润滑组合物的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种特别用于内燃机的曲轴箱中的润滑组合物,其中所述内燃机W生 物柴油为燃料。
【背景技术】
[0002] 政府规章和市场需求继续强调运输行业中化石燃料的节约。因此对W来自可再生 或生物衍生源的燃料为燃料的车辆的需求日益增加。
[0003] 已知在柴油燃料组合物中引入脂肪酸烷基醋(FAAE),特别是脂肪酸甲醋(FAME)。 FAME是与甲醇在催化剂的存在下通过称为醋交换的化学方法W产生甲醋而产生的。FAME 可自各种油源原料如大豆、油菜巧、向日葵巧、挪子和用过的植物油产生。FAAE可出于多种 原因添加,包括为减少燃料生产和消费过程的环境影响或改善润滑性。
[0004] 然而,已发现用于润滑内燃机的润滑剂组合物可常被用作发动机燃料的生物染料 组合物所稀释。特别地,已发现用FAAE如FAME稀释润滑组合物可能导致润滑组合物的粘 度的不期望的损失,W致润滑组合物不再符合规定的粘度等级和/或不再对发动机提供润 滑保护。 阳0化]US2010/0190671设及梳形聚合物用于减少燃料消耗的用途。特别地,其中公开的 梳形聚合物在主链中包含至少一种获自至少一种基于聚締控的大分子单体的重复单元和 至少一种获自至少一种低分子量单体的重复单元,所述低分子量单体选自具有8至17个碳 原子的苯乙締类单体、在醇基团中具有1至10个碳原子的(甲基)丙締酸烷基醋、在酷基基 团中具有1至11个碳原子的乙締基醋、在醇基团中具有1至10个碳原子的乙締基酸、在醇 基团中具有1至10个碳原子的富马酸(二)烷基醋、在醇基团中具有1至10个碳原子的 马来酸(二)烷基醋W及它们的混合物,其中摩尔支化度在0. 1至10摩尔%的范围内,并 且基于梳形聚合物的重复单元的总重量计,所述梳形聚合物包含总计至少80重量%的所 述至少一种获自所述至少一种基于聚締控的大分子单体的重复单元和所述至少一种获自 所述至少一种低分子量单体的重复单元。然而,在US2010/0190671中未公开使用此类梳形 聚合物用于在减少已被FAAE如FAME稀释的润滑剂组合物的粘度损失方面提供有益效果。
【发明内容】
[0006] 根据本发明,提供了使用梳形聚合物来减少用于内燃机的曲轴箱的润滑组合物在 10(TC下的粘度损失,其中所述内燃机W包含脂肪酸烷基醋的燃料组合物为燃料。
【具体实施方式】
[0007] 如上面所提到,已知用作压燃式发动机的燃料的柴油燃料组合物可引入脂肪酸烧 基醋(FAA巧如脂肪酸甲醋(FAM巧作为燃料组分。然而,不幸的是,FAME的挥发性比常规 柴油低得多,因此相对于化石衍生的柴油燃料,在润滑剂中具有高得多的积聚的趋势。因 此,柴油燃料中较高的FAME含量可能导致润滑剂中较高的燃料稀释程度,运可能进而导致 润滑剂粘度的不期望的损失。
[000引如本文所用,术语"减少粘度损失"指减少当润滑组合物被脂肪酸烷基醋(FAAE) 如FAME稀释时所经历的粘度损失。在一个优选的实施方案中,粘度损失的减少为粘度损失 减少至少2 %,更优选粘度损失减少至少5 %,甚至更优选粘度损失减少至少10 %。
[0009] 在本发明的一个优选的实施方案中,润滑组合物的粘度为根据ASTMD445所测得 的100°C下运动粘度。
[0010] FAAE通常在组合物被引入到内燃机或待依靠所述组合物运行的其它系统中之前 W渗合物(即,物理混合物)适宜地添加到燃料组合物中。还可在加入FAAE之前或之后和 在燃烧系统中使用所述组合物之前或过程中向组合物中引入其它燃料组分和/或燃料添 加剂。
[0011] 添加的FAAE的量取决于基础燃料和所考虑的FAAE的性质及目标十六烧值。一般 来说,所得基础燃料/FAAE混合物中FAAE的体积分数V低于如果应用线性混合规则将需要 的体积分数V',其中V'由W下方程定义: 阳01引 X=A+V' 度-A)。
[0013] 体积分数V和V'必须各具有0和1之间的值。在实施本发明的方法时,FAAE的实 际体积分数V优选比"线性"体积分数V'低至少0. 02,更优选低至少0. 05或0. 08或0. 1, 最优选低至少0. 2、0. 3或0. 5,并且在一些情况下比V'低多达0.6或0.8。按绝对计算,实 际体积分数V优选0. 25或更小,更优选0. 2或更小,还更优选0. 15或0. 1或0. 07或更小。 其可例如为0.01至0.25,优选0.05至0.25,更优选0.05或0. 1至0.2。
[0014] 总燃料组合物中(或至少基础燃料/FAAE混合物中)FAAE的浓度优选为25体积/ 体积%或更小,更优选20体积/体积%或更小,还更优选15或10或7体积/体积%或更 小。作为最小值,其可为0. 05体积/体积%或更大,优选1体积/体积%或更大,更优选2 体积/体积%或5体积/体积%或更大,最优选7或10体积/体积%或更大。
[0015] 脂肪酸烷基醋(其中本发明的上下文中最常用的为甲醋)已被称为可再生柴油燃 料(所谓的"生物柴油"燃料)。它们含有长链簇酸分子(通常10至22个碳原子长),每 一个具有连接到一端的醇分子。可使有机衍生油如植物油(包括回收的植物油)和动物脂 肪与醇(通常。至C5醇)经受醋交换过程W形成相应的脂肪酸醋,通常单-烷基化的脂肪 酸醋。此过程,其合适地经酸或碱催化(例如用碱K0H催化),通过将油的脂肪酸组分与它 们的甘油骨架相分离而将油中所含的甘油=醋转化为脂肪酸醋和游离甘油。
[0016] 在本发明中,FAAE可为任何烷基化脂肪酸或脂肪酸混合物。其脂肪酸组分优选衍 生自生物源,更优选植物源。它们可W是饱和或不饱和的;如果为后者,其可具有一个或多 个双键。它们可W是支链或非支链的。合适地,除酸基团-C02H外,它们将具有10至30、更 合适地10至22或12至22个碳原子。FAAE通常包含不同链长的不同脂肪酸醋的混合物, 具体取决于其来源。例如,常用的菜巧油含栋桐酸(CJ、硬脂酸(Cis)、油酸、亚油酸和亚麻 酸咕8,分别具有一个、两个和S个不饱和碳-碳键)及此外有时芥酸(C22)的混合物-其 中,油酸和亚油酸形成主要部分。大豆油含栋桐酸、硬脂酸、油酸、亚油酸和亚麻酸的混合 物。栋桐油通常含栋桐酸、硬脂酸和亚油酸组分的混合物。
[0017] 本发明中使用的FAAE优选衍生自天然脂肪油,例如植物油如菜巧油、大豆油、挪 油、向日葵油、栋桐油、花生油、亚麻巧油、亚麻莽油、红花油、己己苏油、牛油或米慷油。其可 特别是为菜巧油、大豆油、挪油或栋桐油的烷基醋(合适地,甲醋)。 阳〇1引FAAE优选为C產C5烷基醋,更优选甲醋、乙醋或丙醋(合适地,异丙醋),还更优 选甲醋或乙醋,特别是甲醋。
[0019] 其可例如选自菜巧油甲醋(RME,也称菜油甲醋或油菜甲醋)、大豆油甲醋(SME,也 称大豆甲醋)、栋桐油甲醋(POME)、挪油甲醋(CME)(特别是未精制的CME;精制产品基于的 是粗产品但除去了一些高级和低级烷基链(通常,Ce、Cs、Cl。、Cie和C18)组分)W及它们的 混合物。一般来说,其可W是天然或合成的、精制或未精制("粗")的。
[0020] 考虑到组合物待投入的预期用途(例如,在何地理区域中和在一年中的何时), FAAE合适地符合用于燃料组合物的其余部分和/或其被加入的基础燃料的规格。特别地, FAAE优选具有高于lore的闪点(IP34) ;40°C下1. 9至6. 0厘拖、优选3. 5至5. 0厘拖的 运动粘度(IP71) ;15°C下 845 至 910kg/m3、优选 860 至 900kg/m3的密度(IP365、ENISO 12185 或ENISO3675);低于 500ppm的含水量(IP386);低于 360°C的T95(在其下 95% 的燃料已蒸发的溫度,根据IP123测量);低于0. 8m巧OH/g、优选低于0. 5m巧OH/g的酸值 (IP139);和低于125、优选低于120或低于115克舰化)/100g燃料的舰值(IP84)。其 还优选含(例如,根据NMR)低于0. 2重量/重量%的游离甲醇、低于0. 02重量/重量%的 游离甘油和高于96. 5重量/重量%的醋。一般来说,优选FAAE符合针对用作柴油燃料的 脂肪酸甲醋的欧洲规范EN14214。 阳02U 测得的FAAE的十六烧值(ASTM06蝴合适地为55或更高,优选58或60或65或 甚至70或更高。
[0022] 可单独地或W预制渗合物向根据本发明的基础燃料中添加两种或更多种FAAE,只 要其合并效果提高所得组合物的十六烧值W达到目标值X即可。在此情况下,所述两种或 更多种FAAE的总量X'必须低于如果对两种或全部F