专利名称：含有用于改进碳烟或油泥处理能力的官能化分散剂的润滑剂组合物的制作方法
技术领域：
本公开涉及润滑剂组合物，特别涉及用于改进曲轴箱润滑剂组合物的碳烟(SOOt)或油泥(sludge)处理特性的添加剂。背景和概述
可以选择曲轴箱润滑剂组合物以在提供提高的燃料经济性和降低的排放的同时提供提高的发动机保护。但是，为了实现改进的燃料经济性和降低的排放的益处，对润滑剂组合物而言，需要发动机保护和润滑性质之间的平衡。例如，摩擦改进剂的量的提高有益于燃料 经济性用途，但可能降低该润滑剂组合物应对水的能力。同样地，润滑剂中抗磨剂的量的提高可提供改进的发动机抗磨保护，但可能有害于催化剂降低排放的性能。因此，需要适合满足或超越目前提出的和将来的润滑剂性能标准的改进的润滑剂组合物。就上文而言，本公开的实施方案提供曲轴箱润滑剂组合物、改进曲轴箱润滑剂组合物的碳烟或油泥处理能力的方法和用曲轴箱润滑剂组合物运行发动机的方法。该润滑剂组合物包括基础油以及单琥珀酰亚胺分散剂与含有两个或更多个吡咯基团的酸性化合物的反应产物。本公开的一个实施方案提供改进发动机组合物用的曲轴箱润滑剂的碳烟或油泥处理能力的方法。该方法包括用基础油以及单琥珀酰亚胺分散剂与含有至少两个吡咯基团的酸性化合物的反应产物配制发动机用润滑剂组合物。用曲轴箱润滑剂运行该发动机以提供改进的碳烟和油泥处理能力。本公开的另一实施方案提供运行发动机的方法。该方法包括配制具有基础油和包括单琥珀酰亚胺分散剂与含有至少两个吡咯基团的酸性化合物的反应产物的润滑剂添加剂套装的发动机用曲轴箱润滑剂。用该曲轴箱润滑剂运行发动机。本公开的另一实施方案提供曲轴箱润滑剂用的分散剂，其包含单琥珀酰亚胺分散剂与含有至少两个吡咯基团的酸性化合物的反应产物。本发明包括以下方面
I.包含基础油以及单琥珀酰亚胺分散剂与含有两个或更多个吡咯基团的酸性化合物的反应产物的曲轴箱润滑剂组合物。2.方面I的曲轴箱润滑剂组合物，其中该酸性化合物在环芳族环中包含4个吡咯基团。3.方面I的曲轴箱润滑剂组合物，其中该酸性化合物包含卟啉酸或酐。4.方面I的曲轴箱润滑剂组合物，其中该酸性化合物包含原卟啉IX。5.方面I的曲轴箱润滑剂组合物，其中该润滑剂组合物包含占该润滑剂组合物总重量的大约0. 5至大约5重量％的该反应产物。6.改进发动机组合物用的曲轴箱润滑剂的碳烟或油泥处理能力的方法，包括用基础油以及一定量的单琥珀酰亚胺分散剂与含有至少两个吡咯基团的酸性化合物的反应产物配制发动机用润滑剂组合物，其中该琥珀酰亚胺分散剂包含具有至少两个氮原子的胺部分。7.方面6的方法，其中该酸性化合物在环芳族环中包含4个吡咯基团。8.方面6的方法，其中该酸性化合物包含卟啉酸或酐。9.方面6的方法，其中该酸性化合物包含原卟啉IX。10.方面6的方法，其中该润滑剂组合物包含占该润滑剂组合物总重量的大约
0.5至大约5重量％的该反应产物。11.方面6的方法，其中该润滑剂组合物进一步包含金属清净剂，其中该金属清净剂包含选自高碱性磺酸钙、高碱性磺酸镁、高碱性苯酚钙、高碱性苯酚镁及其混合物的清净剂。12.运行发动机的方法，包括
配制包含基础油和润滑剂添加剂套装的发动机用曲轴箱润滑剂，所述润滑剂添加剂套装包括一定量的单琥珀酰亚胺分散剂与含有至少两个吡咯基团的酸性化合物的反应产物，其中该琥珀酰亚胺分散剂包含具有至少两个氮原子的胺部分；和用该曲轴箱润滑剂运行发动机。13.方面11的方法，其中该酸性化合物在环芳族环中包含4个吡咯基团。14.方面11的方法，其中该酸性化合物包含卟啉酸或酐。15.方面11的方法，其中该酸性化合物包含原卟啉IX。16.方面11的方法，进一步包含金属清净剂，其中该金属清净剂包含选自高碱性磺酸钙、高碱性磺酸镁、高碱性苯酚钙和高碱性苯酚镁的清净剂。17.方面11的方法，其中该润滑剂组合物中该反应产物的量可以为该润滑剂组合物总重量的大约0. 5至大约5重量％。 18.方面11的方法，其中该发动机包含重型柴油机。19.方面11的方法，其中该发动机包含汽油机。使用分散剂衍生物的一个意外优点为润滑剂提供碳烟或油泥处理能力。