专利名称：高碱性金属磺酸盐组合物的制作方法
技术领域：
本发明是关于高碱性的金属烷芳基磺酸盐组合物、该组合物作为润滑剂添加剂的应用、含该组合物的润滑油、制备该组合物的中间物以及中性烷芳基磺酸盐。
已知中性及高碱性金属烷芳基磺酸盐可应用于各种润滑剂。“高碱性”一词是用来描述下述一类金属磺酸盐，此类盐中金属的量按化学计量学计算比磺酸根的量高。这类高碱性磺酸盐通常这样制备用二氧化碳处理含有烷芳基磺酸、反应介质(主要是该磺酸的有机溶剂)、化学计量上过量的金属碱和促进剂四者的反应混合物。已用于高碱性化处理的磺酸的实例有单二十烷基取代的萘磺酸、十二烷基苯磺酸、双十二烷基苯磺酸、双壬基苯磺酸、双月桂基β-萘磺酸、正十八烷基苯磺酸、支链C24烷基苯磺酸及其它多种磺酸。
还已知中性及高碱性金属烷基芳基磺酸盐可用做各种润滑剂中的防锈及去垢添加剂，它们起例如改善发动机清洁状况的作用。燃料燃烧所产生的酸性物质可造成发动机腐蚀及润滑油氧化，而后者又产生沉积物。具有高碱性的高碱性磺酸盐可用来中和这些酸性物质，从而可防止或至少是大大减轻酸性物质的有害作用。各种发动机，尤其是柴油机的发展，对润滑剂的性能提出了越来越高的要求。所以，人们希望得到性能更好的高碱性磺酸盐组合物。
在某些应用场合，采用高碱性金属磺酸盐与酚盐的混合物作为润滑剂中的添加剂(去垢剂/抑制剂)。这种混合物的一个缺点是磺酸盐易与酚盐相互作用，在储存中有沉淀物生成。
因而本发明的另一目的是提供新的高碱性金属磺酸盐组合物。本发明还有一个目的，即提供抗腐蚀性能更好的高碱性金属磺酸盐组合物;该组合物可用于各种含油组合物中，其中包括润滑剂、官能流体及燃料。本发明再一目的是提供可用来预防或至少是大大减少柴油机中沉积物形成的高碱性金属磺酸盐组合物。本发明再一目的是提供一种与酚盐共同用做润滑剂添加剂时不产生沉淀的高碱性金属磺酸盐组合物。本发明再一目的是提供制备这些高碱性磺酰盐组合物的中间物，并提供中性的金属磺酸盐。
本发明的一个方面是提供一种高碱性金属磺酸盐组合物，其中含有(A)至少一种金属烷芳基磺酸盐，此盐含1～3个烷基，其中一个烷基的碳原子数平均至少是40，而任何其余烷基含10个以下碳原子，和(B)至少一种金属烷芳基磺酸盐，此盐含1～3个烷基，其中一个烷基的平均碳原子数为10～33，而任何其余烷基含10个以下碳原子。
下文中所谓“长链烷基”指含碳数平均至少为40的烷基。所谓“中长链烷基”指平均碳原子数为10～33的烷基。所谓“短链烷基”指碳原子数低于10的烷基。这些烷基并不一定是链状，它们可以是直链烷基、支链烷基或环烷基。它们通常是饱和烷基，但它们也可以有一定的不饱度。
本发明组合物的特点是，烷芳基磺酸盐的长链烷基与中长链烷基有特殊的大小分布。这种分布可称为“哑铃状分布”。
图1是一个这种哑铃状分布实例的示意图。长链烷基与中长链烷基的大小分布至少有两个最大值，一个最大值是在大小为40或40个以上碳原子处，另一个最大值是在大小为10～33个碳原子处。该分布在这两个最大值之间至少有一个最小值。
在许多情况下，例如当混合物中所用的磺酸除其长链及中长链烷基的大小外都相同时，烷基大小的哑铃状分布可通过相似的分子量分布反映出来。本发明优选具有哑铃型分子量分布的烷芳基磺酸盐混合物。
出乎意料的是，将长链烷基芳基磺酸盐(A)与中长链烷基芳基磺酸盐(B)相组合可产生多种有利效果。与单用中长链烷基芳基磺酸盐(B)相比，(A)+(B)组合物的防腐作用、发动机保洁性等都更好，且与酚盐共用时不会在储存时产生沉淀。
