含有高碱性无定形碱土金属盐作为金属保护剂的润滑剂组合物制造技术

本发明专利技术制备了一种润滑剂组合物，其中包含高碱性无定形的脂肪酸碱土金属盐作为金属保护添加剂。所述添加剂以液体或粉末的形式加到所述组合物中的基础油中。所述高碱性添加剂在润滑剂组合物中作为金属保护剂为组合物提供去污性、抗磨性和酸中和特性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及润滑剂组合物，其含有高碱性无定形碱土金属脂肪酸盐作为金属保护添加剂。润滑组合物中的高碱性添加剂作为一种金属保护剂，能提供组合物以去污性能、摩擦调节性能和酸中和特性。
技术介绍
羧酸、烷基酚和磺酸的高碱性钙盐或钡盐的制备公开于下述美国专利中2,616,904；2,760,970；2,767,164；2,798,852；2,802,816；3,027,325；3,031,284；3,342,733；3,533,975；3,773,664和3,779,922。这些高碱性金属盐在含卤有机聚合物中的用途公开于下述美国专利中4,159,973；4,252,698和3,194,823。根据美国专利4,665,117的教导，采用烷基酚为促进剂，制备浅色碱金属或碱土金属盐。随着在各种组合物中替换重金属的趋势，液体钙产品被人们研发出来。然而，其金属浓度低、相容性较差及透明产品的浊度等问题严重地限制了基于钙的液体组合物的普遍接受。当搁置或贮存时还遇到了有关这些组合物的稳定性的问题。贮存稳定性的问题源自于在组合物中使用的金属盐的不相容性，表现为一段时间后浊度、粘度及不溶固体物的增加。结果就是，液体钙组合物不再均质化或容易倾注，使用时必须进行特殊的处理。美国专利5,322,872致力于具有改善的贮存性能的混合金属羧酸盐的稳定化组合物，根据该项专利，为了改善贮存稳定性，在混合金属羧酸盐中加入络合剂。披露于该专利中的络合剂包括磷化氢、亚磷酸盐、芳族氰化物、芳族羟基化合物、肟以及其它的化合物。美国专利5,830,935和5,859,267也致力于改善碱性金属组合物的方法。美国专利3,766,066(′066)和3,766,067(′067)公开了在″转化剂″如水和醇作用下，从均匀碳酸化的高碱性有机酸钙盐制备固体含钙胶束复合物。专利′067教导到，为从高碱性盐制备所需的胶束复合物，首先需要在水、醇或醇和水混合物存在下，在剧烈搅拌下对那些盐在惰性有机液体稀释剂中的溶液进行均质化步骤。该均质化伴随有“增稠”或“凝胶化”现象，从而制得结晶颗粒，其x-射线衍射图案相应于方解石。然而，对起始盐溶液的x-射线衍射研究表明其中不存在任何结晶碳酸钙。事实上，专利′066的教导是在起始非均质化的溶液中存在的碳酸钙看起来是无定形的，根据专利′066和′067，存在于材料中的无定形金属盐或复合物无疑地在均质化过程中转化为晶体颗粒。美国专利5,534,169还教导了将一种牛顿型高碱性的钙的羧酸盐转化为方解石颗粒的非牛顿型分散体以生成一种有利于减小摩擦的材料。美国专利5,830,832还披露了从枝化的含氧酸制备粉状的高碱性钙皂。高碱性金属成分已经被应用于润滑剂组合物中。例如，高碱性金属磺酸盐已经通常被用作去污剂。尽管有如上述专利所代表的技术水平以及目前的技术水平，现在仍然需要进一步改进高碱性碱土金属盐在润滑油组合物中的使用。
技术实现思路
本专利技术涉及润滑油组合物，其含有一种金属保护添加剂，其为高碱性无定形的脂肪酸碱土金属盐。该高碱性无定形金属盐以无混浊液体形式或粉末的形式用作添加剂。这些形式中的每种都得自特别的制备方法，例如描述于我们在先前的申请09/861,393和10/379,048中，这些申请在此引入作为参考文件。无混浊的高碱性液体添加剂是采用该方法制得的，粉末状的添加剂从所述高碱性液体制得。润滑组合物含有有效量的金属保护添加剂以在润滑作用中对金属起保护作用。已经发现，高碱性金属添加剂在润滑剂组合物中能够提供包括去污性能、摩擦调节性能和酸中和特性的三重性能。当在润滑剂组合物中含有有效量为按重量计为约0.5到约7％，甚至到15％的添加剂时候，可以获得本专利技术的有益效果，上述含量是基于组合物的总重量的活性高碱性金属盐量。还已经发现，本专利技术的高碱性添加剂能提供比使用迄今在润滑剂组合物中作为标准添加剂使用的高碱性金属磺酸盐时更为显著的改进。