專利名稱：發(fā)動機潤滑劑組合物的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于發(fā)動機，尤其是用于汽油或柴油汽車發(fā)動機的潤滑劑組合物。
背景技術：
用作機油的潤滑劑組合物通常包含50%至90%的基礎油和添加劑，所述基礎油可以是礦物、合成或天然來源的。這些添加劑通常是去垢劑、分散劑、抗氧化劑、增強粘度指數(shù)(VI)的聚合物(VI改進劑)、摩擦改性劑、流點下降劑、消泡劑......
合成基礎油為例如聚α烯烴、天然氣合成油(GTL)基礎油(例如通過費_托法得到的)或某些酯。另一類別的合成基礎油通過聚亞烷基二醇(PAG)形成。這些后面的聚亞烷基二醇基礎油例如通過(優(yōu)選包含2至8個碳原子的)環(huán)氧烷烴的聚合或共聚得到。例如在申請W02009/134716和W02009/134638中描述了用于產(chǎn)生PAG基礎油的方法。尤其因為PAG基礎油良好的摩擦學和流變學特性，還因為它們是極性基礎油，所以將它們用于機油、尤其是汽車發(fā)動機具有一些益處。

因此，一方面它們能夠使配制機油所需要的某些添加劑適當?shù)卦鋈?，從而使得這些添加劑在較低含量下有效，進而得到經(jīng)濟收益。另一方面，它們還能夠使在發(fā)動機使用油期間形成的固體污染物增溶，進而在發(fā)動機清潔方面得益。但是，將這些PAG基礎油用于發(fā)動機潤滑劑碰到了困難。它們根據(jù)CEC L40-93標準測量的Noack揮發(fā)性非常高，這不允許將其(尤其是以大量、乃至作為唯一的基礎油)結合到機油配方中。另一個困難來自于PAG基礎油在油性化合物中，尤其是在其他基礎油中的低溶解度，這使得其不是非常適用于機油配方。PAG主要因其作為用于冷卻系統(tǒng)內(nèi)的壓縮機的油中的基礎流體的用途而出名。但是，現(xiàn)有技術包括PAG的其他用途的幾個實例，例如用于例如汽車或船用發(fā)動機的機油。申請W02009/134716因而公開了一種與添加劑包組合的用于汽車發(fā)動機的油，所述油包含適合用于汽車發(fā)動機的至少一種聚亞烷基二醇基礎油，所述添加劑包包含天冬氨酸衍生物和任選的抗磨添加劑、防腐蝕劑、抗氧化劑、摩擦改性劑、消泡劑。沒有提到所述組合物中存在去垢劑添加劑。申請W02009/134638公開了一種用于內(nèi)燃機的潤滑劑組合物，其包含聚亞烷基二醇和任選的VI增強劑聚合物，所述聚亞烷基二醇通過環(huán)氧乙烷與具有至多12個碳原子的環(huán)氧烷烴的共聚得到，包含I至50個環(huán)氧烷烴單元。沒有提到所公開的組合物中存在其他添加劑。申請FR2817874公開了用于汽車，尤其是汽車發(fā)動機的功能流體，其包含聚亞烷基二醇基礎油和還原劑(可以是尿素)。這些PAG特別地獲自環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷。既沒有具體提到其他PGA基礎油，也沒有提到與PAG基礎油組合使用的其他添加劑。專利US5，885，555公開了一種用于配制包含聚亞烷基二醇和水楊酸甲酯的牙膏(所謂的“冬青”牙膏)的組合物。水楊酸甲酯與用于潤滑劑組合物(例如用于機油)中的水楊酸鹽類型的去垢劑一點都不相似，所述去垢劑中水楊酸的苯環(huán)包含具有用于形成去垢劑的親油端的足夠長鏈的烴取代基。申請EP1990400公開了用于在船用應用中傳動的潤滑劑組合物，其包含可以是合成油或天然油的基礎油。合成油可以是聚α烯烴(PAO)、(二)羧酸與醇或多元醇的多種酯、烷基苯基礎油、聚硅氧烷、烯烴聚合物或共聚物、多酚、烷基二苯醚、烷基二苯硫醚、聚亞烷基二醇、費托基礎油。這些組合物還可包含至少一種金屬去垢劑，所述去垢劑可選自磺酸鹽、酚鹽、硫化酚鹽和水楊酸鹽。沒有公開PAG基礎油與水楊酸鹽的具體組合。這些用于船用傳動的組合物表現(xiàn)出良好的水乳化特性以及抗磨特性。