FR2832417A1 - Synthetic oil compositions containing a synergistic combination of arylamine type antioxidants as additives, useful in gas turbine oils based on synthetic esters of polyols - Google Patents
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Abstract
Description
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La présente invention concerne de manière générale des huiles pour turbines, à base d'esters, en particulier à base de diesters et d'esters de polyols, qui présentent un pouvoir antioxydant supérieur et des tendances réduites à la formation de dépôts. Elle concerne plus particulièrement des huiles pour turbines, comprenant des esters de pentaérythritol avec des acides gras comme huiles de base comprenant en outre une association synergique d'antioxydants consistant en arylamines. The present invention relates generally to turbine oils, based on esters, in particular based on diesters and esters of polyols, which exhibit higher antioxidant power and reduced tendency to form deposits. It relates more particularly to oils for turbines, comprising esters of pentaerythritol with fatty acids as base oils, further comprising a synergistic combination of antioxidants consisting of arylamines.
Des compositions organiques, telles que des huiles minérales et des compositions lubrifiantes, sont sensibles à la détérioration par oxydation et sont en particulier soumises à une telle détérioration à des températures élevées en présence d'air. Cette détérioration conduit souvent à une accumulation de dépôts insolubles qui peuvent encrasser des pièces de moteurs, réduire les performances et accroître l'entretien. Cela est particulièrement le cas pour les huiles lubrifiantes utilisées dans les avions à réaction où de larges plages de températures et des conditions extrêmes de fonctionnement peuvent être rencontrées. La lubrification convenable des turbines à gaz d'avions, par exemple, nécessitent une capacité de fonctionnement à des températures d'huile en masse pouvant s'abaisser à-55 C et pouvant atteindre 2300-2600C. Des compositions d'huiles lubrifiantes à base d'esters, préparées à partir de pentaérythritol et d'un mélange d'acides gras et contenant des associations d'additifs choisies sont bien connues. Ces lubrifiants sont fonctionnels sur une large plage de températures et présentent une bonne stabilité thermique et à l'oxydation. Organic compositions, such as mineral oils and lubricating compositions, are susceptible to oxidative deterioration and in particular are subject to such deterioration at elevated temperatures in the presence of air. This deterioration often leads to a build-up of insoluble deposits that can foul engine parts, reduce performance and increase maintenance. This is especially the case for lubricating oils used in jet airplanes where wide temperature ranges and extreme operating conditions can be encountered. Proper lubrication of aircraft gas turbines, for example, requires the ability to operate at bulk oil temperatures as low as -55 C and up to 2300-2600C. Ester-based lubricating oil compositions prepared from pentaerythritol and a mixture of fatty acids and containing selected additive combinations are well known. These lubricants are functional over a wide temperature range and exhibit good thermal and oxidative stability.
Cependant, la nécessité d'une composition de lubrifiants à base d'ester encore plus efficace et à longue durée de vie est un but essentiel pour les fabricants de lubrifiants. La présente invention répond à ce besoin continu. However, the need for an even more effective and long-lasting ester-based lubricant composition is a primary goal for lubricant manufacturers. The present invention addresses this continuing need.
La présente invention a pour objet une composition d'huile pour turbines, présentant un pouvoir The present invention relates to an oil composition for turbines, exhibiting a power
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antioxydant accru et une plus grande résistance à la formation de dépôts, ainsi qu'un procédé pour obtenir ce résultat dans des huiles pour turbines. increased antioxidant and resistance to deposit formation, as well as a method of achieving this in turbine oils.
L'huile lubrifiante pour turbines à gaz, de la présente invention, comprend une proportion dominante d'une huile de base à base d'esters de polyols synthétiques, comprenant des diesters et des esters de polyols, de préférence d'une huile de base à base d'esters de polyols, et une petite proportion d'un additif antioxydant/limitant les dépôts du type arylamine à trois constituants. Plus précisément, les trois constituants sont (1) une diphénylamine substituée (DPA), (2) une phényl-a- naphtylamine (PANA) et (3) un antioxydant oligomère préparé par réaction d'une DPA et d'une PANA. D'autres additifs classiques tels que des additifs extrême pression, réduisant le poids d'écoulement, conférant une stabilité à l'oxydation, antimousse, conférant une stabilité à l'hydrolyse, conférant des performances d'indice de viscosité améliorées, anti-usure et inhibiteurs de corrosion, parmi d'autres, peuvent également être utilisés. En outre, la formulation antioxydante du type arylamine à trois constituants de la présente invention peut également être utilisée conjointement avec d'autres additifs antioxydants connus. The lubricating oil for gas turbines, of the present invention, comprises a major proportion of a base oil based on esters of synthetic polyols, comprising diesters and esters of polyols, preferably of a base oil. based on polyol esters, and a small proportion of a three component antioxidant / deposit limiting additive of the arylamine type. More specifically, the three components are (1) a substituted diphenylamine (DPA), (2) a phenyl-α-naphthylamine (PANA) and (3) an oligomeric antioxidant prepared by reacting a DPA and a PANA. Other conventional additives such as extreme pressure additives, reducing flow weight, providing oxidation stability, antifoaming, providing hydrolysis stability, providing improved viscosity index performance, antiwear and corrosion inhibitors, among others, can also be used. Further, the three component arylamine antioxidant formulation of the present invention can also be used in conjunction with other known antioxidant additives.
L'huile de base à base d'esters de polyols synthétiques constitue la proportion dominante de la composition d'huile lubrifiante totalement formulée à base d'esters synthétiques. En général, le fluide à base d'esters est présent à des concentrations d'environ 90 à 99 % en poids de la composition. Synthetic polyol ester base oil constitutes the dominant proportion of the fully formulated synthetic ester lubricating oil composition. In general, the ester-based fluid is present at concentrations of about 90 to 99% by weight of the composition.
