含有路易斯酸反应产物的润滑组合物的制作方法
【专利说明】含有路易斯酸反应产物的润滑组合物 发明领域
[0001] 本发明提供一种润滑组合物，其含有：具有润滑粘度的油，W及单价至四价无机路 易斯酸和聚酸（或二醇）的反应产物，其中无机聚酸（或二醇）与路易斯酸之间的摩尔比是 1:1或更大。本发明还设及一种用所述润滑组合物润滑机械装置（例如内燃机）的方法。 阳〇〇引发明背景
[0003] 公知的是润滑油含有多种表面活性添加剂（包括抗磨剂、分散剂或洗涂剂）用于 保护内燃机W防止腐蚀、磨损、烟灰沉积物、渺渣沉积物和酸积累。通常，运些表面活性添加 剂会对发动机组件的磨损（在铁和侣基组件中）、轴承腐蚀或燃料经济性方面有不利作用。 用于发动机润滑油的常规抗磨损添加剂是二烷基二硫代憐酸锋狂DD巧。认为ZDDP抗磨损 添加剂能通过在金属表面上形成保护膜来保护发动机。ZDDP也可W对燃烷烃济性和效率W 及铜腐蚀有不利影响。结果，发动机润滑剂也可W含有摩擦改进剂W避免ZDDP对燃料经济 性的有害作用，和含有腐蚀抑制剂W避免ZDDP对铜腐蚀的有害作用。摩擦改进剂和其它添 加剂也可能增加铅腐蚀。
[0004] 另外，含有憐和硫化合物的发动机润滑剂例如Z孤P已经显示部分地参与了颗粒 释放物和其它污染物的释放。另外，硫和憐倾向于使得在催化转化器中使用的催化剂中毒， 导致所述催化剂的性能下降。 阳0化]工业上已经有减少释放物（通常减少NOx的形成、S化的形成）和减少在机油润 滑剂中的硫酸化灰分的趋势。所W，已经减少了含憐的抗磨剂例如ZDDP、高碱性洗涂剂例如 巧或儀的横酸盐和酪盐的量。结果，已经考虑无灰分添加剂W提供摩擦或抗磨性能。已经 知道表面活性无灰化合物例如无灰摩擦改进剂可能在一些情况下增加金属的腐蚀，即铜或 铅腐蚀。铜和铅腐蚀可能来自使用铜或铅的合金的轴承和其它金属发动机组件。
[0006] US 3, 933, 662化owe, 1976年1月20日公布）公开了单醋聚烷氧基化化合物与碱 金属碳酸盐组合分散在控介质中W提供具有超级酸中和能力和在内燃机中抑制生诱的润 滑组合物。内燃机使用Sequence IIB发动机实验进行检测。Sequence IIB发动机实验评 价了阀口诱迹和点蚀。
[0007] US 4, 305, 835度arber等，1981年12月15日公布）公开了用于内燃机的曲轴箱中 的润滑油组合物，其具有改进的抵抗在发动机摇杆盖子下方区域中形成乳液渺浆的性能， 此组合物含有氧烷基化烷基酪甲醒缩合产物和氧烷基化=径甲基链烧的组合物。
[0008] US 4, 402, 845狂Oleski等，1983年9月6日公布）公开了通过引入下式的聚乙二 醇改进船用柴油气缸油的可分布性：R-CH20-(邸2邸2〇)占，其中n在7-40的范围内，R是含有 11-15个碳原子的烷基。
[0009] US 4, 438, 005狂oleski等，1984年3月20日公布）公开了通过引入可改进分布 性用量的至少一种下式的聚氧乙締醋改进船用柴油发动机气缸油的可分布性：其中n在 18-22的范围内，R是在链中含有11-17个碳原子的烷基。
[0010] US 4, 479, 882狂oleski等，1984年10月30日公布）公开了通过引入可改进分布 性用量的下式的聚烷氧基化苯氧基化合物改进船用柴油气缸油的可分布性：其中R是含有 5-70个碳原子的脂族控基，n在14-30的范围内。
[0011] US4, 493, 776abodes, 1985年1月15日公布）公开了具有改进的防诱和腐蚀抑 审IJ作用的润滑组合物，其含有添加剂，所述添加剂是（A)Ri〇松成0]xH和/或r2〇的恥]yH与 度)r3〇松成0]X的恥]yH和/或R4O的&0]y松成0]xH的组合，其中Ri、R2、r3和R墙选自烧 基、芳基、烧芳基和芳基烷基或其组合的具有约10-24个碳原子的控基；和其中X和y可W 独立地在3至约15的范围内变化。添加剂是径基封端的。
[0012]US4, 973,414(化rger等，1990年11月27日公布）公开了具有径基的单官能 聚酸，其含有作为W下组分引入的端基或单体：(a) 1-30重量％的一种或多种C4-C24烧 基单酪，化）1-30重量％的一种或多种Cs-C24单链烧醇，（C)1-30重量％的一种或多种 Cie-Cw-I, 2-环氧基链烧，和（d)45-80重量％的环氧丙烷或者主要由环氧丙烷组成的低级 亚烷基氧混合物，其中组分（a)至（d)的总和是100重量％，并且具有600-2500的平均分 子量。
[0013]US5, 397, 486 (Small等，1995年3月14日公布）公开了一种抑制在双循环铁路 柴油发动机中的银腕销轴承的磨损的方法，此方法包括用基本由W下组分组成的润滑油组 合物润滑其内部部分：具有润滑粘度的单级或多级油；足量的巧高碱性硫化烷基酪盐组合 物W使得在润滑油组合物中的总碱值是约5-30 ;和磨损抑制量的至少一种能溶于润滑油 和与之相容的基于具有2-6个碳原子的径基封端聚酸的化合物。
[0014] 聚烷氧基化化合物也公开在US2, 681，315灯ongberg，1954年6月15日公布）和 118 2,833,717卿111*曰^6，1958年5月6日公布）中，其中教导了含有聚氧乙締烷基酪的润 滑油组合物用作防诱或腐蚀抑制添加剂。 阳〇1引 US2, 921，027度rennan，1960年1月12日公布）教导了聚氧乙締脱水山梨醇脂肪 酸醋作为防诱剂。
[0016] 118 2,620,302化日46，1952 年12月2日公布）、1]8 2,620,304616"日的等，1952 年12月2日公布）和US2, 620, 305 (Stewart等，1952年12月2日公布）公开了 1，2-聚 氧亚烷基二醇润滑组合物。
[0017] 发明概述
[0018] 本发明的目的包括提供具有至少一个W下性能的润滑组合物：（i)改进渺渣处 理，（ii)减少铅或铜腐蚀，（iii)提高抗氧化性，（iv)改进酸控制，（V)减少磨损（例如凸 轮磨损或升降机磨损），（Vi)保持润滑剂的总碱值，（Vii)减少形成沉积物，和/或（Viii) 改进在内燃机操作中的密封相容性。例如，本发明的目的可W包括提供W下至少一种性能： (i)改进渺渣处理，（ii)减少铅或铜腐蚀，（iii)提高抗氧化性，和/或（iv)减少形成沉积 物。
[0019] 除非另有说明，在运里使用的关于在所述润滑组合物中存在的添加剂的量是在不 含油的基础上引用的，即活性物质的量。
[0020] 在运里使用的过渡术语"含有"是"包括"、"包含"或"由…表征"的同义词，是封闭 式或开放式的，并且不排除额外的未说明的元素或方法步骤。但是，在运里每次提到"含有" 时，此术语也包括作为其它实施方案的词组"基本上由…组成"和"由…组成"，其中"由…组 成"排除了任何未说明的元素或步骤，"基本上由…组成"允许包括额外的未说明的元素或 方法步骤，其不会在实质上影响所述组合物或方法的基本特征和新特征。
[0021] 在本发明的一个实施方案中，提供一种润滑组合物，其含有：具有润滑粘度的油， W及单价至四价无机路易斯酸和聚酸（或二醇，或聚亚烷基氧）的反应产物，其中无机聚酸 (或二醇）与路易斯酸之间的摩尔比是1:1或更大，其中所述润滑组合物不是润滑脂。
[0022] 在本发明的另一个实施方案中，提供一种润滑组合物，其含有：具有润滑粘度的 油，0. 05-2重量％的单价至四价无机路易斯酸与聚酸（或二醇）的反应产物，其中无机路易 斯酸与聚酸（或二醇）的摩尔比是1 :1或更大。
[0023] 在本发明的另一个实施方案中，提供一种润滑组合物，其含有：具有润滑粘度的 油，单价至四价无机路易斯酸和聚酸（或二醇）的反应产物，W及腐蚀抑制剂，其中无机聚 酸（或二醇）与路易斯酸之间的摩尔比是1 :1或更大，其中所述润滑组合物不是润滑脂。
[0024] 在本发明的另一个实施方案中，提供一种润滑组合物，其含有：具有润滑粘度的 油；0.01-2重量％的单价至四价无机路易斯酸与聚酸（或二醇）的反应产物，其中无机路 易斯酸与聚酸（或二醇）的摩尔比是1 :1或更大；和0. 01-2重量％的腐蚀抑制剂，其中所 述润滑组合物不是润滑脂。
[0025] 在本发明的另一个实施方案中，提供一种润滑组合物，其含有：具有润滑粘度的 油；0. 1-1重量％的单价至四价无机路易斯酸与聚酸（或二醇）的反应产物，其中无机路易 斯酸与聚酸（或二醇）的摩尔比是1 :1或更大；和0. 1-1重量％的腐蚀抑制剂。
[00%]在本发明的另一个实施方案中，提供一种润滑组合物，其含有：具有润滑粘度的 油，单价至四价无机路易斯酸与聚酸（或二醇）的反应产物，腐蚀抑制剂，和高碱性洗涂剂， 其中无机路易斯酸与聚酸（或二醇）的摩尔比是1 :1或更大，其中所述润滑组合物不是润 滑脂。
[0027] 根据NLGI(国家润滑脂研究所），润滑脂定义为"增稠剂在液体润滑剂中的分散体 的固体至半固体产品。可W包括能赋予特定性能的添加剂"。NLGI是关于润滑脂和齿轮润滑 剂工业的国际技术商标组织。润滑脂不在本发明的范围内。润滑脂具有在l〇〇°C下检测的 动力学粘度显著超过50mm7s，按照ASTMD445-12检测。相比之下，本发明的润滑组合物将 具有按照ASTMD445-12在100°C下检测的固有动力学粘度为小于50mm7s，通常是2-25mm7 S，或3-20mm7s，或3. 5-18mm2/s。例如，客车润滑组合物可W具有在100°C下的动力学粘度 为6-12mm7s;重负荷柴油润滑组合物可W具有在100°C下的动力学粘度为10-18mm7s.
[002引润滑脂在本领域中也称为"经过增稠的润滑剂，W保持其与移动表面接触且不会 在重力或离屯、力作用下泄漏或在压力下被挤出"。运种描述参见化.GarethFish在2012年 6月9-12日的NLGI年会上关于润滑脂的公知定义。Dr.Fish的文章"基础润滑脂教程总数 和介绍-润滑脂度asicGreaseCourseOverview&Introduction-Greases)"是在NLGI年 会中引入的已经建立的NLGI润滑脂教程（GreaseE化cationProgram)的一部分。
[0029] 在一个实施方案中，本发明定义的润滑组合物不是乳液。乳液定义为一种不混溶 性液体在另一种不混溶性液体中的胶态悬浮液，例如油包水或水包油乳液。
[0030] 在另一个实施方案中，本发明定义的润滑组合物是基本上不含水至不含水的。"基 本上不含水至不含水"表示润滑组合物含有小于5重量％的水，或小于1重量％的水，或小 于0. 5重量％的水，或小于0. 1重量％的水。通常，任何存在的水可W视为污染量，通常是 化Pb至小于5(K)ppm。污染量的水可W是由于在使用内燃机期间的泄漏导致的，或者由于在 制备牛顿润滑组合物之前、期间或之后保留的杂质导致的。
[0031] 润滑组合物可W具有XW-Y的SAE粘度级别，其中X可W是0、5、10或15 ;Y可W是 20、30 或 40。
[0032] 在另一个实施方案中，本发明提供一种润滑组合物，其特征在于具有至少一个W 下性质：（i)硫含量为0. 2重量％至0. 4重量％或更少，（ii)憐含量为0. 08-0. 15重量％， 和（iii)硫酸化灰分含量为0. 5重量％至1. 5重量％或更少。
[0033] 在另一个实施方案中，本发明提供一种润滑组合物，其特征在于具有（i)硫含量 为0. 5重量％或更少，（ii)憐含量为0. 1重量％或更少，和（iii)硫酸化灰分含量为0. 5重 量％至1. 5重量％或更少。
[0034]在另一个实施方案中，本发明提供一种润滑内燃机的方法，包括向内燃机提