与含有传统分散剂的润滑剂组合物相比，可以用明显更少的分散剂实现这种能力。本文所述的分散剂衍生物的应用的另一优点在于，由于实现相当的碳烟或油泥处理能力所需的分散剂较少，含有分散剂的润滑剂组合物可具有更大的密封相容性和更低的铅腐蚀。提供下列术语定义以阐明本文所用的某些术语的含义。本文所用的术语“油组合物”、“润滑组合物”、“润滑油组合物”、“润滑油”、“润滑剂组合物”、“润滑组合物”、“全配方润滑剂组合物”和“润滑剂”被认为是同义的完全可互换的术语，是指包含主要量的基础油+次要量的添加剂组合物的最终润滑产品。本文所用的术语“添加剂套装(additive package)”、“添加剂浓缩物”和“添加剂组合物”被认为是同义的完全可互换的术语，是指除主要量的基础油料混合物外的润滑组合物部分。本文所用的术语“烃基取代基”或“烃基”以本领域技术人员公知的其普通含义使用。具体而言，其是指具有直接连接到分子其余部分上的碳原子并具有主要烃特性的基团。烃基的实例包括
(I)烃取代基，即脂族(例如烷基或烯基)、脂环族(例如环烷基、环烯基)取代基和芳族_、脂族-和脂环族-取代的芳族取代基，以及环状取代基，其中通过该分子的另一部分完成该环(例如两个取代基一起形成脂环族基团);
(2)取代烃取代基，即含有在本发明中不改变主要烃取代基的非烃基团(例如卤基(尤其是氣_和氣_)、轻基、烧氧基、疏基、烧基疏基、硝基、亚硝基和硫氧基(sulfoxy))的取代基;
(3)杂取代基，即在具有主要烃特性的同时在本发明中在本来由碳原子构成的环或链中含有非碳原子的取代基。杂原子包括硫、氧、氮并包括如吡啶基、呋喃基、噻吩基和咪唑基之类的取代基。一般而言，对于烃基中的每10个碳原子，存在不多于两个，例如不多于一个非烃取代基；通常，烃基中没有任何非烃取代基。除非明确地另行规定，本文所用的术语“重量百分比”是指所述组分的百分比相对于整个组合物的重量。
本文所用的术语“油溶性”或“可分散”不一定是指该化合物或添加剂在所有比例下可溶、可溶解、可混溶或能悬浮在油中。但是，前述术语是指它们例如在足以在使用油的环境中发挥它们的预期作用的程度上可溶或可稳定分散在油中。此外，如果需要，其它添加剂的额外掺入也可能允许掺入更大量的特定添加剂。可通过将如下详述的一种或多种添加剂添加到适当基础油配方中来配制本公开的曲轴箱润滑油。该添加剂可以以添加剂套装(或浓缩物)形式与基础油合并或可以逐一与基础油合并。基于添加的添加剂和它们各自的比例，该全配方曲轴箱润滑剂可表现出改进的性能。本公开的其它细节和优点在下列描述中部分阐述和/或可通过本公开的实践获知。可借助所附权利要求中特别指出的要素和组合实现和达到本公开的细节和优点。要理解的是，上文的概述和下列详述仅是示例性和解释性的，并且不是如要求保护的本公开的限制。示例性实施方案描述
现在在其实施方案的更有限方面中描述本公开，包括本公开的配方和用途的各种实例。要理解的是，这些实施方案仅用于例证本发明且不应被视为限制其范围。曲轴箱润滑剂组合物用在含有火花点火和压缩点火发动机的车辆中。这些发动机可用于汽车和货车用途并可以用燃料，包括但不限于汽油、柴油、醇、压缩天然气等运行。本公开具体涉及曲轴箱润滑剂，更特别涉及符合或超越提出的ILSAC GF-5润滑剂标准的汽车曲轴箱润滑剂。基础油
适用于曲轴箱润滑剂组合物的基础油可选自任何合适的合成或天然油或其混合物。天然油包括动物油和植物油(例如蓖麻油、猪油)以及矿物润滑油，如液体石油和溶剂处理过或酸处理过的链烷型、环烷型或混合链烷-环烷型矿物润滑油。该基础油通常具有在100°c下大约2至大约15 cSt，或作为另一实例，大约2至大约10 CSt的粘度。此外，源自天然气制合成油法的油也合适。合适的合成基础油可包括二羧酸的烷基酯、聚二醇和醇、聚a-烯烃，包括聚丁烯，烷基苯、磷酸的有机酯和聚硅酮油。合成油包括烃油，如聚合和互聚烯烃(例如，聚丁烯、聚丙烯、丙烯异丁烯共聚物等)；聚(I-己烯)、聚(I-辛烯)、聚(I-癸烯)等及其混合物；烷基苯(例如，十二烷基苯、十四烷基苯、二壬基苯、二-(2-乙基己基)苯等)；聚苯基(例如联苯、三联苯、烷基化聚苯基等)；烷基化二苯醚和烷基化二苯硫醚及其衍生物、类似物和同系物等。