本发明涉及一种包含聚α烯烃、聚酯和聚亚烷基二醇的基础油和一种包含该基础油和添加剂的润滑液组合物。润滑液组合物可用于齿轮(变速器)的润滑和用于液压系统中，特别是用于食品加工行业的润滑。根据本发明的基础油和润滑液组合物的特定应用领域是与食品和/或动物饲料接触或可能接触的润滑点。
背景技术：
1、液压油和齿轮油由基础油和添加剂组成，添加这些添加剂可以延长润滑液的使用寿命和性能。基础油可以由不同油的混合物组成。
2、进行了各种机械动态测试以确定润滑液的性能。慕尼黑工业大学(fzg)的齿轮和传动工程研究中心(fzg，forschungsstelle fürund getriebebau)开发了一种试验台，可用于测试齿轮润滑剂是否适合防止齿轮表面和侧面卡住。工业齿轮油的一种重要参数是fzg试验a/8.3/90中根据din iso 14635-1的损伤力水平。在该试验中，使用fzg齿轮张力试验机确定润滑剂的胶合载荷能力。为此，一对具有特殊齿形的测试齿轮在待测试的润滑液中运行。指定了温度和速度。齿侧的载荷通过装有重物的杠杆分阶段施加，其将一个轴支撑在另一个轴上。从力级4开始，在每个力级结束后，检查小齿轮齿侧面是否有任何损坏。如果达到力级12而没有发生损坏，则测量完成。液压油的要求标准(din 51524-2hlp)要求至少达到力级10，而循环油的要求标准(din 51517-3clp)要求至少为力级12。结果要么是“通过”，要么是“不通过”——有效或无效。
3、另一超越din 51517-3的技术相关要求是高抗灰染性(grey stainingresistance)。术语“抗灰染性”是指润滑液防止灰染(也称为“微点蚀”)造成的损坏的能力。
4、在混合摩擦区域的高载荷下，齿侧会出现灰染。工作温度下的润滑膜厚度对灰染的发生有主要影响。此外，使用化学活性添加剂可以显著促进灰染的发生。添加摩擦改善添加剂(摩擦改性剂)有助于防止灰染。us 9347016b2描述了使用二烷基二硫代磷酸盐作为防止微点蚀的有效成分。ep 0949320 a2提到磷酸酯和亚磷酸酯(例如亚磷酸二烯基酯)、琥珀酰亚胺、吡咯烷酮、羧酸钼和油酰胺作为防止微点蚀的摩擦改性剂。us 6184186b1要求使用羧酸钼和硫化异丁烯来防止微点蚀。
5、fva 54微点蚀试验在fzg标准张紧试验机上进行，用于确定润滑液的微点蚀阻力。该测试由两个连续部分组成：确定损伤力水平的台阶测试和评估摩擦学长期行为的耐久性测试。在台阶测试中，载荷从力级5逐渐增加到力级10，每个力级的试验持续时间为16小时。耐久性测试最初在力级8下运行80小时，然后在力级10下进行5x 80小时。在每个力级之后，去除小齿轮，并在三个齿上确定齿廓形状偏差和齿面上灰染的比例。此外，还确定了小齿轮磨损造成的重量损失。轮廓形状偏差用于确定轮廓形状偏差中的损伤力水平。如果超过7.5μm的值，则达到损坏力水平。如果在前五个力水平之后没有超过极限值，则达到损坏力水平10。如果所有六个力级都通过而不超过限值，则结果为sks大于10。
6、弹性体兼容性在实践中也很重要，因为如果长时间使用油，弹性体(如径向轴封)会收缩并导致泄漏。同样，油会导致过度膨胀，这也会导致泄漏。各种类型的nbr和fkm弹性体通常用于工业变速箱，其中nbr类型尤其对基础油混合物的组合物反应强烈。
7、对于食品加工行业的工业齿轮箱的润滑，必须使用生理上无害的润滑液，因为不能完全排除润滑液与食品接触的可能性。可用于生产适用于食品的润滑液(食品级(h1))的原材料的选择对于技术润滑液来说非常有限。上述摩擦改性剂均不允许用于配制“食品级”润滑液。
8、工业用液压油的要求在din 51524-1、din 51524-2和din 51524-3中进行了描述。液压油具有防磨损和防腐蚀的保护作用，因此与hl油(din 51524-1)相比，hlp级油(din515 24-2)的磨损保护作用得到了改善，hvlp级油(din51524-3)除了改进的磨损保护外，还具有更稳定的温度粘度行为(粘度指数)，因此可以在更宽的温度范围内使用。
9、高粘度指数也是理想的。液压系统中的压力损失会降低效率。由于流体粘度的增加，这些可能在低温下发生，而由于流体粘度降低导致的泄漏，在高温下也可能发生。因此，使用具有高粘度指数的油可以在宽温度范围内实现高效率。
10、过去，高度精炼的白油、气制油(gtl)、聚α烯烃、聚异丁烯、聚亚烷基二醇、烷基化萘、天然酯和合成酯以及这些成分的混合物一直被讨论作为“食品级”液压油和齿轮油的基础油。
