ES2910007T3

ES2910007T3 - Lubricante para engranajes industriales con componente de azufre biodegradable

Info

Publication number: ES2910007T3
Application number: ES15750576T
Authority: ES
Inventors: Shubhamita Basu; James N Vinci; Michael S Wragg
Original assignee: Lubrizol Corp
Current assignee: Lubrizol Corp
Priority date: 2014-08-06
Filing date: 2015-08-06
Publication date: 2022-05-11
Anticipated expiration: 2035-08-06
Also published as: CA2957073C; CN106795448B; CN106795448A; JP2017526771A; CA2957073A1; WO2016022773A1; US20170218294A1; SG11201700902QA; JP6678647B2; EP3177700A1; EP3177700B1; US10208267B2

Abstract

Un aceite lubricante para engranajes industriales que comprende una cantidad mayoritaria de un aceite de viscosidad lubricante y un paquete de aditivos, en donde el paquete de aditivos comprende al menos una olefina sulfurada, en donde la al menos una olefina sulfurada comprende al menos una olefina sulfurada fácil o inherentemente biodegradable según se mide de acuerdo con OECD 301B y al menos una olefina sulfurada no biodegradable según se mide de acuerdo con OECD 301B, en donde el paquete de aditivos aporta al lubricante para engranajes industriales del 0,5 al 20 % en peso, basado en el peso total del lubricante para engranajes industriales, de la al menos una olefina sulfurada fácil o inherentemente biodegradable y de 0,01 a 1 % en peso, basado en el peso total del lubricante para engranajes industriales, de la al menos una olefina sulfurada no biodegradable, en donde la olefina sulfurada aporta más del 0,80 % en peso de azufre activo del lubricante para engranajes industriales, según se mide a 150 °C en ASTM D1662, y en donde el paquete de aditivos aporta menos del 0,10 % en peso, basado en el peso total del aceite lubricante para engranajes industriales, de una olefina sulfurada no biodegradable derivada de diisobutileno, y menos del 0,25 % en peso, basado en el peso total del aceite lubricante para engranajes industriales, de una olefina sulfurada no biodegradable derivada de isobutileno.

Description

DESCRIPCIÓN

Lubricante para engranajes industriales con componente de azufre biodegradable

Antecedentes de la invención

La presente tecnología incluye un paquete de aditivos de extrema presión formulado con un componente de azufre biodegradable, cuyo paquete de aditivos puede lograr un rendimiento de extrema presión adecuado cuando se formula en un aceite lubricante de engranaje industrial completamente formulado.

Las cajas de engranajes industriales se ven sometidas a condiciones de funcionamiento extremas que pueden provocar daños, por ejemplo, el desgaste de los componentes internos de la caja de engranajes. Estos daños reducen la vida útil de la caja de engranajes industrial y puede generar un mantenimiento costoso y prolongado, costos de reparación, tiempo de inactividad no programado para del equipo que contiene la caja de engranajes industrial y problemas similares.

Existe una necesidad constante de mejorar los lubricantes para cajas de engranajes industriales que pueden proporcionar un mejor rendimiento y protección de las cajas de engranajes industriales, para extender así la vida útil de las cajas de engranajes industriales y el equipo que las contienen. El documento GB 1542 113 A describe una composición de aceite lubricante que comprende un producto de reacción sulfurado.

Un medio para proteger una caja de engranajes industrial es lubricar la caja de engranajes con un lubricante que contenga compuestos de azufre. El azufre de los compuestos que contienen azufre puede reaccionar con las superficies metálicas de los engranajes para proporcionar una fina capa protectora sobre la superficie metálica que es resistente a las extremas presiones y al desgaste de metal sobre metal. Tales agentes de extrema presión que contienen azufre usados en los aceites de engranajes industriales no son biodegradables. Sería deseable reducir o eliminar la necesidad de tales compuestos no biodegradables de las composiciones lubricantes.

Debido a la importancia del azufre para proporcionar protección contra las extremas presiones y el desgaste, no ha habido una solución viable para la reducción o eliminación de tales compuestos que contienen azufres no biodegradables.

Existe la necesidad de un lubricante para engranajes industriales que pueda proporcionar una protección adecuada a la caja de engranajes con cantidades mínimas de componentes no biodegradables.

Resumen de la invención

Ahora se ha descubierto que se puede proporcionar una protección adecuada a la caja de engranajes, según las mediciones de Timken (ASTM d2782), mediante el empleo de una olefina sulfurada biodegradable, tal como, por ejemplo, un aceite vegetal sulfurado. La invención se define en las reivindicaciones adjuntas.

La tecnología descrita proporciona un lubricante para engranajes industriales completamente formulado (lubricante para engranajes industriales para abreviar) que contiene una olefina sulfurada biodegradable, y que puede cumplir con los estándares de rendimiento para un lubricante para engranajes industriales.

Se proporciona un lubricante para engranajes industriales que contiene un paquete de aditivos junto con una cantidad mayoritaria de aceite de viscosidad lubricante, como se define en las reivindicaciones pendientes. El paquete de aditivos es para lubricantes para engranajes industriales. El paquete de aditivos comprende al menos una olefina sulfurada y la olefina sulfurada incluye al menos una olefina sulfurada biodegradable.

La al menos una olefina sulfurada biodegradable puede tener niveles variables de actividad de azufre. En una modalidad, la al menos una olefina sulfurada biodegradable puede incluir al menos una olefina sulfurada biodegradable mínimamente activa, medida según la norma ASTM D1662 a 150 °C. En la misma modalidad o en una alternativa, la al menos una olefina sulfurada biodegradable puede incluir una olefina sulfurada biodegradable nominalmente activa, medida según la norma ASTM D1662 a 150 °C.

En una modalidad, la al menos una olefina sulfurada biodegradable incluye al menos una olefina sulfurada biodegradable derivada de una fuente natural, tal como una fuente animal o vegetal. En una modalidad, la al menos una olefina sulfurada biodegradable derivada de una fuente natural puede incluir al menos una olefina sulfurada biodegradable derivada de aceite de canola.

La al menos una olefina sulfurada incluye además al menos una olefina sulfurada no biodegradable además de la olefina sulfurada biodegradable. En tales modalidades, la al menos una olefina sulfurada biodegradable será una porción mayoritaria de la al menos una olefina sulfurada.

En una modalidad, la al menos una olefina sulfurada no biodegradable puede incluir al menos una olefina sulfurada no biodegradable nominalmente activa, medida según la norma ASTM D1662 a 150 °C. En la misma modalidad o en una alternativa, la al menos una olefina sulfurada no biodegradable puede incluir una olefina sulfurada no biodegradable altamente activa, medida según la norma ASTM D1662 a 150 °C.

Además de las olefinas sulfuradas, el paquete de aditivos también puede tener otros componentes aditivos, tales como, por ejemplo, componentes antidesgaste, componentes anticorrosivos, componentes aditivos antiespumantes, desemulsionantes y otros componentes aditivos adecuados para los lubricantes para engranajes industriales.

En las modalidades, el aceite de viscosidad lubricante en el lubricante para engranajes industriales puede ser al menos uno de los aceites sintéticos, aceites vegetales, aceites minerales o mezclas de los mismos.

El paquete de aditivos se incluye en el aceite lubricante para engranajes industriales de modo que el paquete de aditivos aporta menos del 0,10 % en peso, basado en el peso total del aceite lubricante para engranajes industriales, de una olefina sulfurada no biodegradable derivada de diisobutileno. De manera similar, el paquete de aditivos se incluye en el aceite lubricante para engranajes industriales de modo que el paquete de aditivos aporta menos del 0,25 % en peso, basado en el peso total del aceite lubricante para engranajes industriales, de una olefina sulfurada no biodegradable derivada de isobutileno.

En una modalidad del aceite lubricante para engranajes industriales, la cantidad mayoritaria de un aceite de viscosidad lubricante puede ser un aceite sintético biodegradable, tal como, por ejemplo, un aceite sintético saturado biodegradable.

La olefina sulfurada en el paquete de aditivos aporta más del 0,80 % en peso de azufre activo al aceite lubricante para engranajes industriales, según se mide a 150 °C según la norma ASTM D1662.

