【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及可作功能流体和润滑剂组合物如曲轴箱润滑剂，自动传输流体(ATF)，液压流体以及燃料组合物的添加剂的偶联多胺。本专利技术的新型偶联多胺添加剂是用多胺和多腈反应物制得的，它们一般可生成至少一种环状反应物。该反应产物可再与羧酸酰化剂或酚反应物反应生成高分子量产物，在各种功能流体和润滑剂中其溶解度更大，并可使分散性和粘度指数(Ⅵ)得到改善。在有关专利和技术文献中已公开了偶联胺反应产物，特别是已知含氮杂环反应产物。例如USP.(美国专利)2，468，163公开了可作为不同金属防腐蚀用的各种咪唑啉化合物。该咪唑啉化合物是用多胺和羧酸制得的。USP.2，505，247公开了咪唑啉的制备方法。该方法是在硫化氢存在下将二胺与单腈化合物反应生成已发现可作治疗剂的所需咪唑啉化合物。USP.3，415，750公开了在润滑油组合物中可用作无灰分散剂的多烯基琥珀酰亚胺基咪唑啉和多烯基琥珀酰亚胺基双咪唑啉。这些咪唑啉是用多亚乙基多胺和羧酸制得的。USP.3，347，645公开了多用途汽油添加剂填料。该添加剂填料的活性成分为咪唑啉或哌嗪反应物与烯基琥珀酸酐的反应产物。还公开了咪唑啉或哌嗪反应物是用多胺和羧酸制得的。据USP.4，104，179介绍，吡咯氨基多硫化物或吖嗪氨基多硫化物可用咪唑或咪唑啉反应物制得，这些化合物可使润滑油或燃料油获得优良的抗磨和抗氧性能。USP.4，446，037公开了水解的咪唑啉，硫醇和酐的反应产物，该反应产物再与硼化合物反应，其反应产物可用作润滑剂组合物的减摩添加剂。USP.4，536，311公开了羟烷基烃基咪唑啉-酰基肌氨酸反应产物，该产物在润滑...
【技术保护点】
用烃基多腈和多胺反应物制得的偶联多胺组合物，其中所说的烃基多腈能与所说的多胺反应物进行环化反应生成所说的偶联多胺。
【技术特征摘要】
US 1986-4-18 853575书确定。在下述实施例中，除另有声明而外，所有百分数和份数均为重量百分数和重量份数，整个说明书和权利要求书同此。 实施例Ⅰ在氮气保护下于110℃～115℃将1500份(34.6当量)工业级亚乙基多胺底料，404份(5.77当量)双-2-氰乙基硫醚和4份硫化氢气体的混合物加热3小时。产物为含27.7%氮和4.31%硫的混合物。 实施例Ⅱ在氮气保护下于125℃将600份(13.86当量)工业级亚乙基多胺底料、243份(3.47当量)双-2-氰乙基硫醚和2份硫化氢气体的混合物加热1小时，产物为含26.5%氮和6.73%硫的混合物。 实施例Ⅲ 在氮气保护下于120～125℃将400份(9.24当量)工业级亚乙基多胺底料、98份(1.85当量)工业级α-亚甲基戊二腈和2份硫化氢气体的混合物加热6小时。产物为含27.5%氮(理论值27.7%)的混合物。 实施例Ⅳ在氮气保护下于115℃至120℃将286份(7.11当量)工业级亚乙基多胺底料，其中含50%(重量)二亚乙基四胺、100份(1.43当量)双-2-氰乙基硫醚和1份硫化氢气体的混合物加热4小时。产物为含27.7%氮和5.23%硫的混合物。 实施例Ⅴ在氮气保护下于120～125℃将250份(6.22当量)工业级亚乙基多胺底料〔其中含50%(重量)二亚乙基四胺〕、96.4份(1.24当量)2，2，6，6-四氰乙基环己酮和2份硫化氢气体的混合物加热5小时。产物为含26.3%氮(理论值为26.5%)的混合物。 