Il faut noter que le terme"comprenant"est utilisé fréquemment tout au long de la description de la présente invention et également dans les revendications annexés. Le terme"comprenant", de la manière utilisée dans la présente description et les revendications annexées, signifie"spécifiant la présence de caractéristiques It should be noted that the term "comprising" is used frequently throughout the description of the present invention and also in the appended claims. The term "comprising", as used in the present description and the appended claims, means "specifying the presence of features.
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indiquées, de nombres entiers, d'étapes ou de constituants mentionnés, mais sans exclure la présence ou l'addition
d'une ou plusieurs autres de leurs étapes, constituants ou groupes. Le terme"comprenant"est différent de l'expression Il consistant en", qui exclut la présence ou l'addition d'une ou plusieurs autres de leurs étapes, constituants ou groupes. indicated, of integers, steps or constituents mentioned, but without excluding the presence or addition
one or more of their steps, constituents or groups. The term "comprising" is different from the term II consisting of ", which excludes the presence or addition of one or more of their steps, constituents or groups.
Une huile pour turbines ayant des performances étonnamment supérieures sur les dépôts comprend une proportion dominante d'une huile de base du type ester synthétique et une petite proportion d'un additif antioxydant du type arylamine à trois constituants. Les esters synthétiques comprennent des diesters et des esters de polyols. Les additifs antioxydants à trois constituants sont formés (1) d'une diphénylamine substituée (DPA), (2) d'une phényl-a-naphtylamine (PANA) qui peut être substituée ou alkylée, et (3) d'un antioxydant oligomère préparé par réaction de DPA avec des PANA. A turbine oil having surprisingly superior performance on deposits comprises a major proportion of a synthetic ester type base oil and a small proportion of a three component arylamine type antioxidant additive. Synthetic esters include diesters and esters of polyols. The three component antioxidant additives are formed from (1) a substituted diphenylamine (DPA), (2) a phenyl-a-naphthylamine (PANA) which can be substituted or alkylated, and (3) an oligomeric antioxidant prepared by reacting DPA with PANA.
Les diesters qui peuvent être utilisés pour l'huile anti-dépôt améliorée pour turbines de la présente invention sont formés par estérification d'alcools aliphatiques linéaires ou ramifiés en C6 à C15 avec un des diacides tels que l'acide adipique, l'acide sébacique et l'acide azélaique. Des exemples de diesters sont le sébacate de di-2-éthylhexyle et l'adipate de dioctyle. The diesters which can be used for the improved anti-deposit oil for turbines of the present invention are formed by esterification of linear or branched C6 to C15 aliphatic alcohols with one of the diacids such as adipic acid, sebacic acid. and azelaic acid. Examples of diesters are di-2-ethylhexyl sebacate and dioctyl adipate.
L'huile de base du type ester de polyol synthétique est formée par estérification d'un polyol aliphatique avec un acide carboxylique. Le polyol aliphatique contient 4 à 15 atomes de carbone et possède 2 à 8 groupes hydroxyle estérifiables. Des exemples de polyols sont le triméthylolpropane, le pentaérythritol, le dipentaérythritol, le néopentylglycol, le tripentaérythritol et leurs mélanges. Synthetic polyol ester base oil is formed by esterifying an aliphatic polyol with a carboxylic acid. The aliphatic polyol contains 4 to 15 carbon atoms and has 2 to 8 esterifiable hydroxyl groups. Examples of polyols are trimethylolpropane, pentaerythritol, dipentaerythritol, neopentylglycol, tripentaerythritol, and mixtures thereof.
Le corps réactionnel acide carboxylique utilisé pour produire l'huile de base du type ester de polyol synthétique est choisi entre un acide monocarboxylique The carboxylic acid reactant used to produce the synthetic polyol ester base oil is selected from a monocarboxylic acid
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aliphatique et un mélange d'un acide monocarboxylique aliphatique et d'un acide dicarboxylique aliphatique. aliphatic and a mixture of an aliphatic monocarboxylic acid and an aliphatic dicarboxylic acid.
L'acide carboxylique contient 4 à 12 atomes de carbone et comprend les acides aliphatiques à chaîne droite et à chaîne ramifiée. Des mélanges d'acides monocarboxyliques peuvent être utilisés. Carboxylic acid contains 4 to 12 carbon atoms and includes straight chain and branched chain aliphatic acids. Mixtures of monocarboxylic acids can be used.
L'huile de base du type ester de polyol préférée est une huile préparée à partir de pentaérythritol technique et d'un mélange d'acides carboxyliques en C4 à C12. Le pentaérythritol technique est un mélange qui comprend environ 85 à 92 % en poids de monopentaérythritol et 8 à 15 % en poids de dipentaérythritol. Un pentaérythritol technique classique du commerce contient environ 88 % en poids de monopentaérythritol répondant à la formule 1 et environ 12 % en poids de dipentaérythritol répondant à la formule 2 Formule 1. The preferred polyol ester base oil is an oil prepared from technical pentaerythritol and a mixture of C4 to C12 carboxylic acids. Technical pentaerythritol is a mixture which comprises about 85 to 92% by weight of monopentaerythritol and 8 to 15% by weight of dipentaerythritol. A conventional commercial technical pentaerythritol contains about 88% by weight monopentaerythritol of formula 1 and about 12% by weight of dipentaerythritol of formula 2 Formula 1.
Formule 2.
Formula 2.
Le pentaérythritol technique peut contenir également une certaine quantité de tri-et tétrapentaérythritol qui sont habituellement formés comme sousproduits au cours de la production du pentaérythritol technique. Technical pentaerythritol may also contain some amount of tri- and tetrapentaerythritol which are usually formed as byproducts during the production of technical pentaerythritol.
