ES2313687T3 - Procedimiento para la produccion de aceites de base para agentes lubricantes del tipo de poli(alquilenglicoles) con un estrecha distribucion de las masas moleculares. - Google Patents

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Abstract

Procedimiento para la preparación de poli(alquilenglicoles), en el que una mezcla de un alcohol uni- o plurivalente y de un prepolímero de poli(alquilenglicol), se hace reaccionar con un óxido de alquileno de C2 a C4 o con una mezcla de tales óxidos de alquileno en presencia de un catalizador, que contiene Zn3[Co(CN)6]2, teniendo el alcohol uni- o plurivalente un peso molecular de hasta 500 g/mol, así como conteniendo de 1 a 20 átomos de carbono y de 1 a 10 grupos hidroxilo, y el prepolímero de poli(alquilenglicol) es el producto de reacción por adición de un óxido de alquileno de C 2 a C 4, o de una mezcla de tales óxidos de alquileno, en un cantidad de por lo menos 500 g/mol, con un alcohol uni- o plurivalente que tiene de 1 a 20 átomos de carbono y de 1 a 10 grupos hidroxilo.

Description

Procedimiento para la producción de aceites de base para agentes lubricantes del tipo de poli(alquilenglicoles) con una estrecha distribución de las masas moleculares.
Aceites de base para agentes lubricantes del tipo de poli(alquilenglicoles) con una estrecha distribución de las masas moleculares
El presente invento se refiere a un procedimiento para la preparación de poli(alquilenglicoles) con una estrecha distribución de las masas moleculares y un pequeño contenido de productos secundarios con funciones alilo, de bajo peso molecular, partiendo de óxido de propileno o de mezclas de óxido de etileno y óxido propileno, que son utilizables como aceites de base para agentes lubricantes.
Los poli(alquilenglicoles) se preparan por lo general mediante una polimerización aniónica, con apertura de anillos, de óxidos de alquileno (óxido de etileno, óxido de propileno, óxido de butileno) con alcoholes como agentes iniciadores, de acuerdo con la siguiente ecuación de reacción (véase la Ullmann Encyclopedia of Industrial Chemistry [enciclopedia Ullmann de la industria química], 5ª edición de VCH, ISBN 3-527-20100-9). Con R' -OH = butanol resultan de esta manera \alpha-butoxi-\Omega-hidroxi-poli(alquilenglicoles). Con R'-OH = di(etilenglicol) o di(propilenglicol) como agente iniciador resultan de esta manera \alpha-\Omega-dihidroxi-poli(alquilenglicoles). La utilización y los requisitos de estos poli(alquilenglicoles) como aceites de base para la formulación de sustancias lubricantes se describen por ejemplo en los reglamentos de FDA 21 CFR 178.3910 (lubricantes superficiales usados en la producción de artículos metálicos) o 21 CFR 173.340, 21 CFR 178.3570 (lubricantes con contacto incidental con los alimentos). La caracterización de estos aceites de base del tipo de poli(alquilenglicoles) se efectúa a través de su viscosidad, su masa molecular media así como su distribución de las masas moleculares y de la relación de los monómeros óxidos de alquileno incorporados. Como catalizadores de la polimerización aniónica de los óxidos de alquileno se emplean en tal contexto por lo general hidróxidos de metales alcalinos tales como hidróxido de potasio o sodio.
1
Es conocido que con el óxido de propileno como eslabón componente monómero, los mencionados catalizadores de hidróxidos de metales alcalinos no solamente catalizan el crecimiento de las cadenas de los polímeros resultantes, sino que al mismo tiempo favorecen la transposición del óxido de propileno para dar el alcohol alílico (ecuación de reacción 2) (de Luca, Rodríguez, Pérez-Collado in Polym. Int. 51, 1066-1071).
