專利名稱：用于燃料和潤(rùn)滑劑的清凈劑/抗氧化劑添加劑的制作方法
本申請(qǐng)根據(jù)Title 35，United States Code，§120要求2004年1月29日提交的、標(biāo)題為“用于燃料和潤(rùn)滑劑的清凈劑/抗氧化劑添加劑”的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)No.60/539,590的權(quán)益。
背景技術(shù)：
1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及燃料(尤其烴類燃料)和潤(rùn)滑劑(尤其潤(rùn)滑油)，和更具體地，涉及一類減少灰分的清凈劑/抗氧化劑添加劑，該清凈劑/抗氧化劑添加劑是酸性有機(jī)化合物(如烴基水楊酸)、堿性有機(jī)化合物(如有機(jī)氮堿化合物，特別地包括N-羥烷基結(jié)構(gòu)部分的那些)和硼化合物(如硼酸)的反應(yīng)產(chǎn)物。
2.相關(guān)技術(shù)的描述金屬清凈劑代表了在配制的發(fā)動(dòng)機(jī)油中的灰分的主要來源。堿土金屬的磺酸鹽、酚鹽和水楊酸鹽典型地用于現(xiàn)代的發(fā)動(dòng)機(jī)油中以提供凈化作用和堿儲(chǔ)量。清凈劑是用于汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)油的必要組分。燃料的不完全燃燒會(huì)產(chǎn)生能夠?qū)е挛勰喑练e的煙灰，以及碳和漆膜狀(varnish)沉積物。對(duì)于柴油機(jī)燃料，在燃料中的殘留硫在燃燒室中燃燒產(chǎn)生硫衍生的酸。這些酸在發(fā)動(dòng)機(jī)中產(chǎn)生腐蝕和腐蝕性磨損，并且它們還加速油的降解。中性和高堿性清凈劑被引入到發(fā)動(dòng)機(jī)油中來中和這些酸性化合物，從而防止有害的發(fā)動(dòng)機(jī)沉積物的形成和顯著地延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)壽命。
美國(guó)專利No.5,330,666公開了一種用于減少內(nèi)燃機(jī)中的摩擦作用的潤(rùn)滑油組合物，其包括潤(rùn)滑油基料和所定義通式的烴基水楊酸的烷氧基化胺鹽。
美國(guó)專利No.5,688,751公開了通過以適合減少發(fā)動(dòng)機(jī)中的活塞沉積物的用量向發(fā)動(dòng)機(jī)中供應(yīng)具有潤(rùn)滑粘度的油和烴基取代的羥基芳族羧酸或其酯、未取代的酰胺、烴基取代的酰胺、銨鹽、烴基胺鹽、或單價(jià)金屬鹽的混合物，二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)能夠被有效地潤(rùn)滑。供應(yīng)到發(fā)動(dòng)機(jī)中的混合物含有低于0.06wt％的二價(jià)金屬。
美國(guó)專利No.5,854,182公開了通過使用醇鎂和硼酸來制備具有以極其細(xì)的粒度均勻分散的硼酸鎂的硼酸鎂高堿性金屬清凈劑的方法。該制備方法包括讓堿土金屬的中性磺酸鹽與醇鎂和硼酸在無水條件下在稀釋溶劑存在下進(jìn)行反應(yīng)，隨后蒸餾以從中除去醇和一部分稀釋溶劑。然后冷卻硼酸化的混合物，過濾以回收硼酸鎂化的金屬清凈劑，據(jù)說其顯示出優(yōu)異的清潔和分散特性、非常好的水解和氧化穩(wěn)定性、和良好的極壓和耐磨損的性能。
美國(guó)專利No.6,174,842公開了一種潤(rùn)滑油組合物，其含有約50-1000ppm的來自油溶性和基本上不含反應(yīng)活性硫的鉬化合物中的鉬，約1,000-20,000ppm的二芳基胺，和約2,000-40,000ppm的酚鹽。這些成分的這一組合據(jù)說為潤(rùn)滑油提供了改進(jìn)的氧化控制和改進(jìn)的沉積控制。
美國(guó)專利No.6,339,052公開了一種汽油和柴油內(nèi)燃機(jī)用的潤(rùn)滑油組合物，其包括主要部分的具有潤(rùn)滑粘度的油；0.1-20.0％(w/w)的組分A，其是從蒸餾、氫化的槚如堅(jiān)果殼液得到的硫化、高堿性的苯酚鈣清凈劑；和0.1-10.0％(w/w)的組分B，其是從槚如堅(jiān)果殼液得到的具有所定義通式的二硫代磷酸的胺鹽。
將前述公開文獻(xiàn)的全部?jī)?nèi)容引入本文供參考。
發(fā)明概述根據(jù)本發(fā)明，不含金屬的清凈劑和抗氧化劑是通過將酸性有機(jī)化合物、硼化合物和堿性有機(jī)化合物進(jìn)行反應(yīng)來制備的。
優(yōu)選，該酸性有機(jī)化合物選自烷基取代的水楊酸、二取代的水楊酸、油溶性的羥基羧酸、水楊酸杯芳烴、含硫的杯芳烴和公開在美國(guó)專利Nos.2,933,520；3,038,935；3,133,944；3,471,537；4,828,733；6,310,011；5,281,346；5,336,278；5,356,546；和5,458,793中的酸性結(jié)構(gòu)。
優(yōu)選，該堿性有機(jī)化合物是有機(jī)氮堿化合物，如包括N-羥烷基結(jié)構(gòu)部分，優(yōu)選N-羥基或烷氧基烷基雜環(huán)的化合物，如N-羥烷基咪唑啉、N-烷氧基烷基咪唑啉、或N-羥烷基哌嗪。其它雜環(huán)類化合物可以是吡咯烷、哌啶、咪唑烷、吡唑烷，以及吲哚、咔唑、喹啉等的衍生物。油溶性的和水溶性的鏈烷醇胺，包括聚合的鏈烷醇胺，如描述在美國(guó)專利No.3,692,680中的那些也可以使用。
該硼化合物可以例如是硼酸、硼酸三烷基酯(其中該烷基優(yōu)選各自包括1-4個(gè)碳原子)、烷基硼酸、二烷基硼酸、氧化硼、硼酸絡(luò)合物、環(huán)烷基硼酸、芳基硼酸、二環(huán)烷基硼酸、二芳基硼酸，或這些被烷氧基、烷基、和/或烷基取代的產(chǎn)物等。
當(dāng)使用成漆板焦化試驗(yàn)評(píng)價(jià)時(shí)，該反應(yīng)產(chǎn)物為油提供優(yōu)異的凈化和清潔度；和當(dāng)使用壓力差示掃描量熱法(PDSC)評(píng)價(jià)時(shí)，其可以提供優(yōu)異的抗氧化特性。
更具體地，本發(fā)明涉及一種包括酸性有機(jī)化合物、硼化合物和堿性有機(jī)化合物的反應(yīng)產(chǎn)物的組合物。
在另一個(gè)方面，本發(fā)明涉及一種組合物，其包括(A)潤(rùn)滑劑，和(B)酸性有機(jī)化合物、硼化合物和堿性有機(jī)化合物的至少一種反應(yīng)產(chǎn)物。
在仍然另一個(gè)方面，本發(fā)明涉及一種組合物，其包括(A)烴類燃料，和(B)酸性有機(jī)化合物、硼化合物和堿性有機(jī)化合物的至少一種反應(yīng)產(chǎn)物。