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La préparation d'esters à partir d'alcools et d'acides carboxyliques peut être effectuée en utilisant des procédés et techniques classiques connus de, et familières pour, l'homme de l'art, et ne fait pas en elle-même partie de la présente invention. En général, du pentaérythritol technique est chauffé avec le mélange d'acides carboxyliques désiré, facultativement en présence d'un catalyseur. En général, un léger excès d'acide est utilisé pour contraindre la réaction à parvenir à son terme. L'eau est éliminée au cours de la réaction et tout excès d'acide est ensuite éliminé du mélange réactionnel par entraînement. Les esters de pentaérythritol technique peuvent être utilisés sans autre purification ou bien peuvent être en outre purifiés en utilisant des techniques classiques telles que la distillation. The preparation of esters from alcohols and carboxylic acids can be carried out using conventional methods and techniques known to, and familiar to those skilled in the art, and are not in themselves part of the art. the present invention. In general, technical pentaerythritol is heated with the desired mixture of carboxylic acids, optionally in the presence of a catalyst. Usually, a slight excess of acid is used to force the reaction to complete. Water is removed during the reaction and any excess acid is then removed from the reaction mixture by stripping. Technical pentaerythritol esters can be used without further purification or can be further purified using conventional techniques such as distillation.
Aux fins de la présente description et des revendications annexées, il est entendu que l'expression 11 ester de pentaérythritol technique"désigne l'huile de base du type ester de polyol préparée à partir d'un pentaérythritol technique et d'un mélange d'acides carboxyliques en C4 à Ciz. For the purposes of the present description and the appended claims, it is understood that the expression "technical pentaerythritol ester" means the base oil of the polyol ester type prepared from a technical pentaerythritol and a mixture of. C4 to Ciz carboxylic acids.
De la manière indiquée précédemment, une petite proportion de l'additif anti-dépôt et inhibiteur d'oxydation du type arylamine à trois constituants est ajoutée à l'huile de base du type ester de polyol. Cet additif à trois constituants est habituellement utilisé en une quantité choisie de manière à représenter environ 0,5 à 10 % en poids de la composition d'huile lubrifiante totalement formulée. Chacun des trois constituants essentiels de l'additif à trois constituants est décrit en détail ci-dessous. As previously indicated, a small proportion of the three component arylamine anti-deposit and oxidation inhibitor additive is added to the polyol ester base oil. This three component additive is usually used in an amount selected to represent about 0.5 to 10% by weight of the fully formulated lubricating oil composition. Each of the three essential components of the three component additive is described in detail below.
Le constituant diphénylamine (DPA) de la formulation d'additifs est représenté par la formule 3. The diphenylamine (DPA) component of the additive formulation is represented by Formula 3.
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Formule 3
Formula 3
Dans la formule 3, R représente un groupe alkyle ayant environ 4 à environ 12 atomes de carbone. Des alkylamines convenables comprennent la dioctyldiphénylamine, la didécyldiphénylamine, la didodécyldiphénylamine, la dihexyldiphénylamine et des composés similaires. La dioctyldiphénylamine (DODPA) est le composé préféré et la concentration préférée est comprise dans l'intervalle d'environ 0,2 à environ 5, 0 % en poids de la composition d'huile lubrifiante totalement formulée. Ces composés DPA sont disponibles dans le commerce. In formula 3, R represents an alkyl group having from about 4 to about 12 carbon atoms. Suitable alkylamines include dioctyldiphenylamine, didecyldiphenylamine, didodecyldiphenylamine, dihexyldiphenylamine, and the like. Dioctyldiphenylamine (DODPA) is the preferred compound and the preferred concentration is from about 0.2 to about 5.0% by weight of the fully formulated lubricating oil composition. These DPA compounds are commercially available.
Le constituant phényl-a-naphtylamine (PANA) de la formulation d'additifs est représenté par la formule 4 : Formule 4
The phenyl-a-naphthylamine (PANA) component of the additive formulation is represented by formula 4: Formula 4
Dans la formule 4, Ri peut représenter H ou un groupe alkyle contenant environ 4 à 12 atomes de carbone ou un groupe alkaryl contenant 7 à 12 atomes de carbone. Le groupe alkyle peut être un groupe alkyle à chaîne droite ou ramifiée, la structure alkyle tertiaire étant préférée, ou bien peut consister en un groupe alkylaryle. In formula 4, R 1 may represent H or an alkyl group containing about 4 to 12 carbon atoms or an alkaryl group containing 7 to 12 carbon atoms. The alkyl group can be a straight or branched chain alkyl group, the tertiary alkyl structure being preferred, or it can be an alkylaryl group.
Des composés efficaces spécifiques de cette catégorie comprennent la phényl-a-naphtylamine, la N- (para-tertio-octylphényl) alpha-naphtylamine, la N- (4cumylphényl) alpha-naphtylamine et les para-tertio- Specific effective compounds in this class include phenyl-α-naphthylamine, N- (para-tertio-octylphenyl) alpha-naphthylamine, N- (4cumylphenyl) alpha-naphthylamine and para-tertio-
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dodécylphényl-et para-tertio-butylphényl-alpha-naphtylamines correspondantes. Les naphtylamines préférées sont celles dans lesquelles R1 représente un groupe alkyle tertiaire comprenant 6 à 10 atomes de carbone. La concentration préférée de chaque constituant est comprise dans l'intervalle d'environ 0,2 à environ 5,0 % en poids de la composition d'huile lubrifiante totalement formulée. Ces composés PANA sont disponibles dans le commerce. corresponding dodecylphenyl- and para-tertio-butylphenyl-alpha-naphthylamines. Preferred naphthylamines are those in which R 1 represents a tertiary alkyl group comprising 6 to 10 carbon atoms. The preferred concentration of each component is in the range of from about 0.2 to about 5.0% by weight of the fully formulated lubricating oil composition. These PANA compounds are commercially available.
