用于润滑组合物的芳族四面体硼酸盐化合物制造技术

润滑组合物包含具有润滑粘度的油和离子四面体硼酸盐化合物，所述离子四面体硼酸盐化合物包含阳离子和四面体硼酸盐阴离子，四面体硼酸盐阴离子包含硼原子，硼原子具有至少一个芳族二齿二氧代配体。该化合物可以由下式(I)表示：

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于润滑组合物的芳族四面体硼酸盐化合物背景示例性实施方案涉及润滑剂添加剂，特别涉及可用于润滑组合物中的离子硼酸盐化合物。润滑剂如发动机和传动系油上的热和机械应力倾向于增加在润滑部件如内燃机和传动系部件上形成沉积物的趋势。这可能通过降低发动机效率或总体寿命来对润滑部件的性能产生负面影响。除了基础油之外，这种润滑剂通常还包含许多添加剂，包括摩擦改进剂，抗磨剂，抗氧化剂，分散剂和清净剂，其用于保护润滑部件免受磨损，氧化，烟灰沉积，腐蚀，酸性构造并且改进制剂组分的耐水性和相容性。分散剂用于分散杂质如磨损颗粒，烟灰和其它污染物。胺基分散剂如多胺琥珀酰亚胺已被广泛使用。这些分散剂通常具有有助于中和酸性污染物的碱性功能。但是，它们具有降低防腐蚀和密封相容性的趋势。已经使用水杨酸酯和儿茶酚酯添加剂来提供润滑剂制剂所需的性能特性，包括清洁度，抗氧化性和分散性。美国专利No.7,423,000和7,582,126公开了含有儿茶酚化合物如叔烷基取代的儿茶酚的组合物。还已知硼酸酯基添加剂提供所需的特性，包括耐腐蚀性，抗氧化性，耐水性和相容性。美国专利No.5,102,569公开了用于润滑油制剂以减少内燃机中的氧化，磨损和沉积的硼酸化烷基芳族多元醇。美国专利No.2,795,548和5,284,594公开了含有硼酸化烷基儿茶酚的润滑油组合物。美国公开No.20080171677公开了一种润滑油组合物，其包含硼酸化的羟基酯，例如硼酸化甘油单油酸酯。示例性离子硼酸盐化合物提供具有良好分散性和/或清净剂性能的润滑组合物，同时减少和/或限制通常与含有碱性胺添加剂的润滑剂相关的有害作用，例如差的密封相容性，沉积物形成和降低的防腐蚀。
技术实现思路
根据示例性实施方案的一个方面，润滑组合物包含具有润滑粘度的油和包含阳离子和四面体硼酸盐阴离子的离子四面体硼酸盐化合物，所述四面体硼酸盐阴离子包含硼原子，所述硼原子具有至少一个芳族二齿二氧代配体。当阳离子是铵阳离子时，铵阳离子可以具有至少260g/mol，例如至少300g/mol的分子量。根据示例性实施方案的另一方面，形成润滑组合物的方法包括使1,2-或1,3-二氧代螯合物与三价硼酸盐化合物和碱性组分反应以形成反应产物，碱性组分提供总碱值至少为5的反应产物，并将反应产物与具有润滑粘度的油组合。当碱性组分为胺时，其分子量可以至少为260g/mol。根据示例性实施方案的另一方面，润滑组合物包含具有润滑粘度的油和离子四面体硼酸盐化合物，其是1,2-或1,3-二氧代螯合物，三价硼酸盐化合物和碱性组分的反应产物，其中碱性组分提供总碱值至少为5的反应产物，其中混合物中至少一部分硼转化成四价硼酸根阴离子。根据示例性实施方案的另一方面，润滑组合物包含具有润滑粘度的油和三价硼酸盐化合物、1,2-或1,3-二氧代螯合物和具有至少两个C8或更高级烷基的烷基胺的组合和/或反应产物。专利技术详述示例性实施方案的方面涉及润滑组合物，润滑方法和润滑组合物的用途。示例性的润滑组合物包含具有润滑粘度的油(或“基础油”)和可用作润滑组合物中的分散剂或清净剂的离子硼酸盐化合物。离子硼酸盐化合物可以以至少0.01重量％，或至少0.1重量％，或至少0.6重量％，或至少1重量％的总浓度存在于润滑组合物中。离子硼酸盐化合物可以以至多10重量％，或至多8重量％，或至多5重量％，或至多3.5重量％的总浓度存在于润滑组合物中。A.