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碱性无灰添加剂制造技术

技术编号:12061682 阅读:81 留言:0更新日期:2015-09-17 12:21
包含具有润滑粘度的油和N-烃基取代γ-氨基酯或γ-氨基硫酯的润滑剂组合物显示出碱性和良好的密封性能,其中N-烃基取代基包含具有至少3个碳原子且具有在烃基链的1或2位上的支链的烃基。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】碱性无灰添加剂 专利技术背景 所公开的技术涉及赋予润滑剂配制剂碱性(作为TBN测量)而不加入金属(作为 硫酸盐灰测量)的添加剂。该添加剂不导致弹性体密封的裂化。 已知润滑剂在其使用期间由于暴露于使用它们的装置的操作条件下,特别是由于 暴露于通过装置的操作而产生的副产物下而变得较无效。例如,发动机油在其使用期间部 分地由于油暴露于酸性和促氧化剂副产物下而变得较无效。这些副产物由使用油的装置如 内燃机中燃料的不完全燃烧而产生。这些副产物导致发动机油以及发动机中的劣化效应。 副产物可例如将在润滑油中发现的烃氧化,得到羧酸和其它氧化物。这些氧化和酸性烃然 后可继续以导致腐蚀、磨损和沉积物问题。 将含碱添加剂加入润滑剂中以中和这类副产物,因此降低它们导致的对润滑剂和 装置的危害。过碱性钙或镁碳酸盐清净剂一段时间以来用作酸清除剂,中和这些副产物,所 以保护润滑剂和装置。然而,过碱性清净剂本身带有大量金属,如通过硫酸盐灰测量。关于 柴油和客车润滑油的新工业升级关于油中容许的硫酸盐灰的量以及通过延伸过碱性清净 剂的量提出不断降低的极限。因此,仅由N、C、H和O原子组成的碱的来源是极理想的。 润滑剂领域中使用两个常用的碱性度量。总碱值(TBN)可如通过ASTM D 2896所 测试,其为测量强碱和弱碱的滴定法。另一方面,ASTM D 4739为测量强碱,但不容易滴定 弱碱如某些胺,包括许多芳族胺的滴定法。许多润滑剂应用想要如通过ASTM D 4739所测 量的TBN,使得许多胺小于满意的碱性来源。 然而,研宄了碱性胺添加剂作为含灰过碱性金属清净剂的替选物,例如烷基和芳 族胺。然而,碱性胺添加剂的加入可导致另外的有害效应。例如,已知烷基和一些芳族胺 倾向于使含氟弹性体密封材料降解。这些碱性胺添加剂如琥珀酰亚胺分散剂包含多胺基 团,其提供碱性来源。然而,认为这类胺导致含氟弹性体密封材料如Viton?密封中的脱氟 化氢,这被认为是密封降解的第一步骤。密封降解可导致密封失效,例如密封泄漏、有害的 发动机性能以及可能导致发动机损害。一般而言,润滑剂的碱含量或总碱值(TBN)仅能在 密封降解变成显著的问题以前通过该碱性胺适当地促升,限制了可通过这类添加剂提供的 TBN的量。 美国专利公开2012-0040876,Preston等人,2012年2月16日公开了氨基苯甲酸 酯作为润滑剂中的添加剂。该文件公开了据说以碱性胺添加剂的形式提供给润滑剂无灰碱 而不会不利地影响密封相容性的组合物。实施例报告了如通过D2896测量为150-188的 TBN。(D 2896测量获得弱碱以及强碱的碱性。) 因此,所公开的技术解决了提供给润滑剂强碱性(如通过ASTM D 4739测量)而 不赋予其其它金属含量(硫酸盐灰),同时不导致弹性体密封如氟碳密封劣化(如通过 Mercedes Benz supply specification MB DBL6674_FKM 测量)的问题。这通过使用如本 文中更完整地描述的N-烃基取代γ-氨基酯或γ-氨基硫酯而实现。如另外表示,本技术 提供赋予润滑剂较高的TBN水平,同时保持日益严格的政府规章规定的低硫酸盐灰含量, 同时保护密封性能和相容性的能力。 专利技术概沐 所公开的技术提供包含具有润滑粘度的油和N-烃基取代γ -氨基酯或γ -氨基 硫酯的润滑剂组合物,其中N-烃基取代基包含具有3个碳原子且具有在烃基链(即烃基) 的1或2位上的支链的烃基,条件是如果酯或硫酯为甲基酯或甲基硫酯,则烃基具有在1位 上的支链,且进一步条件是烃基不是叔基团。 