尽管本发明的环状反应产物或偶联多胺可直接用作润滑剂添加剂，但也可进一步反应生成高分子量产物，以提高油溶性并进而赋予分散性和/或提高粘度指数(Ⅵ)。根据本发明的目的，如果一种物质在操作允许的用量下加入组合物能将组合物的粘度指数(按ASTM-D2270法测定)提高至少6个单位基数，就认为这种物质可大大改善组合物的粘度特性。 一般来说，可用于与本发明的偶联多胺产物进一步反应的物质为专利和技术文献中所介绍的反应试剂和反应物。在本发明中可用于与上述偶联多胺产物反应生成高分子量物质的反应物首推各种烃基羧酸酰化剂。本发明适用的羧酸包括脂肪羧酸，环脂羧酸，以及芳族一元和多元羧酸，诸如环烷酸、烷基或烯基取代的环戊酸、烷基或烯基取代的环己酸、烷基或烯基取代的芳香族羧酸。脂肪酸一般含有至少8个碳原子，最好含有至少12个碳原子，但通常不超过约400个碳原子。一般来说，如果脂肪族碳链有支链，则含任何给定数量碳原子的羧酸的油溶性均较大。环脂和脂肪羧酸可为饱和酸或不饱和酸，其具体例子包括2-乙基己酸，亚麻酸，丙烯四聚物取代的琥珀酸，山俞酸，异硬脂酸，壬酸，癸酸，鳖酸，亚油酸，月桂酸，油酸，蓖麻油酸，十一环(烷)酸，二辛基环戊烷羧酸，肉豆蔻酸，二月桂基十氢亚萘基羧酸，硬脂酰八氢茚基羧酸，棕榈酸，工业上可得到的两种或多种羧酸的混合物，诸如浮油酸，松香酸等。 优选的一组用于制备本发明组合物的油溶性羧酸为油溶性芳香族羧酸。这些酸如下述通式所示 式中R＊为基于脂肪烃且具有至少4个碳原子但不多于约400个脂肪链碳原子的基团，a为1-4的整数，Ar＊为高达约14个碳原子的多价芳烃环，每一X独立地为硫或氧原子，m为1-4的整数，条件是对于每一个由式(Ⅸ)所示的酸分子，R＊和a至少平均有8个由R＊基提供的脂肪链碳原子。由Ar＊所示芳环的具体例子为源于苯，萘，蒽，菲，茚，芴，联苯等的多价芳基。一般来说，Ar＊所示基团为源于苯或萘的多价环，如亚苯基和亚萘基，如甲基亚苯基，乙氧基亚苯基，硝基亚苯基，异丙基亚苯基，羟基亚苯基，巯基亚苯基，N，N-二乙氨基亚苯基，氯代亚苯基，二丙氧基亚萘基，三乙基亚萘基，以及其类似的三、四、五价环等。 R＊通常为纯烃基，最好为烷基或烯基等基团。但是，只要R＊的基本烃性质能保留，就还可带少量的取代基，诸如苯基，环烷基(如环己基、环戊基等)和非烃基，诸如硝基，氨基，卤素(如氯、溴等)，低碳烷氧基，低碳烷巯基，氧代(即＝O)，硫代(即＝S)，碳链断裂基，诸如-NH-，-O-，-S-等。 R＊的具体例子包括丁基、异丁基、戊基、辛基、壬基、十二(烷)基，二十二(烷)基、四十(烷)基，5-氯己基，4-乙氧基戊基，4-己烯基，3-环己基辛基，4-(对氯苯基)辛基，2，3，5-三甲基庚基，4-乙基-5-甲基辛基，以及源于下述聚烯烃的取代基诸如聚氯丁二烯，聚乙烯，聚丙烯，聚异丁烯，乙烯-丙烯共聚物，氯化烯烃聚合物，环氧乙烷-环氧丙烷共聚物等。Ar＊同样可带有非烃取代基，如低碳烷氧基，低碳烷巯基，硝基，卤素，少于4个碳原子的烷基或烯基，羟基，巯基等各种取代基。 一组特别有用的羧酸如下式所列 其中R＊，X，Ar＊，m和a的定义同式(Ⅸ)，p为1-4，通常为1或2的整数，其中特别优选的一组油溶性酸如下式所列 其中R＊＊含有至少4至大约400个碳原子的脂肪烃基，a为1-3的整数，b为1或2，c为0，1或2，最好为1，条件是R＊＊和a要使酸分子在每一个酸分子的脂肪烃取代基中至少平均有约12个脂肪链碳原子。