离子硼酸盐化合物示例性的离子硼酸盐化合物包含至少一个四配位硼酸根阴离子和阳离子用作化合物中的抗衡离子。四配位硼酸根阴离子包含直接与四个氧原子连接的硼原子(BO4-单元)。硼酸根离子可以是四面体的。在四面体硼酸根离子中，BO4-单元的构型是四面体的，而不是平面的。这种结构可以通过在碱性条件下形成离子硼酸盐化合物来实现。硼酸根阴离子包含至少一个芳族二齿二氧代配体。在一些实施方案中，硼酸根阴离子包含两个芳族二齿二氧代配体。每个芳族二齿二氧代配体通过其形成环(包括-O-B-O-)的两个氧代基(-O-)与硼原子形成螯合物。含硼环直接与芳族基团连接，例如任选取代的五元或六元芳族环。离子四面体硼酸盐化合物可以由式I所示的一般结构表示：其中R1和R2独立地选自具有1至48个碳原子的烃基或一起形成取代或未取代的5-或6-元环；R3和R4一起代表取代或未取代的芳环(其可被一个或多个具有1至32个碳原子的烃基取代)；m为0或1；X选自氢，具有1至24个碳原子的烃基，-OR5，-NHR5，＝O，及其混合物；R5是具有1至24个碳原子的烃基；M表示阳离子；和n为整数，即至少为1，可以至多为7，或至多为4。为了方便，式I的硼酸根阴离子可以表示为[B]-。如本文所用，术语“烃基取代基”或“烃基”以其常规含义使用，这是本领域技术人员公知的。具体地说，它是指具有与分子的其余部分直接连接的碳原子并且具有主要烃特征的基团。主要烃特征，是指取代基中至少70％或至少80％的原子是氢或碳。烃基的实例包括：(i)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-，脂族-和脂环族取代的芳族取代基以及环状取代基，其中环通过分子的另一部分完成(例如，两个取代基一起形成环)；(ii)取代的烃取代基，即含有非烃基的取代基，在本专利技术的上下文中，其不改变取代基的主要烃性质(例如卤代(特别是氯和氟)，羟基，烷氧基，巯基，烷基巯基，硝基，亚硝基和磺氧基)；(iii)杂取代基，即虽然具有主要烃特征，但在由碳原子组成的环或链中可以含有除碳以外的取代基的取代基。代表性的烷基包括正丁基，异丁基，仲丁基，正戊基，戊基，新戊基，正己基，正庚基，仲庚基，正辛基，仲辛基，2-乙基己基，正壬基，仲壬基，十一烷基，仲十一烷基，十二烷基，仲十二烷基，十三烷基，仲十三烷基，十四烷基，仲十四烷基，十六烷基，仲十六烷基，硬脂基，二十烷基，二十二烷基，二十四烷基，2-丁基辛基，2-丁基癸基，2-己基辛基，2-己基癸基，2-辛基癸基，2-己基十二烷基，2-辛基十二烷基，2-癸基十四烷基，2-十二烷基十六烷基，2-己基癸基辛基癸基，2-十四烷基辛基癸基，单甲基支化异硬脂基等。代表性的芳基包括苯基，甲苯酰基，二甲苯基，枯烯基，均三甲苯基，苄基，苯乙基，苯乙烯基，肉桂基，二苯甲基，三苯甲基，乙基苯基，丙基苯基，丁基苯基，戊基苯基，己基苯基，庚基苯基，辛基苯基，壬基苯基，癸基苯基，十一烷基苯基，十二烷基苯基苄基苯基，苯乙烯化苯基，对枯基苯基，α-萘基，β-萘基，及其混合物。杂原子包括硫，氧，氮，并且包括取代基如吡啶基，呋喃基，噻吩基和咪唑基。通常，在烃基中每十个碳原子存在不多于两个，在一个实施方案中不多于一个非烃取代基。在一些实施方案中，在烃基中不存在非烃取代基。在式I中，R1和R2可以独立地选自具有1至48个碳原子的烃基。或者，R1和R2组合可以形成取代或未取代的5元环或6元环。在R1和R2形成取代的5元或6元环的情况下，取代基可以选自脂族烃基，芳族烃基，其可以包含一个或两个杂原子，及其组合。在一些实施方案中，R1和R2一起形成取代或未取代的5元或6元环，其中取代或未取代的5元或6元环包含1或2个杂原子。由R1和R2形成的取代的5元或6元环可以被至少一个选自脂族烃基，芳族烃基，包含至少一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
