碱性无灰添加剂和含有所述添加剂的润滑组合物制造技术

所公开的技术涉及一种润滑组合物，所述润滑组合物包含具有润滑粘度的油和选自N

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】碱性无灰添加剂和含有所述添加剂的润滑组合物


[0001]所公开的技术涉及用于润滑油组合物的添加剂、含有该添加剂的润滑油以及用于润滑发动机的方法。在所公开技术的润滑油中使用的添加剂赋予以总碱值(TBN)测量的碱度，而无需添加硫酸化灰分、磷和硫。这些添加剂可减轻曲轴箱腐蚀并且具有改善的与含氟弹性体密封件的相容性。

技术介绍

[0002]用于润滑内燃发动机的润滑油组合物包含大部分具有润滑粘度的基础油和多种润滑油添加剂以改进油的性能。润滑油添加剂用于改进清洁力、减少发动机磨损、提供对抗热和氧化的稳定性、抑制腐蚀并通过减少摩擦增加发动机效率。内燃发动机产生由于烃燃料的不完全燃烧引起的酸性和促氧化剂副产物。这些副产物对发动机油产生有害影响，并且同样对发动机产生有害影响。例如，副产物可以氧化在润滑油中发现的烃，产生羧酸和其他含氧化合物(oxygenates)。这些氧化的和酸性的烃会导致发动机腐蚀、磨损和沉积问题。润滑剂必须能够中和由燃烧产生的酸性材料。
[0003]历史上，含碱添加剂已经被添加到润滑剂中以中和此类副产物，从而减少它们对润滑剂和发动机造成的危害。在一段时间内，含有金属碱(诸如钙或镁的氧化物或碳酸盐)的过碱性烃磺酸洗涤剂已经被用作酸清除剂，中和酸性副产物并保护润滑剂和发动机。过碱性洗涤剂的中和功能对于延长的油排放(oil drain)间隔尤为重要，其中降低的洗涤剂水平可能会危及油的寿命。然而，过碱性洗涤剂携带有大量金属，如通过硫酸化灰分所测量的。随着含有过碱性洗涤剂的润滑油被消耗，金属形成灰状沉积物和残留物。与抗磨剂结合的过碱性金属洗涤剂，例如二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)增加硫酸化灰分、磷和硫(SAPS)副产物，这会干扰发动机微粒过滤器和排放催化剂性能。柴油和乘用车润滑油的新的行业升级对SAPS的量提出了越来越低的限制，并且进而对配制到油中的过碱性洗涤剂和/或抗磨剂的量提出了越来越低的限制。然而，通过使过碱性洗涤剂和抗磨剂的存在最小化，油的碱度和中和在燃烧过程期间形成的酸性副产物的能力随之降低，最终危及油的寿命并且需要更短的更换间隔。
[0004]可以通过增加油的总碱度(其通常被表示为总碱值(TBN))来延长油的寿命。然而，挑战是在不添加SAPS或导致腐蚀的高度碱性化合物的情况下提供TBN。某些TBN增强化合物(例如胺化合物)已经被用于帮助中和在发动机中的燃烧期间形成的酸。然而，这些胺化合物中的某些对弹性体密封件可能具有有害的影响。某些胺被认为会引起含氟聚合物主链的脱氢氟化。由此形成的不饱和度易受氧化的影响，导致物理性能的损失、密封件降解和最终失效。密封件失效会损害发动机性能，增加发动机损坏的可能性，并且导致在环境上不可接受的从曲轴箱的油渗漏。