申請JP2007204451公開了一種聚亞烷基二醇，其是二醚和通過環(huán)氧丙烷的聚合得到的四醚，用作潤滑劑組合物中的基礎油，尤其是用于機油和在某些添加劑(尤其是去垢劑)存在的情況下。但是，所公開的四醚的分子量相當?shù)筒⑶?00°c下的運動粘度低。因此將其用于機油配方中需要使其與其他基礎油組合使用；現(xiàn)在這些四醚僅包含環(huán)氧丙烷單元，這使得它們在油中沒有大的溶解度。而且，將它們?nèi)芙庥诨蚓S持懸浮于四醚基礎油中的包含親脂部分的添加劑(例如去垢劑)可能造成問題。至于由3個長(C6-C14)碳鏈組成的二醚而言，由兩個醚官能團限定。所述醚官能團的兩個氧原子彼此被5個碳原子隔開。因此，這些基礎油不是聚亞烷基二醇，該聚亞烷基二醇本來為氧原子被兩個碳原子隔開，這對應于聚合期間環(huán)氧烷烴的環(huán)氧官能團的攻擊。預計其行為(尤其是極性方面)將不具有與發(fā)動機配方中PAG相同的優(yōu)點。因此，需要包含顯著部分的PAG基礎油的潤滑劑組合物，所述組合物可包含與所述PAG基礎油可混溶的所謂油質(zhì)或親脂化合物，并且其Noack揮發(fā)性適合用作機油。對于發(fā)動機潤滑劑，根據(jù)CEC L40-93標準測量的Noack揮發(fā)性通常小于15%，優(yōu)選小于13%。其通常為8%至15%，或進一步為10%至13%。

出乎意料地，本申請人注意到某些PAG基礎油(而且適用于機油)的Noack揮發(fā)性當將其與特定添加劑組合時大大降低。不受任何理論的束縛，這些添加劑似乎在這些基礎油經(jīng)受分析Noack揮發(fā)性的條件時在抑制PAG的揮發(fā)性降解產(chǎn)物的形成方面，或者在穩(wěn)定油基質(zhì)中的這些降解產(chǎn)物方面發(fā)揮作用。因此，本發(fā)明涉及包含PAG基礎油與添加劑的這些特定組合的潤滑劑組合物，以及其作為機油尤其是用于機動車的用途。本發(fā)明還涉及這些添加劑或包含其的添加劑包在包含PAG基礎油的機油配方中的用途。最后，本發(fā)明還涉及這些添加劑或包含其的添加劑包降低PAG基礎油根據(jù)CECL40-93標準測量的Noack揮發(fā)性的用途。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種潤滑劑組合物，所述潤滑劑組合物包含:a) 一種或多種聚亞烷基二醇基礎油，其通過包含3至8個碳原子的環(huán)氧烷烴的聚合或共聚得到，所述環(huán)氧烷烴包括至少一種環(huán)氧丁烷；
b)至少一種選自水楊酸鹽或酚鹽的去垢劑。優(yōu)選地，聚亞烷基二醇基礎油(a)是環(huán)氧丁烷和環(huán)氧丙烷的共聚物。優(yōu)選地，聚亞烷基二醇基礎油(a)是通過使包含8至20個碳原子的至少一種醇與環(huán)氧丁烷和環(huán)氧丙烷的混合物反應得到的，所述混合物中環(huán)氧丁烷相對環(huán)氧丙烷的質(zhì)量比為3: I至1: 3，優(yōu)選3: I至1:1。根據(jù)一個實施方案，聚亞烷基二醇基礎油(a)是這樣的:用其可得到所述聚亞烷基二醇基礎油(a)的所述醇包含8至12個碳原子。根據(jù)一個實施方案，聚亞烷基二醇基礎油(a)是這樣的:用其可得到所述聚亞烷基二醇基礎油(a)的所述醇選自一元醇，優(yōu)選選自2-乙基己醇和/或癸醇，優(yōu)選癸醇。根據(jù)一個實施方案，聚亞烷基二醇基礎油(a)中碳相對氧的摩爾比為至少3: 1，優(yōu)選3:1至6:1。根據(jù)一個實施方案，本發(fā)明組合物根據(jù)CEC L40-93標準測量的Noack揮發(fā)性小于15%，優(yōu)選小于13%。根據(jù)一個實施方案，所述基礎油(a)根據(jù)ASTM D2502標準測量的摩爾質(zhì)量為300至1,000克/摩爾，優(yōu)選350至600克/摩爾。