La olefina sulfurada en el paquete de aditivos aporta al aceite lubricante para engranajes industriales de aproximadamente 0,50 a aproximadamente 20 % en peso de al menos una olefina sulfurada biodegradable.

El paquete de aditivos aporta al aceite lubricante para engranajes industriales, además de la olefina sulfurada biodegradable, de aproximadamente 0,01 a aproximadamente 1 % en peso de al menos una olefina sulfurada no biodegradable.

También se proporciona un método de funcionamiento de un engranaje industrial que comprende aplicar al engranaje industrial un aceite para engranajes industriales como se ha descrito anteriormente, y operar el engranaje industrial.

Descripción detallada de la invención

A continuación, se describirán varias características y modalidades preferidas a manera de ilustración no limitante. La presente tecnología se relaciona en parte con un paquete de aditivos para lubricantes para engranajes industriales que contiene al menos una olefina sulfurada biodegradable. La tecnología puede incluir además un paquete de aditivos para lubricantes para engranajes industriales que comprende, consiste esencialmente en, o consiste en (a) al menos una olefina sulfurada biodegradable, y (b) al menos una olefina sulfurada no biodegradable. Las olefinas sulfuradas son materiales comerciales bien conocidos que se preparan mediante la reacción de un solo reactivo o una mezcla de reactivos apropiados con una fuente de azufre. La reacción de sulfuración generalmente se efectúa a una temperatura elevada, por ejemplo, 50-350 °C o 100-200 °C, con agitación eficiente y a menudo en una atmósfera inerte tal como nitrógeno, opcionalmente en presencia de un solvente inerte. Los agentes sulfurantes pueden incluir el elemento azufre, que se prefiere, sulfuro de hidrógeno, haluro de azufre, sulfuro de sodio y una mezcla de sulfuro de hidrógeno y azufre o dióxido de azufre. Usualmente, la cantidad de azufre o agente sulfurante empleado se calcula en base a la insaturación olefínica total de la mezcla. Normalmente se emplean de 0,5 a 3 moles de azufre por mol de enlaces olefínicos. Se puede preparar un tipo de olefina sulfurada de acuerdo con las enseñanzas detalladas de la patente de EE. UU. No. 4957651.

En el caso de olefinas sulfuradas, el reactivo puede ser un compuesto olefínico. Los compuestos olefínicos que pueden sulfurarse son de naturaleza diversa, y en términos generales son aquellos que contienen al menos un doble enlace olefínico, que se define como un doble enlace no aromático; es decir, un doble enlace que conecta dos átomos de carbono alifáticos. En su sentido más amplio, la olefina se puede definir mediante la fórmula R1R2C=CR3R4, en donde cada uno de R1, R2, R3 y R4 puede ser hidrógeno o un grupo orgánico. En general, los grupos R de la fórmula anterior que no son hidrógeno pueden satisfacerse con grupos tales como -C(R5)³, -COOR5, -COOM, -X, -YR5 o -Ar, en donde cada R5 es independientemente hidrógeno, alquilo, alquenilo, arilo, alquilo sustituido, alquenilo sustituido o arilo sustituido, con la condición de que cualquiera de los dos grupos R5 pueda ser alquileno o alquileno sustituido por lo que se forma un anillo de hasta 12 átomos de carbono; M es un equivalente de un catión metálico (preferentemente del Grupo I o II, por ejemplo, sodio, potasio, bario, calcio); X es halógeno (por ejemplo, cloro, bromo o yodo); Y es oxígeno o azufre divalente; Ar es un grupo arilo o arilo sustituido de hasta 12 átomos de carbono. Dos cualesquiera de R1, R2, R3 y R4 también pueden formar juntos un grupo alquileno o alquileno sustituido; es decir, el compuesto olefínico puede ser alicíclico.

El compuesto olefínico es normalmente uno en el que cada grupo R anterior, que no es hidrógeno, es independientemente un grupo alquilo, alquenilo o arilo. Se prefieren los compuestos monoolefínicos y diolefínicos, particularmente los primeros, y especialmente los hidrocarburos monoolefínicos terminales; es decir, aquellos compuestos en los que R3 y R4 son hidrógeno y R1 y R2 son alquilo o arilo, especialmente alquilo (es decir, la olefina es alifática) que tiene de 1 a 30, o de 1 a 16, o de 1 a 8, o de 1 a 4 átomos de carbono. Se pueden usar compuestos olefínicos que tienen de 3 a 30 o de 3 a 16 (a menudo menos de 9) átomos de carbono.

El isobuteno, el diisobutileno, el butileno, el propileno y sus dímeros, trímeros y tetrámeros, y sus mezclas, son útiles como compuestos olefínicos para la sulfuración, al igual que los compuestos terpénicos, es decir, varios hidrocarburos terpénicos isoméricos que tienen la fórmula empírica C¹⁰H¹⁶, así como diversos derivados sintéticos y naturales de los mismos que contienen oxígeno.

Otras olefinas sulfuradas incluyen las derivadas de fuentes naturales, tales como aceites vegetales sulfurados y de manteca sulfurada (es decir, aceites sulfurados de fuentes animales en general). Los ejemplos de aceites naturales de los que pueden derivarse dichas olefinas sulfuradas pueden incluir, pero no se limitan a, aceite de coco, aceite de maíz, aceite de semilla de algodón, aceite de ricino, aceite de girasol, aceite de oliva, aceite de palma, aceite de cacahuete, aceite de canola, aceite de cártamo, aceite de sésamo, aceite de soja, sebo, manteca, ácidos grasos y mezclas de los mismos. Las porciones orgánicas preferidas para el aceite vegetal sulfurado son las derivadas de aceite de girasol, aceite de oliva y aceite de canola.

A menudo ocurre que las olefinas sulfuradas de origen natural son biodegradables y las olefinas sulfuradas de origen sintético, tales como, por ejemplo, las que se derivan de isobutileno, diisobutileno y butileno, no son biodegradables. Sin embargo, algunas olefinas sulfuradas biodegradables pueden contener una porción de olefina derivada sintéticamente y una porción de olefina derivada naturalmente, y viceversa. Aunque la clasificación anterior no es concluyente, puede proporcionar una exploración inicial para la selección de una olefina sulfurada biodegradable o no biodegradable. Alternativamente, o, además, la biodegradabilidad de la olefina sulfurada se puede determinar empíricamente de acuerdo con métodos de prueba estandarizados. Por ejemplo, la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos (OCDE) ha desarrollado varios métodos de prueba para probar el nivel de biodegradabilidad de un material, incluido, por ejemplo, el OECD 301B. Si un material pasa ^oE^cD 301B con más del 60 % de biodegradación en 28 días, se considera fácilmente biodegradable. Si un material pasa OECD 301B con una biodegradación de aproximadamente 20 a aproximadamente 60 % en 28 días, se considera inherentemente biodegradable. Por debajo del 20 % de biodegradación en 28 días se considera no biodegradable. Biodegradable como se usa en la presente descripción se refiere a materiales que son fácilmente biodegradables o inherentemente biodegradables de acuerdo con OECD 301B.

En una modalidad, el componente de azufre del paquete de aditivos de la presente tecnología comprende una olefina sulfurada biodegradable derivada de una fuente natural. En una modalidad, el componente de azufre comprende un aceite vegetal sulfurado biodegradable. En una modalidad, el componente de azufre comprende manteca sulfurada biodegradable.

En una modalidad, el componente de azufre del paquete de aditivos comprende (a) una porción mayoritaria de una olefina sulfurada biodegradable derivada de una fuente natural (aceite vegetal sulfurado, manteca sulfurada o una mezcla de los mismos), y (b) una porción menor de una olefina sulfurada no biodegradable derivada de diisobutileno, isobutileno, butileno o una mezcla de los mismos. Por ejemplo, en una modalidad, el componente de azufre del paquete de aditivos comprende (a) una porción mayoritaria de un aceite vegetal sulfurado biodegradable, y (b) una porción menor de una olefina sulfurada no biodegradable derivada de diisobutileno y de isobutileno. Incluso en una modalidad adicional, el componente de azufre del paquete de aditivos comprende (a) una porción mayoritaria de un aceite vegetal sulfurado biodegradable, y (b) una porción menor de una olefina sulfurada no biodegradable derivada de butileno. La tecnología incluye adicionalmente las modalidades anteriores, pero con manteca sulfurada biodegradable. Se prevén modalidades similares adicionales con una mezcla de aceite vegetal sulfurado biodegradable y manteca sulfurada biodegradable.

