专利名称：润滑内燃机的抗磨组合物和方法
技术领域：
本发明提供了含有抗磨套装的润滑组合物。本发明进一步涉及通过用所述润滑组合物润滑发动机来润滑内燃机的方法。
背景技术：
发动机制造商已致力于改进发动机设计，以改进燃料经济性和效率(通常，基于Federal Corporate Average Fuel Economy (CAFE)标准)并降低磨损。尽管发动机设计和运行中的改进已作出了贡献，但发动机油润滑剂的改进的配方也可在改进燃料经济性和效率的同时减少磨损。它们也有助于减少接触的滑动活动件(通常金属或陶瓷)之间的摩擦。公知的是，润滑油含有用于防止内燃机磨损、氧化、烟灰沉积和酸积聚的许多添加剂(包括抗磨剂、抗氧化剂、分散剂或清净剂)。发动机润滑油的常见抗磨添加剂是二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)。据信，ZDDP抗磨添加剂通过在金属表面上形成保护膜来保护发动机。ZDDP也被认为对燃料经济性和效率具有有害影响。因此，发动机润滑剂还可含有摩擦改进剂以消除ZDDP对燃料经济性和效率的有害影响。ZDDP和摩擦改进剂都通过吸附在滑动表面上来发挥作用并各自可能干扰彼此各自的功能。此外，含有磷化合物和硫的发动机润滑剂已表明部分造成颗粒排放物和其它污染物的排放。此外，硫和磷倾向于毒化催化转化器中所用的催化剂，造成所述催化剂的性能降低。随着排放物(通常与促进NOx形成、SOx形成、硫酸化灰分形成和降低后处理催化转化器的效率相关联)的控制提高，希望降低发动机油中硫、磷和硫酸化灰分的量。来自ZDDP的磷也被认为相对易挥发并随着即将引入GF-5规格，需要对磷排放的更严格限制。但是，降低抗磨添加剂Hf^nZDDP)的含量可能提高磨损和造成发动机的其它有害性能。此外，随着技术进步，发动机的部件暴露在更严苛的运行条件下。运行条件可包括更高功率密度发动机、涡轮增压机的使用、代用燃料的使用等。在许多严苛的运行条件下，更容易发生润滑剂和部件的磨损和/或氧化。美国专利5，338，470公开了作为柠檬酸和烷基醇或胺的反应产物获得的烷基化柠檬酸衍生物。该烷基化柠檬酸衍生物有效作为抗磨剂和摩擦改进剂。美国专利4，237，022公开了可用作润滑剂和燃料中的添加剂以有效降低振鸣和摩擦以及改进燃料经济性的酒石酰亚胺。美国专利4，952，328公开了内燃机的润滑油组合物，其包含(A)润滑粘性的油、(B)通过使琥珀酸酰化剂与某些胺反应制成的羧酸衍生物，和(C)磺酸或羧酸的碱性碱金属盐。美国专利4，326，972公开了用于改进内燃机的燃料经济性的润滑剂组合物。该组合物包括特定硫化组合物(基于羧酸酯)和碱性碱金属磺酸盐。美国专利申请60/862534 (PCT/US07/082057 ;现在 US 2010-0048437)公开了适合作为抗磨剂的丙二酸酯。国际公开WO 2005/087904公开了含有羟基羧酸和羟基多羧酸酯以及含磷添加剂的润滑剂。该含磷添加剂包括二烃基二硫代磷酸锌和/或中性磷化合物，如磷酸三月桂酯或三苯基硫代磷酸酯。该润滑剂可用于发动机润滑剂。国际公开WO 2006/044411公开了含有每酰胺基的酯具有I至150个碳原子的酒石酸酯或酰胺的低硫、低磷、低灰分润滑剂组合物。该润滑剂组合物适合润滑内燃机。WO2006/044411没有公开如本文中公开的组合物。发明概述
本发明的发明人已经发现，本文中公开的润滑组合物和方法能够提供可接受水平的下列至少一项(i)磷排放(通常减少或防止排放)，(ii)硫排放(通常减少或防止排放)，(iii)摩擦性能，和(iv)磨损和/或极压性能(通常减少或防止)。在一个实施方案中，本发明提供了包含润滑粘性的油和抗磨套装的润滑组合物，其中所述抗磨套装包含(a)羟基羧酸的衍生物；和(b)无硫含磷化合物的盐。该盐包括胺盐、铵盐、金属盐和它们混合物。(“铵盐”包括单烷基铵盐、二烷基铵盐、三烷基铵盐或四烷基铵盐以及未取代的铵盐。)在一个实施方案中，由于该抗磨套装，因而可以降低或消除二烷基二硫代磷酸锌抗磨添加剂的量。在一个实施方案中，本发明提供了包含润滑粘性的油和抗磨套装的润滑组合物，其中该抗磨套装包含(a)式(Ia)和/或(Ib)的化合物代表的抗磨剂
