专利名称：具有改进的密封和腐蚀性能的低灰分润滑剂的制作方法
具有改进的密封和腐蚀性能的低灰分润滑剂
背景技术：
所公开的技术涉及润滑剂，特别是用于内燃机，包括柴油机的润滑剂，其显示出低灰分配制剂中良好的密封性能和腐蚀性能。用于内燃机的润滑剂是熟知的。例如，美国专利6，444，624, Walker等人，2002年9月3日公开了包含如下组分的润滑油组合物0至小于10%的组I和/或组II基本油料(basestock)、提供给润滑剂不大于IOOOppm钥的钥添加剂、提供10或更大毫摩尔表面活性剂/kg润滑剂的钙清净剂、一种或多种尤其选自无灰分散剂和粘度改进剂的其它润滑剂添加剂。
美国专利7，361，629，Loper等人，2008年4月22日公开了烃基取代的琥珀酸
酰化剂与含有脂族多胺和芳族多胺的混合物的胺化产物。在芳族多胺中，公开了 N-苯基-1，4-苯二胺。美国专利4，863，623，Nalesnik, 1989年9月5日公开了包含接枝共聚物和胺衍生的共聚物的添加剂组合物。它公开了尤其包括N-芳基苯二胺的氨基-芳族多胺化合物。还提供了包含它的润滑油组合物。所公开的技术通过使用如本文所述的添加剂组合而解决了低灰分发动机润滑剂中的腐蚀和密封劣化的问题。发明概沭所公开的技术提供了包含如下组分的润滑剂组合物(a)具有润滑粘度的油；(b)包含羧酸官能化聚合物与具有至少3个芳环和至少一个伯或仲氨基的芳香胺的缩合产物的分散剂；和(C)包含油溶性中性金属盐组分和金属碳酸盐组分的过碱性金属清净剂；其中润滑剂组合物中的中性金属盐组分(来自过碱性清净剂)的总量为(组合物的)至少约
O.75重量％且其中润滑剂组合物的硫酸盐化灰分含量少于约1. 1%。所公开的技术进一步提供了润滑内燃机的方法，其包括向内燃机提供以上润滑剂。发明详沭下面通过非限定性阐述描述各个优选特征和实施方案。除非另外说明，所述各化学组分的量表示为排除了通常可存在于商业材料中的任何溶剂或稀释油，即基于活性化学成分。然而，除非另外说明，本文提及的各个化学成分或组合物应当理解为可含有异构体、副产物、衍生物和通常理解存在于商品级中的其它这类材料的商品级材料。如本文所用，术语“烃基取代基”或“烃基”以其本领域技术人员熟知的常用意义使用。具体而言，它指具有直接连接在分子其余部分上的碳原子且主要具有烃性质的基团。烃基的实例包括烃基取代基，包括脂族、脂环族和芳族取代基；取代的烃基取代基，即含有在本发明上下文中不改变取代基的主要烃性质的非烃基团的取代基；和杂取代基，即具有主要烃性质但在环或链中含有不同于碳的取代基。“烃基取代基”或“烃基”的更详细定义在国际公开W02008147704的第
-
段中找到。
所公开技术的一个组分为具有润滑粘度的油。本发明润滑油组合物中所用基油(base oil)可选自如 American Petroleum Institute (API) Base Oil InterchangeabiIityGuidelines所述组I_V基油中的任一种。五组基油如下
基油类别硫(％) 饱和物(％)粘度指数
组 I>0.03 和/或 <9080-120 组 II<0.03 和 >9080-120 组 III<0.03 和>90>120
组IV所有聚a燁烃(PAO)
组V不包括在组1、I1、III或IV中的所有其他基油。组1、II和III为矿物油基本油料。则具有润滑粘度的油可包括天然或合成润滑油及其混合物。通常使用矿物油和合成油的混合物，特别是聚α烯烃油和聚酯油。天然油包括动物油和植物油(例如蓖麻油、猪油和其它植物酸酯)以及矿物润滑油如液体石油及链烷烃、环烷烃和混合链烷烃-环烷烃型的溶剂处理或酸处理的矿物润滑油。加氢处理或加氢裂化油包含在有用的具有润滑粘度的油的范围内。衍生自煤或页岩的具有润滑粘度的油也是有用的。合成润滑油包括烃油和卤素取 代的烃油，例如聚合和共聚的烯烃及其混合物、烷基苯、聚苯(例如联苯、三联苯和烷基化聚苯)、烷基化二苯醚和烷基化二苯硫和它们的衍生物、其类似物和同系物。氧化烯聚合物和共聚物及其衍生物，和其中末端羟基已通过例如酯化或醚化改性的那些构成可使用的其它类已知合成润滑油。可使用的另一类合适的合成润滑油包括二羧酸的酯及由C5-C12单羧酸和多元醇或多元醇醚制备的那些。其它合成润滑油包括含磷酸的液体酯、聚四氢呋喃、硅基油如聚烷基_、聚芳基_、聚烷氧基-或聚芳氧基-硅氧烷油和硅酸酯油(silicate oil)。加氢处理的环烷烃油也是已知并可使用的。可使用合成油，例如通过费托反应制备的那些，且通常可为加氢异构化费托合成烃或蜡。在一个实施方案中，油可通过费托气至液合成程序制备，以及其它气至液油。上文所述类型的天然或合成(以及任何这些中两种或更多种的混合物)的未精炼、精炼和再精炼油可用于本发明组合物中。