專利名稱：含有摩擦改進劑的穩(wěn)定混合物的制作方法
含有摩擦改進劑的穩(wěn)定混合物
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及含有摩擦改進劑的官能流體組合物，尤其是含有在與它們一起使用的官能流體中具有有限溶解性和/或有限相容性的摩擦改進劑的穩(wěn)定組合物。摩擦改進劑和它們對各類官能流體的重要性是已知的。然而，許多摩擦改進劑由于與它們用于其中的官能流體的溶解性和/或相容性問題而僅可以以有限方式使用。許多摩擦改進劑，尤其是衍生自羥基羧酸的那些在官能流體如發(fā)動機油和齒輪油中具有有限溶解性。這些摩擦改進劑以其溶解性和/或相容性極限以上的水平使用時可隨時間過去而從官能流體組合物中漏出和/或?qū)е陆M合物顯現(xiàn)出濁霧或渾濁。 這些是流體生產(chǎn)和混合方法以及領(lǐng)域中的嚴重問題。例如，官能流體添加劑廠商會出售性能化學品的均相添加劑包，然后可將其加入基油中以得到最終潤滑劑，最終潤滑劑又在儲罐、桶、罐和塑料容器中出售以將潤滑劑最終輸送至待潤滑的設(shè)備中。為保持使用它的設(shè)備中最終潤滑劑或任何其它官能流體的性能保證，濃縮物和潤滑劑必須在這些步驟中保持均相。換言之，所有存在的添加劑必須與它接觸的各種材料中每一種相容，和/或從添加劑包至濃縮物至最終流體中找到其本身。該嚴格標準大大限制了許多添加劑，包括本文所述摩擦改進劑的選擇和有效處理水平。這些摩擦改進劑可提供給官能流體改進的性能，但不廣泛使用，和/或不以最佳水平使用，因為添加劑不能滿足上述溶解性和/或相容性要求。在本領(lǐng)域中，隨時間過去而漏出一種或多種組分的官能流體組合物不能適當?shù)貓?zhí)行，除非它們在使用以前良好地混合，或可通過與使用官能流體的設(shè)備有關(guān)的過濾器除去。官能流體的濁霧和/或渾濁，可作為流體的濁度測量，通常視為組合物不穩(wěn)定的信號，或可以為分離和/或組分漏出的初期。這種狀況由于性能和美學相關(guān)原因而在官能流體組合物中是不理想的。該現(xiàn)實性產(chǎn)生了對各種摩擦改進劑的使用的約束條件，例如有效的最大處理率。沒有關(guān)于這些摩擦改進劑的使用的這些溶解性和/或相容性限制，可能實現(xiàn)更大的性能和設(shè)備保護，包括例如潤滑劑或潤滑的設(shè)備件如發(fā)動機、自動變速器、齒輪傳動裝置等的延長壽命。也可實現(xiàn)改進的燃料經(jīng)濟性和粘度穩(wěn)定性。取決于更有效，但當以常規(guī)方式輸送時，從相容性或穩(wěn)定性觀點看不穩(wěn)定的化學品的選擇，更大的性能甚至可以以更少量以及更大量的化學品實現(xiàn)。需要含有更高量的摩擦改進劑，同時仍保持穩(wěn)定和/或清澈的官能流體組合物。特別是需要如上所述以否則會導致組合物不穩(wěn)定和/或濁霧的水平包含衍生自羥基羧酸的摩擦改進劑的官能流體組合物如發(fā)動機油組合物。本發(fā)明組合物和方法克服了這些約束條件并因此容許以否則不可能，同時仍保持官能流體組合物的穩(wěn)定性和/或透明性的水平使用這些摩擦改進劑。發(fā)明概述已發(fā)現(xiàn)了可含有高量的摩擦改進劑，特別是在它們用于其中的官能流體組合物中具有有限溶解性和/或相容性的摩擦改進劑的官能流體組合物，從而容許更高量的這種摩擦改進劑用于這些官能流體組合物中，同時保持總組合物的穩(wěn)定性、透明性和/或相容性。本發(fā)明提供包含如下組分的組合物(a)可包含溶劑、官能流體或其組合的介質(zhì)；和(b)不完全溶于介質(zhì)中的摩擦改進劑組分；和(c)可溶于(a)中并與(b)相互作用使得
(b)在(a)中的溶解性改進，或者可能更精確地(b)在(a)和(b)的組合中的溶解性與(b)在(a)中的溶解性相比改進的穩(wěn)定組分。組分(b)和(c)可以以平均直徑小于10 μ m的分散顆粒的形式存在于組分(a)中。
在一些實施方案中，組分(b)摩擦改進劑包含含有一個或多個酰胺官能團的化合物，且組分(C)穩(wěn)定組分包含(i)金屬基質(zhì)比大于3:1的高堿性清凈劑，包括硼酸化變體；(ii)烷基咪唑啉；(iii)烴基磷酸或酸酯、烴基硫代磷酸或酸酯、烴基二硫代磷酸或酸酯、一種或多種這些酸和酸酯的胺鹽，或其組合；(iv)烷基苯磺酸鹽或其衍生物；或其組
口 ο在一些實施方案中，本發(fā)明組合物導致與不含(C)穩(wěn)定組分的相同組合物相比組合物濁度的改進，如通過較低的杰克遜濁度單位(JTU)和/或比濁濁度單位(NTU)值所定義。在一些實施方案中，本發(fā)明組合物的最大JTU和/或NTU值為100。本發(fā)明還提供制備如本文所述清澈且穩(wěn)定的組合物的方法，所述方法包括如下步驟-M)將組分(b)和(C)加入組分(a)中；和(II)將所述組分混合使得組分(b)和(C)的顆粒具有小于10 μ m的平均直徑。發(fā)明詳述下面通過非限定性闡述描述各個優(yōu)選特征和實施方案。本發(fā)明提供容許否則不能使用和/或不能以本發(fā)明容許的水平使用的官能流體組合物中使用某些摩擦改進劑而不產(chǎn)生不穩(wěn)定、不清澈和/或濁霧組合物的組合物和方法。本發(fā)明組合物和方法可用于其中以及與其一起使用的官能流體的類型可包括齒輪油、傳動油、水力流體、發(fā)動機油、二沖程循環(huán)油、金屬加工流體、燃料等。在一個實施方案中，官能流體為發(fā)動機油。在另一實施方案中，官能流體為齒輪油。在另一實施方案中，官能流體為傳動流體。在另一實施方案中，官能流體為水力流體。在另一實施方案中，官能流體為燃料。在一些實施方案中，本發(fā)明不包括輸送裝置如用于容納摩擦改進劑并使它與它加入其中的官能流體接觸的裝置的使用。在一些實施方案中，本發(fā)明不包括凝膠組合物或固體組合物的使用，其中這類組合物緩慢釋放一種或多種組分至官能流體中。而是，本發(fā)明提供用于通過組分組合的使用將摩擦改進劑并入官能流體中的方法，這產(chǎn)生具有高摩擦改進劑含量，同時仍為穩(wěn)定、清澈和/或無濁霧的官能流體。在一些實施方案中，本發(fā)明提供比除缺少一種或多種組分外相同的組合物更穩(wěn)定、更清澈和/或更少濁霧的組合物。在一些實施方案中，缺少的組分為穩(wěn)定組分。在其它實施方案中，本發(fā)明組合物具有與除缺少本發(fā)明穩(wěn)定組分外相同的組合物相比更低的濁度。在一些這些實施方案中，組合物的濁度表示為JTU和/或NTU值。在其它實施方案中，本發(fā)明組合物具有100、90或甚至80的最大JTU和/或NTU值。JTU和NTU值可以通過US EPA方法180. I測量。JTU和NTU值也可不進一步稀釋地通過使用Monitek Model 151濁度計以杰克遜濁度單位(JTU)測量。
介質(zhì)本發(fā)明組合物包含介質(zhì)。介質(zhì)可以為溶劑、官能流體、添加劑濃縮物或其組合。合適的溶劑包括脂族烴、芳族烴、含氧組合物或其混合物。含氧組合物可包括醇、酮、羧酸的酯、二醇和/或聚乙二醇，或其混合物。合適的溶劑還包括具有潤滑粘度的油、石腦油、甲苯、二甲苯或其組合。具有潤滑粘度的油可包含天然油、合成油或其混合物。具有潤滑粘度的油可以為API (American Petroleum Institute)組II、III、IV、V基油或其 混合物。除包括具有潤滑粘度的油外，市售脂族烴溶劑或稀釋劑的實例為可由PetrochemCarless得到的Pilot 140和Pilot 299和Pilot 900，Petro-CanadaTM100N、Nexbase 、Yubase 和 4_6cSt 聚(α -烯經(jīng))。合適的官能流體包括任何上列官能流體，包括這類流體的混合物。在許多實施方案中，除下文詳述的組分(b)和(C)外，官能流體或用作介質(zhì)的其它材料含有其它添加劑。這些其它添加劑更詳細地描述于下文中。在本發(fā)明的一個實施方案中，介質(zhì)和/或總組合物基本不含或不含選自硫、磷、硫酸鹽灰及其組合的至少一員，在其它實施方案中，燃料組合物含有少于20ppm、少于15ppm、少于lOppm，或少于Ippm的選自硫、磷、硫酸鹽灰及其組合的至少一員。在一個實施方案中，介質(zhì)和穩(wěn)定組分可以為相同的材料。即一種材料可執(zhí)行兩種組分的功能。例如當本發(fā)明為濃縮物的形式時，所存在的介質(zhì)可充當穩(wěn)定組分，反之亦然。然后可將該濃縮物作為頂處理和/或添加劑包加入官能流體中，產(chǎn)生穩(wěn)定且均勻的官能流體，所述官能流體否則在穩(wěn)定劑組分/介質(zhì)材料的不存在下會渾濁或不相容。摩擦改講劑本發(fā)明組合物包含摩擦改進劑組分。摩擦改進劑組分可包含至少一種在它待用于其中的介質(zhì)和/或官能流體中不完全可溶和/或相容的摩擦改進劑。不完全可溶和/或相容意指摩擦改進劑不能保持溶解和/或懸浮于它加入其中的流體中，導致流體顯現(xiàn)出濁霧和/或渾濁，或其任何組合。在一些實施方案中，摩擦改進劑導致它用于其中的流體具有80、90或甚至100以上的NTU和/或JTU值。在一些實施方案中，該流體為官能流體組合物如最終潤滑劑或添加劑濃縮物。在一些實施方案中，本發(fā)明摩擦改進劑可以以低濃度與流體溶解和/或相容，但在較高濃度下變得較少可溶和/或相容。在一些實施方案中，適用于本發(fā)明中的摩擦改進劑以或多于0. 1,0. 15、0. 2、0. 3、0. 5或1.0重量％的濃度存在于流體中時如上所定義不完全可溶和/或相容。在一些實施方案中，本發(fā)明摩擦改進劑包含含有一個或多個酰胺官能團的化合物。合適的摩擦改進劑包括式(I)表示的化合物
權(quán)利要求
1.一種組合物，其包含 (a)包含溶劑、官能流體或其組合的介質(zhì)；和 (b)不完全溶于介質(zhì)中的摩擦改進劑組分；和 (C)可溶于(a)中且與(b)相互作用使得(b)在(a)中的溶解性改進的穩(wěn)定組分；其中組分(b)和(C)以平均直徑小于10 μ m的分散顆粒的形式存在于組分(a)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的組合物，其中組分(c)穩(wěn)定組分包含(i)金屬基質(zhì)比大于3:1的高堿性清凈劑，其中高堿性清凈劑任選硼酸化；(ii)烷基咪唑啉；(iii)烴基磷酸或酸酯、烴基硫代磷酸或酸酯、烴基二硫代磷酸或酸酯、一種或多種這些酸和酸酯的胺鹽，或其組合；(iv)烷基苯磺酸鹽或其衍生物；或其組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求I的組合物，其中組分(c)穩(wěn)定組分包含下式表示的化合物或其鹽化變體
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項的組合物，其中總組合物的濁度與不含(c)穩(wěn)定組分的相同組合物相比改進，如通過較低的JTU和/或NTU值所定義。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項的組合物，其中(b)摩擦改進劑組分包括含有一個或多個酰胺官能團的化合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項的組合物，其中(b)摩擦改進劑組分包含下式表示的化合物
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項的組合物，其中(c)穩(wěn)定劑包含⑴金屬基質(zhì)比大于3:1的高堿性酚鹽清凈劑；(ii)烷基咪唑啉；(iii)烴基二硫代磷酸；(iv)磷酸酯的胺鹽；(V)烷基苯磺酸鹽或其衍生物，或其組合。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項的組合物，其中高堿性清凈劑為具有至少200的TBN的高堿性酚鹽。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的組合物，其中所述烷基咪唑啉衍生自脂肪酸和亞烷基多胺。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項的組合物，其中摩擦改進劑進一步包含衍生自羥基羧酸的化合物。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項的組合物，其中摩擦改進劑進一步包含油基酒石酰亞胺、硬脂基酒石酰亞胺、酒石酸2-乙基己酯或其組合。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-11中任一項的組合物，其中總組合物中組分(b)的濃度為至少O.I重量％。
13.一種制備清澈且穩(wěn)定的組合物的方法，所述組合物包含 (a)包含溶劑、官能流體或其組合的介質(zhì)；和 (b)不完全溶于介質(zhì)中的摩擦改進劑組分；和 (C)可溶于(a)中且與(b)相互作用使得(b)在(a)中的溶解性改進的穩(wěn)定組分；所述方法包括如下步驟 I.將組分(b)和(C)加入組分(a)中； II.將所述組分混合使得組分(b)和(c)的顆粒具有小于10μ m的平均直徑。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中所得混合物的透明性與不含(c)穩(wěn)定組分的相同組合物相比改進，如通過較低的JTU和/或NTU值所定義。
15.根據(jù)權(quán)利要求13-14中任一項的方法，其中組分(c)穩(wěn)定組分包含(i)金屬基質(zhì)比大于3:1的高堿性清凈劑；(ii)烷基咪唑啉；(iii)烴基磷酸或酸酯、烴基硫代磷酸或酸酯、烴基二硫代磷酸或酸酯、一種或多種這些酸和酸酯的胺鹽，或其組合；(iv)烷基苯磺酸鹽或其衍生物；或其組合。
全文摘要
本發(fā)明涉及含有摩擦改進劑的官能流體組合物，具體而言，含有在與它們一起使用的官能流體中具有有限溶解性和/或有限相容性的摩擦改進劑的穩(wěn)定組合物。特別地，本發(fā)明涉及用于內(nèi)燃機中的官能流體如發(fā)動機油，和含有一個或多個酰胺官能團的摩擦改進劑，其中摩擦改進劑以否則會導致組合物不穩(wěn)定和/或濁霧的含量存在于官能流體組合物中。
文檔編號C10N30/04GK102725385SQ201080062546
公開日2012年10月10日 申請日期2010年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月30日
發(fā)明者E·E·德爾布里奇, J·D·伯林頓, J·J·穆萊 申請人:盧布里佐爾公司