用于润滑剂的有机抗磨添加剂组合物的制作方法

背景技术：

1、已经开发了多种添加剂来提高润滑剂(例如发动机油)的寿命和有效性。这些添加剂包括抗氧化剂、抗磨剂、沉积物控制剂、摩擦改性剂、改善润滑性和承载性能的添加剂等。一些添加剂具有超过一种功能，例如，二烷基二硫代磷酸锌(zddp)多年来一直用作用于润滑油的抗疲劳剂、抗磨剂、抗氧化剂、极压剂和摩擦改性剂。然而，由于锌和磷的存在，zddp有几个缺点。

2、二烃基二硫代磷酸锌是通用术语，其包括二烷基二硫代磷酸锌、二芳基二硫代磷酸锌、烷基芳基二硫代磷酸锌以及它们的组合。zddp在配制油中用作抗磨添加剂超过50多年。然而，二烃基二硫代磷酸锌会产生灰烬，这会导致汽车尾气排放中的颗粒物，并且监管机构正在寻求减少锌向环境中的排放。此外，磷也是zddp的一种组分，它被怀疑会限制汽车中用于减少污染的催化转化器的使用寿命。由于这些缺点，人们继续尝试开发可替代至少一部分zddp的全有机添加剂。虽然出于毒理学和环境原因限制发动机使用期间形成的颗粒物质和污染很重要，但保持润滑油的抗磨性能不减弱也很重要。

3、国际专利公开号wo 2019/157350公开了某些柠檬酸酯和柠檬酰胺化合物，例如柠檬酸酯二聚物、三聚物、更高级低聚物以及它们的混合物，作为用于润滑剂组合物的抗磨和摩擦改性添加剂。所公开的柠檬酸酯和柠檬酰胺化合物显示出与二烃基二硫代磷酸锌组合的协同作用，允许人们减少锌和磷的量，例如通过减少zddp(常用于润滑剂中而不牺牲抗磨性能)的量。尽管取得了这些进步，但仍继续努力开发全有机添加剂组合物以提高抗磨性能并减少润滑剂组合物中锌和磷的量。

技术实现思路

1、根据本公开，已经发现包含如本文所述的某些柠檬酸酯化合物(如柠檬酸酯二聚物、三聚物、更高级低聚物以及它们的混合物)的有机抗磨添加剂组合物与脂肪酸烷醇酰胺组合令人惊讶地表现出协同抗磨作用性能，这允许降低润滑剂组合物中二烃基二硫代磷酸锌(例如zddp)的水平。此外，尽管在润滑剂组合物中使用常规水平的zddp可能会导致减摩性能下降，但使用本公开的协同组合会导致增强的减摩性能。此外，当本公开的有机抗磨添加剂组合物与二烃基二硫代磷酸锌组合时观察到进一步增强的抗磨性能，从而允许进一步降低润滑剂组合物中锌和磷的水平。

2、特别地，公开了一种抗磨添加剂组合物，其包含(a)一种或多种式i、式ii、式iii的柠檬酸酯化合物或它们的混合物和(b)一种或多种如本文所述的式iv的脂肪酸烷醇酰胺化合物。在许多实施方式中，柠檬酸酯组分(a)与脂肪酸烷醇酰胺组分(b)的重量比为8:1至1:8，例如6:1至1:6、5:1至1:5、4:1至1:4、3.5:1至1:3.5、3:1至1:3、2:1至1:2、1.5:1至1:1.5、或约1:1。

3、本公开的柠檬酸酯化合物由如下式i、ii和iii表示：

4、

5、其中r为可以被-o-、羰基、羰氧基、碳环或杂环中断和/或被oh、碳环或杂环取代的烷基，

6、r'为可以被-o-、羰基、羰氧基、碳环或杂环中断和/或被oh、碳环或杂环取代的亚烷基；

7、并且n为1至20。

8、除非另有说明，烷基或亚烷基可以是直链、支链或环状，以及碳环或杂环可以是单环、双环或多环，并且可以进一步被烷基取代。

9、本公开还提供了一种润滑剂组合物，包含a)润滑油，b)基于润滑剂组合物的重量，0.1至5wt％的一种或多种式i、式ii、式iii的柠檬酸酯化合物或它们的混合物，和c)基于润滑剂组合物的重量，0.1％至5wt％的一种或多种脂肪酸烷醇酰胺。在许多实施方式中，柠檬酸酯组分b)与脂肪酸烷醇酰胺组分c)的重量比为8:1至1:8，例如6:1至1:6、5:1至1:5、4:1至1:4、3.5:1至1:3.5、3:1至1:3、2:1至1:2、1.5:1至1:1.5、或约1:1。

10、本公开的许多实施方式涉及式ii或iii的柠檬酸酯化合物，或式ii和iii的柠檬酸酯化合物的混合物。其他实施方式涉及式i的某些柠檬酸酯化合物，例如式i的化合物，其中r为碳环或杂环、被碳环或杂环取代的烷基或被-o-(如聚醚)中断的烷基，例如柠檬酸的三苄基、三降冰片烷甲基、三金刚烷基、三(四氢糠基)或三(三乙二醇)单甲醚酯等。这种式i的化合物可以与或可以不与其他柠檬酸酯一起使用。

11、本公开的润滑剂组合物的另外的实施方式包含二烃基二硫代磷酸锌，例如二烷基二硫代磷酸锌(zddp)。

技术特征：

1.一种抗磨添加剂组合物，包含：

2.根据权利要求1所述的抗磨添加剂组合物，其中所述组合物包含多于一种通过具有不同n值而不同的式iii的柠檬酸酯化合物。

3.根据权利要求1所述的抗磨添加剂组合物，其中组分(a)还包含式i的柠檬酸酯化合物

4.根据权利要求3所述的抗磨添加剂组合物，其中所述添加剂组合物包含至少一种式i的柠檬酸酯化合物、至少一种式ii的柠檬酸酯化合物和至少一种式iii的柠檬酸酯化合物，其中n为1至5；r为c1-12烷基或被一个或多个-o-中断的c2-12烷基，并且r'为c2-12亚烷基或被一个或多个-o-中断的所述亚烷基。

5.一种抗磨添加剂组合物，包含：

6.根据前述权利要求中任一项所述的抗磨添加剂组合物，其中所述脂肪酸烷醇酰胺是式v的化合物：

7.根据权利要求6所述的抗磨添加剂组合物，其中r1选自c1-4烷基。

8.根据权利要求7所述的抗磨添加剂组合物，其中r1为甲基。

9.根据权利要求6所述的抗磨添加剂组合物，其中所述脂肪酸烷醇酰胺是式v的化合物的混合物，其中

10.根据权利要求6所述的抗磨添加剂组合物，其中所述脂肪酸烷醇酰胺通过使二(羟烷基)胺与羧酸或羧酸衍生物反应制备，所述羧酸或羧酸衍生物来自菜籽油、玉米油、椰子油、葵花油、大豆油、猪油、棕榈油、牛脂、可可脂或雾冰草脂。

11.根据权利要求10所述的抗磨添加剂组合物，其中所述二(羟烷基)胺为双(2-羟丙基)胺。

12.根据权利要求11所述的抗磨添加剂组合物，其中所述脂肪酸烷醇酰胺通过使双(2-羟丙基)胺与衍生自牛脂羧酸的甲酯反应制备。

13.一种润滑剂组合物，包含：

14.根据权利要求13所述的润滑剂组合物，其中柠檬酸酯组分b)与脂肪酸烷醇酰胺组分c)的重量比为8:1至1:8。

15.根据权利要求13所述的润滑剂组合物，其中所述组合物包含多于一种通过具有不同n值而不同的式iii的柠檬酸酯化合物。

16.根据权利要求13所述的润滑剂组合物，还包含式i的柠檬酸酯化合物

17.根据权利要求16所述的润滑剂组合物，其中所述组合物包含至少一种式i的柠檬酸酯化合物、至少一种式ii的柠檬酸酯化合物和至少一种式iii的柠檬酸酯化合物，其中n为1至5；r为c1-12烷基或被一个或多个-o-中断的c2-12烷基，并且r’为c2-12亚烷基或被一个或多个-o-中断的所述亚烷基。

18.一种润滑剂组合物，包含：

19.根据权利要求18所述的润滑剂组合物，其中柠檬酸酯组分b)与脂肪酸烷醇酰胺组分c)的重量比为8:1至1:8。

20.根据权利要求13至19中任一项所述的润滑剂组合物，其中所述脂肪酸烷醇酰胺是式v的化合物：

21.根据权利要求20所述的润滑剂组合物，其中r1选自c1-4烷基。

22.根据权利要求21所述的润滑剂组合物，其中r1为甲基。

23.根据权利要求20所述的润滑剂组合物，其中所述脂肪酸烷醇酰胺是式v的化合物的混合物，其中

24.根据权利要求20所述的润滑剂组合物，其中所述脂肪酸烷醇酰胺通过使二(羟烷基)胺与羧酸或羧酸衍生物反应制备，所述羧酸或羧酸衍生物来自菜籽油、玉米油、椰子油、葵花油、大豆油、猪油、棕榈油、牛脂、可可脂或雾冰草脂。

25.根据权利要求24所述的润滑剂组合物，其中所述二(羟烷基)胺是双(2-羟丙基)胺。

26.根据权利要求25所述的润滑剂组合物，其中所述脂肪酸烷醇酰胺通过使双(2-羟丙基)胺与衍生自牛脂羧酸的甲酯反应制备。

27.根据权利要求13至26中任一项所述的润滑剂组合物，还包含d)二烷基二硫代磷酸锌(zddp)。

28.根据权利要求27所述的润滑剂组合物，其中柠檬酸酯组分b)与zddp组分d)的重量比为4:1至1:4。

29.根据权利要求13至28中任一项所述的润滑剂组合物，其中基于所述润滑剂组合物的总重量，所述润滑油以约80wt％或更多存在于所述润滑剂组合物中。

30.根据权利要求29所述的润滑剂组合物，还包含一种或多种选自由以下组成的组的额外的添加剂：分散剂、洗涤剂、腐蚀/锈抑制剂、抗氧化剂、抗磨剂、消泡剂、摩擦改性剂、密封溶胀剂、破乳剂、v.i.改进剂和降凝剂。

技术总结
公开了改进的有机抗磨添加剂组合物，包含某些柠檬酸酯(例如包含柠檬酸酯低聚物的混合物)和脂肪酸烷醇酰胺。该组合在润滑剂中表现出优异的且协同的抗磨活性。本发明的组合物有益地允许人们减少润滑剂中经常使用的锌和磷的量，同时提高抗磨性能并保持(并且通常增强)减摩性能。

技术研发人员：弗兰克·J·德布拉斯
受保护的技术使用者：朗盛公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15