包含4-羟基苯甲酰胺摩擦改进剂的润滑剂组合物的制作方法
【专利说明】包含4-哲基苯甲醜胺摩擦改进剂的润滑剂组合物 发明领域
[0001] 示例实施方案设及润滑剂组合物，其包含具有润滑粘度的油W及4-哲基苯甲酯 胺作为摩擦改进剂和抗磨剂。该润滑剂组合物发现特别应用于润滑钢和类金刚石碳值LC) 涂覆组件。润滑剂组合物尤其适用于发动机油中。还公开了润滑剂组合物的形成方法和用 途。
[000引背景
[0003] 熟知润滑剂组合物除基油外包含一些添加剂（包括摩擦改进剂、抗磨剂、抗氧化 剂、分散剂和清净剂），其用于保护内燃机W防磨损、氧化、烟灰沉积、酸积累等。摩擦改进剂 可W为可改变包含它的润滑剂组合物的摩擦系数的任何材料。改变润滑剂基油和最终配制 润滑剂组合物的摩擦系数的摩擦改进剂，也称为减摩剂，通常可包括含金属化合物W及无 灰化合物或材料，或者其混合物。含金属摩擦改进剂包括金属盐或金属-配体络合物，其中 金属可包括碱金属、碱上金属或过渡族金属。过渡金属包括Mo、Sb、Sn、Fe、化、Zn、Ti及其 它。例如，使用二硫代氨基甲酸钢、二硫代磯酸盐、胺、醇-酷胺等。无灰摩擦改进剂包括含 有有效量的极性基团的润滑剂材料，例如含哲基姪基基油、甘油醋、偏甘油醋、甘油醋衍生 物等。其它摩擦改进剂包括脂肪酸的盐（含灰和无灰衍生物）、脂肪醇、脂肪酷胺、脂肪醋、 含哲基駿酸醋和可比的合成长链姪基酸、醇、酷胺、醋、哲基駿酸醋等。在一些情况下，脂肪 有机酸、脂肪胺和硫化脂肪酸可用作合适的摩擦改进剂。
[0004] 包含磯化合物和硫的发动机润滑剂组合物显示出贡献于颗粒物排放和其它污染 物的排放。另外，硫和磯倾向于毒害催化转化器中所用的催化剂，导致该类催化剂的性能降 低。
[0005] 理想的是提供一种润滑剂组合物，所述组合物提供组件之间的低摩擦滑动W改进 汽车发动机中的抗磨性和车辆燃料效率而不损害耐久性（即能够抵抗磨损）。
[0006] 参考文件
[0007] 1960 年 11 月 8 日发行的标题为"NonvolatileOrganicCompositions St油ilizedbyN-A化パp-Hy化oxybenzamide"的美国专利No.2,959,550，Young等人，公 开了衍生自具有4-24个碳原子的胺的对-哲基苯甲酯胺作为非挥发性组合物，包括橡胶、 塑料和润滑脂的抗氧化剂。
[0008] 1968年11月16日发行的标题为"Antioxidants"的美国专利No. 3, 413, 224， Knapp,公开了二烷基-对-哲基（硫代）苯甲酯胺作为有机材料的抗氧化剂，尤其是润滑 月旨、蜡和润滑油组合物的抗氧化剂。
[0009] 1973年7月31日发行的标题为"LubricantAdditive"的美国专利 No. 3, 749, 702,Boe虹inger等人，公开了取代苯甲酸如哲基苯甲酸的氨基脈酷胺，将其用碳 酸氨盐盐化W产生尤其用作金属减活剂的润滑剂添加剂。
[0010] 1978 年 5 月 23 日发行的标题为"SubstitutedSalicylamidesandLubricants ContainingtheSame"的美国专利No. 4, 090, 971，Hoke,公开了烷基取代哲基芳族駿酸的 酷胺，尤其是烷基取代水杨酸的酷胺，其用作润滑剂和燃料的分散剂添加剂。
[0011] 2011年2月3日发行的标题为"Low-FrictionSlidingMechanism"的美国公开 No. 20110028361，Konishi等人，公开了应用于滑动表面上的润滑剂，所述滑动表面中的一 个或两个由类金刚石碳材料形成。润滑剂包含基油W及无灰脂肪醋摩擦改进剂和无灰脂 族-胺摩擦改进剂中的至少一种。
[001引 2011年8月4日发行的标题为"Composition Containing Heterocyclic Compounds and a Method of Lubricating an Internal Combustion Engine"的美国公 开No. 20110190180, Mosier等人，公开了包含用于发动机油抗磨剂或特压剂中的化合物的 润滑组合物，所述化合物为具有包含6-40个碳原子的姪基的杂环，杂环具有选自醋、酷胺、 盐和酸的官能团，或者为喀晚的杂环。
[0013] 概述
[0014] 在示例实施方案的一方面，润滑剂组合物包含具有润滑粘度的油W及4-哲基苯 甲酯胺作为摩擦改进剂。润滑剂组合物可具有在100°c下为5-18mmVs的运动粘度。
[0015] 在该示例实施方案的另一方面，降低内燃机中的摩擦的方法可包括使内燃机的接 触表面与润滑剂组合物接触。
[0016] 在一个实施方案中，提供内燃机中降低摩擦、降低磨损或者降低摩擦和磨损的方 法。
[0017] 在该示例实施方案的另一方面，制备润滑剂组合物的方法包括将具有润滑粘度 的油、4-哲基苯甲酯胺和任选一种或多种其它性能添加剂混合W形成具有在100°c下为 5-18mmVs的运动粘度的润滑剂组合物。