Le troisième constituant de la formulation d'additifs antioxydante du type arylamine à trois constituants est un oligomère formé par réaction d'un constituant DPA et d'un constituant PANA. Plus précisément, l'oligomère est produit en faisant réagir une DPA avec une PANA en présence d'un ou plusieurs peroxydes organiques à une température élevée. Les produits de la réaction sont un homo-oligomère de DPA et des oligomères croisés de DPA et de PANA. L'oligomère de DPA formé couvre une large gamme de degrés d'oligomérisation. Habituellement, dans les conditions décrites ci-dessus, une proportion d'environ 75 % en poids de l'oligomère consiste en dimères, trimères, tétramères et pentamères. La DPA ayant été définie par la formule 3 ci-dessus et la PANA ayant été définie par la formule 4 ci-dessus, la réaction peut être simplifiée et généralisée de la manière illustrée par la réaction 1 cidessous REACTION 1 (x + y) DPA + z PANA ==== > (DPA) x+ (DPA) y (PANA) z
Il est émis l'hypothèse que la liaison entre la DPA et la PANA peut se produire entre deux atomes d'azote, entre un atome d'azote dans une PANA ou DPA et un atome de carbone dans une autre PANA ou DPA, ou entre des atomes de carbone dans deux noyaux aryle différents provenant de groupes naphtyle ou phényle. Il est considéré que la plupart des liaisons entre les molécules de DPA et de PANA sont des liaisons entre un atome d'azote dans une DPA ou PANA et un atome de carbone dans des substituants naphtyle ou aryle d'une autre DPA ou PANA. Pour ceux désirant des The third component of the three component arylamine antioxidant additive formulation is an oligomer formed by reaction of a DPA component and a PANA component. More specifically, the oligomer is produced by reacting a DPA with a PANA in the presence of one or more organic peroxides at an elevated temperature. The reaction products are a homooligomer of DPA and cross oligomers of DPA and PANA. The DPA oligomer formed covers a wide range of degrees of oligomerization. Usually, under the conditions described above, about 75% by weight of the oligomer consists of dimers, trimers, tetramers and pentamers. The DPA having been defined by formula 3 above and PANA having been defined by formula 4 above, the reaction can be simplified and generalized as illustrated by reaction 1 below REACTION 1 (x + y) DPA + z PANA ====> (DPA) x + (DPA) y (PANA) z
It is hypothesized that the bond between DPA and PANA can occur between two nitrogen atoms, between a nitrogen atom in one PANA or DPA and a carbon atom in another PANA or DPA, or between carbon atoms in two different aryl rings from naphthyl or phenyl groups. It is believed that most of the bonds between DPA and PANA molecules are bonds between a nitrogen atom in a DPA or PANA and a carbon atom in naphthyl or aryl substituents of another DPA or PANA. For those who want
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informations plus détaillées, les liaisons possibles sont décrites en détail dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique nO 3 509 214. Cependant, la réaction 1 ci-dessus n'est pas destinée à impliquer seulement que les oligomères croisés sont des copolymères séquencés. Il est considéré que les oligomères sont très aléatoires en ce qui concerne l'ordre d'incorporation de DPA et de PANA. Les indices y et z sont destinés seulement à indiquer le nombre de molécules de DPA ou de PANA dans l'oligomère croisé. More detailed information, the possible linkages are described in detail in US Pat. No. 3,509,214. However, Reaction 1 above is not intended to imply only that the crossed oligomers are block copolymers. . The oligomers are considered to be very random with regard to the order of incorporation of DPA and PANA. The indices y and z are intended only to indicate the number of DPA or PANA molecules in the cross oligomer.
Afin de parvenir à une forte conversion de la DPA et de la PANA en les oligomères désirés, il est souhaitable que le rapport molaire DPA : PANA soit compris dans l'intervalle d'environ 1 : 1 à 10 : 1, habituellement d'environ 1,2 : 1 à environ 5 : 1, plus classiquement d'environ 1,5 : 1 à environ 4 : 1, avantageusement d'environ 1,75 : 1 à environ 2,5 : 1 ou 3 : 1 ; et soit de préférence égal à environ 2 : 1. In order to achieve a high conversion of DPA and PANA to the desired oligomers, it is desirable that the DPA: PANA molar ratio be in the range of about 1: 1 to 10: 1, usually about 1.2: 1 to about 5: 1, more typically about 1.5: 1 to about 4: 1, more preferably about 1.75: 1 to about 2.5: 1 or 3: 1; and is preferably equal to about 2: 1.
La réaction d'oligomérisation peut être conduite en masse ou en solution en chauffant un mélange de DPA, de PANA et de peroxyde organique à des températures comprises avantageusement dans l'intervalle d'environ 700C à 2000C pendant un temps d'environ 1 h à 10 h. Les différents constituants peuvent être ajoutés dans n'importe quel ordre, par incréments, ou bien peuvent être introduits de manière dosée dans d'autre constituants. La réaction peut être conduite sous vide pour éliminer les substances volatiles provenant de la décomposition des peroxydes organiques, si cela est désiré. La DPA et la PANA peuvent être dissoutes dans des solvants organiques convenables tels que des hydrocarbures aliphatiques ou des lubrifiants consistant en esters synthétiques, qui ont des atomes d'hydrogène extractibles. La réaction peut également être conduite en présence de lubrifiants consistant en esters synthétiques produits par condensation d'alcools monohydroxyliques et/ou d'alcools polyhydroxyliques avec des acides monocarboxyliques ou polycarboxyliques, de la manière décrite ci-dessus. D'autres solvants utiles pour la The oligomerization reaction can be carried out in bulk or in solution by heating a mixture of DPA, PANA and organic peroxide at temperatures advantageously in the range of about 700C to 2000C for a time of about 1 hour at 10 a.m. The various constituents can be added in any order, in increments, or else can be introduced in a metered manner into other constituents. The reaction can be carried out in vacuo to remove volatiles from the decomposition of organic peroxides, if desired. DPA and PANA can be dissolved in suitable organic solvents such as aliphatic hydrocarbons or lubricants consisting of synthetic esters, which have extractable hydrogen atoms. The reaction can also be carried out in the presence of lubricants consisting of synthetic esters produced by condensation of monohydric alcohols and / or polyhydric alcohols with monocarboxylic or polycarboxylic acids, as described above. Other solvents useful for
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réaction de la DPA, de la PANA et de peroxydes organiques sont les solvants consistant en alcanes ayant 6 à 16 atomes de carbone dans une structure linéaire, ramifiée ou cyclique. Ces solvants sont aisément éliminés par volatilisation. Reaction of DPA, PANA and organic peroxides are the solvents consisting of alkanes having 6 to 16 carbon atoms in a linear, branched or cyclic structure. These solvents are easily removed by volatilization.