Por "porción mayoritaria" se entiende el 50 % en peso o más, como, por ejemplo, del 50,1 al 99,99 % en peso, o del 60 al 95 % en peso, o incluso del 70 o del 80 al 90 % en peso. Por el contrario, una "porción menor" puede ser del 50 % en peso o menos, tal como, por ejemplo, del 0,01 al 49,9 % en peso, o del 5 al 40 % en peso, o incluso del 10 al 20 o 30 % en peso.

En un aspecto, las olefinas sulfuradas pueden clasificarse adicionalmente de acuerdo con el nivel de azufre activo presente en ellas, y/o el nivel total de azufre presente en ellas. Por "activo" se entiende la cantidad de azufre disponible para una reacción a una determinada temperatura. El porcentaje molar de azufres activos en un compuesto que contiene azufre se determina empíricamente de acuerdo con ASTM D1662. Ya sean biodegradables o no biodegradables, las olefinas sulfuradas pueden ser "altamente activas", "nominalmente activas" o "mínimamente activas", en dependencia de la temperatura a la que se determina la actividad. Se mide a 150 °C de acuerdo con D1662, olefina sulfurada "altamente activa" se refiere a una olefina sulfurada que tiene aproximadamente 66 % en peso o más de los azufres contenidos en ella como azufres activos, es decir, disponibles para reaccionar con la superficie del metal. Del mismo modo, se mide a 150 °C de acuerdo con D1662, olefina sulfurada "nominalmente activa" se refiere a olefinas sulfuradas que tienen de aproximadamente 33 % en peso a aproximadamente 66 % en peso de los azufres contenidos en ellas como azufres activos, y olefina sulfurada "mínimamente activa" se refiere a una olefina sulfurada que tiene menos del 33 % en peso, o del 0,1 al 33 % en peso de los azufres contenidos en ella como azufres activos. Alternativamente, cuando se mide a 100 °C bajo el método D1662, olefina sulfurada "altamente activa" se refiere a una olefina sulfurada que tiene aproximadamente 20 % en peso o más de los azufres contenidos en ella como azufres activos, olefina sulfurada "nominalmente activa" se refiere a olefinas sulfuradas que tiene de aproximadamente el 10 % en peso a aproximadamente el 20 % en peso de los azufres que contiene como azufres activos, y olefina sulfurada "mínimamente activa" se refiere a una olefina sulfurada que tiene menos de aproximadamente el 10 % en peso, o de aproximadamente el 0,01 a aproximadamente el 10 % en peso de los azufres contenidos en ella como azufres activos.

En una modalidad, la olefina sulfurada del paquete de aditivos comprende al menos uno de una olefina sulfurada biodegradable altamente activa, una olefina sulfurada biodegradable nominalmente activa, una olefina sulfurada biodegradable mínimamente activa y/o una mezcla de las mismas, medida a 150 °C bajo el D1662. En una modalidad, la olefina sulfurada del paquete de aditivos comprende al menos uno de una olefina sulfurada biodegradable altamente activa, una olefina sulfurada biodegradable nominalmente activa, una olefina sulfurada biodegradable mínimamente activa y/o una mezcla de las mismas, medida a 100 °C bajo el D1662.

El nivel total de azufre en la olefina sulfurada puede medirse de acuerdo con ASTM D129Q. Ya sean biodegradables o no biodegradables, las olefinas sulfuradas pueden tener un nivel "alto", "nominal" o "mínimo" de azufre total. Un nivel "alto" de azufre significa que la olefina sulfurada contiene aproximadamente un 30 % en peso o más de azufre. Un nivel "nominal" de azufre significa que la olefina sulfurada contiene de aproximadamente 10 a aproximadamente 30 % en peso de azufre, y un nivel "mínimo" de azufre significa que la olefina sulfurada contiene menos de aproximadamente 10 % en peso de azufre, o de aproximadamente 0,01 a aproximadamente 10 % en peso de azufre.

En una modalidad, la olefina sulfurada del paquete de aditivos comprende al menos una olefina sulfurada biodegradable que tiene un alto nivel de azufre total, una olefina sulfurada biodegradable que tiene un nivel nominal de azufre total, una olefina sulfurada biodegradable que tiene un nivel mínimo de azufre total y/ o mezclas de los mismos.

En una modalidad, el componente de azufre del paquete de aditivos comprende al menos una olefina sulfurada altamente activa, una olefina sulfurada nominalmente activa, una olefina sulfurada biodegradable nominalmente activa y/o una mezcla de las mismas, en donde la actividad se mide a 150 °C bajo D1662. En una modalidad, el componente de azufre del paquete de aditivos comprende al menos una olefina sulfurada altamente activa, una olefina sulfurada mínimamente activa, una olefina sulfurada mínimamente activa, una olefina sulfurada biodegradable mínimamente activa y/o una mezcla de las mismas, en donde la actividad se mide a 100 °C bajo D1662.

La cantidad de olefina sulfurada biodegradable en un lubricante completamente formulado será una cantidad suficiente para mejorar el rendimiento de extrema presión del lubricante, medido por cualquier prueba de desgaste conocida, como se describe más abajo.

La olefina sulfurada biodegradable se incluye en el lubricante completamente formulado a un nivel de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 20 % en peso, o de aproximadamente 0,75 a aproximadamente 15 % en peso, o incluso de aproximadamente 1 a aproximadamente 6, u 8 o 10 % en peso. La olefina sulfurada biodegradable se emplea en una cantidad suficiente para aportar un nivel de azufre activo total en el lubricante completamente formulado, en combinación con una olefina sulfurada no biodegradable, superior al 0,80 % en peso, o superior al 0,85 % en peso, o incluso superior al 0,90 % en peso, tal como, por ejemplo, de aproximadamente 0,80 a aproximadamente 3 % en peso, o de aproximadamente 0,85 a aproximadamente 2 % en peso, o de aproximadamente 0,90 a aproximadamente 1 o 1,5 % en peso, según se mide a 150 °C bajo ASTM D1662.

La olefina sulfurada no biodegradable puede estar presente en el lubricante completamente formulado de aproximadamente 0,01 a aproximadamente 1 % en peso, o de 0,10 a 0,80 % en peso o de 0,15 a 0,70 % en peso o de 0,20 a 0,60 % en peso. La olefina sulfurada no biodegradable se emplea en una cantidad suficiente para lograr un nivel de azufre activo total en el lubricante completamente formulado, en combinación con al menos una olefina sulfurada biodegradable, mayor que aproximadamente 0,80 % en peso, o mayor que 0,85 % en peso, o incluso superior al 0,90 % en peso, tal como, por ejemplo, de aproximadamente el 0,80 a aproximadamente 3 % en peso, o de aproximadamente el 0,85 a aproximadamente el 2 % en peso, o de aproximadamente el 0,90 a aproximadamente el 1 o el 1,5 % en peso, según se mide a 150 °C bajo ASTM D1662.

El lubricante para engranajes industriales puede contener además componentes aditivos adecuados de lubricantes para engranajes industriales. Puede usarse cualquier combinación de componentes aditivos convencionales adecuados para su uso en aplicaciones de engranajes industriales.

Los componentes de aditivos adicionales que pueden estar presentes en el paquete de aditivos para engranajes industriales además de las olefinas sulfuradas descritas anteriormente incluyen, pero no se limita a, inhibidores de espuma, desemulsionantes, depresores del punto de fluidez, antioxidantes, dispersantes, desactivadores de metales (tal como desactivadores de cobre), agentes antidesgaste que contienen fósforo, modificadores de la viscosidad o alguna mezcla de los mismos. Los componentes aditivos no sulfurados pueden estar presentes cada uno en el intervalo de 50, 75, 100 o incluso 150 ppm hasta 5, 4, 3, 2 o incluso 1,5 % en peso, o desde 75 ppm hasta 0,5 % en peso, desde 100 ppm a 0,4 % en peso, o de 150 ppm a 0,3 % en peso, donde los valores de % en peso se refieren a un componente individual con respecto a un lubricante para engranajes industriales completamente formulado. Sin embargo, se observa que algunos aditivos, incluidos los polímeros modificadores de la viscosidad, que pueden considerarse alternativamente como parte del aceite de viscosidad lubricante, pueden estar presentes en cantidades más altas, que incluye hasta el 30,40, o incluso el 50 % en peso cuando se consideran por separados del aceite de viscosidad lubricante. Los aditivos pueden usarse solos o como mezclas de los mismos.

