油的粘度在40°C的溫度在1.0和低于2.2cSt之間。在本發明的一種實施方式中，所 述油包含鍵合至芳族環的烴殘基總量在1至12以內。在本發明的一種實施方式中，所述油包 含至少80%質量的至少一種烷基芳族化合物。在本發明的又一實施方式中，本發明的油額 外地包含至少一種添加劑，所述添加劑選自抗氧化性，熱穩定性促進劑，緩蝕劑，金屬減活 劑，潤滑性添加劑，粘度指數增強劑，流動性降低劑，絮凝點降低劑，清潔劑，分散劑，起泡 劑，抗磨劑和耐高壓劑。在本發明的又一實施方式中的油，烷基芳族化合物包含134至218的 分子量。在本發明的一個優選實施方式中，所述油用作潤滑油。在本發明的一個優選實施方 式中，烷基芳族化合物是線性烷基芳族化合物。
[0027]本發明的又一目的是潤滑劑組合物，其具有與現有技術常見的那些油相比改善的 潤滑性和增加的效能系數，其包含上述定義的所述油和與之組合的至少一種HC(烴)類的冷 卻流體。
[0028] 在本發明潤滑劑組合物的一種實施方式中，HC類的冷卻流體是HC-600a，HC-290或 其組合。
[0029] 本發明的又一目的是使用本發明油或組合物來制備應用所述物質潤滑的機械設 備。
[0030] 在一種實施方式中，所述用途是在冷卻機械中。在一種實施方式中，冷卻機械是壓 縮機或密封的壓縮機。
[0031] 本發明的又一目的是機械設備，包括如前文所定義的烷基芳族油或如前文所定義 的潤滑劑組合物。
[0032] 在一種實施方式中，機械設備是壓縮機，密封的壓縮機或冷卻機械。
[0033] 附圖描述
[0034] 圖1提供本文指出的不同油的比較粘度(cP)/溫度（°C)。該圖也提供清楚指示本發 明的油與現有技術的油相比較低的粘度變化。
[0035] 圖2提供樣品0油的粘度(cP)/溫度（°C)。
[0036] 圖3提供樣品0油的粘度(cSt)/溫度（°C)。
[0037] 圖4提供平均分子量240g/mol的線性烷基苯(LAB240)和平均分子量190g/mol的線 性烷基苯(LAB 190-樣品0)的溶解度曲線，其在本發明范圍內、含R600a冷卻劑。提供的清楚 指示是，在相同室溫下LAB190油含有較低均衡壓力（equalized pressure)。
[0038] 圖5提供高壓釜中的氧化加速試驗，其中能夠注意到的是，在25至175°C在平均分 子量240g/mol的線性烷基苯(LAB IS05)和平均分子量190g/mol的線性烷基苯(LAB IS02-樣品0)之間并無顯著差異。
[0039]圖6提供氧化穩定性試驗，在DSC 204HP Phoenixz中進行。試驗條件：程序溫度： 30-300°C;加熱速率：5K/min;壓力35巴；氧流速：100mL/min。能夠發現的是，本發明的油 (LAB190-樣品0)顯示較高的抗氧化性并且在高于現有技術其它油的溫度才開始氧化過程。
[0040] 圖7提供油降解的加速壽命測試(定性分析），在Embraco EM家族壓縮機的栗送空 氣的壓縮機(開放回路/5巴）上進行。顯示的是本發明定義范圍內的油(LAB190-樣品0)展示 比現有技術油更高的抗氧化性。并未觀察到對介電強度破壞的影響。