Après la réaction de la DPA, de la PANA et des peroxydes organiques, il est souhaitable d'élever la température du mélange réactionnel pour décomposer totalement les peroxydes organiques. Dans des conditions optimisées indiquées ci-dessus, la plupart des réactions désirées qui forment des homo-oligomères et des oligomères croisés se sont produites avant l'étape de décomposition du peroxyde résiduel. L'étape de décomposition du peroxyde est mise en oeuvre à des températures comprises dans l'intervalle d'environ 1400C à environ 2000C pendant une période de temps comprise dans l'intervalle d'environ 5 min à environ 2 h et de préférence à des pressions inférieures à la pression atmosphérique. After the reaction of DPA, PANA and organic peroxides, it is desirable to raise the temperature of the reaction mixture to completely decompose the organic peroxides. Under the optimized conditions indicated above, most of the desired reactions which form homo-oligomers and cross-oligomers have occurred before the step of decomposing the residual peroxide. The peroxide decomposition step is carried out at temperatures in the range of from about 1400C to about 2000C for a period of time in the range of from about 5 min to about 2 h and preferably at low temperatures. pressures below atmospheric pressure.
Une réaction suivant les conditions décrites ci-dessus a pour résultat la présence de plus de 70 % en moles de la DPA et de la PANA sous des formes oligomères consistant en dimères ou oligomères supérieurs. N'importe quelle proportion résiduelle de la DPA et de la PANA est principalement sous forme monomère et est présente avec la DPA et la PANA qui font également partie de l'additif à trois constituants. Reaction under the conditions described above results in the presence of greater than 70 mole% of DPA and PANA in oligomeric forms consisting of dimers or higher oligomers. Any residual proportion of DPA and PANA is predominantly in monomeric form and is present with DPA and PANA which are also part of the three component additive.
N'importe quel peroxyde organique qui a une demi-vie d'environ 1 h à des températures comprises dans l'intervalle d'environ 700C à environ 2000C peut être utilisé comme source de radicaux libres. Ce groupe comprend un peroxyde d'acyle, des peresters, des peroxycétals et des peroxydes d'alkyle, qui sont tous disponibles dans le commerce. La quantité de peroxyde utilisée est comprise habituellement dans l'intervalle d'environ 0,5 à 3,0 moles/mole de diarylamines. Any organic peroxide which has a half-life of about 1 hour at temperatures in the range of about 700C to about 2000C can be used as a source of free radicals. This group includes acyl peroxide, peresters, peroxyketals and alkyl peroxides, all of which are commercially available. The amount of peroxide used is usually in the range of about 0.5 to 3.0 moles / mole of diarylamines.
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Une description détaillée et une caractérisation complète de ces oligomères peuvent être trouvées dans le brevet EPO nO EP 734 432 B. A detailed description and full characterization of these oligomers can be found in EPO Patent No. EP 734,432 B.
La concentration préférée de ce constituant oligomère est comprise dans l'intervalle d'environ 0,2 à environ 5, 0% en poids de la composition d'huile lubrifiante totalement formulée. The preferred concentration of this oligomeric component is in the range of from about 0.2 to about 5.0% by weight of the fully formulated lubricating oil composition.