Los agentes antidesgaste y/o de extrema presión que contienen fósforo que se usan normalmente en los lubricantes para engranajes industriales son en su mayor parte ácidos de fósforo parcialmente o completamente esterificados. Todos estos son adecuados para los paquetes de aditivos lubricantes para engranajes industriales de la presente descripción. Tales agentes antidesgaste incluyen, pero no se limitan a, fosfatos ácidos, fosfitos de hidrógeno, fosfitos, fosfatos, fosfonatos, fosfinatos y fosforoamidatos. Otros agentes antidesgaste también pueden incluir mono-, di- y trihidrocarbil fosfitos; fosfatos de mono-, di- y trihidrocarbilo; mono-, di- y trihidrocarbilo mono-, di-, tri-, tetratiofosfatos; mono-, di-, trihidrocarbilo, mono-, di-, tri-, tetratiofosfitos; varios hidrocarbil fosfonatos y tiofosfonatos; varios hidrocarbil fosfonitos y tiofosfonitos, y similares.

Ejemplos de fosfitos incluyen fosfito sustituido con monohidrocarbilo, fosfito sustituido con dihidrocarbilo o fosfito sustituido con trihidrocarbilo, y aquellos fosfitos que tienen al menos un grupo hidrocarbilo con 4 o más átomos de carbono como se representa por las fórmulas:

r8-o h

R6- ^V N'q

en donde al menos uno de R8, R6 y R7 puede ser un grupo hidrocarbilo que contiene al menos 4 átomos de carbono y el otro puede ser hidrógeno o un grupo hidrocarbilo. En una modalidad, R8, R6 y R7 son todos grupos hidrocarbilo. Los grupos hidrocarbilo pueden ser alquilo, cicloalquilo, arilo, acíclicos o mezclas de los mismos. En la fórmula con los tres grupos R8, R6 y R7, el compuesto puede ser un fosfito sustituido con trihidrocarbilo, es decir, R8, R6 y R7 son todos grupos hidrocarbilo. Los grupos alquilo pueden ser lineales o ramificados, normalmente lineales, y saturados o insaturados, normalmente saturados. Los ejemplos de grupos alquilo para R8, R6 y R7 incluyen octilo, 2-etilhexilo, nonilo, decilo, undecilo, dodecilo, tridecilo, tetradecilo, pentadecilo, hexadecilo, heptadecilo, octadecilo, octadecenilo, nonadecilo, eicosilo o mezclas de los mismos.

Se incluyen todas las sales de amina que se pueden formar con los agentes antidesgaste que contienen fósforo mencionados anteriormente. Las aminas pueden ser primarias, secundarias, terciarias, acíclicas o cíclicas, mono- o poliaminas. También pueden ser heterocíclicos. Las aminas preferidas son generalmente de naturaleza alifática. Algunos ejemplos específicos de aminas para producir sales de amina de los agentes antidesgaste que contienen fósforo incluyen: octilamina, decilamina, aminas primarias de alquilo terciario C10, C12, C14 y C16 (o combinaciones de las mismas), laurilamina, hexadecilamina, heptadecilamina, octadecilamina, decenilamina, dodecenilamina, palmitoilamina, oleilamina, linoleilamina, diisoamilamina, dioctilamina, di-(2-etilhexil)amina, dilaurilamina, ciclohexilamina, 1,2-propilenamina, 1,3-propilendiamina, dietilentriamina, trietilentetramina, etanolamina, trietanolamina, trioctilamina, piridina, morfolina, 2-metilpiperazina, 1,2-bis(N-piperazinil-etano), 1,2-diamina, tetraminooctadeceno, triaminooctadeceno, N-hexilanilina y similares. Las aminas también pueden ser triazol o derivados de triazol.

En una modalidad, una sal de amina del agente antidesgaste que contiene fósforo son las de fórmula:

X

ií

(RsO v— P-CX-NR^R^R23),,

H

donde R9 y R10 son independientemente grupos alifáticos que contienen de aproximadamente 4 a aproximadamente 24 átomos de carbono, R22 y R23 son independientemente hidrógeno o grupos alifáticos que contienen de aproximadamente 1 a aproximadamente 18 átomos de carbono alifáticos, la suma de m y n es 3 y X es oxígeno o azufre. En una modalidad preferida, R9 contiene de aproximadamente 8 hasta 18 átomos de carbono, R10 es:

en donde R11 es un grupo alifático que contiene de aproximadamente 6 a aproximadamente 12 átomos de carbono, R22 y R23 son hidrógeno, m es 2, n es 1 y X es oxígeno.

Los ejemplos específicos de agentes antidesgaste que contienen fósforo pueden incluir fosfato de tricresilo, fosfito de tributilo, fosfito de trifenilo, fosfato de 2-etilhexilo, fosfito de hidrógeno de diisobutilo, ditiofosfato de diisopropilo, fosfato de difenilo, fosfitos grasos, etc. Algunas modalidades de agentes antidesgaste que contienen fósforo pueden incluir los fosfatos de dialquilo y diarilo y sus sales de amina. También se consideran los fosfatos de arilo, tales como el Irgalube™ 349 comercialmente disponible de Ciba y los fosfatos de ácido alquílico, que incluyen ácido di- y/o mono-2-etilhexilfosfórico.

Los antiespumantes, también conocidos como inhibidores de espuma, son conocidos en la técnica e incluyen, pero no se limitan a, las siliconas orgánicas y los inhibidores de espuma sin silicona. Los ejemplos de siliconas orgánicas incluyen dimetilsilicona y polisiloxanos. Entre los ejemplos de inhibidores de espuma que no son de silicona se incluyen, pero no se limitan a, los éteres, los poliacrilatos y sus mezclas, así como a los copolímeros de acrilato de etilo, 2-etilhexilacrilato y, opcionalmente, acetato de vinilo. En algunas modalidades, el antiespumante es un poliacrilato. Los antiespumantes pueden estar presentes en la composición de 0,001 a 0,012 o 0,004 % en peso o incluso de 0,001 a 0,003 % en peso.

Los desemulsionantes son conocidos en el arte e incluyen, pero no se limitan a, derivados de óxido de propileno, óxido de etileno, alcoholes de polioxialquileno, aminas de alquilo, aminoalcoholes, diaminas o poliaminas que reaccionan secuencialmente con óxido de etileno u óxidos de etileno sustituidos o mezclas de los mismos. Los ejemplos de desemulsionantes incluyen polietilenglicoles, óxidos de polietileno, óxidos de polipropileno, polímeros (óxido de etileno-óxido de propileno) y mezclas de los mismos. En algunas modalidades, los desemulsionantes son poliéteres. Los desemulsionantes pueden estar presentes en la composición desde 0,002 % en peso a 0,2 % en peso.

Los depresores del punto de fluidez son conocidos por los expertos en la técnica e incluyen pero no se limitan a ésteres de copolímeros de anhídrido maleico-estireno, polimetacrilatos; poliacrilatos; poliacrilamidas; productos de condensación de ceras de haloparafina y compuestos aromáticos; polímeros de carboxilato de vinilo; y terpolímeros de dialquilo fumaratos, vinilésteres de ácidos grasos, copolímeros de etileno-acetato de vinilo, resinas de condensación de alquilfenol formaldehído, alquilviniléteres y mezclas de los mismos.

Las composiciones de la presente tecnología también pueden incluir un inhibidor de la oxidación. Entre los inhibidores de la oxidación adecuados se encuentran las sales de hidrocarbilamina del ácido dialquilditiofosfórico, sales de hidrocarbilamina del ácido hidrocarbilarenosulfónico y ácidos carboxílicos grasos o ésteres de los mismos, un éster de un ácido carboxílico que contiene nitrógeno, un sulfonato de amonio, una imidazolina, sales y ésteres de monotiofosfato o cualquier combinación de los mismos; o mezclas de los mismos.

