专利名称：含羧酸和芳香族多胺官能化的聚合物的润滑组合物的制作方法
技术领域：
本发明提供一种润滑组合物，其含有润滑粘度的油和胺官能化的添加剂，其中胺官能化的添加剂衍生自具有至少3个芳香族基团，至少1个-NH2官能团，和至少2个仲胺基或者叔胺基的胺。本发明进一步提供具有分散剂性能和/或分散剂粘度改进性能的添加剂。该润滑组合物适合于润滑内燃发动机。
背景技术：
发动机制造商致力于改进发动机设计以使颗粒排放物的排放、其它污染物的排放最小化，和清洁度以及改进燃料经济性和效率。发动机设计的改进之一是废气再循环(EGR) 发动机的使用。在发动机设计和操作方面的改进有助于减少污染排放物的同时，人们相信一些发动机设计方面的进步已经对润滑剂产生了其它挑战。例如，EGR被认为已经导致增加了烟灰和淤泥的形成和/或积聚。增加的烟灰控制的稠化是重型柴油发动机中常见的。一些柴油发动机采用EGR。 EGR发动机中形成的烟灰具有不同的结构，并且比没有EGR的发动机中的烟灰形成，在低的烟灰水平下就引起发动机润滑剂的粘度增加。减轻烟灰控制的尝试公开在下面概括的参考文献中。由被马来酸酐自由基接枝并与各种胺反应的乙烯-丙烯共聚物制成的传统分散剂粘度改进剂(DVM)已经显示出在柴油发动机中防止油稠化的希望性能。在这方面据称芳香族胺显示良好的性能。这种类型的DVM公开在例如，美国专利4，863，623 ；6, 107，257 ； 6，107，258 和 6，117，825 中。美国专利US 4，863，623公开了通过使用马来酸酐接枝的，以芳香族胺(如4_氨基二苯基胺)封端的乙烯-丙烯共聚物控制EGR烟灰。美国专利5，409，623公开了官能化的接枝共聚物作为粘度指数改进剂，它含有用烯属不饱和羧酸材料接枝并由含偶氮基的芳胺化合物衍生的乙烯α-单烯烃共聚物。美国专利5，356，999公开了用于润滑油的多官能化粘度指数改进剂，它们含有其上接枝了不饱和反应性单体并尔后与含磺酰胺单元的胺反应的聚合物。所述聚合物是乙烯-丙烯共聚物或乙烯-丙烯-二烯三元共聚物。美国专利5，264, 140公开了烯属不饱和羧酸接枝用、含酰胺的芳香族胺材料衍生的乙烯α-单烯烃共聚物。国际公开WO 06/015130公开了用磺酰胺、硝基苯胺、二芳基重氮化合物、酰苯胺 (anilide)或苯氧基酰苯胺(phenoxyanilide)封端的马来酸酐接枝乙烯-丙烯共聚物。该共聚物可用于控制EGR烟灰。已经想到适合于润滑剂的其它分散剂粘度改进聚合物包括聚丙烯酸类共聚物，包括英国专利GB 768 701的公开内容。美国专利4，234，435公开了一种组合物，其中使琥珀酸化聚丁烯与烷基多胺缩合以制备琥珀酰亚胺分散剂或与烷基多元醇缩合以制备琥珀酸酯分散剂。美国专利5，182，041公开了一种添加剂组合物，其包括具有约300到3500平均分子量的接枝和胺-衍生的聚合物，其与至少一种烯属羧酸酰化剂进行反应来形成一种或多种酰化反应中间体，所述中间体的特征在于在它们结构内具有羧酸酰化的功能，并将所述反应中间体与氨基-芳香族多胺化合物进行反应来形成接枝和胺衍生的共聚物，所述氨基-芳香族多胺化合物选自由N-芳基亚苯基二胺、氨基噻唑、氨基咔唑、氨基吲哚啉酮、氨基巯基三唑和氨基嘧啶组成的组。
美国专利7，361，629和美国专利申请2008/0171678均公开了烃基取代的琥珀酸酰化剂和含有脂族多胺和芳香族多胺的混合物的胺化作用产物。在混合物中，脂族多胺对芳香族多胺的摩尔比率为约10 0. 1到约0. 1 10。美国专利申请60/987499公开了一种由如下方法获得的添加剂，(1)将邻氨基苯甲酸酐(anthranilic anhydride)与⑴胺，其中该胺含有伯胺基团或仲胺基团；(ii)醇类；(iii)氨基醇；或(iv)硫醇进行反应，来形成产物；并且⑵将⑴的产物与含有⑴ 酸酐基团；(ii)羧酸基团；或者(iii)酰基的聚合物进行反应，来形成该添加剂。发明概述本发明人已经发现提供⑴能够降低粘度增加的润滑组合物(在6重量％或更高的烟灰负荷下在100°C下通常小于12mm2/sec(cSt))，和/或(ii)在宽的温度范围内保持相对稳定粘度的润滑油组合物，中的至少一种可能是希望的，因为可以采用粘度指数改进剂或DVM控制在宽温度范围内的粘度和控制烟灰。