專利名稱：：高粘合成酯潤滑劑基礎油料摻合物的制作方法高粘合成酯潤滑劑基礎油料#^物發明背景本發明涉及合成的多元醇酯潤滑劑基礎油料，更特別涉及適用于壓縮機和制冷系統中的、高粘合成酯潤滑劑基礎油料與常規多元醇酯基礎油料的交叉M物。公知的是，含氯氟烴之前用作氣溶膠中的推進劑和用作冷凍液，但由于它們對地球臭氧層的不利影響而不再使用。消除含氯氟烴的使用的努力引起了替代性流體(它們是高度或完全氟化的烴)的開發。可用冷凍液通常包括次要量的潤滑劑。通常，冷凍液包括大約5至15或20重量份的潤滑劑，余量為碳氟化合物。在含氯氟烴體系中，潤滑劑通常為與含氯氟烴充分混溶的礦物油。但是，這類潤滑劑與高度或完全氟化的烴(例如l,l，l，2-四氟乙烷，常被稱作HFC-134a)和其它無氯的碳氟化合物不混溶，前述無氯的碳氟化合物包括具有1至3個碳原子、優選具有l至2個碳原子的氫氟烴(HFC)，例如二氟曱烷(HFC-32)、三氟甲烷(HFC-23)、五氟乙烷(HFC-125)、1,1,2，2國四氟乙烷(HFC-134)、1,1,1-三氟乙烷(HFC-143a)和l，l-二氟乙烷(HFC-152a)。盡管HFCs與礦物油不混溶，但多羥基化合物的某些羧酸酯，也稱作多元醇酯或POEs，與高度或完全氟化的流體完全混溶。多元醇酯潤滑劑是通過某些多元醇，例如季戊四醇、新戊二醇和三曱基丙醇，與含有大約4至10個碳原子的直鏈或支鏈單羧酸的縮合而制備的。為了改進混溶性，羧酸混合物通常包括30-85摩爾％的3，5,5-三甲基己酸(iso-C-9)。但是，最近的時局限制了iso-C-9的可供性。Iso-C-9的這種短缺使得使用iso-C-9制造多元醇酯是困難和/或昂貴的。因此，希望提供基于兩種或多種基礎油料的交叉摻合物的、粘度為ISO68至220的、與HFCs混溶的合成酯潤滑劑基礎油料。該#物由高粘合成基礎油料與常規多元醇酯基礎油料構成，所述高粘合成基礎油料通過新戊基多元醇與直鏈和支鏈單羧酸的縮合而形成，其中在羧酸混合物中幾乎或完全不使用iso-C-9。該交叉摻合物盡管有限地使用iso-C-9,也仍與HFCs混溶，并在iso-C-9的供應受到限制時提供經濟的基礎油料。發明概要本發明的目的是在羧l應混合物中極少或不使用iso-C-9的情況下制造多種與HFCs混溶的多元醇酯潤滑劑。本發明的另一目的是提供用于空調和制冷系統的潤滑劑基礎油料。本發明的另一目的是提供在有限使用iso-C-9羧酸的情況下制造與HFC制冷劑充分混溶的合成酯基礎油料的經濟的方法。本發明的另一目的是提供在有限使用iso-C-9羧酸的情況下與HCF制冷劑充分混溶的合成酯基礎油料，其表現出優異的抗磨性并提高了壓縮機效率。根據本發明，提供了適合與多種HFC冷凍液一起使用的合成酯潤滑劑交叉摻合物。申請人已經發現，i)粘度不定的常規多元醇酯基礎油料與ii)幾乎或完全不用iso-C-9而形成的iso120至140高粘基礎油料的交叉摻合物提供了與HFC冷凍液混溶、并表現出優異的抗磨損性的多種高粘和低粘多元醇酯基礎油料。發明詳述在下列解釋性而非限制性的描述中列出了具體細節，以提供了對本發明的充分理解。但是，本領域技術人員明白，本發明可以以脫離這些具體細節的其它實施方案實施。省略了對公知方法、酸及其制造方法的詳述，以便不會淡化對本發明的描述。交叉#物材料本發明的合成酯基礎油料摻合物包含a)某些高粘合成酯基礎油料與b)常規的合成酯基礎油料的交叉摻合物。高粘多元醇酯所述高粘多元醇酯J^出油料是通過新戊基多元醇與直鏈和支鏈單羧酸混合物在羥基過量的情況下的縮合而形成的，其中在羧酸混合物中幾乎或完全不使用iso-C-9。美國專利6,744,093中公開了制造這類高粘合成酯基礎油料的方法，該專利經此引用并入本文。