增强发动机油的磨损保护的分散剂粘度指数改进剂制造技术

一种发动机油组合物，其包括：大于50wt％的选自III类、IV类或V类基础油和其混合物的润滑粘度的基础油；0.1wt％‑10wt％的分散剂粘度指数改进剂，所述粘度指数改进剂为烯烃共聚物、酰化剂和多胺的反应产物；一种或多种含钙洗涤剂，所述含钙洗涤剂为所述发动机油组合物提供约900ppmw至约2500ppmw的钙；和一种或多种含钼化合物。所述发动机油组合物的SAE粘度等级为0W‑X或5W‑X，其中X＝16、20、30或40；磷为约500ppmw至约1000ppmw；和如通过ASTM D874测量的总硫酸化灰分含量不大于1.2wt％。还描述使用所述发动机油组合物润滑或操作所述发动机的方法。

Dispersant Viscosity Index Improver for Enhancing Wear Protection of Engine Oil

An engine oil composition comprises: a base oil with lubricating viscosity of more than 50 wt% selected from base oils of Class III, IV or V and their mixtures; a dispersant viscosity index improver of 0.1wt%10wt% which is the reaction product of olefin copolymer, acylating agent and polyamine; and one or more calcium-containing detergents, the calcium-containing detergent being the engine. Oil compositions provide about 900 ppmw to about 2500 ppmw of calcium; and one or more molybdenum-containing compounds. The SAE viscosity grade of the engine oil composition is 0W_X or 5W X, where X=16, 20, 30 or 40; phosphorus is about 500 ppmw to about 1000 ppmw; and total sulfated ash content measured by ASTM D874 is not more than 1.2wt%. A method of lubricating or operating the engine using the engine oil composition is also described.