Préparation de l'oligomère
De la DODPA (783 g, 2 moles), de l'Irganox Lot (331,5 g, 1 mole) et de l'ester de pentaérythritol technique (1114,5 g) ont été introduits dans un ballon de 5 l à trois cols équipé d'un thermomètre, d'une ampoule à robinet et d'une colonne de distillation. L'Irganox LO- 6@ est une PANA octylée répondant à la formule moléculaire C24H29N dans laquelle le groupe octyle consiste en 1, 1,3, 3tétraméthylbutane hautement ramifié. L'Irganox Lot est disponible auprès de CIBA-GEIGY. Le mélange réactionnel a été chauffé à 1400C sous atmosphère d'azote. Du peroxyde de ditertiobutyle (526,3 g, 3,6 moles) a été ajouté par portions en un temps de 45 min. La réaction a été continuée pendant 3 h, temps pendant lequel l'alcool tertiobutylique a été recueilli à travers la colonne de distillation à une température de tête de 80 à 85 C. La couleur est passée du bleuâtre fluorescent au brun. La température réactionnelle a été ensuite élevée à 1700C en un temps de 1 h et a été maintenue à 1700C pendant 40 min. Une quantité supplémentaire d'alcool tertiobutylique a été recueillie. Puis une mise sous vide a été effectuée lentement pour accélérer la distillation jusqu'à ce qu'une pression de 200 kPa ait été atteinte. Le mélange réactionnel a été maintenu dans ces conditions pendant 20 min pour éliminer la totalité de l'alcool résiduel. Le vide a été libéré sous atmosphère d'azote et le mélange a été refroidi. Le produit de réaction a été ensuite recueilli sous forme d'une formulation à 50 % en poids d'ingrédient actif dans le lubrifiant. Preparation of the oligomer
DODPA (783 g, 2 moles), Irganox Lot (331.5 g, 1 mole) and technical pentaerythritol ester (1114.5 g) were introduced into a 5 L flask with three necks equipped with a thermometer, a stopcock and a distillation column. Irganox LO-6® is an octylated PANA having the molecular formula C24H29N in which the octyl group consists of highly branched 1, 1,3, 3tetramethylbutane. The Irganox Lot is available from CIBA-GEIGY. The reaction mixture was heated to 1400C under a nitrogen atmosphere. Ditertiobutyl peroxide (526.3 g, 3.6 moles) was added in portions over 45 min. The reaction was continued for 3 h, during which time the tert-butyl alcohol was collected through the distillation column at a head temperature of 80-85 ° C. The color changed from fluorescent bluish to brown. The reaction temperature was then raised to 1700C over 1 hour and was maintained at 1700C for 40 min. An additional amount of tert-butyl alcohol was collected. Then a vacuum was carried out slowly to speed up the distillation until a pressure of 200 kPa was reached. The reaction mixture was kept under these conditions for 20 min to remove all of the residual alcohol. The vacuum was released under a nitrogen atmosphere and the mixture was cooled. The reaction product was then collected as a 50% by weight formulation of active ingredient in lubricant.
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Exemples 1 à 4
Pour les exemples 1 à 4, la formulation d'huile de base pour turbines utilisée dans tous les cas était un ester de pentaérythritol de qualité technique contenant en outre un additif anti-usure consistant en phosphate de tricrésyle, des inhibiteurs de corrosion consistant en tolutriazole et acide sébacique, et des additifs de charge consistant en acide thiodipropionique et un phosphate d'amine. Le constituant DPA utilisé dans les exemples 1, 2 et 4 consistait en dioctyldiphénylamine (DODPA). Le constituant PANA utilisé dans les exemples 1, 2 et 3 consistait en l'Irganox Loi qui est une PANA octylée répondant à la formule moléculaire C24H29N dans laquelle le groupe octyle est un groupe hautement ramifié (par exemple 1,1, 3,3-tétraméthylbutyle). L'Irganox Lot est disponible auprès de CIBA-GEIGY. Le constituant oligomère, utilisé dans les exemples 1, 3 et 4, a été préparé de la manière décrite ci-dessus. Examples 1 to 4
For Examples 1-4, the turbine base oil formulation used in all cases was a technical grade pentaerythritol ester further containing an antiwear additive consisting of tricresyl phosphate, corrosion inhibitors consisting of tolutriazole. and sebacic acid, and bulking additives consisting of thiodipropionic acid and an amine phosphate. The DPA component used in Examples 1, 2 and 4 was dioctyldiphenylamine (DODPA). The PANA component used in Examples 1, 2 and 3 consisted of Irganox Law which is an octylated PANA having the molecular formula C24H29N in which the octyl group is a highly branched group (e.g. 1,1,3,3- tetramethylbutyl). The Irganox Lot is available from CIBA-GEIGY. The oligomeric component, used in Examples 1, 3 and 4, was prepared as described above.
Pour l'exemple 1, les trois constituants ont été tous ajoutés à l'huile de base de manière à parvenir à une quantité totale de 3,0 % en poids de l'huile de la composition d'huile lubrifiante totalement formulée. Pour l'exemple 2, seuls les constituants DPA et PANA ont été ajoutés à l'huile de base de manière à parvenir à une quantité totale de 3,0 % en poids de la composition d'huile lubrifiante totalement formulée. Pour l'exemple 3, seuls les constituants oligomère et PANA ont été ajoutés à l'huile de base de manière à parvenir à une quantité totale de 3, 0 % en poids de la composition d'huile lubrifiante totalement formulée. Pour l'exemple 4, seuls les constituants oligomère et DPA ont été ajoutés à l'huile de base de manière à parvenir à une quantité totale de 3,0 % en poids de la composition d'huile lubrifiante totalement formulée. Ainsi, pour les exemples 1 à 4, la quantité totale d'additifs consistant en arylamines est restée For Example 1, all three components were added to the base oil so as to achieve a total amount of 3.0% by weight of the oil of the fully formulated lubricating oil composition. For Example 2, only the components DPA and PANA were added to the base oil so as to achieve a total amount of 3.0% by weight of the fully formulated lubricating oil composition. For Example 3, only the oligomer and PANA components were added to the base oil so as to achieve a total amount of 3.0% by weight of the fully formulated lubricating oil composition. For Example 4, only the oligomer and DPA components were added to the base oil so as to achieve a total amount of 3.0% by weight of the fully formulated lubricating oil composition. Thus, for Examples 1 to 4, the total amount of additives consisting of arylamines remained
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constante à 3,0 % en poids de la composition d'huile lubrifiante totalement formulée. constant at 3.0% by weight of the fully formulated lubricating oil composition.
