羟基芳族曼尼希碱缩合产物及其作为润滑油组合物中烟灰分散剂的用途制造技术

羟基芳族化合物，醛，和胺的低分子量曼尼希碱缩合物，其中取代基碳原子的结合数目不超过８０。当单独使用，或与高分子量分散剂结合使用时，这样的化合物用作润滑油中的烟灰分散剂。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用作润滑油组合物中有效烟灰分散剂的新类别曼尼希碱缩合产物。本专利技术进一步涉及包含该烟灰分散剂的润滑油组合物。
技术介绍
润滑油组合物包括主要量的基础油和改进润滑剂性能和增加润滑剂使用寿命的添加剂。含氮分散剂是通常使用的润滑剂添加剂。分散剂的功能是使在油使用期间由氧化和其它机理形成的不溶性材料于油中保持悬浮，以防止污泥絮凝和不溶性材料的沉淀。分散剂的另一个功能是降低烟灰粒子的附聚，因此降低使用时润滑油粘度的增加。人们需要持续提供改进性能，包括改进烟灰分散性的曲轴箱润滑剂。为改进润滑油的污泥分散特性，工业上已经开始使用较高分子量的材料，该材料与较低分子量材料相比具有优异的污泥分散性能，且以不断增加的数量使用这样的高分子量分散剂。然而，分散剂昂贵，可包含残余量的氯(它导致了用过润滑剂的处理问题)，不能与也包含高碱性洗涤剂的润滑剂很好共混且包含高含量的碱性胺，其引起在使用期间发动机中密封的劣化。此外，高分子量分散剂，甚至当以更大数量使用时，并不提供足够的烟灰分散性能，特别是在采用重载柴油发动机润滑油遇到的高烟灰环境中。因此，有利的是能够提供具有足够烟灰分散性能的润滑剂，和优选，使用降低数量的高分子量分散剂达到这样的效果。U.S.专利No.3,442,808涉及通过反应链烯基琥珀酸酐与曼尼希碱缩合产物而制备的润滑油添加剂，通过缩合烷基取代酚，甲醛和多亚烷基多元胺而制备曼尼希碱缩合产物。U.S.专利No.3,458,495涉及包括1当量磷硫化烃和约0.5-4当量亚烷基氨基酚反应产物的氧化抑制剂和分散剂-洗涤剂油添加剂。通过反应萜烯，石油馏分或500-200,000分子量C2-C6烯烃聚合物(包括乙烯、丙烯、丁烯、异丁烯或异戊烯的聚合物)和5-40wt％亚磷的硫化物而制备磷硫化烃。通过醛，亚烷基多元胺和烷基酚的曼尼希碱缩合而制备亚烷基氨基酚。U.S.专利No.4,354,950公开了一种如下通式的羟基芳基琥珀酰亚胺的曼尼希碱衍生物的制备方法 其中R是25-200个碳原子的烃基，R’是H、烷基或卤素，“n”是2或3，“m”的数值为1-5，Y是H或亚甲基羟基芳基琥珀酰亚胺基团，当Y是H时，“x”的数值为1-2且当Y是亚甲基羟基芳基琥珀酰亚胺基团时，“x”的数值为1。在逐步反应中，如通过如下方式形成以上琥珀酰亚胺反应多烯基琥珀酸酐与氨基酚以生产中间体N-(羟基芳基)烃基琥珀酰亚胺，然后将它与亚烷基二胺和醛(如甲醛)在曼尼希碱反应中反应以生产所需的产物。获得的琥珀酰亚胺可以加入到润滑粘度的基础油中以形成润滑剂浓缩物和润滑油配制剂。U.S.专利Nos.5,017,299、5,186,851和5,345,002描述了烷基取代的羟基芳族化合物与甲醛和胺的曼尼希碱缩合物，其中芳族化合物的烷基部分衍生自数均分子量为300-10,000的乙烯α-烯烃共聚物，和其中至少30％的聚合物链包含末端亚乙烯基不饱和。U.S.专利No.5,580,484描述了烷基取代的羟基芳族化合物，醛和“重多元胺”的曼尼希碱缩合物，“重多元胺”定义为包括如下物质的多亚烷基多元胺的混合物少量低级多元胺低聚物，如四亚乙基五胺和五六胺，和大部分每分子含有7个或更多氮和2个或更多伯胺的低聚物，和与常规多元胺混合物相比更大程度的支化。再有，芳族化合物的烷基部分描述为衍生自数均分子量大于300的聚合物主链。专利技术概述根据本专利技术的一个方面，提供如下物质的新颖曼尼希碱缩合物非必要地被一个或多个短链(C1-C20)烃基部分取代的羟基芳族化合物，醛，和胺，其中羟基芳族部分的任何非必要烃基取代基，醛，和胺中的碳原子结合数目不超过80。根据本专利技术的另一方面，提供一种润滑油组合物，该组合物包括润滑粘度的基础油和有效量的烟灰分散剂，该烟灰分散剂是如下物质的曼尼希碱缩合物非必要地被一个或多个短链(C1-C20)烃基部分取代的羟基芳族化合物，醛，和胺，其中羟基芳族部分的任何非必要烃基取代基，醛，和胺中的碳原子结合数目不超过80。根据本专利技术的仍然另一方面，提供一种润滑油组合物或浓缩物，该组合物或浓缩物包括润滑粘度的基础油和有效量的(1)如下物质的曼尼希碱缩合物非必要地被一个或多个短链(C1-C20)烃基部分取代的羟基芳族化合物，醛，和伯胺或仲胺，其中羟基芳族部分的任何非必要烃基取代基，醛，和胺中的碳原子结合数目不超过80，和(2)高分子量含氮分散剂。与现有技术的曼尼希碱材料相比，本专利技术的较低分子量材料提供具有优异烟灰分散特性，和当与常规高分子量含氮分散剂结合使用时，协同增强高分子量分散剂固有烟灰分散性能的润滑油。作为增加的益处，本专利技术曼尼希碱材料向润滑油组合物的加入提供了抗氧化性保证。附图简述附图说明图1图示说明与包含可比量本专利技术化合物或常规高分子量分散剂的润滑油组合物相比，使用炭黑台架试验测量的，包含本专利技术化合物和常规高分子量分散剂结合物的润滑油组合物对烟灰处理能力的协同效应。图2图示说明使用Haake炭黑测试测量的，含本专利技术化合物(2HT-萘酚)和常规高分子量分散剂结合物的润滑油的烟灰诱导粘度增加的降低。图3图示说明与市售抗氧剂相比，本专利技术化合物的抗氧化性能。专利技术详述本专利技术的化合物是如下物质的缩合产物非必要地被C1-C20烃基取代的单核或多核芳族化合物，C1-C10醛，和每个分子包含1-60个碳原子和1-约12个氮原子的胺，其中在羟基芳族化合物的非必要取代基，醛和胺中的碳原子结合数目不超过80。这样的化合物可以由通式(I)表示 其中Ar是单核或多核芳族部分；R1和R2独立地选自H和非必要地包含一个或多个选自N、O和S的杂原子的C1-C30直链或支链烃基；R3是C1-C20直链或支链烃基；R4是H或C1-C9直链或支链烃基；和q是1或2；x是1-3；y是Ar中芳族环数目的1-2倍；和z是零到等于芳族部分Ar上剩余可取代氢数目的数目；和其中R1，R2，R3和R4中碳原子的结合数目小于80。用于本专利技术材料制备的羟基芳族化合物包括通式(II)的那些化合物H-Ar-(OH)y (II)其中Ar表示单核或多核芳族部分和y是Ar中芳族环数目的1-2倍。多核部分可包括两个或多个稠环，每个环含有4-10个碳原子(如萘)。合适的多核部分也可以是连接的单核芳族部分，如联苯，或可包括连接的稠环(如联萘)。合适多核芳族部分的例子包括亚苯基、联苯、四氢化萘、萘、联萘、蒽、菲、芴、茚、环戊菲、苯并蒽、二苯并蒽、、芘、苯并芘和蔻。优选的芳族部分包括亚苯基和萘，特别优选是萘。用于本专利技术的羟基芳族化合物非必要地被一个或多个烃基部分取代。为烷基化羟基芳族化合物，可以在催化有效量的至少一种酸性烷基化催化剂存在下，在有效烷基化羟基芳族化合物的芳族基团的条件下，接触选择的烃基部分(直链或支链C1-C20烃基)和羟基芳族化合物。烷基化催化剂是常规的且可包括无机酸如H3PO4、H2SO4、HF、BF3、HF-BF3等。酸催化剂也可包括含有吸附或吸收在其上的酸性基团的酸性离子交换树脂，如Amberlyst 15树脂(Rohm & Haas Co.)等。同样用作催化剂的是上述物质与C2-C10醚、C1-C10醇、C2-C10酮、酚等的预形成的配合物(或原位形成的配合物)，如与二甲醚、二乙醚、苯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通式（Ⅰ）的化合物：＊＊＊（Ⅰ）其中Ａｒ是单核或多核芳族部分；Ｒ↓［１］和Ｒ↓［２］独立地选自Ｈ和非必要地包含一个或多个选自Ｎ、Ｏ和Ｓ的杂原子的Ｃ↓［１］－Ｃ↓［３０］烃基；Ｒ↓［３］是Ｃ↓［１］－Ｃ ↓［２０］烃基；Ｒ↓［４］是Ｈ或Ｃ↓［１］－Ｃ↓［９］烃基；和ｑ是１或２；ｘ是１－３；ｙ是Ａｒ中芳族环数目的１－２倍；和ｚ是零到等于芳族部分Ａｒ上剩余可取代氢数目的数目；和其中Ｒ↓［１］，Ｒ↓ ［２］，Ｒ↓［３］和Ｒ↓［４］中碳原子的结合数目小于８０。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：A古蒂尔兹，MG史蒂文斯，RA布洛克，RA克雷斯特，
申请(专利权)人：英菲诺姆国际有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]