碱性无灰添加剂的制作方法_3

文档序号:9203858阅读:来源:国知局
的和为至多Ar 的芳族核上可替换氢的数目,例如1-4或1-2。对于各个苯酚化合物,通常存在平均至少8 个由R1基团提供的脂族碳原子。酚盐清净剂有时也作为硫桥联物种提供。
[0068] 在一个实施方案中,过碱性材料为过碱性水杨苷清净剂。过碱性水杨苷清净剂是 基于水杨苷衍生物的通常过碱性镁盐。这类水杨苷衍生物的一般实例可由下式表示:
[0069]
[0070] 其中X为-CHO或-CH2OH, Y为-CH2-或-CH2OCH2-,且-CHO基团通常包含X和Y基 团的至少10摩尔% ;M为氢、铵或一定化合价的金属离子(即如果M为多价的,则化合价 中的一个由所述结构满足,而其它化合价由其它物种如阴离子或者相同结构的其它情况满 足),R 1为具有1-60个碳原子的烃基,m为〇至通常10,且各个p独立地为〇、1、2或3,条件 是至少一个芳环包含R 1取代基且所有R 1基团中的碳原子总数为至少7。当m为1或更大 时,X基团中的一个可以为氢。在一个实施方案中,M为Mg离子或Mg和氢的混合物的化合 价。水杨苷清净剂更详细地公开于美国专利6, 310, 009中,具体参考它们的合成方法(第 8栏和实施例1)以及X和Y的各种物种的优选量(第6栏)。
[0071] Salixarate清净剂为可由包含至少一个式(I)或式(II)所示单元的化合物表示 的过碱性材料:
[0075] 这类基团通过可以为相同或不同的二价桥联基团A连接。在式(I)-(IV)中,R3为 氢、烃基或者一定化合价的金属离子或铵离子;R2为羟基或烃基,且j为〇、1或2 ;R 6为氢、 烃基或杂取代烃基;R4为羟基且R5和R7独立地为氢、烃基或杂取代烃基,或者R 5和R7都为 羟基且R4为氢、烃基或杂取代烃基;条件是R4、R5、R6和R 7中的至少一个为包含至少8个碳 原子的烃基;且其中分子包含平均至少一个单元(I)或(III)和至少一个单元(II)或(IV) 且组合物中单元(I)和(III)的总数与(II)和(IV)单元的总数的比为0. 每次 出现时可以为相同或不同的二价桥联基团"A"包括-CH2-和-CH2OCH2-,其中每一个可衍生 自甲醛或甲醛等价物(例如仲甲醛、甲醛水)。
[0076] Salixarate衍生物和它们的制备方法更详细地描述于美国专利No. 6, 200, 936和 PCT公开WO 01/56968中。认为salixarate衍生物具有主要线性,而不是大环结构,但两种 结构都意欲包括在术语"salixarate"内。
[0077] 乙醛酸盐清净剂为基于阴离子基团的类似过碱性材料,在一个实施方案中,所述 阴离子基团可具有下式所示结构:
[0078]
[0079] 其中各个R独立地为包含至少4或8个碳原子的烷基,条件是所有这类R基团中 的碳原子总数为至少12或者16或24。作为选择,各个R可以为烯烃聚合物取代基。制备 过碱性乙醛酸盐清净剂的酸性材料可以为羟基芳族材料如羟基取代苯酚与羧酸反应物如 乙醛酸或另一 ω-氧代链烷酸的缩合产物。过碱性乙醛酸清净剂和它们的制备方法更详细 地公开于美国专利6, 310, 011和其中引用的文献中。
[0080] 过碱性清净剂也可以为过碱性水杨酸盐,例如取代水杨酸的碱金属或碱土金属盐 或者铵盐。水杨酸可以为烃基取代的,其中各个取代基包含平均至少8个碳原子/取代基 和1-3个取代基/分子。取代基可以为聚亚烷基取代基。在一个实施方案中,烃基取代基 包含7-300个碳原子,并且可以为具有150-2000的分子量的烷基。过碱性水杨酸盐清净剂 和它们的制备方法公开于美国专利4, 719, 023和3, 372, 116中。
[0081] 其它过碱性清净剂可包括具有曼尼希碱结构的过碱性清净剂,如美国专利 6, 569, 818所公开的。
[0082] 在某些实施方案中,以上清净剂(例如酷盐、水杨苷、salixarate、乙醛酸盐或水 杨酸盐)中的羟基取代芳环上的烃基取代基不含或基本不含C 12脂族烃基(例如小于1%、 0. 1 %或0.01重量%的取代基为C12脂族烃基)。在一些实施方案中,这类烃基取代基包含 至少14或至少18个碳原子。
[0083] 本技术的配制剂中过碱性清净剂的量通常基于无油为至少0.6重量%,或者 〇. 7-5重量%或1-3重量%。可存在单一清净剂或多种清净剂。
[0084] 在某些实施方案中,使用本技术的润滑剂可具有至少5或者至少6、7、8、9或10的 来自所有来源的全部TBN,且可具有至多(或者小于)25、20或15的TBN。在某些实施方案 中,使用本技术的润滑剂可具有小于1.5或者小于1.3或1.0或0.8% (通过ASTM D 874) 的硫酸盐灰含硫,或者可以为至少0. 05或0. 1%。