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。精炼油类似于未精炼油，不同的是已将它们在一个或多个提纯步骤中进一步处理以改进一种或多种性能。再精炼油通过将类似于用于得到精炼油的方法应用于已使用过的精炼油而得到。这类精炼油通常另外通过旨在除去废添加剂和油分解产物的技术加工。完全配置润滑剂(fully formulated lubricant)中油的量通常为保持在考虑其余添加剂以后等于100%的量。通常这可以为60-99重量％，或70-97%，或80_95%，或85_93%。所公开技术也可作为浓缩物提供，在这种情况下，油的量通常降低且其它组分的浓度相应地提高。在这类情况下，油的量可以为30-70重量％或40-60%。
聚合物分散剂本发明润滑组合物含有聚合物分散剂，所述聚合物分散剂包括用某些类型的胺官能化的聚合物。用于聚合物分散剂的胺通常为具有至少3或至少4个芳族基团，例如4-10或4-8或4-6个芳族基团，和至少一个伯或仲氨基的胺。在一些实施方案中，胺包含一个伯氨基和至少一个仲氨基。在某些实施方案中，胺包含至少4个芳族基团和至少2个仲氨基或叔氨基。一般性地理解缩合反应最容易与伯氨基发生，所以在一个实施方案中，胺包含至少一个伯氨基和至少两个仲氨基或叔氨基，即至少两个为非伯氨基的其它氨基，即仲氨基或叔氨基的任何组合。如本文所用，术语“芳族基团”以该术语的普通含义使用且已知通过4n+2个π电子/环体系的HUckel理论定义。因此，本发明一个芳族基团可具有6或10或14个π电子。苯环具有6个Ji电子，萘环具有10个Ji电子，吖啶基团具有14个Ji电子。具有至少3或4个芳族基团的胺的实例可由式(I)表示
权利要求
1.润滑剂组合物，其包含(a)具有润滑粘度的油；(b)包含羧酸官能化聚合物与具有至少3个芳环和至少一个伯或仲氨基的芳香胺的缩合产物的分散剂；和(C)包含油溶性中性金属盐组分和金属碳酸盐组分的过碱性金属清净剂，其中润滑剂组合物中中性金属盐组分的总量为至少约O. 75重量％且润滑剂组合物的硫酸盐化灰分含量少于约1. 1%。
2.根据权利要求1的润滑剂组合物，其中润滑剂的硫酸盐化灰分含量少于约1.0%。
3.根据权利要求1或权利要求2的润滑剂组合物，其中羧酸官能化聚合物包括数均分子量为约500至约10，000、带有至少一个琥珀酸酐基团的聚异丁烯。
4.根据权利要求1-3中任一项的润滑剂组合物，其中分散剂包括羧酸官能化聚合物与具有多个芳族基团、至少一个仲或叔氨基和至少一个氮官能团的芳香胺的缩合产物，所述氮官能团提供与羧酸官能化聚合物的连接键。
5.根据权利要求1-4中任一项的润滑剂组合物，其中芳香胺包含至少4个芳族基团和至少2个仲或叔氨基。
6.根据权利要求1-5中任一项的润滑剂组合物，其中芳香胺由以下结构表示其中各变量独立地为
7.根据权利要求6的润滑剂组合物，其中U为脂族基团，U为含有I至约5个碳原子的亚烷基。
8.根据权利要求1-7中任一项的润滑剂组合物，其中芳香胺包括以下结构表示的材料
9.根据权利要求1-8中任一项的润滑剂组合物，其中(b)分散剂的量为约O.6至约6重量％。
10.根据权利要求1-9中任一项的润滑剂组合物，其中过碱性金属清净剂包括过碱性、碳酸化的I丐或镁的磺酸盐、酹盐、水杨酸盐、水杨苷或salixarate清净剂。
11.根据权利要求ι- ο中任一项的组合物，其中过碱性金属清净剂包括过碱性碳酸化镁水杨苷清净剂。
12.根据权利要求1-11中任一项的组合物，其中过碱性金属清净剂的量为约1.3至约5重量％。
13.根据权利要求1-12中任一项的组合物，其中润滑剂组合物中中性金属盐组分的总量为至少约1. 0%。
14.通过将权利要求1-13中任一项的组分混合而制备的组合物。
15.润滑内燃机的方法，包括向其中供入权利要求1-14中任一项的润滑剂。
16.根据权利要求15的方法，其中内燃机为柴油机。
17.根据权利要求15的方法，其中内燃机为重型柴油机。
全文摘要
具有如下组分的润滑剂组合物提供良好的密封和腐蚀性能(a)具有润滑粘度的油；(b)包含羧酸官能化聚合物与具有至少3个芳环和至少一个伯或仲氨基的芳香胺的缩合产物的分散剂；和(c)包含油溶性中性金属盐组分和金属碳酸盐组分的过碱性金属清净剂。润滑剂组合物中中性金属盐组分的总量为至少约0.75重量%且润滑剂组合物的硫酸盐化灰分含量少于约1.1%。
文档编号C10N40/06GK103003399SQ201180035171
公开日2013年3月27日 申请日期2011年5月17日 优先权日2010年5月20日
发明者M·D·吉赛尔曼, M·加里克拉古兹, J·G·卢普 申请人:卢布里佐尔公司