[0041] 圖8和圖9提供油降解的加速壽命測試，在Embraco EM壓縮機家族的栗送空氣的壓 縮機(開放回路/5巴）上進行。顯示的是本發明定義范圍內的油(LAB190-樣品0)展示比現有 技術油更高的抗氧化性。并未觀察到對介電強度破壞的影響。
[0042] 圖10提供樣品0油的紅外光譜分析(FTIR)。
[0043]發明詳述
[0044]數個本發明的目的所共有的發明概念是改善潤滑性條件和(甚至在低溫)保持可 混合性不變，避免使用潤滑流體的機械的破損，和保持長時間段的高可靠性，至少在熱機械 壽命比如熱機械比如冷卻壓縮機期間如此。額外地，熱機械比如壓縮機的效能系數(COP)得 以增加。上述通過使用包含至少一種烷基芳族化合物的油來實現，其中所述油的粘度在40 °C的溫度低于3. OcSt。
[0045]本發明的油不僅顯示在40°C的低粘度(〈3.OcSt)，而且還顯示較低的隨溫度的粘 度變化，從而其有助于減少冷卻系統設備磨損和增加設備操作壽命，比如冷卻壓縮機的操 作壽命。
[0046] 從而，本發明顯示具有改善特性的油，其包含至少一種烷基芳族化合物，其中所述 油的粘度在40 °C的溫度低于3. OcSt。
[0047] 在實施方式中，至少一種烷基芳族化合物具有式(I)
[0048]
(I)
[0049] 其中在Rl是H的情況下，（η)是1至7的整數和(m)是1至3的整數;在Rl是甲基，乙基 或異丙基的情況下，（η)是1至7的整數和(m)是1至2的整數；
[0050] 在本發明的實施方式中，油包含一種分子量134至218的烷基芳族化合物。
[0051 ]在本發明的實施方式中，油將被描述用于與傳熱有機冷卻劑一起應用，其包括至 少烴(HC)類組分比如冷卻流體HC-600a、HC-290或其組合，用于冷卻機械比如冷卻系統用的 冷卻壓縮機中，特別用于家具用途。所述冷卻壓縮機能夠是例如密封的壓縮機。
[0052] 考慮到所述油與含有烴(HC)比如HC-600a和/或HC-290的冷卻流體一起使用，希望 的是潤滑油顯示在40°C低于3. OcSt的粘度，比如在40°C的溫度在約1.0至約2.9cSt范圍內， 可能在1.0和低于2.5cSt之間，可能在1.0和低于2.2cSt之間。額外地，本發明的油顯示較低 的隨溫度的粘度變化，從而其有助于降低冷卻系統設備磨損和增加設備操作壽命，比如冷 卻壓縮機的操作壽命。
[0053]鑒于在長期操作期間阻礙密封壓縮機破損的特性改善，潤滑油選自含有至少 80%，更優選至少85%和更優選至少90%的本發明烷基芳族化合物的那些。
[0054]含有4至12個碳原子的烷基的實例是丁基(包括全部異構體），戊基(包括全部異構 體），己基(包括全部異構體），庚基(包括全部異構體），辛基(包括全部異構體），壬基(包括 全部異構體），癸基(包括全部異構體），十一烷基(包括全部異構體），十二烷基(包括全部異 構體)。
[0055] 鑒于烷基芳族化合物的穩定性和粘度，直鏈一烷基是優選的，原因在于鏈線性帶 來更佳的潤滑性(降低的粘度)并且烷基的存在正面影響烷基芳族油的化學穩定性。
[0056] 這些烷基能夠是直鏈或支化的鏈。然而，鑒于烷基苯穩定性和粘度，直鏈一烷基是 優選的，原因在于鏈線性帶來更佳的潤滑性和烷基的存在正面影響烷基苯油的化學穩定 性。
