润滑油组合物的制作方法
【专利说明】润滑油组合物 发明领域
[0001] 本发明涉及汽车润滑油组合物。尽管不是排他性的，更具体而言，本发明涉及用于 汽油（火花点火）和柴油（压缩点火）内燃机的汽车曲轴箱润滑油组合物，这类组合物称 为曲轴箱润滑剂；和涉及添加剂在这类润滑油组合物中改进关于非铁金属发动机组件，特 别是包含铜和/或铅的发动机组件（例如轴承）的抗腐蚀性能（即抑制非铁金属发动机组 件的腐蚀）的用途。
[0002] 发明背景
[0003] 曲轴箱润滑剂为用于内燃机中的一般润滑的油，其中油箱通常位于发动机的曲轴 以下且循环油返回其中。
[0004] 抗磨剂通常作为添加剂用于曲轴箱润滑剂中以降低金属发动机组件的过度磨损。 这类抗磨剂通常基于含硫或含磷或含二者的化合物，例如能够在金属发动机组件的表面上 沉积聚硫化物膜的化合物。例行用于曲轴箱润滑剂中的常用抗磨剂为二烃基二硫代磷酸金 属盐。
[0005] 也可理想的是降低发动机的能量和燃料消耗需求，因此还需要降低发动机的总摩 擦的曲轴箱润滑剂。降低发动机中的摩擦损失通常显著贡献于改进发动机的燃料经济性性 能和燃料经济性保持力性能。因此，长期已知使用无灰有机摩擦改进剂，例如无灰不含氮有 机摩擦改进剂（例如由羧酸和链烷醇形成的酯，例如单油酸甘油酯（GM0))，作为添加剂用 于曲轴箱润滑剂中以得到改进的摩擦性能和改进的燃料经济性性能。
[0006] 因此，为提供具有所需抗磨性能和所需摩擦性能的曲轴箱润滑剂，润滑油配制者 通常在润滑油组合物中使用二烃基二硫代磷酸金属盐抗磨添加剂与无灰有机摩擦改进剂 添加剂如GM0组合。
[0007] 现在发现无灰有机摩擦改进剂添加剂如GM0在润滑剂中的使用通常产生显著量 的铅和铜腐蚀。此外，当无灰有机摩擦改进剂添加剂如GM0与二烃基二硫代磷酸金属盐抗 磨添加剂组合使用时，铅腐蚀的量通常进一步提高。无灰有机摩擦改进剂添加剂如GM0的 腐蚀性质和可归因于无灰有机摩擦改进剂添加剂与二烃基二硫代磷酸金属盐组合的铅腐 蚀增加对润滑油配制者提出了问题。例如，特别是在组合使用时，添加剂组分的腐蚀性质可 能必需降低的添加剂处理率，由此影响润滑剂的抗磨性能和/或燃料经济性性能；作为选 择或者附加地，润滑剂中可能必须包含其它较昂贵的抗腐蚀添加剂以对抗二烃基二硫代磷 酸金属盐和无灰有机摩擦改进剂添加剂的腐蚀性质。
[0008] 因此，需要包含二烃基二硫代磷酸金属盐抗磨剂和无灰有机摩擦改进剂添加剂的 润滑油组合物，所述润滑油组合物显示出在非铁金属发动机组件，特别是包含铜和/或铅 或其合金的那些组件方面改进的抗腐蚀性能。
[0009] 发明概沐
[0010] 根据第一方面，本发明提供具有通过ASTM D874测定小于或等于1. 2质量％的硫 酸盐灰分含量和通过ASTM D5185测定小于或等于0. 12质量％的磷含量的润滑油组合物， 所述润滑油组合物包含以下组分或者通过将以下组分混合而制备：
[0011] (A)主要量的具有润滑粘度的油；
[0012] (B)有效次要量的油溶性或油分散性聚合摩擦改进剂作为添加剂，所述聚合摩擦 改进剂为仅以下组分的反应产物：
[0013] (i)官能化聚烯；
[0014] (ii)聚亚烷基二醇；
[0015] (iii)多元醇；和
[0016] (iv)聚羧酸；
[0017] 和
[0018] (C)有效次要量的至少一种油溶性或油分散性二烃基二硫代磷酸金属盐作为添加 剂。
[0019] 优选，本发明润滑油组合物为曲轴箱润滑剂。
[0020] 出乎意料地发现，有效次要量的根据本发明第一方面所定义的聚合摩擦改进剂 (B)作为添加剂在包含主要量的具有润滑粘度的油的润滑油组合物中的使用与不包含聚合 摩擦改进剂（B)的对比润滑剂相比可抑制包含非铁金属（例如铜和/或铅）的发动机组件 的腐蚀。换言之，聚合摩擦改进剂（B)可充当在含非铁金属的发动机组件，尤其是包含铜和 /或铅或者包含这类金属的合金的发动机组件方面的抗腐蚀剂。
