【技术实现步骤摘要】
本申请书的标题物质与1986年2月19日提出、现正审议中的美国专利申请顺序号831021所揭示的内容有关，本人是那次申请的共同专利技术人。现把较早申请书831021中所揭示的内容作为参考结合在此，较早申请书的优先权被要求到在35USC，120项所规定的合理范围。本专利技术是关于含有耐水性固定剂化合物的润滑剂的，更明确地说是关于其中含有污染物水的官能流体;其中的水被以含氮无磷的羧酸衍生物形式存在的耐水性固定剂固定结合于功能流体之中。与水的兼容性是宫能流体和润滑剂的极为重要的性质。这种性质的意义在一些苛刻的条件下(例如当官能流体与润滑剂在极端的压力和温度条件下与水接触)显得最为重要。在没有合意的耐水性质的情况下，这些官能液和润滑剂的润滑性质和(或)动力传送性质就要显著地降低。所以，需要使用官能流体和润滑剂的设备的制造厂家就需要这些液体和润滑剂具有一定的耐水性质。例如，制造农业拖拉机的厂家对于所用的与机器有关的拖拉机液体就有特殊的要求，这些要求包括特殊的耐水性质。制造厂家认为，这对于设备在苛刻的条件下成功地操作是必需的。另外，这些官能液的清澈透明性质常常极大地影响该液体的销路。一种混浊的液体，或者在短期内使用以后和被水污染以后变得混浊，这对消费者来说常常是不可接受的，而不论液体的性能特征是如何。美国专利4579672报道了具有改进耐水性质的官能流体和润滑剂。该组合物含有较大量的具有润滑粘性的合成油或矿物油为主体，少量的油溶性烷氧基聚乙烯氧基酸亚磷酸酯化合物分散其中作为改进耐水性质的化合物。该专利在栏1和栏2中讨论了若干有关的专利。美国专利4，435，297;4，3...
【技术保护点】
一种适合于用作官能液或润滑组合物的组合物，它包含有：较大量的具有润滑粘性的油为主体；以及含氮无磷的羧酸衍生反应的产物，以１００份重量的油为基准，其含量范围约０．１份到约５份，此量对改进组合物的耐水性质有效该产物是由反应物（Ａ）与反应 物（Ｂ）进行反应得到的，其中（Ａ）从下列类型中选得：（Ａ）＊＊＊和＊＊＊其中的Ｒ为烃基，它含有足量的碳原子使反应产物具有油溶性；（Ｂ）从表示为下列类型的化合物中选得：（Ｂ）＊＊＊其中Ｒ＇是氢或含１到４个碳原子的亚烷基部分，Ｒ ↑［２］与Ｒ↑［３］各为含有１到４个碳原子的烷基部分，组合物中每１００份重量的油含有小于５份重量的水。
【技术特征摘要】
US 1986-11-18 932439所述，为了提供反应物(A)与(B)、(A)同(B)之间的反应以及所得的反应产物的实施例，现将美国专利4，435，297引用于此作为参考。制备本发明的衍生物所用的酰化剂，专家们是熟知的，它已被用作润滑剂和燃料的添加剂和用作制造这些物质的中间产品。例如请看下列美国专利，在此引用它们有关制备羧酸酰化剂的内容作为参考3，219，666;;3，272，746;3，381，102;3，254，025;3，278，550;3，288，714;3，271，310;3，373，111;3，346，354;3，272，743;3，374，174;3，307，928以及3，394，179。一般说来，这些羧酸酰化剂是用烯烃聚合物或其氯化产物同不饱和羧酸或其衍生物反应而得，后者如丙烯酸，反(式)丁烯二酸、顺(式)丁烯二酸等等。典型地说，这些酰化剂是多元羧酸酰化剂，例如由顺丁烯二酸衍生而得的丁二酸、它的异构体、酸酐和氯化、溴化衍生物。形式如丁二酸衍生物的二元羧酸是较好的酰化剂(A)。这些酰化剂分子中至少有一个含约20到500个碳原子的烃基为主的取代基。一般说来，这种取代基至少平均有约30个，通常至少约50个碳原子。典型地说，这种取代基最大平均约300个、通常是200个碳原子。