专利名称：无灰润滑剂组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及润滑剂组合物、其制备方法及使用。具体地，本发明涉及包含抗氧化添加剂的润滑组合物，所述抗氧化添加剂含有不含金属的含硫化合物、位阻胺和芳香胺。相关领域的描述氧化是润滑剂分解的主要原因。这导致润滑剂的寿命缩短，需要更频繁的更换，特别是在诸如内燃机的要求苛刻的环境中。因此，为延长润滑剂的使用寿命，抗氧化剂作为其添加剂发挥了重要的作用。芳胺 (也称为芳香胺)，特别是诸如烷基化的二苯胺类、吩噻嗪类和烷基化的N-萘基-N-苯胺的仲二芳基胺对润滑组合物而言是重要的添加剂。在抗氧化方面酚类化合物也很重要。抗氧化剂的其它组合也有所应用。Schumacher等人的第5，073，278号和第 5，273，669号美国专利披露了润滑油中芳香胺和位阻胺的协同组合。Evans等人的第 5，268, 113号美国专利披露了位阻胺与酚类化合物的组合。硫化的有机化合物也表现出了具有抗氧化活性。Doe的第4，880，551号美国专利和Mimkel的第6，743，759号美国专利披露了无灰二硫代氨基甲酸酯与三唑化合物之间的协同作用。第6，806，241号美国专利披露了无灰二硫代氨基甲酸酯、钼化合物和烷基化的二苯胺之间的协同作用。发明概述我们已经发现包含含有不含金属的含硫化合物、芳香胺和位阻胺的添加剂的润滑剂组合物能产生协同的抗氧化保护作用。更具体地，本发明提供了包含矿物油或合成基础油、这种油的混合物或润滑脂(grease)以及抗氧化添加剂组合物的润滑剂组合物，所述抗氧化添加剂组合物包含(以总润滑剂组合物的重量百分比计)至少一种约0.001 %至10%的不含金属的含硫化合物，优选为约0. 至1.0%且最优选为约0. 25%至0.5% ；至少一种0.001%至10%的位阻胺，优选为约0.05%至1.0%，且最优选为约 0. 至0. 5%，以及至少一种0.001%至10%的芳香胺，优选为约0. 至1.0%，且最优选为约 0. 25%至 0. 5%o特别地有效的不含金属的含硫化合物包含诸如亚甲基双(二丁基二硫代氨基甲酸酯)(methlyenebis(dibutyldithiocarbamate))的无灰二硫代氨基甲酸酯类和硫化的脂肪酸类。此外，注意到添加剂中具有相对少量的位阻胺产生最高程度的协同作用，例如优选地，组合物包含约0. 的位阻胺，约0. 4%的芳香胺和约0. 5%的不含金属的含硫化合物。
发明详述润滑剂基本组分本发明能够使用的典型的润滑剂基本组分可包含矿物油和合成油二者。所包含的是聚α烯烃(还称为PA0S)、酯类、双酯类和多元醇酯或其混合物。基本组分包含总润滑剂组合物的至少90%，且优选为至少95%。润滑脂基础润滑脂组合物由润滑油和增稠体系组成。通常，基础油和增稠体系分别包含最终润滑脂的65质量％至95质量％和3质量％至10质量％。最常使用的基础油为石油、 生物基油或合成的基础油。本领域已知的最常见的增稠体系为锂皂和锂复合皂，其由通常在基础液体中直接由脂肪羧酸的中和或脂肪羧酸酯与氢氧化锂的皂化来制备。复合锂基润滑脂与单一的锂润滑脂不同，其由络合剂混合，通常由二羧酸组成。本发明能使用的其它增稠体系包括铝、铝复合物、钠、钙、钙复合物、有机粘土、磺酸盐和聚脲等。不含金属的含硫化合物本发明使用的含硫化合物为多种类型。通常，含硫化合物为油溶的且包含易于氧化的一个或多个硫原子。这种化合物的实例为硫化的烯烃、烷基硫化物和二硫化物、二烷基二硫代氨基甲酸酯类、二硫代氨基甲酸酯类、无灰二硫代氨基甲酸酯类、二硫化秋兰姆类 (thiuramdisulfides)、硫化的脂肪酸类、硫化的脂肪酸衍生物和噻二唑化合物。1.硫化的脂肪酸类和衍生物能通过使用上述不饱和脂肪酸类与硫源的反应制备硫化的脂肪酸类。不饱和脂肪酸类的实例包括但不限于亚油酸、油酸、花生四烯酸、亚麻酸和十四烯酸。硫化的脂肪酸类的衍生物包括但不限于硫化的脂肪酸酯和硫化的脂肪酸酰胺。2.其它的含硫化合物适合本发明使用的无灰二硫代氨基甲酸酯类、二硫化四烷基秋兰姆类和噻二唑化合物包括但不限于亚甲基双(二硫代氨基甲酸二烷基酯)、亚乙基双(二硫代氨基甲酸二烷基酯)和四烷基二硫化秋兰姆，其中所述烷基优选具有1至20个碳原子。优选的无灰二硫代氨基甲酸酯的实例为亚甲基双(二硫代氨基甲酸二丁基酯)和亚乙基双(二硫代氨基甲酸二丁基酯)。优选的二硫化秋兰姆类的实例包括四丁基二硫化秋兰姆和四辛基二硫化秋兰姆。噻二唑化合物的实例包括二烷基噻二唑类。当在本发明提出的三组分体系中使用时，发现硫化的烯烃不产生显著的协同作用。