CZ294327B6

CZ294327B6 - Aditivované víceúčelové motorové olejové kompozice a mazací olejové kompozice

Info

Publication number: CZ294327B6
Application number: CZ19953410A
Authority: CZ
Inventors: János Auer; Jenó Baladincz; László Dr. Bartha; Éva Bobest; Gyula Dr. Deák; Ferenc Dr. Denes; Jenó Dr. Hancsók; János Kis; Margit Lenti
Original assignee: Mol Magyar Olaj-és Gázipari Részvénytársaság; Veszprémi Egyetem
Priority date: 1995-09-25
Filing date: 1995-12-20
Publication date: 2004-11-10
Also published as: SK162995A3; RS49806B; ES2289741T3; SK284909B6; HU9502797D0; UA43339C2; PL312098A1; YU80395A; HRP950611A2; ATE365202T1; EP0789069A3; HRP950611B1; RU2161179C2; EE9500079A; CZ341095A3; HU213255B; RO119233B1; EP0789069B1; DE59511080D1; PL179150B1

Abstract

Aditivovaná víceúčelová motorová olejová kompozice a motorová mazací kompozice obsahují vedle základního oleje, 1,5 až 55 % hmotn. přísadové směsi, tvořeny komponentami "A", "B" a případně "C", složenými vždy z jednoho nebo více aditiv, a mohou dále obsahovat zřeďovadlo. Komponenta "A" přísadové směsi se skládá /i/ z polyfunkční, bezpopelové aditivní kompozice s detergenčně dispergačními účinky, tvořené polymerními složkami připravenými reakcí derivátu polyolefinu, s výhodou derivátu polyizobutylenu, modifikovaného interakcí s jednou nebo více dikarboxylovými kyselinami a/nebo anhydridy dikarboxylových kyselin a s jedním nebo více vinylovými komonomery se sloučeninami obsahujícími amino-, imino- nebo hydroxyskupinu, kde polyolefinový řetězec nese průměrně 1,6 až 20 kyselých skupin a obsah jeho molekul s více než jednou kyselou skupinou je vyšší než 25 % hmotn., přičemž zmíněným derivátem může být imid, amid nebo esteramid a /ii/ z obvyklého alkenyderivátu kyseliny jantarové, jako je imid, ester nebo esteramid. Komponenta "B" přísadové směsi se skládá z jednoho nebo více obvyklých aditiv, jako jsou detergenty-disperzanty, antioxidanty, modifikátory tření, protioděrová aditiva, inhibitory koroze, aditiva snižující pěnění a aditiva snižující bod tuhnutí, a komponenta "C" přísadové směsi se skládá z jednoho nebo více obvyklých modifikátorů viskozity zlepšovačů viskozitního indexu.ŕ

Description

Oblast techniky

Tento vynález se týká bezhalogenových motorových olejových kompozic a mazacích olejových kompozic s vysokou stabilitou a případně s nízkým obsahem fosforu, sestávajících ze základního oleje a z přísadové směsi. Vynález se dále týká použité přísadové směsi.

Dosavadní stav techniky

V motorových olejích vhodných pro zážehové a vznětové motory jsou používány tyto skupiny aditiv:

- polymery působící jako modifikátory viskozity, zlepšovače viskozitního indexu a snižovače bodu tuhnutí,

- bezpopelné disperzanty

- detergenty obsahující kovy,

- antioxidanty, inhibitory koroze, inhibitory rezivění a podobné látky,

- protinádorová aditiva.

Aditiva běžných motorových olejů mohou být na základě jejich funkce rozdělena do pěti skupin. Do prvé skupiny patří vysokomolekulámí (M_n = 5000 až 2 000 000) aditiva, většinou polymery a kopolymery, které převážně působí jako modifikátory viskozity, zlepšovače viskozitního indexu a snižovače bodu tuhnutí.

Zabudováním polárních bazických skupin do struktury kopolymerů mohou být získána aditiva působící jako detergenty-disperzanty (dále DD), jejichž použití umožňuje jisté snížení koncentrace DD-aditiv s nízkou molekulovou hmotností (M_n < 2000) v motorových olejových kompozicích. Nejznámějšími takovými aditivy jsou polymethylmethakryláty (PMA) a jejich deriváty, kopolymery ethylen-propylen (OCP), kopolymery styren-butadien (SBCP) a polyizopren (PIP).

Jinou skupinou aditiv, jejíž použití se značně rozšiřuje, jsou tzv. bezpopelová DD-aditiva. Důvodem růstu podílu těchto aditiv v celkovém množství používaných aditiv je to, že požadavky, kladené na nové konstrukce motorů - jako je snížení tvorby černých usazenin, imisí kovů, které poškozují životní prostředí a vlivů způsobujících poškozování těsnicích materiálů - je možné splnit pouze dalším vývojem bezpopelových DD-aditiv a jejich použitím ve zvýšených koncentracích. Jako bezpopelová DD-aditiva s nízkou molekulovou hmotností (M_n < 2000) se většinou používají imid-, amid- a esterderiváty polyjantarových kyselin, Mannichovy báze s polyizobutylenovou základní strukturou, polyolefinaminy a podobné látky.

Třetí, čtvrtou a pátou skupinou aditiv jsou aditiva s dalšími funkcemi. K těmto aditivům náleží celá řada sloučenin, jejichž použití má velmi důležité účinky.

Ktéto skupině náležejí například detergenty, obsahující kovy, antioxidanty, inhibitory koroze, modifikátory tření, protioděrová aditiva, jakož i přísady snižující pěnění. Je známa celá řada obměn těchto látek a tyto látky jsou na základě laboratorních pokusů a testů na brzdě obecně voleny a používány s ohledem na jejich vzájemnou interakci, která může působit synergický nebo antagonisticky.

Během vývoje, který probíhal v posledních 15 letech, se složení motorových olejů měnilo na jedné straně vlivem použití nových aditiv se zvýšeným účinkem, která lépe vyhovovala novým požadavkům, na druhé straně modifikací struktury dříve s úspěchem používaných aditiv, tj.

-1 CZ 294327 B6 přípravou aditiv, která mají vedle hlavních účinků ještě účinky vedlejší, a jejichž použití umožňuje další zvýšení účinku nebo snížení koncentrace, nutné k dosažení určitého účinku. Tak byly například chemickou modifikací struktury aditiv, která se nacházejí v kompozicích, sníženy takové nežádoucí účinky, jako například poškození těsnicího materiálu nebo koroze materiálu ložisek. DD-účinek byl například zvýšen modifikací bezpopelových aditiv na bázi sukcinimidu (EP 0 537 386) nebo optimalizací struktury polyethylen-polyamidů (EP 0 451 380), používaných jako výchozí látky pro syntézu.

Navázáním polárních skupin do molekul kopolymerů ethylen-propylen, běžně používaných jako modifikátory viskozity nebo zlepšovače viskozitního indexu, byl úspěšně získán vedlejší DDůčinek (EP 0 400 866). Směsi polymethakrylátů s kopolymery ethylen-propylen jsou vhodné pro zvýšení stability různých modifikátorů viskozity a zlepšovačů viskozitního indexu.

Pomocí silných anorganických kyselin bylo úspěšně sníženo škodlivé působení obvyklých nízkomolekulámích aditiv na bázi alkenylderivátů sukcinimidu (US 5 114 402).

Použití nových derivátů na bázi zinečnatých solí polyizobutenylderivátů kyseliny jantarové podle EP 0 051 998 umožnilo zvýšení odolnosti olejových kompozic proti oxidaci. Vedle vysokého DD-účinku a zvýšené stability při skladování mohlo být postupem podle EP 0 051 998 za použití esterů kyseliny polyalkenyljantarové, ethylenglykolu a mastných kyselin dosaženo vynikajícího snížení tření.

Přísady, které se vedle zvýšeného DD-účinku a zvýšené kompatibility ve vztahu k těsnicím materiálům vyznačují zvýšenými vedlejšími účinky jako modifikátory viskozity a zlepšovače viskozitního indexu, mohou být syntetizovány prodloužením vedlejšího polymerního řetězce polyizobutylenderivátů až na molekulovou hmotnost 5000 a syntézu tzv. polysukcinimidových aditiv (US 4 234 435, WO 91/04959, WO 90/03359 a EP 0 271 937).

Výroba takových aditiv s průměrnými molekulovými hmotnostmi až do několika desítek tisíc byla umožněna syntézou takových acylačních činidel, která ve svých molekulách obsahují na každém polyolefinovém řetězci vázaný více než jeden anhydrid kyseliny jantarové (Bemsteisáureanhydrid BA).