根據(jù)一個實施方案，所述聚亞烷基二醇基礎油根據(jù)ASTM D445標準測量的100°C下的運動粘度為I至12cSt，優(yōu)選3至7cSt，優(yōu)選3.5至6.5cSt。根據(jù)一個實施方案，所述聚亞烷基二醇基礎油(a)是主要成分。根據(jù)一個實施方案，根據(jù)本發(fā)明的潤滑劑組合物包含20%至90%、優(yōu)選25%至85%的聚亞烷基二醇基礎油(a)。根據(jù)一個實施方案，根據(jù)本發(fā)明的潤滑劑組合物包含至少一種水楊酸鹽作為去垢劑(b)。根據(jù)一個實施方案，根據(jù)本發(fā)明的潤滑劑組合物不含任何磺酸鹽類型的去垢劑。根據(jù)一個實施方案，根據(jù)本發(fā)明的組合物還包含:(C)至少一種二硫代氨基甲酸鹽作為抗磨添加劑。根據(jù)一個實施方案，根據(jù)本發(fā)明的潤滑劑組合物不含二硫代磷酸鹽類型的抗磨添加劑，特別是不含二硫代磷酸鋅。根據(jù)一個實施方案，根據(jù)本發(fā)明的潤滑劑組合物還包含胺抗氧化劑和/或酚抗氧化劑。在另一方面中，本發(fā)明提供了以上限定的潤滑劑組合物作為機油，優(yōu)選作為用于機動車的汽油或柴油發(fā)動機的油的用途。再一方面，本發(fā)明提供了添加劑包作為發(fā)動機潤滑劑用添加劑包的用途，所述添加劑包包含:.至少一種去垢劑，其選自水楊酸鹽和酚鹽，優(yōu)選水楊酸鹽；.至少一種二硫代氨基甲酸鹽類型的抗磨劑；.至少一種胺或酚抗氧化劑，所述發(fā)動機潤滑劑包含通過包含3至8個碳原子的環(huán)氧烷烴的聚合或共聚得到的聚亞烷基二醇基礎油，優(yōu)選所述環(huán)氧烷烴中至少之一是環(huán)氧丁烷。根據(jù) 添加劑包用途的一個優(yōu)選實施方案，所述聚亞烷基二醇基礎油是以上限定的聚亞烷基二醇基礎油(a)。根據(jù)添加劑包用途的另一個優(yōu)選實施方案，所述添加劑包不含任何二硫代磷酸鹽類型的抗磨劑，特別是不含二硫代磷酸鋅。根據(jù)添加劑包用途的另一個優(yōu)選實施方案，所述添加劑包不含任何磺酸鹽類型的去垢劑。根據(jù)添加劑包用途的另一個優(yōu)選實施方案，所述發(fā)動機潤滑劑主要包含以上限定的聚亞烷基二醇基礎油(a)作為基礎油。根據(jù)添加劑包用途的另一個優(yōu)選實施方案，所述發(fā)動機潤滑劑僅包含以上限定的聚亞烷基二醇基礎油(a)作為基礎油。根據(jù)添加劑包 用途的另一個優(yōu)選實施方案，所述發(fā)動機潤滑劑包含20%至90%、優(yōu)選25%至85%的以上限定的聚亞烷基二醇基礎油(a)。在另一方面中，本發(fā)明提供了至少一種添加劑用于降低聚亞烷基二醇型基礎油(優(yōu)選以上限定的聚亞烷基二醇基礎油(a))根據(jù)CEC L40-93標準所測量的Noack揮發(fā)性的用途，所述至少一種添加劑選自水楊酸鹽、酚鹽、二硫代氨基甲酸鹽、胺或酚抗氧化物，優(yōu)選選自水楊酸鹽或酚鹽；所述聚亞烷基二醇型基礎油由包含3至8個碳原子的環(huán)氧烷烴得至IJ，所述環(huán)氧烷烴包括至少一種環(huán)氧丁烷。在另一方面中，本發(fā)明提供了一種潤滑發(fā)動機的方法，包括使用如上定義的潤滑劑組合物。根據(jù)本發(fā)明的潤滑方法的一個實施方案，所述發(fā)動機是汽車發(fā)動機，優(yōu)選汽油或柴油。在另一方面中，本發(fā)明提供了一種用于聚亞烷基二醇基礎油的添加劑包，所述聚亞烷基二醇基礎油通過包含3至8個碳原子的環(huán)氧烷烴(優(yōu)選其中至少之一為環(huán)氧丁烷)的聚合或共聚得到，所述添加劑包包含:.至少一種去垢劑，其選自水楊酸鹽或酚鹽，優(yōu)選水楊酸鹽；.至少一種二硫代氨基甲酸鹽類型的抗磨劑；.至少一種胺或酚抗氧化劑。在另一方面中，本發(fā)明提供了一種用于降低聚亞烷基二醇基礎油通過標準CECL40-93測量的Noack揮發(fā)性的方法，所述聚亞烷基二醇基礎油由包含3至8個碳原子的環(huán)氧烷烴(其中至少之一為環(huán)氧丁烷)得到，優(yōu)選其中所述聚亞烷基二醇基礎油(a)如上定義，其中將至少一種添加劑添加到所述聚亞烷基二醇基礎油中，所述添加劑選自水楊酸鹽、酚鹽、二硫代氨基甲酸鹽、胺或酚抗氧化劑，優(yōu)選選自水楊酸鹽或酚鹽。