Les formulations des exemples 1 à 4 ont été soumises à l'essai à haute température ALCOR. L'essai à haute température ALCOR est un essai classique de dépôt pour des huiles synthétiques pour moteurs et fait partie de la norme General Electric D50TF1. L'essai peut être mis en oeuvre à des températures comprises dans l'intervalle de
274 à 316 C. Les essais sur les exemples 1 à 4 ont été effectués à 288 C. Dans l'essai, l'huile passe d'un réservoir à travers un filtre et une pompe jusqu'à une unité de cokéfaction. L'huile pénètre dans la section de cokéfaction à 1490C et est exposée à un tube chauffé par résistance dans lequel l'huile est soumise à un gradient de température de 288 C dans la section inférieure du tube jusqu'à approximativement 371 C. Après une période d'attente de 48 h, l'appareil est démonté, le dépôt dans le tube est pesé et évalué et la viscosité de l'huile usagée (testée) et l'indice d'acide total (IAT) sont mesurés. Les résultats obtenus pour les exemples 1 à 4 sont résumés sur le tableau 1 ci-dessous. The formulations of Examples 1-4 were subjected to the ALCOR high temperature test. The ALCOR high temperature test is a classic deposition test for synthetic engine oils and is part of the General Electric D50TF1 standard. The test can be carried out at temperatures in the range of
274 to 316 C. The tests on Examples 1 to 4 were carried out at 288 C. In the test, the oil passes from a reservoir through a filter and a pump to a coking unit. The oil enters the coking section at 1490C and is exposed to a resistance heated tube in which the oil is subjected to a temperature gradient of 288 C in the lower section of the tube to approximately 371 C. After 48 h waiting period, the apparatus is disassembled, the deposit in the tube is weighed and evaluated and the viscosity of the used oil (tested) and the total acid number (TAI) are measured. The results obtained for Examples 1 to 4 are summarized in Table 1 below.
Tableau 1
Table 1
<tb>
<tb> Numéro <SEP> de <SEP> l'exemple <SEP> 1 <SEP> (a) <SEP> l <SEP> (b) <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4
<tb> Constituant <SEP> oligomère <SEP> (% <SEP> en <SEP> poids) <SEP> 1,4 <SEP> 1, <SEP> 4--1, <SEP> 4 <SEP> 1,4
<tb> Constituant <SEP> DPA <SEP> (% <SEP> en <SEP> poids) <SEP> 1,1 <SEP> 1, <SEP> 1 <SEP> 1, <SEP> 7--1, <SEP> 6
<tb> Constituant <SEP> PANA <SEP> (% <SEP> en <SEP> poids) <SEP> 0,5 <SEP> 0,5 <SEP> 1,3 <SEP> 1, <SEP> 6
<tb> Total <SEP> des <SEP> 3 <SEP> constituants <SEP> (% <SEP> en <SEP> poids) <SEP> 3,0 <SEP> 3,0 <SEP> 3, <SEP> 0 <SEP> 3,0 <SEP> 3,0
<tb> Poids <SEP> du <SEP> dépôt <SEP> dans <SEP> l'essai <SEP> ALCOR <SEP> (g) <SEP> 7 <SEP> 6 <SEP> 10 <SEP> 9 <SEP> 5
<tb> Evaluation <SEP> du <SEP> dépôt <SEP> dans <SEP> l'essai <SEP> ALCOR <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 7 <SEP> 5, <SEP> 5 <SEP> 1, <SEP> 8
<tb> Delta <SEP> viscosité <SEP> dans <SEP> l'essai <SEP> ALCOR <SEP> 15, <SEP> 7 <SEP> 13,4 <SEP> 26,6 <SEP> 22,1 <SEP> 22,1
<tb> Delta <SEP> IAT <SEP> dans <SEP> l'essai <SEP> ALCOR0-0, <SEP> 2 <SEP> 0-0, <SEP> 12 <SEP> 0, <SEP> 35
<tb> <tb>
<tb> Number <SEP> of <SEP> example <SEP> 1 <SEP> (a) <SEP> l <SEP> (b) <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4
<tb> Constituent <SEP> oligomer <SEP> (% <SEP> in <SEP> weight) <SEP> 1,4 <SEP> 1, <SEP> 4--1, <SEP> 4 <SEP> 1, 4
<tb> Constituent <SEP> DPA <SEP> (% <SEP> in <SEP> weight) <SEP> 1,1 <SEP> 1, <SEP> 1 <SEP> 1, <SEP> 7--1, <SEP> 6
<tb> Component <SEP> PANA <SEP> (% <SEP> in <SEP> weight) <SEP> 0.5 <SEP> 0.5 <SEP> 1.3 <SEP> 1, <SEP> 6
<tb> Total <SEP> of <SEP> 3 <SEP> constituents <SEP> (% <SEP> in <SEP> weight) <SEP> 3.0 <SEP> 3.0 <SEP> 3, <SEP> 0 <SEP> 3.0 <SEP> 3.0
<tb> Weight <SEP> of <SEP> deposit <SEP> in <SEP> test <SEP> ALCOR <SEP> (g) <SEP> 7 <SEP> 6 <SEP> 10 <SEP> 9 <SEP > 5
<tb> Evaluation <SEP> of <SEP> deposit <SEP> in <SEP> test <SEP> ALCOR <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 7 <SEP> 5, <SEP> 5 <SEP> 1, <SEP> 8
<tb> Delta <SEP> viscosity <SEP> in <SEP> test <SEP> ALCOR <SEP> 15, <SEP> 7 <SEP> 13.4 <SEP> 26.6 <SEP> 22.1 <MS> 22.1
<tb> Delta <SEP> IAT <SEP> in <SEP> test <SEP> ALCOR0-0, <SEP> 2 <SEP> 0-0, <SEP> 12 <SEP> 0, <SEP> 35
<tb>
Les exemples l (a) et l (b), qui sont des mélanges de l'ensemble des trois constituants antioxydants, présentent les meilleures performances d'essai totales. Les exemples 2 et 3 n'ont pas présenté les mêmes performances de faible quantité de dépôt ou de limitation de Examples 1 (a) and 1 (b), which are mixtures of all three antioxidant constituents, show the best overall test performance. Examples 2 and 3 did not show the same performances of low amount of deposit or limitation of
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l'augmentation de viscosité. L'exemple 4 a donné un poids légèrement inférieur de dépôt dans le tube mais une évaluation proportionnellement plus médiocre et n'a pas présenté le même degré de régulation de viscosité de IAT que la formulation utilisant l'ensemble des trois constituants antioxydants. Il est manifeste d'après ces résultats qu'une association synergique d'un constituant oligomère, d'un constituant DPA et d'un constituant PANA confère une meilleure stabilité thermique et à l'oxydation que des associations de deux constituants oligomère/DPA, oligomère/PANA ou DPA/PANA. the increase in viscosity. Example 4 gave a slightly lower weight of deposit in the tube but a proportionately poorer rating and did not exhibit the same degree of IAT viscosity control as the formulation using all three antioxidant components. It is evident from these results that a synergistic combination of an oligomeric component, a DPA component and a PANA component confers better thermal and oxidation stability than combinations of two oligomeric components / DPA, oligomer / PANA or DPA / PANA.