Reakcemi takových meziproduktů, polyalkylen-polyaminů a/nebo polyalkoholů, případně alkanolaminů mohou být - dokonce i u polyolefinů s vyšší průměrnou molekulovou hmotností než obvykle (M_n = 1500 až 5000) - připravena aditiva s objemnými polárními skupinami (imidy, amidy nebo estery) a s vysokým DD-účinkem. Struktury známých aditiv a známé postupy jejich přípravy jsou sice rozličné, ve všech případech je však možno prokázat v kompozicích obsahujících taková aditiva zvýšení DD-účinku a vedlejší účinek spočívající v modifikaci viskozity a zlepšení viskozitního indexu, který umožňuje snížení obvyklých polymerů potřebných k dosažení určité viskozity o 10 až 30 % a tím snížení nákladů na aditivaci.

Přes dosažené úspěchy ve vývoji vysokomolekulámích sukcinimidů (M_n> 2000), popsané v předchozích odstavcích, je nadále nutno používat při výrobě víceúčelových motorových olejů obvyklé polymery jako modifikátory viskozity a zlepšovače viskozitního indexu. Je však možno sledovat i jiné snahy ke snížení jejich používání.

Množství polymerů, používaných jako modifikátory viskozity a zlepšovače viskozitního indexu může být sníženo například použitím základních olejů, připravovaných pomocí hydrokrakovacího procesu nebo syntetických základních olejů (poly-a-olefinů, diesterů a podobných látek) s vyššími viskozitními indexy. Obvyklé polymery, používané jako modifikátory viskozity a zlepšovače viskozitního indexu mají příznivý vliv na kvalitu mazacích olejů, avšak produkty, které vznikají při používání příslušných kompozic a nestálé meziprodukty, vznikající působením vytvářených chemických nečistot, podporují v přítomnosti extrémních podmínek (vysoká teplota a mechanické namáhání) vytváření nerozpustných úsad pryskyřičného charakteru a tím zanášení

-2 CZ 294327 B6 motoru. V důsledku poklesu molekulové hmotnosti způsobeného tímto rozkladem, je možno jen stěží zajistit požadovanou viskozitu a viskozitní index. Kvalita motorových olejů může být proto dále zvyšována použitím polymerů se zvýšenou stabilitou.

Podstata vynálezu

Během našeho výzkumu jsme došlo k neočekávanému poznatku, že použitím určitých množství vhodným způsobem zvolených základních olejů, různých obvyklých aditiv a nové polyfunkční bezpopelové kompozice DD-aditiv, mohou být vyrobeny motorové a mazací olejové kompozice s vysokou stálostí ve smyku, ve kterých jsou obvyklé polymemí modifikátory viskozity a zlepšovače viskozitního indexu obsaženy jen ve zmenšené míře, nebo nejsou obsaženy vůbec.

Předmětem tohoto vynálezu jsou tedy mazací olejové kompozice, přednostně motorové olejové kompozice, které jsou složeny ze vhodného základního oleje a z přísad, a obsahují 1,5 až 55 % hmotn. přísadové směsi, která je složena zjedné nebo více komponent „A“, „B“ a případně „C“, sestávajících vždy z jednoho nebo více aditiv, přičemž komponentu „A“ tvoří

- 10 až 100 % hmotn. polyfunkční, bezpopelové aditivní kompozice s detergenčně-dispergačními účinky nebo jejího olejového roztoku, obsahující polymerní složky o stejných nebo různých číselných průměrem molekulových hmotností, připravené reakcí derivátu polyolefmu, s výhodou derivátu polyizobutylenu, o průměrné číselné molekulové hmotnosti alespoň 800, modifikovaného reakcí s jednou nebo více dikarboxylovými kyselinami a/nebo anhydridy dikarboxylových kyselin a s jedním nebo více vinylickými komonomery neobsahujícími kyselé funkční skupiny, se sloučeninou obsahující amino- a/nebo imino- a/nebo hydroxyskupinu, kde polyolefinový řetězec zmíněných polymemích složek nese průměrně 1,6 až 20 kyselých skupin a obsah jeho molekul svíce než jednou kyselou skupinou je vyšší než 25 % hmotn., přičemž zmíněným derivátem může být imid, amid nebo esteramid a

- 0 až 90 % hmotn. obvyklého alkenylderivátu kyseliny jantarové, jako je imid, a/nebo ester a/nebo esteramid;

komponentu „B“ tvoří jedno nebo více obvyklých aditiv, jako jsou detergenty-disperzanty s různým počtem bází a s různým obsahem kovů, antioxidanty, modifikátory tření, protioděrová aditiva, inhibitory koroze, aditiva snižující pěnění a aditiva snižující bod tuhnutí;

komponentu „C“ tvoří jeden nebo více obvyklých modifikátorů viskozity a polymerů zvyšujících viskozitní index;

a hmotnostní poměr komponent „A“, „B“ a „C“ je 15 až 85 : 15 až 85 : 0 až 70.

Předmětem vynálezu je dále přísadová směs, používaná ve zmíněných kompozicích, obsahující komponenty „A“, „B“ a případně „C“ o shora uvedeném složení.

Jak již bylo zmíněno, sestává přísadová směs podle tohoto vynálezu ze tří hlavních komponent (A, B, C), které jsou složeny vždy z jednoho nebo více aditiv. Tak je hlavní složkou komponenty „A“ nová polyfunkční aditivní kompozice, zlepšující viskozitní index a vyznačující se dispergačně-detergentními a viskozitě modifikačními účinky připravená z reakčních produktů polyolefinderivátů s výhodou polyizobutylenderivátů kyseliny jantarové (v dalším polyfunkční bezpopelová aditivní kompozice s DD-účinky), komponenta „B“ je směs aditiv složená z obvyklých popel obsahujících a/nebo bezpopelových aditiv s různými účinky, komponenta „C“ je obvyklé dodatečné aditivum nebo směs aditiv s viskozitě-modifikačními účinky a zlepšující viskozitní index. Komponenta „C“ může být případně vypuštěna.

- J CZ 294327 B6

Komponenta „A“ obsahuje 10 až 100 % hmotn. polyfunkční, bezpopelové aditivní kompozice s detergenčně dispergačními účinky nebo jejího olejového roztoku, přičemž tato polyfunkční, bezpopelová aditivní kompozice obsahuje polymemí komponenty, připravená reakcí derivátu polyolefinů, s výhodou derivátu polyizobutylenu, s průměrnými molekulovými hmotnostmi vyššími než 800, s výhodou 1300 až 30 000, modifikovaného reakcí sjednou nebo více dikarboxylovými kyselinami a/nebo anhydridy dikarboxylových kyselin, s výhody s maleinanhydridem a sjedním nebo více vinylickými komonomery, neobsahujícími kyselé funkční skupiny, nebo s kopolymery těchto komonomerů (a/nebo s homopolymery maleinanhydridu), se sloučeninou obsahující amino a/nebo imino a/nebo hydroxyskupinu, přičemž tyto polymemí komponenty vykazují stejné nebo číselné střední molekulové hmotnosti a polyolefinový řetězec v těchto polymerních komponentách, jehož číselná střední molekulová hmotnost je s výhodou stejná jako u výchozí látky, nese průměrně 1,6 až 20 kyselých skupin, a přičemž obsah molekul svíce než jednou kyselou skupinou je vyšší než 25 % hmotn. a zmíněným derivátem může být imid, amid nebo esteramid.

Zmíněná polyfunkční bezpopelová aditivní kompozice s dispergačně-detergenčními účinky obsahuje s výhodou alespoň dvě polymemí komponenty s rozdílnými číselnými středními molekulovými hmotnostmi, z nichž jedna (M„i) je nízká a druhá je vyšší (Μ_ηΠ), přičemž číselná střední molekulová hmotnost polymemí komponenty s nízkou číselnou střední molekulovou hmotností je nižší než šestinásobek číselné střední molekulové hmotnosti výchozího polymeru a poměr její hmotnosti k polymemí komponentě s vyšší číselnou střední molekulovou hmotností je 0,01:1 až 5:1.

Poměr číselných středních molekulových hmotností polymerních komponent s vyšší a nižší číselnou střední molekulovou hmotností je

Μ_ππ/Μ_ηι = 3 až 50, s výhodou 10 až 20.

