用于保护中速柴油发动机中的银轴承的润滑油组合物的制作方法_3

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中,润滑粘度的基础油包括天然油,如动物油、植物油、矿物油、衍生自煤或页岩的 油,以及其组合。动物油的一些非限制性实例包括骨油、羊毛脂、鱼油、猪油、海豚油、海豹 油、鲨鱼油、牛油和鲸油。植物油的一些非限制性实例包括蓖麻油、橄榄油、花生油、菜籽油、 玉米油、芝麻油、棉子油、大豆油、向日葵油、红花油、大麻油、亚麻子油、桐油、奥蒂树油、荷 荷巴油和白芒花籽油。此类油可以是部分或完全氢化的。矿物油的一些非限制性实例包括I 类、II类和III类基础油料、液体石油和溶剂处理或酸处理过的链烷烃、环烷烃或混合链烷 烃-环烷烃类型的矿物油。在一些实施方案中,矿物油是纯矿物油或低粘度矿物油。
[0097] 在一些实施方案中,润滑粘度的合成油包括烃油和卤代烃油,如聚合和互聚合的 烯烃、烷基苯、聚苯、烷基化二苯醚、烷基化二苯基硫化物以及它们的衍生物、其类似物和同 系物等等。在其它实施方案中,该合成油包括烯化氧聚合物、互聚物、共聚物及其衍生物,其 中末端羟基可以通过酯化、醚化等等改性。在进一步的实施方案中,该合成油包括二羧酸与 多种醇的酯。在某些实施方案中,该合成油包括由(: 5至(:12单羧酸和多元醇与多元醇醚制成 的酯。在进一步的实施方案中,该合成油包括三烷基磷酸酯油,如磷酸三正丁酯和磷酸三异 丁酯。
[0098] 在一些实施方案中,润滑粘度的合成油包括硅基油(如聚烷基-、聚芳基-、聚烷氧 基_、聚芳氧基-硅氧烷油和硅酸酯油)。在其它实施方案中,该合成油包括含磷的酸的液体 酯、聚合的四氢呋喃、聚α烯烃等等。
[0099] 衍生自蜡的加氢异构化的基础油也可以单独或与前述天然和/或合成基础油结合 使用。此类蜡异构体油通过天然或合成蜡或其混合物在加氢异构化催化剂上的加氢异构化 反应制得。
[0100]在进一步的实施方案中,基础油包含聚-α-烯烃(ΡΑ0)。通常,该聚-α-烯烃可以衍 生自具有大约2至大约30个、大约4至大约20个、或大约6至大约16个碳原子的α-烯烃。合适 的聚-α-烯烃的非限制性实例包括衍生自辛烯、癸烯、其混合物等等的那些。这些聚-α-烯烃 可以具有大约2至大约15、大约3至大约12、或大约4至大约8厘斯的在100°C下的粘度。在一 些情况下,该聚-α_烯烃可以与其它基础油如矿物油一起使用。
[0101]在进一步的实施方案中,基础油包含聚亚烷基二醇或聚亚烷基二醇衍生物,其中 该聚亚烷基二醇的末端羟基基团可以通过酯化、醚化、乙酰化等等来改性。合适的聚亚烷基 二醇的非限制性实例包括聚乙二醇、聚丙二醇、聚异丙二醇以及其组合。合适的聚亚烷基二 醇衍生物的非限制性实例包括聚亚烷基二醇的醚(例如聚异丙二醇的甲基醚、聚乙二醇的 二苯基醚、聚丙二醇的二乙基醚等等)、聚亚烷基二醇的单-和多-羧酸酯、以及其组合。在一 些情况下,聚亚烷基二醇或聚亚烷基二醇衍生物可以与其它基础油如聚-α_烯烃和矿物油 一起使用。
[0102] 在进一步的实施方案中,基础油包含二羧酸(例如苯二甲酸、琥珀酸、烷基琥珀酸、 烯基琥珀酸、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、烯基丙二酸等等)与各种醇(例如丁醇、己醇、十二醇、2-乙基己醇、乙二醇、二乙二 醇单醚、丙二醇等等)的任何酯。这些酯的非限制性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、苯二甲酸二 辛酯、苯二甲酸二癸酯、癸二酸二-二十烷基酯、亚油酸二聚物的2-乙基己基二酯等等。