【技术实现步骤摘要】
增强发动机油的磨损保护的分散剂粘度指数改进剂
本公开涉及含有多官能烯烃共聚物粘度指数改进剂的发动机油。更具体地，包含多官能烯烃共聚物粘度指数改进剂的发动机油组合物可提供良好的增稠能力、极好的分散性、改进的烟灰处理、磨损保护和活塞清洁度中的一种或多种。
技术介绍
近年来，对燃料经济性的重视程度有所提高。提高车辆燃料经济性的一种方法是设计新的润滑油，其减少摩擦并且具有较低的高温高剪切(″HTHS″)粘度，同时维持满足耐久性良好的膜厚度。试图提高燃料经济性并且减少车辆CO2排放，通过原始设备制造商(OriginalEquipmentManufacturer，OEM)的低粘度等级的使用和规定正变得越来越普遍。在欧洲，一些OEM正考虑用于客车汽油和柴油车辆的0W-xx和5W-xx粘度等级。举例来说，大众汽车(VW)和宝马(BayerischeMotorenWerke，BMW)的规格为0W-20。BMW规格被称为LL-14FE+。提供具有这些降低粘度等级的发动机油的一个挑战是保持发动机清洁度。这类发动机油必须能够减少发动机淤渣并且提供良好的烟灰处理和磨损保护，同时提供期望燃料经济性益处。应在维持低水平硫酸化灰分和磷以及确保密封相容性时实现这些目标。粘度指数改进剂(″VII″)在配制具有这些期望特性的发动机油中起重要作用。需要提供具有满足这些要求的低粘度等级的新发动机油。这些低粘度级发动机油的另一个挑战是一些OEM要求或将要求发动机油通过OM646LA发动机磨损测试。因此，在一些情况下，发动机油配制物必须适合于通过此测试的若干要求。随油温的升高，发动机油的粘度通常降低，并且随油温的降低，油的粘度通常增加。现代发动机通常在高温下操作。重要的是在发动机在这些高温下操作时将发动机油的粘度维持在特定范围内以适当地润滑发动机的运动部件。另外，当发动机不运行时，发动机油可能暴露于来自环境的低温。在这些条件下，油的粘度必须维持足够低，使得油将在发动机起动条件下遇到的温度下流动。通过SAEJ300标准规定各种温度的可接受的油粘度范围。当用于发动机时，发动机油也遇到高剪切速率。文献报道，剪切率高达106s-1。在高温高剪切(HTHS)条件下润滑剂的粘度行为可对燃料经济性有影响。由于在发动机操作期间在发动机表面的边界处形成较厚的油膜，具有相对高的HTHS粘度的流体通常表现出差的燃料经济性。相反，具有相对低的HTHS粘度的流体可形成较薄的油膜，从而提供改进的燃料经济性。在不添加添加剂如VII的情况下，基础油通常不满足SAEJ300的粘度要求。VII可用于降低润滑剂粘度随温度变化的程度，并且通常用于配制符合SAEJ300标准的油。合适的VII通常包括可衍生自乙烯-丙烯共聚物、聚甲基丙烯酸酯、氢化苯乙烯-丁二烯共聚物、聚异丁烯等的聚合材料。乙烯-丙烯共聚物通常用作用于发动机油的VII。这类共聚物的乙烯含量可在为45摩尔％至85摩尔％的范围内。通常使用衍生自含有60摩尔％乙烯的这类共聚物的VII，并且需要相对高的油处理率以便满足SAEJ300要求。衍生自含有高于约65摩尔％乙烯至85摩尔％乙烯的这类共聚物的VII由于其较大的增稠能力通常需要比含有约60摩尔％乙烯的那些较低的油处理率以便满足SAEJ300要求。US2013/0172220A1涉及用于润滑油组合物的添加剂，其为以下的反应产物：(a)油溶性乙烯-α-烯烃共聚物，其包含10wt％至小于80wt％的乙烯和大于20wt％至90wt％的至少一种C3-C28α-烯烃。共聚物的数均分子量为约5,000至120,000，并且与0.5重量％-5.0重量％的具有至少一个羧酸或酸酐基团的烯属不饱和酰化剂反应或接枝，并且与(b)下式经羟基取代的聚(氧化亚烷基)单胺反应：R1-(O-CHR2-CHR3)x-A其中R1为具有约1至约35个碳原子的烃基；R2和R3各自独立地为氢、甲基或乙基；A为氨基、-CH2-氨基或具有约1-10个碳原子的N-烷基氨基，并且x为2至约45的整数。美国专利第6,107,257号涉及用于润滑油组合物的添加剂，其包含多官能烯烃共聚物粘度指数改进剂。马来酸酐在存在溶剂的情况下反应或接枝到乙烯-丙烯共聚物主链上，并且然后在存在表面活性剂的情况下使接枝共聚物与多胺如N-芳基苯二胺反应，以提供多官能烯烃共聚物粘度指数改进剂。实例I和II举例说明了高度接枝的多官能烯烃共聚物，据称其表现出降低的边界摩擦并且改进燃料经济性。美国专利号6,528,461涉及一种润滑粘度的油，包括聚合的乙烯-α-烯烃共聚物衍生的分散剂和钼化合物。据说乙烯-α-烯烃共聚物分散剂提供改进的边界摩擦性能。实施例2A-2D使用通过将马来酸酐接枝到乙烯-丙烯共聚物上并随后使接枝共聚物与N-苯基-1，4-苯二胺(NPPDA)反应制备的分散剂。美国专利第8,093,189号涉及润滑油组合物，其含有有效量的某些烯烃共聚物分散剂粘度指数改进剂，所述粘度指数改进剂抑制在重型柴油发动机中的冷却剂引起的油过滤器堵塞。专利的实例1公开一种润滑油，其含有与马来酸酐反应或接枝并且随后与N-苯基-1，4-苯二胺反应的乙烯-丙烯共聚物。仍然需要提供符合SAEJ300标准并通过OM646LA发动机磨损测试，同时还提供改进的燃料经济性的替代或改进的发动机油组合物。本专利技术提供发动机油组合物，其包括通过OM646LA发动机磨损试验，并且可提供改进的磨损保护、改进的燃料经济性以及可接受的烟灰处理和/或发动机清洁度中的一种或多种的接枝的多官能烯烃共聚物。
技术实现思路
如上文阐述，本公开涉及一种发动机油组合物，其包含：a)大于50wt％的润滑粘度的基础油，其中基础油包含III类、IV类和V类基础油，或其混合物；和b)以发动机油组合物的总重量计0.1wt％-10wt％的分散剂粘度指数改进剂，其中分散剂粘度指数改进剂为烯烃共聚物与酰化剂和多胺的反应产物；c)一种或多种含钙洗涤剂，其中以发动机油组合物的总重量计，一种或多种含钙洗涤剂为发动机油组合物提供约900ppmw至约2500ppmw的钙；d)一种或多种含钼化合物；和其中发动机油组合物的SAE粘度等级为0W-X或5W-X，并且X＝16、20、30或40；磷为约500ppmw至约1000ppmw；并且如通过ASTMD874测量的总硫酸化灰分含量不大于1.2wt％，两者均以发动机油组合物的总重量计。在前述实施例中，以发动机油组合物的总重量计，发动机油组合物可进一步包含含氮分散剂或至多10wt％的含氮分散剂。在每个前述实施例中，发动机油组合物的来自洗涤剂的总金属与来自分散剂的总氮的比率可小于2.5。在每个前述实施例中，来自洗涤剂的总金属与来自分散剂的总氮的比率可小于2.0。在每个前述实施例中，以发动机油组合物的总重量计，一种或多种含钙洗涤剂可为发动机油组合物提供约1000ppmw至约2200ppmw的钙。在每个前述实施例中，以发动机油组合物的总重量计，一种或多种含钙洗涤剂可为发动机油组合物提供约1100ppmw至约2000ppmw的钙。在每个前述实施例中，以发动机油组合物的总重量计，含钙洗涤剂可包含足以向发动机油组合物递送至少300ppmw的钙，或至少350ppmw的钙，或至少400ppmw，或至少500pp本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发动机油组合物，其包含：a)以所述发动机油组合物的总重量计大于50wt％的润滑粘度的基础油，其中所述基础油选自以下组成的组：III类基础油、IV类基础油、V类基础油和其混合物；b)以所述发动机油组合物的总重量计0.1wt％‑10wt％的分散剂粘度指数改进剂，其中所述分散剂粘度指数改进剂为烯烃共聚物、酰化剂和多胺的反应产物；c)一种或多种含钙洗涤剂，其中以所述发动机油组合物的总重量计，所述一种或多种含钙洗涤剂为所述发动机油组合物提供约900ppmw至约2500ppmw的钙；和d)一种或多种含钼化合物；和其中所述发动机油组合物的SAE粘度等级为0W‑X或5W‑X，其中X＝16、20、30或40；磷为约500ppmw至约1000ppmw；如通过ASTM D874测量的总硫酸化灰分含量不大于1.2wt％，两者均以所述发动机油组合物的总重量计。

