专利名称：含有官能化分散剂的润滑剂组合物的制作方法
技术领域：
本公开内容涉及润滑剂组合物，且特别是用于改进发动机润滑剂组合物的烟灰或油泥处理特征，同时使添加剂对发动机密封的有害作用最小化的添加剂。背景与概述
可以选择发动机润滑剂组合物以在提供增加的燃料经济性和降低的排放的同时提供增加的发动机保护。然而，为实现改进燃料经济性和降低排放的益处，对于润滑剂组合物，需要发动机保护和润滑性能之间的平衡。例如摩擦调节剂的量的增加可有益于燃料经济性的目的，但可导致润滑剂组合物处理水的能力降低。同样地，增加润滑剂中抗磨剂的量可提供改进的对磨损的发动机保护，但却可有害于用于降低排放的催化剂性能。对于润滑剂组合物的烟灰和油泥处理组分同样如此。随着分散剂在润滑剂组合物中的量增加，通常，润滑剂的烟灰和油泥处理性质改进。然而，增加分散剂的量可对弹性体密封有不利影响，因为分散剂通常为有害于密封的胺式(aminic)含氮化合物。相信通过将多芳香官能度引入到分散剂，改进分散剂对烟灰相关的粘度增加的控制能力。因此，相信使分散剂与邻苯二甲酸酐或萘二甲酸酐反应并用环状碳酸酯封端提供与常规分散剂相比更好的烟灰处理能力。然而，此类官能化分散剂经常显示不良的弹性体密封适应性，甚至在相对低的处理速率下也如此。因此，存在对可提供改进的烟灰处理以及改进的密封适应性而且适合于满足或超出当前提出的和将来的润滑剂性能标准的分散剂的需要。关于前面所述，本公开内容的实施方案提供发动机润滑剂组合物、保持发动机润滑剂的烟灰或油泥处理能力而对发动机中的弹性体密封材料无不利影响的方法和操作发动机的方法。发动机润滑剂包括基础油和分散剂，所述分散剂为A)烃基-二元羧酸或酸酐，B)聚胺，C)含二羧基的稠合芳香族化合物和D)非芳香族二元羧酸或酸酐的反应产物。在上述组合物的一个实施方案中，组分A包含聚烯基-取代琥珀酸或酸酐。在上述组合物的一个实施方案中，约O. 25-约I. 5摩尔的组分D与每摩尔组分B反应。在上述组合物的一个实施方案中，组合物还包含以下一种或多种去污剂、分散齐 、摩擦调节剂、抗氧化剂、防锈剂、粘度指数改进剂、乳化剂、反乳化剂、防腐剂、抗磨剂、金属二烃基二硫代磷酸盐、无灰胺磷酸盐、消泡剂和倾点下降剂。在上述组合物的一个实施方案中，组合物还包含油溶性含钛添加剂。本公开内容的另一实施方案提供保持用于发动机的发动机润滑剂的烟灰处理能力而对发动机的弹性体密封无不利影响的方法。所述方法包括用基础油和添加剂配制发动机的润滑剂组合物，所述添加剂为Α)烃基-二元羧酸或酸酐，B)聚胺，C)含二羧基的稠合芳香族化合物和D)非芳香族二元羧酸或酸酐的反应产物。
在上述方法的一个实施方案中，组分C包含1，8-萘二甲酸酐。在上述方法的一个实施方案中，组分A包含马来酸酐。在上述方法的一个实施方案中，润滑剂组合物包含约O. 5-约5重量％的分散剂。在上述方法的一个实施方案中，酰亚胺反应产物包含聚异丁烯基琥珀酸或酸酐和含有3-5个氮原子的聚胺的反应产物。在上述方法的一个实施方案中，稠合芳香族化合物与酰亚胺反应产物反应的摩尔比的范围为约O. 25-约I. 5且非芳香族二元羧酸或酸酐与双酰亚胺反应产物反应的摩尔比的范围为约O. 25-约1.5。在上述方法的一个实施方案中，润滑剂组合物还包含以下一种或多种去污剂、分散剂、摩擦调节剂、抗氧化剂、防锈剂、粘度指数改进剂、乳化剂、反乳化剂、防腐剂、抗磨剂、金属二烃基二硫代磷酸盐、无灰胺磷酸盐、消泡剂和倾点下降剂。