[0103] 在进一步的实施方案中,基础油包含通过费托法制备的烃。费托法由含有氢和一 氧化碳的气体使用费托催化剂制备烃类。这些烃可需要进一步加工以便可用作基础油。例 如该烃可以使用本领域普通技术人员已知的工艺进行脱蜡、加氢异构化和/或加氢裂化。
[0104] 在进一步的实施方案中,基础油包含未精制的油、精制的油、再精制的油、或其混 合物。未精制的油是直接获自天然或合成来源而未经进一步提纯处理的那些。未精制的油 的非限制性实例包括直接获自干馏操作的页岩油、直接获自初级蒸馏的石油和直接获自酯 化过程的酯油,并在未经进一步处理的情况下使用。精制油类似于未精制油。除了前者已经 通过一种或多种提纯工艺进一步处理以改善一种或多种性质。许多此类提纯工艺是本领域 技术人员已知的,如溶剂提取、二次蒸馏、酸或碱提取、过滤、渗滤等等。再精制油通过对精 制油施加与用于获得精制油的那些类似的工艺来获得。此类再精制油也称为再生油或再加 工油,并通常通过导向去除废催化剂和油分解产物的工艺附加地进行处理。
[0105] 附加润滑油添加剂
[0106] 任选地,本发明的润滑油组合物可以进一步包含至少一种可赋予或改进润滑油组 合物的任何合意性质的添加剂或改性剂(下文中称为"添加剂")。本领域普通技术人员已知 的任何添加剂可用于本文中公开的润滑油组合物。一些合适的添加剂已经描述在Mortier 等人,"Chemistry and Technology of Lubricants",第2版,London,Springer,(1996);和 Leslie R.Rudnick,aLubricant Additives:Chemistry and Applications",New York, Marcel Dekker(2003)中,其均经此引用并入本文。
[0107] 在一些实施方案中,添加剂可选自抗氧化剂、抗磨剂、清净剂、防锈剂、破乳剂、摩 擦改进剂、多功能添加剂、粘度指数改进剂、倾点下降剂、消泡剂、金属钝化剂、分散剂、阻蚀 剂、润滑性能改进剂、热稳定性改进剂、消晕添加剂、防冰剂、染料、标记物、静电消散剂、杀 生物剂以及其组合。多种添加剂是已知和市售的。这些添加剂,或其类似化合物,可以通过 常规共混方法用于制备本发明的润滑油组合物。
[0108] 抗氧化剂的实例包括但不限于胺类型,例如二苯胺、苯基-α-萘基胺、N,N_二(烷基 苯基)胺;以及烷基化苯二胺;酚类如BHT、空间位阻烷基酚如2,6-二叔丁基酚、2,6-二叔丁 基对甲酚和2,6-二叔丁基-4-( 2-辛基-3-丙酸)酚;及其混合物。
[0109] 抗磨剂的实例包括但不限于二烷基二硫代磷酸锌和二芳基二硫代磷酸锌,例如在 发表于Lubrication Science 4-21992年 1 月的Born等人的题为"Relationship between Chemical Structure and Effectiveness of some Metallic Dialkyl- and Diaryl-dithiophosphates in Different Lubricated Mechanisms"的论文中所描述的那些,参见 例如第97-100页;芳基磷酸盐/酯和亚磷酸盐/酯,含硫的酯,磷硫化合物(phosphosulfur compounds ),金属或无灰二硫代氨基甲酸盐/酯,黄原酸酯/盐、烷基硫化物等等,及其混合 物。