Los ejemplos de sales de hidrocarbilamina del ácido dialquilditiofosfórico de la tecnología incluyen, pero no se limitan a, los productos de reacción de los ácidos diheptilo, dioctilo o dinonilditiofosfórico con etilendiamina, morfolina o Primene™ 81R o mezclas de los mismos.

Las sales de hidrocarbilamina de ácidos hidrocarbilarenosulfónicos adecuadas usadas en el paquete de inhibidores de óxido de la tecnología están representadas por la fórmula:

en donde Cy es un anillo de benceno o naftaleno. R12 es un grupo hidrocarbilo con aproximadamente 4 a aproximadamente 30, preferentemente aproximadamente 6 a aproximadamente 25, con mayor preferencia aproximadamente 8 a aproximadamente 20 átomos de carbono. Z es independientemente 1, 2, 3 o 4 y con la máxima preferencia z es 1 o 2. R15, R13 y R14 son los mismos que se han descrito anteriormente. Los ejemplos de sales de hidrocarbilamina del ácido hidrocarbilarenosulfónico de la tecnología incluyen, pero no se limitan a, la sal de etilendiamina del ácido dinonilnaftalenosulfónico. Los ejemplos de ácidos carboxílicos grasos adecuados o ésteres de los mismos incluyen monooleato de glicerol y ácido oleico.

Un ejemplo de un éster adecuado de un ácido carboxílico que contiene nitrógeno incluye oleil sarcosina. Los inhibidores de oxidación pueden estar presentes en el intervalo de 0,02 a 0,2, de 0,03 a 0,15, de 0,04 a 0,12 o de 0,05 a 0,1 % en peso del lubricante para engranajes industriales. Los inhibidores de la oxidación de la presente tecnología pueden usarse solos o en mezclas de los mismos.

Las composiciones de la presente tecnología también pueden incluir un desactivador de metales. Los desactivadores de metales se usan para neutralizar el efecto catalítico del metal para promover la oxidación en el lubricante para engranajes industriales. Los desactivadores de metales adecuados incluyen, pero no se limitan a, triazoles, toliltriazoles, un tiadiazol, o combinaciones de los mismos, así como también derivados de los mismos. Los ejemplos incluyen derivados de benzotriazoles, bencimidazol, 2-alquilditiobencimidazoles, 2-alquilditiobenzotiazoles, 2-(N,N'-dialquilditio-carbamoil) benzotiazoles, 2,5-bis(alquil-ditio)-1,3,4-tiadiazoles, 2,5-bis(N,N'-dialquilditiocarbamoil)-1,3,4-tiadiazoles, 2-alquilditio-5-mercaptotiadiazoles o mezclas de los mismos. Estos aditivos pueden usarse del 0,01 al 0,25 % en peso en la composición general. En algunas modalidades, el desactivador de metales es un compuesto de benzotriazol sustituido con hidrocarbilo. Los compuestos de benzotriazol con sustituciones de hidrocarbilo incluyen al menos una de las siguientes posiciones del anillo 1- o 2- o 4- o 5- o 6- o 7-benzotriazoles. Los grupos hidrocarbilo contienen de aproximadamente 1 a aproximadamente 30, preferentemente de aproximadamente 1 a aproximadamente 15, con mayor preferencia de aproximadamente 1 a aproximadamente 7 átomos de carbono, y con la máxima preferencia el desactivador de metales es 5-metilbenzotriazol usado solo o mezclas de los mismos. Los desactivadores de metales pueden estar presentes en el intervalo de 0,001 a 0,5, de 0,01 a 0,04 o de 0,015 a 0,03 % en peso del lubricante para engranajes industriales. Los desactivadores de metales también pueden estar presentes en la composición de 0,002 o 0,004 a 0,02 % en peso. El desactivador de metales puede usarse solo o mezclas de los mismos.

También puede haber antioxidantes, incluidos (i) una difenilamina alquilada, y (ii) un monosulfuro de hidrocarbilo sustituido. En algunas modalidades, las difenilaminas alquiladas de la tecnología son difenilamina bis-nonilada y difenilamina bis-octilada. En algunas modalidades, los monosulfuros de hidrocarbilo sustituidos incluyen sulfuro de ndodecil-2-hidroxietilo, 1-(terc-dodeciltio)-2-propanol o combinaciones de los mismos. En algunas modalidades, el monosulfuro de hidrocarbilo sustituido es 1-(terc-dodeciltio)-2-propanol. El paquete antioxidante también puede incluir fenoles impedidos estéricamente. Los ejemplos de grupos hidrocarbilo adecuados para los fenoles con impedimento estérico incluyen, pero no se limitan a éster 2-etilhexílico o n-butílico, dodecilo o mezclas de los mismos. Los ejemplos de fenoles con impedimento estérico con puentes de metileno incluyen, pero limitan a 4,4'-metilen-bis(6-terc-butil o-cresol), 4,4'-metilen-bis(2-terc-amil-o-cresol), 2,2'-metilen-bis(4-metil-6-terc-butilfenol), 4,4'-metilen-bis(2,6-di-terc-butilfenol) o mezclas de los mismos. Los antioxidantes pueden estar presentes en la composición del 0,01 % en peso al 6,0 % en peso, o del 0,02 % en peso al 1 % en peso. El aditivo puede estar presente en la composición al 1 % en peso, al 0,5 % en peso o menos.

En algunas modalidades, el paquete de aditivos para lubricantes para engranajes industriales de la presente tecnología incluye un dispersante que contiene nitrógeno, por ejemplo, un aditivo que contiene nitrógeno sustituido con hidrocarbilo. Los aditivos que contienen nitrógeno sustituido con hidrocarbilo adecuados incluyen dispersantes sin cenizas y dispersantes poliméricos. Los dispersantes sin cenizas se denominan así porque, tal como se suministran, no contienen metal y, por lo tanto, normalmente no contribuyen a la formación de cenizas sulfatadas cuando se añaden a un lubricante. Sin embargo, pueden, por supuesto, interactuar con los metales ambientales una vez que se añade a un lubricante, el cual incluye especies que contienen metales. Asimismo, algunos derivados de dispersantes sin cenizas pueden estar derivatizados y contener moléculas formadoras de cenizas, tales como, por ejemplo, derivados borados. Los dispersantes sin cenizas se caracterizan por un grupo polar que se une a una cadena de hidrocarburo de peso molecular relativamente alto. Los ejemplos de tales materiales incluyen dispersantes de succinimida, dispersantes de Mannich y derivados borados de los mismos.

En algunas modalidades, los paquetes de aditivos para engranajes industriales incluyen una o más sales de amina de fósforo, pero en cantidades tales que el paquete de aditivos, o en otras modalidades, las composiciones resultantes de lubricantes para engranajes industriales, no contienen más del 1,0 % en peso de tales materiales, o incluso no más del 0,75 o 0,6 % en peso. En otras modalidades, los paquetes de aditivos lubricantes para engranajes industriales, o las composiciones de los lubricantes para engranajes industriales resultantes, están esencialmente libres o incluso completamente libres de sales de amina de fósforo.

En algunas modalidades los paquetes de aditivo lubricantes para engranajes industriales, pueden comprender uno o más aditivos antidesgaste y/o agentes de extrema presión, uno o más inhibidores de óxido y/o corrosión, uno o más inhibidores de espuma, uno o más desemulsionantes o cualquier combinación de los mismos.

En algunas modalidades, los paquetes de aditivos lubricantes para engranajes industriales, o las composiciones lubricantes para engranajes industriales resultantes, están esencialmente libres o incluso completamente libres de sales de amina de fósforo, dispersantes o ambos.

En una modalidad, la presente tecnología puede incluir una mezcla de tres partes de una sal de amina de fosfato, un fosfato y un fosfito.