权利要求
1.权利要求I的润滑组合物，其中该组合物包含润滑粘性的油和抗磨套装，其中该抗磨套装包含 (a)式(Ia)和/或(Ib)的化合物代表的抗磨剂
2.权利要求I的润滑组合物，其中无硫含磷化合物的盐选自由胺盐、铵盐、金属盐及其混合物组成的组。
3.前述权利要求I至2任一项的润滑组合物，其中无硫含磷化合物是磷酸化的分散剂。
4.前述权利要求I至3任一项的润滑组合物，其中所述磷酸化的分散剂是含氮分散剂，选自由下述物质组成的组 (i)烃基取代的琥珀酰亚胺； (ii)使用链烷醇、胺和/或氨基链烷醇制成的烃基取代的琥珀酸的混合酯/酰胺； (iii)曼尼希分散剂，其是烃基取代的酚、甲醛和多亚乙基多胺的缩合产物；和 (iv)它们的混合物。
5.权利要求4的润滑组合物，其中所述含氮分散剂是聚异丁烯琥珀酰亚胺，其中聚异丁烯取代基的数均分子量为500至3000，或550至2500。
6.前述权利要求I至5任一项的润滑组合物，其中式(Ia)和/或(Ib)的化合物是羟基羧酸的衍生物。
7.前述权利要求I至6任一项的润滑组合物，其中X含羟基，且式(Ia)和/或(Ib)的化合物衍生自选自由酒石酸、柠檬酸及其混合物组成的组的羟基羧酸。
8.前述权利要求I至7任一项的润滑组合物，其中X含羟基，且式(Ia)和/或(Ib)的化合物衍生自酒石酸。
9.前述权利要求I至8任一项的润滑组合物，其中式(Ia)和/或(Ib)的化合物是酒石酸的酰亚胺、二酯、二酰胺或酯-酰胺衍生物。
10.前述权利要求I至5任一项的润滑组合物，其中X不含羟基，且式(Ia)和/或(Ib)的化合物衍生自丙二酸、草酸、氯苯基丙二酸、或它们的混合物。
11.前述权利要求I至10任一项的润滑组合物，其中式(Ia)和/或(Ib)的化合物以该润滑组合物的0. 025至5重量％、或0. 25至2. 5重量％的量存在。
12.前述权利要求I至11任一项的润滑组合物，其中无硫含磷化合物的盐以该润滑组合物的0. 025至5重量％、或0. 25至2. 5重量％的量存在。·
13.润滑内燃机的方法，包括向发动机供应前述权利要求I至12任一项的润滑组合物。
14.权利要求13的方法，其中该内燃机是二冲程或四冲程发动机。
15.前述权利要求13至14任一项的方法，其中所述润滑组合物具有(i)0.5重量％或更低的硫含量，(ii)0.07重量％或更低的磷含量，和(iii) 1.5重量％或更低的硫酸化灰分含量。
16.前述权利要求13至15任一项的方法，其中所述润滑组合物具有0.001重量％至0.5重量％、或0. 01重量％至0. 3重量％的硫含量。
17
18.润滑组合物，包含润滑粘性的油和抗磨套装，其中该抗磨套装包含 (a)羟基羧酸的衍生物；和 (b)无硫含磷化合物的盐。
19.权利要求18的润滑组合物，其中羟基羧酸的衍生物是酒石酸、柠檬酸或其混合物的衍生物。
全文摘要
本发明涉及含有润滑粘性的油和抗磨套装的润滑组合物。该抗磨套装可以含有羟基羧酸的衍生物和无硫含磷化合物的盐。该盐包括胺盐、铵盐、金属盐及其混合物。本发明还提供向内燃机供应所述润滑组合物的方法。
文档编号C10N30/06GK102753661SQ201080046772
公开日2012年10月24日 申请日期2010年8月17日 优先权日2009年8月18日
发明者J·K·普德尔斯基, M·D·吉赛尔曼, P·E·莫热 申请人:卢布里佐尔公司