[0057]上述苯中的烷基數定義為1至4。然而，鑒于烷基苯的穩定性和可獲得性，更優選的 是選擇含有一個或兩個烷基的烷基苯，也即一種一烷基苯、一種二烷基苯或其混合物，更優 選，一種直鏈或支化鏈的一烷基苯。
[0058]本發明烷基芳族化合物優選制備自芳族化合物與α-烯烴在合適催化劑存在下的 烷基化過程。
[0059]能夠用作合成烷基芳族化合物的原料的芳族化合物包括苯，甲苯，乙基苯，枯烯 等。
[0060] 在產生烷基芳族化合物時能夠使用的烷基化劑包括直鏈α-烯烴，含有4至12個碳 原子，更優選4至10個碳原子。
[0061] 在均質烷基化過程使用的催化劑包括例如Friedel-CraftS催化劑、比如氯化鋁或 氯化鋅;或通過硫酸、磷酸、氫氟酸和通過異質烷基化定義的酸催化劑，所述異質烷基化通 過使用負載的固體催化劑和活化粘土比如沸石等進行。
[0062]在某些使用條件下，如本文描述的在40°C的溫度運動粘度為優選1.3至約2.9cSt、 可能在1.3和低于2.5cSt之間、可能在1.3和低于2.2cSt之間的烷基芳族化合物令人滿意地 充當完全潤滑劑。然而，潤滑油可以額外地含有其它材料，通常稱為添加劑。
[0063]在實施方式中，本發明的油可以包含至少一種添加劑。在所用添加劑中尤其能夠 提及下述:抗氧化性增強劑和熱穩定性增強劑，緩蝕劑，金屬減活劑，潤滑性添加劑，粘度指 數增強劑，流動性降低劑和絮凝點降低劑，清潔劑，分散劑，消泡劑，抗磨劑和耐極端壓力添 加劑。許多添加劑是多功能的。例如，某些添加劑可以具有耐極端壓力性和抗磨性，或充當 金屬減活劑和緩蝕劑的兩種功能。額外地，組合物中的全部添加劑不應超過優選8重量％或 更優選5wt %的油總配制劑。
[0064]前述添加劑類型的有效量通常的范圍是0.01至5%的抗氧化劑組分，0.01至5%的 緩蝕劑組分，0.001至0.5%的金屬減活劑組分，0.5至5%的潤滑性添加劑，0.01至2%的各 粘度指數增強劑和流動性和/或絮凝點降低劑，〇. 1至5 %的各洗滌劑和分散劑，0.001至1 % 的消泡劑，和0.1至3%的各耐極端壓力性的組分和抗磨組分。全部這些百分比是重量百分 比和基于總油組合物。仍然，應理解按照油的特別方面及其應用可以使用較高或較低量的 添加劑，并且簡單分子類型或混合物類型能夠用于各類型的添加劑。此外，本文提及的實例 應理解為舉例說明，而不是限制性實例。
[0065]某些抗氧化性增強劑和熱穩定性增強劑的實例是二苯基-二萘基_，和苯基萘基-胺，其中苯基和萘基能夠被替換，也即N，N'_二苯基苯二胺，對-辛基二苯胺，p，p_二辛基二 苯胺，N-苯基-1-萘基胺，N-苯基_2_萘基胺，N-(對-十二烷基)苯基_2_萘基胺，二-1-萘基 胺，和二-2-萘基胺;吩噻嗪，比如N-烷基吩噻嗪;亞氨基(二芐基）；和酚類，比如6-(叔丁基） 酚，2，6-二-(叔丁基)酚，4-甲基-2，6-二-二-(叔丁基)酚，4，4 ' -亞甲基二(-2，6-二-(叔丁 基)酚)。