具體實施例方式聚亞烷基二醇基礎油(a)本發(fā)明組合物的聚亞烷基二醇基礎油(a)具有適合用于機油中的特性。它們是環(huán)氧烷烴的(無規(guī)或嵌段)聚合物或共聚物，例如通過申請WO 2009/134716第2頁第26行至第4頁第12行所述的已知方法(例如通過醇引發(fā)劑攻擊環(huán)氧烷烴的環(huán)氧鍵和反應的延續(xù))制備的。本發(fā)明組合物的聚亞烷基二醇(PAG)基礎油符合通式(A):
權利要求
1.一種潤滑劑組合物，包含: (a)一種或多種聚亞烷基二醇基礎油，其通過包含3至8個碳原子的環(huán)氧烷烴的聚合或共聚得到，所述環(huán)氧烷烴包括至少一種環(huán)氧丁烷， (b)至少一種選自水楊酸鹽或酚鹽的去垢劑。
2.根據(jù)權利要求1所述的潤滑劑組合物，其中所述聚亞烷基二醇基礎油(a)是環(huán)氧丁烷和環(huán)氧丙烷的共聚物。
3.根據(jù)權利要求1至2中任一項所述的潤滑劑組合物，其中所述聚亞烷基二醇基礎油(a)是通過使包含8至20個碳原子的至少一種醇與環(huán)氧丁烷和環(huán)氧丙烷的混合物反應得到的，所述混合物中環(huán)氧丁烷相對環(huán)氧丙烷的質(zhì)量比為3:1至1: 3，優(yōu)選3:1至1:1。
4.根據(jù)權利要求1 至3中任一項所述的組合物，其中所述聚亞烷基二醇基礎油(a)是這樣的:用其能得到所述聚亞烷基二醇基礎油(a)的所述醇包含8至12個碳原子。
5.根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的組合物，其中所述聚亞烷基二醇基礎油(a)是這樣的:用其能得到所述聚亞烷基二醇基礎油(a)的所述醇選自一元醇，優(yōu)選選自2-乙基己醇和/或癸醇，優(yōu)選癸醇。
6.根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的組合物，其中所述聚亞烷基二醇基礎油(a)的碳相對氧的質(zhì)量比為至少3: 1，優(yōu)選3:1至6:1。
7.根據(jù)權利要求1至6中任一項所述的潤滑劑組合物，其根據(jù)CECL40-93標準測量的Noack揮發(fā)性小于15%,優(yōu)選小于13%。
8.根據(jù)權利要求1至7中任一項所述的潤滑劑組合物，其中所述基礎油(a)根據(jù)ASTMD2502標準測量的摩爾質(zhì)量為300至1，000克/摩爾，優(yōu)選350至600克/摩爾。
9.根據(jù)權利要求1至8中任一項所述的潤滑劑組合物，其中所述聚亞烷基二醇基礎油根據(jù)ASTM D445標準測量的100°C下的運動粘度為I至12cSt，優(yōu)選3至7cSt，優(yōu)選3.5至6.5cSt0
10.根據(jù)權利要求1至9中任一項所述的潤滑劑組合物，其中所述聚亞烷基二醇基礎油(a)是主要組分。
11.根據(jù)權利要求1至10中任一項所述的潤滑劑組合物，其包含20%至90%，優(yōu)選25%至85%的聚亞烷基二醇基礎油(a)。
12.根據(jù)權利要求1至11中任一項所述的潤滑劑組合物，其包含至少一種水楊酸鹽作為去垢劑(b)。
13.根據(jù)權利要求1至12中任一項所述的潤滑劑組合物，其不含任何磺酸鹽類型的去垢劑。
14.根據(jù)權利要求1至13中任一項所述的組合物，還包含: (c)至少一種二硫代氨基甲酸鹽作為抗磨添加劑。
