專利名稱:可用作功能流體添加劑的尿唑組合物的制作方法
本發(fā)明涉及多種雜環(huán)含氮組合物,尤其是尿唑組合物及其衍生物,它們可用作流體如潤滑劑組合物和燃油的添加劑。更具體地說,本發(fā)明的尿唑組合物是自動傳動裝置流體(ATF′S)中非常有效的密封墊溶脹劑,而且還是潤滑劑和燃油中的有效的分散劑和摩擦改良劑。
在多種應(yīng)用技術(shù)都披露過各種各樣的尿唑化合物和組合物。例如,美國專利第4,323,687號披露了一種制備高純度的1,2,4-三唑烷-3,5-二酮的方法,該方法的收率很高,該專利進(jìn)一步披露了用這類尿唑作制備耐高溫產(chǎn)品的起始原料,例如在耐高溫電絕緣漆和靜電粉末噴涂所用的粉末漆中作交聯(lián)組分。
美國專利第4,433,085;4,429,135;和4,386,213號披露了多種4-位上被一個有機(jī)基團(tuán)取代的4-取代尿唑組合物,該有機(jī)基可含一線型或支鏈的脂族C2-C30基團(tuán)。這些專利披露了這類尿唑組合物可在耐高溫電絕緣漆和用靜電粉末噴涂方法施工的粉末漆中用作交聯(lián)劑,還披露了它們可用作防焰劑。
美國專利第4,377,694號披露了用于生產(chǎn)硬質(zhì)或軟聚氨酯泡沫體的新型羥烷基-1,2,4-三唑烷-3,5-二酮。
美國專利第4,366,320號披露了用4-取代苯酚-1,2,4-三唑烷-3,5-二酮及其二氫類似物作分析試劑,該分析試劑用于制備二烯烴的加成產(chǎn)物,使二烯烴可用氣液色譜法并應(yīng)用電子捕獲檢測系統(tǒng)進(jìn)行分析。
美國專利第4,088,767號披露了多種1,2-取代-4-(4′,5′-二氯苯酚)尿唑衍生物,用作果樹、蔬菜、稻谷和豆類的殺菌劑。
美國專利第4,087,534號披露了多種囟烷基硫4-取代尿唑,它們可用作殺(真)菌劑和殺菌劑。
美國專利第4,249,934號披露了多種1,2-亞烷基-4-取代尿唑及其衍生物,它們可用作除草劑。
美國專利第4,419,520號披露了羥烷基-和烷氧基-三唑烷-3,5-二酮化合物,它們可在酚醛、尿醛或三聚氰胺甲醛樹脂中作防焰劑,也可用于烘烤漆的生產(chǎn)。
美國專利第4,467,099號披露了用縮水甘油-1,2,4,-三唑烷-3,5-二酮作織物(如聚酯纖維)的浸漬劑;一種涂復(fù)于玻璃、金屬或木材上的涂料;用作各種聚合物產(chǎn)品的粘合劑等。
美國專利第4,481,356號披露了多種二烯烴與三唑烷二酮的加成產(chǎn)物,一種新型分析試劑,它們可用氣液色譜法應(yīng)用電子捕獲檢測系統(tǒng)進(jìn)行分析。
美國專利第4,029,588號披露了多種取代的四氫噻吩砜(例如取代基之一是3-烷氧基,或3-烷硫基),它們可用作機(jī)器如自動傳動裝置的密封墊溶脹劑。
上述專利中沒有一個提到用本發(fā)明的尿唑化合物和組合物作自動傳動裝置流體的密封墊溶脹劑,或在其它功能流體如潤滑劑中作分散劑和摩擦改良劑。
本發(fā)明發(fā)現(xiàn)了一些新型含尿唑的組合物。
還發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的尿唑組合物可用作功能流體(例如,包括自動傳動裝置流體在內(nèi)的潤滑組合物和燃油組合物)的添加劑。
本發(fā)明還提供了含有本發(fā)明的尿唑組合物的功能流動,該功能流體包括潤滑油、自動傳動裝置流體和燃油組合物。
本發(fā)明還提供了可用作功能流動、特別是自動傳動裝置流體的密封墊溶脹劑的尿唑組合物。
本發(fā)明還提供了可用作潤滑劑和燃油的分散劑和摩擦改良劑的尿唑組合物。
本發(fā)明還提供了可用于功能流體的、由一種稀釋劑/溶劑和一種或多種本發(fā)明的尿唑組合物所組成的濃縮物。
對從事本技術(shù)的專業(yè)人員來說,在閱讀和了解本說明書后,對本發(fā)明的這些方面和其它方面將是很清楚的。
當(dāng)機(jī)器(例如機(jī)動車的自動變速裝置)中的密封墊(特別是彈性體密封墊)與功能流體接觸時,密封墊會收縮這個問題是十分重要的。這是因為這種收縮會引起功能流體的泄漏,從而使機(jī)器工作不正常,或不能工作。(這里所用的“功能流體”一詞的含量是指傳送能量的流體,例如潤滑劑,液壓用液體,自動傳動裝置流體,熱交換介質(zhì)等)解決這一問題的常用方法是在功能流體中加入一種添加劑,由于它的存在導(dǎo)致密封墊溶脹。在該技術(shù)中已知有很多種這樣的添加劑,但它們都有一些缺點(diǎn),例如它們之中有很多是有毒的。此外,它們在功能流體中的用量往往太大。
此外,現(xiàn)在汽車驅(qū)動所碰到的大多數(shù)條件是所謂不斷被迫中止的“驅(qū)動”,汽車發(fā)動機(jī)不能達(dá)到其最理想和最有效的運(yùn)轉(zhuǎn)溫度,其結(jié)果形成了大量不溶于油的產(chǎn)物,它通經(jīng)活塞環(huán)最終流入曲軸箱。由于這些產(chǎn)物大都不溶于油,所以它們會沉積在發(fā)動機(jī)的內(nèi)部,使發(fā)動機(jī)的效率進(jìn)一步降低。在現(xiàn)今的實(shí)踐中,通過將去垢劑/分散劑加入到潤滑油中,可使氧化產(chǎn)物分散,從而使氧化產(chǎn)物的沉積減至最少。
與以上討論的分散劑不同,摩擦改良劑是一種能改變潤滑劑/機(jī)器系統(tǒng)的摩擦型式的添加劑、或添加劑的組合。通常,運(yùn)動的潤滑部件之間的摩擦力受存在于它們之間的油膜的粘度和化學(xué)性質(zhì)控制。使用純凈的礦物油時,靜摩擦系數(shù)大于動摩擦系數(shù),如果在這種油中加入極性添加劑,那么它們將涂在金屬的表面,并在溶于油中的量和吸附或化學(xué)吸附在金屬上的量之間建立起平衡。至少新的(涂復(fù)的)金屬表面將不僅通過薄的油膜、而且通過它們的涂層彼此相摩擦。因此,在中斷和動態(tài)條件下的摩擦力都將是不同的。究竟有多大的差別,這取決于諸多因素,其中也取決于添加劑,特別是取決于它們的分子構(gòu)型和類型,以及摩擦表面的輪廓幾何形狀。
例如,在帶摩擦表面材料、特別是帶一種經(jīng)樹脂處理過的紙的傳動離合器中,摩擦的改良常常表現(xiàn)在靜摩擦系數(shù)低于動摩擦系數(shù)。在平的金屬表面中摩擦的改良表現(xiàn)在,靜摩擦系數(shù)急聚下降,而動摩擦系數(shù)則緩慢下降。在傳動裝置制造業(yè)中,把削減通常是很高的靜摩擦系數(shù),看作是“截斷船尾急流”。
本發(fā)明發(fā)現(xiàn)了多種新型尿唑組合物,可用作有效的密封墊溶脹劑、分散劑、分散劑粘度指數(shù)(以下簡稱Ⅴ、Ⅰ)改進(jìn)劑,摩擦改良劑。換言之,即在機(jī)動車如汽車所用的功能流體中配入本發(fā)明的尿唑組合物,能克服或至少改善以上討論的問題。這些尿唑組合物可用以下的通式代表
式中T和Q可以相同或不同,分別是氫,烴基,硫,磷,硼,金屬陽離子,酰氧基烴基,亞胺基烴基,烴基重復(fù)單元,烴基尿唑(Ⅰ)的重復(fù)單元,?;蜻蛑貜?fù)單元,?;瑹N基?;幕鶊F(tuán),?;闹貜?fù)單元,含烴基?;鶊F(tuán)的重復(fù)單元,或共同在兩個氮原子之間形成π鍵;A是氫,烴基,烴基尿唑(Ⅰ)基團(tuán),含烴基的?;闹貜?fù)單元,或直接連接到另一尿唑(Ⅰ)基團(tuán)上或通過烴基連接到另一尿唑(Ⅰ)基上的含烴基的?;貜?fù)單元。
應(yīng)當(dāng)了解,本說明書和權(quán)利要求
書中所提出的組合物,當(dāng)Q和/或T是硫、磷、硼或金屬陽離子時,所有這些原子的氧化態(tài)和連接在上邊的基或基團(tuán)均包括在以上分子式(Ⅰ)的定義之內(nèi)。例如,當(dāng)Q和/或T是硫時,它就包括硫化物、硫酸鹽(酯)、磺酸鹽(酯)、亞硫酸鹽(酯),以及連在硫原子上的其它烴基或烴基重復(fù)單元。這種表示還包括連在硫原子上的一個或多個尿唑(Ⅰ)基。與此相似,如果Q和/或T是磷,則磷酸鹽基團(tuán)、亞磷酸鹽基團(tuán)、膦酸酯基等均包括在由分子式(Ⅰ)或本說明書和權(quán)利要求
書中提出的其它分子式所代表的尿唑組合物范圍之內(nèi)。
本專利中所用的“烴基”或“以烴為基礎(chǔ)的”兩個術(shù)語,表示這樣的基,它有一碳原子直接連在分子的剩余部分上,而且在本發(fā)明上下文范圍內(nèi)主要具有烴基特性。這種基包括如下一些(1)烴基;即脂肪族基(例如烷基,或鏈烯基),脂環(huán)族基(例如環(huán)烷基,環(huán)烯基),芳族基,脂肪族和脂環(huán)族取代的芳族基,芳族取代的脂肪族和脂環(huán)族基等等,以及通過分子的另一部分成環(huán)的環(huán)基(即任何兩個示出的取代基一起形成脂環(huán)基)。這些基對從事本技術(shù)的專業(yè)人員來說都是已知的;具體例子有甲基,乙基,丁基,己基,辛基,癸基,十二烷基,十四烷基,十八烷基,二十烷基,環(huán)己基,苯基,和萘基(包括所有異構(gòu)體)。
(2)取代的烴基;也就是含非烴取代基的烴基,這些取代基在本發(fā)明的范圍內(nèi)不會明顯地改變烴基的烴特性,對從事本技術(shù)的專業(yè)人員來說,適合的取代基(例如,囟素,羥基,烷氧基,烷酯基,硝基,烷基亞砜基)都是知道的。
(3)雜原子基;即在本發(fā)明范圍內(nèi)主要是烴特性的那些含非碳原子的基。合適的雜原子基的例子有氮、氧、磷和硫,這些對從事本技術(shù)的專業(yè)人員來說是顯而易見的。
“以烷基為基礎(chǔ)的基”、“以芳基為基礎(chǔ)的基”之類的術(shù)語中烷基和芳基等的含意與上述烷基和芳基等的含義類似。
這些基通常是烴基,特別是低級的烴,“低級”一詞是表示至多含七個碳原子的基,它們中較好的是低級的烷基或芳基,最常見的是烷基。
本文中所用的“酰基”都表示
基。
尿唑組合物(也叫1,2,4-三唑烷-3,5-二酮)可以用幾種不同的方法或通過同一方法的改良來制備。制備各種1,2,4-三唑烷-3,5-二酮的多種方法,在早先討論過的美國專利4,429,135;4,386,213;和4,323,687等號中均有敘述。
對于本發(fā)明的目的來說,尿唑組合物可以用以下反應(yīng)圖式Ⅰ所代表的路線來制備。
反應(yīng)圖式Ⅰ1.2尿素+肼 (H2SO4催化 )/(-2NH3) 二脲2.烴基胺反應(yīng)物+二脲 (-NH3)/() 尿唑產(chǎn)物3.尿唑產(chǎn)物+烴基反應(yīng)物→1-和/或2-取代的尿唑產(chǎn)物,或和/或金屬鹽 含2或更多重復(fù)單元的低聚物。
和/或硼反應(yīng)物和/或硫反應(yīng)物和/或?;磻?yīng)物應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到,以上的反應(yīng)圖式是對本發(fā)明的所有不同尿唑物中范圍的概括,制備本發(fā)明個別尿唑物種的更加具體的反應(yīng)圖式,是在下面的反應(yīng)圖式Ⅱ中列出。但本發(fā)明的范圍并不限于反應(yīng)圖式Ⅱ,本發(fā)明范圍僅在權(quán)利要求
書中作出規(guī)定。
反應(yīng)圖式Ⅱ
上述(Ⅰ)的制備是首先形成雙?;碾?Ⅱ),隨后環(huán)化(Ⅹ可以是任何適宜的離去基團(tuán)(例如-OR,-NH2,-NHR))。
制備4-取代尿唑的另外兩種路線如下A.