Při výrobě polyfunkční bezpopelové aditivní kompozice s dispergačně-detergenčními účinky se s výhodou nejdříve připraví acylační činidlo tím způsobem, že se na polyolefin, s výhodou na polyizobutylen s číselnou střední molekulovou hmotností alespoň 800, s výhodou alespoň 1300, naváže kopolymemí postranní řetězec, tvořený maleinanhydridem a polárním nebo nepolárním vinylickým komonomerem, který neobsahuje kyselé funkční skupiny nebo směsí těchto komonomerů. Komonomerem může být odděleně přidávaná sloučenina nebo iniciátor (používaný při provádění reakce), sloučenina řídicí zabudování, nenasycený produkt rozkladu výchozího polyolefinu nebo nenasycený produkt degradace polyolefinu (EP 0 658 572). Reakce může být prováděna postupným vázáním maleinanhydridu a komonomerů na polyolefin a/nebo adicí řetězce kopolymeru připraveného předem z maleinanhydridu a jedné nebo více molekul komonomerů na tento polyolefin. Při syntéze acylačního činidla se vychází z poměru maleinanhydrid/komonomer/polyolefin 1,2 až 5,5:0,01 až 3,5:1, reakce se provádí v přítomnosti rozpouštědla nebo bez rozpouštědla a v přítomnosti 5 až 25 % hmotn. (vztaženo na maleinanhydrid) radikálového iniciátoru a 0,1 až 5 % hmotn. sloučeniny, která řídí stupeň zabudování monomerů, při tlaku 100 až 1500 kPa v uhlovodíkové nebo inertní atmosféře a při teplotách v rozmezí 80 až 180 °C. Meziprodukt se případně zředí základním olejem a po vyčeření filtrací se přečistí. Takto získané acylační činidlo se ponechá reagovat s jednou nebo více alespoň dvojfunkčními sloučeninami s amino- nebo iminoskupinami a/nebo s hydroxyskupinou při molámím poměru acylační činidlo/amin a/nebo acylační činidlo/alkohol 0,7 až 5,5:1 při teplotě 120 až 235 °C v přítomnosti nebo nepřítomnosti katalyzátoru po dobu 2 až 15 hodin, produkt se případně zředí základním olejem, vyčistí se a modifikuje se známým způsobem.

Získaný meziprodukt, tvořený dlouhým nepolárním řetězcem a na něm vázaným silně polárním řetězcem kopolymeru se statistickou nebo alternující strukturou je velmi vhodný pro přípravu imid-, ester-, amid- a esteramidderivátů s výbornými dispergačními účinky, přičemž skupiny vázané na témže polyolefinovém řetězci mohou být stejné nebo různé. Pracuje-li se s těmito

-4CZ 294327 B6 výchozími látkami, umožňují vznikající polyfunkční koncové struktury, které většinou obsahují velké množství karboxylových skupin, že za použití odpovídajících, alespoň bifunkčních bazických reagencií, vznikají polymemí struktury, které vhodným způsobem ovlivňují tokové vlastnosti mazacích olejů. Bylo totiž zjištěno, že při použití polyizobutylenu s číselnou střední molekulovou hmotností vyšší než 800, s výhodou vyšší než 2000, se získají aditiva, která mají dobré dispergačně-detergenční účinky a zároveň jsou lepšími modifikátory viskozity a zlepšovači viskozitního indexu než výchozí látky na bázi polyizobutylenu. Zvláště vhodné pro přípravu takových polymemích řetězců jsou deriváty polyizobutylenu s vysokým obsahem aolefinů (> 70 % hmotn.).

Za zvláště výhodnou skutečnost lze považovat, že polyizobutylenové deriváty mohou být podle tohoto vynálezu použity jako modifikátory viskozity jak v oboru vysokých, tak v oboru nízkých teplot.

Podle našich experimentálních zjištění má polyfunkční bezpopelová aditivní kompozice s dispergačně-detergenčními účinky lepší tepelnou a oxidační stálost, než obvyklé zlepšovače viskozitního indexu, a z toho důvodu se nečekaným způsobem zvyšuje stabilita motorových olejových kompozic.

Komponenta „A“ může vedle shora popsaných hlavních složek obsahovat 0 až 90 % hmotn. obvyklých komerčních nízkomolekulámích alkenylderivátů kyseliny jantarové, jako jsou estery, esteramidy, pólyizobutenylsukcinimidy, sukcinimidamidy a jejich směsi. Zvláště výhodné jsou látky syntetizované podle HU 197 936 a HU 205 778.

Jako komponenta „B“ jsou v kompozici podle tohoto vynálezu používány taková další aditiva se známým účinkem, která jsou při výrobě moderních kompozic s vysokými účinky prakticky nepostradatelná. S výhodou se používá jedno nebo více DD-aditiv s různými obsahy kovů a s různými čísly alkality, jako jsou bazické a superbazické sulfonáty, sulfenáty a saliciláty; antioxidanty, jako dialkyldithiofosfát zinečnatý, dithiokarbamát zinečnatý, stericky chráněné fenoly, kresoly, aromatické aminy a jejich deriváty; modifikátory tření a protioděrová aditiva jako alifatické aminy, amidy, estery, esteramidy, fosforečnany, thiofosforečnany, sulfidy, polysulfidy a jejich deriváty; inhibitory koroze jako alkyltriazoly, merkaptobenztriazoly, karboxylové kyseliny, dikarboxylové kyseliny a jejich deriváty; protipěnivostní aditiva jako polydialkylsiloxany; snižovače body tuhnutá jako polyalkylmethakryláty, polyalkylakryláty, kopolymery ethylen-vinylacetát, kopolymery dialkylfumarátu a podobné látky.

Komponenta „B“ je s výhodou tvořena těmito složkami: jako DD-aditiva obsahující kovy jsou používány bazické a hyperbazické sulfonáty a sulfenáty draslíku a hořčíku, jako inhibitory dialkyldithiofosfáty zinečnaté, bezpopelové dithiokarbamáty, stericky chráněné fenoly a aromatické aminy, jako modifikátory tření deriváty mastných kyselin a kyseliny fosforečné a polyalkylsiloxany, jako protioděrová aditiva dithiokarbamáty, a deriváty rostlinných olejů a jako snižovače bodu tuhnutí polyalkylmethakryláty, jakož i směsi shora uvedených látek.

Aditiva použitelná jako komponenta „B“ jsou obchodními produkty a odborník v příslušném oboru může snadno provést jejich volbu na základě svých zkušeností a na základě výsledků provedených technických zkoušek.

Komponenta „C“ je obvyklý polymer používaný jako modifikátor viskozity a zlepšovač viskozitního indexu nebo odpovídajícím způsobem zvolená směs takových polymerů. Ve víceúčelových motorových olejových kompozicích se s výhodou používají polymethakryláty, kopolymery ethylen-propylen, kopolymery styren-dien, jakož i jejich deriváty obsahující dusík.

Vzájemný poměr množství aditiv, která jsou použita v komponentách „A“, „B“ a „C“, jakož i vzájemný poměr množství jednotlivých komponent se řídí různými parametry. Jako příklady takových parametrů mohou být zmíněny viskozita kompozice a nároky, které jsou na ni kladeny

-5CZ 294327 B6 při používání, vlastnosti použitého základního oleje, jakož i závislosti účinku aditiv na jejich koncentraci.

Pro přípravu mazacích olejových kompozic a motorových olejových kompozic, které se vyznačují příznivými vlastnostmi a vyhovují vysokým nárokům, jsou koncentrace jednotlivých aditiv v komponentách (A, B, C) voleny s výhodou uvnitř rozsahů, uvedených v Tabulce 1.

Tabulka 1

Koncentrační rozsahy jednotlivých aditiv

komponenta	aditivum	koncentrační rozsah (% hmotn.)*
A	polyfunkční bezpopelové s dispergačně-detergenčními účinky	0,6 až 20
	derivát kyseliny alkenyljantarové	0 až 6
B	s dispergačně-detergenčními účinky, obsahující kov	0,1 až 10
	inhibitor koroze s obsahem mědi	0 až 0,5
	antioxidant	0,1 až 2
	protikorozní	0,001 až 1
	modifíkátor tření a protioděrové	0,1 až 3
	protipěnivostní	0,0001 až 0,1
	snižovač bodu tuhnutí	2 až 5
C	modifíkátor viskozity a zlepšovač viskozitního indexu	2 až 25

* vztaženo na celkovou hmotnost systému, včetně zřeďovacího oleje přítomného vaditivech

V případě víceúčelových motorových olejových kompozic se množství jednotlivých komponent s výhodou pohybuje v rozsazích koncentrací, uvedených v tabulce 2.