因此，如果粘度指数改进剂能够实现 ⑴和(ii)，则也可能是希望的。本发明人已经发现所述润滑组合物能够提供(i)分散能力，(ii)清洁度和(iii) 提供具有可接受的烟灰控制的稠化和/或淤渣形成水平的润滑剂中的至少一种。因此，如果添加剂能够提供分散剂性能，并任选地提供具有可接受的烟灰控制的稠化和/或淤渣形成水平的润滑剂，则也可能是希望的。在一个实施方案中，本发明提供了一种润滑组合物，其包括润滑粘度的油和胺官能化添加剂，其中胺官能化添加剂是由具有至少3个芳香族基团(或至少4个芳香族基团)，至少1个-NH2官能团，和至少2个仲胺基或叔胺基的胺衍生而来。在一个实施方案中，本发明提供了一种润滑组合物，其包括润滑粘度的油和由羧基官能化聚合物与胺进行反应而获得/可获得的产物，所述胺具有至少3个芳香族基团 (或至少4个芳香族基团)，至少1个-NH2官能团，和至少2个仲胺基或叔胺基。在一个实施方案中，本发明提供了一种润滑组合物，其包括润滑粘度的油和由羧酸(诸如脂肪酸)与胺进行反应而获得/可获得的产物，所述胺具有至少3个芳香族基团 (或至少4个芳香族基团)，至少1个-NH2官能团，和至少2个仲胺基或叔胺基。该脂肪酸可包括十二烷酸，癸酸，妥尔油酸(tall oil acid)，10-甲基-十四酸， 3-乙基-十六酸，和8-甲基-十八烷酸，棕榈酸，硬脂酸，肉豆蔻酸，油酸，亚油酸，二十二酸，三十六烷酸(hexatriacontanoic acid)，四丙烯基取代的戊二酸，源自聚丁烯的聚丁烯基取代的琥珀酸，源自聚丙烯的聚丙烯基取代的琥珀酸，十八烷基取代的己二酸，氯代硬脂酸，12-羟基硬脂酸，9-甲基硬脂酸，二氯代硬脂酸，蓖麻醇酸，Iesquerellic acid，硬脂基苯甲酸，二十烷基取代的萘甲酸，二月桂基萘烷羧酸，2-丙基庚酸，2-丁基辛酸或它们的混合物。在一个实施方案中，该羧酸可以是十二烷酸，癸酸，妥尔油酸，10-甲基-十四酸，3-乙基_十六酸，和8-甲基-十八烷酸，棕榈酸，硬脂酸，肉豆蔻酸，油酸，亚油酸，二十二酸或它们的混合物。在一个实施方案中，本发明提供了一种润滑组合物，其包括润滑粘度的油和胺官能化添加剂，所述胺官能化添加剂由具有至少3个芳香族基团(或至少4个芳香族基团)， 至少1个-NH2官能团，和至少2个仲胺基或叔胺基的胺衍生而来，其中-NH2基团与烃基取代的酚，(一般地是烷基酚)和醛在曼尼希反应中进行缩合来制造胺到烃基取代的酚的共价连接。在一个实施方案中，本发明提供了一种润滑内燃机的方法，其包括向内燃机提供一种润滑组合物，所述润滑组合物包括润滑粘度的油和胺官能化添加剂，其中胺官能化添加剂是由具有至少3个芳香族基团(或至少4个芳香族基团)，至少1个-NH2官能团，和至少2个仲胺基或叔胺基的胺衍生而来。在一个实施方案中，本发明提供了一种润滑内燃机的方法，其包括向内燃机提供一种润滑组合物，所述润滑组合物包括润滑粘度的油和由羧基官能化聚合物与胺进行反应而获得/可获得的产物，所述胺具有至少3个芳香族基团(或至少4个芳香族基团)，至少 1个-NH2官能团，和至少2个仲胺基或叔胺基。在一个实施方案中，本发明提供了将羧基官能化聚合物与胺进行反应而获得/可获得的产物在润滑剂中用作分散剂或分散剂粘度调节剂的应用，所述胺具有至少3个芳香族基团(或至少4个芳香族基团)，至少1个-NH2官能团，和至少2个仲胺基或叔胺基。在一个实施方案中，本发明提供了将羧基官能化聚合物与胺进行反应而获得/可获得的产物在内燃机润滑剂中用作分散剂或分散剂粘度调节剂的应用，所述胺具有至少3 个芳香族基团(或至少4个芳香族基团)，至少1个-NH2官能团，和至少2个仲胺基或叔胺基。在一个实施方案中，本发明提供了在发动机润滑剂中，减低烟灰控制的油料稠化的方法，其包括在所述润滑剂中含有胺官能化添加剂，其中所述胺官能化添加剂由具有至少3个芳香族基团(或至少4个芳香族基团)，至少1个-NH2官能团，和至少2个仲胺基或叔胺基的胺衍生而来。发明详述本发明提供了一种如上所述的润滑发动机的润滑组合物以及方法。本文所使用的术语“芳香族基团”以其普通意义使用，并且已知通过每个环系如+2 个π电子的休克尔理论进行定义。因此，本发明的一个芳香族基团可具有6个，或10个， 或14个π电子。因此，苯环具有6个π电子，亚萘基环具有10个π电子，吖啶基团具有 14个π电子。在一个实施方案中，产物可通过将羧基官能化聚合物与胺进行反应而获得/可获得，所述胺具有至少4个芳香族基团，至少1个-NH2官能团，和至少2个仲胺基或叔胺基。具有至少3个芳香族基团，至少1个-NH2官能团，和至少2个仲胺基或叔胺基的