本发明组合物中的高碱性金属磺酸盐可用任何适宜的高碱化方法制备;这类方法在本领域中是已知的。
这类方法一般包括将含有可溶于油的磺酸盐或烷芳基磺酸的混合物与过量(即其量大于为中和任何存在的磺酸所需的量)的碱和/或碱土金属化合物一起加热，再使过量的金属与二氧化碳反应而形成分散的碳酸盐复合体，便完成所需的高碱化过程。制备这种组合物时，在中和一步使用“促进剂”，以利于混入大量过量的金属，这是已知并且是优选的。可用做促进剂的化合物例如有酚类物质，如苯酚、萘酚、烷基苯酚、硫代苯酚、硫化烷基苯酚，以及甲醛与酚类物质的缩合物;醇类，如甲醇、2-丙醇、辛醇、2-乙氧基乙醇、乙氧乙氧基乙醇、乙二醇、十八烷醇及环己醇;以及胺类，如苯胺、苯二胺、吩噻嗪、苯酚β-萘胺(phenolbeta-naphthylamine)以及十二烷基胺。磺酸一般可通过将烷基取代的芳烃磺化，从而在其芳核上引入一个磺酸基的方法得到;烷基取代芳烃的实例有将下列芳烃烷基化而得的化合物苯、甲苯、二甲苯、萘、联苯，以及它们的囟代衍生物，如氯苯、氯甲苯以及氯萘。优选苯、甲苯、萘，尤其是苯。烷基化可在催化剂存在下使用烷基化剂进行;常用的烷基化剂例如有囟代石蜡、将石蜡脱氢得到的烯烃，以及聚烯烃。
含有(A)与(B)的本发明组合物既可以通过将适宜的烷芳基磺酸混合物高碱化来制备，也可以通过分别将各个烷芳基磺酸高碱化，再将高碱化产物相混合来制备。在前一种情况下，磺酸混合物可通过将混合的烷基芳香化合物磺化而制得，也可通过将分别制得的烷芳基磺酸相混合来制得。
本发明组合物的总碱数(TBN)(按ASTM(美国材料试验学会)D2896方法测得)至少为20较好，更好是在30～500范围内，尤其是在250～350范围内。
本发明组合物中的金属通常是Ⅰ族或Ⅱ族金属，如锂、钠、钾、镁、钙、锶或钡。组合物中这些金属也可以混合存在。优选碱土金属，尤其是钙与镁。可用来中和这些烷芳基磺酸而得到磺酸盐的碱土金属化合物包括这些金属的氧化物、氢氧化物、烷氧化物、碳酸盐、羧酸盐、硫化物、硫氢化物、硝酸盐、硼酸盐及醚合物。例如氧化钙、氢氧化钙、乙酸镁及硼酸镁。如前面所指出的，碱土金属的用量超过中和烷芳基磺酸所需的量。一般说来，该用量是按化学计量方法算出的完全中和所需用量的100～220%。
组分(A)在组合物中必须以足能产生前述有利效果的量存在。组分(A)通常占组合物重量的10～99%，其余为组分(B)。
组分(A)中的长链烷基最好是支链烷基。尤其适宜的是平均碳原子数至少为50的支链长链烷基。支链长链烷基一般是C18-C200烷基的混合体。这种烷基可按已知方法，例如将丙烯或丁烯，尤其是正丁烯聚合来得到。
对于组分(B)，优选不同类型的两种中长链烷基。在组分(B1)中，芳基上取代有选自C15-C40的支链烷基，其平均碳原子数为15～33。组分(B2)是含C10-C30直链烷基的烷芳基磺酸盐。组分(B1)与(B2)既可以是纯化合物，也可以是不同化合物的混合物。较理想的是，组分(B1)含有支链中长链烷基的混合体，而组分(B2)为基本上纯的化合物，即组分(B2)的所有分子都含有同样的中长直链烷基。更理想的是，中长直链烷基选自C15-C25直链烷基。对于某些用途而言，含有(A)、(B1)和(B2)的组合物特别合适。
