具有改進的活塞沉積物控制和乳液穩(wěn)定性的潤滑油組合物及其添加劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本公開涉及潤滑劑組合物，特別是用于改進發(fā)動機潤滑劑組合物的沉積物控制特 性和/或乳液穩(wěn)定性性質(zhì)的添加劑。
[0002] 背景和概述 用于發(fā)動機油應(yīng)用的潤滑油組合物通常必須滿足行業(yè)和/或初始設(shè)備制造商（OEM)認 定的規(guī)范中規(guī)定的某些性能要求。通常，發(fā)動機油必須提供足夠水平的氧化和磨損保護、 淤渣和沉積物形成控制、燃料經(jīng)濟性益處、與密封材料的相容性以及潤滑和適用性必要的 其它期望的物理和流變學(xué)特性，通過各種標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)動機和工作臺測試測定。例如，ASTM Sequence IIIG測試為在 ILSAC GF-4/API SM、ILSAC GF-5/API SN和GM dexosl?規(guī)范中所 需的發(fā)動機測試之一，其最小稱重的活塞沉積物（WPD)潔凈度指標(biāo)等級分別為3. 5、4.0和 4. 5。因此，持續(xù)改進WPD性能可能是發(fā)動機潤滑油達到未來規(guī)范的許多期望的特性之一。 類似地，對發(fā)動機油的增強的燃料經(jīng)濟性性能的期望可能需要提高摩擦改性劑使用水平， 已知摩擦改性劑對潤滑劑組合物保持穩(wěn)定的乳液的能力具有負面影響，通過在ASTM D7563 乳液保留測試中將水和E85燃料混合而測定。
[0003] 因此，仍需要改進的潤滑劑添加劑組合物，其可提供改進的活塞沉積物控制以及 改進的乳液穩(wěn)定性并且適用于滿足或超過目前提出的和將來的潤滑劑性能標(biāo)準(zhǔn)。
[0004] 關(guān)于前述，本公開的實施方案提供一種潤滑劑添加劑組合物、用于降低發(fā)動機沉 積物形成的方法和用于改進潤滑劑組合物的乳液穩(wěn)定性的方法。所述潤滑劑添加劑組合物 包含（a)對潤滑劑組合物貢獻約50-約300 ppm重量鉬的有機鉬化合物，基于含有添加劑 組合物的潤滑劑組合物的總重量；(b)硼化的烴基取代琥珀酰亞胺分散劑；和（c) (i)烴 基-二羧酸或酸酐、（ii)多元胺、（iii)含有二羧基的稠合芳族化合物和（iv)非芳族二 羧酸或酸酐的反應(yīng)產(chǎn)物。烴基-二羧酸或酸酐的烴基的數(shù)均分子量大于1800道爾頓，通過 凝膠滲透色譜法測定。（b)與（c)的重量比在約1:1至約4:1范圍。
[0005] 本公開的另一實施方案提供一種用于在發(fā)動機中控制活塞沉積的方法。所述方法 包括使用潤滑劑組合物潤滑發(fā)動機，所述潤滑劑組合物包含具有潤滑粘度的基礎(chǔ)油和添加 劑組合物，所述潤滑劑添加劑組合物包含：（a)對潤滑劑組合物貢獻約50-約300 ppm重 量鉬的有機鉬化合物，基于潤滑劑組合物的總重量；(b)硼化的烴基取代琥珀酰亞胺分散 劑；和（c) (i)烴基-二羧酸或酸酐、（ii)多元胺、（iii)含有二羧基的稠合芳族化合物 和（iv)非芳族二羧酸或酸酐的反應(yīng)產(chǎn)物。烴基-二羧酸或酸酐的烴基的數(shù)均分子量大于 1800道爾頓，通過凝膠滲透色譜法測定。（b)與（c)的重量比在約1:1至約4:1范圍。
