專(zhuān)利名稱(chēng):官能流體和潤(rùn)滑劑中的耐水性固定劑的制作方法
本申請(qǐng)書(shū)的標(biāo)題物質(zhì)與1986年2月19日提出、現(xiàn)正審議中的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)順序號(hào)831021所揭示的內(nèi)容有關(guān)，本人是那次申請(qǐng)的共同發(fā)明人?，F(xiàn)把較早申請(qǐng)書(shū)831021中所揭示的內(nèi)容作為參考結(jié)合在此，較早申請(qǐng)書(shū)的優(yōu)先權(quán)被要求到在35USC，120項(xiàng)所規(guī)定的合理范圍。
本發(fā)明是關(guān)于含有耐水性固定劑化合物的潤(rùn)滑劑的，更明確地說(shuō)是關(guān)于其中含有污染物水的官能流體;其中的水被以含氮無(wú)磷的羧酸衍生物形式存在的耐水性固定劑固定結(jié)合于功能流體之中。
與水的兼容性是宮能流體和潤(rùn)滑劑的極為重要的性質(zhì)。這種性質(zhì)的意義在一些苛刻的條件下(例如當(dāng)官能流體與潤(rùn)滑劑在極端的壓力和溫度條件下與水接觸)顯得最為重要。在沒(méi)有合意的耐水性質(zhì)的情況下，這些官能液和潤(rùn)滑劑的潤(rùn)滑性質(zhì)和(或)動(dòng)力傳送性質(zhì)就要顯著地降低。所以，需要使用官能流體和潤(rùn)滑劑的設(shè)備的制造廠家就需要這些液體和潤(rùn)滑劑具有一定的耐水性質(zhì)。例如，制造農(nóng)業(yè)拖拉機(jī)的廠家對(duì)于所用的與機(jī)器有關(guān)的拖拉機(jī)液體就有特殊的要求，這些要求包括特殊的耐水性質(zhì)。制造廠家認(rèn)為，這對(duì)于設(shè)備在苛刻的條件下成功地操作是必需的。
另外，這些官能液的清澈透明性質(zhì)常常極大地影響該液體的銷(xiāo)路。一種混濁的液體，或者在短期內(nèi)使用以后和被水污染以后變得混濁，這對(duì)消費(fèi)者來(lái)說(shuō)常常是不可接受的，而不論液體的性能特征是如何。
美國(guó)專(zhuān)利4579672報(bào)道了具有改進(jìn)耐水性質(zhì)的官能流體和潤(rùn)滑劑。該組合物含有較大量的具有潤(rùn)滑粘性的合成油或礦物油為主體，少量的油溶性烷氧基聚乙烯氧基酸亞磷酸酯化合物分散其中作為改進(jìn)耐水性質(zhì)的化合物。該專(zhuān)利在欄1和欄2中討論了若干有關(guān)的專(zhuān)利。
美國(guó)專(zhuān)利4，435，297;4，368，133;4，329，249;4，448，703和4，447，348是關(guān)于含氮無(wú)磷的羧酸衍生物的。這些衍生物一般是用酰化劑與鏈烷醇叔單胺反應(yīng)而得的。所述的衍生物被指明用來(lái)把溶于油、不溶于水的官能添加物(例如酸式磷酸金屬鹽和硫代磷酸烴基酯)與以水為主的官能液(例如以水為主的液壓液體)結(jié)合起來(lái)。
美國(guó)專(zhuān)利3，219，666報(bào)道了油溶性含氮組合物，它被指明用作各種潤(rùn)滑劑(例如曲柄軸箱油、齒輪油＊、動(dòng)力傳送部件用的油＊)的分散劑。
美國(guó)專(zhuān)利4，401，581報(bào)道了潤(rùn)滑油的分散劑。這些分散劑是籍反應(yīng)(a)鏈烯基丁二酸酐，(b)醇，(c)羥基(代)胺，(d)聚氧化烯胺，(e)鏈烯基丁二酸酰亞胺而得到的。
美國(guó)專(zhuān)利4，225，447報(bào)道了可乳化的濃縮物，它被用作油包水的耐火液壓液體。該濃縮物由一種潤(rùn)滑劑和聚烯基丁二酸或酸酐所組成。
美國(guó)專(zhuān)利3，324，033報(bào)道了含有無(wú)灰分散劑的油溶性潤(rùn)滑油，此種無(wú)灰分散劑是鏈烯基丁二酸酐與二羥乙基胺的反應(yīng)產(chǎn)物。
美國(guó)專(zhuān)利4，522，736報(bào)道了一些化合物，它們是由鏈烯基丁二酸酐、氨基醇和芳香仲胺反應(yīng)生成的。該專(zhuān)利還報(bào)道了含有這些反應(yīng)產(chǎn)物的潤(rùn)滑組合物。
