专利名称：超低磷润滑剂组合物的制作方法
超低磷润滑剂组合物发明背景发明领域本发明涉及用于低磷环境的添加剂组合物和润滑组合物，其提供了优异的磷保留(phosphorus retention)以及改进的耐铅腐蚀性和耐铜腐蚀性。现有技术讨论过去几十年的政府法规要求原始设备制造商(OEM)提高燃料经济性并减少汽油和柴油机驱动的车辆的污染物排放。众所周知，OEM和润滑剂公司预测政府未来将颁布更严格的燃料经济性和排放要求。现在，即使不是全部，但公路上的许多车辆均包含污染物控 制装置以减少污染。使用抗氧化剂、摩擦改进剂、分散剂和抗磨损添加剂配制发动机油以提高车辆的燃料经济性、清洁度和耐磨性。不幸地，许多这些添加剂促成污染物控制装置的污垢。当发生这种情况时，车辆由于污染物控制装置的性能减弱而排放出高水平的污染物。已经确定汽油机油和柴油机油中高水平的磷、硫和灰能负面影响污染物控制装置的性能。不仅发动机油中的磷水平对污染物控制装置的固有性能(proper performance)至关重要而且磷挥发性也亦然。磷挥发性能对污染物控制装置的性能具有显著的负面影响。例如，与具有低水平磷挥发性的磷化合物相比，具有高水平磷挥发性的磷化合物对车辆的污染物控制装置性能具有更大的负面影响。新的汽油机油和柴油机油规格要求发动机油包含低水平的磷、硫和灰以保护污染物控制装置。不幸地，在发动机油中使用的以保护发动机的抗磨损添加剂包含硫和磷。为保证汽油驱动的发动机和污染物控制设备的适当的磨损保护，GF-5，即汽油驱动车辆的最新发动机油规格规定600ppm和800ppm的磷范围以及至少79%最小值的磷挥发性保留。油制剂领域的技术人员公知钥添加剂起摩擦改进剂的作用以降低发动机摩擦力并因此提高车辆燃料经济性。然而，还公知的是发动机油中高水平的钥能导致发动机腐蚀和磨损。当这种情况发生时，发动机预期寿命将显著降低。通过引用的方式并入本文的第6806241号美国专利教导了三组分的抗氧化剂添加剂，其包含(I)有机钥化合物，(2)烷基化二苯胺和(3)为噻二唑和/或二硫代氨基甲酸酯(盐)的硫化合物。通过引用的方式并入本文的第5840672号美国专利描述了三组分体系形式的用于润滑剂基础油的抗氧化剂体系，其包含(I)有机钥化合物，(2)烷基化二苯胺和(3)硫化烯烃和/或硫化受阻酚。发明概述已经发现了新的具有高钥含量和低磷含量的润滑剂组合物，其包含摩擦改进剂、抗磨损添加剂、抗氧化剂和腐蚀抑制剂，并提供优异的燃料经济性同时保持良好的腐蚀和磨损防护以及显著降低水平的磷挥发性。所述新的润滑剂组合物包含600ppm或更少的磷以及800ppm或更少的钥。其能用作对现有的全配方汽油机油或柴油机油的高级处理(toptreat),或者与一种或多种分散剂、洗漆剂(detergents)、VI改进剂、基础油和任何其它所需要的添加剂结合以制备全配方的发动机油。体系A.出人意料地，发现能使用添加剂组合物结合润滑基础混合物以形成润滑组合物来实现上述目的，以总的润滑组合物的重量百分比形式，所述添加剂包含(I)有机钥化合物,其提供约O. lppm-800ppm的Mo,优选50ppm-800ppm,更优选约700ppm ；(2)约O. 1%-2. 0%,优选约O. 25%-L 25%,更优选约O. 5%-1. 5%的烷基化二苯胺；(3)约O. 1%-2· 0%，优选约O. 5%-1. 5%，更优选约O. 75%_1· 5%的受阻酚，以及(4)约O. 1%-2. 0%,优选约O. 25%-1. 5%，更优选约O. 4%-1. 0%且最优选约 O. 4%-0. 9%的二硫代氨基甲酸酯(盐)。体系B.还发现通过替代的实施方案实现了在耐腐蚀性方面的惊人结果，其中二硫代氨基甲酸锌的存在避免了对烷基化二苯胺的需要。添加剂组合物结合润滑基础混合物以形成润滑组合物，以及按照总的润滑组合物的重量％形式，该添加剂组合物包含(I)有机钥化合物,其提供约O. lppm-800ppm的Mo,优选50ppm-800ppm,更优选约700ppm ；(2)约 O. 1%-2.0%，优选0.5%-2.0%，更优选约0.50%-1.5%的受阻酚，以及(3)约O. 1%-2. 0%，优选O. 5%-1. 5%，更优选约O. 5%-1. 0%的二硫代氨基甲酸锌。因此，体系B的特定实施方案是作为包含与体系B添加剂组合的基础混合物的润滑组合物，该润滑组合物基本上不含烷基化二苯胺。发明详述(I)有机钥化合物在较高的温度(S卩，大于室温)下，通过使约I摩尔的脂肪油、约I. O摩尔至2. 5摩尔的二乙醇胺和足以产生基于复合物重量的约O. I百分比至12. O百分比的钥的钥源反应制备优选的有机钥化合物。将约70° C至160° C的温度范围视为本发明实施方案的实例。通过以引用方式并入本文的第4，889，647号美国专利描述的缩合方法使脂肪油、二乙醇胺和钥源依次反应制备本发明的有机钥组分，并可以Moly van 855形式从Norwalk，CT的R. T. Vanderbilt Company, Inc.商购。反应产生反应产物混合物。认为主要组分具有如下结构通式