在一個實施方案中，高粘基礎油料是構成兩步法的反應產物的酯的摻合物。在初始步驟中，在相對于羧基過量的羥基存在下，并在酸催化劑存在下，使具有8至10個碳原子的新戊基多元醇與直鏈C4-do酸和/或支鏈C5-C1()酸的酸或酸混合物反應，以形成偏聚新戊基多元醇酯混合物。鞋基的過量對于促進偏酯的聚合是必要的，酸或酸混合物與多元醇的摩爾比可以根據所需反應速率、縮合程度和基礎油料的最終所需粘度而變。當從反應容器中除去預期反應水以產生具有所需粘度的產品后，使所得偏聚新戊基多元醇酯與過量酸或酸混合物(其可以與初始步驟中所用的酸混合物不同或相同)反應，以產生高粘酯產物。更特別地，本發明交叉摻合物中所用的高粘多元醇酯具有iso120至140的粘度，并根據上述方法和在，093專利中所述的方法，使季戊四醇和二季戊四醇的摻合物與選自C5、iso-C5、C7、己酸、iS0-C9和C9單羧酸中一種或多種的羧酸的摻合物反應而制造。在一個實施方案中，isol20至140高粘多元醇酯是使季戊四醇和二季戊四醇的60/40務^物與選自nCs、iso-C5、nC7、己酸和<:9中一種或多種的羧酸在羥勤目對于氛基過量的情況下反應而制造的。即使不使用iso-C9作為羧酸的一種，在-38。C至80。C,粘度為isol20至isol40的高密度多元醇酯也提供了與制冷劑R134a的充足混溶性。常規多元醇酯本文所用的常規多元醇酯基礎油料是指通過新戊基多元醇與所選直鏈和支鏈單羧酸的標準縮合反應制成的合成酯基礎油料。本發明的常規酯基礎油料是通過多元醇與羧酸的常規縮合反應制成的多元醇酯基潤滑劑。常規多元醇酯基礎油料具有iso20至iso350的粘度范圍，并可獲自許多來源，包括CastrolIndustrialNorthAmericaInc.Warrenville，IL(以Icematic為商標)、Cognis(以Evergreen為商標名)、UniqemaCorporationRL系列、POEs的CPI，sSolest商標、MobilEALArctic、JEC和NipponOil。潤滑油組合物可以在交叉摻合物中加入多種添加劑，以制造完全#^的制冷潤滑劑。這些添加劑包括抗氧化劑、抗磨損添加劑和金屬減活化劑。抗氧化劑完全摻合的制冷潤滑劑可以含有大約0.01重量％至1重量％、或大約0.05重量％至0.5重量％、或大約0.10重量％至大約0.20重量％的一種或多種抗氧化劑。抗氧化劑降低了潤滑油在使用中變質的可能。這種變質可以通過油粘度增大、通過氧化產物(例如酸、淤渣和在金屬表面上的漆狀沉積物)表現出來。在一個實施方案中，使用0.10重量％BHT。抗磨劑完全#^的制冷潤滑劑還可以含有大約0.0075重量％至3重量％、或大約0.01重量％至大約2重量％、或大約0.06重量％至大約1重量％的一種或多種抗磨劑。抗磨劑如它們的名稱所示，減少了金屬部件的磨損。制冷潤滑劑中常用的抗磨劑包括可獲自RTVanderbilt的Vanlube672，和磷酸三甲苯酯(TCP)抗磨添加劑。金屬減活化劑完全#^的制冷潤滑劑還可以含有大約0.001重量％至0.1重量％、或大約0.0075重量％至大約0.05重量％的一種或多種金屬減活化劑，例如甲基苯并三唑(可獲自CibaSpecialtyChemicals,商品名IrgametTTZ)和癸二酸緩蝕劑。在一個實施方案中，使用0.01重量％的曱基苯并三唑(TTZ)。其它添加劑其它添加劑包括酸阻斷劑，例如Texaco，sCaduraE-IO。摻合條件通過將粘度為iso120至iso140的高粘多元醇酯與粘度級為iso20至iso350的常規多元醇酯摻合，實現所需的最終粘度，從而制造本發明的交叉摻合物。所述高粘和常規多元醇酯與所選添加劑(如果有的話)在蒸汽夾套的不銹鋼釜中在120。C至180。C的溫度范圍參^大約24小時。