组分(A)与(B)中除含有长链或中长链烷基外，还可任选含有一个或二个短链烷基。较好的短链烷基为甲基以及乙基。
对于不同的应用场合，优选采用不同比例的组分(A)、(B1)和(B2)。含20～80%(重)的组分(A)、10～60%(重)的组分(B1)和10～40%(重)的组分(B2)的组合物特别适合用做润滑油中的防腐添加剂，即对于这种用途来说，优选三元组合物。
如果需将本发明的高碱性磺酸盐组合物与酚盐联合使用，则该组合物既可以是组分(A)与(B1)或组分(A)与(B2)的二元混合物，也可以是组分(A)、(B1)与(B2)的三元混合物。组分(B1)的用量可达40%(重);组分(B2)的用量可达80%(重)。组分(A)的比例根据组分(B2)的比例而定。组分A占组合物重量的(60-X/2)～99%;X为粘附(B2)的浓度。表1中说明了组分(A)与(B2)的浓度间的叵怠 表1重量%B2重量%A060-992050-994040-996030-998020-99若需将本发明组合物用做柴油机润滑油中的添加剂，以改善燃烧室及活塞清洁状况，则优选与上述相同的比例。特别适合于此类用途的是单烷基苯磺酸盐混合物。
本发明还涉及烷芳基磺酸的中性盐，即未予高碱性化的盐，但是这类盐本身可以有一定碱性。
本发明组合物可应用于大范围的含油组合物中。这些含油组合物例如有发动机润滑剂、自动传递流体、拖拉机油、燃料以及涂料。在这些场合，高碱性磺酸盐的去垢和/或抑制性能是有益的。
传统的润滑油制剂中含有若干不同类型的添加剂，以使润滑油制剂具备所需的各种特性。这些添加剂中有无灰分散剂、如(ⅰ)被一元和二元羧酸或其酸酐取代的长链烃的油溶性盐、酰胺、酰亚胺、噁唑啉和酯，或它们的混合物;(ⅱ)与聚胺直接相连的长链脂肪烃;和(ⅲ)由大约一摩尔被酚取代的长链烃与大约1～2.5摩尔甲醛和大约0.5～2摩尔聚亚烷基多胺缩合而成的曼尼期缩合物;粘度指数改进剂;抗氧剂;缓蚀剂;附加洗涤剂;倾点下降剂;抗磨剂如二烃基二硫代磷酸的金属盐。
用于润滑油组合物中的基油可以是粘度适宜的天然油或合成油。天然油包括动物油和植物油(例如蓖麻油、猪油)液态石油及烷属、环烷属和混合烷烃-环烷烃类经过加氢精制、溶剂处理或酸处理的无机润滑油。由煤或页岩衍生得到的润滑粘度油品也是有用的基油。合成油包括氧化烯类聚合物和共聚体及其衍生物(其中的链端羟基经酯化或醚化反应而被改性)、二元羧酸的酯、硅油如聚烷基、聚芳基、聚烷氧基、或聚芳氧基硅氧烷油及硅酸盐油。
本发明的新型组合物可以与粘度指数改进剂一起使用从而形成多品位的润滑油。粘度改进剂能够赋予润滑油高温和低温的操作能力并且使其在升温下保持粘稠状而在低温下仍具有可接受的粘度或流动性。粘度改进剂一般为包括聚酯在内的高分子量烃聚合物。较好的烃聚合物为乙烯共聚物，其中含有15～90%(重量)乙烯(以30～80%(重量)乙烯为佳)、10～85%(重量)(以20～70%(重量)为佳)C3-28α-烯烃(以C3-18α烯烃为佳，更好的是C3-8α-烯烃)。虽则并不重要，但根据X-光和差示扫描量热计的测定可知，该共聚物的结晶度以低于25%(重量)为佳。以乙烯和丙烯的共聚物为最好。也可以使用乙烯、上述C3-28α-烯烃和非共轭二烯或这类二烯烃的混合物的三元共聚物、四元共聚物等等。粘度改进剂也可经改性而使其具备其它特性或功能如分散力。这些用于改进粘度的油溶性聚合物，经凝胶渗透色谱法或渗透压测定法测定可知，其数均分子量一般为103-106，以104-106为佳(例如20，000-250，000)。