[0066] 某些亞銅金屬減活劑的實例是咪唑，苯并咪唑，2-巰基苯并噻唑，2，5-二-巰基噻 唑，亞水楊基-丙二胺，吡唑，苯并三唑，甲苯三唑（tolutriazoIe)，2-甲基苯并咪唑，3，5-二 甲基吡唑，和亞甲基二苯并三唑。苯并三唑衍生物是優選的。金屬減活劑和/或緩蝕劑的其 它更普遍的實例包括有機酸及其酯，金屬鹽和酸酐，也即N-油烯基-肌氨酸，去水山梨糖醇 單油酸酯，鉛(plumb)環烷酸鹽，十二烯基-琥珀酸及其酯和偏酰胺，和4-壬基苯氧基乙酸； 脂族和環脂族伯、仲和叔胺和有機和無機酸的胺鹽，也即油可溶的烷基銨羧酸鹽;含氮雜環 化合物，也即硫代雙三唑（thiodiatriazols)，取代的咪唑啉和噁唑啉;二壬基萘磺酸鹽鋇； 喹啉，醌和蒽醌;沒食子酸丙酯；琥珀酸烯基酸酐或酸的酰胺酯和衍生物，二硫代氨基甲酸 鹽/酯，二硫代磷酸鹽/酯;烷基磷酸的胺鹽及其衍生物。
[0067]某些潤滑性添加劑的實例包括長鏈脂肪酸和天然油衍生物比如酯，胺，咪唑啉和 硼酸鹽/酯。
[0068] 某些粘度指數增強劑的實例包括聚甲基丙烯酸酯，乙烯基吡咯烷酮共聚物和甲基 丙烯酸類，聚丁烯，和苯乙烯-丙烯酸共聚物。
[0069] 某些流動性和/或絮凝點降低劑的實例包括聚甲基丙烯酸酯，比如甲基丙烯酸-乙 烯-乙酸乙烯酯熱聚合物;烷基化的萘衍生物;和脲與萘或酚類縮合催化的Friedel-Crafts 產品。
[0070] 某些清潔劑和/或分散劑的實例包括聚丁烯基琥珀酸酰胺;聚丁烯基膦酸衍生物； 長鏈烷基芳族磺酸及其鹽;和烷基硫化物、烷基酚類的金屬鹽，和烷基酚類和醛的縮合產品 的金屬鹽。
[0071 ]某些消泡劑的實例包括有機硅和某些丙烯酸類。
[0072] 某些耐極端壓力性添加劑和抗磨損添加劑的實例包括硫化的脂肪酸和脂肪酸酯， 比如硫化的辛基酞酸酯;硫化的萜;硫化的烯烴;有機多硫化物;有機磷衍生物包括磷酸胺 鹽，烷基酸磷酸鹽/酯，磷酸二烷基酯，胺二硫代磷酸鹽/酯，硫代磷酸三烷基和三芳基酯、三 烷基和三芳基膦，和二烷基亞磷酸鹽/酯，也即磷酸一己基酯的胺鹽，二壬基萘磺酸酯的胺 鹽，磷酸三苯基酯，磷酸三萘基酯，二苯基甲酚基和二甲酚基苯基磷酸酯，萘基二苯基磷酸 酯，硫代磷酸三苯基酯;二硫代氨基甲酸鹽/酯，比如二硫代氨基甲酸二烷基酯銻鹽;氯化烴 和/或氟酸鹽(fluorates)和黃苷酸類(xanthalates)。
[0073] 在本發明的一種實施方式中，為了改善冷卻機械的耐磨性和載量抗性，潤滑油額 外地包含多至約8wt%的一種或多種添加劑化合物，其是至少一種類型的磷化合物，選自磷 酸酯、磷酸酯、磷酸酯的胺鹽、氯磷酸酯和磷酯。
[0074] 在一種實施方式中，油包含0.01至5.0重量％，和更特別地0.005至5.0重量％ (基 于油組合物總量)的磷酸酯化合物。
[0075]本文所用的磷酸酯包括磷酸三丁酯，磷酸三苯基酯，磷酸三己基酯，磷酸三庚基 酯，磷酸三辛基酯，磷酸三壬基酯，磷酸三(癸基）酯，磷酸三(十四烷基）酯，磷酸三(十五烷 基）酯，磷酸三（十六烷基）酯，磷酸三（十七烷基）酯，磷酸三（十八烷基）酯，磷酸三油烯基 酯，磷酸三苯基酯，磷酸三甲酚基酯，磷酸三(二甲苯基）酯，磷酸甲酚基二苯基酯和磷酸二 甲苯基二苯基酯。
