專利名稱：含羧酸和芳香族多胺官能化的聚合物的潤滑組合物的制作方法
技術領域：
本發明提供一種潤滑組合物，其含有潤滑粘度的油和胺官能化的添加劑，其中胺官能化的添加劑衍生自具有至少3個芳香族基團，至少1個-NH2官能團，和至少2個仲胺基或者叔胺基的胺。本發明進一步提供具有分散劑性能和/或分散劑粘度改進性能的添加劑。該潤滑組合物適合于潤滑內燃發動機。
背景技術：
發動機制造商致力于改進發動機設計以使顆粒排放物的排放、其它污染物的排放最小化，和清潔度以及改進燃料經濟性和效率。發動機設計的改進之一是廢氣再循環(EGR) 發動機的使用。在發動機設計和操作方面的改進有助于減少污染排放物的同時，人們相信一些發動機設計方面的進步已經對潤滑劑產生了其它挑戰。例如，EGR被認為已經導致增加了煙灰和淤泥的形成和/或積聚。增加的煙灰控制的稠化是重型柴油發動機中常見的。一些柴油發動機采用EGR。 EGR發動機中形成的煙灰具有不同的結構，并且比沒有EGR的發動機中的煙灰形成，在低的煙灰水平下就引起發動機潤滑劑的粘度增加。減輕煙灰控制的嘗試公開在下面概括的參考文獻中。由被馬來酸酐自由基接枝并與各種胺反應的乙烯-丙烯共聚物制成的傳統分散劑粘度改進劑(DVM)已經顯示出在柴油發動機中防止油稠化的希望性能。在這方面據稱芳香族胺顯示良好的性能。這種類型的DVM公開在例如，美國專利4，863，623 ；6, 107，257 ； 6，107，258 和 6，117，825 中。美國專利US 4，863，623公開了通過使用馬來酸酐接枝的，以芳香族胺(如4_氨基二苯基胺)封端的乙烯-丙烯共聚物控制EGR煙灰。美國專利5，409，623公開了官能化的接枝共聚物作為粘度指數改進劑，它含有用烯屬不飽和羧酸材料接枝并由含偶氮基的芳胺化合物衍生的乙烯α-單烯烴共聚物。美國專利5，356，999公開了用于潤滑油的多官能化粘度指數改進劑，它們含有其上接枝了不飽和反應性單體并爾后與含磺酰胺單元的胺反應的聚合物。所述聚合物是乙烯-丙烯共聚物或乙烯-丙烯-二烯三元共聚物。美國專利5，264, 140公開了烯屬不飽和羧酸接枝用、含酰胺的芳香族胺材料衍生的乙烯α-單烯烴共聚物。國際公開WO 06/015130公開了用磺酰胺、硝基苯胺、二芳基重氮化合物、酰苯胺 (anilide)或苯氧基酰苯胺(phenoxyanilide)封端的馬來酸酐接枝乙烯-丙烯共聚物。該共聚物可用于控制EGR煙灰。已經想到適合于潤滑劑的其它分散劑粘度改進聚合物包括聚丙烯酸類共聚物，包括英國專利GB 768 701的公開內容。美國專利4，234，435公開了一種組合物，其中使琥珀酸化聚丁烯與烷基多胺縮合以制備琥珀酰亞胺分散劑或與烷基多元醇縮合以制備琥珀酸酯分散劑。美國專利5，182，041公開了一種添加劑組合物，其包括具有約300到3500平均分子量的接枝和胺-衍生的聚合物，其與至少一種烯屬羧酸酰化劑進行反應來形成一種或多種酰化反應中間體，所述中間體的特征在于在它們結構內具有羧酸酰化的功能，并將所述反應中間體與氨基-芳香族多胺化合物進行反應來形成接枝和胺衍生的共聚物，所述氨基-芳香族多胺化合物選自由N-芳基亞苯基二胺、氨基噻唑、氨基咔唑、氨基吲哚啉酮、氨基巰基三唑和氨基嘧啶組成的組。