硫化的烯烃通常通过α烯烃、异构化的α烯烃、环状烯烃、支链烯烃和聚合烯烃与硫源反应来获得。烯烃的具体实例包括但不限于ι-丁烯、异丁烯、二异丁烯、ι-戊烯、ι-己烯、1-庚烯、1-辛烯和更多具有多达C6tl和超过C6tl的较长碳链的聚合烯烃。硫源的实例包括硫、硫化氢、硫氢化钠、硫化钠、氯化硫和二氯化硫。位阻胺本发明使用的位阻胺为多种类型，占优势的有三种类型嘧啶、哌啶和稳定的氮氧化合物。在E. Breuer等人的书“硝酮、氮酸酯和氮氧化物(Nitrones，Nitronates, and Nitroxides)”，1989，John Wiley & Sons中描述了更多种位阻胺。位阻胺还称为HALS(位阻胺光稳定剂)且为具有抗氧化反应能力的特殊类型的胺。它们被广泛用于塑料工业以阻
5止光化学降解。1.嘧啶化合物嘧啶化合物为取代的四氢类型且包括如下列(I)给出的2，3，4，5四氢嘧啶的一般结构，并由Volodarsky等人在第5，847，035号美国专利以及Alink在第4，085，104号美国专利中进行描述。(I)
权利要求
1.润滑组合物，其包含至少90%重量比的润滑剂基本组分，以及抗氧化添加剂组合物，所述抗氧化添加剂组合物包含(a)约0.001%至10%的不含金属的含硫化合物，其选自硫化的脂肪酸类、无灰二硫代氨基甲酸酯类、二硫化四烷基秋兰姆类和噻二唑类；(b)约0.001%至10%的位阻胺；以及(c)约0.001%至10%的二芳基胺。
2.如权利要求1所述的润滑剂组合物，其中所述添加剂组合物包含(a)约0.至1. 0%的所述不含金属的含硫化合物；(b)约0.05%至1.0%的所述位阻胺；以及(c)约0.1%至1.0%的所述二芳基胺。
3.如权利要求2所述的润滑剂组合物，其中所述添加剂组合物包含(a)约0.25%至0. 5%的所述不含金属的含硫化合物；(b)约0.1 %至0. 5%的所述位阻胺；以及(c)约0.25%至0. 5%的所述二芳基胺。
4.如权利要求3所述的润滑剂组合物，其中所述添加剂组合物包含(a)约0.5%的所述不含金属的含硫化合物；(b)约0.1%的所述位阻胺；以及(c)约0.4%的所述二芳基胺。
5.如权利要求1所述的润滑剂组合物，其中所述不含金属的含硫化合物选自无灰二硫代氨基甲酸酯类和硫化的脂肪酸类。
6.如权利要求5所述的润滑剂组合物，其中所述无灰二硫代氨基甲酸酯为亚甲基双 (二丁基二硫代氨基甲酸酯)或硫化的脂肪酸类。
7.如权利要求1所述的润滑剂组合物，其中所述含硫化合物为亚甲基双(二丁基二硫代氨基甲酸酯)以及所述位阻胺为4-哌啶醇-2，2，6，6-四甲基-RPW硬脂酸甘油酯(脂肪酸类混合物)。
8.如权利要求2所述的润滑剂组合物，其中所述含硫化合物为亚甲基双(二丁基二硫代氨基甲酸酯)。
9.如权利要求3所述的润滑剂组合物，其中所述含硫化合物为亚甲基双(二丁基二硫代氨基甲酸酯)。
10.如权利要求4所述的润滑剂组合物，其中所述含硫化合物为亚甲基双(二丁基二硫代氨基甲酸酯)。
11.如权利要求1所述的润滑剂组合物，其中所述添加剂组合物包含(a)约0.5%的亚甲基双(二丁基二硫代氨基甲酸酯)；(b)约0.1 %的4-哌啶醇-2，2，6，6-四甲基-RPW硬脂酸甘油酯(脂肪酸类混合物)；以及(c)约0.4%的二芳基胺。
12.如权利要求1所述的润滑剂组合物，其中所述含硫化合物为硫化的脂肪酸。
13.如权利要求1所述的润滑剂组合物，其中所述含硫化合物为硫化的脂肪酸以及所述位阻胺为4-哌啶醇-2，2，6，6-四甲基-RPW硬脂酸甘油酯(脂肪酸类混合物)。
14.如权利要求2所述的润滑剂组合物，其中所述含硫化合物为硫化的脂肪酸。
15.如权利要求3所述的润滑剂组合物，其中所述含硫化合物为硫化的脂肪酸。
16.如权利要求1所述的润滑剂组合物，其中所述添加剂组合物包含(a)约0.5%的硫化的脂肪酸，(b)约0.1 %的4-哌啶醇-2，2，6，6-四甲基-RPW硬脂酸甘油酯(脂肪酸类混合物)，以及(c)约0.4%的所述二芳基胺。
全文摘要
通过包含不含金属的含硫化合物、芳香胺和位阻胺的添加剂组合物提供了具有提高的抗氧化能力的润滑剂组合物。特别地提供了包含诸如亚甲基双(二丁基二硫代氨基甲酸酯)的无灰二硫代氨基甲酸酯类和硫化的脂肪酸类的有效的不含金属的含硫化合物。
文档编号C10M135/18GK102282244SQ201080004967
公开日2011年12月14日 申请日期2010年1月28日 优先权日2009年2月2日
发明者凯文·J·蔡斯, 布赖恩·W·斯廷克尔 申请人:R.T.范德比尔特公司