硼化清净剂和它们的润滑应用制造技术

本文公开了一种包含碳酸盐和硼酸盐结构部分的高碱性碱土金属烃基取代水杨酸盐清净剂，其表现出以下特征：至少3.8的碱度指数；皂含量与硼质量％的比率大于55mmol/kg；至少330mmol/kg的皂含量；至少220mg KOH/g的根据ASTM D2896测得的TBN；和0.75至6.0的硼酸盐与碳酸盐的质量比，其中碱土金属包含钙和/或镁，且烃基取代基包含9至30个碳原子。还公开了制造尤其套装稳定的(package

【技术实现步骤摘要】
D2896测得的TBN；最多550mmol/kg的皂含量；和包含C
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至C
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烷基或烯基结构部分的烃基取代基。进一步附加地或替代性地，所述高碱性碱土金属烃基取代水杨酸盐清净剂可表现出以下一项或多项：至少3.2质量％的根据ASTM D4951的硼含量；硼酸盐与碳酸盐的质量比为1.0至5.0；至少7.0质量％的根据ASTM D4951的碱土金属含量；和碱土金属与硼的质量比为1.5至5.5。在一个特定实施方案中，高碱性水杨酸钙清净剂表现出以下所有项：5.0至8.3的碱度指数；在70至275mmol/kg之间的皂含量与硼质量％的比率；265至350mg KOH/g的根据ASTM D2896测得的TBN；7.0质量％至12.5质量％的根据ASTM D4951的总钙和镁含量；3.5质量％至6.8质量％的根据ASTM D4951的硼含量；350至520mmol/kg的皂含量；1.7至4.5的碱土金属与硼的质量比；1.6至3.0的硼酸盐与碳酸盐结构部分的质量比；和包含C
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烷基或烯基结构部分的烃基取代基。
[0009]本公开还涉及一种制造基本套装稳定的包含碳酸盐和硼酸盐结构部分的高碱性碱土金属烃基取代水杨酸盐清净剂的方法。所述方法包括以下步骤。提供油溶性或油分散性的高碱性但未硼化的碱土金属烃基取代水杨酸盐清净剂
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其已通过使酸的矿物油溶液与化学计量过量的包含碱土金属碳酸盐或碳酸氢盐的中和剂任选在促进剂存在下在升高的温度(例如60至200℃)下反应足够的时间以由此形成高碱性但未硼化的碱土金属烃基取代水杨酸盐清净剂而制成。所述清净剂表现出至少3.5的碱度指数、至少330mmol/kg的皂含量、至少7.0质量％的根据ASTM D4951测得的碱土金属含量和至少240mg KOH/g的根据ASTM D2896的TBN。碱土金属包含钙和/或镁。高碱性但未硼化的碱土金属烃基取代水杨酸盐清净剂包含碳酸盐结构部分，且烃基取代基包含9至30个碳原子。这种高碱性但未硼化的碱土金属烃基取代水杨酸盐清净剂产物在包含非质子烃溶剂和C1‑
C4伯醇、任选但优选不含有意加入的水的有机稀释剂介质中与硼源在低于100℃的温度下混合以形成反应混合物。将反应混合物在硼化过程中以低于3℃/min的加热速率加热到100℃以上(例如105℃至225℃)的温度以形成粗制硼化清净剂产物。任选可进一步加入附加的非质子烃溶剂，由此仍形成粗制硼化清净剂产物。可以除去很大部分的稀释剂介质以及在硼化过程中形成的水以形成根据本公开的高碱性碱土金属烃基取代水杨酸盐清净剂。在一些实施方案中，非质子烃溶剂包含苯、二甲苯、甲苯、均三甲苯、萘、环己烷、环辛烷、庚烷、辛烷、癸烷、十二烷或其组合。在一些实施方案中，硼源包含原硼酸、偏硼酸、四硼酸、硼酸单铵、硼酸二铵、硼酸三铵、硼酸二氢C1‑
C4烷基酯、硼酸氢二
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C1‑
C4烷基酯、硼酸三
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C1‑
C4烷基酯或其组合。
[0010]本公开还涉及一种润滑剂添加剂套装浓缩物，其包含：小于40质量％的第I类、第II类和/或第III类润滑油基础油料；至少0.5质量％的根据本公开的和/或根据本公开的方法制成的含硼高碱性水杨酸钙清净剂；至少一种无灰分散剂；至少一种抗氧化剂；至少一种摩擦改进剂；和任选地，以下一种或多种：附加清净剂、缓蚀剂、抗磨剂、密封溶胀剂、消泡剂、极压剂、粘度改进剂和倾点下降剂。润滑剂添加剂套装浓缩物中的所述至少一种摩擦改进剂可包含基本无硫的无灰有机摩擦改进剂和/或基本无氮和基本无硫的无灰有机摩擦改进剂。有利地，所述润滑剂添加剂套装浓缩物可表现出在～60℃下至少12周的套装稳定性。
[0011]本公开还涉及一种润滑油组合物，其包含：至少70质量％的润滑油基础油料，其包含第I类、第II类、第III类和/或第IV类基础油料的一种或多种；和至少5质量％的根据本公开的润滑剂添加剂套装浓缩物。
[0012]本公开还涉及一种润滑油组合物，其包含：至少85质量％的润滑油基础油料，其包
含第I类、第II类、第III类和/或第IV类基础油料的一种或多种；至少0.05质量％的根据本公开的和/或根据本公开的方法制成的含硼高碱性水杨酸钙清净剂；至少一种无灰分散剂；至少一种抗氧化剂；至少一种摩擦改进剂；和任选地，以下一种或多种：附加清净剂、缓蚀剂、抗磨剂、密封溶胀剂、增粘剂、破乳剂、消泡剂、极压剂、粘度改进剂和倾点下降剂。
[0013]尽管本文描述的清净剂、添加剂套装浓缩物和润滑油组合物被公开为尤其可用于发动机润滑剂应用，例如用于轿车发动机油(PCMO)和重型柴油(HDD)发动机，但它们可附加地或替代性地用作其它应用中的润滑剂，如在这些车辆的动力总成(包括变速器)中、在混合动力或全电动动力总成的至少一部分电气或电子组件的冷却剂流体中、在二冲程和/或四冲程船用发动机润滑剂中、在更小的(例如摩托车、园林车辆)发动机润滑剂中、作为车辆或固定发动机中的燃料添加剂/添加包(addpacks)/组合物、在功能(例如液压)流体应用中，等等。
[0014]详述
[0015]术语“包含”或任何同源词指定所述要素、步骤、整数或组分的存在，但不排除存在或添加一个或多个其它要素、步骤、整数、组分或其组合
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其基本是术语“包括”的同义词。措辞“由...组成”或“基本由...组成”或同源词可能涵盖在“包含”或同源词内，其中“基本由...组成”是半排他性的，允许包括不会实质影响其适用的组合物的特征的物质。
[0016]术语“主要量”是指基于组合物的质量计，组合物的多于50质量％，如多于60质量％、多于70质量％、80至99质量％或80至99.9质量％。
[0017]术语“次要量”是指基于组合物的质量计，组合物的50质量％或更少；如40质量％或更少、30质量％或更少、20至0.1质量％或20至0.001质量％。
[0018]除非另行指明，术语“质量％”和“按质量计的％”各自是指基于组合物的质量(通常以克为单位测得)计，组分的质量百分比，并且替代性地称为重量百分比(“重量％”、“wt％”、“按重量计的％”或“％w/w”)。
[0019]术语“活性成分”(也称为“a.i.”或“A.I.”)，例如在添加剂组分中，是指既不是稀释剂也不是溶剂/洗脱剂的材料。
[0020]本文所用的术语“油溶性”和“油分散性”或同源术语不一定是指该化合物或添加剂在所有比例下都可溶、可溶解、可混溶或能够悬浮在油介质中。但是，这些是指它们例如在足以在该介质的使用环境中发挥其预期效果的程度上相对可溶或可稳定分散在油介质中。此外，如果需要，其它组分/添加剂的额外掺入也可能允许掺入更高量的特定组分/添加剂。
[0021]术语“基团(group)”、“结构部分(moiety)”和“基(radical)”以及同源术语在本文中可互换使用。
[0022]术语“烃”是指氢和碳原子的化合物。“杂原子”是非碳或氢的原本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种包含碳酸盐和硼酸盐结构部分的高碱性碱土金属烃基取代水杨酸盐清净剂，其表现出以下特征：至少3.8的碱度指数；皂含量与硼质量％的比率大于55mmol/kg；至少330mmol/kg的皂含量；至少220mg KOH/g的根据ASTM D2896测得的TBN；和0.75至6.0的硼酸盐与碳酸盐的质量比，其中碱土金属包含钙和/或镁，且烃基取代基包含9至30个碳原子。2.根据权利要求1的高碱性水杨酸钙清净剂，其中满足以下至少三项、至少四项或全部五项：碱度指数不大于9.0；皂含量与硼质量％的比率小于300mmol/kg；根据ASTM D2896测得的TBN为最多500mg KOH/g；皂含量为最多550mmol/kg；和烃基取代基包含C
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至C
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烷基或烯基结构部分。3.根据权利要求1或权利要求2的高碱性水杨酸钙清净剂，其表现出至少3.2质量％的根据ASTM D4951的硼含量。4.根据前述权利要求任一项的高碱性水杨酸钙清净剂，其中硼酸盐与碳酸盐的质量比为1.0至5.0。5.根据前述权利要求任一项的高碱性水杨酸钙清净剂，其表现出至少7.0质量％的根据ASTM D4951的碱土金属含量。6.根据前述权利要求任一项的高碱性水杨酸钙清净剂，其表现出1.5至5.5的碱土金属与硼的质量比。7.根据前述权利要求任一项的高碱性水杨酸钙清净剂，其中：碱度指数为5.0至8.3；皂含量与硼质量％的比率在70至275mmol/kg之间；根据ASTM D2896测得的TBN为265至350mg KOH/g；根据ASTM D4951的总钙和镁含量为7.0质量％至12.5质量％；根据ASTM D4951的硼含量为3.5质量％至6.8质量％；皂含量为350至520mmol/kg；碱土金属与硼的质量比为1.7至4.5；硼酸盐与碳酸盐结构部分的质量比为1.6至3.0；和烃基取代基包含C
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至C
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烷基或烯基结构部分。8.一种制造基本套装稳定的包含碳酸盐和硼酸盐结构部分的高碱性碱土金属烃基取代水杨酸盐清净剂的方法，所述方法包括步骤：提供油溶性或油分散性的高碱性但未硼化的碱土金属烃基取代水杨酸盐清净剂，其通过使酸的矿物油溶液与化学计量过量的包含碱土金属碳酸盐或碳酸氢盐的中和剂，任选在促进剂存在下，在60至200℃的温度下反应足够的时间以由此形成高碱性但未硼化的碱土金属烃基取代水杨酸盐清净剂而制成，其表现出至少3.5的碱度指数、至少330mmol/kg的皂
含量、至少7.0质量％的根据ASTM D4951测得的碱土金属含量和至少240mg KOH/g的根据ASTM D2896的TBN，其中碱土金属包含钙和/或镁，其中所述高碱性但未硼化的碱土金属烃基取代水杨酸盐清净剂包含碳酸盐结构部分，并且其中烃...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：英菲诺姆国际有限公司，
类型：发明
国别省市：