[0076]本文所用的磷酸酯包括一丁基磷酸酯，一戊基磷酸酯，一己基磷酸酯，一庚基磷酸 酯，一辛基磷酸酯，一壬基磷酸酯，一癸基磷酸酯，一(十一烷基)磷酸酯，一(十二烷基)磷酸 酯，一(十三烷基)磷酸酯，一(十四烷基)磷酸酯，一(十五烷基)磷酸酯，一(十六烷基)磷酸 酯，一(十七烷基)磷酸酯，一(十八烷基)磷酸酯，一油烯基磷酸酯，二丁基磷酸酯，二苯基磷 酸酯，二己基磷酸酯，二庚基磷酸酯，二辛基磷酸酯，二壬基磷酸酯，二癸基磷酸酯，二(十一 烷基)磷酸酯，二(十二烷基)磷酸酯，二(十三烷基)磷酸酯，二(十四烷基)磷酸酯，二(十五 烷基)磷酸酯，二(十八烷基)磷酸酯和二油烯基磷酸酯。磷酸酯胺鹽的實例是磷酸的甲胺， 乙胺，丙胺，丁胺，戊基胺，己基胺，庚基胺，辛基胺，二甲胺，二乙胺，二丙胺，二丁胺，二戊基 胺，二己基胺，二庚基胺，二辛基胺，三甲胺，三乙胺，三丙胺，三丁胺，三戊基胺，三己基胺， 三庚基胺和三辛基酯胺。氯化的磷酸酯的實例是三-二氯丙基磷酸酯，三-氯乙基磷酸酯三-氯戊基磷酸酯，和聚氧化烯烴二[(二氯烷基）]磷酸酯。
[0077] 亞磷酸酯的實例是二丁基亞磷酸酯，二戊基亞磷酸酯，二己基亞磷酸酯，二庚基亞 磷酸酯，二辛基亞磷酸酯，二壬基亞磷酸酯，二癸基亞磷酸酯，二（十一烷基）亞磷酸酯，二 (十二烷基）亞磷酸酯，二油烯基亞磷酸酯，二苯基亞磷酸酯，二甲酚基亞磷酸酯，三丁基亞 磷酸酯，三戊基亞磷酸酯，三己基亞磷酸酯，三庚基亞磷酸酯，三辛基亞磷酸酯，三壬基亞磷 酸酯，十三烷基亞磷酸酯，三(十一烷基）亞磷酸酯，三(十二烷基）亞磷酸酯，三油烯基亞磷 酸酯，三苯基亞磷酸酯和三甲酚基亞磷酸酯。也可能使用所述化合物的混合物。
[0078] 這些亞磷酸化合物能夠與潤滑油以希望的混合范圍混合。然而，通常優選的是以 0.005至5.0重量％，更優選0.01至3.0重量％，按用于冷卻意圖的潤滑油組合物總量計(本 發明的總烷基苯油和總和添加劑），的范圍共混這些亞磷酸化合物。
[0079] 在第二方面，本發明公開潤滑劑組合物，其包含本發明的油和與之組合的一種冷 卻流體。在實施方式中，所述冷卻流體是選自HC(烴)類的至少一種。在更優選的實施方式 中，流體選自HC-600a，HC-290或其組合。在還更優選的實施方式中，本發明潤滑劑組合物優 選用于冷卻機械中。在冷卻機械中，我們尤其能夠提及壓縮機比如密封的壓縮機。
[0080] 在又一方面，本發明定義油用于制備機械設備的用途。在實施方式中，所述機械設 備是冷卻機械。在又一實施方式中，所述冷卻機械是壓縮機。在還又一實施方式中，所述壓 縮機是密封的壓縮機。
[0081] 在又一方面，本發明定義潤滑劑組合物用于制備冷卻機械的用途。在本發明的實 施方式中，所述冷卻機械是壓縮機或密封的壓縮機。
[0082] 本發明的目的之一是將油和/或潤滑劑組合物用于冷卻機械，以及包含所述物質 的改善的冷卻機械。
[0083] 在本發明的又一方面，如本發明中所定義，改善的冷卻機械被公開為在其內腔內 含有油或潤滑劑組合物。在實施方式中，冷卻機械是壓縮機或密封的壓縮機。
[0084] 因此，本發明的目的有助于保持潤滑組合物的合適的潤滑性和可混合性條件(甚 至在低溫），從而避免使用其的機械的破損，和保持長時間段的高可靠性，至少在機械比如 熱機械例如冷卻壓縮機的壽命期間如此。額外地，熱機械比如冷卻壓縮機的效能系數(COP) 得以增加，從而引起采用本發明油和/或潤滑劑組合物的機械的冷卻循環的能量效率改善。 [0085]實施例-實施方式