通過根據下列交叉#^物圖表#^,實現交叉#^物的所需粘度級。交叉*物iso32交叉#物iso68交叉摻合物iso120交叉#^物iso220交叉*物高粘POE15重量％iso12073重量％iso120100重量％iso12060重量％iso120常規POE85重量％iso2027重量％iso20—40重量％iso350實施例實施例僅是示例性的，而不是要限制本發明的范圍。實施例I與134a混溶的高密度多元醇酯下列實施例表明，只有根據，093專利制成的某些高粘多元醇酯才與R134a混溶。使用，093制成的組合物<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>數據表明，只有粘度范圍為iso120至iso140的高粘多元醇酯才與R134a混溶。因此，應該用此范圍內的高粘多元醇酯制造交叉摻合物。實施例II交叉參合物<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>VG120=可獲自HatcoCorporation的iso120高粘級SW20=可獲自CastrolIndustrialNorthAmerica的iso20POESW68=可獲自CastrolIndustrialNorthAmerica的iso68POESW220=可獲自CastrolIndustrialNorthAmerica的iso220POESW350=可獲自CastrolIndustrialNorthAmerica的iso350POE實施例III磨損數據根據ASTMD2670FalexPin和VeeBlocky試驗測試交叉摻合物的磨損性質。FalexPin&VeeBlock試驗評測了潤滑劑的極壓性質或磨損特性。該機器使試驗銷相對于兩個靜止的Vee塊以290rpm旋轉。通過棘輪機構對Vee塊施加載荷，并將試樣浸在交叉摻合物潤滑劑中，同時在潤滑劑中鼓入R-134a制冷劑。最初5分鐘磨合期施加2501b載荷，在30分鐘試驗期間施加4001b載荷。測量磨損并表示為棘輪機構為了在試驗時間內保持指定的恒定載荷而前進的齒數。交叉摻合物的結果列在表III中。表III三次運行的FalexPin和VeeBlock磨損數據平均值<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>權利要求1.多元醇酯潤滑劑基礎油料，包含粘度為大約iso120至iso140的高粘多元醇酯基礎油料與具有特定粘度的常規多元醇酯基礎油料的交叉摻合物，所述高粘多元醇酯基礎油料與常規多元醇酯基礎油料的比率可實現所需的交叉摻合物粘度。2.權利要求1的多元醇酯基礎油料，其中15重量％的高粘^5出油料與85重量％的iso20常規基礎油料#^,獲得粘度為iso32的交叉#^物。3.權利要求1的多元醇酯基礎油料，其中73重量％的高粘基礎油料與27重量％的iso20常規基礎油料#^，獲得粘度為iso68的交叉*物。4.權利要求1的多元醇酯基礎油料，其中60重量％的高粘基礎油料與40重量％的iso350常規基礎油料#^,獲得粘度為iso220的交叉*物。全文摘要由粘度為大約iso120至140的高粘合成酯基礎油料和粘度不定的常規合成酯基礎油料制造合成酯基礎油料的交叉摻合物，從而形成粘度為iso68至iso220的基礎油料。在最小限度使用i-C<sub>9</sub>羧酸形成酯的情況下，由這些交叉摻合物形成的潤滑劑具有與HFC冷凍液的充足混溶性。文檔編號C10N40/30GK101248164SQ200680027006公開日2008年8月20日申請日期2006年7月27日優先權日2005年7月27日發明者G·普西拉斯申請人:盧布里佐爾公司