美國(guó)專(zhuān)利4，256，595報(bào)道了柴油機(jī)曲柄箱潤(rùn)滑劑組合物。該組合物中的基底油含有一種反應(yīng)產(chǎn)物5-氨基-三唑-丁二酸酐，它是由烴基丁二酸酐(烴基中有12到30個(gè)碳原子)與5-氨基-三唑進(jìn)行反應(yīng)而生成的。
日本專(zhuān)利(公開(kāi))56-131695報(bào)道了一種含硼化合物的抗腐蝕沸點(diǎn)降低防止劑，它是籍加熱硼酸與具有氨基和羥基的化合物脫氫縮合而得到的。
本發(fā)明已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，改進(jìn)的官能液和潤(rùn)滑組合物可以將較大量的潤(rùn)滑粘性油與少量的耐水性改進(jìn)化合物結(jié)合起來(lái)而得到。就此而言，本發(fā)明與上述各專(zhuān)利總的概念是相同的;但是本發(fā)明用作耐水性固定劑的化合物與上述專(zhuān)利中所提及的化合物在結(jié)構(gòu)上和化學(xué)性質(zhì)上均不相同。雖然本發(fā)明人為改進(jìn)組合物耐水固定性質(zhì)所使用的化合物本身并不是創(chuàng)新的(見(jiàn)美國(guó)專(zhuān)利4，435，297)，但是這些化合物以所主張的百分比包含在油組合物中以改進(jìn)耐水性質(zhì)，乃是新穎的組合物。
Law等人之美國(guó)專(zhuān)利4，225，447報(bào)道了用烴取代的丁二酸酐與N，N-二烷基鏈烷醇胺的反應(yīng)產(chǎn)物用作油包水(含水10-60%)乳狀液的耐水性固定劑。
本發(fā)明不是水體系，甚至也不是水包油乳狀液，而是一種油組合物。其中，水作為污染物，含量為5%或更少一些。所以就此而言，本發(fā)明從根本上說(shuō)，既不同于上述美國(guó)專(zhuān)利4，435，297，也不同于4，225，447。
Burrows等人之美國(guó)專(zhuān)利4，401，581報(bào)道了高分子量的鏈烯基丁二酸衍生物作為在潤(rùn)滑油中的有效分散劑(欄1，8-9行)。特別提到的烴基取代物包括有聚異丁烯基的類(lèi)型(欄2，25-27行)。專(zhuān)利還報(bào)道了鏈烷醇胺，例如二乙醇胺和THAM(見(jiàn)欄2，46-59行)。
本發(fā)明是一種組合物，它適于用作官能液或潤(rùn)滑組合物。該組合物含有較大量的潤(rùn)滑粘性油作為主體，它可以是合成的，但更佳的是礦物油。油中的耐水性固定劑化合物是含氮無(wú)磷的羧酸衍生物。以100份重量的油為基準(zhǔn)，該化合物在油中的含量從約0.05份到約5分，更佳者為0.1份到0.5份。此外，在組合物中污染物水的含量為每100份重量的油含小于5份。
本發(fā)明的主要目的是提供改進(jìn)被少量水污染的各種官能液和潤(rùn)滑組合物的耐水性質(zhì)。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是水固定劑化合物能以相當(dāng)小的量包含在潤(rùn)滑粘性的油中，因而只需化費(fèi)相當(dāng)?shù)土馁M(fèi)用。
本發(fā)明的另一優(yōu)點(diǎn)是提供改進(jìn)官能液的濾過(guò)能力，官能液中的水污染是隨著過(guò)濾阻塞的減小而發(fā)生的。
本發(fā)明的一個(gè)特點(diǎn)是當(dāng)宮能液和潤(rùn)滑組合物承受苛刻的操作條件時(shí)提供改進(jìn)它們與水的兼容性。
本發(fā)明的另一個(gè)特點(diǎn)是含有水固定劑化合物的所發(fā)明的官能液和潤(rùn)滑組合物在耐水性質(zhì)方面符合各種農(nóng)業(yè)機(jī)器制造廠家的規(guī)格要求。
本發(fā)明再一個(gè)特點(diǎn)是它提供一種組合物，其清澈透明程度相當(dāng)高，在苛刻的操作條件下，摻有污染物水時(shí)也能保持之。
