提供平衡的沉積控制和磨損性能而不具有密封相容性問題的含季銨鹽組合物的制作方法
【專利說明】提供平衡的沉積控制和磨損性能而不具有密封相容性問題 的含季銨鹽組合物 發(fā)明領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及潤(rùn)滑組合物，制備該潤(rùn)滑組合物的方法，和使用該潤(rùn)滑組合物的方法。 本發(fā)明潤(rùn)滑組合物包含含有季銨鹽的分散劑、含磷化合物、金屬二烷基二硫代磷酸鹽、羥基 羧酸和胺和/或醇的衍生物。這些組合物提供平衡的沉積控制和磨損性能而不導(dǎo)致任何密 封相容性問題。
[0002] 發(fā)明背景
[0003] 本領(lǐng)域傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)油潤(rùn)滑劑通常使用二烷基二硫代磷酸鹽（ZDP)抗磨添加劑以 保護(hù)使用油潤(rùn)滑劑的發(fā)動(dòng)機(jī)組件以防高度磨損。另外，油潤(rùn)滑劑還通常包含無灰分散劑以 處理煙灰和淤渣。
[0004] 較新的一類分散劑，包含季銨鹽的那些由于其顯著的煙灰處理和淤渣控制性能而 變得越來越重要。這類材料是本領(lǐng)域中已知的且描述于參考文獻(xiàn)中，舉幾個(gè)例子，例如美國(guó) 專利 No. 7951211 和 7906470,以及美國(guó)專利申請(qǐng) 2008/0113890、2012/0138004。
[0005] 然而，在一些情況下，與二烷基二硫代磷酸鹽抗磨添加劑組合使用這些季銨鹽，尤 其是在高溫應(yīng)用中，可導(dǎo)致不具有良好密封和/或彈性體相容性，尤其是與含氟彈性體的 相容性的混合物。認(rèn)為這些材料可彼此相互作用以產(chǎn)生可能降解或者甚至破壞含氟彈性 體，包括由這類含氟彈性體制成的密封的材料。含氟彈性體為氟碳基合成橡膠且認(rèn)為通常 具有良好的耐化學(xué)性和物理性能，包括在高溫條件下。因此，這類材料廣泛用于制備密封。 具體含氟彈性體的實(shí)例包括六氟丙烯、偏二氟乙烯、四氟乙烯和全氟甲基乙烯基醚的共聚 物和/或三聚物。這類材料包括由DuPont?以商品名Viton?出售的那些。與二烷基二硫 代磷酸鹽抗磨添加劑組合使用季銨鹽分散劑的這一問題可能限制這類新的季銨鹽分散劑 可以多廣泛地使用，或者迫使油潤(rùn)滑劑使用者除去二烷基二硫代磷酸鹽抗磨添加劑，導(dǎo)致 磨損問題。
[0006] 需要與二烷基二硫代磷酸鹽抗磨添加劑組合使用季銨鹽分散劑，同時(shí)提供沉積控 制、磨損性能和密封相容性的平衡的潤(rùn)滑組合物。本發(fā)明正是這樣做的。
[0007]發(fā)明概述
[0008] 本發(fā)明提供添加劑組合物，所述組合物包含：(a)包含季銨鹽的分散劑；(b)金屬 二烷基二硫代磷酸鹽；（c)不是金屬二烷基二硫代磷酸鹽的含磷化合物；和（d)羥基羰基化 合物（例如羥基羧酸）和胺和/或醇的衍生物。
[0009] 組分（a)的分散劑可以為季銨鹽，或者它是包含季銨鹽的分散劑組分。分散劑也 可描述為包含季銨鹽官能團(tuán)的化合物。組分（a)的季銨鹽可包含以下組分的反應(yīng)產(chǎn)物：（i) 包含至少一個(gè)叔氨基的化合物；和（ii)適于將化合物（i)的叔氨基轉(zhuǎn)化成季氮的季銨化 劑。在一些實(shí)施方案中，組分（a)包含以下組分的反應(yīng)產(chǎn)物：（i)多羥基硬脂酸和多胺的反 應(yīng)產(chǎn)物，其中所得產(chǎn)物具有至少一個(gè)叔氨基或至少一個(gè)可烷基化成叔氨基的氨基；和（ii) 適于轉(zhuǎn)化化合物的叔氨基的季銨化劑，且其中組分（a)可任選進(jìn)一步包含多羥基硬脂酸。
