含碱土金属硫化烃基酚盐的添加剂浓缩物及其制备方法和应用技术

技术编号:3916593 阅读:223 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种具有TBN大于300,适合于掺入到成品润滑油组合物中的添加剂浓缩物组合物包括:(Ⅰ′)第一碱土金属硫化烃基酚盐,(Ⅱ″)一种润滑油,第一碱土金属硫化烃基酚盐(Ⅰ′)可在有润滑油(Ⅱ′)的存在下通过含至少4%(重量)硫的第二碱土金属硫化烃基酚盐或其母体的高碱性化得到,润滑油(Ⅱ′)的量为使添加剂浓缩物的重量与第二碱土金属硫化烃基酚盐或其母体的重量比至少为3.0。(*该技术在2013年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术主要涉及一种具有总碱值(TBN)大于300的含碱土金属硫化烃基酚盐的添加剂浓缩物、其制备方法以及含该添加剂浓缩物的成品润滑油组合物。在内燃机中,燃烧室中的副产物通常由活塞漏出并与润滑油混合。大部分这些副产物在润滑油中形成酸性物质。这种现象在用高硫含量的低级燃料操作的柴油机中特别显著。这种燃料通过燃烧产生腐蚀性酸。因此,与润滑油掺合在一起的酸可包括燃烧室中硫的氧化产生的含硫酸、由燃料中的卤素铅清除剂产生的氢卤酸和由大气氮的氧化产生的含氮酸。这些酸引起淤渣的沉积和轴承和发动机部件的腐蚀,从而导致发动机的快速磨损和过早破裂。一般在润滑油中用于中和这些酸性物质和分散淤渣的一类化合物是硫化金属烷基酚盐,其中的金属是碱土金属如钙、镁或钡。已经使用“标准的”和“高碱性”硫化碱土金属烷基酚盐。术语“高碱性”用于描述那些碱土金属部分的当量数与酚部分的当量数之比大于1,通常大于1.2,并且可以高达4.5或更高的硫化碱土金属烷基酚盐。相反,在“标准的”碱土金属烷基酚盐中碱土金属部分与酚盐部分的当量比是1。因此,“高碱性”物质含有比存在于相应“标准”物质中多20%的过量碱土金属。为此,“高碱性”硫化碱土金属烷基酚盐具有比相应“标准”碱土金属烷基酚盐大的中和酸性物质的能力。已经知道了具有高TBN(总碱值以ASTMD2896方法测定用mg KOH/g表示),即TBN大于300,一般地大于350,和在100℃下测量粘度值小于1000csi,较好地小于750csi,最好小于500csi的含碱土金属硫化烃基酚盐的组合物和其制备方法。因此,我们的EP-A-271262披露了一种适合于加入到成品润滑油组合物中的添加剂浓缩物,该添加剂浓缩物包括(a)一种润滑油,(b)一种润滑油可溶的硫化或非硫化碱土金属烃基酚盐,该酚盐是通过加入组合物重量的大于2%到小于40%的如下物质而改进的(ⅰ)具有如下化学式的至少一种羧酸 其中R是C10-C24烷基或烯基,R1是氢、C1-C4烷基或-CH2-COOH,或酸酐、酰基氯或其酯;或者(ⅱ)含36-100碳原子的二元或聚羧酸或酸酐、酰基氯或其酯,该组合物的TBN大于300。该添加剂浓缩物可通过在升高的温度下如下物质反应来制备(1)一种烃基酚和硫,(2)一种碱土金属碱,(3)一种溶剂如多元醇,(4)一种润滑油,(5)二氧化碳,和(6)足以提供该浓缩物重量的从大于2%到小于40%的(ⅰ)具有化学式(Ⅰ)的一种羧酸或酸酐、酰基氯或其酯或(ⅱ)含有36-100碳原子的一种二元或聚羧酸、或一种酸酐、酰基氯或其酯。我们的EP-A-273588也披露了一种具有高TBN的含碱土金属硫化烃基酚盐的组合物。该组合物可以通过在升温的情况下如下物质反应来制备(A)具有TBN小于成品添加剂浓缩物的TBN的一种硫化碱土金属羟基酚盐,(B)在反应过程的中间点一次加入或多次加入的一种碱土金属碱,(C)具有2-4碳原子的多元醇、二或三(C2-C4)甘醇,亚烷基二醇烷基醚或聚亚烷基二醇烷基醚,(D)一种润滑油,(E)在加入组分(B)后或每次加入组分(B)后加入的二氧化碳和(F)足以提供浓缩物重量的从大于2%到35%的(ⅰ)具有通式(Ⅰ)的羧酸或酸酐或其酯或(ⅱ)含有36-100碳原子的二元或聚羧酸或酸酐或其酯,且组分(A)与(F)的重量比足以产生具有TBN大于300的一种浓缩物。因此,EP-A-271262的方法是一种从硫化烃基酚母体即烃基酚和元素硫制备含高TBN碱土金属组合物的方法(第一目的方法),而EP-A-273588方法是一种通过浓缩预形成的碱土金属硫化烃基酚盐制备含高TBN碱土金属组合物的方法(浓缩方法)。例如,相对于润滑油,烃基酚的成本是高的。由于根据EP-A-271262和EP-A-273588所述的方法制备的含碱土金属的组合物相对于润滑油来说含有高比例的化学掺入的烃基酚,因此其成本要比其它方法的成本高。以另一种方法表示的比例系数,即含较高TBN碱土金属硫化烃基酚浓缩物(Yg)的重量与碱土金属硫化烃基酚盐或其在初始反应剂中的母体(Xg)的重量之比,在现有工艺中是低的。例如特别是在EP-A-273588的方法中,该比例系数在1-1.5范围内。因此,现有工艺将要解决的问题是如何增加掺入到含碱土金属硫化烃基酚盐的浓缩物组合物中的润滑油相对于烃基酚盐的比例,由此降低产品成本,而基本上不影响产品性质,或用比例系数表示时是如何提高该比例系数。我们已经发现解决问题的方法是增加反应物的硫含量。我们并没有完全理解为什么反应物中高硫含量表现出容易增加润滑油在浓缩物中相对于烃基酚的掺入量,而没有降低高TBN。因此,本专利技术提供了一种具有TBN大于300的适于掺入到成品润滑油组合物中的添加剂浓缩物,该浓缩物包括(Ⅰ)一种通过第二碱土金属硫化烃基酚盐或其母体的高碱性化得到的第一碱土金属硫化烃基酚盐,(Ⅱ)一种润滑油,其中在添加剂浓缩物中润滑油(Ⅱ)的量是这样的,即添加剂浓缩物的重量与第二碱土金属硫化烃基酚盐,或其母体的重量比至少为3.0。第一碱土金属硫化烃基酚盐最好是通过含至少4%(重量)的硫的第二碱土金属硫化烃基酚盐或其母体的高碱性化得到的。一种较好的具有TBN大于300,适于掺入到成品润滑油组合物中的添加剂浓缩物含有(ⅰ)第一碱土金属硫化烃基酚盐,和(ⅱ)一种润滑油,第一碱土金属硫化烃基酚盐(Ⅰ)是通过含至少4%(重量)硫的第二碱土金属硫化烃基酚盐或其母体的高碱性化得到的,在有润滑油(Ⅱ)存在的情况下,润滑油(Ⅱ)的量是这样的,即该添加剂浓缩物的重量与第二碱土金属硫化烃基酚盐或其母体的重量比至少为3.0。根据本专利技术的添加剂浓缩物具有比至今的添加剂浓缩物有更大的润滑油掺入量的优点,并使其更便宜,而且还保持高TBN,其它重要性质基本上没有降低。另一方面,本专利技术提供一种制备具有TBN大于300的适于掺入到成品润滑油中的添加剂浓缩物的方法,该方法包括在升高的温度下将下列物质反应(A)至少一种化合物,选自(ⅰ)烃基取代酚和一种其量足以使硫化烃基酚含至少4%(重量)硫的硫源,(ⅱ)含至少4%(重量)硫的硫化烃基酚和一种其量足以将硫化烃基酚的硫含量增加到至少4%(重量)的硫源,(ⅲ)含至少4%(重量)硫的碱土金属硫化烃基酚盐,或(ⅳ)含至少4%(重量)硫的硫化烃基酚,(B)在反应过程中的中间点一次或多次加入的碱土金属碱,(C)至少一种化合物,其选自(ⅰ)具有2-4碳原子的多元醇,(ⅱ)二(C2-C4)甘醇,(ⅲ)三(C2-C4)甘醇,(ⅳ)具有化学式(Ⅱ)的单或聚亚烷基二醇烷基醚其中R3是C1-C6烷基,R4是亚烷基,R5是氢或C1-C6烷基,X是从1-6的整数,(ⅴ)C1-C20一元醇,(ⅵ)具有直到20碳原子的酮,(ⅶ)具有直到10碳原子的羧酸酯,或(ⅷ)醚,(D)一种润滑油,(E)组分(B)加入后或在组分(B)分别加入后加入的二氧化碳,(F)足以提供浓缩物重量的2-40%(重量)的至少一种化合物,其选自(ⅰ)具有化学式(Ⅲ)的羧酸或酸酐,其酯或其盐 其中R1是C10-C24烷基或烯基和R2是氢,C1-C4烷基或CH2COOH基,(ⅱ)含36-100碳原子的聚羧酸或酸酐,其酯或其盐,和(G)一种催化剂,组分(A)与(G)的重量比要达本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有TBN大于300适于掺入到成品润滑油组合物中的添加剂浓缩物组合物包括:(Ⅰ)通过将第二碱土金属硫化烃基酚盐或其母体高碱性化得到的第一碱土金属硫化烃基酚盐,和(Ⅱ)一种润滑油,其中在该添加剂浓缩物组合物中的润滑油(Ⅱ)的量是这样的:添加剂浓缩物的重量与第二碱土金属硫化烃基酚盐或其母体的重量之比至少为3.0。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:C凯恩SJ库克SP奥康纳
申请(专利权)人:英国石油化学品添加剂有限公司
类型:发明
国别省市:GB[英国]

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