[0018] 在该示例实施方案的另一方面，内燃机包含滑动接触的第一和第二滑动元件。各 个滑动元件限定各自的滑动表面，其中至少一个滑动表面相对于另一滑动表面滑动。至少 一个滑动表面由钢、钢合金或类金刚石碳值LC)材料形成。润滑剂组合物插入滑动表面之 间W在滑动期间润滑它们。
[0019] 详述
[0020] 示例润滑剂组合物包含具有润滑粘度的油和摩擦改进剂。该示例润滑剂组合物发 现作为发动机油用于内燃机如机动车发动机中。在一个实施方案中，润滑剂组合物用作曲 轴箱润滑剂。曲轴箱润滑剂为用于内燃机中的一般润滑的油，其中油槽通常位于发动机的 曲轴箱W下且循环油返回其中。
[0021] 作为摩擦改进剂，使用4-哲基苯甲酯胺。4-哲基苯甲酯胺可具有通式：
[0022]
[0023] 其中Ri和R2独立地选自氨和姪基；各个姪基可包含1-32个碳原子，例如至少6， 或者至少8个碳原子，或者至少12个碳原子，并且可包含至多22,或者至多20,或者至多18 个碳原子；
[0024] Ri和R2中的至少一个为姪基或者Ri和R2基团一起形成环；
[0025] 各个R3可独立地为具有1-8个碳原子的姪基；且
[0026] n为例如0-3的整数。
[0027] 在一个实施方案中，Ri和R2中的至少一个为包含6-32个碳原子的姪基。例如，Ri 和R2中的至少一个为包含8-22个碳原子的姪基或16-20个碳原子的姪基。
[002引在一个实施方案中，Ri为H。
[0029] 可选择R3W影响在所选择的具有润滑粘度的油中的润滑度。在一个实施方案中， n为至少1，且R3为姪基；姪基包含1-8个碳原子。
[0030] 在另一实施方案中，n为0。
[0031] 在一个实施方案中，4-哲基苯甲酯胺包含烷基-4-哲基苯甲酯胺和締基-4-哲基 苯甲酯胺中的至少一种，即Ri和R2中的至少一个为烷基或締基。在締基-4-哲基苯甲酯胺 的情况下，它可W为单-、二-、S-或更多不饱和的。
[0032] 在一个实施方案中，烷基/締基-4-哲基苯甲酯胺为或者包含根据式（II)的N-油 基-4-哲基苯甲酯胺：
[0033]
[0034] 其中R2为十八碳締的任何异构体，例如9-十八碳締。
[0035] 在一个实施方案中，烷基/締基-4-哲基苯甲酯胺为如式（II)所示N-油基-4-哲 基苯甲酯胺衍生物，不同的是如同式（I)中存在至少一个R3。
[0036] 在R哺R2基团一起形成环的情况下，环包含氮原子且环中碳原子的取代基（如果 有的话）限于烷基和締基姪基，不包括环烷基和环締基。例如，4-哲基苯甲酯胺的环形式可 具有式（III)所示通式：
[0037]
[003引其中各个R嘴n同式（I)中一样，
[0039] m为1-2的整数；
[0040] 各个R4独立地为具有1-32个碳原子的姪基；
[0041] q为0-5的整数。
[0042] 用作R1、R2、R3和R4的合适姪基包括线性、支化、环状、无环、饱和、不饱和、脂族、芳 族、姪基，或者其任何组合。在某些实施方案中，它们选自线性和支化烷基和締基，特别是选 自线性烷基和线性締基。适用作Ri和R2的烷基的实例包括己基、庚基、辛基、壬基、癸基、 十一烷基、十^烷基、十二烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十"^1烷基、十八烷基、十九 烷基、二十烷基、二十一烷基、二十二烷基、二十=烷基、二十四烷基、二十五烷基、二十六烧 基、二十走烷基、二十八烷基、二十九烷基和S十烷基。适用作Ri和R2的締基的实例包括 己締基、庚締基、辛締基、壬締基、癸締基、十一碳締基、十二碳締基、十=碳締基、十四碳締 基、十五碳締基、十六碳締基、十^；：碳締基、十八碳締基、十九碳締基、二十碳締基、二^--碳 締基、二十二碳締基、二十 = 碳締基、二十四碳締基、二十五碳締基、二十六碳締基、二十^；： 碳締基、二十八碳締基、二十九碳締基和=十碳締基。W上烷基和締基包括所有可能的异构 体。适用作R3和R4的烷基和締基包括关于Ri和R2列出的那些，W及较短链烷基和締基，包 括甲基、己基、丙基、了基、戊基W及己締基、丙締基、了締基和戊締基。
[0043] 在一些实施方案中，Ri和R2选自HW及包含8-32个碳原子且包括至少C8链的线 性和支化烷基和締基。
[0044] 润滑剂组合物中根据式（I)的4-哲基苯甲酯胺的含量可W为至多5重量％，或者 至多4重量％，或者至多3重量％，或者至多2重量％，或者至多1重量％。4-哲基苯甲酯 胺可WW至少0. 05重量％，或者至少0. 1重量％，或者至少0. 2重量％，或者至少0. 3重 量％，或者至少0. 4重量％的浓度存在于润滑剂组合物中。
[0045] 具有润滑粘度的油可至少40重量％，或者至少50重量％，或者至少60重 量％的总浓度存在于润滑剂组合物中。
[0046] 如本文所用，运动粘度在100°C(KV_100)下根据ASTMD445 - 12的方法， "Standa