[0085] 如本文件中所用,表述如"由式表示"表示所示式通常为所述化学品的结构的代 表。然而,可存在微小的变化,例如位置异构化。意欲包括这类变化。
[0086] 分散剂是润滑剂领域中熟知的且主要包括称为无灰分散剂和聚合物分散剂的。无 灰分散剂如此称谓,因为在提供时,它们不包含金属,因此在加入润滑剂中时通常不贡献硫 酸盐灰。然而,当将它们加入包含含金属物种的润滑剂中时,它们当然可与环境金属相互作 用。无灰分散剂的特征是连接在较高分子量烃链上的极性基团。典型的无灰分散剂包括具 有多种化学结构的N-取代长链烯基琥珀酰亚胺,通常包括:
[0087]
[0088] 其中各个R1独立地为烷基,通常基于聚异丁烯前体的具有500-5000的分子量 (M n)的聚异丁烯基团,且R2为亚烷基,通常亚乙基(C2H4)。这类分子通常衍生自烯基酰化 剂与多胺的反应,并且除以上所示的简单酰亚胺结构外,两个结构部分之间的多种连接是 可能的,包括多种酰胺和季铵盐。在以上结构中,胺部分显示为亚烷基多胺,但也可使用其 它脂族和芳族单-和多胺。R 1基团在酰亚胺结构上的多种连接模式也是可能的,包括各种 环键。酰化剂的羰基与胺的氮原子的比可以为1:0. 5-1:3,在其它情况下,1:1-1:2. 75或 1:1. 5-1:2. 5。琥珀酰亚胺分散剂更完整地描述于美国专利4, 234, 435和3, 172, 892以及 EP 0355895 中。
[0089] 另一类无灰分散剂是高分子量酯。这些材料类似于上述琥珀酰亚胺,不同的是它 们可视为通过烃基酰化剂与多元脂族醇如甘油、季戊四醇或山梨糖醇反应而制备。这类材 料更详细地描述于美国专利3, 381,022中。
[0090] 另一类无灰分散剂为曼尼希碱。这些为通过较高分子量烷基取代苯酚、亚烷基多 胺与醛如甲醛缩合而形成的材料。这类材料可具有以下一般结构:
[0091]
[0092] (包括多种异构体等)且更详细地描述于美国专利3, 634, 515中。
[0093] 其它分散剂包括聚合物分散剂添加剂,其一般为包含极性官能以赋予聚合物分散 力特征的烃基聚合物。
[0094] 也可将分散剂通过与多种试剂中的任一种反应而后处理。其中,这些为脲、硫脲、 二巯基噻二唑、二硫化碳、醛、酮、羧酸、烃取代的琥珀酸酐、腈、环氧化物、硼化合物和磷化 合物。详述该处理的参考列于美国专利4, 654, 403中。
[0095] 本技术的完全配制剂润滑剂中分散剂的量可以为润滑剂组合物的至少0. 1%,或 者至少0.3%或者0.5%或者1%,在某些实施方案中,至多9%或者8%或者6%或者4%或 者3%或者2重量%。
[0096] 通常使用的另一组分为粘度改进剂。粘度改进剂(VM)和分散剂粘度改进剂(DVM) 是熟知的。VM和DVM的实例可包括聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、聚烯烃、氢化乙烯基芳族 化合物-二烯共聚物(例如苯乙烯-丁二烯、苯乙烯-异戊二烯)、苯乙烯-马来酸酯共聚 物,和类似聚合物质,包括均聚物、共聚物和接枝共聚物。DVM可包括含氮甲基丙烯酸酯聚合 物,例如衍生自甲基丙烯酸甲酯和二甲基氨基丙胺的含氮甲基丙烯酸酯聚合物。
[0097] 市售的VM、DVM和它们的化学类型的实例包括如下:聚异丁烯(例如来自BP Amoco的Indopol?或来自ExxonMobil的Parapol ?);稀径共聚物(例如来自Lubrizol的 Lubrizol?7060、7065 和 7067 以及来自 Mitsui 的 Lucant? HC-2000L和 HC-600);氢化苯乙 烯-二烯共聚物(例如来自Shell的Shellvis?40和50以及来自Lubrizol的;LZ? 7308 和7318);为分散剂共聚物的苯乙烯/马来酸酯共聚物(例如来自Lubrizol的LZ? 3702 和3715);其中一些具有分散剂性能的聚甲基丙烯酸酯(例如来自RohMax的Viscoplex?系 列、来自Afton的Hitec?粘度指数改进剂系列中的那些,以及来自Lubrizol的LZ? 7702、 LZ? 7727、LZ?7725和LZf 7720C);烯烃-接枝-聚甲基丙烯酸酯聚合物(例如来自 RohMax的Viscoplex?2-500和2-600);和氢化聚异戊二稀星形聚合物(例如来自Shell 的S
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