Des variantes et modifications raisonnables peuvent être apportées dans le cadre de la description précédente et des revendications annexées à la présente invention, dont la nature est l'obtention de performances supérieures avec un additif antioxydant du type arylamine à trois constituants pour une huile pour turbines, par rapport à toutes les permutations possibles d'additifs antioxydants du type arylamine à deux constituants pour huile pour turbines. Reasonable variations and modifications may be made within the scope of the preceding description and of the claims appended to the present invention, the nature of which is to obtain superior performance with an antioxidant additive of the three-component arylamine type for a turbine oil, with respect to all possible permutations of two-component arylamine antioxidant additives for turbine oil.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005097728A1 (en) * | 2004-04-01 | 2005-10-20 | Ciba Specialty Chemicals Holding Inc. | Alkylated pana and dpa compositions |
WO2007131891A1 (en) * | 2006-05-15 | 2007-11-22 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Lubricating oil composition |
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Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8202829B2 (en) * | 2004-11-04 | 2012-06-19 | Afton Chemical Corporation | Lubricating composition |
CN101331216B (en) * | 2005-12-16 | 2013-08-07 | Hatco公司 | Additive package for high temperature synthetic lubricants |
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 |
CN102625827B (en) | 2009-09-07 | 2014-12-24 | 国际壳牌研究有限公司 | Lubricating compositions |
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 |
DE102016105758B4 (en) | 2015-04-10 | 2024-10-24 | Minebea Mitsumi Inc. | Use of a lubricant composition in fluid dynamic bearing systems |
CN111321028A (en) * | 2018-12-13 | 2020-06-23 | 中国石油天然气股份有限公司 | Ashless antioxidant lubricating oil additive, compound lubricating oil additive and lubricating oil composition containing additives |
US20200199480A1 (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 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4157970A (en) * | 1977-12-27 | 1979-06-12 | Texaco Inc. | Synthetic aircraft turbine oil |
US4157971A (en) * | 1977-12-27 | 1979-06-12 | Texaco Inc. | Synthetic aircraft turbine oil |
WO1995016765A2 (en) * | 1993-12-15 | 1995-06-22 | The B.F. Goodrich Company | Synthetic ester lubricant stabilizer composition |
WO1995017488A2 (en) * | 1993-12-15 | 1995-06-29 | Exxon Research & Engineering Company | Lubricant composition containing a polymeric antioxidant |
US5489711A (en) * | 1994-12-20 | 1996-02-06 | The B. F. Goodrich Company | Synthetic lubricant antioxidant from monosubstituted diphenylamines |
Family Cites Families (5)
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 |
JPH04202398A (en) * | 1990-11-30 | 1992-07-23 | Tonen Corp | Lubricating oil composition |
JPH07228882A (en) * | 1994-02-17 | 1995-08-29 | Cosmo Sogo Kenkyusho:Kk | Gas turbine oil composition |
JPH09217078A (en) * | 1996-02-08 | 1997-08-19 | Tonen Corp | Heat resistant lubricating oil composition |
-
2002
- 2002-09-17 CA CA002403540A patent/CA2403540A1/en not_active Abandoned
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- 2002-11-15 FR FR0214317A patent/FR2832417A1/en active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4157970A (en) * | 1977-12-27 | 1979-06-12 | Texaco Inc. | Synthetic aircraft turbine oil |
US4157971A (en) * | 1977-12-27 | 1979-06-12 | Texaco Inc. | Synthetic aircraft turbine oil |
WO1995016765A2 (en) * | 1993-12-15 | 1995-06-22 | The B.F. Goodrich Company | Synthetic ester lubricant stabilizer composition |
WO1995017488A2 (en) * | 1993-12-15 | 1995-06-29 | Exxon Research & Engineering Company | Lubricant composition containing a polymeric antioxidant |
US5489711A (en) * | 1994-12-20 | 1996-02-06 | The B. F. Goodrich Company | Synthetic lubricant antioxidant from monosubstituted diphenylamines |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005097728A1 (en) * | 2004-04-01 | 2005-10-20 | Ciba Specialty Chemicals Holding Inc. | Alkylated pana and dpa compositions |
US8030259B2 (en) | 2004-04-01 | 2011-10-04 | Ciba Speciality Chemicals Corp. | Alkylated PANA and DPA compositions |
WO2007131891A1 (en) * | 2006-05-15 | 2007-11-22 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Lubricating oil composition |
FR3114816A1 (en) | 2020-10-06 | 2022-04-08 | Nyco | Continuous process for the polymerization or oligomerization of diphenylamines |
WO2022074081A1 (en) | 2020-10-06 | 2022-04-14 | Nyco | Continuous process for the polymerization or oligomerization of diphenylamines |
DE202021004432U1 (en) | 2020-10-06 | 2024-07-16 | Nyco | Oligomer and/or polymer comprising at least one diphenylamine repeat unit |
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Publication number | Publication date |
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CA2403540A1 (en) | 2003-05-20 |
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