[发明专利]酯为基础的二冲程发动机合成润滑油

说明书

本发明涉及一种用作二冲程发动机油的润滑剂组合物。更具体地说，本发明涉及符合使用汽油的陆用设备的某些试验标准的二冲程发动机合成油，这些陆用设备如摩托车发动机、机动和脚踏两用车发动机、雪上汽车发动机、割草机发动机等。二冲程汽油发动机可在宽范围内变化，从小于50cc的小型发动机到200-500cc的较高性能的发动机。这样的高性能发动机的研制产生了对二冲程发动机油新标准和新试验方法的需求。本发明的组合物有高清净特性和减少排气门堵塞特性。

通过将燃料与润滑剂混合，然后使混合的组合物通过发动机来使二冲程发动机得到润滑。在本专业中已描述了与燃料相容的各种类型的二冲程发动机油。通常，这样的油含有各种添加剂组分，以便使这种油能通过用于二冲程发动机的各种工业标准试验。

US-A-499 4196(1991)公开了含有相同α-烯烃二羧酸酯共聚物与季戊四醇酯和酚钙的二冲程发动机油。

US-A-5 378 249(1995)公开了可生物降解的二冲程发动机油组合物，它们含有20-80％其100℃的粘度至少为7cSt的重质酯，以及10-85％(重量)其100℃的粘度小于6.0cSt的轻质酯。

本发明基于这样一发现：酯基础油调合油在二冲程发动机油配方中的应用，得到在减少排气门堵塞和清净性方面有很显著改进的润滑剂，正如用二冲程发动机试验测量的。

因此，已发现这样一种二冲程发动机润滑油组合物，它含有：

a)10-20％(重量)为季戊四醇(工业级)与C₈支链的和C₈-C₁₀直链的一元羧酸混合物的酯的第一种合成酯基础油，其100℃下的粘度约为6-8cSt；

b)18-30％(重量)为二羧酸的羰基合成醇酯的第二种合成酯基础油，其100℃下的粘度为3-10cSt；

c)30-40％(重量)为聚丁烯、聚异丁烯或其混合物的聚丁烯聚合物，其数均分子量为约300至1500；

d)15-35％(重量)其沸点至多为300℃的正常液体溶剂；以及

e)0-5％(重量)不同于聚丁烯的润滑油添加剂。

本发明还涉及上述油在二冲程发动机中的应用。

第一种合成酯基础油在本专业中是已知的，它是工业级季戊四醇与(a)C₈支链的一元羧酸和(b)混合的C₈和C₁₀直链的一元羧酸的混合物的酯。工业级季戊四醇含有约86-90％(重量)单季戊四醇、7-12％二季戊四醇和1-2％三季戊四醇。酸含有约45至55％(摩尔)支链C₈酸、优选45％(摩尔)以及45-55％(摩尔)直链C₈和C₁₀酸的混合物、优选55％(摩尔)。这种直链辛酸和癸酸的混合物含有约48至58％(摩尔)C₈和36至42％(摩尔)C₁₀以及很少量nC₆和nC₁₂酸，例如通常含有3-5％(摩尔)nC₆和0.5-1％(摩尔)nC₁₂酸。优选的酯油在100℃下的粘度为约6.8cSt，优选的用量为15％(重量)。

第二种合成酯组分为含有二羧酸的羰基合成醇酯的基础油。适合的羰基合成醇为有约8至20个碳原子、优选约10至15个碳原子的羰基合成醇，特别是羰基合成十三碳醇。这样的羰基合成醇用本专业大家熟悉的方法来制备，该法涉及烯烃与一氧化碳和氢在约300至400°F的升温下、在约2500至4000psig压力下进行催化反应，特别是在钴催化剂存在下生成比烯烃原料多一个碳原子的醛类，然后醛经加氢得到相应的醇。适合用于合成本发明的羰基合成二酯液的二元酸的说明性例子是草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸等，通常二元酸有约2至10个碳原子。特别优选己二酸和烷基己二酸，如甲基己二酸和二乙基己二酸。用于本发明的羰基合成酯合成基础油在100℃下的粘度为3-10cSt，其用量优选为约19至25％。特别优选的是由ExxonChemical Company以“Vistone A-30”出售的材料，它为100℃下粘度为5.3cSt的己二酸羰基合成十三碳醇酯，其用量为20.48％。