[0006] 本公開的另一實施方案提供一種用于保持發(fā)動機潤滑劑組合物的乳液穩(wěn)定性的 方法。所述方法包括使用潤滑劑組合物潤滑發(fā)動機，所述潤滑劑組合物包含具有潤滑粘度 的基礎(chǔ)油和潤滑劑添加劑組合物，所述潤滑劑添加劑組合物含有：(a)對潤滑劑組合物貢 獻約50-約300 ppm重量鉬的有機鉬化合物，基于潤滑劑組合物的總重量；(b)硼化的烴 基取代琥珀酰亞胺分散劑；和（c) (i)烴基-二羧酸或酸酐、（ii)多元胺、（iii)含有二 羧基的稠合芳族化合物和（iv)非芳族二羧酸或酸酐的反應(yīng)產(chǎn)物。烴基-二羧酸或酸酐的 烴基的數(shù)均分子量大于1800道爾頓，通過凝膠滲透色譜法測定。（b)與（c)的重量比在約 1:1至約4:1范圍。
[0007] 使用所公開的實施方案的分散劑添加劑組合物的意想不到的優(yōu)點在于，組合物不 僅提供改進的發(fā)動機沉積物控制，其還能增加含有金屬的摩擦改性劑，而不會不利地影響 潤滑劑組合物的乳液穩(wěn)定性。
[0008] 為了澄清本文使用的某些術(shù)語的含義，提供術(shù)語的以下定義。
[0009] 本文使用的術(shù)語"油組合物"、"潤滑組合物"、"潤滑油組合物"、"潤滑油"、"潤滑劑 組合物"、"潤滑組合物"、"完全配制的潤滑劑組合物"和"潤滑劑"認為是同義的完全可互換 的術(shù)語，指包含主要量的基礎(chǔ)油加上次要量的添加劑組合物的成品潤滑產(chǎn)物。
[0010] 本文使用的術(shù)語"添加劑包"、"添加劑濃縮物"和"添加劑組合物"認為是同義的 完全可互換的術(shù)語，指潤滑組合物排除主要量的基礎(chǔ)油原料混合物的部分。
[0011] 本文使用的術(shù)語〃烴基取代基〃或〃烴基〃以其通常的含義使用，其為本領(lǐng)域技 術(shù)人員公知的。具體地，其指具有與分子的其余部分直接連接的碳原子并且主要具有烴特 性的基團。烴基的實例包括： (1) 烴取代基，也就是，脂族（例如，烷基或烯基）、脂環(huán)族（例如，環(huán)烷基，環(huán)烯基）取 代基和芳族取代、脂族取代和脂環(huán)族取代的芳族取代基以及其中通過分子的另一部分完成 環(huán)的環(huán)狀取代基（例如，兩個取代基共同形成脂環(huán)族基團）； (2) 取代的烴取代基，也就是，在本發(fā)明的情境下，含有非烴基團的取代基不改變主要 的徑取代基（例如，鹵素（尤其是氣和氣）、羥基、烷氧基、疏基、烷基疏基、硝基、亞硝基和硫 氧基）； (3) 雜取代基，也就是，在本發(fā)明的情境下，取代基雖然具有主要的烴特性，但在原本 由碳原子組成的環(huán)或鏈中含有碳以外的原子。雜原子包括硫、氧、氮，并且包括取代基，例如 吡啶基、呋喃基、噻吩基和咪唑基。通常，對于烴基中的每十個碳原子，存在不多于兩個（例 如，不多于一個）非烴取代基；通常，在烴基中沒有非烴取代基。
[0012] 除非另外明確說明，否則本文使用的術(shù)語〃重量％〃指引用的組分占整個組合物的 重量的百分?jǐn)?shù)。
[0013] 本文使用的術(shù)語"油溶性"或"可分散的"可以但不必然指示所述化合物或添加 劑可溶、可溶解、可混溶或者能夠以所有比例懸浮于油中。然而，前述術(shù)語不意味著它們例 如可溶或穩(wěn)定地可分散于油中，至足以在采用油的環(huán)境中發(fā)揮預(yù)期效果的程度。此外，如果 期望，另外摻入其它添加劑還可允許摻入較高水平的特定添加劑。
[0014] 可通過向適當(dāng)?shù)幕A(chǔ)油制劑中加入一種或多種添加劑來配制本公開的潤滑油、發(fā) 動機潤滑油和/或曲軸箱潤滑油，如以下詳述。添加劑可按添加劑包（或濃縮物）形式與 基礎(chǔ)油組合，或者，可與基礎(chǔ)油單個組合。完全配制的潤滑劑、發(fā)動機潤滑劑和/或曲軸箱 潤滑劑可呈現(xiàn)改進的性能性質(zhì)，基于加入的添加劑和它們的相應(yīng)比例。
