专利名称：后处理的添加剂组合物及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种可用于发动机油或燃料中的改进的分散剂添加剂组合物；且本发明还涉及制备所述改进的分散剂添加剂组合物的方法。
背景技术：
已知的是，在润滑油组合物的制剂中使用含氮的分散剂和/或清净剂。许多已知的分散剂/清净剂化合物是以烯基琥珀酸或酐与胺或多胺的反应来制造烯基琥珀酰亚胺或烯基琥珀酰胺酸为基础的，所述烯基琥珀酰亚胺或烯基琥珀酰胺酸是通过选定的反应条件确定的。润滑剂制造商面对的一个问题是发现一种具有良好的分散性能、低粘度以及在内燃发动机中具有剪切稳定性的单一分散剂产物。难以获得足够的剪切稳定性可导致在内燃发动机中发生磨损。用于内燃发动机的润滑油组合物通常含有多种添加剂以降低或控制沉积物、磨损、腐蚀等。类似地，用于内燃发动机的液态烃燃料尽可能少地含有控制或减少沉积物形成的添加剂。本发明涉及用作分散剂或沉积物抑制剂的组合物。在润滑油中，分散剂用于对淤泥、碳和漆膜进行控制，所述淤泥、碳和漆膜主要是通过燃料、或燃料中的杂质、用于润滑油组合物中的基础油中的杂质的不完全氧化造成的。 燃料中的沉积物抑制剂用于控制或减少发动机的沉积物，所述发动机沉积物也是由燃料的不完全燃烧造成的。在汽化器部件、节流阀体、燃料喷射器、进气口和阀门上形成这种沉积物。这些沉积物能够存在明显的问题，包括差的加速和停转、且燃料消耗和废气污染增大。润滑油分散剂和燃料沉积物抑制剂的最有效种类中的一种是聚烯属烃琥珀酰亚胺。在某些情况中，也已经发现，琥珀酰亚胺可在润滑油组合物中提供流动改进性能、或所谓的粘度指数贡献(credit)。这导致粘度指数改进剂的量下降，这也是所需要的。相关技术描述Ruhe, Jr.等人的美国公布的专利申请US 20060M7386公开了一种通过包括将共聚物与至少一种醚化合物和至少一种芳族胺反应的方法制备的油溶性润滑油添加剂组合物。Ruhe, Jr.等人的美国公布的专利申请US20070027^7公开了一种通过包括将共聚物与至少一种醚化合物和至少一种芳族胺反应的方法制备的油溶性润滑油添加剂组合物。Scattergood的欧洲公布的专利申请EP 0733697公开了一种制备无灰分散剂的方法。Harrison的美国专利5，112，507公开了不饱和酸性试剂和高分子量烯烃的共聚物，其中全部高分子量烯烃的至少20%包含烷基乙烯叉异构体。Harrison的欧洲公布的专利申请EP 0387346公开了高分子量分散剂。Hayashi等人的美国专利4，670，173公开了由酰化产物、多胺和单官能酸的反应产物形成的分散剂。Ruhe, Jr.的欧洲公布的专利申请EP0446211公开了一种制备具有交替的聚烯属
4烃和琥珀基的聚合物分散剂的方法。Harrison等人的美国专利5，792，729公开了一种具有600 100000平均Mn的三元共聚物，其为通过具有10 30个碳原子的1-烯烃、马来酸酐和具有500 5000平均 Mn的1-1-二取代的聚异丁烯发生三聚作用而获得的。Harrison等人的美国专利6，015，776公开了一种聚琥珀酰亚胺组合物，其为在反应条件下通过烯基或烷基琥珀酸衍生物、不饱和酸性试剂共聚物和多胺的混合物发生反应而制备的。Harrison等人的美国专利5，716，912公开了一种聚琥珀酰亚胺组合物，其为在反应条件下通过烯基或烷基琥珀酸衍生物、不饱和酸性试剂共聚物和多胺的混合物发生反应；然后在反应条件下利用环状碳酸酯或线状单-或聚碳酸酯或硼化合物对所述反应产物进行处理而制备的。Harrison等人的美国专利5，753，597公开了一种聚琥珀酰亚胺组合物，其为在反应条件下通过第一不饱和酸性试剂和1，1- 二取代烯烃的共聚物、第二不饱和酸性试剂和1-烯烃的共聚物、和多胺的混合物发生反应；然后在反应条件下利用环状碳酸酯或线状单-或聚碳酸酯或硼化合物对所述反应产物进行处理而制备的。