由于本发明的抗氧剂包括诸如描述于下列美国专利(此处仅供参考)的硫化烷基酚和油溶性铜化合物;2，139，766;2198828;2230542;2836565;3285854;3538166;3844956和3951830。任何适用的油溶性铜化合物均可被采用。我们所讲的油溶性是指于油品或添加剂整套配方中在正常的调合条件下该化合物可溶于油。铜化合物可以正铜或亚铜的形式存在。举例来说，铜可以二烃基硫代或二硫代磷酸铜、合成或天然羧酸的铜盐以及二硫代氨基甲酸铜的形式存在。有用的铜化合物的实例为链烯基琥珀酸或酸酐的铜(Cu(Ⅰ)和/或Cu(Ⅱ))盐。这些盐类可呈碱性、中性或酸性。
用于本发明的铜抗氧剂的价格并不昂贵，并且可在低浓度下发挥效力，因此，对产物的造价无实质影响。所产生的结果常常好于采用以往的抗氧剂所获得的结果，因为以往的抗氧剂价格昂贵，使用浓度高。在其使用浓度范围，上述铜化合物不会影响润滑油组合物中其它组分的性能。
若向润滑油组合物中加入任何有效量的铜抗氧剂，预计这一有效量足以向上述润滑油组合物提供以润滑油组合物的重量计为5～500(较好的是10～200，更好的是10～180，最好是20～130(如90～120))ppm铜。当然，优选的用量取决于对基础润滑油的质量能够产生影响的其它因素。
缓蚀剂，也叫防腐剂，可削弱与润滑油组合物接触的非铁金属部分的降解。可供列举的缓蚀剂为磷硫化烃和其衍生物。
摩擦改进剂可赋予润滑油组合物(如自动传输流体)适当的摩擦特性。适用的摩擦改进剂实例为脂肪酸酯和酰胺;聚异丁烯基琥珀酐-氨基醇的钼配合物;二聚脂肪酸的甘油酯;链烷膦酸盐;膦酸盐与油酰胺的反应产物;S-羧基-亚烷基烃基琥珀酰亚胺、S-羧基-亚烷基烃基琥珀酰胺酸及其混合物;N-(羟烷基)(链烯基琥珀酰胺酸或琥珀酰亚胺;二-(低级烷基)亚磷酸盐和环氧化物的反应产物;以及磷硫化N-羟烷基)链烯基琥珀酰亚胺的环氧烷烃加合物。
倾点下降剂可降低流体流动或被倾倒的温度。这种降低剂已为人们所熟知。可用来使流体的低温流动性最佳化的典型的添加剂为C8-18二烷基富马酸酯/乙酸乙烯酯共聚物、聚甲基丙烯酸酯和含蜡萘。
采用聚硅氧烷类型防沫剂，例如硅油和聚二甲基硅氧烷，控制泡沫的产生。
在本发明中用作防锈剂的有机、油溶性化合物含有非离子表面活性剂如聚亚氧烷基多醇及其酯，和阴离子表面活性剂如烷基磺酸的盐。这类防锈化合物是已知的并可由传统方法制备。
本发明的润滑组合物还包括带有铜和铅的缓蚀剂。典型的这类化合物为含5-50个碳原子的噻二唑多硫化物、其衍生物和聚合物。较好的是1，3，4-噻二唑的衍生物，如市场上作为Amoco150或Amoco158出售的化合物。
某些添加剂能够提供多样的效果，例如分散剂一氧化抑制剂。这部分内容已为人们所熟知并且无需在此作进一步详述。
当组合物中含有这些传统的添加剂时，组合物一般以能够有效地提供正常附带功能的数量掺合在基油之中。在经过充分配制的油中，这类添加剂(作为有代表性的活性组分)的有效用量如下所示组成%(重量)A.I%(重量)A.I(优选的)(较宽的)无灰分散剂4-71-10粘度改进剂0-40-12洗涤剂0.01-0.40.001-0.6缓蚀剂0.01-0.50-0.5