润滑组合物，其包含：具有润滑粘度的油；和包含阳离子和四面体硼酸盐阴离子的离子四面体硼酸盐化合物，所述四面体硼酸盐阴离子包含硼原子，所述硼原子具有至少一个芳族二齿二氧代配体，以及其中当阳离子是铵阳离子时，铵阳离子具有至少260g/mol的分子量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.02.26 US 62/121,0521.润滑组合物，其包含：具有润滑粘度的油；和包含阳离子和四面体硼酸盐阴离子的离子四面体硼酸盐化合物，所述四面体硼酸盐阴离子包含硼原子，所述硼原子具有至少一个芳族二齿二氧代配体，以及其中当阳离子是铵阳离子时，铵阳离子具有至少260g/mol的分子量。2.根据权利要求1的润滑组合物，其中离子四面体硼酸盐化合物由下式表示：其中R1和R2独立地选自具有1至48个碳原子的烃基或一起形成取代或未取代的5-或6-元环；R3和R4一起代表取代或未取代的芳环；m为0或1；X选自氢、具有1至24个碳原子的烃基、-OR5、-NHR5、＝O及其混合物，其中R5是具有1至24个碳原子的烃基；M表示阳离子；且n至少为1。3.根据权利要求2的润滑组合物，其中取代的5元或6元环被至少一个选自脂族烃基、芳族烃基、包含至少一个杂原子的脂族烃基、包含至少一个杂原子的芳族烃基，及其组合的取代基取代。4.根据权利要求2和3中任一项的润滑组合物，其中m为0。5.根据权利要求4的润滑组合物，其中离子四面体硼酸盐阴离子由下式表示：其中Y和Z独立地选自氢、具有1至24个碳原子的烃基、-OR5、-NHR5、＝O、-OH及其混合物。6.根据权利要求5的润滑组合物，其中离子四面体硼酸盐阴离子由下式表示：其中Z选自氢和具有1至24个碳原子的烃基。7.根据权利要求6的润滑组合物，其中Z是具有1至24个碳原子的烃基。8.根据权利要求2-7中任一项的润滑组合物，其中m为1。9.根据权利要求8的润滑组合物，其中离子四面体硼酸盐阴离子由下式表示：其中Y和Z独立地选自-H、-OH和具有1至24个碳原子的烃基，X'选自氢、具有1至24个碳原子的烃基、-OR5、-NHR5、＝O、及其混合物。10.根据权利要求9的润滑组合物，其中当X为＝O时且其中化合物中的阳离子为具有至少300g/mol，或至少350g/mol，或至少500g/mol的分子量的铵阳离子。11.根据权利要求9-10中任一项的润滑组合物，其中离子四面体硼酸盐阴离子由下式表示：12.根据权利要求2-11中任一项的润滑组合物，其中R1和R2一起形成取代或未取代的5-或6-元环，取代或未取代的5-或6-元环包含0-2个杂原子。13.根据权利要求12的润滑组合物，其中由R1和R2形成的取代的5元或6元环被至少一个选自脂族烃基、芳族烃基、包含至少一个杂原子的脂族烃基、包含至少一个杂原子的芳族烃基、及其组合的取代基取代。14.根据权利要求12-13中任一项的润滑组合物，其中离子四面体硼酸盐阴离子由下式表示：其中Y、Z、Y'和Z'独立地选自H和具有1至24个碳原子的烃基。15.根据权利要求14的润滑组合物，其中Y、Z、Y'和Z'独立地为具有1至24个碳原子的烃基。16.根据权利要求1-15中任一项的润滑组合物，其中阳离子选自金属阳离子、铵离子、鏻离子、无灰的有机阳离子及其混合物。17.根据权利要求16的润滑组合物，其中M是选自碱金属阳离子、碱土金属阳离子、过渡金属阳离子及其组合的金属阳离子。18.根据权利要求16-17中任一项的润滑组...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·D·伯林顿，E·德尔布里奇，张琰湜，J·K·普德尔斯基，
申请(专利权)人：路博润公司，
类型：发明
国别省市：美国,US