【技术特征摘要】
2017.10.25 US 15/793,4011.一种发动机油组合物，其包含：a)以所述发动机油组合物的总重量计大于50wt％的润滑粘度的基础油，其中所述基础油选自以下组成的组：III类基础油、IV类基础油、V类基础油和其混合物；b)以所述发动机油组合物的总重量计0.1wt％-10wt％的分散剂粘度指数改进剂，其中所述分散剂粘度指数改进剂为烯烃共聚物、酰化剂和多胺的反应产物；c)一种或多种含钙洗涤剂，其中以所述发动机油组合物的总重量计，所述一种或多种含钙洗涤剂为所述发动机油组合物提供约900ppmw至约2500ppmw的钙；和d)一种或多种含钼化合物；和其中所述发动机油组合物的SAE粘度等级为0W-X或5W-X，其中X＝16、20、30或40；磷为约500ppmw至约1000ppmw；如通过ASTMD874测量的总硫酸化灰分含量不大于1.2wt％，两者均以所述发动机油组合物的总重量计。2.根据权利要求1所述的发动机油组合物，其进一步包含以所述发动机油组合物的总重量计至多10wt％的含氮分散剂。3.根据权利要求2所述的发动机油组合物，其中来自洗涤剂的总金属与来自分散剂的总氮的比率小于2.5。4.根据权利要求2所述的发动机油组合物，其中来自洗涤剂的总金属与来自分散剂的总氮的比率小于2.0。5.根据权利要求1所述的发动机油组合物，其中以所述发动机油组合物的总重量计，所述一种或多种含钙洗涤剂为所述发动机油组合物提供约1100ppmw至约2000ppmw的钙。6.根据权利要求1所述的发动机油组合物，其中所述基础油包含III类基础油、IV类基础油或其混合物。7.根据权利要求1所述的发动机油组合物，其中所述酰化剂为具有至少一个羧酸或羧酸酐基团的烯属不饱和酰化剂。8.根据权利要求1所述的发动机油组合物，其中所述酰化剂为马来酸酐。9.根据权利要求1所述的发动机油组合物，其中所述多胺为式I的N-芳基苯二胺：其中R1为氢、-NH-芳基、-NH-芳烷基、-NH-烷基或选自烷基、烯基、烷氧基、芳烷基、烷芳基、羟基烷基和氨基烷基的具有4至24个碳原子的支链或直链基团；R2为-NH2、CH2-(CH2)n-NH2或CH2-芳基-NH2，其中n的值为1至10...

【专利技术属性】
技术研发人员：保罗·兰塞姆，纪尧姆·卡朋特，
申请(专利权)人：雅富顿化学公司，
类型：发明
国别省市：美国,US