美國專利7，361，629和美國專利申請2008/0171678均公開了烴基取代的琥珀酸酰化劑和含有脂族多胺和芳香族多胺的混合物的胺化作用產物。在混合物中，脂族多胺對芳香族多胺的摩爾比率為約10 0. 1到約0. 1 10。美國專利申請60/987499公開了一種由如下方法獲得的添加劑，(1)將鄰氨基苯甲酸酐(anthranilic anhydride)與⑴胺，其中該胺含有伯胺基團或仲胺基團；(ii)醇類；(iii)氨基醇；或(iv)硫醇進行反應，來形成產物；并且⑵將⑴的產物與含有⑴ 酸酐基團；(ii)羧酸基團；或者(iii)酰基的聚合物進行反應，來形成該添加劑。發明概述本發明人已經發現提供⑴能夠降低粘度增加的潤滑組合物(在6重量％或更高的煙灰負荷下在100°C下通常小于12mm2/sec(cSt))，和/或(ii)在寬的溫度范圍內保持相對穩定粘度的潤滑油組合物，中的至少一種可能是希望的，因為可以采用粘度指數改進劑或DVM控制在寬溫度范圍內的粘度和控制煙灰。因此，如果粘度指數改進劑能夠實現 ⑴和(ii)，則也可能是希望的。本發明人已經發現所述潤滑組合物能夠提供(i)分散能力，(ii)清潔度和(iii) 提供具有可接受的煙灰控制的稠化和/或淤渣形成水平的潤滑劑中的至少一種。因此，如果添加劑能夠提供分散劑性能，并任選地提供具有可接受的煙灰控制的稠化和/或淤渣形成水平的潤滑劑，則也可能是希望的。在一個實施方案中，本發明提供了一種潤滑組合物，其包括潤滑粘度的油和胺官能化添加劑，其中胺官能化添加劑是由具有至少3個芳香族基團(或至少4個芳香族基團)，至少1個-NH2官能團，和至少2個仲胺基或叔胺基的胺衍生而來。在一個實施方案中，本發明提供了一種潤滑組合物，其包括潤滑粘度的油和由羧基官能化聚合物與胺進行反應而獲得/可獲得的產物，所述胺具有至少3個芳香族基團 (或至少4個芳香族基團)，至少1個-NH2官能團，和至少2個仲胺基或叔胺基。在一個實施方案中，本發明提供了一種潤滑組合物，其包括潤滑粘度的油和由羧酸(諸如脂肪酸)與胺進行反應而獲得/可獲得的產物，所述胺具有至少3個芳香族基團 (或至少4個芳香族基團)，至少1個-NH2官能團，和至少2個仲胺基或叔胺基。該脂肪酸可包括十二烷酸，癸酸，妥爾油酸(tall oil acid)，10-甲基-十四酸， 3-乙基-十六酸，和8-甲基-十八烷酸，棕櫚酸，硬脂酸，肉豆蔻酸，油酸，亞油酸，二十二酸，三十六烷酸(hexatriacontanoic acid)，四丙烯基取代的戊二酸，源自聚丁烯的聚丁烯基取代的琥珀酸，源自聚丙烯的聚丙烯基取代的琥珀酸，十八烷基取代的己二酸，氯代硬脂酸，12-羥基硬脂酸，9-甲基硬脂酸，二氯代硬脂酸，蓖麻醇酸，Iesquerellic acid，硬脂基苯甲酸，二十烷基取代的萘甲酸，二月桂基萘烷羧酸，2-丙基庚酸，2-丁基辛酸或它們的混合物。在一個實施方案中，該羧酸可以是十二烷酸，癸酸，妥爾油酸，10-甲基-十四酸，3-乙基_十六酸，和8-甲基-十八烷酸，棕櫚酸，硬脂酸，肉豆蔻酸，油酸，亞油酸，二十二酸或它們的混合物。