[0015] 本發(fā)明包含以下方面： 1. 一種潤滑劑添加劑組合物，所述組合物包含： (a)向潤滑劑組合物貢獻約20至不大于300 ppm重量鉬的有機鉬化合物，基于含有添 加劑組合物的潤滑劑組合物的總重量； (b)硼化的烴基取代琥珀酰亞胺分散劑；和 (C) (i)烴基-二羧酸或酸酐、（ii)多元胺、（iii)含有二羧基的稠合芳族化合物和 (iv)非芳族二羧酸或酸酐的反應(yīng)產(chǎn)物，其中烴基-二羧酸或酸酐的烴基的數(shù)均分子量大 于1800道爾頓，通過凝膠滲透色譜法測定； 其中（b)與（c)的重量比在約1:1至約4:1范圍。
[0016] 2.方面1的添加劑組合物，其中組分（iii)包含1，8_萘二甲酸酐。
[0017] 3.方面1的添加劑組合物，其中組分（b)的烴基取代基衍生自數(shù)均分子量在約 1000-約1600道爾頓范圍的聚烯烴，通過凝膠滲透色譜法測定。
[0018] 4.方面1的添加劑組合物，其中每摩爾組分（ii)有約0. 25-約1. 5摩爾的稠合 芳族化合物反應(yīng)。
[0019] 5.方面1的添加劑組合物，其中含有添加劑的潤滑劑組合物包含約0. 5-約5重 量％的組分（b)和（c)。
[0020] 6.方面1的添加劑組合物，其中組分⑴包含聚烯基取代的琥珀酸或酸酐。
[0021] 7.方面6的添加劑組合物，其中組分（i)包含聚異丁烯基琥珀酸或酸酐，組分 (iii) 包含1，8-萘二甲酸酐，并且組分（iv)包含馬來酸酐。
[0022] 8.方面7的添加劑組合物，其中所述聚異丁烯基衍生自具有大于50摩爾％末端 亞乙烯基含量的聚異丁烯。
[0023] 9.方面1的添加劑組合物，其中每摩爾組分（ii)有約0. 25-約1. 5摩爾的組分 (iv) 反應(yīng)。
[0024] 10. -種潤滑劑組合物，所述組合物包含方面1的添加劑組合物。
[0025] 11.方面10的潤滑劑組合物，所述組合物還包含一種或多種選自以下的成員：洗 滌劑、非金屬摩擦改性劑、抗氧化劑、防銹劑、粘度指數(shù)改進劑、乳化劑、去乳化劑、緩蝕劑、 抗磨劑、金屬二烴基二硫代磷酸酯、無灰胺磷酸酯、消泡劑和傾點下降劑。
[0026] 12.方面10的潤滑劑組合物，所述組合物還包含油溶性含鈦添加劑。
[0027] 13.在發(fā)動機中控制活塞沉積的方法，所述方法包括使用潤滑劑組合物潤滑發(fā)動 機，所述潤滑劑組合物包含具有潤滑粘度的基礎(chǔ)油和潤滑劑添加劑組合物，所述潤滑劑添 加劑組合物包含： (a) 向所述潤滑劑組合物貢獻約20至不大于300 ppm重量的鉬的有機鉬化合物，基于 所述潤滑劑組合物的總重量； (b) 硼化的烴基取代琥珀酰亞胺分散劑；和 (c) (i)烴基-二羧酸或酸酐、（ii)多元胺、（iii)含有二羧基的稠合芳族化合物和 (iv)非芳族二羧酸或酸酐的反應(yīng)產(chǎn)物，其中烴基-二羧酸或酸酐的烴基的數(shù)均分子量大 于1800道爾頓，通過凝膠滲透色譜法測定； 其中（b)與（c)的重量比在約1:1至約4:1范圍。
[0028] 14.方面13的方法，其中組分（b)的烴基取代基衍生自數(shù)均分子量在約1000-約 1600道爾頓范圍的聚烯烴，通過凝膠滲透色譜法測定。
[0029] 15.方面13的方法，其中組分（c) (iii)包含1,8-萘二甲酸酐。
[0030] 16.方面13的方法，其中組分（c)⑴包含馬來酸酐。
[0031