专利名称：在润滑剂中作为摩擦改进剂的酰亚胺和双酰胺的制作方法
在润滑剂中作为摩擦改进剂的酰亚胺和双酰胺
背景技术：
本技术涉及流体如自动传动流体、牵引流体、连续变速传动流体(CVT)、双离合器自动传动流体、农用拖拉机流体、发动机润滑剂、工业齿轮润滑剂、润滑脂和液压机流体的添加剂领域。在自动变速器市场，如果存在由降低重量和提高传动能力的需要而驱使的快速工程变化，则就改善离合器保持力而言，需要显示出高静态摩擦系数的自动传动流体。连续滑动变矩器离合器例如迫使对自动传动流体(ATF)的严格的摩擦要求。流体必须具有良好的摩擦相对于滑动速度的关系，或在车辆中发生称为颤栗的讨厌现象。变速器颤栗为一般发生在滑动变矩器离合器中的通常称为“粘滑”或“动态摩擦振动”的自我刺激振动状态。流体和材料体系的摩擦特征，与机械设计和变速器的控制组合决定了变速器对颤栗的敏感性。绘出所测得的摩擦系数(μ)相对于滑动速度(V)，通常称为μ-V曲线，显示出与变速器颤栗的关联。理论和实验均支持该μ-V曲线的正至稍微负的斜度区域与传动流体的良好抗颤栗性能有关。容许车辆无振动或颤栗地操作的流体据说具有良好“抗颤栗”性能。流体应在其使用寿命期间保持那些特征。车辆中抗颤栗性能的长期性通常称为“抗颤栗耐久性”。变速摩擦试验机(VSFT)测量与模拟传动离合器中发现的速度、载荷和摩擦材料的滑动速度有关的摩擦系数，并与实际使用中发现的性能关联。程序良好地记录在文献中；例如参见 Society of Automotive Engineers publication#941883。高静态摩擦系数和耐久正斜度的组合要求通常与传统ATF摩擦改进剂技术不相容，这极好地描述于专利文献中。许多常用摩擦改进剂产生低静态摩擦系数且在正斜度上不足够耐久而不具有足够的用途。美国专利4，237，022，Barrer，1980年12月2日，公开了酒石酰亚胺和包含酒石酰亚胺的润滑剂和燃料。在实施例(IX)中，报告了一种含有酒石酸与Armeen 0(基本为油胺)的反应产物的自动传动流体。美国专利申请2006/0183647，Kocsis等人，2006年8月16日，公开了用作润滑剂的添加剂的酒石酸酯、酒石酰亚胺、酒石酰胺或其组合。据说各种包含自动传动流体的组合物由此受益。其中所公开的材料为油基酒石酰亚胺和十三烷基丙氧基胺酒石酰亚胺。胺的烷基可以为线性或支化的。美国专利4，789，493，Horodysky，1988年12月6日，公开了含有N-烷基亚烷基二胺酰胺的润滑剂。公开了 R2-N(Rs) -R1-NH-R3,其中R1为C2-C4亚烷基，R2必须为C12-C3tl烃基，且R3为HX1-C3脂族基团，或R4-C ( = 0)-;至少一个R3必须为R4-C ( = 0)-。R4为H或(V4。实例为 Coco-NH- (CH2) 3-NH-C ( = 0) H。美国专利3，251，853，Hoke，1966年5月17日公开了一种油溶性酰化胺。在实施例中，反应物可以为二甲苯基-硬脂酸或庚基苯基-庚酸，与四亚乙基五胺或十二胺或 N-2-氨基乙基十八胺。实例为N-2-氨基乙基十八胺与二甲苯基-硬脂酸的缩合产物。美国专利出版物2009/0005277，Watts等人，2009年I月I日，公开了据说具有优异摩擦稳定性的润滑油组合物，其除其它组分外包含与酰化剂反应以将至少一个仲胺基团转化成酰胺的聚亚烷基多胺基摩擦改进剂。