Harrison等人的美国专利6，358，892公开了一种聚琥珀酰亚胺组合物，其为在反应条件下通过烯基或烷基琥珀酸衍生物、不饱和酸性试剂共聚物和多胺的混合物发生反应；然后在反应条件下利用环状碳酸酯或线状单-或聚碳酸酯或硼化合物对所述反应产物进行处理而制备的。Harrison等人的美国专利6，451，920公开了一种制备(1)聚烯烃和不饱和酸性试剂的共聚物和( 不饱和酸性试剂的聚烯基衍生物的混合物的方法。Harrison等人的美国专利6，617，396公开了一种制备(1)聚烯烃和不饱和酸性试剂的共聚物和( 不饱和酸性试剂的聚烯基衍生物的混合物的方法。Kaplan的美国专利5，266, 186公开了包含聚酰亚胺的分散剂，所述聚酰亚胺是通过脂肪族胺与马来酸酐/ α -烯烃共聚物的反应制备的。发明概述已经发现，共聚物与特定的胺交联剂(即二胺交联剂)的反应产物，得到“混杂琥珀酸酐共聚物”产物。这种混杂琥珀酸酐共聚物可进一步与其它胺或多胺或它们的混合物反应而形成具有良好的分散剂品质、低粘度和剪切稳定性的琥珀酰亚胺产物。该琥珀酰亚胺可进一步与后处理剂反应。在一个实施方案中，本发明涉及通过包含以下步骤的方法制备的后处理的琥珀酰亚胺添加剂组合物(A)使(i)不饱和酸性试剂和(ii)单烯烃的共聚物与至少一种交联烃基二伯胺反应，从而产生具有约10% -约90%的未反应的酐基团的混杂琥珀酸酐共聚物；且随后，(B)使所述混杂琥珀酸酐共聚物与第二胺化合物反应，从而产生琥珀酰亚胺；和(C)使所述琥珀酰亚胺与至少一种选自环状碳酸酯、线性单碳酸酯、线性聚碳酸酯、芳族多羧酸、芳族多羧酸酐、芳族多羧酸酯或它们的混合物中的后处理剂反应，从而产生后处理的琥珀酰亚胺添加剂组合物。在一个实施方案中，本发明涉及包含主要量的润滑粘度油和次要量的后处理的琥珀酰亚胺添加剂组合物的润滑油组合物，其中所述后处理的琥珀酰亚胺添加剂组合物通过包含以下步骤的方法制备(A)使(i)不饱和酸性试剂和(ii)单烯烃的共聚物与至少一种交联烃基二伯胺反应，从而产生具有约10% -约90%的未反应的酐基团的混杂琥珀酸酐共聚物；且随后，(B)使所述混杂琥珀酸酐共聚物与第二胺化合物反应，从而产生琥珀酰亚胺；和(C)使所述琥珀酰亚胺与至少一种选自环状碳酸酯、线性单碳酸酯、线性聚碳酸酯、 芳族多羧酸、芳族多羧酸酐、芳族多羧酸酯或它们的混合物中的后处理剂反应，从而产生后处理的琥珀酰亚胺添加剂组合物。在一个实施方案中，本发明涉及后处理的琥珀酰亚胺添加剂组合物的制备方法， 包括(A)使(i)不饱和酸性试剂和(ii)单烯烃的共聚物与至少一种交联烃基二伯胺反应，从而产生具有约10% -约90%的未反应的酐基团的混杂琥珀酸酐共聚物；且随后，(B)使所述混杂琥珀酸酐共聚物与第二胺化合物反应，从而产生琥珀酰亚胺；和(C)使所述琥珀酰亚胺与至少一种选自环状碳酸酯、线性单碳酸酯、线性聚碳酸酯、芳族多羧酸、芳族多羧酸酐、芳族多羧酸酯或它们的混合物中的后处理剂反应，从而产生后处理的琥珀酰亚胺添加剂组合物。因此，本发明涉及可用作分散剂的多官能润滑油和燃料添加剂。发明详述尽管本发明易于有多种变化和替代形式，但是本文中对其具体实施方案进行了详细描述。然而，应理解，本文中对具体实施方案的描述不打算将本发明限制为所公开的特定形式，恰好相反，本发明包括落在由附属权利要求书所限定的本发明的主旨和范围内的所有变化、等价物和替代物。定义将说明书中使用的下列术语定义如下术语“PIB”是聚异丁烯的缩写。术语“PIBSA”是聚异丁烯基琥珀酸酐的缩写。术语“共聚物”是指在本发明范围内使用的一类共聚物，其为烯烃与不饱和酸性试剂的共聚物，更具体地，所述不饱和酸性试剂是单烯属不饱和C3-C28单羧酸或其酯、或C4-C28 二元羧酸、其酸酐或其具有羧基(优选琥珀基)和聚烷基的酯。优选的共聚物是具有如下通式的聚异丁烯和马来酸酐的共聚物(本文中称作“聚PIBSA”)
权利要求