氧化抑制剂0-50-10倾点下降剂0.01-0.50.01-1.0防沫剂0.001-0.010.001-0.1抗磨剂0.001-20-5摩擦改进剂0.01-1.50-5润滑基油剩余量剩余量当使用其它添加剂时，需要(虽然并非必不可少地)制备添加剂浓缩物，该浓缩物含有本发明新型洗涤剂抑制剂/抗磨剂混合物的浓溶液或分散液(浓度如上所述)，同时还含有一种或多种上述其它添加剂(当构成添加剂混合物时，上述浓缩物在此被视为添加剂整套配方)，这样，几种添加剂可以同时被加至基油之中，形成润滑油组合物。采用溶剂并在通过温和加热条件下进行混合有助于使添加剂浓缩物溶解于润滑油之中，不过这并不重要。一般情况下，配制成的浓缩物或添加剂整套配方含有适量的添加剂，使得当添加剂整套配方与预定量的基础润滑油合并时在最终制剂中具有所需浓度的添加剂。这样，可将本发明的洗涤剂抑制剂/抗磨剂混合物与其它需要的添加剂一起加至少量基油或其它可相配伍的溶剂之中，从而形成含有活性组分的添加剂整套配方，其中含有总量一般为2.5-90%(重量)，以15-75%为佳，最好为25-60%的比例适当的添加剂，其余为基油。
本发明还提供了可用于制备上述高碱性磺酸盐组合物的中间物。第一种中间物为长链和中长链烷基芳烃的混合物。该混合物可通过采用适宜的烷基化剂混合物对芳烃如苯进行烷基化处理来获得。第二种中间物为由烷基芳烃经磺化得到的长链和中长链烷基芳基磺酸混合物。采用导言部分述及的方法可将该磺酸混合物转化为高碱性磺酸盐组合物。
通过下列实施例对本发明作进一步描述。
实施例1由下列三种磺酸以1∶1∶1重量比，即由各种酸含量为33.3%(重量)的混合物制备高碱性磺酸钙组合物。
(A)含有平均碳原子数为50的多种烷基的长支链单烷基苯磺酸。
(B)含有平均碳原子数为24的多种烷基的中长支链单烷基苯磺酸。
(B)基本上纯态的直链C18单烷基苯磺酸。
高碱性磺酸钙溶液组成如下%(重量)磺酸钙28碳酸钙23氢氧化钙3水0.2油45杂质0.8并且含有300TBN。
将该高碱性磺酸钙溶液搀和至下列润滑油制剂之中。
%(重量)高碱性磺酸钙溶液1.4分散剂[55%含硼4.5聚异丁烯基琥珀酰亚胺分散剂的油溶液，其中含氮1.46%(重量)]ZDDP抗磨剂1.3(由伯醇、含9.0%(重量)锌的溶液制得的二烷基二硫代磷酸锌的74%油溶液)油(150中性)15.0油(600中性)77.8采用1977OldsmobileV8发动机，按照ASTMSTP315的步骤沉淀这种发动机润滑油的低温防腐防锈特性。该发动机的排量为350立方英寸，压缩比为8.5∶1。按照设计要求，须将酸性漏气冷凝并将其导向发动机零件。这可以通过冷却摇杆箱盖来实现。
试验在此条件下进行30小时，然后于最大负载下高温高速进行2小时，使锈烤熔而凝结在部件表面。
以GMR995加铅汽油为能源进行试验，试验包括下列三个循环
第一相第二相第三相时间(小时)2822速度(转/分)140015003600负载(英制马力小时)2525100油进口温度(°F)120120260冷却剂出口温度(°F)110120200摇杆箱盖温度(°F)6060试验后，分别以1-10等级对各个发动机零件上的生锈情况进行评定，1表示“被严重锈蚀”，10表示“状况完好”。生锈的平均评定值是下列部件评定值的合并结果。
部件总数对全部评定结果所产生的影响(%)油R/V120滚珠161.25凸轮161.25柱塞161.25推杆161.25
通过两个以上述方法单独进行的试验对实施例1中的油进行锈蚀评定，其平均值分别为8.6和8.46。