例如，与已经在润滑剂中使用的其它的高碱性金属添加剂不同，本专利技术的添加剂在中和组合物中不利的酸性成分的同时，在改善去污力和抗磨性能方面可以获得显著的有益效果。当使用高碱性金属的液体作为添加剂时，它们被包含在液态烃中，在根据本专利技术的方法中所述液态烃用于制造上述添加剂。在此液态形式中，所述添加剂包含于无混浊稳定态液体内，以便加入到润滑油中。当分离出粉末形式的添加剂时，可以直接将其加入到润滑油组合物中。在两种形式当中，优选润滑油中的碱性金属盐的含量是按重量计约0.5至约7％。在润滑油中能使用更高含量的添加剂，其含量可以高达约15重量％，然而，在高含量时，根据润滑组合物的最终用途，可能无法取得在去污性能、酸中和及抗磨性能等方面的特别优点。其它的高碱性润滑剂添加剂可能包含有针状或片状物质，这在润滑油中造成粘性或流变性能的不利的增大，与此形成对比的是，本专利技术的高碱性金属的添加剂在提供改进的性能时对粘度及最终用途没有不利的影响。参考下述的详细叙述和优选的实施方式，可以明了上述的优点、益处，并进一步理解本专利技术。具体实施例方式本专利技术的液体或粉状添加剂包括混有无定形碱土金属脂肪酸羧酸盐的无定形碱土金属盐的分离的颗粒。这些粉状或液体在下文中有时被简单地称作为“粉状或液体高碱性无定形碱土金属盐”或者“粉状或液体高碱性无定形碱土金属羧酸盐/碳酸盐”。高碱性无定形钙盐和钡盐是优选的，在本专利技术优选方式中，所述添加剂基本上不含有酚或酚的衍生物。所述粉状无定形高碱性盐基本上是固体颗粒，即混有无定形金属羧酸盐的无定形金属盐(如金属碳酸盐)的附聚胶束。所述附聚颗粒的尺寸通常约为50微米。制备所述液体或粉末状高碱性无定形碱土金属盐的方法包括在液态烃存在下使碱土金属碱和脂肪酸反应，所述金属碱与脂肪酸的当量比大于1∶1。表面活性剂和催化剂用于催化反应。酸化所得混合物并优选碳酸化以制备无定形碱土金属碳酸盐。在优选方法中，在碳酸化过程中，加入相对量的碱土金属碱、液态烃和具有至少8个碳原子的脂肪醇的分散体，以制备稳定且无混浊的液体反应产物。从反应产物中除去水，以得到贮存稳定且无混浊的液体高碱性碱土金属盐。然后通过向所述无混浊液体中加入足量的液态烃溶剂/醇以使所述高碱性无定形盐的颗粒附聚并分离，从而分离出粉状高碱性无定形盐。然后通过过滤和干燥将附聚颗粒分离到颗粒可处理的状态，得到固体粉末。如在2001年5月18日申请的在先申请第09/861,393号中所报告的那样，已发现，在碳酸化过程中以受控的速率加入相对量的金属碱、液态烃和脂肪醇的分散体，以制备稳定且无混浊的液体反应产物。多种原因被认为有助于形成稳定无混浊液体，然后可过滤除去反应杂质和副产物。直到根据本专利技术原理所做出的发现之前，在实际或商业操作中不可能制得高碱性脂肪酸钙盐，例如不可能以商业或实际速率过滤除去反应杂质和副产物以制备贮存稳定且无混浊液体。相比而言，已发现通过在碳酸化过程中连续加入碱的分散体或浆料，可以达到这种结果。据认为，金属碱浆料防止在所需的高碱性金属盐中形成不需要的碳酸钙晶体或副产物。这些不需要的部分防碍了可过滤的稳定无混浊产物的形成。换句话说，以不超过所需产物形成反应的速率的可控制速率加入金属碱浆料。通过连续或分次加入金属碱控制反应，使所需反应可立即得到钙离子，而不与金属碱例如石灰反应形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种润滑油组合物，其含有：润滑油和作为金属保护剂的添加剂，所述添加剂选自：（ａ）高碱性无定形的脂肪酸碱土金属碳酸盐的贮存稳定且无混浊的液体，和（ｂ）从上述液体中分离出的粉末状高碱性无定形的脂肪酸碱土金属碳酸盐，所述液体或粉状添加剂根据如下方法制备：（ｉ）在液态烃存在下，以金属碱与脂肪酸的当量比大于１∶１的比例，使碱土金属碱和脂肪酸反应，（ｉｉ）将所得混合物碳酸化以生成无定形碱土金属碳酸盐，（ｉｉｉ）在碳酸化过程中，加入相对量的含有碱土金属碱、液态烃和具有至少８个碳原子的脂肪醇的分散体，控制碱土金属碱的加入速率，以得到稳定且无混浊的液体反应产物，和（ｉｖ）从反应产物中除掉水，得到所述液体添加剂或粉状添加剂。

【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：切斯特E雷米，詹姆斯E雷迪，
申请(专利权)人：OMG美国公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]