2
Puesto que el resultante alcohol alílico actúa como agente iniciador R''-OH de la polimerización aniónica de acuerdo con la ecuación de reacción 1, y en competencia con el original alcohol iniciador y las cadenas crecientes de poli(alquilenglicoles), se amplia la distribución de las masas moleculares y se disminuyen la masa molecular media y la viscosidad de los resultantes aceites de base del tipo de poli(alquilenglicoles). Al mismo tiempo resultan unos poli(alquilenglicoles) con funciones alilo, de bajo peso molecular, que aumentan la proporción de sustancias orgánicas volátiles (VOC) y por consiguiente, en el caso de las aplicaciones a altas temperaturas, aumentan la pérdida por evaporación. Estos aceites de base del tipo de poli(alquilenglicoles) con funciones alilo se pueden determinar de una manera sencilla mediante una ^{1}H-RMN [= resonancia magnética nuclear de protones de hidrógeno] o mediante valoración del índice de yodo de acuerdo con el método normalizado DGF C-V 11 b.
Desde hace mucho tiempo se intenta reprimir en todo lo que sea posible esta reacción de transposición. Una mejoría ligera, pero no suficiente, es posible mediante la utilización de hidróxido de cesio en vez del hidróxido de potasio o de sodio y mediante la reducción de la temperatura de reacción, lo que sin embargo decelera en total la polimerización y por consiguiente la hace más antieconómica (documento de solicitud de patente japonesa JP-A-10.110.029).
Analíticamente, la masa molecular media se puede averiguar mediante determinación del índice de OH de acuerdo con la norma DIN 53240. En este caso se obtiene solamente la media numérica (Mn). La distribución de las masas moleculares, de mayor valor informativo, se obtiene por ejemplo mediante una cromatografía de penetrabilidad en gel (GPC de Gas Permeation Chromatography) con patrones de poli(etilenglicoles) y con THF (tetrahidrofurano) como disolvente en una combinación de columnas con geles de 10^{2}, 10^{3}, 10^{4}A DV B. En este caso la amplitud de la distribución de las masas moleculares se indica por la denominada polidispersidad D = Mw/Mn, en la que Mw es = la media ponderada de la masa molecular y Mn es = la media numérica de la masa molecular. Cuanto más próxima esté la Mw/Mn de 1,0, tanto más estrecha es la distribución de las masas moleculares y tanto más pequeñas son en general también las porciones de bajo peso molecular. La proporción de sustancias volátiles de bajo peso molecular (VOC's = volatile organic compounds) se puede averiguar, además de ello, también mediante una cromatografía de gases, por ejemplo mediante el método según la norma DIN 55649 (determinación del contenido de compuestos orgánicos volátiles) o, de una manera más sencilla, por determinación de la pérdida por evaporación a diferentes temperaturas.
También en el caso de la preparación de poliéter-polioles como materiales en bruto de la síntesis de espumas de poliuretanos, la formación de alcohol alílico como producto de transposición de óxido de propileno y, como consecuencia de ella, la formación de monooles en el caso de la catálisis en condiciones alcalinas con hidróxidos de metales alcalinos, constituye un gran problema. Por este motivo, para la preparación de poliéter-polioles destinados a la síntesis de espumas de poliuretanos, junto a hidróxidos de metales alcalinos se emplean en los últimos tiempos de manera acrecentada los denominados catalizadores con DMC de la fórmula general Zn_{3}[CO(CN)_{6}]_{2}\cdotxZnCl_{2}\cdotyH_{2}O\cdotz glimas, que reducen manifiestamente la formación de monooles con funciones alilo y que deben aumentar manifiestamente la velocidad de reacción. La producción y la utilización de estos catalizadores se describen por ejemplo en los documentos de solicitudes de patentes europeas EP-A-555.053 (Ejemplo 1), EP-A-700.949, EP-A-743.093, EP-A-968.055, EP-A-1.244.519 y EP-A-1.276.563.
Para la aplicación de poli(alquilenglicoles) como aceites de base para sustancias lubricantes, la viscosidad es un criterio decisivo. Por lo tanto, la clasificación de aceites de base para sustancias lubricantes se efectúa en las denominadas clases ISO-VG (clase de viscosidad de acuerdo con la norma DIN 51519).
A partir de los poli)alquilenglicoles) como aceites de base se pueden formular, mediante adición de aditivos apropiados, unas sustancias lubricantes terminadas, p.ej. aceites para engranajes o aceites hidráulicos, que entonces tienen unas exigencias agudizadas en lo que se refiere al comportamiento de desgaste, al rendimiento como lubricante y a la estabilidad frente al envejecimiento. Un ensayo típico para la caracterización del rendimiento como lubricante es el ensayo FZG de acuerdo con norma DIN 51354.
Fue misión del presente invento poner a disposición un procedimiento para la producción de aceites de base del tipo de poli(alquilenglicoles) destinados a la formulación de unos agentes lubricantes que, en comparación con los tipos convencionales, que se producen mediante una polimerización aniónica, presentan un menor contenido de grupos alilo, una más estrecha distribución de las masas moleculares y unas menores proporciones de componentes volátiles de bajo peso molecular (VOC's) y por consiguiente muestran menores pérdidas en el caso del empleo como agentes lubricantes a las temperaturas de utilización preestablecidas.
De modo sorprendente, se encontró por fin que se pueden preparar poli(alquilenglicoles) apropiados para su utilización como aceites de base para agentes lubricantes, alcoxilando un prepolímero de poli(alquilenglicol) con un único óxido de alquileno o con una mezcla de varios óxidos de alquileno mediante una catálisis con cianuro dimetálico de zinc y cobalto (catálisis con DMC, del inglés Di Metal Cyanide) en presencia de un alcohol uni- o plurivalente.
Es objeto del presente invento, por consiguiente, un procedimiento para la preparación de poli(alquilenglicoles), en el que una mezcla de un alcohol uni- o plurivalente y de un prepolímero de poli(alquilenglicol) se hace reaccionar con un óxido de alquileno de C_{2} a C_{4} o con una mezcla de tales óxidos de alquileno en presencia de un catalizador que contiene Zn_{3}[Co(CN)_{6}]_{2}, teniendo el alcohol uni- o plurivalente un peso molecular de hasta 500 g/mol, así como conteniendo de 1 a 20 átomos de carbono y de 1 a 10 grupos hidroxilo, y el prepolímero de poli(alquilenglicol) es el producto de reacción por adición de un óxido de alquileno de C_{2} a C_{4} o de una mezcla de tales óxidos de alquileno, en una cantidad de por lo menos 500 g/mol, con un alcohol uni- o plurivalente que tiene de 1 a 20 átomos de carbono y de 1 a 10 grupos hidroxilo.
Un objeto adicional del invento es la utilización de poli(alquilenglicoles) obtenibles de acuerdo con el procedimiento precedentemente descrito, como aceite de base para la producción de agentes lubricantes o de líquidos hidráulicos acuosos.
El alcohol uni- o plurivalente que tiene de 1 a 20 átomos de carbono y de 1 a 10 grupos hidroxilo (que a continuación se designa como "alcohol de partida") tiene un peso molecular de hasta 500 g/mol, es por lo tanto monómero y destilable, y en una forma de realización preferida contiene de 2 a 12 átomos de carbono. Él contiene además de manera preferida de 1 a 6, en particular 1, 2, 3 ó 4 grupos hidroxilo. Puede comprender uno, dos, tres o cuatro grupos alcoxi de C_{2}-C_{4}.