实施例2和3实施例4-7(对比实施例)重复实施例1的步骤，所不同的是不以由磺酸(A)、(B1)和(B2)所形成的1∶1∶1三元混合物为原料，而是以其中的某一组分或其中二者所组成的二元混合物为原料，制备高碱性溶液。所获得的锈蚀评定平均值示于表2。
表2实施例磺酸锈蚀评定平均值250%(重)(A)+50%(重)(B1)7.97350%(重)(A)+50%(重)(B2)7.76450%(重)(B1)+50%(重)(B2)7.395100%(重)(A)7.976100%(重)(B1)7.937100%(重)(B2)7.43实施例1-7的结果归纳于图2。显然，实施例1的三元混合物的防腐效果优于任何二元混合物或纯化合物。
实施例8
采用由50%(重)长支链单烷基苯磺酸(A)和50%(重)中长支链单烷基磺酸(B2)(如实施例1所述)组成的混合物制备高碱性磺酸钙组合物。将该磺酸混合物转化为实施例1组合物的高碱性磺酸钙溶液。
于60℃下，将42.9%(重量)这一高碱性磺酸钙溶液、42.9%(重量)烷基取代硫代双酚(含有250TBN)的高碱性钙盐溶液(含钙9.5%，酚盐Ⅰ)和14.2%(重)油(150中性)混合在一起，历时一小时，形成添加剂浓缩物。将28.12%(重量)该添加剂浓缩物于60℃下与71.88%(重量)油(600中性)混合，一小时后获得一油掺合物。
将两个该油掺合物样品于100ml离心管内放置8周，其中之一的温度为20℃而另一个则为60℃。然后测定放置期间各个样品内沉降物的体积。
重复实施例8两次。得到下述结果20℃0.01体积%0.01体积%微量60℃0.02体积%0.03体积%0.01体积%再重复实施例8三次，其中使用一种不同的被烷基取代的硫代双酚的高碱性钙盐溶液，其TBN为250，含9.25%Ca(酚盐Ⅱ)。得到下列结果
20℃0.02体积%0.01体积%微量60℃0.04体积%0.02体积%0.01体积%实施例9至14实施例15(比较实施例)以实施例1中的磺酸(A)、(B1)和(B2)的不同二元混合物为起始原料，重复实施例8。
结果汇总在表3内。可明显看出，与比较实施例15相比本发明的掺合物在贮存时产生的沉积物少得多。表3磺酸盐/酚盐制剂的稳定性实施例次数磺酸8周后的沉积体积%A(B1)(B2)酚盐Ⅰ酚盐Ⅱ20℃60℃20℃60℃1517525964514187.512.50.010.020.020.0220.350.010.200.0513183170.010.030.010.040.040.010.010.0212175250.020.010.010.0120.020.010.020.0130.020.020.020.0311187.512.50.050.010.010.0210183170.060.020.020.039175250.200.020.010.0320.010.030.020.013微量0.01微量0.038150500.010.020.020.0420.010.030.010.023微量0.01微量0.01
实施例16和17重复实施例8和12，区别是不用单烷基苯磺酸，而用相应的2-甲基-5-烷基苯磺酸和2-烷基-5-甲基异构体(也含部分3-甲基-4-烷基磺酸和3-烷基-4-甲基异构体)为原料，制备高碱性磺酸盐组合物。分别在20℃和60℃下将该油掺合物贮存8周后，生成的沉积量都低于0.03体积%。