11、us2021/0348079 a公开了基于二酯、烯烃和丙烯酸酯的三元共聚物的润滑剂。该三元共聚物是选自马来酸、富马酸、2-甲基马来酸、2,3-二甲基马来酸的二(c4-c22-烷基)酯、2-甲基富马酸、2,3-三甲基富马酸的聚合二酯，或作为聚合产物与c6-c40-α-烯烃和(甲基)丙烯酸c4-c40烷基酯的混合物。聚α-烯烃或环氧烷等被建议作为润滑剂的可选基础油。
12、jp 2007-268697 a公开了基于费-托(fischer-tropsch)烃和正链烷烃以及任选的芳香烃和萘烃油的油组合物。油组合物可任选地进一步包含合成油，如聚α-烯烃或聚亚烷基二醇或聚合物，如不饱和羧酸残基的聚合产物，如马来酸酯或富马酸酯聚合物与烯烃单体聚合。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种基础油和含有该基础油的润滑液，其中该润滑液尤其可用作齿轮油和/或液压油。基础油应能采用润滑液所需的添加剂，基础油中的添加剂具有所需的效果。根据一个实施方案，原材料的选择应使润滑液也可用于食品加工行业。原材料的选择在美国受到监管，例如美国食品和药物管理局(fda)的规范。作为齿轮油，润滑油应符合clp标准din 51517-3，此外，还应根据fva 54进行微点蚀测试，具有“高”水平的抗灰染性，特别是粘度等级220(iso vg 220)。为了用作液压油，低粘度等级的润滑液也应符合din51524-3(hvlp)。在所有粘度等级中，都需要与常见的nbr弹性体(nbr是“丁腈橡胶”的缩写)和氟化橡胶弹性体(fkm弹性体)具有良好的兼容性。
2、该问题由独立权利要求的主题解决。有利的实施方案是从属权利要求的主题或在下面描述。
3、根据本发明的基础油，包括：
4、50-98重量％优选81-96重量％，聚α-烯烃作为c6至c14α-烯烃的低聚物，特别是c8至c12α-烯烃；
5、1-25重量％优选2-15重量％，聚酯能够作为以下物质的聚合产物获得：
6、一种或多种α/β-不饱和二羧酸二酯，醇基团具有3至10个碳原子，特别是4至8个碳原子；与一种或多种c4至c18α-烯烃，特别是c10至c16α-烯烃或c12至c16α-烯烃；
7、1–25重量％优选2至4重量％，能够由环氧烷获得的聚亚烷基二醇，其中环氧烷包括：
8、环氧丁烷，或
9、环氧丙烷和至少一种c4至c8环氧烷。
10、根据另一实施方案，基础油，包括：
11、81-96重量％上述聚α-烯烃；
12、2-15重量％上述聚酯；
13、2-4重量％上述聚亚烷基二醇。
14、根据另一实施方案，上述聚α-烯烃、聚酯和聚亚烷基二醇共同构成基础油的90重量％以上，特别是95重量％以上。优选地，上述聚α-烯烃、聚酯和聚亚烷基二醇在基础油中的总和为100重量％。基础油由上述成分组成。
15、根据一个实施方案，聚α-烯烃是1-辛烯、1-癸烯和/或1-十二烯的低聚物，特别是1-辛炔或1-癸烯或1-辛烯和1-癸烯的低聚物。聚α-烯烃的聚合度可以是3至25。
16、同样，尽管如此，聚α-烯烃在100℃的粘度优选在4至300mm2/s之间(根据din eniso 3104测定的运动粘度)。聚α-烯烃也可用作氢化产物。
17、聚酯优选为马来酸和/或富马酸(完全/完全酯化)酯与一种或多种c4至c18α-烯烃的共聚物。二羧酸二酯的醇基团特别是具有3至10个碳原子，特别是4至8个碳原子的直链和/或支链一元醇。二羧酸二酯的二羧酸优选具有4至12个碳原子，特别是4至6个碳原子。对于聚酯的α-烯烃，优选10至16个碳原子，特别是14至16个原子的链长。这些可以是直链和/或支链的，优选直链的。α-烯烃与二羧酸二酯的摩尔比可以是1.5:1至1:1.5，特别是1:0.9至0.9:1。聚酯的平均分子量特别为1000至5000g/mol，特别是1500至2500g/mol(每种情况下均为数均)。
18、α-烯烃与二羧酸二酯的摩尔比可以是1.5:1至1:1.5，特别是1:0.9至0.9:1。
19、根据一个实施方案，聚亚烷基二醇包含30-70mol％的环氧丙烷和70-30mol％的c4至c8环氧烷，特别是环氧丁烷，或特别由这些组成。聚亚烷基二醇优选在室温下溶于它们所使用的聚α烯烃或聚α烯烃混合物中。
20、所述润滑液组合物包含根据前述权利要求中至少一项所述的基础油和以下添加剂中的至少一种：
21、-胺反应的烷基磷酸酯，
22、和/或
23、-多元醇单酯。
24、润滑液组合物优选包含或至少由以下成分组成：