Tabulka 2

Preferovaná koncentrační rozmezí jednotlivých komponent vztažená na celkovou hmotnost přísadové směsi

komponenta	množství (% hmotn.)
A	15 až 85
B	15 až 85
C	0 až 70

Je třeba poznamenat, že je možno používat i taková aditiva, která umožňují zároveň dosáhnout několika účinků, přičemž se tyto jejich účinky mohou navzájem zvyšovat nebo snižovat. Při určování koncentrací těchto aditiv je proto nutno brát zřetel na jejich vzájemné působení.

Přísadová směs podle tohoto patentu může být používána rovněž jako koncentrát. V takových případech se k přísadové směsi přidá s výhodou 0 až 85 % hmotn. zřeďovadla, které slouží k usnadnění manipulace. Jako zřeďovadla mohou být použity například základní oleje přítomné v kompozici, jako jsou v motorových olejových kompozicích obvykle používané základní oleje s nízkou viskozitou VK100 < 1,5.10^-5 m².s^-1. V kompozici podle tohoto vynálezu mohou být jako základní olej použity takové běžné základní oleje na bázi minerálních olejů, které jsou připravovány rafinací rozpouštědel, hydrogenační rafinací, katalytickým odparafinováním, rafinací bělícími hlinkami nebo hydrokrakovacím procesem a případně následovně přečištěny katalytickým odparafinováním nebo odparafinováním pomocí rozpouštědel, přičemž žádaného

-6CZ 294327 B6 složení těchto základních olejů s ohledem na potřebnou viskozitu a podmínky použití je s výhodou dosaženo smísením základních olejů různých viskozit, které jsou obchodními produkty. Vhodné jsou rovněž syntetické oleje jako jsou poly-a-olefiny, estery dikarboxylových kyselin, estery polyolů, jakož i rostlinné oleje a/nebo jejich deriváty, jejichž vzájemné poměry mohou být voleny s ohledem na jejich použití. Při použití přísadové směsi podle tohoto vynálezu se zvláště osvědčily různé směsi základních olejů, připravovaných ze surových parafmických olejů kombinací parafinické a hydrogenační rafínace, s poly-a-olefiny a dikarboxylovými kyselinami, přičemž poměry složek se určí s ohledem na požadovanou viskozitu.

Za použití aditiv podle tohoto vynálezu mohou být vyrobeny motorové olejové kompozice odpovídající známým výkonnostním stupňům. Tak je možno např. podle hodnocení API (ASTM D4485) získat stupeň SG a SH, nebo podle hodnocení CCMC stupeň PD-2 a GL-5 (C. F. Cahill: Evolution of the CCMS Engine Lubricant Sequences, přednáška na III. mezinárodním sympoziu „Performance Evolution to Automotive Fuels and Lubricants“, 13. duben 1989).

Přísadová směs podle tohoto vynálezu může být vedle motorových olejových kompozic používána rovněž v j iných mazacích olejových kompozicích jako jsou oleje pro automatické převodovky (ATF), chladicí oleje a strojní oleje, jakož i další kompozice jako brzdové kapaliny, oleje používané pro transport tepla, kalicí oleje a rovněž může být používána jako součást pohonných hmot ke zlepšení jejich vlastností. Preferovanou oblastí je však výroba aditivovaných víceúčelových motorových olejových kompozic.

Výroba těchto kompozic je prováděna běžným míšením. Je možno postupovat tak, že se aditiva používaná v jednotlivých komponentách přidávají jednotlivě do základního oleje a takto získaná kompozice se důkladně promíchá. Při jiném postupu se nejdříve připraví přísadová směs tak, že se přísady navzájem smísí v žádaném poměru a poté se pro usnadnění dalšího zpracování nastaví viskozita na žádanou úroveň pomocí jakéhokoliv základního oleje, přičemž tímto olejem je s výhodou základní olej, přítomný v této kompozici. Takto získaný koncentrát se do kompozice přidává smísen s příslušným základním olejem.

Je třeba, aby pořadí přidávání jednotlivých složek při přípravě kompozic bylo voleno s ohledem na jejich možné vzájemné chemické interakce. Různá aditiva se mísí se základním olejem s výhodou v takovém pořadí, které minimalizuje možnost jejich vzájemných chemických reakcí. Aby se předešlo tepelnému rozkladu, pracuje se při teplotách v rozmezí 40 až 80 °C.

Výraznou výhodou tohoto vynálezu je skutečnost, že vysokomolekulární PIB, umožňující přípravu vysoce účinného bezhalogenového a bezpopelového aditiva, poškozuje při použití v obvyklém poměru k dalším obvyklým aditivum těsnicí materiály jen ve velmi malé míře, nebo je dokonce chrání. Dále se vyznačuje zvýšenou stálostí při namáhání ve smyku, tepelnou odolností a odolností proti oxidaci, je dobrým modifikátorem viskozity a zlepšovačem viskozitního indexu. Tím je způsobeno, že jeho použití umožňuje snížení množství použitých obvyklých polymerů nebo protioděrových aditiv obsahujících fosfor a tím přípravu vysoce stabilních kompozic, poškozujících sníženou měrou životní prostředí.

Vynález bude v dalším objasněn pomocí příkladů, přičemž předmět patentové ochrany není těmito příklady omezen. V příkladech provedení vynálezu jsou uvedeny motorové olejové kompozice, které podle nejobvykleji používaného hodnocení API patří do stupně SG.

-7CZ 294327 B6

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

V Tabulce 3 jsou uvedeny podmínky přípravy a vlastnosti meziproduktů nových polyizobutylenpolysukcinimidových derivátů, které jsou používány v komponentě „A“ jako polyfunkční bezpopelová aditivní kompozice s dispergačně-detergenčními účinky. V tabulce 4 jsou shrnuty vlastnosti konečných produktů, připravených za použití těchto aditivních kompozic.

Legenda k tabulce 3 na následující straně:

MSA (Maleinsaureanhydrid): anhydrid kyseliny maleinové

BA (Bemsteinsaureanhydrid): anhydrid kyseliny jantarové

VKioo: kinematická viskozita při 100 °C

PIBPOBAO-KA, PIBPOBAO-KB: olejovitý roztok derivátu PIB-anhydrid kyseliny jantarové

Tabulka 3

Nejdůležitější podmínky přípravy a vlastnosti meziproduktů polyfunkčních bezpopelových aditivních kompozic s dispergačně-detergenčními účinky

podmínka přípravy nebo vlastnost	meziprodukt
PIBPOBAO-KA	PIBPOBAO-KB
podmínky přípravy:
číselná střední molekulová hmotnost PIB Μ,	2250	8000
rozpouštědlo	zákl. objem	xylen
množství rozpouštědla, % hmotn.	27	27
molámí poměr MSA:PIB	2	4
koncentrace iniciátoru, % hmotn., (vztaženo na MSA)	30	35
koncentrace sloučeniny ovlivňující reakční rychlost, % hmotn.	0,05	0,05
komonomer (CM)	izobutylen	styren
poměr CM:MSA		1:3
teplota, °C	130 až 150	130 až 160
(180 až 200)	(180 až 200)
tlak, kPa	101,3	101,3
tlak při odstraňování nezreagovaného MSA, kPa	ca 10	ca 10
zřeďovací olej, % hmotn. (vztaženo na meziprodukt)	50	70
čeření, filtrace	ano	ano
vlastnosti meziproduktu:
VK,oo, m².s’‘xl0⁶	256,2	330,5
číslo kyselosti, mg KOH/g	44,6	10,5
obsah MSA, mg/g	3,1	1,2
průměrný počet vazeb BA-PIB	2,4	3,3
množství sloučenin s obsahem strukt. jednotek BA na molekulu vyšším než 4, % hmotn.	0,4
zvýšení číselné střední molekulové hmotnosti vzhledem k PIB, % hmotn.	13	20
množství sloučenin s obsahem strukt. jednotek BA na molekulu vyšším než 1, % hmotn.		42

-8CZ 294327 B6

Tabulka 4

Nejdůležitější podmínky přípravy a vlastnosti polyfunkčních bezpopelových aditivních kompozic s dispergačně-detergenčními účinky

podmínka přípravy nebo vlastnost	meziprodukt
PIBPSI-1**	PIBPSI-2**
podmínky přípravy: typ PIBPOBAO*	KA	KB
množství PIBPOBAO*, mol	20	10
množství polyaminu: TEPA***, mol	5	4
DETA***, mol	2	-
katalyzátor	triethanolamin	kyselina jablečná
množství katalyzátoru, % hmotn.	0,1	0,2
zahřívání na 175 až 180 °C, h při 101,3 kPa	5	__
při 50 kPa	1	5
při 30 kPa	1	-
při 30 kPa	1	3
vlastnosti konečného produktu: VKioo, m².s¹xl0⁶	456	689
obsah dusíku, % hmotn.	0,8	0,17
TBN, mgKOH/g	6,4	3,1
zřeďovací olej, % hmotn.	50	25
poměr polymerů s vyšší a nižší molekulovou hmotností	0,33	-

* olejovitý roztok aduktu polyizobutylen - anhydrid kyseliny jantarové ** polyizobutylen-polysukcinimid *** TEPA = tetraethylenpentamin

DETA = diethylentriamin

Příklad 2

Za použití polyfunkčních bezpopelových aditivních kompozic s dispergačně-detergenčními účinky podle příkladu 1 (PIBPSI-1, PIBPSI-2) byly připraveny dále popsané motorové olejové kompozice. Popsána je rovněž příprava motorové olejové kompozice pro zkušební motory K-l až K-14.