在这后一组羧酸中，特别有用的是脂肪烃取代的水杨酸，其中每分子有1-3个取代基，每一取代基至少平均有约16个碳原子。还有以这类水杨酸制成的盐，其中的脂肪烃取代基的平均碳原子含量为约30至约400，且源于聚烯烃，特别是聚低碳1-单烯烃，诸如聚乙烯，聚丙烯，聚异丁烯，乙烯丙烯共聚物等。 上述式(Ⅸ)-(Ⅺ)的羧酸是熟知的或可按本技术领域熟知的方法制得。上述各式所示羧酸以及制备其中性和碱性金属盐的方法是熟知的，可参考USP2，197，832;2，197，835;2，252，662;2，252，664;2，174，092;3，410，798和3，595，791。 本发明所用的另一类羧酸反应物为以下通式的烯基琥珀酸，酸酐及其衍生物 其中R＊的定义同式(Ⅸ)。这些酸及其制法见于USP3，271，130;3，567，637和3，632，510，在此引用这些文献，仅供参考。 优选的一组烯基琥珀酸为取代的琥珀酸或由取代基和琥珀酸构成的衍生物，其中的取代基源于聚亚烷基，特点是其Mn值(数均分子量)为500至约10，000，Mw/Mn值(重均分子量/数均分子量)为1.0至约4.0。 酚类反应物也用于本发明组合物，且已为本技术领域普通技术人员所熟知。酚类反应物如下式所列 其中R＊，n，Ar＊，X和m的定义和其优选范围同上述式(Ⅸ)，并且适用(Ⅸ)所举例子。如果酚类反应物不包含羧基，则可另用一种偶联剂，诸如醛或酮。 通常可得到的一组酚类反应物如以下通式所列 其中a为1-3的整数，b为1或2，Z为0或1，R′为基本上饱和的平均含有30至约400个脂肪族碳原子的基于烃的取代基，R4选自低碳烷基，低碳烷氧基，硝基和卤素。 其它有用的酚类反应物由通过亚烷基(如亚甲基)键连的酚类制得，即通常在酸性或碱性催化剂存在下将单环或多环酚与醛(如甲醛)或酮反应制得。这类键连酚盐以及硫化的酚类详见于USP3，350，038;特别是其中6～8栏所述，将该文献引用于此，仅以其公开内容供作参考。 两种或多种上述羧酸和酚类的混合物当然可用于本发明组合物中，包括其中任何两种或多种的混合物。 上述添加剂/分散剂一般按照与制取本发明偶联多胺相同的方式制得。换句话说，其制法是将至少一种本发明的偶联多胺与至少一种上述反应物在高温下进行反应，最好在100℃至约250℃温度范围内反应，尤以大约150℃至约200℃为最佳。 下述实施例表明用本发明的偶联多胺与上述那些反应物反应制得的各种添加剂/分散剂。值得重申的是，这些实施例仅为了说明本发明，并不是对本发明保护范围的限制，保护范围仅由权利要求书确定。 实施例A在氮气保护下于165℃将1600份(2.82当量)聚异丁烯基琥珀酸酐、369份(6.49当量)实施例Ⅱ制得的偶联多胺和1413份稀释油的混合物加热12小时，于迪安-斯达克(Dean-Stark)分水器中共收集到总量为17份的副产物水。混合物趁热借助过滤器过滤后得所需产物，其中含氮2.73%(2.70%理论值)。 实施例B在氮气保护下于170～175℃将1464份(2.64当量)聚异丁烯基琥珀酸酐、161份(3.19当量)实施例Ⅰ制得的偶联多胺和1140份稀释油的混合物加热16小时，在迪安-斯达克分水器中共收集到总量为14份的副产物水。混合物于150℃～155℃借助过滤器过滤后得到所需反应产物，其中含氮1.64%(1.62%理论值)实施例C在氮气保护下于165℃向648份(1.02当量)聚异...
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