En algunas modalidades, los paquetes de aditivos de lubricantes para engranajes industriales, o las composiciones de lubricantes para engranajes industriales resultantes, incluyen un desemulsionante, un inhibidor de corrosión, un modificador de fricción o una combinación de dos o más de los mismos. En algunas modalidades, el inhibidor de corrosión incluye un toliltriazol. En otras modalidades más, los paquetes de aditivos de lubricantes para engranajes industriales, o las composiciones lubricantes para engranajes industriales resultantes, incluyen uno o más polisulfuros; una o más sales de amina de fósforo; uno o más ésteres de tiofosfato, uno o más tiadiazoles, toliltriazoles, poliéteres y/o alquenilaminas; uno o más copolímeros de éster; uno o más ésteres carboxílicos; uno o más dispersantes de succinimida o cualquier combinación de los mismos.

El paquete de aditivos para engranajes industriales puede estar presente en el lubricante para engranajes industriales en general del 1 al 5 % en peso, o en otras modalidades del 1, 1,5 o incluso del 2 % en peso hasta el 2, 3, 4, 5, 7 o incluso el 10 % en peso %. Las cantidades del paquete de aditivos para engranajes industriales que pueden estar presentes en las composiciones del lubricante para engranajes concentrado de la tecnología son las cantidades correspondientes al por ciento en peso anterior, donde los valores se consideran sin el aceite presente (es decir, pueden tratarse como valores de % en peso solo junto con la cantidad real del aceite presente).

El paquete de aditivos para lubricantes para engranajes industriales puede mezclarse con un aceite de viscosidad lubricante para preparar un lubricante para engranajes industriales que cumpla o supere los estándares de respeto al medioambiente, al tiempo que proporcione un rendimiento equivalente o mejorado del lubricante para engranajes industriales. El aceite de viscosidad lubricante puede estar presente en cantidad mayoritaria, para una composición lubricante, o en cantidad formadora de concentrado, para una composición concentrada y/o aditiva. El aceite de viscosidad lubricante puede ser biodegradable o no biodegradable.

Los aceites adecuados incluyen aceites lubricantes naturales y sintéticos y mezclas de los mismos. En un lubricante completamente formulado, el aceite de viscosidad lubricante generalmente está presente en una cantidad mayoritaria (es decir, una cantidad superior al 50 % en peso). Normalmente, el aceite de viscosidad lubricante está presente en una cantidad de 75 a 98 % en peso, y con frecuencia superior al 80 % en peso de la composición total. El aceite de viscosidad lubricante puede incluir aceites naturales y sintéticos, aceite derivado del hidrocraqueo, hidrogenación e hidroacabado, mezclas de aceites no refinados, refinados y rerrefinados. Los aceites sin refinar son aquellos que se obtienen directamente de una fuente natural o sintética sin (o con poco) tratamiento de purificación adicional. Los aceites refinados son similares a los aceites sin refinar, excepto que se han tratado adicionalmente en uno o más pasos de purificación para mejorar una o más propiedades. Las técnicas de purificación se conocen en la técnica e incluyen extracción con solventes, la destilación secundaria, la extracción con ácido o bases, la filtración, la percolación y procesos similares. Los aceites rerrefinados también se conocen como aceites recuperados o reprocesados, y se obtienen mediante procesos similares a los que se usan para obtener aceites refinados. Los aceites rerrefinados a menudo se procesan mediante técnicas dirigidas a la eliminación de aditivos usados y productos de descomposición del aceite.

Los aceites naturales útiles como aceite de viscosidad lubricante incluyen los aceites animales y los aceites vegetales (por ejemplo, aceite de ricino, aceite de manteca), los aceites lubricantes minerales tal como los aceites líquidos de petróleo y los aceites lubricantes minerales tratados con solvente o con ácidos de tipo parafínico, nafténico o mixto parafínico-nafténico y los aceites derivados del carbón o del esquisto o mezclas de los mismos. En una modalidad, el lubricante para engranajes industriales contiene un aceite sintético de viscosidad lubricante. Los aceites sintéticos pueden ser saturados o no saturados. Los aceites sintéticos de viscosidad lubricante incluyen aceites de hidrocarburo tales como olefinas polimerizadas e interpolimerizadas (por ejemplo, polibutilenos, polipropilenos, copolímeros de propilenoisobutileno); poli(1-hexenos), poli(1-octenos), poli(1-decenos) y mezclas de los mismos; alquilbencenos (por ejemplo, dodecilbencenos, tetradecilbencenos, dinonilbencenos, di-(2-etilhexil)-bencenos); polifenilos (por ejemplo, bifenilos, terfenilos, polifenilos alquilados); ésteres y ésteres complejos de ácidos de origen vegetal (por ejemplo, diésteres, monoésteres, ésteres de poliol saturados, ésteres carboxílicos de trimetilpropano, ésteres carboxílicos de neopoliol, ésteres de glicol de neopentilo, ésteres de pentaeritritol y similares); éteres bifenílicos alquilados y sulfuros bifenílicos alquilados y los derivados, análogos y homólogos de los mismos o mezclas de los mismos. En algunas modalidades el aceite de viscosidad lubricante usado en la invención es un aceite sintético que incluye poliisobutileno polimerizado, y en algunas modalidades el aceite de viscosidad lubricante usado en la invención es un aceite sintético que incluye poliisobutileno polimerizado y una polialfaolefina. Otro aceite sintético de viscosidad lubricante incluye los ésteres de poliol, los ésteres dicarboxílicos, los ésteres líquidos de ácidos que contienen fósforo (por ejemplo, el fosfato de tricresilo, y el éster dietílico del ácido fosfónico decano), o los tetrahidrofuranos poliméricos. El aceite convencional sintético de viscosidad lubricante también incluye los producidos por reacciones de Fischer-Tropsch y normalmente pueden ser hidrocarburos o ceras de Fischer-Tropsch hidroisomerizados. En una modalidad, el aceite de viscosidad lubricante puede prepararse mediante un procedimiento sintético de gas a líquido de Fischer-Tropsch, así como también otros aceites de gas a líquido.

Los aceites de viscosidad lubricante pueden definirse además como específicos en las directrices de intercambiabilidad de aceites base del American Petroleum Institute (API). Los cinco grupos de aceite base son los siguientes: Grupo I (contenido de azufre >0,03 % en peso y/o <90 % en peso de saturados, índice de viscosidad 80 120); Grupo II (contenido de azufre <0,03 % en peso y >90 % en peso de saturados, índice de viscosidad 80-120); Grupo III (contenido de azufre <0,03 % en peso y >90 % en peso de saturados, índice de viscosidad >120); Grupo IV (todas las polialfaolefinas o PAO, tales como pAO-2, ^{P a O - 4 ,}PAO-5, PAO-6, PAO-7 o PAO-8); y Grupo V (que abarca a "todos los demás"). El aceite de viscosidad lubricante también puede ser un aceite base del Grupo II+ de la API, término que se refiere a un aceite base del Grupo II que tiene un índice de viscosidad mayor o igual a 110 y menor a 120, así como se describe en la publicación SAE "Design Practice: Passenger Car Automatic Transmissions", cuarta edición, AE-29, 2012, páginas 12-9, así como también en el documento US 8 216 448, columna 1 línea 57.

El aceite de viscosidad lubricante puede ser un aceite del Grupo API IV, o mezclas de los mismos, es decir, una polialfaolefina. La polialfaolefina se puede preparar mediante procesos catalizados por metaloceno o a partir de un proceso sin metaloceno.

El aceite de viscosidad lubricante incluye Grupo I, Grupo II+, Grupo III, Grupo IV, Grupo V de API o mezclas de los mismos. En una modalidad, el aceite de viscosidad lubricante es uno del Grupo I, Grupo II, Grupo III, Grupo IV de API o mezclas de los mismos. Alternativamente, el aceite de viscosidad lubricante es a menudo un aceite del Grupo II, Grupo II+, Grupo III o Grupo IV de API o mezclas de los mismos. Alternativamente, el aceite de viscosidad lubricante es a menudo un aceite del Grupo API II, Grupo II+, Grupo III o mezclas de los mismos.

En algunas modalidades, el componente de aceite lubricante de la presente invención incluye un aceite base del Grupo II o del Grupo III, o una combinación de los mismos. El aceite también se puede derivar de la hidroisomerización de la cera, tal como la cera blanda o una cera sintetizada de Fischer-Tropsch. Dichos aceites de "gas a líquido" se caracterizan normalmente como del Grupo III.