在又一個(gè)方面，本發(fā)明涉及一種減少內(nèi)燃機(jī)中的沉積物形成的方法，其包括使用包含有效減少摩擦的量的酸性有機(jī)化合物、硼化合物和堿性有機(jī)化合物的反應(yīng)產(chǎn)物的潤(rùn)滑油運(yùn)轉(zhuǎn)該發(fā)動(dòng)機(jī)。
優(yōu)選實(shí)施方案的描述本發(fā)明涉及包括含硼的添加劑的潤(rùn)滑劑或燃料組合物，尤其潤(rùn)滑劑組合物，該添加劑在內(nèi)燃機(jī)油中提供改進(jìn)的凈化和氧化穩(wěn)定性。該潤(rùn)滑劑組合物包括(a)主要量的潤(rùn)滑劑，例如，潤(rùn)滑油，和(b)次要量的添加劑，該添加劑是酸性有機(jī)化合物、堿性有機(jī)化合物和硼化合物的反應(yīng)產(chǎn)物。
酸性有機(jī)化合物用于本發(fā)明的實(shí)施中的酸性有機(jī)化合物包括，但不限于，烷基取代的水楊酸、二取代的水楊酸、油溶性的羥基羧酸、水楊酸杯芳烴、含硫的杯芳烴、和在美國(guó)專利Nos.2,933,520；3,038,935；3,133,944；3,471,537；4,828,733；6,310,011；5,281,346；5,336,278；5,356,546；和5,458,793中公開的酸性結(jié)構(gòu)。
用于本發(fā)明的實(shí)施中的取代的水楊酸是可以商購的或可通過在現(xiàn)有技術(shù)例如美國(guó)專利No.5,023,366中已知的方法來制備。這些水楊酸具有以下通式 其中R1是烴基，優(yōu)選具有1-30個(gè)碳原子，和a是1或2的整數(shù)。其中a是2時(shí)，該R1基團(tuán)可以獨(dú)立地選擇，即，它們可以是相同的或不同的。
在這里使用的術(shù)語“烴基”包括烴基和基本上的烴基。“基本上的烴”描述了含有不會(huì)改變?cè)摶鶊F(tuán)的主要烴性質(zhì)的雜原子取代基的烴基。
烴基的例子包括下列這些(1)烴取代基，即，脂族(例如，烷基或烯基)、脂環(huán)族(例如，環(huán)烷基，環(huán)烯基)取代基，芳族取代基，芳族-、脂族-、和脂環(huán)族-取代的芳族取代基等，以及環(huán)狀取代基，其中該環(huán)通過該分子的另一部分來構(gòu)成(即，例如，任何兩個(gè)所指明的取代基可以一起形成脂環(huán)族基團(tuán))；(2)取代的烴取代基，即，含有在本發(fā)明的上下文內(nèi)不會(huì)改變?cè)撊〈闹饕獰N性質(zhì)的非烴基團(tuán)的那些取代基；本領(lǐng)域中的技術(shù)人員知道此類基團(tuán)(例如，鹵素、羥基、巰基、硝基、亞硝基、硫氧基等)；(3)雜原子取代基，即，盡管在本發(fā)明的上下文內(nèi)具有主要的烴屬性，但含有在另外由碳原子組成的環(huán)或鏈中存在的除碳原子之外的原子的取代基(例如，烷氧基或烷硫基)。合適的雜原子對(duì)于本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員是顯而易見的，并且包括，例如，硫、氧、氮，和諸如，例如，吡啶基、呋喃基、噻吩基、咪唑基等的取代基。優(yōu)選地，對(duì)于每十個(gè)碳原子在烴基中存在不超過約2個(gè)，更優(yōu)選不超過1個(gè)的雜原子取代基。最優(yōu)選地，在烴基中沒有此類雜原子取代基，即，烴基是純粹的烴。
在如上所述的通式中，R1是烴基。R1的例子包括，但不限于未取代的苯基；被一個(gè)或多個(gè)烷基，如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、上述基團(tuán)的異構(gòu)體等取代的苯基；被一個(gè)或多個(gè)烷氧基，如甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基、壬氧基、癸氧基、上述基團(tuán)的異構(gòu)體等取代的苯基；被一個(gè)或多個(gè)烷基氨基或芳基氨基取代的苯基；萘基和烷基取代的萘基；含有1-50個(gè)碳原子的直鏈或支鏈的烷基或烯基，包括，但不限于甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、油基、十九烷基、二十烷基、二十一烷基、二十二烷基、二十三烷基、二十四烷基、二十五烷基、三十烷基、三十五烷基、四十烷基、五十烷基、上述基團(tuán)的異構(gòu)體等；和環(huán)烷基，如環(huán)戊基、環(huán)己基、環(huán)庚基、環(huán)辛基和環(huán)十二烷基。
應(yīng)該指出，這些水楊酸衍生物可以是單取代的或二取代的，即，當(dāng)通式中的a分別等于1或2時(shí)。
水楊酸杯芳烴，例如描述在美國(guó)專利No.6,200,936中的那些(將其公開內(nèi)容全部引入本文供參考)能夠用作本發(fā)明的酸化合物。此類杯芳烴包括，但不限于以下的環(huán)狀化合物其包括m個(gè)通式(Ia)的單元 和n個(gè)通式(Ib)的單元 結(jié)合在一起以形成環(huán)，其中各Y是在各單元中可以相同或不同的二價(jià)橋連基團(tuán)；R0是H或具有1-6個(gè)碳原子的烷基；R5是H或具有1-60個(gè)碳原子的烷基；和j是1或2；R3是氫、烴基或雜原子取代的烴基；或R1是羥基和R2與R4獨(dú)立地是氫、烴基或雜原子取代的烴基，或R2與R4是羥基和R1是氫、烴基或雜原子取代的烴基；m是1-8；n至少是3，和m+n是4-20。
當(dāng)在環(huán)中存在一個(gè)以上的水楊酸單元(即，m＞1)時(shí)，該水楊酸單元(通式(Ia))和酚單元(通式(Ib))無規(guī)地分布，雖然這并不排除在一些環(huán)中有一起結(jié)合成一排的數(shù)個(gè)水楊酸單元的可能性。
各Y可以獨(dú)立地由通式(CHR6)d表示，其中R6是氫或烴基和d是至少為1的整數(shù)。在一個(gè)實(shí)施方案中，R6含有1-6個(gè)碳原子，和在一個(gè)實(shí)施方案中，其是甲基。在一個(gè)實(shí)施方案中，d是1-4。Y可以任選地在多至50％的該單元之中是硫而不是(CHR6)d，使得在該分子中引入的硫的量可多至50mol％。在一個(gè)實(shí)施方案中，硫的量是在8-20mol％之間，和在一個(gè)實(shí)施方案中該化合物是不含硫的。
為了方便起見，這些化合物有時(shí)被稱為“salixarene”和它們的金屬鹽被稱為“salixarate”。