Do reakční nádoby, jejíž obsah může být pomocí duplikátoru vyhříván na teplotu až 120 °C nebo chlazen a který je opatřen mechanickým míchadlem, se nejdříve při teplotě místnosti předloží olejová komponenta připravované kompozice s nejnižší viskozitou (včetně syntetických komponent). Poté se při zahřívání a stálém míchání přidají olejové komponenty v pořadí, odpovídajícím jejich stoupající viskozitě. Směs olejů se zahřeje na teplotu 70 °C a případně se v přiměřeném množství přidají snižovače bodu tuhnutí (P.P.D,), zahřáté až na teplotu 60 °C, různé zlepšovače viskozitního indexu (V.I.I. - 1, 2, 3 a 4), jakož i zároveň s těmito aditivy používaná bezpopelová dispergační činidla.

Směs uvedených látek se míchá po dobu 1 hodiny, potom se do této směsi, která byla ochlazena na asi 60 °C, přidají potřebná množství dithiofosforečnanu zinečnatého, směs detergentů a antioxidant. Po jednohodinovém míchání se směs ochladí na teplotu místnosti. Složení tímto způsobem získaných 14 kompozicí pro zkušební motory s úrovní výkonnosti odpovídající stupňům SG/CD při hodnocení pode API je uvedeno v tabulce 5.

-9CZ 294327 B6

Dále jsou uvedeny nej důležitější parametry charakterizující látky, použité pro přípravu těchto kompozic pro zkušební motory:

Rafináty minerálních olejů SN-80, SN-150 a SN-350 jsou bezparafinové frakce, vyrobené z destilačních frakcí minerálních olejů maďarského původu, rafinované N-methylpyrrolidonem jako rozpouštědlem a hydrogenované. Jejich kinematické viskozity jsou při 100 °C 3,42 m².s' xlO⁶, 5,40 m².s“'xl0'⁶ a 8,62 m².s^_,xl0‘⁶, jejich viskozitní indexy jsou 102, 106 a 95, jejich obsahy aromátů jsou 4,9 %, 4,6 % a 7,7 % a jejich body tuhnutí jsou -18 °C, -18 °C a -15 °C. Základní olej SAE 10/95H je rafinovaný bezparafinový olej, připravovaný hydrokrakovacím procesem za mírných podmínek a následující redestilací. Kinematické viskozity oleje SAE 10/95H jsou při 100 °C a při 40 °C 5,29 a 31,7 nAs^xlO^-6, tento olej má viskozitní index 100, obsah aromátů podle Brandese 7,7 %, obsah síry 0,04 %, teplotu tuhnutí -18 °C. Komponenty PAO-4 a PAO-6 jsou poly-a-olefiny, dostupné jako obchodní produkty.

Aditivum snižující bod tuhnutí P.P.D. je polymethakrylátové aditivum.

Použity jsou dále tyto zlepšovače viskozitního indexu (V.I.I.): V.I.I.-l je polymethakrylát běžné používaný v motorových olejích, V.I.I.-2 je roztok kopolymeru styren-izopren v základním oleji SN-150, V.I.I.-3 je polyizopren, V.I.I.-4 je roztok kopolymeru olefinů v základním oleji SN150. Základní olej SN-150, používaný v kombinaci sV.I.I.-2,3 a 4 má jakostní parametry, požadované u základních olejů.

Komponenta ZDDP je dialkyldithiofosforečnan zinečnatý, často používaný jako aditivum v motorových olejových kompozicích pro vznětové a zážehové motory a připravovaný za použití primárních a sekundárních alkoholů. Vykazuje obsah zinku rovný 9,2 %, obsah fosforu rovný 8,4 % a jako antioxidant obsahuje deriváty difenylaminu.

Komponenta DET je detergent, tvořený směsí bazických salicylátů draselných a hořečnatých s obsahující 4,9 % hmotn. Ca, 2,6 % hmotn. Mg a jeho číslo alkality podle ASTM D 2896 je 2,53 mg KOH/g.

Tabulka 5

Kompatibilita motorových olejových kompozic s těsnicími materiály

Kompozice (označ.)	K-5 10W-+10	K-6 10W-40	K-7 10W-40	K-8 10W-40	K-3 15W-40	Hranič, hodnoty
Dispergační činidlo, % hmotn. Komad-301 PIBPSI-1 PIBPSI-2 Zkoušky CEC	7,2	7,2	12	7,6	7,2
RE1, Změna pevnosti v tahu (%) Změna protažení při přetržení (%) Změna tvrdosti DIDC Změna objemu (%)	-68 -75 6 10	2 -35 1 1	-1 -16 1 1,2	-1,9 -29 -2 0,5	-9,8 -20 0 0,2	-50až0 -60až0 0 až 5 0 až 5
RE2, Změna pevnosti v tahu (%) Změna protažení při přetrženi (%) Změna tvrdosti DIDC Změna objemu (%)	11 2 6 2	6 -18 5 0	1,1 -10 2 0,7	13 -22 3 1.4	3.8 -23 4 1,5	-15 až 10 -35 až 10 -5 až 5 -5 až 5
RE3 Změna pevnosti v tahu (%) Změna protažení při přetržení (%) Změna tvrdosti DIDC Změna objemu (%)	-36 -11 -7 17	-25 4 -22 12,1	-12 -6 -15 8	-19 0.7 -16 14,4	-26 -13 -19 17	-30 až 10 -20 až 10 -25 až 0 0 až 30

-10CZ 294327 B6

Tabulka 5 - pokračování

Kompozice (označ.)	K-5 íow^to	K-6 10W-40	K-7 10W-40	K-8 10W-^0	K-3 15W-40	Hranič, hodnoty
RE+ Zména pevnosti v tahu (%)	-33	-6,1	-3,8	-8,8	-4,2	-20 až 0
Změna protažení při přetržení (%)	-51	-31	-26	-47	-39	-50 až 0
Změna tvrdosti DIDC	3	0	0	1	0	-5 až 0
Změna objemu (%)	8	1,5	0,5	0,3	1	-5 až 0
Zkouška VW-3344 Pevnost v tahu, MPa	5	9,1	10,4	9,9	8,3	8
Protažení	119	209	235	228	183	160
Přetržení Hodnocení	52 špatný	dobrý	dobrý	dobrý	dobrý	nepřípustné

Příklad 3

Příznivé výsledky, dosažené na základě tohoto vynálezu, jsou demonstrovány na základě vlastností kompozic K1 až K14.

Kompatibilita s materiálem těsnění

Známým nedostatkem obvyklých sukcinimidových detergentů je to, že zvláště v koncentračních nad 3 až 4 % způsobují nežádoucí poškozování těsnicích materiálů, používaných v motorech. Na základě měření provedených s motorovými olejovými kompozicemi K-6, K-7, K-8 a K-3 byla zjištěna dobrá snášenlivost těchto kompozic s těsnicími materiály. Jako srovnávací výsledky jsou použity výsledky, dosažené s kompozicí K-5, která obsahuje obvyklý sukcinimid (Komad-301). Bylo provedena CEC-zkouška vlivu kompozic na čtyři různé elastomery a dále zkouška VW3344 za ztížených podmínek VW-3344, při které byl působení těchto kompozic vystaven fluoroelastomer. Výsledky jsou uvedeny v tabulce 6.

Částečně syntetické kompozice K-5, K-6, K-7 a K-8 odpovídají viskozitnímu stupni SAE 10W-40 a mají až na sukcinimidy stejné složení (kompozice K-8 obsahuje PAO-6, druhé tři kompozice obsahují PAO-4). Kompozice K-3 je založena na minerálním oleji, obsahuje rafinát minerálního oleje, který byl získán hydrokrakovacím procesem za mírných podmínek, a vykazuje viskozitní stupeň SAE 15W-40.