环氧烷聚合物和互聚物及其衍生物(其中羟基端基已通过酯化、醚化等改性)构成可用的另一类已知合成油。这类油以通过环氧乙烷或环氧丙烷、这些聚氧化烯聚合物的烷基和芳基醚(例如平均分子量为大约1000的甲基-聚异丙二醇醚、分子量为大约500-1000的聚乙二醇二苯醚、分子量为大约1000-1500的聚丙二醇二乙醚等)或其单和多羧酸酯，例如乙酸酯、混合C3-C8脂肪酸酯或四乙二醇的C13含氧酸二酯(C13 oxo-acid diester oftetraethylene glycol)的聚合制成的油为例。可用的另一类合成油包括二羧酸(例如邻苯二甲酸、丁二酸、烷基丁二酸、烯基丁二酸、马来酸、壬二酸、辛二酸、癸二酸、富马酸、己二酸、亚油酸二聚物、丙二酸、烷基丙二酸、烯基丙二酸等)与各种醇(例如，丁醇、己醇、十二烷醇、2-乙基己醇、乙二醇、二乙二醇单醚、丙二醇等)的酯。这些酯的具体实例包括己二酸二丁酯、癸二酸二(2-乙基己酯)、富马酸二正己酯、癸二酸二辛酯、壬二酸二异辛酯、壬二酸二异癸酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二 甲酸二癸酯、癸二酸二廿烷酯、亚油酸二聚物的2-乙基己基二酯、通过使I摩尔癸二酸与2摩尔四乙二醇和2摩尔2-乙基己酸反应形成的复合酯等。可用作合成油的酯也包括由C5至C12单羧酸和多元醇和多元醇醚，如新戊二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇等制成的那些。因此，可用于制造本文所述的曲轴箱润滑剂组合物的所用基础油可以选自如American Petroleum Institute (API) Base Oil Interchangeability Guidelines 中规定的第I-V类中的任何基础油。这些基础油类别如下
表I
权利要求
1.包含基础油以及单琥珀酰亚胺分散剂与含有两个或更多个吡咯基团的酸性化合物的反应产物的曲轴箱润滑剂组合物。
2.权利要求I的曲轴箱润滑剂组合物，其中该酸性化合物在环芳族环中包含4个吡咯基团。
3.权利要求I的曲轴箱润滑剂组合物，其中该酸性化合物包含卟啉酸或酐。
4.权利要求I的曲轴箱润滑剂组合物,其中该酸性化合物包含原卟啉IX。
5.权利要求I的曲轴箱润滑剂组合物，其中该润滑剂组合物包含占该 润滑剂组合物总重量的大约0. 5至大约5重量％的该反应产物。
6.改进发动机组合物用的曲轴箱润滑剂的碳烟或油泥处理能力的方法，包括用基础油以及一定量的单琥珀酰亚胺分散剂与含有至少两个吡咯基团的酸性化合物的反应产物配制发动机用润滑剂组合物，其中该琥珀酰亚胺分散剂包含具有至少两个氮原子的胺部分。
7.权利要求6的方法，其中该润滑剂组合物进一步包含金属清净剂，其中该金属清净剂包含选自高碱性磺酸钙、高碱性磺酸镁、高碱性苯酚钙、高碱性苯酚镁及其混合物的清净剂。
8.运行发动机的方法，包括 配制包含基础油和润滑剂添加剂套装的发动机用曲轴箱润滑剂，所述润滑剂添加剂套装包括一定量的单琥珀酰亚胺分散剂与含有至少两个吡咯基团的酸性化合物的反应产物，其中该琥珀酰亚胺分散剂包含具有至少两个氮原子的胺部分；和用该曲轴箱润滑剂运行发动机。
9.权利要求11的方法，其中该发动机包含重型柴油机。
10.权利要求11的方法，其中该发动机包含汽油机。
全文摘要
曲轴箱润滑剂组合物、改进曲轴箱润滑剂组合物的碳烟或油泥处理能力的方法和用曲轴箱润滑剂组合物运行发动机的方法。该润滑剂组合物包括基础油以及单琥珀酰亚胺分散剂与含有两个或更多个吡咯基团的酸性化合物的反应产物。
文档编号C10N40/25GK102676274SQ201210068140
公开日2012年9月19日 申请日期2012年3月15日 优先权日2011年3月16日
发明者J.A.拉戈纳, J.M.格夫雷蒙 申请人:雅富顿公司