·在上述方法的一个实施方案中，润滑剂组合物还包含油溶性含钛添加剂。本公开内容的再一实施方案提供操作发动机的方法，所述方法包括配制具有基础油和润滑剂添加剂包的用于发动机的发动机润滑剂，所述润滑剂添加剂包含有A)烃基-二元羧酸或酸酐，B)聚胺，C)含二羧基的稠合芳香族化合物和D)非芳香族二元羧酸或酸酐的反应产物；并用所述发动机润滑剂操作发动机。在上述方法的一个实施方案中，与缺少组分D的情况下制造的反应产物相比，所述反应产物显示改进的氟弹性体密封适应性。在上述方法的一个实施方案中，润滑剂组合物包含约O. 5-约5重量％的分散剂。在上述方法的一个实施方案中，所述烃基二元羧酸或酸酐包含聚异丁烯和琥珀酸或酸酐的反应产物，所述聚异丁烯具有大于60摩尔％的末端亚乙烯基含量。使用所公开的实施方案的官能化分散剂的一个意外优势是在官能化分散剂适合于处理烟灰的同时，官能化分散剂具有优良的弹性体密封保护性质。使用本文描述的官能化分散剂的进一步的优势是与常规分散剂相比，可以使用更少量的官能化分散剂来实现烟灰处理能力。提供下面的术语定义以明确本文所用某些术语的含义。本文所用术语“油组合物”、“润滑组合物”、“润滑油组合物”、“润滑油”、“润滑剂组合物”、“润滑组合物”、“充分配制的润滑剂组合物”和“润滑剂”被视为同义的完全可互换的术语，是指包含大量基础油加少量添加剂组合物的润滑成品。本文所用术语“添加剂包(additive package) ”、“添加剂浓缩物(additiveconcentrate)”和“添加剂组合物”被视为同义的完全可互换的术语，是指除大量基础油原料混合物以外的润滑组合物的部分。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普通意义使用。具体地讲，其是指具有与分子的其余部分直接连接的碳原子并主要具有烃特性的基团。烃基的实例包括
(1)烃取代基，即脂族(例如烷基或烯基)、脂环族(例如环烷基、环烯基)取代基和芳族取代的、脂族取代的和脂环族取代的芳族取代基以及环式取代基，其中环通过分子的另一个部分成环(例如2个取代基一起形成脂环族基团)；
(2)取代的烃取代基，即含有非烃基的取代基，所述非烃基在本发明的情况下不改变主要的经取代基(例如齒素(尤其是氣和氣)、轻基、烧氧基、疏基、烧基疏基、硝基、亚硝基和磺氧基(sulfoxy))；
(3)杂取代基，即以下取代基，其在本发明的情况下，虽然具有主要的烃特性，但在本来由碳原子组成的环或链中含有非碳。杂原子包括硫、氧、氮，并包括诸如吡啶基、呋喃基、噻吩基和咪唑基等取代基。一般而言，烃基中每10个碳原子可存在不超过2个(例如不超过I个)非烃取代基；通常，在烃基没有非烃取代基。除非另有明确说明，否则本文所用术语“重量％”意指所述组分占整个组合物的重量的百分比。本文所用术语“油溶性的”或“可分散的”可能但不一定是指化合物或添加剂全部可溶于、溶解于、混溶于或能够悬浮于油中。然而，以上术语的确意指例如它们可溶于或稳定分散于油中至在使用油的环境中足以发挥其预期作用的程度。此外，如有需要，额外掺入其它添加剂还可允许掺入较高水平的特定添加剂。 可通过将下文详述的一种或多种添加剂加到合适的基础油制剂中来配制本公开内容的润滑油、发动机润滑油和/或曲轴箱润滑油。可将添加剂以添加剂包(或浓缩液)形式与基础油混合，或者，可单独与基础油混合。根据所加入的添加剂及其各自的比例，充分配制的润滑剂、发动机润滑剂和/或曲轴箱润滑剂可显示改进的性能特性。本公开内容的其它详情和优势将在接下来的描述中部分给出，和/或可通过本公开内容的实践来学习。可通过随附权利要求书中具体指出的要素和组合实现和获得本公开内容的详情和优势。要理解的是，前面的概述和下面的详细描述二者仅是示例性和说明性的，并不限制所要求保护的本公开内容。附图
简述
图I为用于确定根据本公开实施方案的组合物的烟灰分散性的粘度对剪切速率的图
像表示。示例性实施方案的描述
下面将以其实施方案更有限的方面，包括本公开内容的制剂和用途的各个实例，对本公开内容进行描述。应了解的是，这些实施方案仅为了说明本发明的目的而提供，不应视作对其范围的限制。发动机或曲轴箱润滑剂组合物用于装有火花点火和压燃式发动机的交通工具。这类发动机可用于汽车、货车和/或火车应用，并可依靠燃料(包括但不限于汽油、柴油、醇、压缩天然气等)运作。本公开内容可描述适合用作发动机润滑剂的润滑剂，比如满足或超出ILSAC GF-5和/或API CJ-4润滑剂标准的汽车曲轴箱润滑剂。基础油
适用于配制发动机润滑剂组合物的基础油可选自任何合适的合成油、动物油、植物油、矿物油或其混合物。可使用动物油和植物油(例如猪油、蓖麻油)以及矿物润滑油，例如液体石油和链烷烃型、环烷型或混合链烷烃-环烷型的溶剂处理的或酸处理的矿物润滑油。来源于煤或页岩的油也可能是适宜的。基础油通常在100°c下可具有约2-约15 CSt的粘度，或者再举例来说具有约2-约10 cSt的粘度。此外，来源于气液加工的油也是适宜的。合适的合成基础油可包括二羧酸的烷基酯、聚二醇和醇、聚α-烯烃(包括聚丁烯)、烧基苯、磷酸的有机酯和聚娃酮油(polysilicone oil)。合成油包括烃油,例如聚合烯烃和共聚烯烃(例如聚丁烯、聚丙烯、丙烯异丁烯共聚物等) ’聚(I-己烯)、聚-α-辛烯)、聚(I-癸烯)等及其混合物；烷基苯(例如十二烷基苯、十四烷基苯、二-壬基苯、二-(2-乙基己基)苯等) ’聚苯(例如联苯、三联苯、烷基化聚苯等)；烷基化二苯醚和烷基化二苯硫及其衍生物、类似物和同系物等。环氧烷聚合物和共聚物及其其中末端羟基通过酯化、醚化等修饰的衍生物，构成另一类可以使用的已知合成油。这类油的典型实例为通过环氧乙烷或环氧丙烷聚合制备的油、这些聚氧化烯聚合物的烷基醚和芳基醚(例如平均分子量约为1000的甲基-聚异丙二醇醚、分子量约为500-1000的聚乙二醇的二苯醚、分子量约为1000-1500的聚丙二醇的二乙醚等)或其单羧酸酯和聚羧酸酯，例如乙酸酯、混合的C3-C8脂肪酸酯或四甘醇的C13含氧酸二酯。