[0005]尽管如此，碱性胺添加剂已经被研究作为包含过碱性金属洗涤剂(例如烷基胺和芳香族胺)的灰分的替代品。碱性胺添加剂(例如琥珀酰亚胺分散剂)包含提供碱度的来源的多胺基团。然而，如上所述，此类胺被认为会在含氟弹性体密封件材料中引起脱氢氟化。
通常，在密封件降解和/或腐蚀成为重大问题之前，润滑剂的碱含量或TBN只能通过胺分散剂被适度提高，从而限制了由此类添加剂可以提供的TBN的量。
[0006]存在两种常见的在润滑剂添加剂领域中使用的碱度的度量。总碱值可以通过ASTM D2896测量，ASTM D2896是一种测量强碱和弱碱的滴定法。另一方面，ASTM D4739是一种测量强碱的滴定法。已知滴定ASTM D2896的胺对含氟聚合物密封件更具侵蚀性，而滴定D4739的胺侵蚀性较低。因此，许多润滑剂应用需要如通过ASTM D4739滴定的TBN。
[0007]琥珀酰亚胺分散剂具有相对高的碱性氮含量，其以TBN(ASTM D2896)表示。一般来说，较高的氮含量提供较好的分散性和沉积物控制。然而，任务是提供如由ASTM D4739测量的高TBN，而不损害密封件的相容性。
[0008]美国专利号9,441,180公开了邻氨基苯甲酸酯化合物作为润滑剂中的添加剂。该文件公开了组合物，该组合物据称以碱性胺添加剂的形式向润滑剂递送无灰碱，而不会不利地影响密封件的相容性。实例报告了如通过D2896测量的150至188的产品TBN值，其包括弱碱度的滴定。
[0009]美国专利号9,783,756涉及N
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单烃基取代的γ
‑
氨基酯。虽然所公开的γ
‑
氨基酯可以滴定ASTM D4739，但它们在需要较短的排放间隔的油寿命周期中的持久性较差。
[0010]使用对SAPS没有贡献的TBN添加剂提供具有高水平TBN的润滑油组合物将是期望的。由于已知高度碱性的添加剂会引起腐蚀并降低润滑油组合物与发动机中使用的含氟弹性体密封件之间的相容性，因此提供不会引起腐蚀并且不会不利地影响密封件相容性的添加剂将是有利的。此外，对提高的燃油经济性、较小粘性的润滑剂例如0W和5W以及30级润滑剂的需求正变得更加期望。为了允许更容易的配制和降低的粘度，期望地应当使由添加剂引入的聚合物的量最小化。
[0011]所公开的技术的添加剂解决了向润滑剂提供如通过ASTM D4739测量的强碱度通过测的问题，无需以SAPS的形式赋予额外的金属含量，并且不会导致含氟弹性体密封件的劣化，如根据在(“MB
”‑
梅赛德斯奔驰密封件(Mercedes Benz seals))DBL6674
‑
FKM中列出的规范所测量的。这是通过提供非聚合的N
‑
芳烷基α
‑
羰基官能胺添加剂来实现的，如本文更充分地描述的。换句话说，该技术能够赋予润滑剂相对高的TBN水平，同时保持由日益严格的政府法规规定的低SAPS水平，同时保护密封件性能和兼容性以及减轻金属发动机部件的腐蚀。