权利要求
1.具有小于600ppm磷的低磷润滑组合物，以总组合物的重量％形式，其包含至少85重量％的润滑基础混合物和包含下列的添加剂 (1)提供约0.lppm-800ppm Mo的量的有机钥化合物； (2)约0.1%-2%的受阻酚；以及 (3)约0.1%-2%的二硫代氨基甲酸酯(盐)； 第一个前提条件当所述二硫代氨基甲酸酯(盐)不包含二硫代氨基甲酸的金属盐时，所述添加剂另外包含 (4)约0.1%-2%的烷基化二苯胺， 以及第二个前提条件是当所述有机钥化合物包含二硫代氨基甲酸钥时，出于第一个前提条件的目的考虑二硫代氨基甲酸的金属盐，而是为了计算所述总组合物中存在的量的目的考虑有机钥化合物。
2.如权利要求I所述的组合物，其中所述二硫代氨基甲酸酯(盐)包含二硫代氨基甲酸锌。
3.如权利要求I所述的组合物，其中所述二硫代氨基甲酸酯(盐)为无灰的二硫代氨基甲酸酯。
4.如权利要求3所述的组合物，其中所述无灰的二硫代氨基甲酸酯为亚甲基-双-二烧基~■硫代氣基甲酸酷。
5.如权利要求I所述的组合物，其中所述有机钥化合物是下列中的一种或二者的组合 (a)通过使约I摩尔的脂肪油、约I.0摩尔至2. 5摩尔的二乙醇胺和足以产生约0. I百分比至12. 0百分比的钥的钥源反应制备的复合物；以及 (b)二硫代氨基甲酸钥。
6.如权利要求I所述的组合物，其中所述受阻酚为任选被-CH2-CH2-C(O)-ORl对位取代的2’ 6’ - 二叔丁基苯酚，其中Rl选自丁基、乙基己基、异辛基、异硬脂基和硬脂基。
7.如权利要求I所述的组合物，其中所述受阻酚为(异辛基-3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酷)。
8.如权利要求3所述的组合物，其还包含腐蚀抑制剂。
9.如权利要求I所述的组合物，其中当用于发动机时所述润滑组合物显示至少79%的磷保留。
10.如权利要求I所述的组合物，其中所述二硫代氨基甲酸酯(盐)为二硫代氨基甲酸锌，以及所述组合物基本上不含烷基化二苯胺。
11.如权利要求I所述的组合物，其中 (1)所述有机钥化合物以提供约50ppm-800ppmMo的量存在； (2)所述受阻酚以约0.5%-1. 5%存在；并且 (3)所述二硫代氨基甲酸酯(盐)以约0.250/『1. 5%存在； (4)如果存在，所述烷基化二苯胺处于约0.25%-1. 25%。
12.如权利要求11所述的组合物，其中 (1)所述有机钥化合物以提供约700ppmMo的量存在； (2)所述受阻酚以约0.5%-1. 5%存在；并且(3)所述二硫代氨基甲酸酯(盐)以约0.4%-1. 0%存在； (4)如果存在，所述烷基化二苯胺处于约0.25%-1. 25%。
13.如权利要求I所述的组合物，其中 (1)所述有机钥化合物以提供约50ppm-800ppmMo的量存在； (2)所述受阻酚以约0.5%-1. 5%存在；并且 (3)所述二硫代氨基甲酸酯(盐)包含以约0.25%-1. 5%存在的二硫代氨基甲酸锌； 并且所述组合物基本上不含烷基化二苯胺。
14.如权利要求13所述的组合物，其中 (1)所述有机钥化合物以提供约700ppmMo的量存在； (2)所述受阻酚以约0.75%-1. 5%存在；并且 (3)所述二硫代氨基甲酸锌以约0.5%存在。
15.结合低磷润滑组合物来润滑发动机以提供改善的磷保留和/或改善的铅和/或铜腐蚀抑制，和/或提高的燃料经济性和/或高温沉积物控制和/或排气系统催化剂相容性的方法，其包括在发动机中使用权利要求I所述的润滑组合物。
16.如权利要求15所述的方法，其中所述润滑组合物的使用导致改善的磷保留和改善的铅和/或铜腐蚀抑制。
全文摘要
低磷润滑组合物具有小于600ppm的磷，以总组合物的重量%形式，其包含至少85重量%的润滑基础混合物和包含下列的添加剂(1)提供约0.1ppm-800ppm Mo的量的有机钼化合物；(2)约0.1%-2%的受阻酚；以及(3)约0.1%-2%的二硫代氨基甲酸酯(盐)；第一个前提条件是当二硫代氨基甲酸酯(盐)不含二硫代氨基甲酸的金属盐时，该添加剂另外包含(4)约0.1%-2%的烷基化二苯胺，并且第二个前提条件是当有机钼化合物包含二硫代氨基甲酸钼时，出于第一个前提条件的目的考虑二硫代氨基甲酸的金属盐，而是为了计算总组合物中存在的量的目的考虑有机钼化合物。
文档编号C10M137/10GK102812111SQ201180011532
公开日2012年12月5日 申请日期2011年3月25日 优先权日2010年3月25日
发明者格伦·A·玛扎莫罗, 史蒂文·G·唐纳利, 罗纳德·J·赫泽 申请人:R. T. 范德比尔特公司