实施例18将例8中总碱值为300的二元高碱性磺酸钙溶液掺入下述油制剂重量%高碱性磺酸钙溶液5.7分散剂1.5(44%聚异丁烯基琥珀酰亚胺分散剂的油溶液，其中氮含量为1.12重量%)油(150中性)15.0油(600中性)77.8按照美国FED.STD791-341和ASTM509A的标准程序，用以下规格的单缸履带式柴油机在高速，增压条件下测量上述油萍炼曰钊氛掣剑ニ鸷统恋砘鄣淖饔茫
缸数1内径130.2mm冲程165.1mm发动机排列1Y73增压活塞型号1Y510该试验使用含0.4%硫的燃料。
该试验没有按照标准程序总共持续480小时，120小时后即停止了。试验操作条件如下速度，转数/分1800±10负载，BTO/分5850±50排气温度°F1100±50压缩比16.4.1±0.5油进口温度°F205±5水出口温度°F190±5空气进口温度°F255±5空气进口压力(绝压)吋Hg53±0.3空气进口湿度125±5(格令/磅干燥空气)试验结果用加权全部缺点(WTDWeightedtotaldemerit)和顶槽填充(TGFtopgroovefill)报道之。
WTD加权了沉积形式和沉积位置这两种沉积。因此碳质沉积比胶膜沉积的缺点评价值更高，并且在活塞上的沉积要乘上较高值系数。这种对沉积类型的加权是很有用的，因为重碳质沉积比薄膜或胶膜的形成显然意味着更苛刻的沉积生成条件。估计WTD所采用的乘积系数见表4。
表4估计WTD的乘积系数沉积类型沉积系数沉积区域区域系数高碳1.0第1槽1中碳0.5第1环区3.5低碳0.25第2槽10黑胶膜0.1第2环区20深棕色胶膜0.075第3槽35淡黄色胶膜0.05第3环区35微黄色胶膜0.025第4槽70极浅的黄胶膜0.01计算出的TDY是活塞环区后顶槽被碳沉积填充的百分数的评价值。
对例18发动机油制剂得到的结果是WTD值30，TGY值38。
实施例19(比较实施例)重复实施例18两次，但是以比较例15的磺酸混合物为原料，制备高碱性磺酸盐组合物，该混合物由75%(重量)中长支链单烷基苯磺酸(B1)和25%(重量)直链C18单烷基苯磺酸(B2)组成。
对实施例19的发动机油制剂测定的结果是WTD值为230/223，TGF值为77/76。
目前中长支链和直链烷基苯磺酸盐的混合物被广泛用做机油添加剂。与例18和19比较说明，本发明的磺酸盐组合物在发动机清洁性能方面优于目前使用的添加剂。
权利要求
1.一种高碱性金属磺酸盐组合物，它含有一种液体载体和(A)至少一种含1至3个烷基的金属烷基芳基磺酸盐，其中一个烷基至少有平均碳原子数40，任一个其它烷基都含不足10个碳原子，和(B)至少一种含1至3个烷基的金属烷基芳基磺酸盐，其中一个烷基至少有平均碳原子数10～33，而其它任一个烷基都含不足10个碳原子。
2.根据权利要求1的组合物，其总碱值为30～500。
3.根据权利要求2的组合物，其总碱值为250～350。
4.根据前述任一项权利要求的组合物，其中烷基芳基磺酸盐是烷基苯磺酸盐。
5.根据前述任一项权利要求的组合物，其中的金属选自第Ⅰ和第Ⅱ主族金属。
6.根据前述任一项权利要求的组合物，其中的金属是钙或镁。
7.根据前述任一项权利要求的组合物，它含10～99(重量)%的组分(A)和90～1(重量)%的组分(B)。
8.根据前述任一项权利要求的组合物，其中组分(A)中碳原子平均数至少为40的烷基是支链烷基。