这里所用的词“烃基为主”、“烃基为主的取代基”等的含意是取代基有一个碳原子直接连到分子的剩余部分上(即羧酸的酰化部位)。在本发明的上下文中，该种取代基主要具有烃基的特性。聚异丁烯基取代基是酰化剂上的较好的取代基，所以由聚异丁烯基取代的丁二酸是较好的反应物(A)。用于本发明的取代基的实施例有下述几种(1)烃基取代基，即有脂肪族的(例如烷基或链烯基)，脂环族的(例如环烷基，环烯基)，芳香族的，脂肪族基和脂环族基取代的芳香族核等等以及环状取代基(在该取代基中，环是经由分子的另一部位而完成的，例如，任何两个指定的取代基可以组合在一起形成一个脂环基);(2)取代的烃基取代基，即这些取代基含有非烃基的基团，在本发明的上下文中，这些取代基并不改变其主要具有的烃基特性;专家们将了解这些基团〔例如卤素(特别是氯和氟)、羟基、烷氧基、氢硫基、烷基氢硫基、硝基、亚硝基、磺酰基、硫氧基等〕;(3)杂取代基，即在环或链上含有非碳原子的取代基，在本发明的上下文中，这些取代基仍主要具有烃基特性。合适的杂原子对专家们是明显的，例如硫、氧、氮以及吡啶基、呋喃基、噻吩基、咪唑基等等都是杂取代基的典型。一般说来，在烃基为主的取代基中每十个碳原子夹杂不多于约三个基团或杂原子，更佳者为不多于一个。典型地，在烃基为主的取代基中不夹杂这样的基团或杂原子，因之是纯烃基。一般说来，本发明所用的酰化基中烃基为主的取代基至少有约20个碳原子，这些取代基中不包括不饱和的烃基;而如果存在不饱和的烯基时，则取代基中每十个碳-碳链不多于一个烯链。取代基可以是完全饱和的，或存在一些不饱和烯基。如前所述，本发明所用的酰化基中烃基为主的取代基是从烯类聚合物或其氯化产物衍生而得。构成烯类聚合物的烯烃单体是可以聚合的烯烃，其特征是具有一个或多个乙烯不饱和基。它们可以是一种烯烃单体例如乙烯、丙烯、1-丁烯、异丁烯和1-辛烯;也可以是多种烯烃单体(通常是两种烯烃单体，例如1，3-丁二烯与异戊二烯)。通常，这些单体是端烯，其特征是存在基团 但是，某些内烯也可作为单体(有时称作中间烯)。使用这些单体时通常与端烯共同生成烯类共聚物。虽然烃基为主的取代基也包括芳香族〔特别是苯基以及低烷基与(或)低烷氧基取代的苯基，例如对位(叔丁基)苯基〕和脂环族(例如从可聚合的环烯或脂环基取代的可聚合的环烯制得)，但是通常的烯类聚合物不是指这些基团。然而由1，3-二烯和苯乙烯共聚制得的烯类聚合物例如1，3-丁二烯与苯乙烯或对位(叔丁基)苯乙烯的共聚物是这个一般规则的例外情况。一般说来，烯类聚合物是含有约2个到约6个碳原子的端烯的均聚物或共聚物。较为典型的烯类聚合物是从含有约2个到约6个(特别是含有2个至4个)碳原子的端烯的均聚和共聚物中选出来的。本发明所用酰化剂中烃基为主的取代基的原料烯类聚合物可以用端烯单体和中间烯单体制得，它们的具体例子是乙烯、丙烯、1-丁烯、2-丁烯、异丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯、2-戊烯、四聚丙烯、二异丁烯、异丁烯三聚物，1，2-丁二烯、1，3-丁二烯、1，2-戊二烯、1，3-戊二烯、异戊二烯、1，5-己二烯、2-氯-1，3-丁二烯、2-甲基1-庚烯、3-环己基1-丁烯，3，3-二甲基1-戊烯、苯乙烯二乙烯基苯、乙烯乙酸烯丙醇酯、1-甲基乙烯乙酸酯、丙烯腈、丙烯酸乙酯、乙基乙烯基醚和甲基乙烯基酮。其中，纯的烃基单体是较为典型的，而端烯单体是特别典型的。烯类聚合物经常是聚异丁烯。如前所述，聚异丁烯取代基是与本发明较为有关的。聚异丁烯可以这样制得把C4精炼流(丁烯含量以重量计为约35%至约75%，异丁烯含量以重量计为约30%至60%)在路易斯酸催化剂(例如氯化铝或二氟化硼)存在下进行聚合。