本發(fā)明還有一個(gè)特點(diǎn)是它起著沸點(diǎn)降低防止劑的作用。當(dāng)沸點(diǎn)降低時(shí)，水的污染得以發(fā)生。
對(duì)于本發(fā)明的這些和其它的目的、優(yōu)點(diǎn)、和特點(diǎn)，專(zhuān)家們閱讀本發(fā)明的內(nèi)容以后就會(huì)明確起來(lái)。
本發(fā)明為一種具有改進(jìn)耐水性質(zhì)的組合物，它適于用作官能液或潤(rùn)滑組合物。本發(fā)明也包括改進(jìn)官能液和潤(rùn)滑組合物清澈透明度的這樣一種方法在其中加入少量耐水性固定劑化合物。組合物含有大量的有潤(rùn)滑粘性的合成油或礦物油作為主體以及少量的對(duì)改進(jìn)組合物耐水性質(zhì)有效的含氮無(wú)磷羧酸衍生化合物。該化合物是水固定化合物;在油中的量為每100份重量的油含約0.05份到約5.0份，較佳者為0.1到約0.5份，特佳者為約0.25份。水固定化合物可用結(jié)構(gòu)通式(Ⅰ)與(Ⅱ)表示之
其中，n為1或0;X為0或NH;R為烴基，較佳者為含有約50到500個(gè)碳原子的聚異丁烯基;R1為含有1到4個(gè)碳原子的亞烷基，較佳者為亞乙基;R2和R3各自為含1到4個(gè)碳原子的烷基部分，較佳者都是乙基部分。(Ⅰ)與(Ⅱ)之間成平衡狀態(tài)。為確保電荷平衡，當(dāng)(Ⅰ)的n為零時(shí)，正電荷離子(例如氫離子)就附在氧上。作為污染物，水在組合物中的量為每100份重量的油含少于5份重量的水。
含氮無(wú)磷的羧酸衍生物是由(A)至少一種羧酸?；瘎┡c(B)至少一種鏈烷醇叔胺進(jìn)行反應(yīng)而得;所說(shuō)的?；瘎┲辽儆幸粋€(gè)約20至約500個(gè)碳原子的烴基為主的取代基，所說(shuō)的鏈烷醇胺(B)有一個(gè)羥基且碳原子的總數(shù)達(dá)12個(gè)左右。
現(xiàn)在就要詳細(xì)討論反應(yīng)物(A)與(B)以及(A)同(B)之間的反應(yīng)，為此每一項(xiàng)目都要提供若干代表性的實(shí)施例。但是要了解到，由于本發(fā)明的范圍僅限于所附的權(quán)利要求
所述，為了提供反應(yīng)物(A)與(B)、(A)同(B)之間的反應(yīng)以及所得的反應(yīng)產(chǎn)物的實(shí)施例，現(xiàn)將美國(guó)專(zhuān)利4，435，297引用于此作為參考。
制備本發(fā)明的衍生物所用的酰化劑，專(zhuān)家們是熟知的，它已被用作潤(rùn)滑劑和燃料的添加劑和用作制造這些物質(zhì)的中間產(chǎn)品。例如請(qǐng)看下列美國(guó)專(zhuān)利，在此引用它們有關(guān)制備羧酸?；瘎┑膬?nèi)容作為參考3，219，666;;3，272，746;3，381，102;3，254，025;3，278，550;3，288，714;3，271，310;3，373，111;3，346，354;3，272，743;3，374，174;3，307，928以及3，394，179。
一般說(shuō)來(lái)，這些羧酸?；瘎┦怯孟N聚合物或其氯化產(chǎn)物同不飽和羧酸或其衍生物反應(yīng)而得，后者如丙烯酸，反(式)丁烯二酸、順(式)丁烯二酸等等。典型地說(shuō)，這些?；瘎┦嵌嘣人狨；瘎缬身樁∠┒嵫苌玫亩《?、它的異構(gòu)體、酸酐和氯化、溴化衍生物。形式如丁二酸衍生物的二元羧酸是較好的酰化劑(A)。
這些酰化劑分子中至少有一個(gè)含約20到500個(gè)碳原子的烴基為主的取代基。一般說(shuō)來(lái)，這種取代基至少平均有約30個(gè)，通常至少約50個(gè)碳原子。典型地說(shuō)，這種取代基最大平均約300個(gè)、通常是200個(gè)碳原子。這里所用的詞“烴基為主”、“烴基為主的取代基”等的含意是取代基有一個(gè)碳原子直接連到分子的剩余部分上(即羧酸的?；课?。在本發(fā)明的上下文中，該種取代基主要具有烴基的特性。
聚異丁烯基取代基是酰化劑上的較好的取代基，所以由聚異丁烯基取代的丁二酸是較好的反應(yīng)物(A)。