[0110]无灰分散剂的代表性实例包括但不限于经由桥联基团连接到聚合物骨架上的胺、 醇、酰胺或酯极性部分。本发明的无灰分散剂例如可以选自长链烃取代单和二羧酸或其酸 酐的油溶性盐、酯、氨基酯、酰胺、酰亚胺和噁唑啉;长链烃的硫代羧酸酯/盐衍生物,具有直 接连接于其上的多胺的长链脂族烃;以及通过长链取代酚与甲醛和聚亚烷基多胺的缩合形 成的曼尼希缩合产物。
[0111] 羧酸分散剂是包含至少大约34个和优选至少大约54个碳原子的羧酸酰基化剂 (酸、酸酐、酯等等)与含氮化合物(如胺)、有机羟基化合物(如包括一元醇和多元醇的脂族 化合物,或包括苯酚和萘酚的芳族化合物)和/或碱性无机材料的反应产物。这些反应产物 包括酰亚胺、酰胺、酯和盐。
[0112] 琥珀酰亚胺分散剂是一种类型的羧酸分散剂。它们通过烃基取代的琥珀酸酰化剂 与有机羟基化合物,或与包含至少一个连接到氮原子上的氢原子的胺、或与该羟基化合物 和胺的混合物反应来制造。术语"琥珀酸酰化剂"是指烃取代的琥珀酸或产琥珀酸化合物, 后者涵盖酸本身。此类材料通常包括烃基取代的琥珀酸、酸酐、酯(包括半酯)和卤化物。 [0113]琥珀酸基分散剂具有多种化学结构。一类琥珀酸基分散剂可以由式7表示:
[0114] 式7
[0115]
[0116] 其中各R9独立地为烃基,如聚烯烃衍生基团。该烃基通常是烯基,如聚异丁烯基。 可替代地表示,该R9基团可以含有大约40至大约500个碳原子,这些原子可以以脂族形式存 在。R 1Q是亚烷基基团,通常是亚乙基(C2H4)基团;并且p为1至11。琥珀酰亚胺分散剂的实例 包括描述在例如美国专利号3,172,892、4,234,435和6,165,235中的那些。
[0117]由此衍生该取代基的聚烯烃通常是2至大约16个碳原子、通常为2至6个碳原子的 可聚合烯烃单体的均聚物和互聚物。与琥珀酸酰化剂反应以形成羧酸分散剂组合物的胺可 以是单胺或多胺。
[0118]如此称呼琥珀酰亚胺分散剂,因为它们通常含有很大程度上为酰亚胺官能的形式 的氮,尽管该氮官能可以是胺、胺盐、酰胺、咪唑啉以及其混合物的形式。为了制备琥珀酰亚 胺分散剂,任选在基本惰性的有机液体溶剂/稀释剂的存在下加热一种或多种产琥珀酸化 合物和一种或多种胺,并通常除去水。反应温度可以为大约80°C至混合物或产物的分解温 度,其通常为大约l〇〇°C至大约300°C。制备本发明的琥珀酰亚胺分散剂的程序的附加细节 和实施例包括在例如美国专利号 3,172,892、3,219,666、3,272,746、4,234,435、6,165,235 和6,440,905中描述的那些。
[0119]合适的无灰分散剂还可以包括胺分散剂,其是相对高分子量脂族卤化物和胺,优 选聚亚烷基多胺的反应产物。此类胺分散剂的实例包括在例如美国专利号3,275,554、3, 438,757、3,454,555和3,565,804 中描述的那些。
[0120]合适的无灰分散剂可以进一步包括"曼尼希分散剂",其是烷基酚(其中烷基基团 含有至少大约30个碳原子)与醛类(尤其是甲醛)和胺类(尤其是聚亚烷基多胺)的反应产 物。此类分散剂的实例包括在例如美国专利号3,036,003、3,586,629、3,591,598和3,980, 569中描述的那些。
[0121] 合适的无灰分散剂还可以是后处理过的无灰分散剂,如后处理过的琥珀酰亚胺, 例如在美国专利号4,612,132和4,746,446中公开的涉及硼酸酯或碳酸亚乙酯的后处理方 法;等等,以及其它后处理方法。碳酸酯处理过的烯基琥珀酰亚胺是衍生自具有大约450至 大约3000、优选大约900至大约2500、更优选大约1300至大约2400和最优选大约2000
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