技术实现思路

[0012]在一个方面中，本专利技术技术涉及一种用于内燃发动机的润滑油组合物，所述润滑油组合物包含一种或多种碱性无灰添加剂，用于在不引入SAPS的情况下增加组合物的TBN。
[0013]在相关的方面中，本专利技术技术涉及一种用于内燃发动机的润滑油组合物，所述润滑油组合物包含主要量的具有润滑粘度的油和有效量的一种或多种碱性无灰胺添加剂，所述碱性无灰胺添加剂适合用于增加组合物的TBN而不引入SAPS并且与含氟弹性体密封件相容。
[0014]在相关的方面中，本专利技术技术涉及一种用于内燃发动机的润滑油组合物，所述润滑油组合物包含主要量的具有润滑粘度的油和有效量的一种或多种碱性无灰胺添加剂，所述碱性无灰胺添加剂适合用于增加组合物的TBN而不引入SAPS，与含氟弹性体密封件兼容
Interchangeability Guidelines)》的第I
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V组中的任何基础油。
[0030]具有润滑粘度的油
[0031]具有润滑粘度的油可以包括例如天然油和合成油、来源于加氢裂化油、氢化油和加氢精制油、未精制的油、精制的油和再精制的油的油以及其混合物。具有润滑粘度的油本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种润滑剂组合物，所述润滑剂组合物包含：a)具有润滑粘度的油；和b)N
‑
芳烷基α
‑
羰基官能胺。2.根据权利要求1所述的润滑剂组合物，其中所述N
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芳烷基α
‑
羰基官能胺含有直接位于羰基部分与胺氮之间并与羰基部分和胺氮共价结合的α
‑
碳原子。3.根据前述权利要求中任一项所述的润滑剂组合物，其中所述羰基官能团是酯基团或酰胺基团。4.根据前述权利要求中任一项所述的润滑剂组合物，其中芳烷基部分中与氮原子直接相邻的碳原子被至少一个含有1至24个碳原子的烃基基团取代。5.根据前述权利要求中任一项所述的润滑剂组合物，其中所述α
‑
碳原子被至少一个含有1至24个碳原子的烃基基团取代。6.根据前述权利要求中任一项所述的润滑剂组合物，其中所述芳烷基部分中与所述氮原子直接相邻的所述碳原子被至少一个甲基基团取代。7.根据前述权利要求中任一项所述的润滑剂组合物，其中与所述羰基部分相关的所述α
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碳原子被至少一个甲基基团取代。8.根据前述权利要求中任一项所述的润滑剂组合物，其中所述芳烷基部分是苄基基团。9.根据权利要求8所述的润滑剂组合物，其中苄基碳原子被至少一个甲基基团取代。10.根据权利要求8或9所述的润滑剂组合物，其中与所述羰基部分相关的所述α
‑
碳原子被至少一个甲基基团取代。11.根据前述权利要求中任一项所述的润滑剂组合物，其中组分b)选自下式的化合物：其中R、R1、R2、R3和R4独立地表示氢或含有1至24个碳原子、或1至10个碳原子、或1至8个碳原子、或1至5个碳原子、或1至3个碳原子的被取代或未被取代的烃基基团；A选自O和NR5，其中R5代表氢或含有1至24、或1至10、或1至8、或1至5、或1至3个碳原子的烃基基团；并且R6代表含有1至24个碳原子、或1至10个碳原子、或1至8个碳原子、或1至5个碳原子、或1至3个碳原子的被取代或未被取代的烃基基团；并且其中R1、R2、R3和R4中的任何两个连同它们所连接的碳原子一起形成5元或6元碳环。12.根据权利要求11所述的润滑剂组合物，其中所述烃基基团被选自C1‑
C5烷基、C1‑
C
10
羟烷基、C1‑
C
10
烷氧基、氨基、羟基、卤素及其组合的取代基取代。13.根据权利要求11所述的润滑剂组合物，其中R、R1、R2、R3、R4、R5和R6独立地代表氢、含有6至14个碳原子的芳香族基团以及含有1至8个碳原子的取代和未取代的烷基基团，条件是R6不是氢或芳香族基团。14.根据权利要求13所述的润滑剂组合物，其中所述芳香族基团选自苯基、萘基、蒽基
和菲基。15.根据权利要求13所述的润滑剂组合物，其中所述烷基基团选自甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、仲丁基、异丁基、戊基、新戊基、4
‑
甲基
‑2‑
戊基、己基和2
‑
乙基己基。16.根据权利要求11至15中任一项所述的润滑剂组合物，其中A为O并且R6为含有1至8个碳原子的烷基基团。17.根据权利要求11至16中任一项所述的润滑剂组合物，其中A为O；R1和R2独立地选自氢、甲基和苯基；R3和R4独立地选自氢和甲基；并且R6选自C1至C8烷基基团。18.根据权利要求11至17中任一项所述的润滑剂组合物，其中，R2和R3是甲基。19.根据前述权利要求中任一项所述的润滑剂组合物，其中组分b)选自(1
‑
苯乙基)甘氨酸乙酯；苄基甘氨酸乙酯；(2
‑
苯基丙
‑2‑
基)甘氨酸乙酯；苄基丙氨酸乙酯；(1
‑
苯乙基)丙氨酸乙酯；2
‑
(苄基氨基)
‑2‑

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：路博润公司，
类型：发明
国别省市：