在一個(gè)實(shí)施方案中，Y是CH2；R1是羥基；R2和R4獨(dú)立地是氫、烴基或雜原子取代的烴基；R3是烴基或雜原子取代的烴基；R0是H；R5是具有6-50個(gè)碳原子，優(yōu)選4-40個(gè)碳原子，更優(yōu)選6-25個(gè)碳原子的烷基；和m+n具有至少5、優(yōu)選至少6、更優(yōu)選至少8的值，其中m是1或2。優(yōu)選，m是1。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，R2和R4是氫；R3是烴基，優(yōu)選具有多于4個(gè)碳原子，更優(yōu)選多于9個(gè)碳原子的烷基；R5是氫；m+n是6-12；和m是1或2。
對(duì)于杯芳烴的綜述，參見“Monographs in SupramolecularChemistry”(C.David Gutsche，Series Editor-J.Fraser Stoddart)，由Royal Society of Chemistry，1989出版。具有一個(gè)或多個(gè)取代基羥基的杯芳烴包括同系杯芳烴(homocalixarene)、氧雜杯芳烴(oxacalixarene)、同系氧雜杯芳烴(homooxacalixarene)、和雜杯芳烴(heterocalixarene)。
含硫的杯芳烴，例如描述在美國(guó)專利No.6,268,320中的那些(將其公開內(nèi)容全部引入本文供參考)也可以用作本發(fā)明的酸化合物。此類杯芳烴包括，但不限于由通式(II)表示的化合物
其中在通式(II)中Y是二價(jià)橋連基團(tuán)，所述橋連基團(tuán)的至少一個(gè)是硫原子；R3是氫或烴基；R1是羥基和R2與R4獨(dú)立地是氫或烴基，或R2與R4是羥基和R1是氫或烴基；和n是數(shù)值至少為4的數(shù)。
在通式(II)中，Y是二價(jià)橋連基團(tuán)或硫原子，前提條件是至少一個(gè)Y基團(tuán)是硫原子。該二價(jià)橋連基團(tuán)，當(dāng)不是硫原子時(shí)，可以是具有1-18個(gè)碳原子，和在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，具有1-6個(gè)碳原子的二價(jià)烴基或二價(jià)雜原子取代的烴基。雜原子可以是-O-、-NH-、或-S-。n是具有數(shù)值典型地至少為4，優(yōu)選4-12，更優(yōu)選4-8的整數(shù)。在一個(gè)實(shí)施方案中，n-2到n-6個(gè)的該Y基團(tuán)是硫原子，在另一個(gè)實(shí)施方案中，n-3到n-10個(gè)的該Y基團(tuán)是硫原子，和在第三個(gè)實(shí)施方案中，該Y基團(tuán)之一是硫原子。優(yōu)選，在杯芳烴中引入的硫的量是在5-50mol％之間，使得在通式(II)中的5-50％的基團(tuán)Y是硫原子。更優(yōu)選，硫的量是在8-20mol％之間。
在一個(gè)實(shí)施方案中，當(dāng)Y不是硫原子時(shí)，其是由通式(CHR6)d表示的二價(jià)基團(tuán)，其中R6是氫或烴基和d是至少為1的整數(shù)。R6優(yōu)選是具有1-18個(gè)碳原子，更優(yōu)選1-6個(gè)碳原子的烴基。例子包括甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、上述基團(tuán)的異構(gòu)體等。優(yōu)選，d是1-3，更優(yōu)選1-2，和最優(yōu)選，d是1。如以上所定義的，該術(shù)語“烴基”包括雜原子取代的烴基，和優(yōu)選是其中該雜原子(典型地-O-、-NH-、或-S-)插入到碳原子的鏈中的那些，例子是具有2-20個(gè)碳原子的烷氧基-烷基。
R3是氫或烴基，后者可以衍生自聚烯烴，例如聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、或聚異丁烯，或聚烯烴共聚物，例如乙烯/丙烯共聚物。R3的例子包括十二烷基和十八烷基。雜原子，如果存在的話，能夠再次是-O-、-NH-、或-S-。這些烴基優(yōu)選具有1-20個(gè)碳原子，更優(yōu)選1-6個(gè)碳原子。
R1是羥基和R2與R4獨(dú)立地是氫或烴基，或者R2與R4是羥基和R1是氫或烴基。在一個(gè)實(shí)施方案中，在該通式(II)中R1是氫，R2和R4是羥基，和R3是氫或烴基，和該杯芳烴是resorcinarene。該烴基優(yōu)選具有1-24個(gè)碳原子，更優(yōu)選1-12個(gè)碳原子。雜原子，當(dāng)存在時(shí)，可以是-O-、-NH-、或-S-。
在一個(gè)實(shí)施方案中，Y是硫或(CR7R8)e，其中R7和R8中的一個(gè)是氫和另一個(gè)是氫或烴基；R2和R4獨(dú)立地是氫或烴基，R3是烴基；n是6；和e至少是1，優(yōu)選1-4，更優(yōu)選1。優(yōu)選，R2和R4是氫，和R3是烴基，優(yōu)選是具有大于4，更優(yōu)選大于9，最優(yōu)選大于12個(gè)碳原子的烷基；和R7或R8中的一個(gè)是氫和另一個(gè)是氫或烷基，優(yōu)選氫。
上述含硫的杯芳烴典型地具有低于1880的分子量。優(yōu)選，該含硫的杯芳烴的分子量是460-1870，更優(yōu)選460-1800，最優(yōu)選460-1750。
描述在美國(guó)專利Nos.2,933,520；3,038,935；3,133,944；3,471,537；4,828,733；5,281,346；5,336,278；5,356,546；5,458,793；和6,310,011(將它們的公開內(nèi)容全部引入本文供參考)中的酸也可以用作本發(fā)明的酸化合物。
更具體地，此類酸包括，但不限于以下通式的化合物 其中R1是烴或鹵素，R2是烴，Ar是取代的或未取代的芳基。與這些類似的有用化合物包括3，5，3′，5′-四取代的4，4′-二羥甲基羧酸，以下通式的酸 其中X和X′獨(dú)立地選自氫、烴基、鹵素，R是聚亞甲基或支化或未支化的亞烷基，和x是0或1(即，當(dāng)x是零時(shí)，R不存在；和當(dāng)x是1時(shí)，R存在)，和R1是氫或烴基。
描述在美國(guó)專利Nos.5,281,346；5,336,278；5,356,546；5,458,793；和6,310,011中的酸和鹽與以上所述的類似，并且也被考慮用于本發(fā)明的實(shí)施中，如具有下式的那些 其中R1和R2是氫、含有1-18個(gè)碳原子的烴基、或含有4-8個(gè)碳原子的叔烷基或芳烷基(但R1和R2不能同時(shí)是氫)，R3和R4獨(dú)立地選自氫、烴基、芳烷基、和環(huán)烷基，和x＝0-24。
包括但不限于12-羥基硬脂酸、α羥基羧酸等的油溶性羥基羧酸也可以用作本發(fā)明的酸性化合物。
堿性有機(jī)化合物如上所述，可用于本發(fā)明的實(shí)施中的堿性有機(jī)化合物優(yōu)選是有機(jī)氮堿化合物，如包括N-羥烷基結(jié)構(gòu)部分，優(yōu)選N-羥基或N-烷氧基烷基雜環(huán)的那些化合物，如N-羥烷基咪唑啉、N-烷氧基烷基咪唑啉、和N-羥烷基哌嗪。在本發(fā)明的范圍內(nèi)的其它雜環(huán)類化合物包括，但不限于吡咯烷、哌啶、咪唑烷、吡唑烷，以及吲哚、咔唑、喹啉等的衍生物。也可以使用水溶性和油溶性的鏈烷醇胺，其中包括聚合的鏈烷醇胺在內(nèi)，如描述在美國(guó)專利No.3,692,680中的那些。此類聚合的鏈烷醇胺能夠通過使合適的胺與表氯醇化合物反應(yīng)來制備。美國(guó)專利No.3,189,652公開了此類反應(yīng)，其中用作反應(yīng)物的胺選自含有12-40個(gè)碳原子的脂族伯胺以及N-脂族基多胺，其中包括N-烷基-1，3-二氨基-丙烷(其中該烷基含有至少12個(gè)碳原子)、和N-脂族基乙二胺、N-脂族基二氨基-丁烷、-戊烷、-己烷，和類似物，其中該脂族基含有12-40個(gè)碳原子。
可用于本發(fā)明的實(shí)施中的其它有機(jī)氮堿化合物包括，但不限于公開在美國(guó)專利Nos.3,446,808；3,673,186；3,787,416中的那些；將它們的公開內(nèi)容全部引入本文供參考。此類化合物包括，例如，N-羥烷基-哌嗪、N-羥烷基-N′-烷基哌嗪、N-羥烷基-N′-環(huán)烷基-哌嗪、N-羥烷基-N′-烷基六氫嘧啶、N-羥烷基-N′-環(huán)烷基六氫嘧啶、N-羥烷基-N′-烷基六氫噠嗪、N-羥烷基-N′-環(huán)烷基六氫噠嗪、N-羥烷基-哌啶、N-羥烷基-N′-烷基-咪唑烷、N-羥烷基-N′-環(huán)烷基-咪唑烷、N-羥烷基-吡咯烷、N-羥烷基-吡唑烷、N-羥烷基-氫化1，2，3-三唑、N-羥烷基-氫化1，2，4-三唑、N-羥烷基-氫化吲哚、N-羥烷基-氫化咔唑、N-羥烷基-氫化喹啉、N-羥烷基-氫化吖啶、N-羥烷基-氫化吩嗪、N-氧基烷基(oxyalkyl)-N′-烴基-飽和環(huán)二嗪、N-羥烷基-N′-烴基-飽和環(huán)二嗪、和N-烷氧基烷基-N′-烴基-飽和環(huán)二嗪，其中該烴基結(jié)構(gòu)部分優(yōu)選是仲烷基或環(huán)烷基。
硼化合物該硼化合物可以例如是硼酸、硼酸三烷基酯(其中該烷基優(yōu)選各自包括1-4個(gè)碳原子)、烷基硼酸、二烷基硼酸、氧化硼、硼酸絡(luò)合物、環(huán)烷基硼酸、芳基硼酸、二環(huán)烷基硼酸、二芳基硼酸、或這些被烷氧基、烷基、和/或烷基取代的產(chǎn)物等。硼酸是優(yōu)選的。
該硼化合物與本發(fā)明的酸性和堿性化合物的反應(yīng)能夠以任何合適的方式進(jìn)行。
在一種方法中，該酸性化合物和硼化合物在合適的溶劑存在下回流，該溶劑包括石腦油和極性溶劑，如水和甲醇。在足夠的時(shí)間之后該硼化合物溶解，于是緩慢地添加胺類化合物來進(jìn)行中和并形成所需清凈劑。稀釋油能夠根據(jù)需要來添加以控制粘度，特別在由蒸餾除去溶劑的過程中。
醇(其中包括脂族和芳族醇)或硫醇(其中包括脂族和芳族硫醇)能夠包括在反應(yīng)進(jìn)料中。優(yōu)選的脂族醇包括甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇、壬醇、癸醇、十一烷醇、十二烷醇、十三烷醇、十四烷醇、十五烷醇、十六烷醇、十七烷醇、十八烷醇、十九烷醇、二十烷醇、它們的異構(gòu)體等。優(yōu)選的芳族醇包括苯酚、甲酚、二甲苯酚等。醇或芳族酚結(jié)構(gòu)部分可以被烷氧基或硫代烷氧基取代。優(yōu)選的硫醇包括丁基硫醇、戊基硫醇、己基硫醇、庚基硫醇、辛基硫醇、壬基硫醇、癸基硫醇、十一烷基硫醇、十二烷基硫醇等，以及苯硫酚、甲苯硫酚、二甲苯基硫酚等。
本發(fā)明的清凈劑/抗氧化劑添加劑的精確結(jié)構(gòu)沒有完全地被理解。然而，在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，其中C16烷基水楊酸與羥乙基油基(oleic)咪唑啉(商品)和硼酸反應(yīng)，質(zhì)譜分析表明反應(yīng)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)是 當(dāng)C16二烷基水楊酸用于該反應(yīng)時(shí)，該分析表明下列結(jié)構(gòu)式 本領(lǐng)域中的技術(shù)人員將因此理解對(duì)于本發(fā)明的這一特定方面，前述分析得到了下面概括的結(jié)構(gòu)式 其中R1優(yōu)選是烴基，優(yōu)選烷基，優(yōu)選具有1-50個(gè)碳原子，更優(yōu)選12-30個(gè)碳原子，最優(yōu)選14-18個(gè)碳原子，a是1或2的整數(shù)(其中當(dāng)a是2時(shí)，R1基團(tuán)獨(dú)立地選擇，即，它們可以相同或不同)，以及R2是獨(dú)立選擇的烴基，優(yōu)選烷基或烯基，優(yōu)選具有1-50個(gè)碳原子，更優(yōu)選12-30個(gè)碳原子，最優(yōu)選14-18個(gè)碳原子。
顯然地，如上所述的備選起始原料的使用將導(dǎo)致在本發(fā)明的范圍內(nèi)的不同但類似的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的添加劑尤其可用作許多不同的潤(rùn)滑油組合物和燃料組合物中的組分。該添加劑可以包括在具有潤(rùn)滑粘度的各種油中，其中包括天然和合成的潤(rùn)滑油和它們的混合物。該添加劑可以包括在用于火花點(diǎn)火式和壓縮點(diǎn)火式內(nèi)燃機(jī)的曲軸箱潤(rùn)滑油中。該組合物也可以用于燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑劑、渦輪機(jī)潤(rùn)滑劑、自動(dòng)傳動(dòng)液、齒輪潤(rùn)滑劑、壓縮機(jī)潤(rùn)滑劑、金屬加工潤(rùn)滑劑、液壓流體、和其它潤(rùn)滑油和潤(rùn)滑脂組合物中。該添加劑也可以用于發(fā)動(dòng)機(jī)燃料組合物中。
優(yōu)選的是，本發(fā)明的組合物是以約0.01-約15wt％的濃度包括在這些油、燃料或潤(rùn)滑脂中。