用于本發(fā)明的取代基的實(shí)施例有下述幾種(1)烴基取代基，即有脂肪族的(例如烷基或鏈烯基)，脂環(huán)族的(例如環(huán)烷基，環(huán)烯基)，芳香族的，脂肪族基和脂環(huán)族基取代的芳香族核等等以及環(huán)狀取代基(在該取代基中，環(huán)是經(jīng)由分子的另一部位而完成的，例如，任何兩個(gè)指定的取代基可以組合在一起形成一個(gè)脂環(huán)基);
(2)取代的烴基取代基，即這些取代基含有非烴基的基團(tuán)，在本發(fā)明的上下文中，這些取代基并不改變其主要具有的烴基特性;專(zhuān)家們將了解這些基團(tuán)〔例如鹵素(特別是氯和氟)、羥基、烷氧基、氫硫基、烷基氫硫基、硝基、亞硝基、磺?；?、硫氧基等〕;
(3)雜取代基，即在環(huán)或鏈上含有非碳原子的取代基，在本發(fā)明的上下文中，這些取代基仍主要具有烴基特性。合適的雜原子對(duì)專(zhuān)家們是明顯的，例如硫、氧、氮以及吡啶基、呋喃基、噻吩基、咪唑基等等都是雜取代基的典型。
一般說(shuō)來(lái)，在烴基為主的取代基中每十個(gè)碳原子夾雜不多于約三個(gè)基團(tuán)或雜原子，更佳者為不多于一個(gè)。典型地，在烴基為主的取代基中不夾雜這樣的基團(tuán)或雜原子，因之是純烴基。
一般說(shuō)來(lái)，本發(fā)明所用的?；袩N基為主的取代基至少有約20個(gè)碳原子，這些取代基中不包括不飽和的烴基;而如果存在不飽和的烯基時(shí)，則取代基中每十個(gè)碳-碳鏈不多于一個(gè)烯鏈。取代基可以是完全飽和的，或存在一些不飽和烯基。
如前所述，本發(fā)明所用的酰化基中烴基為主的取代基是從烯類(lèi)聚合物或其氯化產(chǎn)物衍生而得。構(gòu)成烯類(lèi)聚合物的烯烴單體是可以聚合的烯烴，其特征是具有一個(gè)或多個(gè)乙烯不飽和基。它們可以是一種烯烴單體例如乙烯、丙烯、1-丁烯、異丁烯和1-辛烯;也可以是多種烯烴單體(通常是兩種烯烴單體，例如1，3-丁二烯與異戊二烯)。通常，這些單體是端烯，其特征是存在基團(tuán)
但是，某些內(nèi)烯也可作為單體(有時(shí)稱(chēng)作中間烯)。使用這些單體時(shí)通常與端烯共同生成烯類(lèi)共聚物。雖然烴基為主的取代基也包括芳香族〔特別是苯基以及低烷基與(或)低烷氧基取代的苯基，例如對(duì)位(叔丁基)苯基〕和脂環(huán)族(例如從可聚合的環(huán)烯或脂環(huán)基取代的可聚合的環(huán)烯制得)，但是通常的烯類(lèi)聚合物不是指這些基團(tuán)。然而由1，3-二烯和苯乙烯共聚制得的烯類(lèi)聚合物例如1，3-丁二烯與苯乙烯或?qū)ξ?叔丁基)苯乙烯的共聚物是這個(gè)一般規(guī)則的例外情況。
一般說(shuō)來(lái)，烯類(lèi)聚合物是含有約2個(gè)到約6個(gè)碳原子的端烯的均聚物或共聚物。較為典型的烯類(lèi)聚合物是從含有約2個(gè)到約6個(gè)(特別是含有2個(gè)至4個(gè))碳原子的端烯的均聚和共聚物中選出來(lái)的。
本發(fā)明所用?；瘎┲袩N基為主的取代基的原料烯類(lèi)聚合物可以用端烯單體和中間烯單體制得，它們的具體例子是乙烯、丙烯、1-丁烯、2-丁烯、異丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯、2-戊烯、四聚丙烯、二異丁烯、異丁烯三聚物，1，2-丁二烯、1，3-丁二烯、1，2-戊二烯、1，3-戊二烯、異戊二烯、1，5-己二烯、2-氯-1，3-丁二烯、2-甲基1-庚烯、3-環(huán)己基1-丁烯，3，3-二甲基1-戊烯、苯乙烯二乙烯基苯、乙烯乙酸烯丙醇酯、1-甲基乙烯乙酸酯、丙烯腈、丙烯酸乙酯、乙基乙烯基醚和甲基乙烯基酮。其中，純的烴基單體是較為典型的，而端烯單體是特別典型的。
烯類(lèi)聚合物經(jīng)常是聚異丁烯。如前所述，聚異丁烯取代基是與本發(fā)明較為有關(guān)的。聚異丁烯可以這樣制得把C4精煉流(丁烯含量以重量計(jì)為約35%至約75%，異丁烯含量以重量計(jì)為約30%至60%)在路易斯酸催化劑(例如氯化鋁或二氟化硼)存在下進(jìn)行聚合。所得的聚異丁烯主要含異丁烯重復(fù)單元(占重復(fù)單元總數(shù)的80%以上)，其結(jié)構(gòu)式為
典型地，用于本發(fā)明的羧酸?；瘎┲袩N基為主的取代基是烴基、烷烷基或鏈烯基，這些取代基含有碳原子從約30個(gè)(經(jīng)常是50個(gè))到約500個(gè)(有時(shí)是300個(gè))。這里為方便起見(jiàn)，這些取代基用記號(hào)“hyd”表示之。
如上所述，用來(lái)制備本發(fā)明的衍生物的典型的酰化劑(A)是被取代的丁二酸或其衍生物。在此情形下，較佳的?；瘎?A)可用化學(xué)式表示為
如上面所參考的專(zhuān)利所指出的，這種丁二酸?；瘎┛梢杂庙樁∠┒狒㈨樁∠┒峄蚍炊∠┒崤c前述的烯類(lèi)聚合物進(jìn)行反應(yīng)而制得。通常，反應(yīng)僅是在約150°到約200°(攝氏度)的溫度范圍內(nèi)加熱這兩種反應(yīng)物。這些聚合的烯類(lèi)混合物以及這些不飽和一元羧酸和多元羧酸的混合物也是可以使用的。
用來(lái)制備本發(fā)明的衍生物的胺是叔單胺，每個(gè)分子含有一個(gè)羥基，所含的碳原子數(shù)通常達(dá)40個(gè)左右。羥基與烷基結(jié)合，烷基再與分子的胺部位結(jié)合。與叔胺中的氮結(jié)合的另兩個(gè)取代基是烴基，各含1到約20個(gè)碳原子。通常，它們也是烷基，但也可以是含有一個(gè)烯鍵的烯基。雖然它們也可以是芳香族的基、芳烷基、烷芳基、環(huán)烷基、烷基環(huán)烷基和環(huán)烷基烷基，但典型地，它們是較低的烷基，所含碳原子數(shù)達(dá)七個(gè)。兩種或多種胺(B)的混合物也可以使用。
所用的胺的典型類(lèi)型可用化學(xué)式表示為
其中R2和R3各為含有1至約4個(gè)碳原子的烷基，R1是含有約2個(gè)至約4個(gè)碳原子的直鏈或支鏈的亞烷基。在上述化學(xué)式的范圍之內(nèi)，N，N-二烷基鏈烷醇胺為最佳，尤其是R2和R3各為低烷基，R1是低亞烷基的情形。R2和R3可以用碳-碳鏈結(jié)合起來(lái)。
本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，最佳的鏈烷醇胺(B)是N，N-二乙基乙醇胺;N，N-二甲基2-羥基丁基胺也是有用的。本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)物(B)例如N，N-二乙基乙醇胺能與較佳的反應(yīng)物(A)進(jìn)行反應(yīng)生成耐水性固定劑化合物，它通常有好的熱穩(wěn)定性，在苛刻的條件下且有優(yōu)良的耐水性質(zhì)。
現(xiàn)在已經(jīng)揭示了關(guān)于反應(yīng)物(A)和(B)的內(nèi)容，對(duì)(A)和(B)已經(jīng)作了一般性的描述，雖然反應(yīng)產(chǎn)物的種類(lèi)可能很多，但是本發(fā)明僅關(guān)心其中生成內(nèi)鹽的反應(yīng)產(chǎn)物。這種內(nèi)鹽的生成將在下面詳細(xì)敘述。
酰化劑與鏈烷醇胺的反應(yīng)能在下述溫度范圍內(nèi)進(jìn)行從約30℃到一種或幾種反應(yīng)物和(或)產(chǎn)物的分解溫度。典型地，反應(yīng)在約50℃到約150℃的范圍內(nèi)進(jìn)行。反應(yīng)在生成酯的條件下較好地進(jìn)行，所以這樣生成的產(chǎn)物是酯(鹽)。關(guān)于本發(fā)明，該種鹽或者是包含?；瘎┓肿雍桶贩肿拥臍堄嗖糠值膬?nèi)鹽，其中一個(gè)羧基與同一分子中的氮以離子鍵結(jié)合起來(lái);或者是外鹽，其中離子鍵所結(jié)合的氮原子并不是同一分子的一部分。內(nèi)鹽和外鹽的結(jié)構(gòu)分別以式(Ⅰ)和(Ⅱ)表示之。
可以使用?；瘎┗旌衔锖?或)鏈烷醇胺的混合物。通常，?；瘎?duì)鏈烷醇的當(dāng)量數(shù)的比例為每一個(gè)當(dāng)量羧酸?；瘎┘s0.5至約3個(gè)當(dāng)量胺。羧酸?；瘎┑漠?dāng)量可以用羧酸基的數(shù)目除?；瘎┑姆肿恿慷?。通常是從?；瘎┑慕Y(jié)構(gòu)式計(jì)算，或用熟知的滴定法來(lái)測(cè)定。這樣，丁二酸酐的當(dāng)量是其分子量的一半，鏈烷醇胺的當(dāng)量等于其分子量。?；瘎?A)對(duì)胺(B)的較佳的當(dāng)量數(shù)比例是約1∶1至約1∶2.5。
通常，?；瘎?A)與胺(B)在約100℃以下的溫度進(jìn)行反應(yīng)，常常是不用附加的溶劑(稀釋劑)。
前述的酰化劑(A)與胺(B)只是在生成本發(fā)明的衍生物的反應(yīng)中所必須的?；瘎┖桶?有時(shí)要使用附加的羧酸?；瘎?c)和(或)鏈烷醇胺(D)。當(dāng)然，這是基本的(A)與(B)要有較大的用量;這個(gè)意見(jiàn)是?；瘎┛偭?即(A)加上(C))中至少50(摩爾)%是基本的?；瘎?A)，胺的總量(即(B)加上(D))中至少50(摩爾)%是基本的胺(B)。
典型的附加酰化劑(c)是含有10到18個(gè)碳原子的脂肪酸如油酸、硬脂酸、亞油酸和大家熟悉的市售脂肪酸混合物，如椰子酸、牛脂酸、松漿油酸＊等等。低分子量烷基丁二酸?；瘎┖玩溝┗《狨；瘎├缢谋┗《狒褪且环N附加的?；瘎?。
典型的附加鏈烷醇胺(D)可以含有約達(dá)26個(gè)碳原子，可以是伯胺、仲胺和叔胺〔例如乙醇胺，二(2-丙醇)-胺，N，N-二(2-羥基乙基)乙胺，2-、3-和4-羥基丁醇胺和它們的一甲基同系物，N(2-羥基乙基)苯胺和三乙醇胺〕。附加的鏈烷醇胺(D)通常是一種胺或幾種胺，它們的化學(xué)式是其中R1和R2各為下列基團(tuán)的一種氫、烷基、鏈烯基、羥基烷基和羥基鏈烯基;R3為直鏈或支鏈的亞烷基。通常，R1和R2各為氫或低烷基，R3是低亞烷基。其中乙醇胺為特佳。當(dāng)然，當(dāng)使用一種或幾種附加的鏈烷醇胺(D)時(shí)，它們將與鏈烷醇叔單胺(B)＊不同。換言之，有這樣的限制條件，(D)不是(B)＊如上所述，附加的酰化劑(C)和(或)胺(D)在反應(yīng)物混合物中的量不能超過(guò)總?；瘎┝亢?或)總胺量的50(摩爾)%。有時(shí)，它們根本不存在，則?；瘎?A)與鏈烷醇胺(B)就是唯一的?；瘎┖桶?。
下面是制備含氮無(wú)磷的羧酸衍生物的具體的實(shí)施例。如同在整個(gè)申請(qǐng)書(shū)和所附的權(quán)利要求
中所述的那樣，實(shí)施例中所述的所有份數(shù)和百分比都按重量計(jì)，否則會(huì)明確指明的;所有的溫度用攝氏度。
實(shí)施例A在樹(shù)脂鍋內(nèi)裝上3240份聚異丁烯基取代的丁二酸酐(分子量為1120)，在攪拌條件下加熱至約90°，在二小時(shí)內(nèi)緩慢加入468份二乙基乙醇胺。在約90°繼續(xù)加熱一段時(shí)間。合意的反應(yīng)產(chǎn)物是在室溫下呈粘性的、清澈透明的棕褐色液體。
實(shí)施例A的產(chǎn)物可以加到潤(rùn)滑粘性的礦物油中，其量為每100份重量的油加入約0.5到約3份重量的反應(yīng)產(chǎn)物，此礦物油含有污染物水約5份量或更少一些。所加的化合物能改進(jìn)所需的官能液或潤(rùn)滑組合物的各種性能性質(zhì)。
實(shí)施例1把實(shí)施例A的水固定劑加到拖拉機(jī)的官能液系統(tǒng)中，以拖拉機(jī)液的重量為基準(zhǔn)，系統(tǒng)含水1%。每100份重量的拖拉機(jī)液體應(yīng)加入0.1到0.5份重量的實(shí)施例A的水固定劑。
實(shí)施例B如實(shí)施例A＊所述，裝上6，720份聚異丁烯基取代的丁二酸酐＊＊，在攪拌條件下加熱到90°，在1.5小時(shí)內(nèi)緩慢加入702份二乙基乙醇胺。在90°繼續(xù)加熱此中間產(chǎn)物混合物0.5小時(shí)。然后慢慢加入366份一乙醇胺。此混合物在90°保持最后0.5小時(shí)，冷卻后得到清澈透明的棕褐色的粘性液體產(chǎn)物。
實(shí)施例B的耐水性固定劑可以用來(lái)構(gòu)成本發(fā)明的拖拉機(jī)液，即加約0.1到0.5份重量的反應(yīng)產(chǎn)物到約100份重量的拖拉機(jī)液體中，該拖拉機(jī)液含有總量為約5.0份的水或更少一些。
實(shí)施例2將實(shí)施例B的耐水性固定劑加到機(jī)器的液壓系統(tǒng)的液壓液中，此液被約0.5份至約1.0份重量的水所污染。應(yīng)將約0.1份至約3份重量的實(shí)施例B的水固定劑加入100份重量的液壓液中。
實(shí)施例3在每100份重量的拖拉機(jī)液中加入0.15份重量的實(shí)施例A的化合物和0.15份重量的實(shí)施例B的化合物，此液含2份重量的水污染物。
實(shí)施例4一種拖拉機(jī)液的配方可以這樣配制在碳?xì)浠衔镉椭腥苋爰s3%重量的高堿性的磺酸鈣鹽復(fù)合體;3%重量的二硫代磷酸鹽;1%重量的含硼環(huán)氧化物;2%重量的苯乙烯/順丁烯二酸酐改進(jìn)劑和0.02%重量的硅防沫劑。這個(gè)配方可用于拖拉機(jī)的液壓系統(tǒng)以及當(dāng)它受到一些有害影響的情況，包括被約2到4%重量的水所污染。為了固定污染物水，可加約0.1到5份重量的實(shí)施例A的化合物。
實(shí)施例5配制一種官能液的配方在碳?xì)浠衔镉椭腥苋?%重量的高堿性磺酸鈣鹽復(fù)合體;2%重量的經(jīng)亞磷酸二苯酯處理過(guò)的二硫代磷酸鋅;0.5%重量的含硼環(huán)氧化物;2%重量的苯乙烯/順丁烯二酸酐Ⅵ改進(jìn)劑以及0.02%重量的硅防沫劑。在此配方中加入0.25%的實(shí)施例A的化合物，并運(yùn)用于液壓系統(tǒng)中，這樣可以固定2%重量的污染物水。
實(shí)施例6制備一種官能液在碳?xì)浠衔镉椭腥苋?.5%重量的高堿性磺酸鈣鹽復(fù)合體;1.5%重量的經(jīng)烯烴處理過(guò)的二硫代磷酸鋅;0.5%重量的含硼環(huán)氧化物;2%重量的苯乙烯/順丁烯二酸酐Ⅵ改進(jìn)劑以及0.02%重量的硅防沫劑。將此配方和約0.1到3.0份重量的實(shí)施例B的化合物一起運(yùn)用于含約2%重量污染物水的體系中。
在上述實(shí)施例4，5，6中，每一種實(shí)際成分可以有某些變化，例如高堿性磺酸鈣鹽復(fù)合體可以是磺酸鈣復(fù)合體，它已被鈣化合物高堿性處理，然后用聚異丁烯基丁二酸或酸酐(分子量從約700到約500)處理。二硫代磷酸鋅可以是經(jīng)亞磷酸二苯酯處理的二(2-乙基己基)二硫代磷酸鋅鹽和2-乙基己基羧酸鋅鹽的混合物。這種鹽較好地與超化學(xué)計(jì)量的鋅結(jié)合，即這種鹽中的鋅是過(guò)量的，其量是化學(xué)計(jì)量當(dāng)量的約1.2倍至約1.4倍。含硼環(huán)氧化物可以是硼酸與含有約16個(gè)碳原子的1，2-環(huán)氧化物的反應(yīng)產(chǎn)物。實(shí)施例4，5，6的配方可以包括其它的成分，這取決于所需的最終用途。用作每個(gè)基本成分的實(shí)際特定的化合物、它們的用量以及其它附加的活性化合物將由專(zhuān)家們根據(jù)對(duì)所生成的官能液的特定的要求來(lái)選定。用量上的變化以及化學(xué)成分的實(shí)際特定的類(lèi)型將由專(zhuān)家們根據(jù)他們的需要和閱讀了本發(fā)明的敘述以后推斷出來(lái)。
實(shí)施例7用下述物質(zhì)組合配制成一種加和的濃縮組合物異丁基＊，戊醇基二硫代磷酸，丙烯酸甲酯和氧化丙烯的反應(yīng)產(chǎn)物，占48.00%重量;C9單-和二-對(duì)烷基二苯胺，占33.6%重量;四聚丙烯丁二酸和氧化丙烯的反應(yīng)產(chǎn)物，占20.52%重量;聚三唑，占0.40%重量;聚氧化烯破孔劑，占0.56%重量;稀釋油，占14.92%重量＊。加成的濃縮物能與礦物油或合成油以每100份重量的油與約0.5份到約2份的濃縮物結(jié)合起來(lái)。所得到的經(jīng)過(guò)處理的油然后加到機(jī)器的液壓系統(tǒng)中經(jīng)受有害的環(huán)境條件，包括約0.5到約1%重量的水污染。加入約0.1到5份重量的實(shí)施例A化合物能把污染物水固定起來(lái)。
實(shí)施例8配制實(shí)施例7的濃縮物，并以每100份油加約1.25份濃縮物的量加到礦物油中，此種礦物油含含0.25份重量的實(shí)施例B的化合物。把這種液壓液加到液壓系統(tǒng)中并經(jīng)受有害的環(huán)境條件，包括約1.0%重量的水污染。
