(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201680064413.3
(22)申请日 2016.11.02
(30)优先权数据
62/251,795 2015.11.06 US
(85)PCT国际申请进入国家阶段日
2018.05.03
(86)PCT国际申请的申请数据
PCT/US2016/059979 2016.11.02
(87)PCT国际申请的公布数据
WO2017/079190 EN 2017.05.11
(71)申请人 瑞孚化工产品公司
地址 美国德克萨斯州
(72)发明人 伊丽莎白·狄克逊
克里斯多夫·斯顿
(74)专利代理机构 上海东创专利代理事务所(普通合伙) 31245代理人 郭蔷 曹立维(51)Int.Cl.C10M 145/34(2006.01)C10M 145/26(2006.01)
(54)发明名称
(57)摘要
一种具有端基的聚醚，其端基通式为：
其中，每个R 2可以分别是氢原子、烷基、烯基、芳基、含杂原子芳基、苄基或聚醚基团，每个R 3可以分别是羟基、烷基、烯基、芳基、含杂原子芳基、苄基或聚醚基团，m为0、1、2、3、4、5、或6，n 为0、1、2、或3。一种含有这种聚醚的润滑油组合物。一种含有这种聚醚的制冷剂组合物。一种润滑工业或汽车系统的运动部件的方法，该方法包 含应用含有这种聚醚的组合物到运动部件上。权利要求书2页 说明书10页 附图3页CN 108350384 A 2018.07.31 C N 108350384
A
1.一种具有端基的聚醚，端基通式为：
其中，每个R2可以分别为氢原子、烷基、烯基、芳基、含杂原子芳基、苄基、或聚醚基团，每个R3可以分别为羟基、烷基、烯基、芳基、含杂原子芳基、苄基、或聚醚基团；m为0、1、2、3、4、5、或6；n为0、1、2、或3。
2.一种如权利要求1所述的聚醚，其通式为：
R[(C x H2x O)p(C y H2y O)q(C z H2z O)r]R1 (II)
其中，
R为式(I)表示的基团；
R1为氢原子，或C1-20的烷基，或C1-20的酰基，或式(I)表示的基团；
x为2；y为3；z为4-8的整数；
p、q、r可以分别为0-350范围内的一个数，p、q、r总和至少为2。
3.一种如权利要求1或2所述的聚醚，其结构中不含碳原子数大于等于4的环氧烷烃单体单元。
4.一种如以上任一权利要求所述的聚醚，其结构中不含碳原子数等于2的环氧烷烃单体单元。
5.一种如以上任一权利要求所述的聚醚，其结构中含有2-50个碳原子数为3的环氧烷烃单体单元。
6.一种如以上任一权利要求所述的聚醚，其中一个端基为式(I)表示的基团，另一端基为氢原子。
7.一种如以上任一权利要求所述的聚醚，其中m为2，一个R2为甲基，另一个R2为C12-20的烷基。
8.一种如以上任一权利要求所述的聚醚，其中n为1、2、或3，每一个R3均为甲基。
9.一种如以上任一权利要求所述的聚醚，其结构中的式(I)基团来源于生育酚。
10.一种如以上任一权利要求所述的聚醚，其分子量为518-20000。
11.一种含有以上任一权利要求所述聚醚的润滑油组合物。
12.一种如权利要求11所述的组合物，其中含有一种或多种选自抗磨剂、极压剂、抗氧剂、腐蚀抑制剂、抗泡剂、降凝剂、粘指改进剂和酸中和剂的已知添加剂。
13.一种如权利要求11或12所述的组合物，其含有其它基础油。
14.一种如权利要求11至13中任一所述的润滑油组合物，其40℃运动粘度为10-430cSt，闪点不低于260℃，和/或倾点低于或等于-10℃。
15.一种由制冷剂及权利要求1至10中任一所述的聚醚组成的，或由制冷剂及权利要求11至14任一所述的润滑油组合物组成的制冷剂组合物。
16.一种含如权利要求15所述制冷剂组合物的制冷系统。
17.一种如权利要求16所述的制冷系统，其中包括含有所述制冷剂的压缩机。
18.一种润滑工业或汽车系统的运动部件的方法，所述方法包括使用权利要求1至10中任一所述的聚醚或权利要求11至14中任一所述的润滑油组合物到所述运动部件上。
19.一种维修工业或汽车系统的方法，所述方法包括添加权利要求1至10中任一所述的聚醚或权利要求11至14中任一所述的润滑油组合物。
20.一种如权利要求18或19所述的方法，其中所述工业或汽车系统为制冷系统。
油溶性聚醚及其应用
技术领域
[0001]本发明涉及一种可用于工业和汽车润滑的新型聚醚(PAG)。具体地说，该聚醚可用于要求有良好的矿物油相溶性的应用中。
背景技术
[0002]聚醚在润滑领域的应用已有很长时间，然而其亲水特性会导致与矿物油的不兼容/互溶。
[0003]表1列出了对常用基础油的各项性能指标的定性评级。
[0004]
[0005](E＝优异,VG＝非常好,G＝好,F＝一般,P＝差).