另一类可以使用的合成油包括二羧酸(例如酞酸、琥珀酸、烷基琥珀酸、烯基琥珀酸、马来酸、壬二酸、辛二酸、癸二酸、富马酸、己二酸、亚油酸二聚体、丙二酸、烷基丙二酸、烯基丙二酸等)与各种醇(例如丁醇、己醇、十二烷醇、2-乙基己醇、乙二醇、二甘醇单醚、丙二醇等)的酯。这些酯的具体实例包括己二酸二丁酯、癸二酸二(2-乙基己基)酯、富马酸二正己酯、癸二酸二辛酯、壬二酸二异辛酯、壬二酸二异癸酯、酞酸二辛酯、酞酸二癸酯、癸二酸二( 二十烷基)酯、亚油酸二聚体的2-乙基己二酯、通过使I摩尔癸二酸与2摩尔四甘醇和2摩尔2-乙基己酸反应形成的混合酯等。可用作合成油的酯还包括由C5-C12 —元羧酸与多元醇和多元醇醚(例如新戊二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇等)制备的酯。因此，可用于制备本文所述发动机润滑剂组合物的所用基础油可选自美国石油协会(API)基础油互换准则(American Petroleum Institute (API) Base OilInterchangeability Guidelines)中规定的I_V类中的任何基础油。这类基础油类别如下
表I
权利要求
1.一种发动机润滑剂组合物，所述组合物包含基础油和分散剂，所述分散剂包含A)烃基-二元羧酸或酸酐，B)聚胺，C)含二羧基的稠合芳香族化合物和D)非芳香族二元羧酸或酸酐的反应产物。
2.权利要求I的发动机润滑剂组合物，其中组分C包含1，8-萘二甲酸酐。
3.权利要求I的发动机润滑剂组合物，其中约0.25-约I. 5摩尔的稠合芳香族化合物与每摩尔组分B反应。
4.权利要求I的发动机润滑剂组合物，其中润滑剂组合物包含约0.5-约5重量％的分散剂。
5.权利要求I的发动机润滑剂组合物，其中组分A包含聚异丁烯基琥珀酸或酸酐，组分C包含1，8-萘二甲酸酐，且组分D包含马来酸酐。
6.保持发动机润滑剂的烟灰或油泥处理能力而对发动机中的弹性体密封材料无不利影响的方法，所述方法包含用润滑剂组合物润滑发动机，所述组合物包含基础油和添加剂，所述添加剂包含A)烃基-二元羧酸或酸酐，B)聚胺，C)含二羧基的稠合芳香族化合物和D)非芳香族二元羧酸或酸酐的反应产物。
7.保持发动机润滑剂的烟灰或油泥处理能力的方法，所述方法包含用润滑剂组合物润滑发动机，所述组合物包含基础油和添加剂，所述添加剂包含A)烃基-二元羧酸或酸酐，B)聚胺，C)含二羧基的稠合芳香族化合物和D)非芳香族二元羧酸或酸酐的反应产物。
8.保护发动机中的弹性体密封材料的方法，所述方法包含用润滑剂组合物润滑发动机，所述组合物包含基础油和添加剂，所述添加剂包含A)烃基-二元羧酸或酸酐，B)聚胺，C)含二羧基的稠合芳香族化合物和D)非芳香族二元羧酸或酸酐的反应产物。
9.操作发动机的方法，其包含 用发动机润滑剂润滑发动机，所述润滑剂包含基础油和润滑剂添加剂包，所述润滑剂添加剂包包含A)烃基-二元羧酸或酸酐，B)聚胺，C)含二羧基的稠合芳香族化合物和D)非芳香族二元羧酸或酸酐的反应产物；和操作发动机。
10.权利要求9的方法，其中约0.25-约I. 5摩尔的非芳香族二元羧酸或酸酐与每摩尔组分B反应。
全文摘要
一种发动机润滑剂组合物、保持发动机润滑剂的烟灰或油泥处理能力而对发动机中的弹性体密封材料无不利影响的方法和操作发动机的方法。所述发动机润滑剂包括基础油和分散剂。所述分散剂是A)烃基-二元羧酸或酸酐，B)聚胺，C)含二羧基的稠合芳香族化合物和D)非芳香族二元羧酸或酸酐的反应产物。
文档编号C10M143/06GK102952609SQ20121028384
公开日2013年3月6日 申请日期2012年8月10日 优先权日2011年8月11日
发明者N.马瑟, J.A.拉戈纳 申请人:雅富顿公司