本發(fā)明已在此被揭示和描述了，并介紹了它的一些較好的實(shí)例。但是，專(zhuān)家們根據(jù)閱讀本發(fā)明的揭示，可能發(fā)生一些變化。所以，用附加的權(quán)利要求
來(lái)定義本發(fā)明，這是可以理解的。
權(quán)利要求
1.一種適合于用作官能液或潤(rùn)滑組合物的組合物，它包含有較大量的具有潤(rùn)滑粘性的油為主體；以及含氮無(wú)磷的羧酸衍生反應(yīng)的產(chǎn)物，以100份重量的油為基準(zhǔn)，其含量范圍約0.1份到約5份，此量對(duì)改進(jìn)組合物的耐水性質(zhì)有效該產(chǎn)物是由反應(yīng)物(A)與反應(yīng)物(B)進(jìn)行反應(yīng)得到的，其中(A)從下列類(lèi)型中選得(A)
其中的R為烴基，它含有足量的碳原子使反應(yīng)產(chǎn)物具有油溶性；(B)從表示為下列類(lèi)型的化合物中選得
其中R1是氫或含1到4個(gè)碳原子的亞烷基部分，R2與R3各為含有1到4個(gè)碳原子的烷基部分，組合物中每100份重量的油含有小于5份重量的水。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的組合物，其中反應(yīng)產(chǎn)物的量為約0.1份到約1.0份，以油的重量為基準(zhǔn);水在油中的含量范圍為每100份重量的油含約0.1份到約4.0份。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的組合物，其中的R為聚異丁烯基部分，它含有約30到約500個(gè)碳原子。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的組合物，其中的R1、R2、R3為乙基。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的組合物，其中的反應(yīng)產(chǎn)物的含量范圍為約0.2份到約0.5份，以100份重量的油為基礎(chǔ)。
6.一種適合于用作官能液或潤(rùn)滑組合物的組合物，它包含有較大量的具有潤(rùn)滑粘性的油作為主體，以及含氮無(wú)磷的羧酸衍生化合物，以100份重量的油為基準(zhǔn)，其含量范圍從約0.1份到約3份，此量對(duì)改進(jìn)組合物的耐水性質(zhì)有效，該衍生化合物可用選自(Ⅰ)和(Ⅱ)類(lèi)型的化學(xué)式來(lái)表示
其中n為0或1;X為0或NH;R為烴基;R1為含1到4個(gè)碳原子的亞烷基部分，R2與R3各為含1到4個(gè)碳原子的烷基部分，組合物含有水，每100份重量的油含小于5份的水。
7.根據(jù)權(quán)利要求
6所述的組合物，其中R為含約50到約400個(gè)碳原子的聚異丁烯基部分。
8.根據(jù)權(quán)利要求
7所述的組合物，其中的R1為亞乙基部分，R2和R3各為乙基部分。
9.根據(jù)權(quán)利要求
7所述的組合物，其中的羧酸衍生化合物的量為每100份重量的油含約0.1到約0.5份。
專(zhuān)利摘要
本發(fā)明為一種具有改進(jìn)耐水性質(zhì)的組合物，它適于用作官能液或潤(rùn)滑組合物。這種組合物含有較大量的具有潤(rùn)滑粘性的合成油或礦物油為主體，以及少量的耐水性固定劑化合物。耐水性固定劑化合物的含量范圍為每100份重量的油含約0.1份到約5份，此量對(duì)改進(jìn)整個(gè)組合物的耐水性質(zhì)有效。耐水性固定劑化合物為一種含氮無(wú)磷的羧酸衍生化合物，以重量計(jì)，它與5份或更少一些的水共存于100份油中。
文檔編號(hào)C10MGK87104652SQ87104652
公開(kāi)日1988年6月1日 申請(qǐng)日期1987年7月7日
發(fā)明者克萊格·丹尼爾·蒂普頓 申請(qǐng)人:魯布里佐爾公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan