润滑剂组合物及其制备方法和应用技术

由羟烷基或羟芳基化合物同胺化合物经缩合反应，得到性能改进的供润滑剂和燃料组成用的添加剂／分散剂。按照本发明专利技术，这种缩合物可从胺同羟基反应物经酸催化缩合制取。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于用于润滑剂和燃料组成的高分子量含氮缩合物(Condensate)。更确切的说，本专利技术是关于用作润滑剂和燃料组成的添加剂和分散剂，包括显示高总碱值和含低游离胺量的分散剂。本专利技术的缩合物是将胺反应物与羟烷基或羟芳基反应物通过酸催化缩合制备的。已经知道用于润滑剂和燃料组成的含氮分散剂，并在此技术中已广泛应用。例如，美国专利号3219666和3272746公开了作为润滑剂和燃料组成的各种含氮“无灰”型分散剂。美国专利号4428849公开了将链烯基琥珀酰亚胺或硼化链烯基琥珀酰亚胺与烯化聚胺反应制备的用于柴油内燃机氧化油的分散剂。美国专利号4234435公开了各种羧酸酰化剂，该剂可进一步与聚乙撑多胺和多元醇一类的反应物反应，以制备衍生物，用作进一步后处理的润滑剂添加剂或中间体。已发现该剂在润滑剂添加剂技术中具有其它用途。美国专利号4477362公开了各种含氮和含氧组分，它们是将脂肪族羟基化合物至少与一叔氨基烷醇反应制备的用作润滑剂和燃料添加剂的衍生物。美国专利号4200545描述了各种氨基酚，它们可与烃胺或酰化含氮化合物结合，所达到的组分可用于燃料和润滑剂加到2-冲程内燃机中。美国专利号4116643公开了羧酸半酯的胺盐，它是有机酸物质和羟基胺类的反应产物，这种物质可用作烃类燃料如汽油的防锈添加剂。上文讨论的专利都没提出本专利技术的高分子量含氮缩合物，即通过高分子量的聚胺反应物与羟烷基或羟芳基反应物缩合而成。根据本专利技术，已发现一种新型的高分子量延长的聚胺，其粘度高于胺反应物，且聚胺缩合物的粘度，按照本专利技术可根据反应条件和最终产品所需的性质而变化，直至生产出固体物质。此外，根据本专利技术已经发现，本专利技术延长的聚胺对于制备基本无游离胺的分散剂有用，并改进了润滑剂和燃料组成的性能。另外，根据本专利技术已经发现，本专利技术的聚胺可单独用作润滑剂和燃料组成的分散剂和添加剂，或者也可与例如一种酰化剂反应，得到一种更高分子量的分散剂。再则，根据本专利技术，已开发一种高产、一步反应，用以制备本专利技术的高分子聚胺，该反应包括在酸催化剂存在下，至少一多胺反应物与至少一羟烷基或羟芳基反应物脱氢缩合。除此之外，根据本专利技术，各种润滑剂组分，燃料组成和其它多官能流体组分，包括本专利技术的高分子延长的聚胺或其反应产物，也期望在本专利技术的范围内。在专业人员阅读和理解本说明书后，将清楚本专利技术这些和其它目的。一种新型的高分子聚胺类已令人惊奇的发现，并以下式说明 式中R可任意为或烃基，R′为氢、烷基或NH2R″〔NR″〕y，其中Y的范围从1至大约6，R″为1至大约10个碳原子的链烯基，X为至少1个碳原子的链烯烃，Y代表硫、氮或氧，A为烃基，Z为1至大约10个碳原子的链烯基，1至大约10个碳原子的氧亚烷基或至少含一个氮原子的杂环，这里n为0或1，其值取决于m和q，其中q为0或1，m为1，2或3，X为1至大约10，U为大于1的整数。在优选方案中，X和A的结合必须至少含2个碳原子。在一个方案中，按照上式(Ⅰ)的多胺单元可由下式定义 其中R，R′，A，Z，X和U按式(Ⅰ)定义，且e是1或2。上述聚(如式(Ⅰ)所举例)是从下述物质得到的(A)一种羟烷基或羟芳基反应物，如下式(Ⅱ)所代表(R)n+1-Y-(X)q-(AOH)m(Ⅱ)式中R，Y，X，A，n，q和m与上述规定的相同，以及(B)一种多胺反应物，如下式(Ⅲ)所代表 式中R，R′，Z和X与上述规定的相同。本文使用的术语“烃基”指的是具有与分子残留物直接连接的碳原子以及在本文范围内主要具有碳氢化合物性质的基。这种基包括如下(1)烃基;即脂肪族(如烷基或链烯基)，脂环族(如环烷基或环链烯基)，芳香族，脂肪族和脂环族取代的芳香族，芳香族取代的脂肪族和脂环族基等，以及环基，其中环是通过分子另一部分完成的(这就是说，任何两个指出的取代基可一起形成脂肪基)。专业人员对这种基是了解的;(2)取代了的烃基;即含非烃取代基的基，在本专利技术里，它不改变基的主要烃的性质。专业人员了解适宜的取代基;(3)杂基;即当在本专利技术里主要为碳氢化合物性质时，这种基含有除存在于链中或碳原子构成的环中的碳以外的原子。专业人员对适宜的杂原子是了解的，它包括例如氮、氧和硫。一般地说，在烃基中每10个碳原子有不大于约三个取代基或杂原子，最好不大于一个。“以烷基为基础的基”(alkyl-basedradical)、“以芳基为基础的基”(aryl-basedradical)等的名称，其意思与上述烷基和芳基等类似。本专利技术化合物中的烃基最好无炔 、通常也无烯 的不饱和性，至少约有一个碳原子。这些基一般为碳氢化合物，尤其是低级碳氢化合物，词“低级”指的是含有七个碳原子以下的基。它们最好为低烷基或芳基，最佳一般为烷基。本专利技术新型多胺缩合物，是通过羟烷基或羟芳基反应物与胺反应物(Ⅲ)在高温下酸催化缩合制备的。上面式Ⅲ表示的胺反应物，其特征在于结构中存在R-N基团，其中R如上所述，是低分子量多胺。二种或二种以上胺的混合物可用于与本专利技术范围内的一种或一种以上的羟烷基或羟芳基反应物反应。本专利技术的胺反应物可含有脂肪族，环脂族，芳香族，或杂环族，包括脂肪取代的芳香族，脂肪族取代的杂环族，环脂族取代的脂肪族，环脂族取代的芳香族，环脂族取代的杂环族，芳香族取代的脂肪族，芳香族取代的环脂族，芳香族取代的杂环族，杂环取代的脂肪族，杂环族取代的脂环族，和杂环取代的芳香族基团，并且可在分子中含有不饱和部位。如果胺含有这种不饱和部位，则这种不饱和性不是炔烃，这些胺还可含有非烃取代基或基团，只要这些基团不明显干扰胺与本专利技术的羟烷基或羟芳基反应物反应。这种非烃取代基或基团包括低级烷氧基，较低级烷巯基，硝基，中间插入的基团象-o-和-s-(例如，在-CH2CH2-X-CH2CH2-这样的基团中，X为-o-或-s-)。按照本专利技术适宜的多胺反应的包括N-氨基丙基-环己胺，NN′-二正丁基-对苯撑二胺，双-(对氨基苯基)甲烷，1，4-二氨基环己烷等等。在制备本专利技术的组分中，还可使用杂环多胺(Ⅲ)。本文所用的术语“杂环多胺(类)”意思是描述那些在杂环中至少含有一个氮原子作为杂原子的杂环胺。杂环胺(按照本专利技术)可以是饱和的，或不饱和的，以及可含有不同的取代基，如硝基，烷氧基，烷巯基，烷基，链烯基，芳基，烷代芳基或芳代烷基取代基。一般来说，取代基中碳原子总数不大于约20。杂环胺可含有不大于一个氮杂原子，最好为五元或六元杂环。适宜的杂环多胺为氮丙啶，吖丁啶，吖戊烷，四氢化和二氢化吡啶，吡咯，吲哚，哌啶，咪唑，二氢化和四氢咪唑，哌嗪，异吲哚，嘌呤，吗啉，硫吗啉，N-氨基烷基吗啉，N-氨基烷基硫吗啉，N-氨基烷基哌嗪，N，N′-二氨基烷基哌嗪，氨杂环庚三烯，吖辛因，壬癸因，吖癸因，四氢化和二氢化和多氢化上述每种化合物的衍生物，以及二种或二种以上的这些杂环的混合物。优先选择的杂环胺是饱和的五元和六元杂环胺，在杂环中只有氮，氧和/或硫，尤其是哌啶，哌嗪，硫吗啉，吗啉，吡咯烷等等。哌啶，氨烷基取代的哌啶，哌嗪，氨基烷基取代的哌嗪，吗啉，氨烷基取代的吗啉，吡咯烷，以及氨烷基取代的吡咯烷尤其更佳。通常，在杂环的氮原子形成部分上氨烷基取代基被取代。这种杂环胺的具体例子包括氨基丙基吗啉，氨基乙基哌嗪，及N，N′-二氨本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种润滑剂组合物，它包括主要量的润滑粘性油和少量的至少一种分散剂，所述分散剂含下式的单元：（（ＱＴｔ）ｖＪｊ）ｕ其中Ｑ是选自烃基羧酸和烃基苯酚的一个分子的基团，Ｔ是酰基，酰氧基，氧亚烷基，亚芳基或亚氨基且Ｊ是下式的缩合多胺基：＊＊＊其中Ｒ分别为氢或烃基，Ｒ′是氢，烷基或ＮＨ↓［２］Ｒ″（ＮＲ″）ｙ－其中ｙ是１－６且Ｒ″是Ｃ↓［１］－Ｃ↓［１０］亚烷基，Ｙ代表Ｓ，Ｎ或Ｏ；Ｘ是至少一个碳原子的亚烷基；Ａ是烃基；Ｚ是Ｃ↓［１］－Ｃ↓［１０］亚烷基，Ｃ↓［１］－Ｃ↓［１０］氧亚烷基或至少含一个氮原子的杂环，ｕ是大于１的整数，ｎ是０或１，ｑ是１和ｍ是２或３。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：TF斯凯尔，
申请(专利权)人：鲁布里佐尔公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]