專(zhuān)利名稱(chēng)：含雜環(huán)化合物的組合物和潤(rùn)滑內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供含雜環(huán)化合物的潤(rùn)滑組合物。本發(fā)明進(jìn)一步涉及通過(guò)用所述潤(rùn)滑組合物潤(rùn)滑內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)而潤(rùn)滑內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的方法。本發(fā)明進(jìn)一步涉及所述雜環(huán)化合物作為抗磨劑和/或極壓劑的用途。
背景技術(shù)：
發(fā)動(dòng)機(jī)制造商已經(jīng)關(guān)注改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)以改進(jìn)燃料經(jīng)濟(jì)性和效率(通常，基于美國(guó)聯(lián)邦企業(yè)平均燃料效能(CAFE)標(biāo)準(zhǔn))和降低磨損。盡管在發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)和操作的改進(jìn)上已有成效，但是發(fā)動(dòng)機(jī)油潤(rùn)滑劑的改進(jìn)配方也可以降低磨損同時(shí)改進(jìn)燃料經(jīng)濟(jì)性和效率。它們也起到降低相接觸的滑動(dòng)移動(dòng)部件(通常是金屬或陶瓷移動(dòng)部件)間摩擦的作用。已知潤(rùn)滑油包含用于保護(hù)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)免受磨損、氧化、煙炱沉積物和酸度積累影響的多種添加劑(包括抗磨劑、抗氧化劑、分散劑或清凈劑)。用于發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油的常規(guī)抗磨添加劑是二烷基二硫 代磷酸鋅(ZDDP)。據(jù)信ZDDP抗磨添加劑通過(guò)在金屬表面形成保護(hù)膜來(lái)保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)。ZDDP對(duì)燃料經(jīng)濟(jì)性和效率可能具有有害影響。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑劑還可含有摩擦改性劑以消除ZDDP對(duì)燃料經(jīng)濟(jì)性和效率的任何有害影響。ZDDP和摩擦改進(jìn)劑均通過(guò)吸附在滑動(dòng)表面上起作用，且均會(huì)相互干擾彼此間的功能。此外，含有磷化合物和硫的發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑劑已顯示出對(duì)顆粒物排放物和其它污染物的排放起部分作用。此外，硫和磷易于使催化轉(zhuǎn)換器中所用的催化劑中毒，而導(dǎo)致所述催化劑性能的降低。隨著對(duì)排放物控制(通常降低NOx形成、SOx形成、硫酸鹽灰分的形成)的增加，仍希望降低發(fā)動(dòng)機(jī)油中硫、磷和硫酸鹽灰分的量。還認(rèn)為來(lái)自ZDDP的磷是較揮發(fā)性的且隨著GF-5規(guī)格的即將推廣，可以要求對(duì)磷排放物的更嚴(yán)限制。然而，降低抗磨添加劑如ZDDP的水平可能增加磨損并導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)的其它負(fù)面性能。另外，隨著技術(shù)發(fā)展，發(fā)動(dòng)機(jī)的元件要接觸更苛刻的運(yùn)行條件。運(yùn)行條件可以包括更高功率密度發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪增壓機(jī)的使用、替代燃料的使用等。在許多苛刻的運(yùn)行條件下，潤(rùn)滑劑和元件的磨損和/或氧化更容易發(fā)生。美國(guó)專(zhuān)利4，840, 741公開(kāi)了衍生自吡啶、嘧啶、吡嗪、噠嗪和/或它們的稠合衍生物的抗磨添加劑。所述抗磨劑還用以下中的至少一種官能化:鹵素、氯甲基、二氯甲基、三氯
甲基、氯溴甲基、溴甲基、二溴甲基、氰基、異氰基、甲基氰基、氰基甲基、氰酸酯、異氰酸酯、硫氰酸酯、異硫氰酸酯、硝基、硝基甲基、亞硝基、甲?；?、乙酰基、甲基羧酸酯、甲氧基、甲硫基、硫醇和二硫化物。SU1068466公開(kāi)了含有1-4重量％的1_(2_氨乙基)_2_咪唑啉酮與二 _C8_1(1-烷基二硫代磷酸酯的鹽的具有好抗卡和抗磨性能的潤(rùn)滑油。發(fā)明概述
本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)本文公開(kāi)的潤(rùn)滑組合物和方法能夠提供可接受水平的以下至少一項(xiàng):(i)磷排放物(通常減少或防止排放物)，(ii)硫排放物(通常減少或防止排放物)，和(iii)磨損和/或極壓性能(通常減少或防止磨損)。在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明提供潤(rùn)滑組合物，其包含潤(rùn)滑粘度的油和具有含6-40個(gè)碳原子的烴基的雜環(huán)，其中所述雜環(huán)是:(bl)具有選自酯、酰胺、鹽和酸中至少之一的官能團(tuán)的雜環(huán)化合物，或(b2)嘧啶(即，不一定具有(bl)中所述的官能團(tuán))。在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明提供潤(rùn)滑組合物，其包含潤(rùn)滑粘度的油和具有含6-40(或6-20，或8-18)個(gè)碳原子的烴基的雜環(huán)，其中所述雜環(huán)選自下組:(i)含酯雜環(huán)；(ii)含酰胺雜環(huán)；和(iii)嘧啶(B卩，不一定具有(bl)中所述的官能團(tuán))。在一個(gè)實(shí)施方案中，含6-40個(gè)碳原子的烴基可以是直鏈或支化燒基。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述化合物可以按潤(rùn)滑組合物的0.01重量％ -10重量％，或0.2-5重量％存在。