所得的聚异丁烯主要含异丁烯重复单元(占重复单元总数的80%以上)，其结构式为 典型地，用于本发明的羧酸酰化剂中烃基为主的取代基是烃基、烷烷基或链烯基，这些取代基含有碳原子从约30个(经常是50个)到约500个(有时是300个)。这里为方便起见，这些取代基用记号“hyd”表示之。如上所述，用来制备本发明的衍生物的典型的酰化剂(A)是被取代的丁二酸或其衍生物。在此情形下，较佳的酰化剂(A)可用化学式表示为 如上面所参考的专利所指出的，这种丁二酸酰化剂可以用顺丁烯二酸酐、顺丁烯二酸或反丁烯二酸与前述的烯类聚合物进行反应而制得。通常，反应仅是在约150°到约200°(摄氏度)的温度范围内加热这两种反应物。这些聚合的烯类混合物以及这些不饱和一元羧酸和多元羧酸的混合物也是可以使用的。用来制备本发明的衍生物的胺是叔单胺，每个分子含有一个羟基，所含的碳原子数通常达40个左右。羟基与烷基结合，烷基再与分子的胺部位结合。与叔胺中的氮结合的另两个取代基是烃基，各含1到约20个碳原子。通常，它们也是烷基，但也可以是含有一个烯键的烯基。虽然它们也可以是芳香族的基、芳烷基、烷芳基、环烷基、烷基环烷基和环烷基烷基，但典型地，它们是较低的烷基，所含碳原子数达七个。两种或多种胺(B)的混合物也可以使用。所用的胺的典型类型可用化学式表示为 其中R2和R3各为含有1至约4个碳原子的烷基，R1是含有约2个至约4个碳原子的直链或支链的亚烷基。在上述化学式的范围之内，N，N-二烷基链烷醇胺为最佳，尤其是R2和R3各为低烷基，R1是低亚烷基的情形。R2和R3可以用碳-碳链结合起来。本发明人已经发现，最佳的链烷醇胺(B)是N，N-二乙基乙醇胺;N，N-二甲基2-羟基丁基胺也是有用的。本发明人已经发现，反应物(B)例如N，N-二乙基乙醇胺能与较佳的反应物(A)进行反应生成耐水性固定剂化合物，它通常有好的热稳定性，在苛刻的条件下且有优良的耐水性质。现在已经揭示了关于反应物(A)和(B)的内容，对(A)和(B)已经作了一般性的描述，虽然反应产物的种类可能很多，但是本发明仅关心其中生成内盐的反应产物。这种内盐的生成将在下面详细叙述。酰化剂与链烷醇胺的反应能在下述温度范围内进行从约30℃到一种或几种反应物和(或)产物的分解温度。典型地，反应在约50℃到约150℃的范围内进行。反应在生成酯的条件下较好地进行，所以这样生成的产物是酯(盐)。关于本发明，该种盐或者是包含酰化剂分子和胺分子的残余部分的内盐，其中一个羧基与同一分子中的氮以离子键结合起来;或者是外盐，其中离子键所结合的氮原子并不是同一分子的一部分。内盐和外盐的结构分别以式(Ⅰ)和(Ⅱ)表示之。可以使用酰化剂混合物和(或)链烷醇胺的混合物。通常，酰化剂对链烷醇的当量数的比例为每一个当量羧酸酰化剂约0.5至约3个当量胺。羧酸酰化剂的当量可以用羧酸基的数目除酰化剂的分子量而得。通常是从酰化剂的结构式计算，或用熟知的滴定法来测定。这样，丁二酸酐的当量是其分子量的一半，链烷醇胺的当量等于其分子量。酰化剂(A)对胺(B)的较佳的当量数比例是约1∶1至约1∶2.5。通常，酰化剂(A)与胺(B)在约100℃以下的温度进行反应，常常是不用附加的溶剂(稀释剂)。前述的酰化剂(A)与胺(B)只是在生成本发明的衍生物的反应中所必须的酰化剂和胺;有时要使用附加的羧酸酰化剂(c...
【专利技术属性】
技术研发人员：克莱格丹尼尔蒂普顿，
申请(专利权)人：鲁布里佐尔公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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