Velmi dobrá hodnocení kompozic K-3, K-4, K-7 a K-8 ukazují na rozdíl od špatných výsledků, dosažených se srovnávacími kompozicí K-5, na přednost kompozic podle tohoto vynálezu.

-11 CZ 294327 B6

Tabulka 6

Složení motorových olejových kompozic podle tohoto vynálezu a kompozic

Ν' i

CO *

CN r~ *

O) y:

b* to

CN srovnávacích olejových o CO i o CO o to

I

Ž O ’Γ“

O co |

o co

Ž o

I o

o i

o <n

O <o o

ž to

UJ < Φ >c

0) a 2 <D b* co

Ul co, co’

CN, tO

O CO

Z ω i

aT o

c σ «

MQ

N

JO co' f2 o <o oř £

N- «> oč

CN o“ co, co «Ο σ>

CO co co to co’ <o co’

CN b-‘

CM iq co to co'

CN b03

O)

CM lO co

CN

O

CO to co

CM b·’ <0 cd co

CN

O*

CD

CO

CN . .

CO b-’ o> to

CO

5ř bM·

CO

X <0,

CM b-* 40 <n

CN CN

CN

CO

O>

σ> CN

CM to

CO

CO *r>

<0 bto to

CM O*

CM o’

CO co’ co

CO

CN O co, co co.

m co

CM to co’

CM b· t0 CN “ b-~ co

CM

O*

CN ud co co’ io

CN co

CM b*’ co co’

CD b·’ CN

CN O (O m, co*

CN, b-‘ co

CN O b·, co, co’ T-’

ΙΛ CN b·’ co o t0

T to

I LU < ω

I co

I jF JT o o c c TJ ^— «

MQ N

Ό «

JÉ MQ

N

O to co

Z ω

I aT o Έ tj

Λ

MQ N o

<

0.

<

<o S> Š° a. a.

< SO α. ca *

w- CM

UJ Q o co

TJ <q E v- CN ω ω a. o. cg gg

Ol cl

Komad - 301 je obchodní značka bissukcinimidu (MnPIB = 1000, polyamln = tetraethylenpentamin)

- 12CZ 294327 B6

Protioděrový účinek

Jak je zřejmé z údajů v tabulce 7, vyznačují se nové přípravky za jistých okolností protioděrovými účinky.

Kompozice K-9, která byla připravena s obvyklým dispergačním aditivem, a kompozice K-103, obsahující přísadovou směs podle tohoto vynálezu, vykazují OK-zatížení v Timkenově přístroji (ASTM D 2782), rovné v obou případech 22 kg. Po tříhodinové zkoušce oděrového účinku při zatížení 19,5 kg však vykazuje kompozice podle tohoto vynálezu o 60 % nižší oděr.

Tabulka 7

Protioděrový účinek motorových olejových kompozic

	kompozice
	K-9	K-ll
stupeň SAE	10W-30	10W-30
dispergační činidlo % hmotn.
Komad-301	7,2
PIBPSI-1		1,8
PIBPSI-2		3,0
OK-zatížení - Timken, kg	22	22
oděr bloku a kroužku, 3 h 19,5 kg-Timken, mg	4,7	1,9

Viskozitně-modifikační účinky, náhrada polymemích modifikátorů viskozity

Jednou z největších výhod kompozice podle tohoto vynálezu je to, že nová aditiva projevují zvýšenou účinnost jako modifikátory viskozity a zlepšovače viskozitního indexu.

Tento účinek je zřejmý z údajů, obsažených v tabulce 8, které se týkají výsledků zkoušek tří kompozic, kterými jsou kompozice bázi minerálních olejů stupně SAE 15W—40, částečně syntetická kompozice stupně SAE 10W-40 a syntetická kompozice stupně SAE 5W-50, obsahující obvyklé aditivum Komad-301, a polyfunkční bezpopelovou aditivní kompozici s dispergačně25 detergenčními účinky podle tohoto vynálezu, přičemž z hlediska dalších složek tyto kompozice mají stejná složení. Nejdůležitější Teologické údaje jsou uvedeny v tabulkách 8 a 9. Kompozice byly uvnitř jednotlivých viskozitních stupňů nastaveny změnou viskozity základního oleje a množství polymeru, použitého jako modifikátor viskozity, na takřka stejnou ixoveň.

Zvýšení viskozity, způsobené aditivní kompozicí PIBPSI-1 je ve srovnání se zvýšením, způsobeným druhou polyfunkční bezpopelovou aditivní kompozicí s dispergačně-detergenčními účinky nižší, avšak i toto zvýšení umožňuje snížení množství polymeru s viskozitně-modifikačním účinkem ve stupni SAE 15W-50 o jednu třetinu, ve srovnání s množstvím potřebným v případě, že je použito srovnávacího aditiva Komand-301. Ve stupni 10W-40 činí toto snížení, tj. úspora 35 polymeru, asi 25 % a ve stupni 5W-50 asi 15 %.

Aditivní kompozice PIBPSI-2, která vykazuje vyšší účinek jako modifikátor viskozity, umožňuje při koncentraci potřebné k dosažení stupně SG podle hodnocení API u kompozic K-4 a K-6 náhradu celého množství polymeru, používaného jako modifikátorů viskozity pro SAE stupně 40 15W-40 a 10W-40. U olejové kompozice PIBPSI-2 snížila spotřeba polymeru, působícího jako modifikátor viskozity, oproti srovnávací aditivní DD-kompozici na jednu třetinu. Ze srovnání viskozit za tepla a za studená a ze srovnání těchto viskozit u základních olejů plyne, že jsou velmi blízké a že DD-aditiva, použitá v přísadové směsi, nezvyšují viskozitu olejů za studená víc, než obvyklé polymery, používané jako modifikátory viskozity.

- 13 CZ 294327 B6

Tabulka 8

Náhrada polymerů používaných jako modifikátory viskozity(V.I.L) aditivními kompozicemi PIBPSI-1 a PIBPSI-2

Kompozice Stupeň SAE	K-l 15W-40	K-2 15W-40	K-4 15-W40	K-5 10W-40	K-6 10W-40	K-7 iow^io	K-12 5W^0	K-13 5W-50	K-14 5W-50
Použitý V.I.I.—I, % hmotn. V.I.I.-I							11,0	9,5	3,6
V.I.I.-3	-	-	-	8,6	6,5	-	-		-
V.I.I.-4	8,7	6,0	-	-	-	-	-	-	-
Použitý dispergátor, % hmotn. Komad - 301	7,2			7,2			7,2
PIBPSI - 1	-	7,2	2,4	-	7,2	-	-	7.2	-
PIBPSI - 2	-	-	8,0	-	-	12,0	-	-	12,0
Kinematická viskozita základního oleje při 100 °C, rrr.s¹.10⁵	6,6	6,3	6,7	5,9	5,6	5.7	6,1	6,0	6,1
Konečný produkt kinematická viskozita při 100 °C, m².s‘.10⁶	14,61	14,62	14,33	13,93	14,64	14,25	18,53	18,69	18,2
Index viskozity	134	138	137	148	152	158	217	217	194
Dynamická viskozita při-15 °C, Pas	3320	3110	3390	-	-	-	-	-	-
při -20 °C, Pas	-	-	-	3370	3480	3370	-	-	-
při -25 °C, Pas	-	-	-	-	-	-	3410	3310	3480
Teplota tuhnutí °C	-30	-30	-30	-36	-36	-36	pod -40	pod -40	pod -40

Stálost ve smyku

Z údajů stálosti ve smyku, uvedených v tabulce 9 vyplývá, že jejich hodnoty, stanovené pomocí io zkoušky stálosti ve smyku, prováděné v Boschově injektoru (ASTM D3934), jsou pro motorové olejové kompozice K-7, K-13 a K-14 obsahující jako modifikátory viskozity zčásti nebo zcela sukcinimidy, podobné jako pro kompozici K-12, která obsahuje srovnávací sukcinimid (Komad301) a zlepšovač viskozitního indexu (V.I.I.) na bázi polymethakrylátu