與其它添加劑一起使用本發(fā)明的添加劑能夠作為目前使用的清凈劑的部分或完全的替代品。它們還可以與在燃料和發(fā)動(dòng)機(jī)油中典型見到的其它潤(rùn)滑劑添加劑聯(lián)用，如分散劑、耐磨劑、極壓劑、緩蝕劑/防銹劑、抗氧化劑、消泡劑、摩擦改性劑、密封溶脹劑、破乳劑、粘度指數(shù)(VI)改進(jìn)劑、金屬減活劑、和傾點(diǎn)下降劑。參見，例如，描述了有用的潤(rùn)滑油組合物添加劑的美國(guó)專利No.5,498,809，將其公開內(nèi)容全部引入本文供參考。
分散劑的例子包括聚異丁烯琥珀酰亞胺、聚異丁烯琥珀酸酯、曼尼希堿無灰分散劑等。清凈劑的例子包括磺酸、羧酸、烷基酚鹽和烷基水楊酸的中性和高堿性的堿金屬和堿土金屬鹽。
抗氧化劑的例子包括烷基化二苯胺、N-烷基化苯二胺、苯基-α-萘胺、烷基化苯基-α-萘胺、二甲基喹啉、三甲基二氫喹啉和由它們形成的低聚物組合物、受阻酚、烷基化氫醌、羥基化硫代二苯基醚、次烷基雙酚、硫代丙酸酯、二硫代氨基甲酸金屬鹽、1，3，4-二巰基噻二唑和衍生物、油溶性的銅化合物等。下面是此類添加劑的示例，并且可以從Crompton Corporation商購尤其是Naugalube438、Naugalube 438L、Naugalube 640、Naugalube 635、Naugalube 680、Naugalube AMS、Naugalube APAN、Naugard PANA、Naugalube TMQ、Naugalube 531、Naugalube 431、NaugardBHT、Naugalube 403和Naugalube 420。
能夠與本發(fā)明的添加劑相結(jié)合使用的耐磨添加劑的例子包括有機(jī)硼酸酯、有機(jī)亞磷酸酯、有機(jī)磷酸酯、有機(jī)含硫化合物、硫化烯烴、硫化脂肪酸衍生物(酯)、氯化石蠟、二烷基二硫代磷酸鋅、二芳基二硫代磷酸鋅、磷硫化(phosphosulfurized)烴等。下面是此類添加劑的示例，并且可以從Lubrizol Corporation商購尤其是Lubrizol 677A、Lubrizol 1095、Lubrizol 1097、Lubrizol 1360、Lubrizol 1395、Lubrizol 5139和Lubrizol 5604。
摩擦改性劑的例子包括脂肪酸酯和酰胺、有機(jī)鉬化合物、二烷基二硫代氨基甲酸鉬、二烷基二硫代磷酸鉬、二硫化鉬、三鉬簇二烷基二硫代烷基甲酸鹽、無硫的鉬化合物等。下面的是此類添加劑的示例，并且可以從R.T.Vanderbilt Company，Inc.商購尤其是MolyvanA、Molyvan L、Molyvan 807、Molyvan 856B、Molyvan 822、Molyvan855。下列也是此類添加劑的示例，并且可以從Asahi Denka Kogyo K.K.商購尤其是SAKURA-LUBE 100、SAKURA-LUBE 165、SAKURA-LUBE 300、SAKURA-LUBE 310G、SAKURA-LUBE 321、SAKURA-LUBE 474、SAKURA-LUBE600、SAKURA-LUBE 700。下列也是此類添加劑的示例，并且可以從AkzoNobel Chemicals GmbH商購尤其是Ketjen-Ox 77M、Ketjen-Ox 77TS。
消泡劑的例子是聚硅氧烷等。防銹劑的例子是聚氧化烯多元醇、苯并三唑衍生物等。粘度指數(shù)(VI)改進(jìn)劑的例子包括烯烴共聚物和分散劑型烯烴共聚物等。傾點(diǎn)下降劑的例子是聚甲基丙烯酸酯等。
潤(rùn)滑劑組合物組合物，當(dāng)它們含有這些添加劑時(shí)，典型地以一種用量被摻混到基礎(chǔ)油中，該用量使得其中所含的添加劑可以有效地提供它們的正常附帶功能。這些添加劑的代表性有效量在表1中給出。
當(dāng)使用其它添加劑時(shí)，雖然不是必須的，但希望制備添加劑濃縮物，其包括本發(fā)明的主題添加劑的濃縮溶液或分散液(按照下面所述的濃縮物量)與所述其它添加劑中的一種或多種(當(dāng)構(gòu)成添加劑混合物時(shí)，所述濃縮物在這里被稱作添加劑包)，從而數(shù)種添加劑能夠同時(shí)被添加到基礎(chǔ)油中以形成潤(rùn)滑油組合物。添加劑濃縮物在潤(rùn)滑油中的溶解能夠通過溶劑和通過混合且伴有溫和加熱來促進(jìn)，但這些輔助措施不是必須的。該濃縮物或添加劑包典型地被配制以含有合適量的添加劑，以便當(dāng)該添加劑包與預(yù)定量的基礎(chǔ)潤(rùn)滑劑摻混時(shí)，在最終配制劑中提供所需的濃度。因此，本發(fā)明的主題添加劑可以與其它所需添加劑一起被添加到少量的基礎(chǔ)油或其它相容性溶劑中以形成添加劑包，該添加劑包按合適的比例含有典型約2.5-約90wt％，優(yōu)選約15-約75wt％，和更優(yōu)選約25-約60wt％的添加劑累計(jì)量的活性成分，其余部分是基礎(chǔ)油。最終的配制劑能夠典型地使用約1-20wt％的該添加劑包，其余部分是基礎(chǔ)油。
在這里表達(dá)的全部重量百分?jǐn)?shù)(除非另有說明)是以該添加劑的活性成分(AI)含量，和/或以任何添加劑包或配制劑的總重量為基礎(chǔ)的，該總重量是各添加劑的AI重量加上全部油或稀釋劑的重量的總和。
通常，本發(fā)明的潤(rùn)滑劑組合物含有濃度在約0.05-約30wt％范圍內(nèi)的添加劑。基于該油組合物的總重量，在約0.1-約10wt％范圍內(nèi)的添加劑濃度是優(yōu)選的。更優(yōu)選的濃度范圍是約0.2-約5wt％。該添加劑的油濃縮物能夠含有在具有潤(rùn)滑油粘度的載體或稀釋油中的約1-約75wt％的該添加劑反應(yīng)產(chǎn)物。
通常，本發(fā)明的添加劑可用于各種的潤(rùn)滑油基礎(chǔ)原料中。該潤(rùn)滑油基礎(chǔ)原料是在100℃下具有約2-約200cSt，更優(yōu)選約3-約150cSt，和最優(yōu)選約3-約100cSt的運(yùn)動(dòng)粘度的任何天然或合成的潤(rùn)滑油基礎(chǔ)原料級(jí)分。該潤(rùn)滑油基礎(chǔ)原料可以衍生自天然潤(rùn)滑油、合成潤(rùn)滑油、或它們的混合物。合適的潤(rùn)滑油基礎(chǔ)原料包括由合成蠟和蠟的異構(gòu)化所獲得的基礎(chǔ)原料，以及通過氫化裂解(不是溶劑萃取)原油的芳族和極性組分所生產(chǎn)的加氫裂化的基礎(chǔ)原料。天然潤(rùn)滑油包括動(dòng)物油(如豬油)、植物油(例如，低芥酸菜子油、蓖麻油、向日葵油)、石油、礦物油、和從煤或頁巖得到的油。
許多合成潤(rùn)滑劑在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的，并且這些可用作含有本發(fā)明主題添加劑的潤(rùn)滑組合物的基礎(chǔ)潤(rùn)滑油。合成潤(rùn)滑劑的縱覽已包含在以下出版物中“SYNTHETIC LUBRICANTS”(R.C.Gunderson和A.W.Hart，由Reinhold出版(N.Y.，1962))，“LUBRICATION ANDLUBRICANTS”(E.R.Braithwaite編輯，由Elsevier Publishing Co.出版(N.Y.，1967)，第4章，166-196頁)，“Synthetic Lubricants”，和“SYNTHETIC LUBRICANTS”(M.W.Ranney，由Noyes Data Corp.出版，(Park Ridge，N.J.，1972))。關(guān)于確定能夠與本發(fā)明的添加劑相結(jié)合使用的一般類型和特定類型的合成潤(rùn)滑劑，這些出版物引入在這里作參考以證實(shí)現(xiàn)有技術(shù)的當(dāng)前狀況。
因此，有用的合成潤(rùn)滑基礎(chǔ)油包括從烯烴的聚合或共聚反應(yīng)衍生的烴油，如聚丙烯、聚異丁烯和丙烯-異丁烯共聚物；和鹵化烴油，如氯化聚丁烯。其它有用的合成基礎(chǔ)油包括以烷基苯，如十二烷基苯、十四烷基苯為基礎(chǔ)的那些，以及以多苯，如聯(lián)苯和三聯(lián)苯為基礎(chǔ)的那些。
可用作本發(fā)明潤(rùn)滑劑組合物的基礎(chǔ)油的另一種已知類型的合成油是以烯化氧聚合物和互聚物為基礎(chǔ)的那些油，和通過這些聚合物的端羥基的改性(即，通過羥基的酯化或醚化)來獲得的那些油。因此，有用的基礎(chǔ)油可從聚合的環(huán)氧乙烷或環(huán)氧丙烷獲得、或從環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷的共聚物獲得。有用的油包括聚合的烯化氧的烷基和芳基醚，如甲基聚異丙二醇醚、聚乙二醇的二苯基醚和丙二醇的二乙基醚。另一個(gè)有用系列的合成基礎(chǔ)油是從聚合的烯化氧的端羥基與一元或多元羧酸的酯化所形成的。這一系列的例子是四甘醇的C13含氧酸二酯的乙酸酯或混合C3-C8脂肪酸酯。
另一個(gè)合適類型的合成潤(rùn)滑油包括二元羧酸與各種醇的酯?？捎米骱铣捎偷孽ミ€包括從C5-C12一元羧酸和多元醇與多元醇醚制造的那些?？捎米骱铣捎偷钠渌グ◤摩?烯烴和用短或中等鏈長(zhǎng)度的醇加以酯化的二元羧酸的共聚物得到的那些。下面是此類添加劑的例子，并且可以從Akzo Nobel Chemicals SpA商購尤其是Ketjenlubes 115、135、165、1300、2300、2700、305、445、502、522和6300。
硅基油，如聚烷基-、聚芳基-、聚烷氧基-、或聚芳氧基-硅氧烷油和硅酸酯油，構(gòu)成了另一個(gè)有用類型的合成潤(rùn)滑油。其它合成潤(rùn)滑油包括含磷酸的液體酯、聚合的四氫呋喃、聚α-烯烴，等。
該潤(rùn)滑油可以衍生自未精制的、精制的、再精制的油、或它們的混合物。未精制的油是直接從天然源或合成源(例如，煤、頁巖、或焦油和瀝青)獲得的，沒有進(jìn)一步提純或處理。未精制油的例子包括直接從干餾操作獲得的頁巖油、直接從蒸餾獲得的石油、或直接從酯化工藝獲得的酯油，它們中的每一種無需進(jìn)一步處理就可使用。精制油與未精制油類似，只是精制油在一個(gè)或多個(gè)提純步驟中進(jìn)行處理以改進(jìn)一種或多種性能。合適的提純技術(shù)包括蒸餾、加氫處理、脫蠟、溶劑萃取、酸或堿萃取、過濾、滲濾等，所有的這些是本領(lǐng)域中的技術(shù)人員公知的。再精制油是通過在與獲得精制油的那些方法類似的方法中處理精制油來獲得的。這些再精制油也已知為再生的或再加工的油，并且常常利用除去廢添加劑和油分解產(chǎn)物的技術(shù)來另外進(jìn)行加工。
從蠟的加氫異構(gòu)化反應(yīng)得到的潤(rùn)滑油基礎(chǔ)原料也可以使用，單獨(dú)使用或與上述天然和/或合成的基礎(chǔ)原料相結(jié)合。此類蠟異構(gòu)化產(chǎn)物油是通過天然或合成蠟或它們的混合物在加氫異構(gòu)化催化劑上的加氫異構(gòu)化作用來生產(chǎn)的。天然蠟典型地是通過礦物油的溶劑脫蠟所回收的疏松石蠟；合成蠟典型地是由費(fèi)-托法生產(chǎn)的蠟。所得異構(gòu)化產(chǎn)物典型地進(jìn)行溶劑脫蠟和分餾以回收具有特定粘度范圍的各種級(jí)分。蠟異構(gòu)化產(chǎn)物也以具有非常高的粘度指數(shù)為特征，一般具有至少130、優(yōu)選至少135或更高的VI，和在脫蠟后，具有約-20℃或更低的傾點(diǎn)。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和重要特征將從下列實(shí)施例變得更清楚。
實(shí)施例凈化特性--成漆板焦化試驗(yàn)曲軸箱油的凈化功效能夠根據(jù)在成漆板焦化試驗(yàn)中在矩形Al-鋼板上沉積物的形成趨勢(shì)來評(píng)價(jià)。在這一試驗(yàn)中，200ml的試驗(yàn)樣品采集在貯槽中并在100℃下加熱。在6小時(shí)的一段時(shí)間中，該加熱的油通過攪拌器噴濺在Al-鋼板上，其溫度維持在310℃。在試驗(yàn)結(jié)束之后，對(duì)板上的任何沉積物進(jìn)行稱量。與缺乏清凈劑添加劑的類似組合物相比，沉積物重量的減少表明改進(jìn)的凈化功效。
抗氧化特性--壓力差示掃描量熱法(PDSC)PDSC(DuPont Model-910/1090B)能夠用于組合物的相對(duì)抗氧化性能的評(píng)價(jià)。在這一方法中，采集在樣品皿中的試驗(yàn)樣品(10mg)在10℃/分鐘的速率下在500psi氧壓下從100℃加熱到300℃。氧化溫度的起始點(diǎn)被選定為評(píng)價(jià)抗氧化特性的標(biāo)準(zhǔn)。通常，氧化溫度的起始點(diǎn)的提高表明在抗氧化特性上的改進(jìn)。參見J.A.Walker和W.Tsang，“Characterization of Lubrication Oils by DifferentialScanning Calorimetry”，SAE Technical Paper Series，801383(10月，20-23，1980)。
實(shí)施例1將40克用量的烷基(C14-C18)水楊酸添加到裝有機(jī)械攪拌器和冷凝器的小型反應(yīng)燒瓶中。將50克的石腦油與40克的基礎(chǔ)油、15克的水和30克的甲醇一起添加進(jìn)去。開始混合，添加15克的硼酸，然后混合物被加熱至70℃。在該溫度下，添加48.5克的羥乙基烷基咪唑啉，并將反應(yīng)溫度慢慢地提高到210℃以除去揮發(fā)組分。回收澄清的棕色粘性液體，具有46的總堿度值。產(chǎn)品進(jìn)行如下所示的試驗(yàn)。
成漆板焦化試驗(yàn)將5％的以上產(chǎn)物添加到SAE 50基礎(chǔ)油中，混合，和進(jìn)行改進(jìn)的成漆板焦化試驗(yàn)。在試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，該板被稱量，得到6.5毫克的沉積物。
壓力差示掃描量熱法實(shí)施例1的樣品進(jìn)行PDSC試驗(yàn)，并且發(fā)現(xiàn)當(dāng)試驗(yàn)停止時(shí)，在165℃下具有＞180分鐘的誘導(dǎo)時(shí)間。
實(shí)施例2(對(duì)比例)重復(fù)實(shí)施例1，只是所使用的烷基咪唑啉是氨基乙基烷基咪唑啉。該最終產(chǎn)物是具有差的油溶性的流體混濁液體。
實(shí)施例3(對(duì)比例)重復(fù)實(shí)施例1，但沒有添加硼酸。該最終產(chǎn)物是具有非常差的成漆板焦化試驗(yàn)特性的透亮流體，產(chǎn)生大于150毫克的碳質(zhì)沉積物。
實(shí)施例4(對(duì)比例)在這一實(shí)施例中，實(shí)施例1的烷基水楊酸用烷基芳族磺酸替代。回收的產(chǎn)物是澄清的，但具有極差的凈化功效，這可通過在成漆板焦化試驗(yàn)中的243毫克的沉積物來衡量。PDSC結(jié)果也是差的，只有34.8分鐘的誘導(dǎo)時(shí)間。
實(shí)施例5在這一實(shí)施例中，烷基咪唑啉的量減少到接近為了中和該水楊酸所需要的33克理論量。發(fā)現(xiàn)優(yōu)異的凈化功效，其具有3.4毫克的成漆板焦化試驗(yàn)沉積物。
考慮到在不脫離本發(fā)明的原理的情況下能夠進(jìn)行許多變化和改進(jìn)，為了理解本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)參考所附權(quán)利要求。
權(quán)利要求
1.一種組合物，其包括酸性有機(jī)化合物、硼化合物和堿性有機(jī)化合物的反應(yīng)產(chǎn)物。
2.權(quán)利要求1的組合物，其中酸性有機(jī)化合物選自(A)烷基取代的水楊酸，(B)二取代的水楊酸，(C)油溶性的羥基羧酸，(D)水楊酸杯芳烴，(E)含硫的杯芳烴，(F)以下通式的酸 其中R1是烴或鹵素，R2是烴，和Ar是取代的或未取代的芳基，(G)以下通式的酸 其中X和X′獨(dú)立地選自氫、烴基和鹵素，R是聚亞甲基或支化或未支化的亞烷基，x是0或1，以及R1是氫或烴基，(H)以下通式的酸 其中R1和R2獨(dú)立地選自氫、烴基、叔烷基和叔芳烷基，條件是R1和R2不同時(shí)是氫，R3和R4獨(dú)立地選自氫、烴基、芳烷基和環(huán)烷基，和x是0-24，包括端值；和(I)上述酸的鹽。
3.權(quán)利要求1的組合物，其中硼化合物選自硼酸、硼酸三烷基酯、烷基硼酸、二烷基硼酸、氧化硼、硼酸絡(luò)合物、環(huán)烷基硼酸、芳基硼酸、二環(huán)烷基硼酸、二芳基硼酸，以及上述物質(zhì)被烷氧基、烷基、烷基、和它們的結(jié)合所取代的產(chǎn)物。
4.權(quán)利要求1的組合物，其中堿性有機(jī)化合物是包括N-羥烷基結(jié)構(gòu)部分的有機(jī)氮堿化合物。
5.權(quán)利要求1的組合物，其中堿性有機(jī)化合物選自N-羥烷基-哌嗪、N-羥烷基-N′-烷基哌嗪、N-羥烷基-N′-環(huán)烷基-哌嗪、N-羥烷基-N′-烷基六氫嘧啶、N-羥烷基-N′-環(huán)烷基六氫嘧啶、N-羥烷基-N′-烷基六氫噠嗪、N-羥烷基-N′-環(huán)烷基六氫噠嗪、N-羥烷基-哌啶、N-羥烷基-N′-烷基-咪唑烷、N-羥烷基-N′-環(huán)烷基-咪唑烷、N-羥烷基-吡咯烷、N-羥烷基-吡唑烷、N-羥烷基-氫化1，2，3-三唑、N-羥烷基-氫化1，2，4-三唑、N-羥烷基-氫化吲哚、N-羥烷基-氫化咔唑、N-羥烷基-氫化喹啉、N-羥烷基-氫化吖啶、N-羥烷基-氫化吩嗪、N-氧基烷基-N′-烴基-飽和環(huán)二嗪、N-羥烷基-N′-烴基-飽和環(huán)二嗪、和N-烷氧基烷基-N′-烴基-飽和環(huán)二嗪。
6.權(quán)利要求1的組合物，其中反應(yīng)產(chǎn)物具有以下概括的結(jié)構(gòu)式 其中R1和R2獨(dú)立地是所選擇的烴基，a是1或2的整數(shù)，條件是，當(dāng)a是2時(shí)，該R1基團(tuán)獨(dú)立地選擇。
7.權(quán)利要求6的組合物，其中R1和R2基團(tuán)獨(dú)立地是具有1-50個(gè)碳原子的所選擇的烴基。
8.一種組合物，其包括(A)潤(rùn)滑劑，和(B)酸性有機(jī)化合物、硼化合物和堿性有機(jī)化合物的至少一種反應(yīng)產(chǎn)物。
9.權(quán)利要求8的組合物，其中酸性有機(jī)化合物選自(A)烷基取代的水楊酸，(B)二取代的水楊酸，(C)油溶性的羥基羧酸，(D)水楊酸杯芳烴，(E)含硫的杯芳烴，(F)以下通式的酸 其中R1是烴或鹵素，R2是烴，和Ar是取代的或未取代的芳基，(G)以下通式的酸 其中X和X′獨(dú)立地選自氫、烴基和鹵素，R是聚亞甲基或支化或未支化的亞烷基，x是0或1，以及R1是氫或烴基，(H)以下通式的酸 其中R1和R2獨(dú)立地選自氫、烴基、叔烷基和叔芳烷基，條件是R1和R2不同時(shí)是氫，R3和R4獨(dú)立地選自氫、烴基、芳烷基和環(huán)烷基，和x是0-24，包括端值；和(I)上述酸的鹽。
10.權(quán)利要求8的組合物，其中硼化合物選自硼酸、硼酸三烷基酯、烷基硼酸、二烷基硼酸、氧化硼、硼酸絡(luò)合物、環(huán)烷基硼酸、芳基硼酸、二環(huán)烷基硼酸、二芳基硼酸、以及上述物質(zhì)被烷氧基、烷基、烷基、和它們的結(jié)合所取代的產(chǎn)物。
11.權(quán)利要求8的組合物，其中堿性有機(jī)化合物是包括N-羥烷基結(jié)構(gòu)部分的有機(jī)氮堿化合物。
12.權(quán)利要求8的組合物，其中堿性有機(jī)化合物選自N-羥烷基-哌嗪、N-羥烷基-N′-烷基哌嗪、N-羥烷基-N′-環(huán)烷基-哌嗪、N-羥烷基-N′-烷基六氫嘧啶、N-羥烷基-N′-環(huán)烷基六氫嘧啶、N-羥烷基-N′-烷基六氫噠嗪、N-羥烷基-N′-環(huán)烷基六氫噠嗪、N-羥烷基-哌啶、N-羥烷基-N′-烷基-咪唑烷、N-羥烷基-N′-環(huán)烷基-咪唑烷、N-羥烷基-吡咯烷、N-羥烷基-吡唑烷、N-羥烷基-氫化1，2，3-三唑、N-羥烷基-氫化1，2，4-三唑、N-羥烷基-氫化吲哚、N-羥烷基-氫化咔唑、N-羥烷基-氫化喹啉、N-羥烷基-氫化吖啶、N-羥烷基-氫化吩嗪、N-氧基烷基-N′-烴基-飽和環(huán)二嗪、N-羥烷基-N′-烴基-飽和環(huán)二嗪、和N-烷氧基烷基-N′-烴基-飽和環(huán)二嗪。
13.權(quán)利要求8的組合物，其中反應(yīng)產(chǎn)物具有以下概括的結(jié)構(gòu)式 其中R1和R2獨(dú)立地是所選擇的烴基，a是1或2的整數(shù)，條件是，當(dāng)a是2時(shí)，該R1基團(tuán)獨(dú)立地選擇。
14.權(quán)利要求13的組合物，其中R1和R2基團(tuán)獨(dú)立地是具有1-50個(gè)碳原子的所選擇的烴基。
15.權(quán)利要求8的組合物，其中潤(rùn)滑劑是潤(rùn)滑油。
16.一種組合物，其包括(A)烴類燃料，和(B)酸性有機(jī)化合物、硼化合物和堿性有機(jī)化合物的至少一種反應(yīng)產(chǎn)物。
17.權(quán)利要求16的組合物，其中酸性有機(jī)化合物選自(A)烷基取代的水楊酸，(B)二取代的水楊酸，(C)油溶性的羥基羧酸，(D)水楊酸杯芳烴，(E)含硫的杯芳烴，(F)以下通式的酸 其中R1是烴或鹵素，R2是烴，和Ar是取代的或未取代的芳基，(G)以下通式的酸 其中X和X′獨(dú)立地選自氫、烴基和鹵素，R是聚亞甲基或支化或未支化的亞烷基，x是0或1，以及R1是氫或烴基，(H)以下通式的酸 其中R1和R2獨(dú)立地選自氫、烴基、叔烷基和叔芳烷基，條件是R1和R2不同時(shí)是氫，R3和R4獨(dú)立地選自氫、烴基、芳烷基和環(huán)烷基，和x是0-24，包括端值；和(I)上述酸的鹽。
18.權(quán)利要求16的組合物，其中硼化合物選自硼酸、硼酸三烷基酯、烷基硼酸、二烷基硼酸、氧化硼、硼酸絡(luò)合物、環(huán)烷基硼酸、芳基硼酸、二環(huán)烷基硼酸、二芳基硼酸，以及上述物質(zhì)被烷氧基、烷基、烷基、和它們的結(jié)合所取代的產(chǎn)物。
19.權(quán)利要求16的組合物，其中堿性有機(jī)化合物是包括N-羥烷基結(jié)構(gòu)部分的有機(jī)氮堿化合物。
20.權(quán)利要求16的組合物，其中堿性有機(jī)化合物選自N-羥烷基-哌嗪、N-羥烷基-N′-烷基哌嗪、N-羥烷基-N′-環(huán)烷基-哌嗪、N-羥烷基-N′-烷基六氫嘧啶、N-羥烷基-N′-環(huán)烷基六氫嘧啶、N-羥烷基-N′-烷基六氫噠嗪、N-羥烷基-N′-環(huán)烷基六氫噠嗪、N-羥烷基-哌啶、N-羥烷基-N′-烷基-咪唑烷、N-羥烷基-N′-環(huán)烷基-咪唑烷、N-羥烷基-吡咯烷、N-羥烷基-吡唑烷、N-羥烷基-氫化1，2，3-三唑、N-羥烷基-氫化1，2，4-三唑、N-羥烷基-氫化吲哚、N-羥烷基-氫化咔唑、N-羥烷基-氫化喹啉、N-羥烷基-氫化吖啶、N-羥烷基-氫化吩嗪、N-氧基烷基-N′-烴基-飽和環(huán)二嗪、N-羥烷基-N′-烴基-飽和環(huán)二嗪、和N-烷氧基烷基-N′-烴基-飽和環(huán)二嗪。
21.權(quán)利要求16的組合物，其中反應(yīng)產(chǎn)物具有以下概括的結(jié)構(gòu)式 其中R1和R2獨(dú)立地是所選擇的烴基，a是1或2的整數(shù)，條件是，當(dāng)a是2時(shí)，該R1基團(tuán)獨(dú)立地選擇。
22.權(quán)利要求21的組合物，其中R1和R2基團(tuán)獨(dú)立地是具有1-50個(gè)碳原子的所選擇的烴基。
23.一種減少內(nèi)燃機(jī)中的沉積物形成的方法，其包括使用包含有效減少摩擦的量的酸性有機(jī)化合物、硼化合物和堿性有機(jī)化合物的反應(yīng)產(chǎn)物的潤(rùn)滑油運(yùn)轉(zhuǎn)該發(fā)動(dòng)機(jī)。
24.權(quán)利要求23的方法，其中酸性有機(jī)化合物選自(A)烷基取代的水楊酸，(B)二取代的水楊酸，(C)油溶性的羥基羧酸，(D)水楊酸杯芳烴，(E)含硫的杯芳烴，(F)以下通式的酸 其中R1是烴或鹵素，R2是烴，和Ar是取代的或未取代的芳基，(G)以下通式的酸 其中X和X′獨(dú)立地選自氫、烴基和鹵素，R是聚亞甲基或支化或未支化的亞烷基，x是0或1，以及R1是氫或烴基，(H)以下通式的酸 其中R1和R2獨(dú)立地選自氫、烴基、叔烷基和叔芳烷基，條件是R1和R2不同時(shí)是氫，R3和R4獨(dú)立地選自氫、烴基、芳烷基和環(huán)烷基，和x是0-24，包括端值；和(I)上述酸的鹽。
25.權(quán)利要求23的方法，其中硼化合物選自硼酸、硼酸三烷基酯、烷基硼酸、二烷基硼酸、氧化硼、硼酸絡(luò)合物、環(huán)烷基硼酸、芳基硼酸、二環(huán)烷基硼酸、二芳基硼酸，以及上述物質(zhì)被烷氧基、烷基、烷基、和它們的結(jié)合所取代的產(chǎn)物。
26.權(quán)利要求23的方法，其中堿性有機(jī)化合物是包括N-羥烷基結(jié)構(gòu)部分的有機(jī)氮堿化合物。
27.權(quán)利要求23的方法，其中堿性有機(jī)化合物選自N-羥烷基-哌嗪、N-羥烷基-N′-烷基哌嗪、N-羥烷基-N′-環(huán)烷基-哌嗪、N-羥烷基-N′-烷基六氫嘧啶、N-羥烷基-N′-環(huán)烷基六氫嘧啶、N-羥烷基-N′-烷基六氫噠嗪、N-羥烷基-N′-環(huán)烷基六氫噠嗪、N-羥烷基-哌啶、N-羥烷基-N′-烷基-咪唑烷、N-羥烷基-N′-環(huán)烷基-咪唑烷、N-羥烷基-吡咯烷、N-羥烷基-吡唑烷、N-羥烷基-氫化1，2，3-三唑、N-羥烷基-氫化1，2，4-三唑、N-羥烷基-氫化吲哚、N-羥烷基-氫化咔唑、N-羥烷基-氫化喹啉、N-羥烷基-氫化吖啶、N-羥烷基-氫化吩嗪、N-氧基烷基-N′-烴基-飽和環(huán)二嗪、N-羥烷基-N′-烴基-飽和環(huán)二嗪、和N-烷氧基烷基-N′-烴基-飽和環(huán)二嗪。
28.權(quán)利要求23的方法，其中反應(yīng)產(chǎn)物具有以下概括的結(jié)構(gòu)式 其中R1和R2獨(dú)立地是所選擇的烴基，a是1或2的整數(shù)，條件是，當(dāng)a是2時(shí)，該R1基團(tuán)獨(dú)立地選擇。
29.權(quán)利要求28的方法，其中R1和R2基團(tuán)獨(dú)立地是具有1-50個(gè)碳原子的所選擇的烴基。
全文摘要
公開了一種組合物，其包括酸性有機(jī)化合物、硼化合物和堿性有機(jī)化合物的反應(yīng)產(chǎn)物。該組合物可用作潤(rùn)滑劑和烴類燃料的清凈劑添加劑。
文檔編號(hào)C10L1/22GK101035882SQ200580003510
公開日2007年9月12日 申請(qǐng)日期2005年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月29日
發(fā)明者R·J·繆爾 申請(qǐng)人:科聚亞公司