因此，所公开的技术提供一种适于给自动传动流体提供高摩擦系数或μ-V曲线中持久正斜度或二者的摩擦改进剂。发明概沭本发明公开的技术提供一种包含羟基-聚羧酸或其混合物或其反应性等价物与N，N-二(烃基)亚烷基二胺的缩合产物的组合物，其中各个烃基独立地包含1-22个碳原子，条件是两个烃基中的碳原子总数为至少9，且亚烷基含有2-4个碳原子。该组合物适用作自动变速器的摩擦改进剂。该组合物可以为润滑剂，其可进一步包含具有润滑粘度的油，并可包含一种或多种其它添加剂。它可用于一种润滑自动变速器的方法中，所述方法包括将润滑剂供入所述自动变速器中。发明详沭下面通过非限定性阐述描述各个特征和实施方案。在所述技术的某些实施方案中使用的一种组分为具有润滑粘度的油，就润滑剂组合物而言，其可以以主要量，或就浓缩物而言，以形成浓缩物的量存在。合适的油包括天然和合成润滑油及其混合物。在完全配制润滑剂中，具有润滑粘度的油一般以主要量(即大于50重量％的量)存在。通常，具有润滑粘度的油以组合物的75-95重量％，通常大于80
重量％的量存在。用于制备本发明润滑剂和官能流体的天然油包括动物油和植物油以及矿物润滑油如液体石油和链烷烃、环烷烃或者混合链烷烃/_环烷烃型的溶剂处理或酸处理的矿物润滑油，可将其通过加氢裂化和加氢精制方法进一步精炼。合成润滑油包括烃油和卤素取代的烃油，例如聚合和共聚烯烃，也称为聚α-烯烃；聚苯；烷基化二苯醚；烷基-或二烷基苯；和烷基化二苯硫；及其衍生物、类似物和同系物。还包括氧化烯聚合物和共聚物及其衍生物，其中末端羟基已通过酯化或醚化改性。还包括二羧酸与多种醇的酯，或由C5-C12单羧酸和多元醇或多元醇醚制备的酯。其它合成油包括硅基油、含磷酸的液体酯和聚四氢呋喃。天然和合成的未精炼、精炼和再精炼油可用于本技术(即当前公开的技术)的润 滑剂中。未精炼油为不经进一步提纯处理，直接由天然或合成来源得到的那些。精炼油已在一个或多个提纯步骤中进一步处理以改善一种或多种性能。它们可例如被氢化，产生具有改善的抗氧化稳定性的油。在一个实施方案中，具有润滑粘度的油为API组I、组II、组III、组IV或组V油，包括合成油，或其混合物。在另一实施方案中，油为组n、III、IV或V的。这些为API BaseOil Interchangeability Guidelines 建立的分类。组 III 油含有< O. 03%硫和> 90%饱和物且具有> 120的粘度指数。组II油具有80-120的粘度指数且含有< O. 03%硫和>90%饱和物。聚α-烯烃归类为组IV。油也可为衍生自腊如疏松石腊或费托合成腊的加氢异构的油。这种“天然气合成(gas to liquid)”油通常表现为组III。组V包括“所有其它”(除组I外，其含有> O. 03% S和/或< 90%饱和物且具有80-120的粘度指数)。在一个实施方案中，至少50重量％的具有润滑粘度的油为聚α -烯烃(PAO)。通常，聚α -烯烃衍生自具有4-30或4-20或6_16个碳原子的单体。有用的PAO的实例包括衍生自I-癸烯的那些。这些PAO可具有在100°C下I. 5-150mm2/s(cSt)的粘度。PAO通常为氢化材料。本技术的油可包括具有单一粘度范围的油或高粘度和低粘度范围油的混合物。在一个实施方案中，油显示出I或2至8或10mm2/sec(cSt)的100°C运动粘度。总润滑剂组合物可使用油和其它组分配制，使得在100°C下的粘度为I或I. 