[0021] 此外，还发现有效次要量的如本发明第一方面所定义的油溶性或油分散性聚合摩 擦改进剂（B)作为添加剂与有效次要量的如本发明第一方面所定义的油溶性或油分散性 二烃基二硫代磷酸金属盐作为添加剂组合在包含主要量的具有润滑粘度的油的润滑油组 合物中的使用通常提供与包含无灰有机摩擦改进剂（如GM0)与如本发明第一方面所定义 的油溶性或油分散性二烃基二硫代磷酸金属盐组合的对比润滑剂相比显示出包含非铁金 属（例如铜和/或铅）的发动机组件的改进的腐蚀抑制和/或降低（即抑制腐蚀）的润滑 剂。
[0022] 仍进一步，发现有效次要量的如本发明第一方面所定义的油溶性或油分散性聚合 摩擦改进剂（B)作为添加剂与有效次要量的如本发明第一方面所定义的油溶性或油分散 性二烃基二硫代磷酸金属盐作为添加剂组合在包含主要量的具有润滑粘度的油的润滑油 组合物中的使用通常提供与以下对比润滑剂相比显示出改进的含铜金属发动机组件的腐 蚀抑制和/或降低（即抑制腐蚀）的润滑剂：（i)包含二烃基二硫代磷酸金属盐但不包含 聚合摩擦改进剂（B)的对比润滑剂；和（ii)不包含二烃基二硫代磷酸金属盐和聚合摩擦改 进剂⑶的对比润滑剂。
[0023] 因此，与无灰有机摩擦改进剂如GM0相比，特别是当与二烃基二硫代磷酸金属盐 组合使用时，与聚合摩擦改进剂（B)的使用有关的该降低的非铁金属腐蚀水平（例如降低 的铜和/或铅腐蚀水平）可容许润滑剂中提高的这类添加剂组合的处理率。附加地或者作 为选择，该降低的非铁金属腐蚀水平可降低对使用较昂贵的补充抗腐蚀添加剂的需要。因 此，聚合摩擦改进剂（B)与二烃基二硫代磷酸金属盐组合使用通常提供给配制者在配制必 须满足工业润滑油规格和原始设备厂商说明书中所述的严格抗磨性能和燃料经济性性能 标准的润滑油组合物时的较高灵活度。
[0024] 根据第二方面，本发明提供润滑火花点火或压缩点火的内燃机的方法，所述方法 包括将发动机用如根据本发明第一方面所定义的润滑油组合物润滑。
[0025] 根据第三方面，本发明提供在火花点火或压缩点火的内燃机的润滑中，有效次要 量的如本发明第一方面所定义的油溶性或油分散性聚合摩擦改进剂（B)作为添加剂在包 含主要量的具有润滑粘度的油的润滑油组合物中降低和/或抑制发动机操作期间含非铁 金属的发动机组件的腐蚀（即抑制腐蚀）的用途。合适地，含非铁金属的发动机组件包含 铜、铅或这类金属的合金。
[0026] 合适地，如本发明第三方面所定义的润滑油组合物进一步包含有效次要量的如本 发明第一方面所定义的二烃基二硫代磷酸金属盐作为添加剂。
[0027] 根据第四方面，本发明提供在火花点火或压缩点火的内燃机的润滑中，有效次要 量的如本发明第一方面所定义的油溶性或油分散性聚合摩擦改进剂（B)作为添加剂与有 效次要量的如本发明第一方面所定义的油溶性或油分散性二烃基二硫代磷酸金属盐（C) 作为添加剂组合在包含主要量的具有润滑粘度的油的润滑油组合物中降低和/或抑制发 动机操作期间含非铁金属的发动机组件的腐蚀（即抑制腐蚀）的用途。合适地，含非铁金 属的发动机组件包含铜、铅或这类金属的合金，尤其是铜或其合金。
[0028] 根据第五方面，本发明提供在火花点火或压缩点火的内燃机的润滑中，根据本发 明第一方面的润滑油组合物降低和/或抑制发动机操作期间含非铁金属的发动机组件的 腐蚀（即抑制腐蚀）的用途。合适地，含非铁金属的发动机组件包含铜、铅或这类金属的合 金，尤其是铜或其合金。
[0029] 根据第六方面，本发明提供抑制和/或降低发动机的含非铁金属的发动机组件的 腐蚀（即抑制腐蚀）的方法，所述方法包括将发动机用包含主要量的具有润滑粘度的油和 有效次要量的如本发明第一方面所定义的油溶性或油分散性聚合摩擦改进剂（B)作为添 加剂的润滑油组合物润滑，和操作发动机。合适地，含非铁金属的发动机组件包含铜、铅或 这类金属的合金。合适地，如本发明第六方面所定义的发动机为火花点火或压缩点火的内 燃机。