在一個(gè)實(shí)施方案 中，本發(fā)明提供本文所述化合物作為抗磨劑和/或極壓劑的用途。在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明提供本文公開(kāi)的化合物作為發(fā)動(dòng)機(jī)油抗磨劑和/或極壓劑的用途。在一個(gè)實(shí)施方案中，發(fā)動(dòng)機(jī)含有鋁合金組分。在一個(gè)實(shí)施方案中，潤(rùn)滑組合物可以進(jìn)一步表征為具有以下至少之一:(i) 0.8重量％或更低的硫含量，(ii)0.2重量％或更低的磷含量，或(iii)2重量％或更低的硫酸鹽灰分含量。在一個(gè)實(shí)施方案中，潤(rùn)滑組合物可以進(jìn)一步表征為具有以下至少之一:(i) 0.5重量％和更低的硫含量，(ii)0.1重量％和更低的磷含量，和(iii) 1.5重量％和更低的硫酸鹽灰分含量。在一個(gè)實(shí)施方案中，潤(rùn)滑組合物還包括摩擦改進(jìn)劑、粘度改進(jìn)劑、抗氧化劑、過(guò)堿性清凈劑、琥珀酰亞胺分散劑或它們的混合物中的至少一種。在一個(gè)實(shí)施方案中，潤(rùn)滑組合物還包括粘度改進(jìn)劑和過(guò)堿性清凈劑。在一個(gè)實(shí)施方案中，潤(rùn)滑組合物還包括過(guò)堿性清凈劑和琥珀酰亞胺分散劑。在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明提供潤(rùn)滑發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，包括將本文所公開(kāi)潤(rùn)滑組合物供給所述發(fā)動(dòng)機(jī)。特別地，本發(fā)明涉及以下方面:1.化合物在潤(rùn)滑組合物中作為發(fā)動(dòng)機(jī)油抗磨劑和/或極壓劑的用途，其中所述化合物是具有含6-40個(gè)碳原子的烴基的雜環(huán)，其中所述雜環(huán)是(bl)具有選自酯、酰胺、鹽和酸中至少之一的官能團(tuán)的雜環(huán)化合物，或(b2)嘧啶。2.根據(jù)上述I的用途，其中所述具有含6-40個(gè)碳原子的烴基的雜環(huán)選自:⑴含酯雜環(huán)；
(ii)含酰胺雜環(huán)；和(iii)嘧啶。3.根據(jù)上述1-2中任一項(xiàng)的用途，其中所述雜環(huán)由以下通式表示:
權(quán)利要求
1.化合物在潤(rùn)滑組合物中作為發(fā)動(dòng)機(jī)油抗磨劑和/或極壓劑的用途，其中所述化合物是具有含6-40個(gè)碳原子的烴基的雜環(huán)，其中所述雜環(huán)由以下通式表示:
2.權(quán)利要求1的用途，其中以下通式
3.權(quán)利要求1的用途，其中所述含6-40個(gè)碳原子的烴基(R4)是直鏈或支化烷基。
4.上述權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)的用途，其中所述化合物按潤(rùn)滑組合物的0.01重量％ -10重量％，或0.2-5重量％存在。
5.潤(rùn)滑組合物，其包含潤(rùn)滑粘度的油和具有含6-40個(gè)碳原子的烴基的雜環(huán)，其中所述雜環(huán)由以下通式表示:
6.權(quán)利要求5的潤(rùn)滑組合物，其中以下通式 是以下通式的化合物
7.上述權(quán)利要求5-6中任一項(xiàng)的潤(rùn)滑組合物，其中所述含6-40個(gè)碳原子的烴基是直鏈或支化烷基。
8.上述權(quán)利要求5-7中任一項(xiàng)的潤(rùn)滑組合物，其中所述雜環(huán)化合物按潤(rùn)滑組合物的O. 01重量％ -10重量％，或O. 2-5重量％存在。
9.潤(rùn)滑發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，包括向所述發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)上述權(quán)利要求5-8中任一項(xiàng)所述的潤(rùn)滑組合物，其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)含有潤(rùn)滑的鐵組件。
10.潤(rùn)滑發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，包括向所述發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)包含如權(quán)利要求5-8中任一項(xiàng)中所定義的潤(rùn)滑組合物其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)含有潤(rùn)滑的鋁合金組件。
全文摘要
本發(fā)明涉及下式化合物在潤(rùn)滑組合物中作為發(fā)動(dòng)機(jī)油抗磨劑和/或極壓劑的用途，其中所述化合物是具有含6-40個(gè)碳原子的烴基的雜環(huán)，其中Z是-O-或＞NH或＞NR1或＞NR2或＞NR12；R1是式-Ak’-O-C(O)R3的酯基，其中Ak’基團(tuán)是含2-6個(gè)碳原子的亞烷基；R2是含1-6個(gè)碳原子的烷基；R3是含1-40個(gè)碳原子的烴基；Y是-O-R4或-NHR4或-N(R4)2，-O-R11或-NHR11或-N(R11)2，-OH，與胺陽(yáng)離子或金屬陽(yáng)離子結(jié)合的氧陰離子；R4是含6-40個(gè)碳原子的烴基；R11是含1-40個(gè)碳原子的烴基，或羥烷基；R12是含1-40個(gè)碳原子的烴基；X是氫、-C(O)Y、含1-30個(gè)碳原子的烷基，或鄰接的芳族環(huán)或雜環(huán)。
文檔編號(hào)C10M133/44GK103254972SQ20131008950
公開(kāi)日2013年8月21日 申請(qǐng)日期2009年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月16日
發(fā)明者P·E·莫熱, J·R·布朗, M·D·吉賽爾曼, C·W·施羅克, S·克勞利, W·巴頓, W·C·沃德 申請(qǐng)人:盧布里佐爾公司