[0010] 組分（b)的金屬二烷基二硫代磷酸鹽可包含二烷基二硫代磷酸鋅，且這類二烷基 二硫代磷酸鋅的烷基可各自為支化的且包含3-12個(gè)碳原子。
[0011] 組分（c)的含磷化合物可包含烷基亞磷酸酯、磷酸酯、磷酸酯的胺鹽或其一些組 合。
[0012] 組分（d)的羥基羧酸和胺和/或醇的衍生物可包含衍生自羥基羰基化合物的化合 物，羥基羰基化合物例如為羥基羧酸，在一些實(shí)施方案中，式（I)所示羥基羧酸：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 添加劑組合物，其包含： (a) 包含季銨鹽的分散劑； (b) 金屬^烷基^硫代憐酸鹽； (c) 不是金屬二烷基二硫代磷酸鹽的含磷化合物；和 (d) 羥基羰基化合物和胺和/或醇的衍生物。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，進(jìn)一步的其中組分（a)包含季銨，季銨包含以下組分的反 應(yīng)產(chǎn)物：（i)包含至少一個(gè)叔氨基的化合物；和（ii)適于將化合物（i)的叔氨基轉(zhuǎn)化成季 氮基團(tuán)的季銨化劑。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，進(jìn)一步的其中組分（a)包含以下組分的反應(yīng)產(chǎn)物：（i) 多羥基硬脂酸和多胺的反應(yīng)產(chǎn)物，其中所得產(chǎn)物具有至少一個(gè)叔氨基或至少一個(gè)可烷基化 成叔氨基的氨基；和（ii)適于將化合物的叔氨基轉(zhuǎn)化成季氮基團(tuán)的季銨化劑，且其中組分 (a)可任選進(jìn)一步包含多羥基硬脂酸。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的組合物，其中組分（b)包含二烷基二硫代磷酸鋅，其 中各個(gè)烷基為支化的且包含4-12個(gè)碳原子。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的組合物，其中組分（c)包含烷基亞磷酸酯、磷酸酯、磷 酸酯的胺鹽，或其一些組合。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的組合物，其中組分（d)包含衍生自（i)胺和/或醇和 (ii)下式所示羥基羧酸的化合物：
其中：a和b可相互獨(dú)立地為1-5的整數(shù)；X4可以為脂族或脂環(huán)族基團(tuán)，或者碳鏈中包 含氧原子的脂族或脂環(huán)族基團(tuán)，或者上述類型的取代基團(tuán)，所述基團(tuán)包含至多6個(gè)碳原子 且具有a+b個(gè)有效連接點(diǎn)；各個(gè)Y2可獨(dú)立地為-O -、>NH或〉NR 6,或者兩個(gè)Y -起表示在 兩個(gè)羰基之間形成的酰亞胺結(jié)構(gòu)R4-N〈的氮；且各個(gè)R4和R6可獨(dú)立地為氫或烴基，條件是 至少一個(gè)R 4和R6基團(tuán)可以為烴基；各個(gè)R 5可獨(dú)立地為氫、烴基或酰基，進(jìn)一步條件是至少 一個(gè)-OR5基團(tuán)位于X 4內(nèi)對(duì)至少一個(gè)-C (O)-Y ^R1基團(tuán)而言為α或β的碳原子上，且進(jìn)一 步條件是至少一個(gè)R5為氫。
7. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的組合物，其中組分（c)與組分（b)的重量比為至少 1. 5:1〇
8. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的組合物，其進(jìn)一步包含：一種或多種抗氧化劑、一種 或多種清凈劑、一種或多種不同于組分（d)的摩擦改進(jìn)劑、一種或多種傾點(diǎn)下降劑、一種或 多種粘度改進(jìn)劑、一種或多種消泡劑、一種或多種不同于組分（a)的分散劑、一種或多種不 同于組分（b)和（c)的抗磨劑，或其任何組合。
9. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的組合物，其中組分（b)包含二烷基二硫代磷酸鋅，其 中各個(gè)烷基為支化的且包含3-12個(gè)碳原子；其中組分（c)包含烷基亞磷酸酯、磷酸酯、磷酸 酯的胺鹽，或其一些組合；其中組分（d)包含衍生自（i)胺和/或醇和（ii)下式所示羥基 羧酸的化合物：
其中：a和b可相互獨(dú)立地為1-5的整數(shù)；X4可以為脂族或脂環(huán)族基團(tuán)，或者碳鏈中包 含氧原子的脂族或脂環(huán)族基團(tuán)，或者上述類型的取代基團(tuán)，所述基團(tuán)包含至多6個(gè)碳原子 且具有a+b個(gè)有效連接點(diǎn)；各個(gè)Y2可獨(dú)立地為-O -、>NH或〉NR 6,或者兩個(gè)Y -起表示在 兩個(gè)羰基之間形成的酰亞胺結(jié)構(gòu)R4-N〈的氮；且各個(gè)R4和R6可獨(dú)立地為氫或烴基，條件是 至少一個(gè)R 4和R6基團(tuán)可以為烴基；各個(gè)R 5可獨(dú)立地為氫、烴基或?；?，進(jìn)一步條件是至少 一個(gè)-OR5基團(tuán)位于X 4內(nèi)對(duì)至少一個(gè)-C (O)-Y ^R1基團(tuán)而言為α或β的碳原子上，且進(jìn)一 步條件是至少一個(gè)R5為氫。
10. 潤(rùn)滑劑組合物，其包含主要量的具有潤(rùn)滑粘度的油，和前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的添 加劑組合物。
11. 潤(rùn)滑內(nèi)燃機(jī)的方法，其包括將權(quán)利要求10的潤(rùn)滑劑組合物供入內(nèi)燃機(jī)中的步驟。
12. 改進(jìn)在沉積控制、密封相容性和抗磨方面平衡的潤(rùn)滑劑組合物總性能的方法，其中 所述方法包括將權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)的添加劑組合物加入所述潤(rùn)滑劑中的步驟。
13. 組合物改進(jìn)含季銨鹽組合物的密封性能的用途，其中所述組合物包含： (a) 包含季銨鹽的分散劑； (b) 金屬^烷基^硫代憐酸鹽； (c) 不是金屬二烷基二硫代磷酸鹽的含磷化合物；和 (d) 羥基羰基化合物和胺和/或醇的衍生物。
【專利摘要】本發(fā)明涉及潤(rùn)滑組合物，制備該潤(rùn)滑組合物的方法，和使用該潤(rùn)滑組合物的方法。本發(fā)明潤(rùn)滑組合物包含含有季銨鹽的分散劑，含磷化合物，金屬二烷基二硫代磷酸鹽，羥基羰基化合物和胺和/或醇的衍生物。這些組合物提供平衡的沉積控制和磨損性能而不導(dǎo)致任何密封相容性問題。
【IPC分類】C10M141-10, C10M161-00, C10N40-25, C10N30-04, C10N30-06, C10N30-00
【公開號(hào)】CN104769085
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201380057548
【發(fā)明人】M·C·戴維斯, E·E·德爾布里奇, M·D·吉賽爾曼, C·J·H·莫頓
【申請(qǐng)人】路博潤(rùn)公司
【公開日】2015年7月8日
【申請(qǐng)日】2013年8月19日
【公告號(hào)】CA2883316A1, EP2895584A1, US20150210953, WO2014042823A1, WO2014042823A8