[0086] 為了進行證實本發明的油的希望特性的測試，合成了油，其包含具有含8個碳原子 的烷烴側鏈的烷基苯化合物，稱為〃樣品0〃和〃樣品Γ:
[0087]
[0088] 額外地，將抗磨損(AW)添加劑加入"樣品0"和"樣品Γ油，其定義如下：
[0089]化學名稱:丁基化的磷酸三苯基酯
[0090] 化學式:混合物
[0091]化學類:磷酸芳基酯
[0092]量:2.0±0.3%(111/111)，相對油總質量
[0093]
[0094] 上文提及的本發明的油與下述對比：商業樣品LAB 240A(烷烴側鏈烷基苯，具有 10-13個碳原子，平均分子量238-245)和其它潤滑油，包含具有側鏈含10個碳的烷基苯化合 物，稱為"樣品2":
[0095]
[0096] 樣品2的烷基苯化合物合成自使用烷基化劑的苯烷基化，在該情況下，通過均質催 化過程或通過多相催化過程合成自含有10個碳的直鏈烯烴（1-癸烯），所述均質催化過程 采用Friedel-Crafts(氯化鋁)催化劑而所述多相催化過程用沸石作為催化劑(優選脫鋁的 沸石 -HY)。
[0097] 本發明潤滑油也與下述比較:又一潤滑油，包含具有側鏈含12個碳的烷基苯化合 物，稱為"樣品3":
[0098]
[0099] 烷基苯化合物樣品3合成自采用烷基化劑的苯烷基化，在該情況下，通過均質催化 過程或通過多相催化過程合成自直鏈α-烯烴含有12碳（1-十二烯），所述均質催化過程用 Friedel-Crafts(氯化鋁)催化劑而所述多相催化過程用沸石充當催化劑(優選脫鋁的沸 石-ΗΥ)。
[0100] 額外地，也將如前文所定義的丁基化的三苯基磷酸酯添加劑加入樣品2和3。
[0101] 潤滑油粘度分析
[0102] 樣品特征能夠如下表1所示：
[0103] 表1
[0106] 從表1可以發現，樣品0和1在40°C發生顯著粘度降低。
[0107] 額外地，圖1顯示在30°C至130°C的間隔隨溫度變化的樣品粘度特征的比較。從圖1 可以發現，樣品〇和1潤滑油具有與LAB 240A粘度級ISO 5樣品和與〃樣品3〃相比顯著較低的 隨溫度的粘度變化。上述特性有助于降低冷卻系統設備磨損和增加設備操作壽命比如冷卻 壓縮機操作壽命。
[0108] 與冷卻流體的化學相容性試驗
[0109] 為了分析參比樣品LAB 240A粘度級ISO 5和〃樣品0、1、2和3〃與烴類冷卻流體的潤 滑油的相容性，用冷卻流體HC-600a在175°C進行密封管測試(Ashrae 97)14天。測試結果能 夠參見下表2:
[0110] 表2
[0112] 在操作期間壓縮機中的組件試驗
[0113] 為了證明本發明油組合物的可行用途，用含有〃樣品Γ油和與之組合的冷卻流體 HC-600a的組合物來進行測試。測試結果概括于下表3中：
[0116] 機械損失的潛在增益
[0117] 為了證明本發明潤滑油和組合物的效率，計算樣品1與參比樣品LAB 240A粘度級 ISO 5相比的理論和實驗增益。結果顯示在下表4中：
[0118] 表4
[0120] 從表4可以發現，在采用含有樣品1潤滑油的組合物時，各測試顯示明顯增益。在操 作期間于密封壓縮機中應用本發明的油而實驗獲得的I.OW和2.5%效能系數(COP)增益確 認本發明的油與現有技術油相比的效率。