1.通过包含以下步骤的方法制备的后处理的琥珀酰亚胺添加剂组合物(A)使(i)不饱和酸性试剂和(ii)单烯烃的共聚物与至少一种交联烃基二伯胺反应， 从而产生具有约10% -约90%的未反应的酐基团的混杂琥珀酸酐共聚物；且随后，(B)使所述混杂琥珀酸酐共聚物与第二胺化合物反应，从而产生琥珀酰亚胺；和(C)使所述琥珀酰亚胺与至少一种选自环状碳酸酯、线性单碳酸酯、线性聚碳酸酯、芳族多羧酸、芳族多羧酸酐、芳族多羧酸酯或它们的混合物中的后处理剂反应，从而产生后处理的琥珀酰亚胺添加剂组合物。
2.权利要求1的后处理的琥珀酰亚胺添加剂组合物，其中所述至少一种交联烃基二伯胺选自乙二胺、1，6- 二氨基己烷和1，12- 二氨基十二烷。
3.权利要求1的后处理的琥珀酰亚胺添加剂组合物，其中所述第二胺化合物是脂族或芳族一元胺或多胺或它们的混合物中的至少一种。
4.权利要求3的后处理的琥珀酰亚胺添加剂组合物，其中所述第二胺化合物是伯胺。
5.权利要求4的后处理的琥珀酰亚胺添加剂组合物，其中所述第二胺化合物是多胺。
6.权利要求5的后处理的琥珀酰亚胺添加剂组合物，其中所述第二胺化合物是每摩尔多胺具有至少6. 5氮原子的重质多胺。
7.包含主要量的润滑粘度油和次要量的后处理的琥珀酰亚胺添加剂组合物的润滑油组合物，其中所述后处理的琥珀酰亚胺添加剂组合物通过包含以下步骤的方法制备(A)使(i)不饱和酸性试剂和(ii)单烯烃的共聚物与至少一种交联烃基二伯胺反应， 从而产生具有约10% -约90%的未反应的酐基团的混杂琥珀酸酐共聚物；且随后，(B)使所述混杂琥珀酸酐共聚物与第二胺化合物反应，从而产生琥珀酰亚胺；和(C)使所述琥珀酰亚胺与至少一种选自环状碳酸酯、线性单碳酸酯、线性聚碳酸酯、芳族多羧酸、芳族多羧酸酐、芳族多羧酸酯或它们的混合物中的后处理剂反应，从而产生后处理的琥珀酰亚胺添加剂组合物。
8.权利要求7的润滑油组合物，其中所述至少一种交联二胺选自乙二胺、1，6_二氨基己烷和1，12- 二氨基十二烷。
9.权利要求7的润滑油组合物，其中所述第二胺化合物是脂族或芳族一元胺或多胺或它们的混合物中的至少一种。
10.权利要求9的润滑油组合物，其中所述第二胺化合物是伯胺。
11.权利要求9的润滑油组合物，其中所述第二胺化合物是多胺。
12.权利要求11的润滑油组合物，其中所述第二胺化合物是每摩尔多胺具有至少6.5 氮原子的重质多胺。
13.后处理的琥珀酰亚胺添加剂组合物的制备方法，包括(A)使(i)不饱和酸性试剂和(ii)单烯烃的共聚物与至少一种交联烃基二伯胺反应， 从而产生具有约10% -约90%的未反应的酐基团的混杂琥珀酸酐共聚物；且随后，(B)使所述混杂琥珀酸酐共聚物与第二胺化合物反应，从而产生琥珀酰亚胺；和(C)使所述琥珀酰亚胺与至少一种选自环状碳酸酯、线性单碳酸酯、线性聚碳酸酯、芳族多羧酸、芳族多羧酸酐、芳族多羧酸酯或它们的混合物中的后处理剂反应，从而产生后处理的琥珀酰亚胺添加剂组合物。
14.改善内燃发动机中的烟灰分散性的方法，包括用包含主要量的润滑粘度油和有效量的权利要求1的后处理的琥珀酰亚胺添加剂组合物的润滑油组合物来操作所述发动机。
全文摘要
通过包含以下步骤的方法制备的油溶性润滑油添加剂组合物(A)使(i)不饱和酸性试剂和(ii)单烯烃的共聚物与至少一种交联烃基二伯胺反应，从而产生具有约10％-约90％的未反应的酐基团的混杂琥珀酸酐共聚物；且随后，(B)使所述混杂琥珀酸酐共聚物与第二胺化合物反应，从而产生琥珀酰亚胺；和(C)使所述琥珀酰亚胺与至少一种选自环状碳酸酯、线性单碳酸酯、线性聚碳酸酯、芳族多羧酸、芳族多羧酸酐、芳族多羧酸酯或它们的混合物中的后处理剂反应。
文档编号C07D207/404GK102264880SQ200980151763
公开日2011年11月30日 申请日期2009年12月11日 优先权日2008年12月22日
发明者J·J·哈里森, M·侯赛尼 申请人:雪佛龙奥伦耐有限责任公司