胺可由结构式⑴表示
权利要求
1.一种润滑组合物，其包括润滑粘度的油和胺官能化添加剂，其中胺官能化添加剂是由具有至少3个芳香族基团，至少1个-NH2官能团，和至少2个仲胺基或叔胺基的胺衍生而来。
2.权利要求1的润滑组合物，其中胺官能化添加剂是由具有至少4个芳香族基团，至少 1个-NH2官能团，和至少2个仲胺基或叔胺基的胺衍生而来。
3.权利要求1或2任一项的润滑组合物，其中具有至少3个芳香族基团，至少1个-NH2 官能团，和至少2个仲胺基或叔胺基的胺由如下结构式表示
4.权利要求1到3任一项的润滑组合物，其中具有至少3个芳香族基团的胺是双 [对_ (对-氨基苯胺基)苯基]_甲烷，2- (7-氨基-吖啶-3-基甲基)-N-4- {4- [4- (4-氨基-苯基氨基)-苄基]-苯基}-苯-1，4- 二胺或它们的混合物。
5.权利要求1到4任一项的润滑组合物，其中胺官能化添加剂是通过将羧基官能化聚合物与具有至少3个芳香族基团，至少1个-NH2官能团，和至少2个仲胺基或者叔胺基的胺进行反应而获得/可获得的产物。
6.权利要求1到5任一项的润滑组合物，其中羧基官能化聚合物是聚异丁烯_琥珀酸酐聚合物，马来酸酐-苯乙烯共聚物，马来酸酐_苯乙烯共聚物的酯，α -烯烃-马来酸酐共聚物，或者如下物质的马来酸酐接枝共聚物(i)苯乙烯-乙烯-α-烯烃聚合物，(ii)氢化链烯基芳基共轭二烯共聚物，(iii)聚烯烃，或者(iv)氢化异戊二烯聚合物，或它们的混合物。
7.权利要求5的润滑组合物，其中羧基官能化聚合物是聚异丁烯琥珀酸酐。
8.权利要求7的润滑组合物，其中聚异丁烯琥珀酸酐可由数均分子量350-5000，或 550-3000或750-2500的聚异丁烯衍生而来。
9.权利要求6的润滑组合物，其中氢化链烯基芳基共轭二烯共聚物是苯乙烯_丁二烯的氢化共聚物.
10.权利要求6的润滑组合物，其中接枝有马来酸酐的聚烯烃是乙烯-丙烯共聚物。
11.权利要求6的润滑组合物，其中氢化异戊二烯聚合物是氢化苯乙烯-异戊二烯聚合物。
12.一种润滑组合物，其包括润滑粘度的油和胺官能化添加剂，所述胺官能化添加剂由具有至少3个芳香族基团，至少1个-NH2官能团，和至少2个仲胺基或叔胺基的胺衍生而来，其中-NH2基团与烃基取代的酚，和醛在曼尼希反应中进行缩合来制造胺到烃基取代的酚的共价连接。
13.—种润滑内燃机的方法，其包括向内燃机提供前述权利要求1到12的润滑组合物。
14.一种润滑内燃机的方法，其包括向内燃机提供一种润滑组合物，所述润滑组合物包括润滑粘度的油和由羧基官能化聚合物与胺进行反应而获得/可获得的产物，所述胺具有至少3个芳香族基团，至少1个-NH2官能团，和至少2个仲胺基或叔胺基。
15.将羧基官能化聚合物与胺进行反应而获得/可获得的产物的用途，用于在润滑剂中作为分散剂或分散剂粘度调节剂，所述胺具有至少3个芳香族基团，至少1个-NH2官能团，和至少2个仲胺基或叔胺基。
16.权利要求15的用途，其中润滑剂是内燃机润滑剂。
17.—种在发动机润滑剂中减低烟灰控制的油料稠化的方法，其包括在所述润滑剂中含有胺官能化添加剂，其中所述胺官能化添加剂由具有至少3个芳香族基团，至少1个-NH2 官能团，和至少2个仲胺基或叔胺基的胺衍生而来。
全文摘要
本发明提供了一种润滑组合物，其包括润滑粘度的油和胺官能化添加剂，其中胺官能化添加剂是由具有至少3个芳香族基团，至少1个-NH2官能团，和至少2个仲胺基或叔胺基的胺衍生而来。本发明进一步提供了具有分散剂和/或分散剂粘度调节剂性能的添加剂。该润滑组合物适用于润滑内燃机。
文档编号C10M133/52GK102292422SQ200980155238
公开日2011年12月21日 申请日期2009年11月23日 优先权日2008年11月26日
发明者A·J·普雷斯顿, M·D·吉赛尔曼 申请人:卢布里佐尔公司