5至10或15或20mm2/sec且在 _40°C下的布氏粘度(ASTM-D-2983)为小于 20 或 15Pa_s(20, OOOcP 或 15，OOOcP)，例如小于lOPa-s,甚至5或更小。本技术提供羟基-聚羧酸或其混合物或其反应性等价物与N，N- 二(烃基)亚烷基二胺的缩合产物作为一种组分，其中各个烃基独立地包含1-22个碳原子，条件是二烃基亚烷基二胺的两个烃基中的碳原子总数为至少9，或作为选择至少13，且亚烷基含有2-4个碳原子。在某些实施方案中，各个烃基独立地包含8-22个碳原子。在一个实施方案中，该材料不含伯氢基。该材料用作摩擦改进剂，特别用于润滑自动变速器。 羟基-聚羧酸的一个实例为2，3_ 二羟基丁二酸，其也称为酒石酸。另一实例为
2-羟基丁二酸，其也称为苹果酸。又一实例为2-羟基丙烷-1，2，3-三羧酸，其也称为柠檬酸。这些材料中某些具有一个或多个手性中心，并可使用天然形式或其它形式。因此，酒石酸可以为L-酒石酸、D-酒石酸、DL-酒石酸，或内消旋酒石酸。苹果酸可以为L-苹果酸、D-苹果酸或DL-苹果酸。这些酸的反应性等价物包括可通过合适反应与胺形成缩合产物的材料。实例包括酐、酯和酸性卤化物如氯化物。在某些实施方案中，羟基-聚羧酸包括2，
3-二羟基丁二酸或2-羟基丁二酸或其混合物或这类酸的反应性等价物。在某些实施方案中，本技术缩合产物可由下式表示
权利要求
1.一种包含羟基-聚羧酸或其混合物或其反应性等价物与N，N-二(烃基)亚烷基二胺的缩合产物的组合物，其中各个烃基独立地包含I至约22个碳原子，条件是两个烃基中的碳原子总数为至少约9，且亚烷基含有2至约4个碳原子。
2.根据权利要求I的组合物，其中所述羟基-聚羧酸包括2，3-二羟基丁二酸或2-羟基丁二酸或其混合物或所述酸的反应性等价物。
3.根据权利要求I或2的组合物，其中缩合产物包括二酰胺或酰亚胺或其混合物。
4.根据权利要求1-3中任一项的组合物，其中缩合产物包括下式表示的材料
5.根据权利要求4的组合物，其中R1、R2、R3和R4为具有牛脂胺或椰油胺特征的烷基。
6.根据权利要求1-5中任一项的组合物，其中形成缩合产物的酸包含酒石酸。
7.根据权利要求1-6中任一项的组合物，其中形成缩合产物的胺包含N，N-二烷基-1，3-丙二胺。
8.根据权利要求1-7中任一项的组合物，其进一步包含具有润滑粘度的油。
9.根据权利要求8的组合物，其中缩合产物的量为约0.05-10重量％。
10.根据权利要求8或9的组合物，其进一步包含至少一种选自分散剂、清净剂、抗氧化剂、密封溶胀剂和抗磨剂的其它添加剂。
11.根据权利要求8-10中任一项的组合物，其进一步包含至少一种选自有机硼酸酯、有机硼酸盐、有机含磷酯、有机磷盐、无机含磷酸和无机磷盐的添加剂。
12.一种润滑自动变速器的方法，其包括向所述自动变速器提供权利要求8-11中任一项的组合物。
全文摘要
本发明提供一种组合物以用作自动变速器的摩擦改进剂，其包含羟基聚羧酸如2，3-二-羟基丁二酸或2-羟基丁二酸与N，N-二(烃基)亚烷基二胺的缩合产物，其中各个烃基含有1-22个碳原子，条件是两个烃基中的碳原子总数为至少约9，且亚烷基含有2-4个碳原子。
文档编号C10M133/16GK102803449SQ201080031405
公开日2012年11月28日 申请日期2010年5月10日 优先权日2009年5月13日
发明者D·J·萨科曼多, R·J·威克曼 申请人:卢布里佐尔公司