在一個實施方案中，本發明提供了一種潤滑組合物，其包括潤滑粘度的油和胺官能化添加劑，所述胺官能化添加劑由具有至少3個芳香族基團(或至少4個芳香族基團)， 至少1個-NH2官能團，和至少2個仲胺基或叔胺基的胺衍生而來，其中-NH2基團與烴基取代的酚，(一般地是烷基酚)和醛在曼尼希反應中進行縮合來制造胺到烴基取代的酚的共價連接。在一個實施方案中，本發明提供了一種潤滑內燃機的方法，其包括向內燃機提供一種潤滑組合物，所述潤滑組合物包括潤滑粘度的油和胺官能化添加劑，其中胺官能化添加劑是由具有至少3個芳香族基團(或至少4個芳香族基團)，至少1個-NH2官能團，和至少2個仲胺基或叔胺基的胺衍生而來。在一個實施方案中，本發明提供了一種潤滑內燃機的方法，其包括向內燃機提供一種潤滑組合物，所述潤滑組合物包括潤滑粘度的油和由羧基官能化聚合物與胺進行反應而獲得/可獲得的產物，所述胺具有至少3個芳香族基團(或至少4個芳香族基團)，至少 1個-NH2官能團，和至少2個仲胺基或叔胺基。在一個實施方案中，本發明提供了將羧基官能化聚合物與胺進行反應而獲得/可獲得的產物在潤滑劑中用作分散劑或分散劑粘度調節劑的應用，所述胺具有至少3個芳香族基團(或至少4個芳香族基團)，至少1個-NH2官能團，和至少2個仲胺基或叔胺基。在一個實施方案中，本發明提供了將羧基官能化聚合物與胺進行反應而獲得/可獲得的產物在內燃機潤滑劑中用作分散劑或分散劑粘度調節劑的應用，所述胺具有至少3 個芳香族基團(或至少4個芳香族基團)，至少1個-NH2官能團，和至少2個仲胺基或叔胺基。在一個實施方案中，本發明提供了在發動機潤滑劑中，減低煙灰控制的油料稠化的方法，其包括在所述潤滑劑中含有胺官能化添加劑，其中所述胺官能化添加劑由具有至少3個芳香族基團(或至少4個芳香族基團)，至少1個-NH2官能團，和至少2個仲胺基或叔胺基的胺衍生而來。發明詳述本發明提供了一種如上所述的潤滑發動機的潤滑組合物以及方法。本文所使用的術語“芳香族基團”以其普通意義使用，并且已知通過每個環系如+2 個π電子的休克爾理論進行定義。因此，本發明的一個芳香族基團可具有6個，或10個， 或14個π電子。因此，苯環具有6個π電子，亞萘基環具有10個π電子，吖啶基團具有 14個π電子。在一個實施方案中，產物可通過將羧基官能化聚合物與胺進行反應而獲得/可獲得，所述胺具有至少4個芳香族基團，至少1個-NH2官能團，和至少2個仲胺基或叔胺基。具有至少3個芳香族基團，至少1個-NH2官能團，和至少2個仲胺基或叔胺基的
胺可由結構式⑴表示
權利要求
1.一種潤滑組合物，其包括潤滑粘度的油和胺官能化添加劑，其中胺官能化添加劑是由具有至少3個芳香族基團，至少1個-NH2官能團，和至少2個仲胺基或叔胺基的胺衍生而來。
2.權利要求1的潤滑組合物，其中胺官能化添加劑是由具有至少4個芳香族基團，至少 1個-NH2官能團，和至少2個仲胺基或叔胺基的胺衍生而來。
3.權利要求1或2任一項的潤滑組合物，其中具有至少3個芳香族基團，至少1個-NH2 官能團，和至少2個仲胺基或叔胺基的胺由如下結構式表示