所公开的技术还提供制备N-烃基取代γ-氨基酯或γ-氨基硫酯的方法,其中 N-烃基取代基包含具有至少3个碳原子且具有在烃基链的1或2位上的支链的烃基,条件 是如果酯或硫酯为甲基酯或甲基硫酯,则烃基具有在1位上的支链,且进一步条件是烃基 不是叔基团;所述方法包括任选使用Zr-基催化剂以及任选在质子溶剂的存在下使具有所 述烃基的伯胺与在其β与γ碳原子之间具有烯属不饱和的烯属不饱和酯或硫酯在约10 至约80°C,或者约10至约33°C,或者约45至约55°C的温度下反应。 专利技术详述 下面通过非限定性阐述描述各个优选特征和实施方案。 所公开的技术通常表现为润滑剂或润滑剂配制剂,其一种组分为具有润滑粘度的 油。也称为基油的具有润滑粘度的油可选自the American Petroleum Institute(API)Base Oil Interchangeability Guidelines 的第 I-V 组基油中的任一种,即: 第I、II和III组为矿物油基本油料。具有润滑粘度的油可包括天然或合成油及 其混合物。可使用矿物油和合成油的混合物,例如聚α烯烃油和/或聚酯油。 天然油包括动物油和植物油(例如植物酸酯),以及矿物润滑油如液体石油以及 链烷烃、环烷烃或混合链烷烃-环烷烃型的溶剂处理或酸处理矿物润滑油。加氢处理或加 氢裂化油也是有用的具有润滑粘度的油。衍生自煤或页岩的具有润滑粘度的油也是有用 的。 合成油包括烃油和卤素取代的烃油,例如聚合和共聚烯烃及其混合物、烷基苯、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为另一类合成润滑 油。其它合适的合成润滑油包括二羧酸的酯和由C 5-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-硅氧烷油和娃酸酯油。 其它合成油包括通过费托反应制备的那些,通常为加氢异构化费托合成烃或蜡。 在一个实施方案中,油可通过费托天然气合成油(gas-to-liquid)合成程序制备,以及其 它天然气合成油。 可使用上文所述类型的天然或合成(及其混合物)的未精炼、精炼和再精炼油。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 炼油通过类似于用于得到精炼油的方法应用于已用于服务的精炼油而得到。通常将再精炼 油另外加工以除去废添加剂和油分解产物。 所公开技术的润滑剂组合物包含N-烃基取代γ -氨基酯或γ -氨基硫酯。取代 γ-氨基酯可最一般性地描述为下式表示的材料: 其中R为烃基取代基,且R4为可预期通过氨基酸与醇的缩合而制备酯的醇的残 基。如果材料为硫酯,则-OR4基团可被-SR4基团替代。该材料可预期衍生自酸或酰基卤 与合适硫醇R 4SH的缩合,但实际上它可通过酯与硫醇的酯交换而制备。 基团R4,醇残基部分,可具有1-30或者1-18或者1-12或者2-8个碳原子。它可以 为烃基或烃基团。它可以为脂族、脂环族、支化脂族或芳族的。在某些实施方案中,R 4基团 可以为甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正己基、环己基、异辛基或2-乙 基己基。如果R 4为甲基,则R基团,氮上的烃基取代基具有在1位上的支链。 在其它实施方案中,R4基团可以为含醚基团。例如,它可以为含醚基团或者可包含 例如2-120个碳原子以及表示醚官能的氧原子的含聚醚本文档来自技高网...

【技术保护点】
润滑剂组合物,其包含具有润滑粘度的油和N‑烃基取代γ‑氨基酯或γ‑氨基硫酯,其中N‑烃基取代基包含具有至少3个碳原子且具有在烃基的1或2位上的支链的烃基,条件是如果酯或硫酯为甲基酯或甲基硫酯,则烃基具有在1位上的支链,且进一步条件是烃基不是叔基团。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:D·J·萨科曼多E·E·德尔布里奇A·鲁马尼克斯
申请(专利权)人:路博润公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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