25、-90至98重量％的基础油；
26、-0.01至2重量％，优选0.1至0.3重量％的下述摩擦改性剂，和/或
27、基于基础油，0.01至2重量％，优选0.05至0.6重量％的下述抗磨添加剂；和
28、-其他添加剂，特别是0.1至2重量％的其他添加剂。
29、根据一个实施方案，润滑液组合物包括或由以下组成：
30、-94至98重量％的基础油；
31、-0.01至2重量％，优选0.1至0.3重量％的下述摩擦改性剂，和/或
32、基于基础油，0.01至2重量％，优选0.05至0.6重量％的上述抗磨添加剂；
33、-其他添加剂，特别是0.1至2重量％的其他添加剂。
34、润滑液组合物包含基础油和以下添加剂中的至少一种：
35、-胺反应的烷基磷酸酯，特别是单或二c1至c12烷基磷酸酯，作为抗磨添加剂，特别是0.01至2重量％、优选0.1至0.6重量％，
36、和/或
37、-作为摩擦改性剂的多元醇单酯，特别是任选乙氧基化多元醇的c12至c24脂肪酸酯，特别是任选乙氧基化山梨糖醇酐单油酸酯，特别是0.01至2重量％、优选0.05至0.3重量％。
38、胺反应的烷基磷酸酯优选为与至少c10至c18烷基胺反应的单或二c1至c12烷基磷酸酯。优选地，反应以烷基磷酸酯被中和或部分中和的方式进行。合适的实例是与叔烷基胺和c12至c14伯胺反应的磷酸单辛酯和二异辛酯(cas注册号68187-67-7)或与四-甲基壬胺和c11至c14烷基胺反应的磷酸单己基酯和二己基酯。
39、商业产品如巴斯夫股份公司的349或朗盛公司的rc 3760(cas注册号80939-62-4)。胺反应的烷基磷酸酯是一种抗磨添加剂。
40、多元醇单酯优选为多元醇(如甘油、聚甘油或脱水山梨糖醇)的c12至c24脂肪酸酯。聚醇也可以完全或部分乙氧基化。合适的实例是聚山梨酯20、聚山梨酯40、聚山梨酸60、聚山梨酸酯120、单硬脂酸甘油酯、单油酸甘油酯、山梨糖醇酐单月桂酸酯、山梨糖酸酐单棕榈酸酯、山梨糖酐单硬脂酸酯、山梨酸酐单油酸酯或聚甘油基4-异硬脂酸酯。
41、任选部分乙氧基化多元醇的c12至c24单脂肪酸酯用作摩擦改性剂。
42、润滑液组合物中的基础油或润滑液组合物可用作液压油和齿轮油，特别是在食品加工工业和/或饲料加工工业中。
43、重量百分比是指总成分(除非另有明确说明)，并且彼此独立适用。
1.基础油，包括：
2.根据权利要求1所述的基础油，包括：
3.根据权利要求1或2所述的基础油，其中所述聚α烯烃、所述聚酯和所述聚亚烷基二醇一起构成所述基础油的90重量％以上，特别是95重量％以上，优选所述聚α-烯烃、所述聚酯和所述聚亚烷基二醇占所述基础油中100重量％。
4.根据前述权利要求中至少一项所述的基础油，其中所述二羧酸二酯的醇基团是具有3至10个碳原子，特别是4至8个碳原子的直链和/或支链一元醇。
5.根据前述权利要求中至少一项所述的基础油，其中所述二羧酸二酯的二羧酸具有4至12个碳原子，特别是4至6个碳原子。
6.根据前述权利要求中至少一项所述的基础油，其中所述聚酯的α-烯烃具有10至16个碳原子，特别是14至16个。
7.根据前述权利要求中至少一项所述的基础油，其中所述二羧酸二酯是马来酸二酯和/或富马酸二酯。
8.根据前述权利要求中至少一项所述的基础油，其中所述α-烯烃与所述二羧酸二酯的摩尔比为1.5:1至1:1.5，特别是1:0.9至0.9:1。
9.根据前述权利要求中至少一项所述的基础油，其中所述聚酯的数均平均分子量为1000至5000g/mol，特别是1500至2500g/mol。
10.根据前述权利要求中至少一项所述的基础油，其中所述聚α烯烃的特征在于以下一种或多种性质：
11.根据前述权利要求中至少一项所述的基础油，其中所述聚α烯烃是以下物质的混合物或包括以下物质的混合物：
12.根据权利要求11所述的基础油，其中所述聚α烯烃是低聚物a)和b)与以下物质的混合物：
13.根据前述权利要求中至少一项所述的基础油，其中所述聚亚烷基二醇能够由环氧烷获得，所述环氧烷包括：
14.一种润滑液组合物，包括根据前述权利要求中至少一项所述的基础油和以下添加剂中的至少一种：
15.根据权利要求14所述的润滑液组合物，包括：
16.根据权利要求14或15所述的润滑液组合物，其中
17.根据权利要求1至13中至少一项所述的基础油在润滑液组合物中的用途，或根据权利要求14至16中至少一项所述的润滑液组合物作为液压油和齿轮油的用途，特别是在食品加工工业和/或饲料加工工业中。