Alcoholes de partida preferidos son por ejemplo:
Monoalcoholes de la fórmula R'-OH con R' = alquilo de C_{1}-C_{20}, R' = (alquil de C_{1}-C_{20})-O-(alquileno de C_{2}-C_{4}) (por ejemplo metil-glicol o butil-glicol), R' = (alquilo de C_{1}-C_{20})-O-(alquileno de C_{2}-C_{4})-O-(alquileno de C_{2}-C_{4}) (por ejemplo metil-diglicol o butil-diglicol), R' = (alquilo de C_{1}-C_{20})-O-(alquileno de C_{2}-C_{4})-O-(alquileno de C_{2}-C_{4})-O-(alquileno de C_{2}-C_{4}) (por ejemplo metil-triglicol o butil-triglicol),
dioles de la fórmula HO-R^{2}-OH con R^{2} = alquileno de C_{2}-C_{6}, (alquileno de C_{2}-C_{4})-O-(alquileno de C_{2}-C_{4}) o (alquileno de C_{2}-C_{4})-O-(alquileno de C_{2}-C_{4})-O-(alquileno de C_{2}-C_{4}) (por ejemplo di(etilenglicol), di(propilenglicol), tri(etilenglicol), tri(propilenglicol), tetra(etilenglicol), tetra(propilenglicol)),
trioles, tales como por ejemplo glicerol y trimetilol-propano, así como
tetraoles, tales como por ejemplo pentaeritritol.
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Son especialmente preferidos los monoalcoholes R'-OH con R' = alquilo de C_{1}-C_{4} así como los correspondientes éteres de alquilo de C_{1}-C_{4} y mono(etilenglicol), mono(propilenglicol), di(etilenglicol), di(propilenglicol), tri(etilenglicol) o tri(propilenglicol).
Los prepolímeros de poli(alquilenglicoles) son copolímeros de \alpha-alcoxi-\Omega-hidroxi y copolímeros de \alpha-\Omega-dihidroxi, que se habían preparado a partir de óxido de etileno, óxido de propileno y/u óxido de butileno o mezclas de ellos en una composición arbitraria, y de un alcohol uni- o plurivalente que tiene de 1 a 20 átomos de carbono y de 1 a 10 grupos hidroxilo, o de agua. Son preferidos los prepolímeros de poli(alquilenglicoles) que contienen óxido de propileno en una proporción de por lo menos 20% en peso.
Los grupos de óxidos de alquileno contenidos en el prepolímero de poli(alquilenglicol) tienen en conjunto por lo menos un peso molecular de 500 g/mol. En una forma preferida de realización, el prepolímero de poli(alquilenglicol) comprende por lo menos una cadena de óxido de alquileno, que tiene un peso molecular de 500 g/mol.
El prepolímero de poli(alquilenglicol) es, en una forma preferida de realización, un producto de reacción por adición de un óxido de alquileno de C_{2} a C_{4}, o de una mezcla de tales óxidos de alquileno, con un alcohol que tiene de 2 a 12 átomos de carbono. El alcohol contiene además de manera preferida de 1 a 6, en particular 1, 2, 3 ó 4 grupos hidroxilo.
En otra forma preferida de realización, el prepolímero de poli(alquilenglicol) corresponde a la fórmula (1)
3
en la que
a representa un número de 5 a 70,
b representa un número de 1 a 10,
(A-O) representa un grupo alcoxi de C_{2} a C_{4},
R^{3} representa un grupo hidrocarbilo con 1 a 20 átomos de carbono y con 1 a 10 grupos hidroxilo.
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En otra forma preferida de realización adicional, el prepolímero de poli(alquilenglicol) corresponde a la fórmula (2)
4
en la que
a representa un número de 5 a 70,
(A-O) representa un grupo alcoxi de C_{2} a C_{4},
R^{4} y R^{5}, independientemente uno de otro, representan hidrógeno o un grupo alquilo de C_{1} a C_{6}, representando hidrógeno, sin embargo, por lo menos uno de los radicales R^{4} o R^{5}.
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El catalizador de cianuro dimetálico de zinc y cobalto utilizado (en lo sucesivo denominado también ``catalizador de DMC) es conocido a partir del estado de la técnica. Él contiene Zn_{3}[Co(CN)_{6}]_{2}.
El procedimiento conforme al invento se lleva a cabo preferiblemente de la siguiente manera.
El alcohol de partida es disuelto preferiblemente en una concentración de 1 a 40% en peso, en particular de 5 a 30% en peso, dentro de un reactor a presión, en un prepolímero de poli(alquilenglicol). El catalizador de DMC pulverulento es dispersado homogéneamente en esta mezcla, en una concentración de preferiblemente 100-600 ppm (partes por millón). La mezcla de reacción es calentada bajo nitrógeno a una temperatura de preferiblemente 90 a 170ºC, en particular a una temperatura de 110-150ºC. A esta temperatura se añade dosificadamente una cantidad parcial del óxido de alquileno. Después de la puesta en marcha de la reacción de polimerización, lo que es reconocible en la disminución de la presión y en la elevación de la temperatura en el reactor, se añade dosificadamente la cantidad restante del óxido de alquileno, que es necesaria para conseguir la respectiva viscosidad del aceite de base de agente lubricante.
Los poli(alquilenglicoles) conformes al invento, así obtenidos, son por consiguiente copolímeros de \alpha-alcoxi-\Omega-hidroxi, copolímeros de \alpha-\Omega-dihidroxi, copolímeros de \alpha-\Omega-trihidroxi y copolímeros de \alpha-\Omega-tetrahidroxi, a base de los monómeros óxido de etileno, óxido de propileno y/o óxido de butileno en una composición arbitraria. Son preferidos como aceites de base para agentes lubricantes los poli(alquilenglicoles), que contienen óxido de propileno en una proporción de por lo menos 20% en peso. Además, son preferidos los poli(alquilenglicoles) que tienen una masa molecular media de 700-50.000 g/mol, de manera preferida de 700-10.000 g/mol. Además, son preferidos los poli(alquilenglicoles) que tienen a 40ºC unas viscosidades cinemáticas de 20 a 40.000 mm^{2}/s, de manera preferida de 20 a 6.000 mm^{2}/s.
Los poli(alquilenglicoles) conformes al invento contienen por lo general de 10 a 100 ppm de un catalizador de DMC y tienen una estrecha distribución de las masas moleculares con unas pequeñas porciones volátiles de bajo peso molecular.
Una ventaja adicional del procedimiento conforme al invento para la preparación de poli(alquilenglicoles), es el período de tiempo de reacción, que se necesita con el fin de alcanzar una determinada viscosidad, el cual es esencialmente menor en comparación con el procedimiento de preparación con una catálisis en condiciones alcalinas.
Los poli(alquilenglicoles) conformes al invento son más o menos solubles en agua, dependiendo de la relación entre los óxidos de alquileno empleados. Mediante una adición de usuales aditivos para sustancias lubricantes y de agentes inhibidores de la corrosión, tales como p.ej. ésteres de ácido fosfórico, o de compuestos con azufre, tales como mercapto-benzotiazol o triazoles, y agentes inhibidores de la corrosión amínicos, a partir de los aceites de base para agentes lubricantes del tipo de poli(alquilenglicoles) conformes al invento se pueden formular unas sustancias lubricantes terminadas de formular para diferentes aplicaciones, tales como por ejemplo aceites para engranajes, aceites hidráulicos, grasas lubricantes o líquidos para tratamiento de metales.
Además de esto, a los poli(alquilenglicoles), con el fin de preparar sustancias lubricantes terminadas de formular, se les pueden añadir además usuales agentes antioxidantes en unas cantidades hasta de 5.000 ppm. Son agentes antioxidantes usuales p.ej. agentes antioxidantes fenólicos tales como BHT, para-metoxi-fenol, hidroquinona o BHA, o agentes antioxidantes amínicos tales como una trimetil-dihidroquinolina polimérica.
Ejemplos Ejemplo 1
(Conforme al invento)
Preparación de un \alpha-butoxi-\Omega-hidroxi-poli(propilenglicol) con una masa molecular de 2.500 g/mol, aceite de base para agentes lubricantes del tipo de poli(alquilenglicoles) de la clase de viscosidad ISO VG 150
En un reactor a presión con una capacidad de 5 litros se disponen previamente 754 g de una mezcla de un \alpha-butoxi-\Omega-hidroxi-poli(propilenglicol) (80% en peso) con una masa molecular de 800 g/mol y del butoxi-di(propilenglicol) (20% en peso). Bajo nitrógeno, se le añaden a esta mezcla 160 ppm del catalizador de DMC descrito en el documento EP 1.276.563. La mezcla se calienta a una temperatura de 130ºC bajo nitrógeno, y a una presión de aproximadamente 2 bares se añade dosificadamente una cantidad de 3.468 g de óxido de propileno, de tal manera que se pueda evacuar el calor de reacción resultante. El período de tiempo de la adición dosificada es de aproximadamente 2 horas. El resultante \alpha-butoxi-\Omega-hidroxi-poli(propilenglicol) muestra las siguientes características: masa molecular (media numérica a partir de una GPC) Mn = 2.500 g/mol, masa molecular (media ponderada a partir de una GPC) Mw = 2.600 g/mol, polidispersidad = Mw/Mn = 1,04, OH = 21,8 mg de KOH/g, viscosidad cinemática a 40ºC = 181 mm^{2}/s, viscosidad cinemática a 100ºC = 31 mm^{2}/s, densidad a 20ºC = 0,996 g/cm^{3}. Analítica de grupos extremos por RMN-^{1}H. Relación de butilo:sec. OH:alilo = 1:1:0,01. El contenido de VOC's (porciones orgánicas volátiles), determinado de acuerdo con la norma DIN 55649, es de 0,98 g/litro.
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Ejemplo 2
(Conforme al invento)
Preparación de un \alpha-butoxi-\Omega-hidroxi-poli(propilenglicol) con una masa molecular de 3400 g/mol, aceite de base para agentes lubricantes del tipo de poli(alquilenglicoles) de la clase de viscosidad ISO VG 320
En un reactor a presión con una capacidad de 5 litros se disponen previamente 343 g de una mezcla de un \alpha-butoxi-\Omega-hidroxi-poli(propilenglicol) (80% en peso) con una masa molecular de 800 g/mol y del butoxi-di(propilenglicol) (20% en peso). Bajo nitrógeno, se le añaden a esta mezcla 200 ppm del catalizador de DMC descrito en el documento EP 1.276.563. La mezcla se calienta a una temperatura de 130ºC bajo nitrógeno, y a una presión de aproximadamente 2 bares se añade dosificadamente una cantidad de 2.780 g de óxido de propileno, de tal manera que se pueda evacuar el calor de reacción resultante. El período de tiempo de la adición dosificada es de aproximadamente 3 horas. El resultante \alpha-butoxi-\Omega-hidroxi-poli(propilenglicol) muestra las siguientes características: índice de OH = 15,6 mg de KOH/g, masa molecular (media numérica procedente de una GPC) Mn = 3.400 g/mol, masa molecular (media ponderada procedente de una GPC) Mw = 4.000 g/mol, polidispersidad = 1,18, viscosidad cinemática a 40ºC = 360 mm^{2}/s, viscosidad cinemática a 100ºC = 58 mm^{2}/s, densidad a 20ºC = 0,998 g/cm^{3}. Analítica de grupos extremos por RMN-^{1}H. Relación de butilo:sec. OH:alilo = 1:1,05:0,01. El contenido de VOC's (porciones orgánicas volátiles), determinado de acuerdo con la norma DIN 55649, es de 0,98 g/litro.
Ejemplo 3
(Conforme al invento)
Preparación de un copolímero de \alpha-\Omega-dihidroxi-poli(oxietilen-oxipropilen-glicol) con una masa molecular de 2.000 g/ml, aceite de base para agentes lubricantes del tipo de poli(alquilenglicoles) de la clase de viscosidad ISO VG 220
En un reactor a presión con una capacidad de 5 litros se disponen previamente 551 g de una mezcla de un copolímero de \alpha-\Omega-dihidroxi-poli(oxietilen-oxipropilen-glicol) (90% en peso) con una masa molecular de 2.000 g/mol y del di(propilenglicol) (10% en peso). Bajo nitrógeno, se le añaden a esta mezcla 400 ppm del catalizador de DMC descrito en el documento EP 1.276.563. La mezcla se calienta a una temperatura de 145ºC bajo nitrógeno, y a una presión de aproximadamente 2 bares se añade dosificadamente una cantidad de 783 g de una mezcla de óxido de etileno y óxido de propileno (relación: 64:36% en peso) en el período de tiempo de 3 horas, de tal manera que el calor de reacción resultante se pueda evacuar. El resultante copolímero de \alpha-\Omega-dihidroxi-poli-(oxietilen-oxipropilen-glicol) muestra las siguientes características: índice de OH = 53,4 mg de KOH/g, masa molecular (media numérica procedente de una GPC) Mn = 2.000 g/mol, masa molecular (media ponderada procedente de una GPC) Mw = 2.350 g/mol, polidispersidad = 1,18, viscosidad cinemática a 40ºC = 225 mm^{2}/s, viscosidad cinemática a 100ºC = 43 mm^{2}/s, densidad a 20ºC = 1,085 g/cm^{3}. Analítica de grupos extremos por RMN-^{1}H: relación de prim. OH:sec. OH:alilo = 0,34:1:0,01. El contenido de VOC's (porciones orgánicas volátiles), determinado de acuerdo con la norma DIN 55649, es de 0,96 g/litro.
Ejemplo 4 Aplicación del producto del Ejemplo 1 en una formulación de agente lubricante
En el producto del Ejemplo 1 se disuelven a 60 hasta 90ºC 0,5% de fosfato de isotridecilo, 0,5% de un agente antioxidante fenólico (4,4-metilen-bis-(2,6-di-(terc.-butil-fenol), 300 ppm de tolil-triazol y 3,5% de bencil-amina N-fenil-estirenada. Se obtiene un agente lubricante para engranajes de la clase ISO-VG (clase de viscosidad de acuerdo con la norma DIN 51519) 150 que alcanza la etapa de carga 12 en el ensayo de FZG de acuerdo con la norma DIN 51354.
Ejemplo comparativo 1
Preparación de un \alpha-butoxi-\Omega-hidroxi-poli(propilenglicol) con una masa molecular de 3.300 g/mol mediante una catálisis en condiciones alcalinas; aceite de base para agentes lubricantes del tipo de poli(alquilenglicoles), producido convencionalmente, de la clase de viscosidad ISO VG 320
En un reactor a presión con una capacidad de 5 litros se disponen previamente 20,8 g de butoxi-di(propilenglicol) y 4,4 g de hidróxido de potasio. Mediante aplicación de un vacío a aproximadamente 100ºC durante 1 hora, la mezcla se seca. A continuación la mezcla se calienta a una temperatura de 130ºC bajo nitrógeno, y a una presión de aproximadamente 3 a 6 bares se añade dosificadamente una cantidad de 1.966 g de óxido de propileno, de tal manera que se pueda evacuar el calor de reacción resultante. El período de tiempo de la adición dosificada es de aproximadamente 30 horas. El resultante \alpha-butoxi-\Omega-hidroxi-poli(propilenglicol) muestra la siguiente característica: masa molecular (media numérica procedente de una GPC) Mn = 3.300 g/mol, masa molecular (media ponderada procedente de una GPC) Mw = 5.400 g/mol, polidispersidad = Mw/Mn = 1,31, índice de OH = 20 mg de KOH/g, viscosidad cinemática a 40ºC = 372 mm^{2}/s, viscosidad cinemática a 100ºC = 60 mm^{2}/s, densidad a 20ºC = 1,00 g/cm^{3}. Analítica de grupos extremos por RMN-^{1}H: relación de butilo:sec:OH:(alilo + propenilo) = 1:2,08:0,7. El contenido de VOC's (porciones orgánicas volátiles), determinado de acuerdo con la norma DIN 55649, es de 1,95 g/litro.
Mediante la formación de porciones de bajo peso molecular se amplia manifiestamente en este caso la distribución de las masas moleculares y se aumenta la polidispersidad. Asimismo resultan más porciones volátiles de bajo peso molecular (VOC's). Por este motivo, también el tiempo de reacción, que se necesita para conseguir la clase ISO VG preestablecida, es esencialmente más largo.

Claims (10)

1. Procedimiento para la preparación de poli(alquilenglicoles), en el que una mezcla de un alcohol uni- o plurivalente y de un prepolímero de poli(alquilenglicol), se hace reaccionar con un óxido de alquileno de C_{2} a C_{4} o con una mezcla de tales óxidos de alquileno en presencia de un catalizador, que contiene Zn_{3}[Co(CN)_{6}]_{2}, teniendo el alcohol uni- o plurivalente un peso molecular de hasta 500 g/mol, así como conteniendo de 1 a 20 átomos de carbono y de 1 a 10 grupos hidroxilo, y el prepolímero de poli(alquilenglicol) es el producto de reacción por adición de un óxido de alquileno de C_{2} a C_{4}, o de una mezcla de tales óxidos de alquileno, en un cantidad de por lo menos 500 g/mol, con un alcohol uni- o plurivalente que tiene de 1 a 20 átomos de carbono y de 1 a 10 grupos hidroxilo.
2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la relación ponderal de la mezcla de un prepolímero de poli(alquilenglicol) y de un alcohol uni- o plurivalente antes de la alcoxilación está situada entre 99:1 y 60:40.
3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 y/o 2, presentándose el catalizador de DMC en una concentración de 100 a 600 ppm.
4. Procedimiento de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el prepolímero de poli(alquilenglicol) es un producto de reacción por adición de un óxido de alquileno de C_{2} a C_{4}, o de una mezcla de tales óxidos de alquileno, con un alcohol que tiene de 2 a 12 átomos de carbono y de 1 a 6 grupos hidroxilo.
5. Procedimiento de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el prepolímero de poli(alquilenglicol) de la fórmula 2 contiene óxido de propileno en una proporción de por lo menos 20% en peso como un monómero.
6. Procedimiento de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el alcohol de partida contiene de 2 a 12 átomos de carbono y de 1 a 6 grupos hidroxilo.
7. Procedimiento de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el alcohol de partida R'-OH está seleccionado entre
monoalcoholes de la fórmula R'-OH con R' = alquilo de C_{1}-C_{20} o R' = (alquilo de C_{1}-C_{20})-(O-alquileno de
C_{2}-C_{4})_{n}- con n = 1, 2 ó 3;
dioles de la fórmula HO-R^{2}-OH con R^{2} = alquileno C_{2}-C_{6}, (alquileno de C_{2}-C_{4})-O-(alquileno de C_{2}-C_{4}) o (alquileno de C_{2}-C_{4})-O-(alquileno de C_{2}-C_{4})-O-(alquileno de C_{2}-C_{4}),
glicerol, trimetilolpropano o pentaeritritol.
8. Procedimiento de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 a 7, en el que como óxidos de alquileno se emplean óxido de etileno, óxido de propileno, óxido de butileno o mezclas de ellos.
9. Procedimiento de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 a 8, en el que la alcoxilación se efectúa a una temperatura de 90-170ºC.
10. Utilización de poli(alquilenglicoles), obtenidos haciendo reaccionar una mezcla de un alcohol uni- o plurivalente y de un prepolímero de poli(alquilenglicol) con un óxido de alquileno de C_{2} a C_{4} o con una mezcla de tales óxidos de alquileno en presencia de un catalizador, que contiene Zn_{3}[Co(CN)_{6}]_{2}, teniendo el alcohol uni- o plurivalente un peso molecular de hasta 500 g/mol, así como conteniendo de 1 a 20 átomos de carbono y de 1 a 10 grupos hidroxilo, y el prepolímero de poli(alquilenglicol) es el producto de reacción por adición de un óxido de alquileno de C_{2} a C_{4}, o de una mezcla de tales óxidos de alquileno, en una cantidad de por lo menos 500 g/mol, con un alcohol uni- o plurivalente que tiene de 1 a 20 átomos de carbono y de 1 a 10 grupos hidroxilo, para la formulación de agentes lubricantes o de líquidos hidráulicos acuosos.
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