[0006]表1
[0007]在制冷领域，由于氢氯氟烃类(HCFC)制冷剂，如R22(氯二氟甲烷，CHClF2)，会造成严重的全球
温室效应，因此氢氟烃类(HFC)制冷剂的使用量增多，如R134a(1,1,1,2-四氟乙烷，CH2FCF3)，R407C(由R32、R-125和R-134a组成的非共沸混合物，不会破坏臭氧层)，以及R410A(由R32和R-125组成的非共沸混合物，不会破坏臭氧层)。R407C被设计成和R22尽可能接近的压力和性能特征以方便从R22切换到R407C。通过更高的压力并利用其热力学特性，R410A被设计成具有更高效率、从而可以使用更小尺寸的系统的制冷剂。根据“蒙特利尔议定书”的规定，2020年1月1日后美国不能再使用R22用于维修。伴随制冷剂由R22向R407C/ R410A过渡，相应的压缩机润滑油也需要由R22互溶型(通常为矿物油)转换到HFC互溶型(通常为极性合润滑油，如多元醇酯POE和PAG)。
[0008]PAG的总体性能优异，但缺点是与矿物油的相溶性差。目前，还没有对于许多工业润滑应用需要的较宽温度范围内可与大多数矿物油相溶性好PAG。要解决的问题也就是要到一种新型PAG，可与各种矿物型润滑油，包括石蜡基和环烷基，在较宽使用温度范围内
都具有良好的相溶性，并且保留PAG的其它优良特性。
[0009]很多人曾尝试合成具有该性能的PAG，一般是使用分子量更大的环氧烷烃。专利US4481123公开了一种适用于传动齿轮的PAG润滑油，该PAG由α-环氧烷烃和四氢呋喃聚合而成，所述α-环氧烷烃含C8-C26的亚烷基。专利EP-A-0-246612公开了一种PAG，其结构为R [(C n H2n O)x(C m H2m O)y H]z，其中R含1-8个活性氢原子，n＝2-4，m＝6-40，z＝1-8，n、m、z、x、y皆为整数。
[0010]这些PAG的分子量为500-10000，其中C6-C40的环氧烷烃占整个分子量的15-60％。[0011]US4,973,414公开了一种单官能团聚醚，其特征在于其含有以下终端基或单体：a)质量分数为1-30％的一个或多个C4-C24的烷基苯酚，b)质量分数为1-30％的C8-C24的单烷醇，c)质量分数为1-30％的C10-C20的1,2-环氧烷烃，以及d)质量分数为45-80％的环氧丙烷或主要成分为环氧丙烷的低分低分子量环氧烃混合物，以上组分总计为100％，它们的平均分子量为600-2500。
[0012]US5,143,640公开了一种聚醚，其分子式为：R1X-[(C3H6O)n(C y H2y O)p-H]m，R为含C9-C30的烷基或烷苯基，X＝O、S或N，x＝2-4，y＝6-30，m＝1或2，n和p的选择能使(C y H2y O)单元占聚醚质量分数的1-35wt％且(C3H6O)单元占35-80wt％。
[0013]EP0532213公开了一种的嵌段共聚物，分子式R1X-[(C y H2y O)m-(C x H2x O)n-H]q，R1为含C1-C30的烷基或烷芳基，X为O、S或N，x＝2-4，y＝6-30，X为O或S时q＝1，X为N时q＝2，m和n的选择能使分子量为600-4000。US5,652,204公开了一种类似的聚醚，封端为含C1-C30烷基的聚醚。所有上述报道都尝试使用C4及以上环氧烷烃单体来合成能与矿物油相溶的PAG。一般来说，这些PAG由于成本原因不具备商业价值。并且，上述报道都没有提到将所公开的聚醚在通常会涉及到极端温度的冰箱/空调应用中作为润滑油使用。
[0014]WO 01/57164公开了由润滑油和制冷剂组成的组合物，润滑油为分子式为RX(R a O)x (R b O)y(R
c O)z R d的PAG，其中R为C3-C15的杂环取代物，杂原子为O和/或S；R a、R b、R c分别为含C2、C3、C4的亚烷基；R d可以和R相同、或H、或含C1-C20的烷基、或C1-C20酰基；x、y、z为0-100，但三者总和为4-100。R中含C4-C6的杂环为优选。这篇专利是针对制冷和空调应用，言明和制冷剂在低温下不发生相分离，不过并没有显示其具有矿物油的兼容性。
[0015]和WO 01/57164公开的例子不一样，我们发现，使用特殊杂环端基对PAG进行封端后可以得到与矿物油完全互溶的具有良好润滑油性能的产品。
发明内容
[0016]本发明提供一种聚醚，其结构中含有分子式如下的封端基团：
[0017]
[0018]其中每个R2可分别为羟基、烷基、烯基、芳基、杂芳基、苄基或聚亚烷基二醇基团；每个R3可分
别为羟基、烷基、烯基、芳基、杂芳基、苄基或聚亚烷基二醇基团；m为0,1,2,3,4, 5或6；n为0,1,2或3。
[0019]本发明进一步提供了由本发明提供的聚醚组成的一种润滑油组合物；一种由制冷
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