[0121] 本領域技術人員將理解本文所述的知識并且將能夠重現實施方式中描述的本發 明和所附權利要求范圍內的其它變化。
【主權項】
1. 一種油，其特征在于，其包含至少一種烷基芳族化合物，其中所述油的粘度在40°c的 溫度低于3.0cSt。2. -種油，其特征在于，其包含至少一種式(I)烷基芳族化合物： 其中：-在R1是Η的情況下，（η)是1至7的整數和(m)是1至3的整數； -在R1是甲基，乙基或異丙基的情況下，（η)是1至7的整數和(m)是1至2的整數;和 其中所述油的粘度在40 °C的溫度低于3. OcSt。3. 根據權利要求1或2的油，其特征在于，所述油的粘度在40°C的溫度是1.0至3.OcSt。4. 根據權利要求1或2的油，其特征在于，所述油的粘度在40°C的溫度是在1.0和低于 2.5cSt之間。5. 根據權利要求1或2的油，其特征在于，所述油的粘度在40°C的溫度是在1.0和低于 2.2cSt之間。6. 根據權利要求1或2的油，其特征在于，鍵合至芳族環的烴殘基總量是1至12個。7. 根據權利要求1或2的油，其特征在于，至少80 %質量的油由至少一種烷基芳族化合 物組成。8. 根據權利要求1或2的油，其特征在于，其額外地包含至少一種添加劑，所述添加劑選 自抗氧化性增強劑，熱穩定性增強劑，緩蝕劑，金屬減活劑，潤滑性添加劑，粘度指數增強 劑，流動性降低劑，絮凝點降低劑，清潔劑，分散劑，起泡劑，抗磨劑和耐高壓劑。9. 根據權利要求1或2的油，其特征在于，所述烷基芳族化合物包含134至218的分子量。10. 根據權利要求1或2的油，其特征在于，其用作潤滑油。11. 根據權利要求1或2的油，其特征在于，所述烷基芳族化合物是線性烷基芳族化合 物。12. 潤滑劑組合物，其特征在于，其包含： -至少80 %質量的如權利要求1至11中任一項所定義的油； -HC(烴)類的冷卻流體;和 -至少一種添加劑。13. 根據權利要求8的潤滑劑組合物，其特征在于，所述HC類的冷卻流體選自HC-600a， HC-290或其組合。14. 如權利要求1至11中任一項所要求保護的油的用途，其特征在于，其用于制造機械 設備。15. 根據權利要求14的用途，其特征在于，所述機械設備是冷卻機械。16. 根據權利要求15的用途，其特征在于，所述冷卻機械是壓縮機。17. 如權利要求12或13中所要求保護的潤滑劑組合物的用途，其特征在于，其用于制造 冷卻機械。18. 根據權利要求17的用途，其特征在于，所述冷卻機械是壓縮機或密封的壓縮機。19. 一種機械設備，其特征在于，其包含如權利要求1至11中任一項所定義的烷基芳族 油或者如權利要求12或13中任一項所定義的潤滑劑組合物。20. 根據權利要求19的機械設備，其特征在于，所述機械設備是壓縮機，密封的壓縮機 或冷卻機械。
【文檔編號】C09K5/00GK105829489SQ201480069547
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2014年12月22日
【發明人】E·R·P·多斯桑托斯, R·M·麥克哈多
【申請人】惠而浦股份有限公司