4.權利要求1到3任一項的潤滑組合物，其中具有至少3個芳香族基團的胺是雙 [對_ (對-氨基苯胺基)苯基]_甲烷，2- (7-氨基-吖啶-3-基甲基)-N-4- {4- [4- (4-氨基-苯基氨基)-芐基]-苯基}-苯-1，4- 二胺或它們的混合物。
5.權利要求1到4任一項的潤滑組合物，其中胺官能化添加劑是通過將羧基官能化聚合物與具有至少3個芳香族基團，至少1個-NH2官能團，和至少2個仲胺基或者叔胺基的胺進行反應而獲得/可獲得的產物。
6.權利要求1到5任一項的潤滑組合物，其中羧基官能化聚合物是聚異丁烯_琥珀酸酐聚合物，馬來酸酐-苯乙烯共聚物，馬來酸酐_苯乙烯共聚物的酯，α -烯烴-馬來酸酐共聚物，或者如下物質的馬來酸酐接枝共聚物(i)苯乙烯-乙烯-α-烯烴聚合物，(ii)氫化鏈烯基芳基共軛二烯共聚物，(iii)聚烯烴，或者(iv)氫化異戊二烯聚合物，或它們的混合物。
7.權利要求5的潤滑組合物，其中羧基官能化聚合物是聚異丁烯琥珀酸酐。
8.權利要求7的潤滑組合物，其中聚異丁烯琥珀酸酐可由數均分子量350-5000，或 550-3000或750-2500的聚異丁烯衍生而來。
9.權利要求6的潤滑組合物，其中氫化鏈烯基芳基共軛二烯共聚物是苯乙烯_丁二烯的氫化共聚物.
10.權利要求6的潤滑組合物，其中接枝有馬來酸酐的聚烯烴是乙烯-丙烯共聚物。
11.權利要求6的潤滑組合物，其中氫化異戊二烯聚合物是氫化苯乙烯-異戊二烯聚合物。
12.一種潤滑組合物，其包括潤滑粘度的油和胺官能化添加劑，所述胺官能化添加劑由具有至少3個芳香族基團，至少1個-NH2官能團，和至少2個仲胺基或叔胺基的胺衍生而來，其中-NH2基團與烴基取代的酚，和醛在曼尼希反應中進行縮合來制造胺到烴基取代的酚的共價連接。
13.—種潤滑內燃機的方法，其包括向內燃機提供前述權利要求1到12的潤滑組合物。
14.一種潤滑內燃機的方法，其包括向內燃機提供一種潤滑組合物，所述潤滑組合物包括潤滑粘度的油和由羧基官能化聚合物與胺進行反應而獲得/可獲得的產物，所述胺具有至少3個芳香族基團，至少1個-NH2官能團，和至少2個仲胺基或叔胺基。
15.將羧基官能化聚合物與胺進行反應而獲得/可獲得的產物的用途，用于在潤滑劑中作為分散劑或分散劑粘度調節劑，所述胺具有至少3個芳香族基團，至少1個-NH2官能團，和至少2個仲胺基或叔胺基。
16.權利要求15的用途，其中潤滑劑是內燃機潤滑劑。
17.—種在發動機潤滑劑中減低煙灰控制的油料稠化的方法，其包括在所述潤滑劑中含有胺官能化添加劑，其中所述胺官能化添加劑由具有至少3個芳香族基團，至少1個-NH2 官能團，和至少2個仲胺基或叔胺基的胺衍生而來。
全文摘要
本發明提供了一種潤滑組合物，其包括潤滑粘度的油和胺官能化添加劑，其中胺官能化添加劑是由具有至少3個芳香族基團，至少1個-NH2官能團，和至少2個仲胺基或叔胺基的胺衍生而來。本發明進一步提供了具有分散劑和/或分散劑粘度調節劑性能的添加劑。該潤滑組合物適用于潤滑內燃機。
文檔編號C10M133/52GK102292422SQ200980155238
公開日2011年12月21日 申請日期2009年11月23日 優先權日2008年11月26日
發明者A·J·普雷斯頓, M·D·吉賽爾曼 申請人:盧布里佐爾公司