15.根據(jù)權利要求1至14中任一項所述的潤滑劑組合物，其不含二硫代磷酸鹽類型的抗磨添加劑，特別是不含二硫代磷酸鋅。
16.根據(jù)權利要求1至15中任一項所述的潤滑劑組合物，還包含胺抗氧化劑和/或酚抗氧化劑。
17.根據(jù)權利要求1至16中任一項所述的潤滑劑組合物作為機油，優(yōu)選作為用于機動車的汽油或柴油發(fā)動機的油的用途。
18.—種添加劑包作為發(fā)動機潤滑劑用添加劑包的用途，所述添加劑包包含: 至少一種去垢劑，其選自水楊酸鹽或酚鹽，優(yōu)選水楊酸鹽， 至少一種二硫代氨基甲酸鹽類型的抗磨劑， 至少一種胺或酚抗氧化劑； 所述發(fā)動機潤滑劑包含聚亞烷基二醇基礎油，所述聚亞烷基二醇基礎油通過包含3至8個碳原子的環(huán)氧烷烴的聚合或共聚得到，所述環(huán)氧烷烴優(yōu)選包括至少一種環(huán)氧丁烷。
19.根據(jù)權利要求18所述的用途，其中所述聚亞烷基二醇基礎油是根據(jù)權利要求1至6中任一項所述的聚亞烷基二醇基礎油(a)。
20.根據(jù)權利要求18至19中任一項所述的用途，其中所述添加劑包不含任何二硫代磷酸鹽類型的抗磨劑，特別是二硫代磷酸鋅。
21.根據(jù)權利要求18至20中任一項所述的用途，其中所述添加劑包不含任何磺酸鹽類型的去垢劑。
22.根據(jù)權利要求18至21中任一項所述的用途，其中所述發(fā)動機潤滑劑主要包含根據(jù)權利要求1至6中任一項所述的聚亞烷基二醇基礎油(a)作為基礎油。
23.根據(jù)權利要求18至21中任一項所述的用途，其中所述發(fā)動機潤滑劑僅包含根據(jù)權利要求I至6中任一項所述的聚亞烷基二醇基礎油(a)作為基礎油。
24.根據(jù)權利要求18至23中任一項所述的用途，其中所述發(fā)動機潤滑劑包含20%至90%，優(yōu)選25%至85%根據(jù)權 利要求1至6中任一項所述的聚亞烷基二醇基礎油(a)。
25.至少一種添加劑用于降低聚亞烷基二醇型基礎油的根據(jù)CECL40-93標準所測量的Noack揮發(fā)性的用途，所述添加劑選自水楊酸鹽、酚鹽、二硫代氨基甲酸鹽、胺或酚抗氧化劑，優(yōu)選選自水楊酸鹽或酚鹽；所述聚亞烷基二醇型基礎油獲自包含3至8個碳原子的環(huán)氧烷烴，其中所述環(huán)氧烷烴包括至少一種環(huán)氧丁烷，所述聚亞烷基二醇型基礎油優(yōu)選為根據(jù)權利要求1至6中任一項所述的聚亞烷基二醇基礎油(a)。
全文摘要
本發(fā)明涉及潤滑劑組合物，所述潤滑劑組合物包含(a)通過包含3至8個碳原子的環(huán)氧烷烴聚合或共聚得到的一種或更多種聚亞烷基二醇基礎油，所述環(huán)氧烷烴包括至少一種環(huán)氧丁烷；和(b)至少一種選自水楊酸鹽或酚鹽的去垢劑。本發(fā)明還涉及根據(jù)本發(fā)明的潤滑劑組合物作為發(fā)動機油，優(yōu)選作為用于汽油或柴油機動車輛的發(fā)動機的油的用途。本發(fā)明還涉及一組添加劑用于發(fā)動機潤滑劑的用途，所述發(fā)動機潤滑劑包含通過包含3至8個碳原子的環(huán)氧烷烴聚合或共聚得到的聚亞烷基二醇基礎油。本發(fā)明還涉及至少一種添加劑用于降低獲自包含3至8個碳原子的環(huán)氧烷烴的聚烷二醇型基礎油的Noack揮發(fā)性的用途，所述添加劑選自水楊酸鹽、酚鹽、二硫代氨基甲酸鹽、基于胺或基于酚的抗氧化劑，優(yōu)選選自水楊酸鹽或酚鹽。
文檔編號C10M169/04GK103249821SQ201180056789
公開日2013年8月14日 申請日期2011年11月24日 優(yōu)先權日2010年11月26日
發(fā)明者尼古拉斯·奧布雷赫特, 朱利安·蓋琳, 納德耶特·赫利吉 申請人:道達爾煉油與銷售部, 陶氏環(huán)球技術公司