[0030] 根据第七方面，本发明提供抑制和/或降低发动机的含非铁金属的发动机组件的 腐蚀（即抑制腐蚀）的方法，所述方法包括将发动机用本发明第一方面的润滑油组合物润 滑，和操作发动机。合适地，含非铁金属的发动机组件包含铜、铅或这类金属的合金，尤其是 铜或其合金。合适地，如本发明第七方面所定义的发动机为火花点火或压缩点火的内燃机。
[0031] 优选，油溶性或油分散性二烃基二硫代磷酸金属盐（C)为油溶性或油分散性二烃 基二硫代磷酸锌盐（即二烃基二硫代磷酸锌（ZDDP))，更优选油溶性或油分散性二烷基二 硫代磷酸锌。
[0032] 优选，本发明第一方面以及如本发明第二、第三、第四、第五、第六和第七方面所定 义的润滑油组合物进一步包含有效次要量（〇. 1-30质量％ )的一种或多种不同于添加剂组 分（B)和（C)的助添加剂，所述助添加剂选自无灰分散剂、金属清净剂、腐蚀抑制剂、抗氧化 剂、倾点下降剂、抗磨剂、摩擦改进剂、反乳化剂、消泡剂和粘度改进剂。
[0033] 本发明润滑油组合物具有基于组合物的总质量小于或等于1. 2质量％，优选小于 或等于1. 1质量％，更优选小于或等于1. 〇质量％ (ASTM D874)的硫酸盐灰分含量。
[0034] 优选，本发明润滑油组合物包含低磷含量。润滑油组合物包含基于组合物的总质 量小于或等于〇. 12质量％，优选至多0. 11质量％，更优选小于或等于0. 10质量％，甚至更 优选小于或等于〇. 09质量％，甚至更优选小于或等于0. 08质量％，最优选小于或等于0. 06 质量％磷（ASTM D5185)的量的磷。合适地，润滑油组合物包含基于组合物的总质量大于或 等于〇. 01质量％，优选大于或等于〇. 02质量％，更优选大于或等于0. 03质量％，甚至更优 选大于或等于〇. 05质量％磷（ASTM D5185)的量的磷。
[0035] 通常，本发明润滑油组合物可包含低硫含量。优选，润滑油组合物包含基于组合 物的总质量至多〇. 4质量％，更优选至多0. 3质量％，甚至更优选至多0. 2质量％硫（ASTM D2622)的量的硫。
[0036] 通常，本发明润滑油组合物包含基于组合物的总质量且根据ASTM方法D5291所测 量至多0. 30质量％，更优选至多0. 20质量％，最优选至多0. 15质量％氮。
[0037] 合适地，润滑油组合物可具有根据ASTM D2896所测量4-15mg KOH/g，优选5-12mg KOH/g的总碱值（TBN)。
[0038] 在本说明书中，如果使用和在使用时，以下措辞和表述具有下文给出的含义：
[0039] "活性成分"或"（a. i.) "指不是稀释剂或溶剂的添加剂材料；
[0040] "包含"或任何同类措辞描述所述特征、步骤或者整数或组分的存在，但不排除一 个或多个其它特征、步骤、整数、组分或其群组的存在或加入。表述"由…组成"或"基本由… 组成"或同类词可包括在"包含"或同类词内，其中"基本由…组成"容许包括不实质影响它 所应用的组合物的特征的物质；
[0041] "烃基"意指含有氢和碳原子并借助碳原子直接键合于化合物的其余部分上的化 合物的化学基团。该基团可包含一个或多个不同于碳和氢的原子，条件是它们不影响该基 团的基本烃基性质。本领域技术人员熟悉合适的基团（例如卤素，尤其是氯和氟，氨基、烷 氧基、疏基、烷基疏基、硝基、亚硝基、亚硫醜基（sulfoxy)等）。优选，除非另外说明，该基团 基本由氢和碳原子组成。优选，烃基包含脂族烃基。术语"烃基"包括如本文所定义的"烷 基"、"烯基"、"烯丙基"和"芳基"；
[0042] "亚烷基"与"烷二基"是同义的，意指通过从两个不同的碳原子上除去氢原子而衍 生自烷烃的c2-c2。，优选。，更优选c2-c6二价饱和无环脂族烃基；它可以为线性或支化 的。亚烷基的代表性实例包括亚乙基（乙二基）、亚丙基（