9.根据权利要求8的组合物，其中的支链烷基的平均碳原子数至少为50。
10.根据前述任一项权利要求的组合物，其中组分(B)是B-一种含C15～C40支链烷基且该支链烷基的平均碳原子数为15～33的烷基芳基磺酸盐和B2-一种含C10～C30直链烷基的烷基芳基磺酸盐。
11.根据权利要求8和10的组合物，它含下述组合成份(A)含1至3个烷基的烷基苯磺酸盐混合物，其中一个烷基是含18至200个碳原子的长直链烷基，其余任一个烷基含不足10个碳原子，并且长支链烷基的平均碳原子数至少为40。(B1)含1至3个烷基的烷基苯磺酸盐混合物，其中一个烷基是含10～40个碳原子的中长支链烷基，而其余任一烷基都含不足10个碳原子，并且该中长支链烷基的平均碳原子数为15～33和/或(B2)基本纯的含1至3个烷基的烷基苯磺酸盐，其中一个烷基是C10～C30的直链烷基，而其余任一烷基含不足10个碳原子。
12.根据权利要求11的组合物，其中组分(B2)的直链烷基选自C15～C25的烷基。
13.根据权利要求8和10或11或12的组合物，它含有由下述组分组成的混合物20～80(重量)%组分(A)，10～60(重量)%组分(B1)和10～40(重量)%组分(B2)。
14.使用权利要求13的组合物，将它做为润滑油的防腐添加剂。
15.含权利要求13的组合物的一种润滑油组合物。
16.根据权利要求8和10或11或12的组合物，它含有0～40(重量)%组分(B1)，0～80(重量)%组分(B2)，组分(B2)的浓度限定值X为0～80，和(60-X/Z)至99(重量)%组分(A)。
17.根据权利要求16的组合物，其中烷基苯磺酸盐是单烷基苯磺酸盐。
18.使用权利要求17的化合物，将其做为一种柴油机润滑油的添加剂，以改善燃烧室和活塞的清洁度。
19.一种用于柴油机的润滑油，它含有权利要求17的组合物。
20.一种烷基化芳烃组合物，它是用于制备权利要求1～13，16和17任一项的组合物的中间体，该组合物含由下述组分构成的混合物(A)至少一种含1至3个烷基的烷基芳烃，其中一个烷基的平均碳原子数至少为40，其余任一烷基含不足10个碳原子，和(B)至少一种含1至3个烷基的烷基芳烃，其中一个烷基的平均碳原子数至少为10～33，而其余任一个烷基含不足10个碳原子。
21.一种磺酸组合物，它用于制备权利要求1～13，16和17的组合物的中间体，该组合物含(A)至少一种含1至3个烷基的烷基芳基磺酸，其中一个烷基的平均碳原子数至少为40，而其余任一烷基含不足10个碳原子，和(B)至少一种含1至3个烷基的烷基芳基磺酸，其中一个烷基的平均碳原子数至少为10～33，而其余任一个烷基含不足10个碳原子。
22.权利要求21所要求的一种磺酸组合物的中性金属盐。
全文摘要
一种新型高碱性金属磺酸盐组合物，它含有由下述成份组成的混合物(A)至少一种长链烷基芳基磺酸盐(烷基部分的平均碳原子数至少为40)和(B)至少一种中长链烷基芳基磺酸盐(烷基部分的平均碳原子数为10～33)。该组合物用做润滑油的添加剂。
文档编号C10M135/10GK1034752SQ8810702
公开日1989年8月16日 申请日期1988年10月12日 优先权日1987年10月12日
发明者马什·约翰·弗雷德里克, 维恩特·马克·罗兰·玛丽, 哈姆艾·格雷厄姆·威廉 申请人:埃克森化学专利公司