Las composiciones de la presente invención pueden incluir alguna cantidad de aceites base del Grupo I, e incluso aceites base del Grupo IV y del Grupo V. Sin embargo, en algunas modalidades, el componente de aceite lubricante de la invención no contiene más del 20, 10, 5 o incluso 1 % en peso de aceite base del Grupo I. Estos límites también pueden aplicarse a los aceites base del Grupo IV o del Grupo V. En otras modalidades, el aceite lubricante presente en las composiciones de la invención es al menos 60, 70, 80, 90 o incluso 98 % en peso de aceite base del Grupo II y/o del Grupo III. En algunas modalidades, el aceite lubricante presente en las composiciones de la invención es esencialmente solo aceite base del Grupo II y/o Grupo III, donde pueden estar presentes pequeñas cantidades de otros tipos de aceites base, pero no en cantidades que afecten significativamente las propiedades o el rendimiento de la composición general.

En algunas modalidades, las composiciones de la invención incluyen alguna cantidad de aceites base del Grupo I y/o del Grupo II. En otras modalidades, las composiciones de la invención son composiciones lubricantes donde el aceite de viscosidad lubricante es principalmente aceites base del Grupo I y/o del Grupo II, o incluso aceites base esencialmente del Grupo I y/o del Grupo II, o incluso exclusivamente del Grupo I y/o Aceites base del grupo II.

En algunas modalidades, la invención proporciona una composición del Grupo II, es decir, el aceite de viscosidad lubricante incluye aceite del Grupo II, e incluso puede ser principalmente, si no exclusivamente, un aceite del Grupo II, al mismo tiempo que proporciona el rendimiento de la composición de aceite sintético. Este es uno de los beneficios de la presente invención.

Los diversos aceites de viscosidad lubricante descritos pueden usarse solos o en combinación. El aceite de viscosidad lubricante puede usarse en los lubricantes para engranajes industriales descritos en el intervalo de aproximadamente 80 % en peso a aproximadamente 98 % en peso, o de 80, 85, 90, 95, 97 o incluso 97,5 o 98 % en peso de aceite o hasta 90, 95, 97, 97,5 o incluso 98 % en peso de aceite. El aceite de viscosidad lubricante puede usarse como diluyente en los concentrados de aditivos para engranajes industriales descritos en el intervalo de aproximadamente 1 % en peso a aproximadamente 49 % en peso, o desde 1, 5, incluso 10 % en peso de aceite hasta 10, 20, 30,40, o incluso 45 o 49 % en peso de aceite.

Como se señaló anteriormente, la tecnología incluye lubricantes para engranajes industriales y paquetes de aditivos de lubricantes para engranajes industriales que pueden usarse para fabricar lubricantes para engranajes industriales.

En los lubricantes para engranajes industriales: el aceite de viscosidad lubricante, puede estar presente desde 80, 85, 90, 95, 97 o incluso 97,5 o 98 % en peso de aceite hasta 90, 95, 97, 97,5, o incluso 98 % en peso; y el paquete de aditivos para lubricantes para engranajes industriales, pueden estar presentes desde 1, 1,5 o incluso 2 % en peso hasta 2, 3, 4, 5, 7 o incluso 10 % en peso.

En un concentrado del aditivo industrial para engranajes: el aceite de viscosidad lubricante, puede estar presente desde 1, 5, incluso 10 % en peso de aceite hasta 10, 20, 30, 40, o incluso 45 o 49 % en peso; y el paquete de aditivos para lubricantes para engranajes industriales, pueden estar presentes desde 20, 25, 25,5, 27,5, 30, 35, 45 o incluso 45 % en peso hasta 45, 47,5 o incluso 49,5 % en peso.

El lubricante para engranajes industriales de la presente tecnología puede cumplir los requisitos de rendimiento requeridos de un lubricante para engranajes industriales, así como también los estándares establecidos para el respeto al medio ambiente.

Los aceites para engranajes industriales (IGO) deben mantener un nivel específico de rendimiento en las pruebas de banco típicas que han sido parte de aprobaciones de engranajes industriales conocidas como USS 224, AGMA 9005-D94, recientemente reemplazada por AGMA 9005-E02, DIN 51517-3:2009-06, Fives Cincinnati, etc. Con respecto al rendimiento de extrema presión, las pruebas de banco incluyen, por ejemplo, Four Ball EP (ASTM D2783), Timken (ASTM D2782). Otras pruebas incluyen desgaste de cuatro bolas (A^sT^mD4172), FZG raspado (DIN iSo 14635-1), protección contra la corrosión del cobre (ASTM D130, ISO 2160), control de oxidación (ASTM D2893, DIN EN ISO 4263-4, S-200), prevención de la oxidación (ASTM D665, ISO 7120), compatibilidad con sellos estáticos (DIN EN ISO 1817), Demulsibilidad (ASTM D2711, ASTM D1401, ISO 6614), control de espuma (ASTM D892, ISO 6247), etc.

Los métodos para fabricar los lubricantes para engranajes industriales y/o los concentrados de aditivos para engranajes industriales descritos anteriormente incluyen mezclar los componentes descritos entre sí. No se cree que ningún orden en particular o medio de adición afecte significativamente los resultados.

La invención también incluye un método de adición de uno de los lubricantes para engranajes industriales descritos en la presente descripción a una caja de engranajes industrial y luego el funcionamiento de esa caja de engranajes industrial.

Como se usa en la presente descripción, el término "producto de condensación" pretende abarcar ésteres, amidas, imidas y otros tales materiales que pueden prepararse mediante una reacción de condensación de un ácido o un equivalente reactivo de un ácido (por ejemplo, un haluro de ácido, anhídrido, o éster) con un alcohol o una amina, independientemente de si realmente se realiza una reacción de condensación para conducir directamente al producto. Por lo tanto, por ejemplo, un éster particular puede prepararse mediante una reacción de transesterificación en lugar de directamente mediante una reacción de condensación. El producto resultante todavía se considera un producto de condensación.

La cantidad de cada componente químico descrito se presenta mediante la exclusión de cualquier disolvente o aceite diluyente, que puede estar presente habitualmente en el material comercial, es decir, sobre una base química activa, a menos que se indique de cualquier otra manera. Sin embargo, a menos que se indique de otra manera, cada producto químico o composición que se refiere en la presente descripción debe interpretarse como que es un material de calidad comercial, el cual puede contener los isómeros, subproductos, derivados, y otros tales materiales, los cuales normalmente se entiende que están presentes en la calidad comercial.

Como se usa en la presente descripción, el término "sustituyente de hidrocarbilo" o "grupo hidrocarbilo" se usa en su sentido ordinario, el cual se conoce bien por aquellos expertos en la técnica. Específicamente, se refiere a un grupo que tiene un átomo de carbono que se une directamente al resto de la molécula y que tiene un carácter predominantemente de hidrocarburo. Los ejemplos de grupos hidrocarbilo incluyen: sustituyentes hidrocarbonados, incluidos sustituyentes alifáticos, alicíclicos y aromáticos; sustituyentes hidrocarbonados sustituidos, es decir, sustituyentes que contienen grupos no hidrocarbonados que, en el contexto de esta tecnología, no alteran la naturaleza predominantemente hidrocarbonada del sustituyente; y heterosustituyentes, es decir, sustituyentes que de manera similar tienen un carácter predominantemente hidrocarbonado pero que contienen otros elementos distintos del carbono en un anillo o cadena. Una definición más detallada del término "sustituyente de hidrocarbilo" o "grupo hidrocarbilo" se encuentra en los párrafos [0137] a [0141] de la solicitud publicada US 2010-0197536.

Se conoce que algunos de los materiales que se describieron anteriormente pueden interactuar en la formulación final, de manera que los componentes de la formulación final pueden ser diferentes de aquellos que se añadieron inicialmente. Por ejemplo, los iones metálicos (de, por ejemplo, un detergente) pueden migrar a otros sitios ácidos o aniónicos de otras moléculas. Los productos que se forman de esta manera, incluidos los productos formados al emplear la composición de la presente tecnología en su uso previsto, pueden no ser susceptibles de una fácil descripción.

Ejemplos

Las formulaciones de muestra se prepararon con niveles variables de compuestos sulfurados biodegradables y no biodegradables y se probaron para el rendimiento de extrema presión. Los resultados se proporcionan en la Tabla 1 a continuación.

Tabla 1

La mención de cualquier documento no es una admisión de que tal documento califica como estado de la técnica o constituye el conocimiento general del experto en cualquier jurisdicción. Excepto en los Ejemplos, o cuando se indique explícitamente de otra manera, todas las cantidades numéricas en esta descripción que especifican cantidades de materiales, condiciones de reacción, pesos moleculares, número de átomos de carbono y similares, deben entenderse como modificadas por la palabra "aproximadamente". Debe entenderse que los límites superior e inferior de cantidad, intervalo y proporción establecidos en la presente descripción pueden combinarse independientemente. De manera similar, los intervalos y cantidades para cada elemento de la tecnología descrita pueden usarse junto con los intervalos o cantidades para cualquiera de los otros elementos.

Como se usa en la presente descripción, el término de transición "que comprende", el cual es sinónimo de "que incluye", "que contiene", o "se caracteriza por", es inclusivo o de extremos abiertos y no excluye elementos o etapas del método adicionales que no se mencionan. Sin embargo, en cada mención de "que comprende" en las reivindicaciones, se pretende que el término abarque también, como modalidades alternativas, las frases "que consiste esencialmente en" y "que consiste en", donde "que consiste en" excluye cualquier elemento o etapa no especificada y "que consiste esencialmente en" permite la inclusión de elementos o etapas adicionales no mencionadas que no afecten materialmente a las características esenciales o básicas y novedosas de la composición o método bajo consideración.

Aunque se han mostrado ciertas modalidades y detalles representativos con el propósito de ilustrar el objeto de la tecnología, será evidente para los expertos en la técnica que se pueden realizar diversos cambios y modificaciones en la misma sin apartarse del alcance de la tecnología en cuestión. Con respecto a esto, el alcance de la tecnología se limita solo por las siguientes reivindicaciones.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un aceite lubricante para engranajes industriales que comprende una cantidad mayoritaria de un aceite de viscosidad lubricante y un paquete de aditivos, en donde el paquete de aditivos comprende al menos una olefina sulfurada, en donde la al menos una olefina sulfurada comprende al menos una olefina sulfurada fácil o inherentemente biodegradable según se mide de acuerdo con OECD 301B y al menos una olefina sulfurada no biodegradable según se mide de acuerdo con OECD 301B, en donde el paquete de aditivos aporta al lubricante para engranajes industriales del 0,5 al 20 % en peso, basado en el peso total del lubricante para engranajes industriales, de la al menos una olefina sulfurada fácil o inherentemente biodegradable y de 0,01 a 1 % en peso, basado en el peso total del lubricante para engranajes industriales, de la al menos una olefina sulfurada no biodegradable, en donde la olefina sulfurada aporta más del 0,80 % en peso de azufre activo del lubricante para engranajes industriales, según se mide a 150 °C en ASTM D1662, y en donde el paquete de aditivos aporta menos del 0,10 % en peso, basado en el peso total del aceite lubricante para engranajes industriales, de una olefina sulfurada no biodegradable derivada de diisobutileno, y menos del 0,25 % en peso, basado en el peso total del aceite lubricante para engranajes industriales, de una olefina sulfurada no biodegradable derivada de isobutileno.

2. El aceite lubricante para engranajes industriales de la reivindicación 1, en donde la olefina sulfurada no biodegradable comprende una olefina sulfurada no biodegradable que tiene aproximadamente 66 % en peso o más de los azufres contenidos en ella como azufres activos según se mide a 150 °C en ASTM D1662, y una olefina sulfurada no biodegradable que tiene de aproximadamente 33 % en peso a aproximadamente 66 % en peso de los azufres contenidos en ella como azufres activos según se mide a 150°C en ASTM D1662.

3. El aceite lubricante para engranajes industriales de la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en donde la al menos una olefina sulfurada biodegradable comprende al menos una olefina sulfurada biodegradable que tiene menos de aproximadamente 33 % en peso de los azufres contenidos en ella como azufres activos según se mide bajo ASTM D1662 a 150 °C, una olefina sulfurada biodegradable que tiene de aproximadamente 33 % en peso a aproximadamente 66 % en peso de los azufres contenidos en ella como azufres activos según se mide bajo ASTM D1662 a 150 °C, o mezclas de los mismos.

4. El aceite lubricante para engranajes industriales de cualquier reivindicación anterior, en donde la al menos una olefina sulfurada biodegradable comprende al menos una olefina sulfurada biodegradable derivada de una fuente natural.

5. El aceite lubricante para engranajes industriales de la reivindicación 4, donde la al menos una olefina sulfurada biodegradable derivada de una fuente natural comprende al menos una olefina sulfurada biodegradable derivada de aceite de canola.

6. El aceite lubricante para engranajes industriales de cualquier reivindicación anterior, que comprende además componentes aditivos.

7. El aceite lubricante para engranajes industriales de cualquier reivindicación anterior, en donde el aceite de viscosidad lubricante comprende al menos uno de los aceites sintéticos, aceites vegetales, aceites minerales o mezclas de los mismos.

8. El aceite lubricante para engranajes industriales de la reivindicación 7, en donde la cantidad mayoritaria de un aceite de viscosidad lubricante es biodegradable, según se mide de acuerdo con OECD 301B, aceite sintético saturado.

9. Un método de funcionamiento de un engranaje industrial que comprende aplicar al engranaje un aceite lubricante para engranajes industriales como se reivindica en cualquier reivindicación anterior, y hacer funcionar el engranaje.

10. Uso de un paquete de aditivos para mejorar el rendimiento de extrema presión de un lubricante para engranajes industriales, en donde el paquete de aditivos comprende al menos una olefina sulfurada, en donde la al menos una olefina sulfurada comprende al menos una olefina sulfurada fácil o inherentemente biodegradable según se mide de acuerdo con OCDE 301B y al menos una olefina sulfurada no biodegradable según se mide de acuerdo con OECD 301B, en donde el paquete de aditivos aporta al lubricante para engranajes industriales del 0,5 al 20 % en peso, basado en el peso total del lubricante para engranajes industriales, de la al menos una olefina sulfurada fácil o inherentemente biodegradable y de 0,01 a 1 % en peso, basado en el peso total del lubricante para engranajes industriales, de la al menos una olefina sulfurada no biodegradable, en donde la olefina sulfurada aporta más de 0,80 % en peso de azufre activo al lubricante para engranajes industriales, según se mide a 150 °C en ASTM D1662, y en donde el paquete de aditivos aporta menos del 0,10 % en peso, basado en el peso total del aceite lubricante para engranajes industriales, de una olefina sulfurada no biodegradable derivada de diisobutileno, y menos del 0,25 % en peso, basado en el peso total del aceite lubricante para engranajes industriales, de una olefina sulfurada no biodegradable derivada de isobutileno.

11. El uso de la reivindicación 10, en donde la olefina sulfurada no biodegradable comprende una olefina sulfurada no biodegradable que tiene aproximadamente un 66 % en peso o más de los azufres contenidos en ella como azufres activos según se mide a 150 °C en ASTM D1662, y una olefina no biodegradable sulfurada que tiene de aproximadamente 33 % en peso a aproximadamente 66 % en peso de los azufres contenidos en ella como azufres activos según se mide a 150 °C en ASTM D1662.

12. El uso de la reivindicación 10 o la reivindicación 11, en donde la al menos una olefina sulfurada biodegradable comprende al menos una olefina sulfurada biodegradable que tiene menos de aproximadamente 33 % en peso de los azufres contenidos en ella como azufres activos según se mide bajo ASTM D1662 a 150 °C, una olefina sulfurada biodegradable que tiene de aproximadamente 33 % en peso a aproximadamente 66 % en peso de los azufres contenidos en ella como azufres activos según se mide bajo ASTM D1662 a 150 °C, o mezclas de los mismos.

13. El uso de una cualquiera de las reivindicaciones de 10 a 12, en donde la al menos una olefina sulfurada biodegradable comprende al menos una olefina sulfurada biodegradable derivada de una fuente natural.

14. El uso de la reivindicación 13, donde la al menos una olefina sulfurada biodegradable derivada de una fuente natural comprende al menos una olefina sulfurada biodegradable derivada de aceite de canola.