Tabulka 9

Stálost ve smyku u kompozicí podle tohoto vynálezu

Kompozice Stupeň SAE	K-7 10W-40	K-12 5W-50	K-13 5W-50	K-14 5W-50
Použité V.I.I., % hmotn. Komad 301 PIBPSI-1 PIBPSI-2	12,0	7,2	7,2	12,0
Kinemat. viskozita m'.s xlO 100 °C 40 °C	14,95 97,2	18,53 94,7	18,69 95,7	17,94 102,4
viskozitní index CCS-15 °C, Pa.s CCS-25 °C, Pa.s	161 3,1	217 3,41	217 3,31	194 3,26
stálost ve smyku - Bosh K.V./100 °C, 30 cyklů, m².s^_'xl0⁶ S.S.I., % V.I., 30 cyklů K.V./100 °C, 250 cyklů, m².s^_IxlO⁶ S.S.I., % V.I., 250 cyklů	12,09 31 150 11,70 36 148	13,99 37 13,38 41	14,77 31 14,21 35	14,4 30 14,01 31
viskozita základního oleje, 100 °C, m².s“'xl0⁶	5,8	6,1	6,0	6,1

- 14CZ 294327 B6

Detergenčně-dispergační účinek, výkon na motorové brzdě

Zkoušky na motorové brzdě, jejichž výsledky jsou rozhodující pro určení kvality motorových olejových kompozic, jsou shrnuty v tabulce 10. Olejové kompozice K.-2 a K-3 byly zkoušeny na 5 motorových brzdách Petter W-l, M 102 E, Sequence IIIE a PV 1431. Faktory tvorby usazenin, zjištěné na základě zkoušek na motorových brzdách M 102 E a Sequence IIIE, ukazujína výtečné dispergační působení a faktory čistoty válců zjištěné na motorových brzdách Sequence IIIE a PV 1431, jsou důkazem přiměřeného detergenčního působení aditiv, používaných v olejových kompozicích. Vhodnost složení kompozicí podle tohoto vynálezu byla dále potvrzena výsledky io měření protioděrových účinků na motorové brzdě Petter M 102 E a zvláště na motorové brzdě

Sequence III E a na základě velmi malého opotřebení ložisek, které bylo zjištěno zkouškami na motorové brzdě Petter W-l.

Tabulka 10

Výsledky zkoušek olejových kompozic, obsahujících polyfunkční bezpopelovou aditivní kompozici PIBPSI-1 s dispergačně-detergenčními účinky.

			hraniční hodnoty podle CCMC G4/PD-2
Kompozice Stupeň SAE	K-2 15W-40	K-3 15W-40
obsah aditiv, % hmotn. P.P.D. V.I.I.- 1 V.I.I.-2 ZDDP AO PIBPSI-1	0,2 6,0 1,3 7,2	1,0 1,3 0,2 7,2
1. zkoušky na motor, brzdě Petter W-l opotřebení ložisek, mg	4,7		max. 25
2. zkoušky na motor, brzdě M 102 E průměrný faktor tvorby usazenin v motoru zadření kroužku usazeniny na pístu drážka 1 drážka 2 průměrné opotřebení vačky, pm průměrné opotřebení nárazníku, pm	9,4 ASF=16 30.1 19.1 3,0 1,9		min. 8,5 ASF=max.30 max. 30 max. 25,9 max. 5,7 max. 3,1
3. zkoušky na motor, brzdě Sequence IIIE zvýšení viskozity při 40 °C, % vytváření povlaku na pístu vytváření povlaku na kroužku faktor tvorby usazenin opotřebení vačky a nárazníku průměrné, pm maximální, pm		38 9,38 7,40 9,57 3,7 11,0	max. 300 min. 8,9 min. 3,5 min. 9,2 max. 30 max. 60
4. zkoušky na motor, brzdě PV 1431 zadření kroužku čistota pístu		(ASF=0) 70	nepřípustné (ASF=0) min. 69,4

- 15 CZ 294327 B6

Příklad 4

Složení koncentrátů přísadových směsí podle tohoto vynálezu a motorových olejových kompozic, připravených jejich ředěním, je uvedeno v Tabulce 11

Tabulka 11

Koncentráty přísadových směsí a motorové olejové kompozice připravené jejich ředěním

	koncentrát přísadové směsi nebo olejová kompozice
	P-l	P-2	P-3	P-4	M-l	M-2
komponenta „A“ Komand-301 PIBPSI-1 PIBPSI-2	15,6 52	11,4 57,0	6,1 33,0	7,8 26,0	10,4	7,2
komponenta „B“ P.P.D. (PMD) ZDDP DET	1.3 8.4 22,7	1,3 8,2 22,1	1,0 6,6 17,8	0,7 4,2 11,3	5,0	5,0
komponenta „C“ V.I.I. - 3 (PÍP)			35,5			6,5
základní olej SN-150				50
směs základních olejů 15W-40

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Aditivovaná víceúčelová motorová olejová kompozice, sestávající ze základního oleje vhodného pro motorový olej a aditiva, vyznačující se tím, že obsahuje 1,5 až 55 % hmotn. přísadové směsi, která je složena z jedné nebo více komponent „A“, „B“ a případně „C“, sestávajících vždy zjednoho nebo více aditiv, přičemž komponentu „A“ tvoří

- 10 až 100 % hmotn. polyfunkční, bezpopelové aditivní kompozice sdetergenčně dispergačními účinky nebo jejího olejového roztoku, obsahující polymemí složky o stejných nebo různých číselných průměrech molekulových hmotností, připravené reakcí derivátu polyolefinu, s výhodou derivátu polyizobutylenu, o průměrné číselné molekulové hmotnosti alespoň 800, modifikovaného reakcí s jednou nebo více dikarboxylovými kyselinami a/nebo anhydridy dikarboxylových kyselin a s jedním nebo více vinylickými komonomery neobsahujícími kyselé funkční skupiny, se sloučeninou obsahující amino a/nebo imino a/nebo hydroxyskupinu, kde polyolefinový řetězec zmíněných polymemích složek nese průměrně 1,6 až 20 kyselých skupin a obsah jeho molekul s více než jednou kyselou skupinou je vyšší než 25 % hmotn., přičemž zmíněným derivátem může být imid, amid nebo esteramid a

- 0 až 90 % hmotn. obvyklého alkenylderivátu kyseliny jantarové, jako je imid, a/nebo ester a/nebo esteramid;

komponentu „B“ tvoří jedno nebo více obvyklých aditiv, jako jsou detergenty-disperzanty s různým počtem bází a s různým obsahem kovů, antioxidanty, modifikátory tření, protioděrová aditiva, inhibitory koroze, aditiva snižující pěnění a aditiva snižující bod tuhnutí;

- 16CZ 294327 B6 komponentu „C“ tvoří jeden nebo více obvyklých modifikátorů viskozity a polymerů zvyšujících viskozitní index; a hmotnostní poměr komponent „A“, „B“ a „C“ je 15 až 85 : 15 až 85 : 0 až 70.
2. Motorová olejová kompozice podle nároku 1,vyznačuj ící se t í m , že jej í komponenta „A“ obsahuje polymemí složky, na které je vázán maleinanhydrid.
3. Motorová olejová kompozice podle nároku 1 nebo 2, v y z n a č u j í c í se tím, že její komponenta „A“ obsahuje polymemí složky, připravené reakcí polyizobutylenu o číselném průměru molekulových hmotností 1300 až 30 000, při které polyizobutylen reaguje jako polyolefín.
4. Motorová olejová kompozice podle kteréhokoliv z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že její komponenta „A“ obsahuje alespoň dvě polymemí složky s rozdílnými číselnými středními molekulovými hmotnostmi, znichž jedna (M„i) je nízká a druhá (M_nII) je vyšší, přičemž číselná střední molekulová hmotnost polymemí komponenty s nízkou číselnou střední molekulovou hmotností je nižší než šestinásobek číselné střední molekulové hmotnosti výchozího polymeru, poměr číselných středních molekulových hmotností polymemí složky s nižší číselnou střední molekulovou hmotností k molekulové hmotnosti složky s vyšší číselnou střední molekulovou hmotností je 3:1 až 50:1, s výhodou 10:1 až 20:1, a poměr hmotnosti složky s nižší číselnou střední molekulovou hmotností k hmotnosti složky s vyšší číselnou střední molekulovou hmotností je 0,01:1 až 5:1.
5. Motorová olejová kompozice podle kteréhokoliv z nároků 1 až 4, v y z n a č u j í c í se tím, že její komponenta „B“ obsahuje jako aditivum s detergenčně-dispergačními účinky draselné a hořečnaté soli organických sloučenin jako sulfonáty, sulfenáty, salicyláty nebo jejich směsi s různými počty bází a s různým obsahem kovů.
6. Motorová olejová kompozice podle kteréhokoliv z nároků 1 až 5, vyznačující se t í m , že obsahuje 0,6 až 26 % hmotn. komponenty „A“, 0,3 až 18,6 % hmotn. komponenty „B“ a 0 až 25 % hmotn. komponenty „C“.
7. Aditivovaná mazací olejová kompozice, sestávající ze základního oleje vhodného pro mazací oleje a z aditiv, vyznačující se tím, že obsahuje 1,5 až 55 % hmotn. přísadové směsi, která je složena zjedné nebo více komponent „A“, „B“ a případně „C“, sestávajících vždy z jednoho nebo více aditiv, přičemž komponentu „A“ tvoří

- 10 až 100 % hmotn. polyfunkční, bezpopelové aditivní kompozice s detergenčně dispergačními účinky nebo jejího olejového roztoku, obsahující polymemí složky o stejných nebo různých číselných průměrem molekulových hmotností, připravené reakcí derivátu polyolefinu, s výhodou derivátu polyizobutylenu, o průměrné číselné molekulové hmotnosti alespoň 800, modifikovaného reakcí s jednou nebo více dikarboxylovými kyselinami a/nebo anhydridy dikarboxylových kyselin a s jedním nebo více vinylickými komonomery neobsahujícími kyselé funkční skupiny, se sloučeninou obsahující amino a/nebo imino a/nebo hydroxyskupinu, polyolefinový řetězec zmíněných polymemích složek nese průměrně 1,6 až 20 kyselých skupin a obsah jeho molekul s více než jednou kyselou skupinou je vyšší než 25 % hmotn., přičemž zmíněným derivátem může být imid, amid nebo esteramid a

- 0 až 90 % hmotn. obvyklého alkenylderivátu kyseliny jantarové, jako je imid, a/nebo ester a/nebo esteramid;

komponentu „B“ tvoří jedno nebo více obvyklých aditiv, jako jsou detergenty-disperzanty s různým počtem bází a s různým obsahem kovů, antioxidanty, modifikátory tření, protioděrová aditiva, inhibitory koroze, aditiva snižující pěnění a aditiva snižující bod tuhnutí;

-17CZ 294327 B6 komponentu „C“ tvoří jeden nebo více obvyklých modifikátorů viskozity a polymerů zvyšujících viskozitní index; a hmotnostní poměr komponent „A“, „B“ a „C“ je 15 až 85 : 15 až 85 : 0 až 70.
8. Mazací olejová kompozice podle nároku 7, vyznačující se t í m , že její komponenta „A“ obsahuje polymemí složky, na které je vázán maleinanhydrid.
9. Mazací olejová kompozice podle nároku 7 nebo 8, vyznačující se tím, že její komponenta „A“ obsahuje polymemí složky, připravené reakcí polyizobutylenu o číselném průměru molekulových hmotností 1300 až 30 000, při které polyizobutylen reaguje jako polyolefin.
10. Mazací olejová kompozice podle kteréhokoliv z nároků 7 až 9, vyznačující se tím, že její komponenta „A“ obsahuje alespoň dvě polymemí složky s rozdílnými číselnými středními molekulovými hmotnostmi, z nichž jedna (M_nI) je nízká a druhá (M_nn) je vyšší, přičemž číselná střední molekulová hmotnost polymemí komponenty s nízkou číselnou střední molekulovou hmotností je nižší než šestinásobek číselné střední molekulové hmotnosti výchozího polymeru, poměr číselných středních molekulových hmotností polymemí složky s nižší číselnou střední molekulovou hmotností k molekulové hmotnosti složky s vyšší číselnou střední molekulovou hmotností je 3:1 až 50:1, s výhodou 10:1 až 20:1, a poměr hmotnosti složky s nižší číselnou střední molekulovou hmotností k hmotnosti složky s vyšší číselnou střední molekulovou hmotností j e 0,01:1 až5:l.
11. Mazací olejová kompozice podle kteréhokoliv z nároků 7 až 10, vy z n a č u j í c í se tím, že její komponenta „B“ obsahuje jako aditivum s detergenčně-dispergačními účinky draselné a hořečnaté soli organických sloučenin jako sulfonáty, sulfenáty, salicyláty nebo jejich směsi s různými počty bází a s různým obsahem kovů.
12. Mazací olejová kompozice podle některého z nároků 7 až 11,vyznačující se tím, že obsahuje 0,6 až 26 % hmotn. komponenty „A“, 0,3 až 18,6 % hmotn. komponenty „B“ a 0 až 25 % hmotn. komponenty „C“.
13. Přísadová směs vhodná pro mazací olejové kompozice, s výhodou pro motorové olejové kompozice, vyznačující se tím, že obsahuje 15 až 100 % hmotn. komponent „A“, „B“ a případně „C“, z nichž každá je složena z jednoho nebo více aditiv, a z 0 až 85 % hmotn. zřeďovadla, přičemž komponentu „A“ tvoří

- 10 až 100 % hmotn. polyfunkční, bezpopelové aditivní kompozice s detergenčně dispergačními účinky nebo jejího olejového roztoku, obsahující polymemí složky o stejných nebo různých číselných průměrech molekulových hmotností, připravené reakcí derivátu polyolefinu, s výhodou derivátu polyizobutylenu, o průměrné číselné molekulové hmotnosti alespoň 800, modifikovaného reakcí s jednou nebo více dikarboxylovými kyselinami a/nebo anhydridy dikarboxylových kyselin a s jedním nebo více vinylickými komonomery neobsahujícími kyselé funkční skupiny, se sloučeninou obsahující amino a/nebo imino a/nebo hydroxyskupinu, kde polyolefinový řetězec zmíněných polymemích složek nese průměrně 1,6 až 20 kyselých skupin a obsah jeho molekul s více než jednou kyselou skupinou je vyšší než 25 % hmotn., přičemž zmíněným derivátem může být imid, amid nebo esteramid a

-0 až 90 % hmotn. obvyklého alkenylderivátu kyseliny jantarové, jako je imid, a/nebo ester a/nebo esteramid;

komponentu „B“ tvoří

-jedno nebo více obvyklých aditiv, jako jsou detergenty-disperzanty s různým počtem bází a s různým obsahem kovů, antioxidanty, modifikátory tření, protioděrová aditiva, inhibitory koroze, aditiva snižující pěnění a aditiva snižující teplotu tuhnutí;

- 18CZ 294327 B6 komponentu „C“ tvoří jeden nebo více obvyklých modifikátorů viskozity a polymerů zvyšujících viskoátní index; a hmotnostní poměr komponent „A“, „B“ a „C“ je 15 až 85 : 15 až 85 : 0 až 70.
14. Přísadová směs podle nároku 13, vyznačující se tím, že její komponenta „A“ obsahuje polymemí složky, na které je vázán maleinanhydrid.
15. Přísadová směs podle nároku 13 nebo 14, vyznačující se t í m , že její komponenta „A“ obsahuje polymemí složky, připravené reakcí polyizobutylenu o číselném průměru molekulových hmotností 1300 až 30 000, při které polyizobutylen reaguje jako polyolefín.
16. Přísadová směs podle některého z nároků 13 až 15, vyznačující se tí m , že její komponenta „A“ obsahuje alespoň dvě polymemí složky s rozdílnými číselnými středními molekulovými hmotnostmi, z nichž jedna (M_ni) je nízká a druhá (M„n) je vyšší, přičemž číselná střední molekulová hmotnost polymemí komponenty s nízkou číselnou střední molekulovou hmotností je nižší než šestinásobek číselné střední molekulové hmotnosti výchozího polymeru, poměr číselných středních molekulových hmotností polymemí složky s nižší číselnou střední molekulovou hmotností k molekulové hmotnosti složky s vyšší číselnou střední molekulovou hmotností je 3:1 až 50:1, s výhodou 10:1 až 20:1, a poměr hmotnosti složky s nižší číselnou střední molekulovou hmotností k hmotnosti složky s vyšší číselnou střední molekulovou hmotností je 0,01:1 až 5:1.
17. Přísadová směs podle některého z nároků 13 až 16, vyznačující se tím, že její komponenta „B“ obsahuje jako aditivum s detergenčně-dispergačními účinky draselné a hořečnaté soli organických sloučenin jako sulfonáty, sulfenáty, salicyláty nebo jejich směsi s různými počty bází a s různým obsahem kovů.
18. Přísadová směs podle některého z nároků 13 až 15, v y z n a č u j í c í se tím, že obsahuje 0,6 až 26 % hmotn. komponenty „A“, 0,3 až 18,6 % hmotn. komponenty „B“ a 0 až 25 % hmotn. komponenty „C“.