含有抗磨劑的潤(rùn)滑組合物的制作方法
【專利說(shuō)明】含有抗磨劑的潤(rùn)滑組合物
[0001] 本申請(qǐng)是申請(qǐng)?zhí)枮?01180051486. 6的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)，原申請(qǐng)的申請(qǐng) 日為2011年8月24日，發(fā)明名稱為：含有抗磨劑的潤(rùn)滑組合物。 發(fā)明領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明提供含有抗磨劑和具有潤(rùn)滑粘度的油的潤(rùn)滑組合物。本發(fā)明進(jìn)一步涉及潤(rùn) 滑組合物在機(jī)械裝置如內(nèi)燃機(jī)或傳動(dòng)裝置（drivelinedevice)中的用途。
[0003] 發(fā)明背景
[0004] 熟知潤(rùn)滑油含有大量用于保護(hù)內(nèi)燃機(jī)以防腐蝕、磨損、煙灰沉積和酸建立的表面 活性添加劑（包括抗磨劑、分散劑或清凈劑）。通常，這類表面活性添加劑可能對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)組 件磨損（在鐵和鋁基組件中）、軸承腐蝕或燃料經(jīng)濟(jì)性具有有害影響。用于發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油的 常用抗磨添加劑為二烷基二硫代磷酸鋅（ZDDP)。認(rèn)為ZDDP抗磨添加劑通過(guò)在金屬表面上 形成保護(hù)膜而保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)。ZDDP還可能對(duì)燃料經(jīng)濟(jì)性和效率及銅腐蝕具有有害影響。因此， 發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑劑還可含有摩擦改進(jìn)劑以避免ZDDP對(duì)燃料經(jīng)濟(jì)性的有害影響以及緩蝕劑以避 免ZDDP對(duì)銅腐蝕的有害影響。其它添加劑也可提高鉛腐蝕。
[0005] 另外，含有磷化合物和硫化合物的發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑劑顯示出部分地貢獻(xiàn)顆粒物排放和 其它污染物排放。另外，硫和磷傾向于毒害催化轉(zhuǎn)化器中所用的催化劑，導(dǎo)致所述催化劑的 性能降低。
[0006] 隨著日益提高的對(duì)硫酸化灰分的形成和排放解除（通常以降低N0X形成、S0xB 成）的控制，需要發(fā)動(dòng)機(jī)油中降低的硫、磷和硫酸化灰分的量。因此，含磷抗磨劑如ZDDP、過(guò) 堿性清凈劑如鈣或鎂磺酸鹽和酚鹽的量降低。因此，預(yù)期無(wú)灰添加劑如多元醇或含羥基酸 的酯，包括甘油單油酸酯和烷氧基化胺提供摩擦性能。然而，觀察到無(wú)灰摩擦改進(jìn)劑在一些 情況下可能提高金屬，即銅或鉛的腐蝕。銅和鉛腐蝕可來(lái)自衍生自使用銅或鉛的合金的軸 承和其它金屬發(fā)動(dòng)機(jī)組件。因此，需要降低由無(wú)灰添加劑導(dǎo)致的腐蝕的量。
[0007] 加拿大專利CA1 183 125公開(kāi)了含有酒石酸烷基酯的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)用潤(rùn)滑劑，其 中烷基上的碳原子之和為至少8。酒石酸酯被公開(kāi)為抗磨劑。公開(kāi)了酒石酸酯和/或酒 石酰亞胺的其它參考文件包括國(guó)際公開(kāi)W0 2006/044411和美國(guó)專利申請(qǐng)2010/0190669、 2010/0197536和2010/0093573,其用于需要降低的硫、硫酸化灰分和磷的量的內(nèi)燃機(jī)。潤(rùn) 滑組合物具有抗磨或抗疲勞性能。該潤(rùn)滑組合物適于道路車輛。
[0008] 美國(guó)專利4, 237, 022公開(kāi)了用作潤(rùn)滑劑和燃料中的添加劑用于有效降低噪聲和 摩擦以及改進(jìn)燃料經(jīng)濟(jì)性的酒石酰亞胺。
[0009] 美國(guó)專利5, 338, 470和國(guó)際公開(kāi)W0 2005/087904公開(kāi)了含有至少一種羥基羧酸 酯或羥基聚羧酸（特別是檸檬酸酯或甘醇酸乙酯）的潤(rùn)滑劑。該潤(rùn)滑劑組合物具有抗磨或 抗疲勞性能。
[0010] 國(guó)際申請(qǐng)W02008/070307公開(kāi)了含有基于丙二酸酯的抗磨劑的發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑劑。
[0011] 檸檬酸酯公開(kāi)于美國(guó)專利申請(qǐng)20050198894中。
[0012] 美國(guó)專利4, 436, 640公開(kāi)了通過(guò)兩步驟反應(yīng)制備的潤(rùn)滑劑抗磨劑，所述反應(yīng)包 括：（i)使羥基乙酸與含有1-6個(gè)碳原子的醇反應(yīng)，和（ii)使（i)的產(chǎn)物與五硫化二磷反 應(yīng)。該抗磨劑被報(bào)告用于凸輪隨動(dòng)裝置（cam-followerset)。
[0013] 預(yù)期衍生自硫代乙醇酸衍生物的潤(rùn)滑劑添加劑作為添加劑。來(lái)自硫代乙醇酸衍生 物的添加劑匯總于多個(gè)美國(guó)專利、日本專利申請(qǐng)和東德專利中。美國(guó)專利包括4, 157, 970、 4, 863, 622、5, 132, 034、5, 215, 549 和 6, 127, 327。日本專利申請(qǐng)包括 2005139238A、日本專 利申請(qǐng) 10183161A、10130679A和 05117680A。東德專利為DD299533A5。
[0014] 對(duì)于動(dòng)力傳動(dòng)裝置（drivelinepowertransmittingdevices)如齒輪或變速器， 尤其是車軸液（axlefluids)和手動(dòng)車軸變速器液（MTF)，存在滿足多種且通常矛盾的潤(rùn) 滑要求，同時(shí)提供耐久性和清潔度的非常具有挑戰(zhàn)性的技術(shù)難題和解決方法。影響耐久性 的重要參數(shù)之一是磷抗磨或特壓添加劑在各種負(fù)荷和速度的條件下為裝置提供適當(dāng)保護(hù) 時(shí)的效力。然而，許多磷抗磨或特壓添加劑含有硫。由于日益提高的環(huán)境考慮，抗磨或特壓 添加劑中硫的存在變得較不理想。另外，許多含硫抗磨或特壓添加劑由于存在大量揮發(fā)性 硫物種而離析出硫，導(dǎo)致含有抗磨或特壓添加劑的潤(rùn)滑組合物具有氣味，而且可能對(duì)健康 和環(huán)境有害。
[0015] 具有合適磷抗磨或特壓添加劑平衡的潤(rùn)滑組合物以可控的沉積物形成和氧化穩(wěn) 定性提供給動(dòng)力傳動(dòng)裝置延長(zhǎng)的壽命和效率。然而，許多所用抗磨或特壓添加劑具有有限 的氧化穩(wěn)定性，形成沉積物或提高腐蝕。另外，許多磷抗磨或特壓添加劑通常還含有硫，這 產(chǎn)生可能有氣味的含有磷抗磨或特壓添加劑的潤(rùn)滑組合物。
[0016] 發(fā)明概沐
[0017] 本發(fā)明的目的包括提供抗磨性能、摩擦改進(jìn)（特別是提高燃料經(jīng)濟(jì)性）、降低的氣 味、改進(jìn)的氧化穩(wěn)定性或者鉛或銅（通常鉛）腐蝕抑制中的至少一項(xiàng)。
[0018] 如本文所用，對(duì)本文所述潤(rùn)滑組合物中存在的添加劑的量的提及基于無(wú)油，即活 性物質(zhì)的量提出。
[0019] 如本文所用，表述"（硫代）磷酸化劑或其反應(yīng)性等價(jià)物"意指包括磷酸化劑、硫代 磷酸化劑或其混合物。在一個(gè)實(shí)施方案中，磷酸化劑不含硫。如本文所用，表述"（硫代） 磷酸化劑或其反應(yīng)性等價(jià)物"可與表述"（硫代）磷酸化劑"互換使用。
[0020] 在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明提供潤(rùn)滑組合物，其包含具有潤(rùn)滑粘度的油和通過(guò)如 下步驟得到/可得到的產(chǎn)物：（i)使含羥基羧酸化合物、（硫代）磷酸化劑或其反應(yīng)性等價(jià) 物（可包括?；u、酯、酰胺、酐、鹽、偏鹽或其混合物），和任選醇（通常一元醇）反應(yīng)，和任 選（ii)使（i)的產(chǎn)物與胺或其混合物反應(yīng)。
[0021] 在一個(gè)實(shí)施方案中，含羥基羧酸化合物可以為羥基羧酸或其衍生物或部分酯化多 元醇，或其混合物。羥基羧酸的衍生物可包括酯、酰胺、或者酰胺或酯的偏鹽（通常衍生物 為偏酯）。
[0022] 含羥基羧酸化合物可以為含羥基羧酸或其衍生物（衍生物可包括酯、酰胺、或者 酰胺或酯的偏鹽（通常偏酯）），或衍生自部分酯化多元醇（例如甘油），或其混合物。在一 個(gè)實(shí)施方案中，含羥基羧酸化合物可以為含羥基羧酸或其衍生物，或其混合物。在一個(gè)實(shí)施 方案中，含羥基羧酸化合物可衍生自部分酯化多元醇（例如甘油）或其混合物。
[0023](硫代）磷酸化劑或其反應(yīng)性等價(jià)物可以與含羥基羧酸化合物和任選醇以任何順 序混合并反應(yīng)。
[0024] 也可將（硫代）磷酸化劑或其反應(yīng)性等價(jià)物本身以單一部分引入反應(yīng)混