1)堿(X=OEt,A=R″)→I(T=Q=H,A=R″) B.
通過改良反應(yīng)圖式Ⅰ第1步的二脲產(chǎn)物,或者使反應(yīng)圖式Ⅰ第2步的尿唑產(chǎn)物進(jìn)一步反應(yīng),(同一反應(yīng)圖式的第3步)可制得本發(fā)明范圍內(nèi)的各種取代產(chǎn)物和聚合物產(chǎn)物。
例如下述尿唑衍生物
可通過以下反應(yīng)物(Ⅶ)制得產(chǎn)物的氧化而制得。
(Ⅶ)是由2,4-甲苯二異氰酸酯與乙基肼羧酸鹽反應(yīng)制得的。
上述產(chǎn)物(Ⅵ)隨后與烯烴物質(zhì)起反應(yīng),然后再與丁二酰氯起反應(yīng)可形成一種聚合物,該聚合物可用作分散劑,并可以下述分子式代表
本發(fā)明的尿唑產(chǎn)物或衍生物,通常分為由分子(Ⅸ)和(Ⅹ)所代表的兩類產(chǎn)物
式中R1和R2可以是相同或不同的基團(tuán),分別是氫,烴基,或一起在兩個氮原子之間形成π鍵;X是烴基,烴基尿唑或酰基烴基,Y是烴基或尿唑基,或是與重復(fù)單元連接的鍵,d是0,或至少為1,b至少是1。
式中R3分別是氫、烴基、或是一個與G或Z基鍵合的鍵,R4是氫、烴?;驘N基;G是烴基、?;ⅤQ趸?、亞胺基,酰烴基、酰氧烴基、或亞胺烴基;Z是硫、磷、硼、金屬陽離子,或烴基;q是0或1,e是0,1或2;m至少為1。
上述分子式(Ⅸ)所代表的較好的尿唑物種是,式中R1和R2可以相同或不同、且分別為氫,或約含8到200個碳原子的烷基或鏈烯基的尿唑組合物,其先決條件是R1和R2不能是氫,Y是苯基、油烯基、辛基、或異癸氧丙基,d是零;或者式中的R1是氫,R2是含1到50個碳原子的亞烷基,Y是與R2鍵合的鍵,d是零,b至少是1;或者式中R1和R2一起代表兩個相鄰氮原子之間的π鍵,Y是烷基亞苯基,該烷基含1到7個碳原子,b是2,d是0;或者式中的X是亞芳基,d是1,Y是亞烷基,b是2,R1和R2分別是氫或烴基;或者式中的R1是氫,R2是氫或烴基,Y是亞芳基,或烷基亞芳基,b是2,d是0;或者式中的R1是氫,R2是氫或烴基,X是亞芳基,d是1,Y是亞烷基,b是2;或者式中的R1是氫或烴基,R2是與重復(fù)單元鍵合的鍵,Y是與重復(fù)單元鍵合的鍵,b至少為2,d是1,X是以下式代表
式中R5是烴基,R6是亞烷基,P是0~9左右。
上述分子式(Ⅹ)所代表的較好尿唑物種是,式中R3是氫或烴基、q是0、Z是Zn,S或硼,e是1或2,m是2,R4是苯基,油烯基、辛基、異癸氧丙基或乙基己基的尿唑組合物。由分子式(Ⅹ)所代表的其它較好尿唑物種是,式中R4是烴基,G是烴?;蝓;琿是1,m至少為2;R3是與重復(fù)單元鍵合的鍵,e是零的尿唑。
本發(fā)明的組合物的制備,通常是采用以上討論過的那些技術(shù),以及類似于前面討論過的美國專利4,429,135;4,386,213;和4,323,687所述的那些技術(shù)。
在上面所述的反應(yīng)圖式1中二脲產(chǎn)物可從化學(xué)品供應(yīng)商處買到,或者可在酸催化劑存在下使尿素與肼反應(yīng)而制得。另外,環(huán)化反應(yīng)物可由肼與含?;姆磻?yīng)物起反應(yīng),隨后再與異氰酸酯或相當(dāng)?shù)姆磻?yīng)物反應(yīng)而制得。
反應(yīng)圖式Ⅰ第2步的尿唑產(chǎn)物,可通過加熱反應(yīng)物或者在有催化劑存在而制得。
用以制備二脲中間產(chǎn)物的具體反應(yīng)物隨所要求的尿唑最終產(chǎn)物而定。例如4-苯基尿唑可由肼與碳酸二乙基酯反應(yīng),所得產(chǎn)物再與苯基異氰酸酯反應(yīng)并環(huán)化以形成所要的4-苯基尿唑來制備。此外,4-油烯基尿唑可由肼與2摩爾的尿素起反應(yīng)形成二脲,然后二脲中間體再與油烯基胺反應(yīng)制得所要的4-油烯尿唑的途經(jīng)來制備。
按照反應(yīng)圖式Ⅰ的第3步,形成的4-油烯基尿唑或4-苯基尿唑還可再與其它反應(yīng)物起反應(yīng),以形成聚合產(chǎn)物和/或另外的1-和/或2-取代的尿唑。例如,4-油烯基尿唑可在約110°~50℃與甲醛反應(yīng)形成由以下分子式所代表的產(chǎn)物
式中n至少為2。
同樣,4-油烯基尿唑可本身起反應(yīng)形成分子式(Ⅻ)所代表的產(chǎn)物
式中n至少為1因此,可用以制備本發(fā)明組合物的反應(yīng)物是很多的,包括含酰基的反應(yīng)物,金屬鹽,含磷反應(yīng)物,硫化物反應(yīng)物,硼酸及其衍生物,含異氰酸酯的反應(yīng)物,胺反應(yīng)物,含烯烴的反應(yīng)物,含酰氧基的反應(yīng)物和含亞胺基的反應(yīng)物。為舉例說明目的而提到的具體反應(yīng)物只包括甲苯-2,4-二異氰酸酯,乙基肼羧酸鹽,亞甲基二對-苯基二異氰酸酯,甲基胺氯化氫,辛基胺氯化氫,己二酰氯,2,4-甲苯-二異氰酸酯,硼酸,甲醛,多聚甲醛,亞磷酸二丁酯,一氯化硫,二乙醇胺,聚異丁烯,氧化鋅,丁二酰氯,等等。
可用以下的實(shí)施例來說明本發(fā)明范圍內(nèi)的各種尿唑組合物的制備方法,盡管這些實(shí)施例能使從事本技術(shù)的專業(yè)人員知道如何在本發(fā)明范圍內(nèi)進(jìn)行操作,但本發(fā)明的范圍并不限于這些實(shí)施例,只有在權(quán)利要求
書中才對本發(fā)明的范圍作出規(guī)定。應(yīng)當(dāng)指出,在以下實(shí)施例中,除非另有明確說明,所有百分?jǐn)?shù)和份數(shù)均指重量百分?jǐn)?shù)和重量份。
實(shí)施例14-油烯基尿唑的制備第1步-二脲的制備把H2SO4(20g)加到攪拌的尿素(2640g)、水(500g)和肼(1000g)的混合物中,在緩慢的N2氣流下把混合物加熱至回流。在大約40℃下就已形成透明溶液。物料在112-108℃下回流3小時?;亓骷s1-1/4小時后開始形成白色沉淀。
加入640g水以稀釋形成的淤漿,并于104~102℃再繼續(xù)回流4小時。
把淤漿冷卻到10℃,用過濾收集固體,用1000g水洗滌,冷至10℃,于50℃下真空干燥過夜。
收率2084g(88.3%)分析熔點(diǎn),258°~260℃/257°~259℃第2步一由第1步的產(chǎn)物制備4-油烯基尿唑把HCl(191g,37%)以保持低于80℃溫度的速度滴加到ArmeenRO(472.5g)的甲苯450g溶液中,滴加時間約1/2小時。
然后經(jīng)共沸蒸餾除去水,把溶液冷卻到回流溫度以下,加入以上制得的二脲。然后把混合物加熱到210℃,升溫蒸掉甲苯。
混合物在210℃加熱10小時,然后冷卻到150℃。液體產(chǎn)物用DD400濾紙過濾以除去NH4Cl副產(chǎn)物。
燒瓶和濾紙墊然后用450g甲苯洗滌。
溶液于4mm Hg下在150℃汽提,即得所要產(chǎn)物。
收率610g(99.6%)分析%N(杜馬法)=11.85/11.97TAN=155/160熔點(diǎn)接近120℃實(shí)施例2乙基肼羧酸鹽的制備100g肼和236g碳酸二乙酯在不加熱的條件下攪拌20分鐘(反應(yīng)放熱,由25℃升至48℃)。
然后把物料加熱到80℃,在該溫度下保持3.5小時,然后于20mmHg下經(jīng)15cm Vigreaux分餾柱進(jìn)行分餾,收集沸點(diǎn)為120-122℃的產(chǎn)物(173g)。
實(shí)施例34-苯基尿唑的制備把實(shí)施例2的產(chǎn)物(52g)加到550ml苯中,用冰浴冷卻,然后在快速攪拌下于45分鐘內(nèi)加入59.6g苯基異氰酸酯。
滴加完成后,移去冰浴,混合物于室溫下攪拌2小時,然后加熱回流2小時。
混合物冷至室溫,過濾,固體用500ml苯洗滌。
固體經(jīng)真空干燥過夜,得108g白色粉末產(chǎn)物,熔點(diǎn)為152~153℃。
200ml的4NKOH和89.3g的上述產(chǎn)物,在80℃加熱1.5小時。
然后把熱物料過濾,濾液用70ml濃Hcl酸化至PH=4,冷至室溫后,經(jīng)過濾收集白色沉淀。
沉淀用乙醇重結(jié)晶,真空干燥后得53.5g產(chǎn)物,熔點(diǎn)208°-210℃。
實(shí)施例44,4′-甲代亞苯基-2,4-二-1-乙酯基氨基脲的制備在冰浴中于25分鐘內(nèi)把104g實(shí)施例2的產(chǎn)物加到87.1g甲代亞苯基-2,4-二異氰酸酯和1100ml苯的溶液中。
混合物在38-40℃下攪拌1小時,然后回流2小時。
冷至室溫后,經(jīng)過濾收集沉淀,并用500ml苯洗滌。
然后把洗滌過的沉淀進(jìn)行真空干燥,得190g白色粉末。
實(shí)施例52,4-二-(尿唑4-基)甲苯的制備把95.5g實(shí)施例4的產(chǎn)物和250ml 4 N的KOH在1.5小時內(nèi)加熱到80℃。
物料經(jīng)過濾、冷卻,加入85ml濃Hcl。
用真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去水,直至溶液的體積小于300ml,經(jīng)冷凍機(jī)冷卻數(shù)小時后,收集所形成的沉淀。把這種物料溶于115g熱水中,冷卻后形成沉淀,靜置后收集沉淀,并進(jìn)行真空干燥,得39.5g產(chǎn)物。
實(shí)施例6亞甲基-二-對-二-苯基-二-1-乙酯基氨基脲的制備把104g實(shí)施例2的產(chǎn)物放入1000ml甲苯中,并在冰浴中冷卻。
把125.1g亞甲基二-對-苯基二異氰酸酯和1000ml甲苯的淤漿于1/2小時內(nèi)以保持22℃溫度的速度加到上述溶液中。
混合物于室溫下攪拌2小時,并于80℃加熱2小時。
冷卻到40℃后,收集沉淀物,用甲苯洗滌,并進(jìn)行真空干燥,得到干燥粉末(220g)。
實(shí)施例7二-(對-尿唑基-4-苯基)甲烷的制備把114.55g實(shí)施例6的產(chǎn)物和250ml 4-N的KOH在1.5小時內(nèi)加熱到80℃。
把熱物料過濾冷卻,并加入85ml 12 NHcl。
將混合物冷卻,收集沉淀物,并進(jìn)行真空干燥,得87g灰白色固體。
把固體放在750ml回流的乙醇中淤漿化1小時,冷卻并收集固體,真空干燥后,即得所要的產(chǎn)物(73.1g)。
實(shí)施例84-辛基-尿唑的制備在250ml甲苯和46ml 12 MHcl中,于1/2小時內(nèi)在保持溫度低于22℃的情況下加入64.6g ARMEENR 8D。
然后通過共沸蒸餾除去水,同時蒸出約175ml的甲苯。
在上述產(chǎn)物中加入59g實(shí)施例1(第一步)的產(chǎn)物和106.5g礦物油,并把混合物加熱到220℃。粘稠膏狀物于185℃下變成流體。物料在220℃下加熱6小時。
冷卻后,混合物用甲苯稀釋并熱過濾。
濾液濃縮并冷卻,經(jīng)過濾收集形成的沉淀物并進(jìn)行真空干燥,得到82g產(chǎn)物,熔點(diǎn),137-139℃。
實(shí)施例91,2-二乙?;?4-油烯基尿唑的制備把100g實(shí)施例1的產(chǎn)物在N2中加熱到120℃,加入47.5g乙酸酐,并在120℃下加熱1小時,在150℃下加熱1小時,在180℃下加熱1小時,以制得所要的產(chǎn)物。
實(shí)施例104-油烯基尿唑與草酰氯的低聚物的制備在35.1g實(shí)施例1產(chǎn)物溶于200ml甲苯的溶液中,于40℃下加入12.7g草酰氯。溶液于40℃下攪拌3小時,然后于50℃下攪拌3小時。
然后把物料加熱回流2小時。1.5小時后開始生成沉淀物。
混合物于2mm Hg、70℃下汽提,得39.8g剩余物。
把39g上述固體溶在500ml二氯甲烷*中,并傾入100ml的庚烷中進(jìn)行沉淀。
收集所形成的沉淀物,并進(jìn)行真空干燥,得38.5g固體產(chǎn)物。
GPC分子量Mn=1250;Mw=3450.
實(shí)施例114-油烯基尿唑與己二酰氯的低聚物的制備把70.2g實(shí)施例1的產(chǎn)物、375ml甲苯和42.4g Na2CO3加熱到80℃。
然后加入36.6g己二酰氯,在90℃下經(jīng)10分鐘后有Hcl迅速放出,在30分鐘內(nèi)把溫度升至100℃,并在該溫度下保持2小時。然后將混合物于110℃下回流4小時。
然后把混合物過濾,濾液于150℃、3mm Hg下汽提,得到所要的產(chǎn)物(90.5g)。GPC分子量,Mn=1400;Mw=3300。
實(shí)施例124-油烯基尿唑與2,4-甲苯-二異氰酸酯低聚物的制備在17.55g實(shí)施例1的產(chǎn)物溶于200ml甲苯的溶液中,于50℃下加入2,4-甲苯-二異氰酸酯和0.5g三乙胺,然后物料在100℃下加熱6小時。
再加入4.5g三乙胺,物料于40℃下攪拌3小時。
然后加入第三份三乙胺5g,物料于40℃下攪拌5小時,并回流12小時。
物料于150℃ 1mm Hg下汽提,得到所要的產(chǎn)物(26.8g)實(shí)施例134-油烯尿唑本身的低聚物的制備把70.2g實(shí)施例1的產(chǎn)物溶在500ml二氯甲烷中的溶液于冰浴中冷卻。
然后于3-5℃在40分鐘內(nèi)加入9.2g N2O4。
物料于5-7℃保持30分鐘,然后在1小時內(nèi)使溫度升至室溫。
混合物于室溫下攪拌20小時,透明紅色溶液變成透明黃色。
然后,溶液于140℃下3mm Hg下汽提,得到最終產(chǎn)物,GPC分子量Mn=1550;Mw=5750。
實(shí)施例14硼化4-油烯基尿唑的制備把7.75g硼酸加到實(shí)施例1產(chǎn)物溶于250ml甲苯的溶液中,混合物用共沸回流除水2小時。
冷卻后,物料用硅藻土過濾器過濾。
濾液于100℃、0.5mm Hg下汽提,得到所要的產(chǎn)物。
實(shí)施例15二(4-油烯基尿唑基-1)二硫化物的制備把由70g 4-油烯基尿唑(實(shí)施例1),140ml甲苯和70ml異丁醇制得的溶液加熱到40℃。
加入含8g NaOH的35ml水溶液,物料于40℃下攪拌1/2小時。
然后通過共沸蒸餾除去水,溶液于90℃、2mm Hg下汽提。
在剩余物中再加入第二份甲苯140ml,物料于40℃下攪拌,得到一種混濁液。該溶液在冰浴中冷卻,并于20-30℃下加入13.5g氯化硫。
然后將該物料慢慢加熱到60℃,在該溫度下保持1小時。
加入35ml異丁醇和35ml水,物料回流1小時,溶液用共沸蒸餾干燥,過濾,并于120℃、2mm Hg下汽提,得到產(chǎn)物。
實(shí)施例164-苯基-1,2,4-三唑烷-3,5-二酮的制備把9.8g實(shí)施例3的產(chǎn)物、200ml二氯甲烷和20g Na2SO4的混合物在冰鹽浴中冷至0℃。
將N2O4于-7到-4℃慢慢加入反應(yīng)介質(zhì)中,直到檢測到有過剩時為止。
然后把混合物加熱至0℃并過濾,收集固體,并用600ml二氯甲烷洗滌。
濾液于10℃下用真空汽提至體積達(dá)400ml,形成紅色透明溶液。
實(shí)施例17
1-亞烷基取代的4-苯基尿唑的制備1000g 10%(重量)的乙烯-丙烯-己二烯三元共聚物(Ortholeum2052)氯苯溶液,用實(shí)施例16的三唑烷二酮溶液處理。這種新溶液于20-25℃下攪拌22.5小時,再于75℃下攪拌1小時,然后加入900g稀釋油,溶液于170℃、3mm Hg下汽提,然后把殘余物于120℃下過濾,得到所要的產(chǎn)品。
實(shí)施例181-聚異丁烯-4-苯基尿唑的制備用20g實(shí)施例3的產(chǎn)物按照實(shí)施例16的步驟制備800ml 4-苯基三唑烷二酮的二氯甲烷溶液。隨后把該溶液加到含214.7g聚異丁烯(2000當(dāng)量)的100ml氯苯溶液中。然后把該新溶液于室溫下攪拌24小時。溶液再在75℃下加熱2小時。
加入41.2g稀釋油,物料于150℃、3mm Hg下汽提,得到所要的產(chǎn)物。
實(shí)施例19實(shí)施例18產(chǎn)物的鋅鹽的制備將75g實(shí)施例18的產(chǎn)物、50ml二甲苯、50ml異丁醇、1.19g ZnO和1.76g醋酸的混合物于110℃下攪拌3/2小時。
加入16.5g稀釋油,物料于160℃,3mm Hg下氣提。殘余物用硅藻土過濾器過濾,得到所要的產(chǎn)物。
實(shí)施例20含丁二酰氯的低聚物的制備將2.9g丁二酰氯加到加熱到60℃的100g實(shí)施例18的產(chǎn)物和22.1g稀釋油的溶液中,該物料在120℃加熱3/2小時,在150℃下加熱3/2小時,在180℃下加熱0.5小時。
再額外加入0.725g丁二酰氯,物料于150℃下加熱2.5小時。再加入0.36g丁二酰氯,物料于150℃下再加熱2.5小時。冷至90℃后,在攪拌下加入硅藻土并攪拌1/2小時,經(jīng)過濾器過濾后得到所要的產(chǎn)物。
實(shí)施例21實(shí)施例17產(chǎn)物的乙酰基衍生物669g實(shí)施例17的產(chǎn)物,在緩慢的N2氣流下加熱到120℃。
加入4.1g乙酸酐,物料于120℃下攪拌3/2小時。然后把物料加熱到180℃,并通0.5cfh N2氣流1小時。把物料冷卻,得到所要的產(chǎn)物。
實(shí)施例22實(shí)施例5的產(chǎn)物用聚丁烯烯烴化把20g實(shí)施例5的產(chǎn)物、1000g二氯甲烷和50g Na2SO4混合,并在冰浴中冷至3℃。
6.35g N2O4在20分鐘內(nèi)用上述混合物冷凝。當(dāng)上述加料完成后,物料于1/2小時內(nèi)加熱到室溫,然后在室溫下靜置1/2小時,把物料過濾,溶液于大約10℃下用真空汽提使體積減至1000ml,得到紅色透明溶液。
把289.8g聚異丁烯(摩爾重量為2050)和125ml氯苯加到上述紅色溶液中。該新溶液于室溫下攪拌22小時,隨后加熱到75℃。
加入132.7g稀釋油,物料于160℃下汽提,得到所要的產(chǎn)物。
實(shí)施例23實(shí)施例22產(chǎn)物的?;?00g實(shí)施例22的產(chǎn)物加熱到120℃。
加入3.33g乙酸酐,物料在120℃下加熱1小時。該物料加熱到150℃,并在該溫度下保持1/2小時。
物料加熱到180℃,同時用N以0.5cfh的速度鼓泡1小時。冷卻到90℃后,加入超濾土,攪拌1/2小時后,物料用硅藻土過濾器過濾,濾液就是所要的產(chǎn)物。
如上所述,以上舉例說明的尿唑組合物可用作密封墊溶脹劑,分散劑,分散劑Ⅵ改良劑和功能流體的摩擦改良劑。
對本發(fā)明的目的來說,是這樣采用尿唑組合物作密封墊溶脹劑的,即最好把本發(fā)明的尿唑組合物溶于或穩(wěn)定地分散在具有潤滑粘度的油質(zhì)液體中,加入量需能有效地使密封墊溶脹。該用量通常為0.05~20.0份(重量),最好是每100份所說的液體約加0.1~5.0份。合適的油質(zhì)液體有天然油和合成油以及它們的混合物,特別是可用作火花點(diǎn)火和壓縮點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)(包括汽車和拖拉機(jī)發(fā)動機(jī),雙循環(huán)發(fā)動機(jī),航空活塞發(fā)動機(jī),船舶和鐵路柴油機(jī),以及燃?xì)鈾C(jī),噴氣飛機(jī)渦輪,恒定推動力發(fā)動機(jī)和渦輪等)的曲軸箱潤滑油的那些油。用于自動傳動裝置流體、傳動軸潤滑劑、齒輪潤滑劑、金屬加工潤滑劑、液壓流體和其它潤滑油和潤滑脂組合物的基礎(chǔ)液體也可用于這一目的。
天然油包括動物油和植物油(例如蓖麻油,豬油)以及液體石油和經(jīng)溶劑處理的或經(jīng)酸處理的烷烴、環(huán)烷烴或混合的烷烴-環(huán)烷烴型礦物潤滑油;優(yōu)先選擇這種礦物油。由煤和頁巖制得的具有潤滑粘度的油也可使用。
合成潤滑油包括烴油和囟代油如聚合和共聚烯烴[例如,聚丁烯,聚丙烯,丙烯-異丁烯共聚物,氯化聚丁烯、聚(1-己烯),聚(1-辛烯)、聚(1-癸烯)等,以及它們的混合物];烷基苯(例如,十二烷基苯,十四烷基苯,二壬基苯,二-(2-乙基己基)苯等);聚苯(例如,聯(lián)苯,三聯(lián)苯,烷基化聚苯等),烷基化聯(lián)苯醚,和烷基化聯(lián)苯硫化物以及它們衍生物、同系物和類似物等。
氧化烷基聚合物和共聚物及其端羥基已被酯化、醚化等改性的衍生物構(gòu)成另一類已知的合成油。這些聚合物可用下述油來舉例說明,如環(huán)氧乙烷或環(huán)氧丙烷經(jīng)聚合而制得的油,這些氧化亞烷基聚合物的烷基和芳基醚(例如,平均分子量為1000的甲基聚異丙二醇醚分子量為500-1000的聚乙二醇二苯基醚,分子量為1000-1500的聚丙二醇二乙基醚等),或它們的單羧酸酯和多羧酸酯,例如乙酸酯,混合的C3-C8脂肪酸酯,或四縮乙二醇的C13氧代酸二酯。
另一類合適的合成油包括二羧酸(如苯二甲酸,丁二酸,烷基丁二酸,和鏈烯基丁二烯,馬來酸,壬二酸,辛二酸,癸二酸,富馬酸,己二酸,亞油酸二聚體,丙二酸,烷基丙二酸,鏈烯基丙二酸等)與多種醇(例如,丁醇,己醇,十二烷基醇,2-乙基己醇,乙二醇二乙二醇單醚,丙二醇等)形成的酯。這些酯的具體例子有己二酸二丁酯,癸二酸二乙基己基酯,反丁烯二酸正-己基酯,癸二酸二辛酯,壬二酸二異辛酯,壬二酸二異癸基酯,鄰-苯二甲酸二辛酯,鄰-苯二甲酸二癸酯,癸二酸二十烷基酯,二聚亞油酸二2-乙基己基酯,由1摩爾癸二酸與2摩爾四縮乙二醇和2摩爾2-乙基己酸反應(yīng)所生成的復(fù)合酯等等。
可用作合成油的酯還包括那些由C5到C12單羧酸與多元醇和多元醇醚如新戊二醇,三甲醇基丙烷,季戊四醇,二季戊四醇,三季戊四醇等生成的酯。
硅基油如聚烷基-,聚芳基-,聚烷氧基-,聚芳烷氧基硅氧烷油,和含其它類適用的合成油[例如,硅酸四乙基酯,硅酸四異丙酯,硅酸四(2-乙基己基)酯,硅酸四-(4-甲基-2-乙基己基)酯,硅酸四-(對-叔-丁基苯基)酯,己基-(4-甲基-2-戊氧基)二硅烷氧,聚(甲基)硅氧烷,聚(甲基苯基)硅氧烷等]的硅酸酯油。其它的合成油包括含磷酸的液體酯(例如,磷酸三甲酚酯,磷酸三辛酯,癸基膦酸二乙酯等),聚四氫呋喃等。
上面公布的這類未精制油,精制油和再精制油(以及它們彼此的混合物)都可用作本發(fā)明的油質(zhì)液體。未精制油是那些直接從天然或合成來源得到未經(jīng)進(jìn)一步純化處理的油。例如直接從干餾操作制得的頁巖油,直接從蒸餾得到的石油,或直接從酯化過程得到的酯油,使用時不需進(jìn)一步處理,都是未精制油。精制油除了它們已經(jīng)一步或多步純化步驟進(jìn)一步處理以改進(jìn)其一種或多種性能外,其它均與未精制油相似。對從事本技術(shù)的專業(yè)人員來說,很多種這樣的處理技術(shù)例如溶劑萃取、酸或堿萃取、過濾、滲濾等都是已知的。再精制油是用類似于制備精制油的方法加工已使用過的精制油而得。這種精制油也稱再生油或再加工油,而且往往采用直接除去失效的添加劑和油破壞產(chǎn)物的技術(shù)進(jìn)行補(bǔ)充加工。
還有其它添加劑可與具體的尿唑組合物結(jié)合使用在油質(zhì)液體中。這種添加劑包括例如去垢劑和含灰或無灰的分散劑,緩蝕劑,抗氧劑,傾點(diǎn)降低劑,耐特壓劑,粘度指數(shù)改進(jìn)劑,色澤穩(wěn)定劑,和防泡劑。
含灰去垢劑可以用堿金屬或堿土金屬與磺酸、羧酸或有機(jī)磷酸形成的油溶性中性鹽和堿性鹽來舉例說明,有機(jī)磷酸是以至少有一個直接的碳-膦鍵為特征的,例如用磷化試劑如三氯化磷,七硫化磷,五硫化磷,三氯化磷和硫,白磷和囟化硫,氯化硫代磷酸處理烯烴聚合物(例如分子量為1000的聚異丁烯)而制得的那些有機(jī)磷酸。最常用的這種酸的鹽,是鈉、鉀、鋰、鈣、鎂、鍶和鋇的鹽。
“堿性鹽”一詞是用來標(biāo)明這樣一些金屬鹽,其中所含金屬按化學(xué)計量比有機(jī)酸基的量大一些。通常制備堿性鹽所用的方法是,把一種酸與化學(xué)計算過量的金屬中和試劑的礦物油溶液加熱到50℃以上,過濾出形成的物質(zhì)。所用的金屬中和試劑有金屬氧化物,氫氧化物,碳酸鹽,碳酸氫鹽或硫化物。在中和步驟使用“促進(jìn)劑”有助于大大過量金屬的摻入這也是已知的??捎米鞔龠M(jìn)劑的化合物的實(shí)例包括酚類物質(zhì)如苯酚,萘酚,烷基苯酚,苯硫酚,硫化烷基苯酚,和甲醛同酚類物質(zhì)的縮合產(chǎn)物;醇類如甲醇,2-丙醇,乙?;?即乙酸),乙二醇單乙醚,卡必醇,乙二醇,硬脂醇,和環(huán)己醇;和胺類,如苯胺,亞苯基二胺,噻吩嗪,苯基-β-萘胺,和十二烷基胺。制備堿性鹽的一種特別有效的方法是,酸與過量的堿性堿土金屬中和試劑和至少一種醇促進(jìn)劑相混合,并在高溫下如60°-200℃使混合物碳酸化。
無灰去垢劑和分散劑的例子有油溶性單體(如甲基丙烯酸癸酯,癸基乙烯基醚)或高分子量烯烴同含極性取代基的單體,(如丙烯酸胺基烷基酯或聚氧化乙烯取代的丙烯酸酯)的共聚物;油溶性單羧酸或二元羧酸(如硬酯酸,油酸,妥爾油酸和高分子量烷基或烯基取代的丁二酸)的胺鹽、酰胺和亞酰胺。特別適合作無灰去垢劑的是?;亩喟泛兔绹鴮@?,272,746中所述的含有至少54個碳原子的類似的氮化合物;這種化合物同其它試劑如硼化合物、磷化合物、環(huán)氧化物、醛、有機(jī)酸等的反應(yīng)產(chǎn)物;以及如美國專利3,381,022提到的烴基取代丁二酸的酯。
耐特壓劑和緩蝕劑以及抗氧劑的例子有氯化脂肪烴(如氯化石蠟);有機(jī)硫化物和多硫化物(如芐基二硫化物,二(氯代芐基)二硫化物,二丁基四硫化物,油酸的硫化甲基酯,硫化烷基酚,硫化二戊烯,和硫化萜烯);磷硫化烴,如硫化磷同松節(jié)油或油酸甲酯的反應(yīng)產(chǎn)物;磷酯主要是亞磷酸二烴基酯和亞磷酸三烴基酯如亞磷酸二丁酯,亞磷酸二庚酯,亞磷酸二環(huán)己基己基酯,亞磷酸戊基苯基酯,亞磷酸二戊基苯基酯,亞磷酸三癸基酯,亞磷酸二硬脂基酯,亞磷酸二甲基萘基酯,亞磷酸油烯基4-戊基苯基酯,聚丙烯(分子量500)取代的苯基亞磷酸酯,二異丁基取代的苯基亞磷酸酯;硫代氨基甲酸金屬鹽如二辛基二硫代氨基甲酸鋅,和庚基苯基二硫代氨基甲酸鋇;Ⅱ族金屬的二硫代磷酸鹽如二環(huán)己基二硫代磷酸鋅,二辛基二硫代磷酸鋅,二(庚基苯基)二硫代磷酸鋇,二壬基二硫代磷酸鎘,和通過五硫化磷與異丙醇和正-己醇的等摩爾混合物起反應(yīng)而制得的二硫代磷酸鋅。
密封墊溶脹試驗按以上討論的ATF配制的尿唑組合物在GM DEXRONRⅡ密封墊試驗機(jī)上進(jìn)行試驗,測得實(shí)施例1的尿唑產(chǎn)物的密封墊溶脹百分率為11.2%。
摩擦的改良本發(fā)明的尿唑組合物也可用作潤滑油摩擦改良劑或燃油節(jié)約劑。尿唑組合物可以用與以上討論的用于密封墊溶脹劑相似的方法配在油和潤滑劑中,以用于內(nèi)燃機(jī)中。
實(shí)施例1、10和14的尿唑產(chǎn)物配在馬達(dá)油中,并在Buick FHP進(jìn)行試驗。
在該試驗中實(shí)施例1的產(chǎn)物配制的馬達(dá)油的試驗表明,摩擦改進(jìn)4%,用實(shí)施例10的產(chǎn)物配制的馬達(dá)油,摩擦改進(jìn)3.5%,用實(shí)施例14的產(chǎn)物配制的馬達(dá)油,摩擦改進(jìn)5.6%。
此外,本發(fā)明的潤滑組合物可以是潤滑油和潤滑脂的形式,其中以上所述的任何具有潤滑粘度的油都可用作媒介液。當(dāng)潤滑劑是以潤滑脂的形式使用時,潤滑油的用量通常應(yīng)足以和總的潤滑脂組分相平衡,而且一般說來,潤滑脂組分應(yīng)含有不同量的增稠劑和其它添加劑組分以提供所需要的性能。
有很多種增稠劑都可用以制備本發(fā)明的潤滑脂。這些增稠劑有脂肪酸的堿金屬或堿土金屬皂和含12到30個碳原子的脂肪物質(zhì)。典型的金屬為鈉,鋰,鈣和鋇。脂肪物質(zhì)的例子有硬脂酸,羥基硬脂酸,硬脂精,油酸,棕櫚酸,肉豆寇酸,棉子油酸,和氫化魚油。
其它增稠劑包括鹽和鹽-皂復(fù)合物如硬脂酸-乙酸鈣(美國專利2,197,263),硬脂酸-乙酸鋇(美國專利2,564,561),硬脂酸-辛酸-乙酸鈣配合物(美國專利2,999,065),辛酸-乙酸鈣(美國專利2,999,066),和低-、中-、高-分子量酸和胡桃油酸的鈣鹽和皂類。
用于潤滑組合物中的特別有用的增稠劑主要是親水性物質(zhì),但在用作潤滑脂組分之前,它已通過把長鏈烴基,引入粘土顆粒表面上而轉(zhuǎn)為疏水狀態(tài),例如用一種有機(jī)陽離子型表面活性劑如鎓類化合物使其進(jìn)行預(yù)處理。典型的鎓類化合物是四烷基氯化銨,例如二甲基二(十八烷)基氯化銨,二甲基二芐基氯化銨以及它們的混合物。這種轉(zhuǎn)化方法對從事該技術(shù)的專業(yè)人員來說都是已知的,無需進(jìn)一步討論。更具體地說,可用作潤滑脂組合物中所用的增稠劑的起始原料的粘土,可以是天然的、未經(jīng)化學(xué)改性的粘土,這些粘土是復(fù)雜的硅酸鹽結(jié)晶,它的精確成分無法準(zhǔn)確描述,因為各天然資源之間的差別很大。這些粘土可描述為復(fù)雜的無機(jī)硅酸鹽例如硅酸鋁,硅酸鎂,硅酸鋇等,它們除含硅酸鹽晶格外,還含有不同量的可進(jìn)行陽離子交換的基團(tuán)如鈉。對轉(zhuǎn)化為所要的增稠劑特別有用的親水性粘土包括蒙脫土粘土,例如膨潤土,美國活性白土,水揮石,伊利水云母,皂土,海泡石,黑云母,蛭石,沸石粘土等。增稠劑的用量約為總潤滑脂組合物重量的0.5到30%,最好是為3%-15%。
本發(fā)明也包括含水組合物,其特征是有一水相,至少有一種胺和/或至少一種本發(fā)明的尿唑組合物的金屬鹽分散或溶解在該水相中。最好這種水相是連續(xù)相,但在某些具體方案中水相可以是非連續(xù)的相,這種含水組合物通常至少含有25%(重量)的水。該水相組合物既包括含25%到80%(重量)水(最好是含40%到65%(重量)水)的濃縮物,又包括含水超過80%(重量)的水基功能流體。濃縮物通常含約10%到90%(重量)的至少一種尿唑組合物(Ⅰ)。濃縮物通常含低于50%左右較好的是低于25%左右,更好的是低于15%左右,最好是低于6%左右的烴油。水基功能流體通常含約低于15%左右,較好的是低于5%左右、最好是低于2%左右的烴油。
這些濃縮物和水基功能流動還可隨意包括其它通常在水基功能流體中采用的普通添加劑。這些其它添加劑包括表面活性劑;增稠劑;油溶性和水溶性功能添加劑,如抗磨劑、耐特壓劑、分散劑等;和輔助添加劑,如緩蝕劑、剪切穩(wěn)定劑、殺菌劑、染料、水軟化劑,掩臭劑、防泡劑,等等。
濃縮物和水基功能流體相似,只是它含水少,其它添加劑的含量便成比例地增加。通過用水稀釋可使?jié)饪s物轉(zhuǎn)化為水基功能流體。這種稀釋通常用標(biāo)準(zhǔn)的混合技術(shù)來完成。這往往是很方便的,因為濃縮物可以在加水之前達(dá)到使用地點(diǎn)。這樣就節(jié)省了最終水基功能流體中的大量水的運(yùn)輸費(fèi)用。需要運(yùn)輸?shù)闹皇桥渲茲饪s物所需要的水(它主要取決于易于搬運(yùn)和方便等因素)。
通常,這些水基功能流體是通過水稀釋濃縮物而制得的。其中水與濃縮物的重量比通常約在80∶20到99∶1的范圍內(nèi)??梢钥闯觯缭谠摲秶鷥?nèi)稀釋,最終的水基功能流體至多只含微量烴油。
在本發(fā)明的多種可取的具體實(shí)施方案中,水基功能流體是溶液的形式,而在另一些具體實(shí)施方案中是膠態(tài)分散體或可看作是真溶液的微乳液。究竟是生成溶液、膠態(tài)分散體,還是微乳液,這特別取決于所用的具體組分。
本發(fā)明還包括制備含水組合物的方法,該含水組合物包括濃縮物和含有常用于水基功能流體的其它慣用添加劑的。
這些方法由以下幾步組成(1)將至少一種本發(fā)明的尿唑組合物(Ⅰ)與其它常用添加劑或是同時混合,或是依次混合以制得分散體或溶液,還可以(2)把該分散體或溶液與水混合以形成所說的含水濃縮物;和/或(3)把該分散體或溶液或濃縮物用水稀釋,其中水的總用量應(yīng)使本發(fā)明的組分達(dá)到所要求的濃度,和使其它功能添加劑在所述的濃縮物、或所述的水基功能流體中達(dá)到所要求的濃度。
這些混合步驟最好是用常規(guī)的設(shè)備并通常是在室溫或稍高的溫度(一般是低于100℃,往往是低于50℃)下完成。如上所述,這樣可制得濃縮物,然后把它運(yùn)到使用地點(diǎn),在那里用水稀釋,以形成所要的水基功能流體。在其它例子中,可直接在制備濃縮物或分散體或溶液的同一設(shè)備中完成水基功能流體的配制。
用于本發(fā)明的含水組合物的表面活性劑,可以是陽離子型、陰離子型、非離子型或兩性型的。這些表面活性劑有很多是在該技術(shù)中已知的。例如可參見Mc Cutcheon公司的“乳化劑和洗滌劑”,1981,北美版,Mccutcheon分部發(fā)行,MC出版公司,Glen Rock,New Jersey(新澤西),U.S.A,由于該書披露了這方面的信息,故這里予以引用。
非離子型表面活性劑中包括氧化烯烴處理的產(chǎn)物,例如氧化乙烯處理的酚、醇、酯、胺和酰胺。氧化乙烯/氧化丙烯嵌段共聚物也是有用的非離子型表面活性劑。乙二醇酯和蔗糖酯也是已知的非離子型表面活性劑??捎糜诒景l(fā)明的典型的非離子型表面活性劑是氧化烯烴處理的烷基酚,例如Rohm和Haas公司出售的氧化乙烯與烷基苯酚的縮合物。這些表面活性劑的一具體實(shí)例是Triton X-100,每分子平均含9-10個氧化乙烯單元,HLB值約為13.5,分子量為628。很多其它適宜的非離子型表面活性劑也是已知的,例如也可參見上述Mc Cutcheon的書并可參見Martin J.Schick M,所編“非離子型表面活性劑”一書,Dekker公司,New York,1967.,由于它披露了這方面的內(nèi)容,這里也予以引用。
如上所述,陽離子型、陰離子型、和兩性表面活性劑也可使用。一般地說,這些都是親水性表面活性劑。陰離子型表面活性劑含帶負(fù)電極性基,而陽離子型表面活性劑則含帶正電的極性基。兩性分散劑在同一分子中同時含有這兩種極性基。在Kirk-Othmer化學(xué)工藝百科全書,第二版,19卷507頁(1969,John Wiley and Son,New York)和上述以Mccutcheon的名義出版的著作中都可找到有關(guān)有用表面活性劑的綜述。由于這些著作披露了有關(guān)陽離子型、兩性和陰離子型表面活性方面的內(nèi)容,這里都予以引用。
有用的陰離子型表面活性劑有眾所周知的羧酸皂類,有機(jī)硫酸鹽(酯),磺酸鹽(或酯),硫代羧酸及其鹽,和磷酸鹽(或酯)。有用的陽離子型表面活性劑包括氮化合物,例如胺氧化物和眾所周知的季胺鹽。兩性表面活性劑包括氨基酸類物質(zhì)及其相似類型。多種陽離子型、陰離子型和兩性分散劑均可從工業(yè)部門獲得,特別是從美國的Rohm & Haas公司和聯(lián)合碳化物公司買到。關(guān)于陰離子型和陽離子型表面活性劑的進(jìn)一步的信息也可從W.M.Linfield編“陰離子型表面活性劑”,第Ⅱ、Ⅲ部分,Marcel Dekker,Inc.,發(fā)行,New York,1976,和E.Jungermann編“陽離子表面活性劑”,Marcel Dekker,Inc.,New York,1976等書中找到。由于書中披露了這方面的內(nèi)容,這里都予以引用。
使用這些表面活性劑時,通常是采用有效用量以有助于各種添加劑(尤其是以下將討論的功能添加劑)在本發(fā)明的濃縮物和水基功能流體中的分散。濃縮物中所含的一種或多種這類表面活性劑的量較好的達(dá)75%(重量),最好是約為10%到75%(重量)。水基功能流體中可含達(dá)15%(重量)的一種或多種這類表面活性劑,最好是約為0.05%到15%(重量)。
本發(fā)明的含水組合物中往往含有至少一種增稠劑,使該組合物增稠。一般說來,這些增稠劑可以是多糖,合成的增稠聚合物,或兩種或多種物質(zhì)的混合物。在多糖中有用的是天然樹膠,例如在Whistler和B.Miller所著的“工業(yè)樹膠”,(Academic Press出版,1959)一書中所公布的那些樹膠。在該書中報導(dǎo)了關(guān)于水溶性增稠天然樹膠的資料,這里加以引用。這類樹膠的具體例子有瓊脂樹膠,胍爾豆膠,阿拉伯樹膠,藻骯,葡聚糖,黃原膠等。在多糖中可用作本發(fā)明的含水組合物的增稠劑的還有纖維素醚和酯,包括羥烴基纖維素,烴基羥基纖維素及其鹽。這類增稠劑的具體實(shí)例有,羥乙基纖維素,羧甲基纖維素的鈉鹽。兩種或多種這種增稠劑的混合物也是有用的。
對用于本發(fā)明含水組合物的增稠劑的一般要求是它既要能溶于冷水(10℃)、又能溶于熱水(約90℃)。這就排除了甲基纖維素之類的物質(zhì),因為它可溶于冷水但不溶于熱水。但是這種不溶于熱水的物質(zhì)可用來完成其它功能,例如為本發(fā)明的含水組合物提供潤滑性。
這些增稠劑也可以是合成的增稠聚合物。對于從事該技術(shù)的專業(yè)人員來說,很多這樣的聚合物都是知道的。它們的代表是聚丙烯酸酯,聚丙烯酰胺,水解的乙烯基酯,丙烯酰胺烷基磺酸鹽的能溶于水的均聚物和共聚物(其中至少含50摩爾%的丙烯酰胺烷基磺酸鹽和其它共聚單體如丙烯腈、苯乙烯等)。聚乙烯基吡咯烷酮,苯乙烯、馬來酸酐的均聚物、共聚物和鹽,以及異丁烯馬來酸酐共聚物也可用作增稠劑。
其它有用的增稠劑,對從事該技術(shù)的專業(yè)人員來說都是已知的,而且很多可在上述Mc Cutcheon出版的“功能材料”,1976,pp 135-147,一書的表中找到。該書公布了符合上述一般要求的水溶性聚合物增稠劑,這里予以引用。
較好的增稠劑,特別是要求本發(fā)明的組合物在高剪切應(yīng)用用表現(xiàn)穩(wěn)定時,是由至少一種烴取代的丁二酸和/或以分子式
表示的酸酐(式中R是約含8到40個碳原子的烴基),與至少一種端基為聚氧化烯烴的可在水中分散的胺,或至少一種可在水中分散的端羥基聚氧化烯烴起反應(yīng)而形成的可在水中分散的反應(yīng)產(chǎn)物。R宜含8到30個碳原子,更好的是含12到24個碳原子,最好含16到18個碳原子。在一較為可取的具體方案中,R可用以下分子式代表
式中,R′和R″可分別為氫,或直鏈烴基,或大體上是直鏈的烴基,其先決條件是R中的碳原子總數(shù)需在以上指出的范圍之內(nèi)。較好的R′和R″是烷基或烯基。在一特別好的具體方案中,R約含16到18個碳原子;R′是氫或約含1-7個碳原子的鏈烯基;R″是約含5-15個碳原子的烷基或鏈烯基。
端基為胺的可在水中分散的聚(氧化烯烴)較好的是α,ω二胺基聚氧化乙烯,α,ω二胺基聚氧化丙烯聚氧化乙烯聚氧化丙烯,或端部被α,ω二氨基氧化丙烯封閉的聚氧化乙烯。端胺基聚氧化烯烴也可以是這種α,ω二胺基聚(氧化乙烯)、α,ω二胺基聚(氧化丙烯)聚(氧化乙烯)聚(氧化丙烯)、或端基用α,ω二胺基氧化丙烯封閉的聚(氧化乙烯)的脲縮合物。端胺基聚(氧化烯烴)也可以是多胺(例如三胺基,四胺基等)聚氧化烯烴,其條件是它必須是端胺基的,而且是可在水中分散的。
可用于本發(fā)明的可在水中分散的端胺基聚氧化烯烴的例子是在美國專利3,021,232;3,108,011;4,444,566;和RE31,522中披露的那些物質(zhì)。由于這些專利披露了這方面的資料,這里予以引用。有用的可在水中分散的端胺基聚(氧化烯烴),在市場上可從Texaco化學(xué)公司買到,商品名為“Jeffamine”。
可在水中分散的端羥基聚氧化烯烴是由氧化丙烯和氧化乙烯的嵌段共聚物和由含多個活波氫原子的有機(jī)化合物衍生而得到的環(huán)所構(gòu)成的。嵌段聚合物在活潑氫原子的部位與環(huán)相連。這些化合物的例子有用下面的分子式表示的端羥基聚氧化烯烴
式中a和b是整數(shù),使氧化丙烯鏈段的總分子量的范圍達(dá)900~25,000,而氧化乙烯鏈段的總重量約占化合物重量的20%到90%,最好占25%到55%。這些化合物在市場上可以從BASF Wyandotte公司買到,商品名為“Tetronic”。其它的例子有用下面的分子式所表示的端羥基聚氧化烯烴,HO(C2H4O)x(C3H6O)y(C2H4O)zH式中,Y是整數(shù),使氧化丙烯鏈段的分子量至少達(dá)900左右;X和Z都是整數(shù),使氧化乙烯鏈段的總重量占化合物重量的20%到90%。這些化合物的分子量最好在約1,100到約14,000的范圍內(nèi)。這些化合物在市場上可以從BASF Wyanotte公司買到,商品名為“Pluronic”。美國專利2,674,619;2,979,528,披露了有用的端羥基聚氧化烯烴,這里予以引用。
羧酸試劑與端羥基聚氧化烯烴之間的反應(yīng),可在如下的溫度范圍,即從反應(yīng)組分的最高熔融溫度以上一直到反應(yīng)組分或產(chǎn)物的最低分解溫度之間的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。一般說來,反應(yīng)是在約60℃到約160℃的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行、最好是在120℃到160℃左右的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。羧酸試劑與聚氧化烯烴的當(dāng)量比宜在約0.1∶1到約8∶1的范圍內(nèi),更好的為1∶1到4∶1,最好為2∶1。羧酸試劑的當(dāng)量重量可由其分子量除以存在的羧酸官能團(tuán)數(shù)而得,端胺基聚氧化烯烴的當(dāng)量重量可由其分子量除以存在的端胺基數(shù)而得。端胺基和端羥基的數(shù)目一般是由聚氧化烯烴的結(jié)構(gòu)式、或根據(jù)試驗通過已知的方法測得。羧酸試劑和端胺基-或端羥基聚氧化烯烴反應(yīng)形成的胺/酸和酯/酸,可以用一種或多種的堿金屬、一種或多種的胺或它們的混合物中和,從而分別轉(zhuǎn)化為酰胺/鹽或酯/鹽。此外,如果把這些酰胺/酸或酯/酸加到濃縮物中或含有堿金屬或胺的功能流體中,會就地形成酰胺/鹽或酯/酸。
南非專利85/0978之所以在這里予以引用,是由于它談到了關(guān)于用烴基取代的丁二酸或酸酐/端羥基聚氧化烯烴的反應(yīng)產(chǎn)物作含水組合物的增稠劑。
當(dāng)增稠劑是用一種端胺基聚氧化烯烴來制得時,那么所說增稠劑的增稠特性可以通過其與至少一種表面活性劑并用來增強(qiáng)。前面在副標(biāo)題“表面活性劑”下指出任何表面活性劑均可用于這種場合。當(dāng)使用這種表面活性劑時,增稠劑與表面活性劑的重量比通常是在約1∶5到約5∶1的范圍內(nèi),最好是在約1∶1到約3∶1的范圍內(nèi)。
本發(fā)明的含水組合物中增稠劑的用量通常是很多的。使用時,增稠劑的用量可高達(dá)本發(fā)明的濃縮物的重量的70%左右,最好是20%至50%左右。在功能流體中,增稠劑的用量宜為本發(fā)明的功能流體重量的約1.5%到約10%,最好是約3%到約6%。
可用于含水體系的功能添加劑,通常是可溶于油、不溶于水的添加劑,它在常用的油基體系中的作用是作耐特壓劑、抗磨劑、負(fù)荷劑、分散劑、摩擦改良劑、潤滑劑等。它們也有抗滑劑、成膜劑和摩擦改良劑的功能。眾所周知,這類添加劑可具有上述兩種或多種功能,例如耐特壓劑往往具有負(fù)荷劑的功能。
“可溶于油,不溶于水的功能添加劑”一詞,是指25℃下在100ml水中的溶解量不超過1g,但25℃下在1升礦物油中的溶解量至少為1克的功能添加劑。
這些功能添加劑還可包括某些固體潤滑劑,例如石墨、二硫化鉬和聚四氟乙烯,以及有關(guān)的固體聚合物。
這些功能添加劑還可包括摩擦的聚合物形成物。簡言之,這些都是可能形成聚合物的物質(zhì),它從低濃度分散液體載體中,并在摩擦或接觸的表面發(fā)生聚合,在這些表面上形成保護(hù)性聚合物薄膜。人們認(rèn)為聚合是由摩擦產(chǎn)生的熱引起的,也可能是由新露的表面的催化和/或化學(xué)作用引起的。這類物質(zhì)的具體例子是二亞油酸與乙二醇的組合物,它們能形成聚酯摩擦聚合物薄膜。這些物質(zhì)在技術(shù)上都是已知的,對它們的描述可在“磨耗”雜志第26卷369-392頁和西德公布的專利申請2,339,065號中看到的。因為這些文獻(xiàn)討論了摩擦聚合物形成物,所以這里予以引用。
通常這些功能添加劑都是已知的有機(jī)硫、膦、硼或羧酸的金屬鹽或胺鹽,與油基流體中所用的相同,或?qū)儆谕活愋汀Mǔ_@類鹽是由含1到22個碳原子的羧酸(包括芳族羧酸和脂肪酸);硫酸,如烷基和芳香族磺酸等;磷酸,如磷酸,亞磷酸,膦酸,酸性磷酸酯,和類似的硫同系物如硫代磷酸和二硫代磷酸及有關(guān)酸的酯,硼酸,包括硼酸,酸性硼酸酯等生成的鹽。有用的功能添加劑還包括二硫代氨基甲酸金屬鹽如二硫代氨基甲酸鉬和二硫代氨基甲酸銻;以及二丁基二硫化錫,三丁基氧化錫,磷酸鹽和亞磷酸鹽;硼酸酯胺鹽,氯化石蠟;三烷基氧化錫,磷酸鉬和氯化石蠟。
很多這樣的功能添加劑對該技術(shù)來說是已知的。例如可用于常用油基體系和本發(fā)明含水體系的添加劑的描述,可以在以下著作中找到“Advances m Petroleum Chemistryand Refing”(“石油化學(xué)和煉制的進(jìn)展”)Volume 8,John J.Mcketta編,Inter Science Publishers,New York,1963,P 31-38 inelusive;Kirk Othmer“Encyclopedia of Chemical Technology”(“化學(xué)工藝大全”),Valume 12,Second edition,Interscicnce Publishers,NewYork,1967,Page 575 et Se9.;“Lnbricant Additives”(“潤滑劑添加劑”)by M.W.Ranney,Noyes Data Corporatim,Park Ridge,New Jersey,U.S.A,1973;和“Lubvicamt Addhves”(“潤滑劑添加劑”)by C.V.Smalheer and R.K.Smith,The Lezius-Hiles Co.,Cleveland,Ohio,U.S.A。由于這些文獻(xiàn)披露了可用于本發(fā)明組合物的功能添加劑,這予以引用。
在本發(fā)明的某些典型的含水組合物中,所用的功能添加劑是含硫或氯化硫的耐特壓劑,已知可用于油基體系。這種物質(zhì)包括氯化脂肪烴,例如氯化石蠟;有機(jī)硫化物和多硫化物,例如芐基二硫化物,二-(硫代芐基)二硫化物,二丁基四硫化物,硫化鯨蠟油,油酸的硫化甲基酯,硫化烷基酚,硫化二戊烯,硫化萜烯,和硫化的Diels-Alder加成產(chǎn)物;磷硫化烴,例如硫化磷與松節(jié)油或油酸甲酯的反應(yīng)產(chǎn)物;亞磷酸酯如二烴基和三烴基亞磷酸酯,即亞磷酸二丁酯,亞磷酸二庚酯,亞磷酸二環(huán)己酯,亞磷酸戊基苯基酯,亞磷酸二戊基苯基酯,亞磷酸三癸酯,亞磷酸二硬脂基酯和聚丙烯取代的苯酚亞磷酸酯;硫代氨基甲酸金屬鹽,例如二辛基二硫代氨基甲酸鋅,庚基苯酚二硫代氨基甲酸鋇;和二硫代磷酸的Ⅱ族金屬鹽,例如二環(huán)己基二硫代磷酸鋅。
功能添加劑也可以是成膜劑,例如合成的或天然的膠乳,或其在水中的乳液。這樣的膠乳包括天然橡膠膠乳,和聚苯乙烯丁二烯合成膠乳。
功能添加劑還可以是一種抗震劑或消音劑。前者的例子有酰胺二硫代磷酸金屬鹽組合物,例如西德專利1,109,302所披露的;胺鹽偶氮亞甲基組合物,例如英國書893,977所披露的;或二硫代磷酸胺鹽,例如美國專利3,002,014所披露的。消音劑的例子有N-?;?肌氨酸及其衍生物,例如美國專利3,156,652和3,156,653所披露的;硫化脂肪酸及其酯,例如美國專利2,913,415和2,982,734所披露的;和二聚酯肪酸的酯,例如美國專利3,039,967所披露者。由于上述專利披露了可用作本發(fā)明含水體系的功能添加劑有關(guān)抗震劑和消音劑的資料,這里予以引用。
可用于本發(fā)明含水體系的功能添加劑的例子有下列可在市場上買到的產(chǎn)物。
表1功能添加劑 化學(xué) 供產(chǎn)者商品名 描述Anglamol 32 氯硫化烴 LubrizolAnglamol 75 二烷基磷酸鋅 LubrizolMolyvan L 一種硫代磷酸鉬 VanderbitLubrizol-5315 硫化環(huán)羧酸酯 LubrizolEmcol Ts 230 酸性磷酸酯 Witco1.Lubrizol公司,Wickliffe,Ohio,美國2.R.T.Vanderbilt公司,Inc.,New York,美國3.Witco化學(xué)公司,有機(jī)物分部,Houston,Texas美國。
任何兩種或兩種以上上述功能添加劑的混合物也可使用。
通常在本發(fā)明的含水組合物中,含有功能有效量的功能添加劑。
“功能有效量”一詞是指通過添加所述的添加劑足以賦予所要求的性能的所需添加劑量。例如一種添加劑是防銹劑,那么所述防銹劑的功能有效量,就是在其加入后足以提高組合物的防銹特性的所需用量。同樣,如果添加劑是抗磨劑,那么所述抗磨劑的功能有效量,就是在加入后足以改進(jìn)組合物的抗磨特性的所需抗磨劑用量。
本發(fā)明的含水體系中往往含有至少一種金屬緩蝕劑。這些緩蝕劑或是能防止黑色金屬的腐蝕,或是能防止有色金屬(例如,銅,青銅,黃銅,鈦,鋁等)的腐蝕,或是兩者都防止。緩蝕劑在本質(zhì)上可以是有機(jī)的或無機(jī)的。通常它溶于水,足以起到令人滿意的緩蝕作用,但不溶于水的仍能起到緩蝕作用,不一定要是水溶性的。適用于本發(fā)明含水體系的很多無機(jī)緩蝕劑,對從事該技術(shù)的專業(yè)人員來說都是已知的。包括那些在Burns和Bradley所著“Protective Coafingsfn Mefals”(“金屬保護(hù)涂料”,一書Reinhold出版公司,第二版,第13章,596-605頁中提到的緩蝕劑。由于它披露了有關(guān)緩蝕劑的資料,這里予以引用。有用的無機(jī)緩蝕劑的具體例子包括堿金屬亞硝酸鹽,二聚或三聚磷酸鈉,磷酸鉀和磷酸二鉀,堿金屬硼酸鹽及其混合物。很多適宜的有機(jī)緩蝕劑對該技術(shù)的專業(yè)人員來說都是已知的。具體的例子包括烴基胺和羥基取代的烴基胺中和的酸化合物,例如中和的磷酸酯和烴基磷酸酯,中和的脂肪酸(例如,那些約含8到22個碳原子的酸),中和的芳香族羧酸,(如4-叔丁基苯甲酸),中和的環(huán)烷酸和中和的烴基磺酸鹽。烷基化的丁二酰亞胺的混合鹽酯也是有用的。特別有用的胺是烷醇胺,例如乙醇胺,二乙醇胺。任何兩種或兩種以上的上述緩蝕劑的混合物也可以使用。緩蝕劑在含水組合物中的濃度通常應(yīng)足以有效地防止與含水組合物相接觸的金屬腐蝕。
本發(fā)明的某些含水體系(特別是那些用于金屬切割或金屬成型的含水體系)還可含至少一種在水中具有逆溶解性多元醇,這種多元醇是那些當(dāng)水的溫度提高時溶解度變小的多元醇。這樣在切割或工作時它們能起表面潤滑劑的作用,因為金屬工件和操作零件之間的摩擦使液體加熱。此時具有逆溶解性的多元醇就“沉積”在工作件的表面上,從改進(jìn)了它的潤滑特性。
本發(fā)明的含水體系還可包括至少一種殺菌劑。這類殺菌劑對從事該技術(shù)的專業(yè)人員來說都是知道的,在上述Mc Cutcheon出版物“功能材料”中在抗菌劑”標(biāo)題下的第9-20頁可以找到具體的例子。由于它披露了適用于本發(fā)明的含水組合物或含水體系的殺菌劑,故這里予以引用。一般說來,這些殺菌劑是水溶性的,其溶解程度至少可使它起到殺菌劑的作用。
本發(fā)明的含水體還包括這樣的一些其它物質(zhì)如染料,例如酸性綠染料;水軟化劑,例如亞乙基二胺四乙酸鈉鹽或氮川三乙酸;掩臭劑,例如香茅,檸檬油等;和抗泡劑,例如眾所周知的硅酮抗泡劑。
本發(fā)明的含水體系需要在低溫下使用時也可包括一種抗凍添加劑,象乙二醇和類似的聚氧化烯烴多醇之類的物質(zhì)可用作抗凍劑。顯然,其用量將取決于所要求的抗凍保護(hù)程度,這對那些從事該技術(shù)的專業(yè)人員來說都是已知的。
還應(yīng)指出,上述用于制取本發(fā)明含水體系的許多成分都是工業(yè)產(chǎn)品,它們具有或可賦予這種含水組合物多種性能。例如,一種成分就可提供幾種功能,從而不需要另加其它成分或可減少某些其它成分。例如一種耐特壓劑如三丁基氧化錫就也可起到殺菌劑的作用。
雖然上面已對本發(fā)明作了描述,而且用一些優(yōu)選的具體方案舉例說明,從事該技術(shù)專業(yè)人員都會理解到還可在不偏離本發(fā)明精神的原則下對它進(jìn)行各種改變、改良和取代。例如,由于油基原料或發(fā)動機(jī)類型等條件的改變,采用的濃度范圍就可以不同于上面提出的優(yōu)選范圍。因此本發(fā)明僅受下面的權(quán)利要求
的范圍限制。
權(quán)利要求
1.一種分子式為
的組合物,式中T和Q可以相同或不同,且分別是氫,烴基,硫,磷,硼,金屬陽離子,酰氧烴基,亞胺烴基,烴基重復(fù)單元,含烴基尿唑(Ⅰ)的重復(fù)單元,?;蜻蛑貜?fù)單元,?;?,或含烴基?;幕鶊F(tuán),含烴基?;幕鶊F(tuán)的重復(fù)單元,或在兩個相鄰氮原子之間一起形成Pi(π)鍵;A是氫,烴基,烴基尿唑(Ⅰ)基,含烴基的?;闹貜?fù)單元,或是直接鍵合于或通過一個烴基連到另一尿唑(Ⅰ)基上的烴基?;闹貜?fù)單元;但其條件是,當(dāng)T和Q都是氫或分別是烷基羰基,烷基胺基亞甲基時,A不是氫、烷基、環(huán)烷基、芳基、芳烷基、烷基羰基、或烷基胺基亞甲基。
2.權(quán)利要求
1所述的組合物,其中T和Q都是Pi(π)鍵,A是烴基、或烴基尿唑(Ⅰ)重復(fù)單元;或T是烴基時,Q是氫,A是烴基、烴基尿唑(Ⅰ)重復(fù)單元、含烴基的?;闹貜?fù)單元;或當(dāng)T和Q是含烴基的?;蜻?Ⅰ)重復(fù)單元、?;蜻?Ⅰ)重復(fù)單元或烴基尿唑(Ⅰ)重復(fù)單元時,A是烴基。
3.權(quán)利要求
1所述的組合物,其中所述的尿唑組合物是
式中,R1和R2可以相同或不同,它們是氫、烴基、或一起在兩個氮原子之間形成Pi(π)鍵,X是烴基、烴基尿唑或?;榛琘是烴基是與重復(fù)單元鍵和的鍵,d是0或至少為1,b至少為1;或
式中R3分別是氫、烴基或與G或Z基鍵合的鍵,R4是氫、烴?;?、或烴基,G是烴基、?;ⅤQ趸?、亞胺基、?;鶡N基、酰氧烴基、或亞胺烴基,Z是硫、磷、硼、金屬陽離子、或烴基,q是0或1,e是0,1或2,m至少為1。
4.權(quán)利要求
3所述的組合物,其中所述的尿唑由分子是Ⅸ代表,式中R1和R2可以相同或不同,而且是氫、約含8到200個碳原子的烷基或鏈烯基;但其條件是,R1或R2不是氫,當(dāng)Y是苯基、油烯基、辛基或異癸氧丙基時,d是0;或式中R1是氫,R2是結(jié)合1到50個碳原子的亞烷基,Y是與R2相連的鍵,d是0,b至少為1;或式中R1和R2一起代表兩相鄰氮原子間的Pi(π)鍵,Y是烷基亞苯基(這里所說的烷基約含1到7個碳原子),b是2,d是0;或式中X是亞芳基,d是1,Y是亞烷基,b是2,R1和R2分別是氫或烴基;或式中R1是氫,R2是氫或烴基,Y是亞芳基或烷基亞芳基,b是2,d是0;或式中R1是氫或烴基,X是亞芳基,d是1,Y是亞烷基,b是2;或此處的R1是氫或烴基,R2是與1重復(fù)單元連接的連接的鍵,Y是與重復(fù)單元連接的鍵,b至少為2,d是1,X是由
代表,式中R1是氫或烴基,R5是烴基,R6是亞烷基,P是0~9左右。
5.權(quán)利要求
3所述的組合物,其中所述的尿唑以分子或(Ⅹ)代表,R3是氫或烴基,g是0,Z是Zn、S或硼,e是1或2,m是2,R4是苯基、油烯基、辛基、異癸氧丙基或乙基己基。
6.權(quán)利要求
3所述的組合物,其中所述的尿唑以分子是(Ⅹ)代表,式中的R4是烴基,G是烴基酰基或?;琿是1,m至少是2;R3是與重復(fù)單元連接的鍵,e是零。
7.一種由大量具有潤滑粘度的油和少量用下面的分子式表示的添加劑所組成的潤滑組合物
式中T和Q可以相同或不同,分別代表氫,烴基,硫,磷,硼,金屬陽離子,酰氧基烴基,亞胺基烴基,烴基重復(fù)單元,含烴基尿唑(Ⅰ)的重復(fù)單元,?;蜻蛑貜?fù)單元,?;?,或含烴基?;幕鶊F(tuán),?;闹貜?fù)單元,含烴基?;幕鶊F(tuán)的重復(fù)單元,共同在或兩氮原子之間形成Pi( )鍵;A是氫,烴基,烴基尿唑(Ⅰ)基,含烴基的酰基的重復(fù)單元,或直接連到或通過烴基連到另一尿唑(Ⅰ)的含烴基的?;闹貜?fù)單元。
8.權(quán)利要求
7所述的潤滑油,其中R是約含10到20個碳原子的脂肪酸根,或約含10到20個碳原子的醚基,或約含9到30個碳原子的烴基聚氧化烯烴,其中所說的亞烷基(烯烴基)約含1到4個碳原子,T和Q都是氫。
9.權(quán)利要求
8所述的潤滑油,其中A是苯基,油烯基,辛基,硬脂基或異癸基-O-(CH)-。
10.權(quán)利要求
7,8或9所述的潤滑組合物,其中所述的潤滑組合物是一種自動傳動裝置流體,其中所述的添加劑的含量需能有效地使自動傳動裝置密封墊溶脹。
11.一種用于配制潤滑組合物的濃縮物,它包含一種正常情況下為液態(tài)的、本質(zhì)上是惰性的有機(jī)溶劑/稀釋劑和約1%到99%重量的權(quán)利要求
7所定義的添加劑。
12.一種用于配制潤滑組合物的濃縮物,它包含一種正常情況下為液態(tài)的、本質(zhì)上是惰性的有機(jī)溶劑/稀釋劑,和約1%到99%重量的權(quán)利要求
9所定義的添加劑。
13.一種潤滑組合物,它包含大量具有潤滑粘度的油和少量至少一種在權(quán)利要求
1-6中任一權(quán)利要求
所述的尿唑組合物。
14.一種用于配制潤滑組合物的濃縮物,它包含一種正常情況下為液態(tài)的、本質(zhì)上是惰性的有機(jī)溶劑/稀釋劑,和約1%到約99%重量的按在權(quán)利要求
1-6中任一權(quán)利要求
所定義的組合物。
15.權(quán)利要求
13所述的潤滑組合物,其中所述的尿唑合成物的含量足以有效地使摩擦改良。
16.權(quán)利要求
13所述的潤滑組合物,其中所述的尿唑組合物的含量足以有效地起到分散劑的作用。
17.一種潤滑脂組合物,它包含少量有效量的至少一種在權(quán)利要求
1-6中任一權(quán)利要求
的定義的尿唑合成物。
18.一種含水功能流體,它包含少量有效量的至少一種在權(quán)利要求
1-6中任一權(quán)利要求
所定義的尿唑合成物。
專利摘要
由通式(I)表示的各種尿唑組合物,其中Q、T和A的定義如說明書所述。這些組合物可與功能流體調(diào)配在一起,用于機(jī)動車輛。
文檔編號C10M155/04GK87104294SQ87104294
公開日1988年4月13日 申請日期1987年6月19日
發(fā)明者羅格爾李·索維爾比 申請人:魯布里佐爾公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan