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添加劑濃縮物的制作方法

文檔序號:11192785閱讀:572來源:國知局

本發(fā)明涉及用于形成潤滑油組合物,特別是用于形成內(nèi)燃機(jī)潤滑油組合物,尤其是汽車內(nèi)燃機(jī)曲軸箱潤滑油組合物的添加劑濃縮物。更具體地,盡管不是排他地,本發(fā)明涉及具有改進(jìn)的穩(wěn)定性的此類添加劑濃縮物;以及涉及聚烯基琥珀酸酐作為此類濃縮物中的添加劑來改進(jìn)添加劑濃縮物的穩(wěn)定性和/或穩(wěn)定添加劑濃縮物的用途。

發(fā)明背景

內(nèi)燃機(jī)的潤滑油組合物通常包含旨在賦予該潤滑劑并由此賦予該發(fā)動機(jī)改進(jìn)的性能特征的化學(xué)添加劑的各種組合。添加劑通常作為包含與稀釋油混合在一起的用于特定用途的添加劑的特定組合的添加劑濃縮物制備。稀釋油有利于儲存和使用。為了制備全配制油,將添加劑濃縮物與所需基礎(chǔ)油和任何附加添加劑混合。

添加劑濃縮物在制造和使用之間可在貨架上儲存一段時間。考慮到添加劑包含各種不同的化學(xué)品,一些添加劑相互作用并不少見。盡管這些化學(xué)品不一定在化學(xué)上相互反應(yīng),但其中一些并未很好地混合在一起。這會導(dǎo)致在添加劑濃縮物中不合意地生成渾濁和/或沉積和/或凝膠。

添加劑濃縮物穩(wěn)定性(即減輕和/或防止添加劑濃縮物中的不合意渾濁和/或沉積和/或凝膠的儲存穩(wěn)定性)是添加劑濃縮物配制者的關(guān)注重點(diǎn)。添加劑的相互反應(yīng)可限制配制者可使用的添加劑的組合并且意味著有時由于添加劑濃縮物不穩(wěn)定而無法使用對潤滑劑性能益處而言理想的添加劑組合。

早就已知使用摩擦改進(jìn)劑和摩擦改進(jìn)劑的組合獲得改進(jìn)的性能,包括改進(jìn)的抗磨性能和改進(jìn)的燃料經(jīng)濟(jì)性。但是,傳統(tǒng)摩擦改進(jìn)劑可能由于摩擦改進(jìn)劑與添加劑濃縮物中存在的其它添加劑的不良相容性而造成添加劑濃縮物不穩(wěn)定。隨著這些傳統(tǒng)摩擦改進(jìn)劑在添加劑濃縮物中的量增加,這種不穩(wěn)定性通常變得越來越顯著。當(dāng)前在降低潤滑劑的摩擦系數(shù)以改進(jìn)燃料經(jīng)濟(jì)性的驅(qū)動下,合意的是使用更高的摩擦改進(jìn)劑處理率。但是,由于其造成不可接受的添加劑濃縮物不穩(wěn)定程度,這通常不可能。

用于汽車潤滑油組合物的已知摩擦改進(jìn)劑包括無灰無氮有機(jī)摩擦改進(jìn)劑,其是長鏈烴基脂肪酸酯(即通過長鏈脂肪酸(例如油酸)或其合適的衍生物和鏈烷醇(例如甘油)的反應(yīng)形成的酯);此類摩擦改進(jìn)劑包括甘油單油酸酯(gmo)。這些摩擦改進(jìn)劑通常不僅在潤滑油組合物中極其有效,還通常與例如含氮摩擦改進(jìn)劑相比相對便宜。因此希望在潤滑油組合物,特別是汽車內(nèi)燃機(jī)潤滑油組合物中使用這樣的無灰無氮有機(jī)摩擦改進(jìn)劑。

金屬清凈劑是通常包括在用于形成潤滑油組合物,特別是汽車內(nèi)燃機(jī)潤滑油組合物的添加劑濃縮物中的添加劑。金屬清凈劑既充當(dāng)減少或清除沉積物的清凈劑又充當(dāng)酸中和劑或防銹劑。水楊酸鹽清凈劑相對于磺酸鹽和/或酚鹽清凈劑通常更加優(yōu)選,因?yàn)樗鼈儙碓诨钊鍧嵍取bn保持、防銹和抗氧化性能方面的優(yōu)點(diǎn)。

盡管已知傳統(tǒng)摩擦改進(jìn)劑可能造成添加劑濃縮物不穩(wěn)定(即由摩擦改進(jìn)劑與濃縮物中的其它添加劑的相互作用造成的儲存不穩(wěn)定性),特別是在濃縮物包括相對大量摩擦改進(jìn)劑時,但現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn),特定類型的無灰無氮有機(jī)摩擦改進(jìn)劑,即長鏈烴基脂肪酸酯(例如甘油單油酸酯)和特定類型的清凈劑,即堿金屬或堿土金屬水楊酸鹽清凈劑的組合在添加劑濃縮物中可能顯著提高添加劑濃縮物不穩(wěn)定性(即儲存不穩(wěn)定性提高),即使該長鏈烴基脂肪酸酯摩擦改進(jìn)劑以相對低量存在于添加劑濃縮物中。因此,當(dāng)配制包括堿金屬或堿土金屬水楊酸鹽清凈劑和長鏈烴基脂肪酸酯摩擦改進(jìn)劑的潤滑油組合物,特別是希望包括相對大量摩擦改進(jìn)劑的此類潤滑油組合物時,通常將堿金屬或堿土金屬水楊酸鹽清凈劑與其它潤滑劑添加劑調(diào)和在一起以形成添加劑濃縮物,然后將其添加到具有潤滑粘度的油(即基礎(chǔ)油料)中,并通常將長鏈烴基脂肪酸酯摩擦改進(jìn)劑以單獨(dú)包裝的形式單獨(dú)添加到該潤滑油組合物中。相應(yīng)地,本發(fā)明旨在解決提供包括堿金屬或堿土金屬水楊酸鹽清凈劑和長鏈烴基脂肪酸酯形式的無灰無氮有機(jī)摩擦改進(jìn)劑的儲存穩(wěn)定的添加劑濃縮物,特別是包括相對大量的此類摩擦改進(jìn)劑的添加劑濃縮物的上述技術(shù)問題。合適地,本發(fā)明旨在提供表現(xiàn)出必要儲存穩(wěn)定性的此類添加劑濃縮物,由此減輕和/或防止?jié)饪s物在儲存過程中形成渾濁和/或沉積和/或膠凝。方便地,此類添加劑濃縮物可允許通過將單一添加劑濃縮物添加到具有潤滑粘度的油(即基礎(chǔ)油料)中形成含有堿金屬或堿土金屬水楊酸鹽清凈劑和長鏈烴基脂肪酸酯形式的無灰無氮有機(jī)摩擦改進(jìn)劑的潤滑油組合物,特別是含有相對大量的此類摩擦改進(jìn)劑的潤滑油組合物。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

根據(jù)第一方面,本發(fā)明提供一種用于形成潤滑油組合物的添加劑濃縮物,所述添加劑濃縮物由以基于所述添加劑濃縮物的總質(zhì)量為小于50質(zhì)量%的次要量存在的具有潤滑粘度的稀釋油和包含在其中的多種油溶性或油分散性添加劑構(gòu)成,其中所述添加劑濃縮物中的所有所述多種添加劑的總量在活性成分基礎(chǔ)上基于所述添加劑濃縮物的總質(zhì)量為大于50質(zhì)量%,且其中所述多種添加劑包括下列添加劑:(a)以在活性成分基礎(chǔ)上基于所述添加劑濃縮物的總質(zhì)量為大于或等于3.0質(zhì)量%的量存在的一種或多種油溶性或油分散性堿金屬或堿土金屬水楊酸鹽清凈劑;(b)以在活性成分基礎(chǔ)上基于所述添加劑濃縮物的總質(zhì)量為大于或等于0.50質(zhì)量%的量存在的一種或多種油溶性或油分散性無灰無氮有機(jī)摩擦改進(jìn)劑,其是一種或多種脂族(c7-c29)烴基脂肪酸酯;和(c)以有效穩(wěn)定所述添加劑濃縮物的量存在的一種或多種油溶性或油分散性聚(c2-c6)烯基琥珀酸酐,其中所述一種或多種聚(c2-c6)烯基琥珀酸酐的聚(c2-c6)烯基鏈的數(shù)均分子量(mn)大于或等于1250道爾頓。

要認(rèn)識到,術(shù)語“穩(wěn)定所述添加劑濃縮物”是指如通過所述濃縮物在儲存過程中的任何渾濁和/或沉積和/或膠凝的形成證實(shí)的添加劑濃縮物的儲存穩(wěn)定性。優(yōu)選地,添加劑濃縮物的儲存穩(wěn)定性在60℃和大氣壓下,更優(yōu)選經(jīng)12的周時間,尤其使用如本文所述的儲存穩(wěn)定性試驗(yàn)方法(storagestabilitytestmethod)來評估。合適地,添加劑濃縮物的儲存穩(wěn)定性的改進(jìn)被認(rèn)為是歸因于減輕和/或降低了濃縮物中的添加劑(a)和(b)之間的相互作用。

已經(jīng)意外地發(fā)現(xiàn),當(dāng)添加劑濃縮物包括堿金屬或堿土金屬水楊酸鹽清凈劑和脂族(c7-c29)烴基脂肪酸酯形式的摩擦改進(jìn)劑時,在添加劑濃縮物中包括聚(c2-c6)烯基琥珀酸酐通常穩(wěn)定了添加劑濃縮物和/或改進(jìn)了添加劑濃縮物的儲存穩(wěn)定性。還已經(jīng)發(fā)現(xiàn),通過提高聚(c2-c6)烯基琥珀酸酐的聚(c2-c6)烯基鏈的數(shù)均分子量(例如大于或等于1250道爾頓的聚(c2-c6)烯基鏈的數(shù)均分子量),改進(jìn)了此類添加劑濃縮物的儲存穩(wěn)定性。此外,提高聚(c2-c6)烯基琥珀酸酐的平均琥珀酸化比率進(jìn)一步改進(jìn)了此類添加劑濃縮物的儲存穩(wěn)定性。

相應(yīng)地,本發(fā)明可允許配制包括堿金屬或堿土金屬水楊酸鹽清凈劑和脂族(c7-c29)烴基脂肪酸酯形式的無灰無氮有機(jī)摩擦改進(jìn)劑的組合的穩(wěn)定添加劑濃縮物(即儲存穩(wěn)定的添加劑濃縮物),特別是包括相對大量的此類摩擦改進(jìn)劑的添加劑濃縮物。

方便地,本發(fā)明的添加劑濃縮物可有利于通過將單一添加劑濃縮物添加到具有潤滑粘度的油(即基礎(chǔ)油料)中而配制包括堿金屬或堿土金屬水楊酸鹽清凈劑和脂族(c7-c29)烴基脂肪酸酯形式的摩擦改進(jìn)劑的潤滑油組合物,特別是包括此類清凈劑和相對大量的此類無灰無氮有機(jī)摩擦改進(jìn)劑的潤滑油組合物。

優(yōu)選地,如本文中定義的所述一種或多種聚(c2-c6)烯基琥珀酸酐的聚(c2-c6)烯基鏈的數(shù)均分子量(mn)大于或等于1250,更優(yōu)選大于或等于1300,再更優(yōu)選大于或等于1350,再更優(yōu)選大于或等于1400,再更優(yōu)選大于或等于1450,最優(yōu)選大于或等于1500道爾頓。優(yōu)選地,如本文中定義的所述一種或多種聚(c2-c6)烯基琥珀酸酐的聚(c2-c6)烯基鏈的數(shù)均分子量(mn)小于或等于5000,更優(yōu)選小于或等于4500,再更優(yōu)選小于或等于4000,再更優(yōu)選小于或等于3500,最優(yōu)選小于或等于3000道爾頓。如本文中定義的所述一種或多種聚(c2-c6)烯基琥珀酸酐的聚(c2-c6)烯基鏈的數(shù)均分子量(mn)合適地為1250至5000,優(yōu)選1350至4500,更優(yōu)選1500至4000道爾頓。非常優(yōu)選地,所述一種或多種聚(c2-c6)烯基琥珀酸酐的聚(c2-c6)烯基鏈的數(shù)均分子量為1700至2500道爾頓。

另外,還已經(jīng)發(fā)現(xiàn),提高如本文中定義的所述一種或多種聚(c2-c6)烯基琥珀酸酐(c)的平均琥珀酸化比率(sr)通常改進(jìn)了添加劑濃縮物的儲存穩(wěn)定性和/或進(jìn)一步穩(wěn)定添加劑濃縮物。優(yōu)選地,如本文中定義的所述一種或多種聚(c2-c6)烯基琥珀酸酐(c)的平均琥珀酸化比率大于或等于1.35,更優(yōu)選大于或等于1.40,再更優(yōu)選大于或等于1.45,再更優(yōu)選大于或等于1.50,再更優(yōu)選大于或等于1.55。優(yōu)選地,如本文中定義的所述一種或多種聚(c2-c6)烯基琥珀酸酐(c)的平均琥珀酸化比率小于或等于4.00,更優(yōu)選小于或等于3.50,再更優(yōu)選小于或等于3.20,再更優(yōu)選小于或等于3.00,再更優(yōu)選小于或等于2.75,再更優(yōu)選小于或等于2.50。所述一種或多種聚(c2-c6)烯基琥珀酸酐的非常優(yōu)選的平均琥珀酸化比率為1.35至3.50,尤其是1.40至3.00,最尤其是1.50至2.75。

另外,提高如本文中定義的所述一種或多種聚(c2-c6)烯基琥珀酸酐(c)的平均皂化值(sap值)可以改進(jìn)添加劑濃縮物的儲存穩(wěn)定性和/或進(jìn)一步穩(wěn)定添加劑濃縮物。優(yōu)選地,如本文中定義的所述一種或多種聚(c2-c6)烯基琥珀酸酐(c)的平均sap值大于或等于45,更優(yōu)選大于或等于50,再更優(yōu)選大于或等于55,再更優(yōu)選大于或等于60,再更優(yōu)選大于或等于65,再更優(yōu)選大于或等于70mg,再更優(yōu)選大于或等于75koh/g(根據(jù)astmd94測得)。

優(yōu)選地,所述一種或多種聚(c2-c6)烯基琥珀酸酐(c)是一種或多種聚異丁烯基琥珀酸酐(pibsa(s))。

優(yōu)選地,如本文中定義的所述一種或多種脂族(c7-c29)烴基脂肪酸酯(b)代表添加劑濃縮物中包括的唯一無灰無氮有機(jī)摩擦改進(jìn)劑。更優(yōu)選地,如本文中定義的所述一種或多種脂族(c7-c29)烴基脂肪酸酯(b)代表添加劑濃縮物中包括的唯一無灰有機(jī)摩擦改進(jìn)劑。

優(yōu)選地,如本文中定義的所述一種或多種堿金屬或堿土金屬水楊酸鹽清凈劑(a)代表添加劑濃縮物中包括的唯一金屬清凈劑,更優(yōu)選代表添加劑濃縮物中包括的唯一清凈劑(即包括含灰分和無灰清凈劑)。

根據(jù)第二方面,本發(fā)明提供一種形成潤滑油組合物,優(yōu)選內(nèi)燃機(jī)潤滑油組合物的方法,其包括將本發(fā)明的第一方面的添加劑濃縮物與具有潤滑粘度的油(即基礎(chǔ)油料)混合。合適地,該內(nèi)燃機(jī)潤滑油組合物用于火花點(diǎn)火或壓縮點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)。合適地,如本文中定義的潤滑油組合物,特別是內(nèi)燃機(jī)潤滑油組合物是曲軸箱潤滑油組合物,尤其是汽車內(nèi)燃機(jī)曲軸箱潤滑油組合物。

根據(jù)第三方面,本發(fā)明提供如本文中定義的一種或多種油溶性或油分散性聚(c2-c6)烯基琥珀酸酐(c)在添加劑濃縮物中以有效量作為添加劑以改進(jìn)所述添加劑濃縮物的儲存穩(wěn)定性的用途,其中所述一種或多種聚(c2-c6)烯基琥珀酸酐的聚(c2-c6)烯基鏈的數(shù)均分子量(mn)大于或等于1250道爾頓,且其中所述添加劑濃縮物由以基于所述添加劑濃縮物的總質(zhì)量為小于50質(zhì)量%的次要量存在的具有潤滑粘度的稀釋油和包含在其中的多種油溶性或油分散性添加劑構(gòu)成,其中所述添加劑濃縮物中的所有所述多種添加劑的總量在活性成分基礎(chǔ)上基于所述添加劑濃縮物的總質(zhì)量為大于50質(zhì)量%,且其中所述多種添加劑包括至少下列添加劑:(a)以在活性成分基礎(chǔ)上基于所述添加劑濃縮物的總質(zhì)量為大于或等于3.0質(zhì)量%的量存在的如本文中定義的一種或多種油溶性或油分散性堿金屬或堿土金屬水楊酸鹽清凈劑;和(b)以在活性成分基礎(chǔ)上基于所述添加劑濃縮物的總質(zhì)量為大于或等于0.50質(zhì)量%的量存在的如本文中定義的一種或多種油溶性或油分散性無灰無氮有機(jī)摩擦改進(jìn)劑,其是一種或多種脂族(c7-c29)烴基脂肪酸酯。

合適地,通過減輕和/或降低添加劑濃縮物的渾濁、沉積和/或膠凝的形成證實(shí)了添加劑濃縮物的儲存穩(wěn)定性的改進(jìn)。優(yōu)選地,添加劑濃縮物的儲存穩(wěn)定性在60℃的溫度和大氣壓下,更優(yōu)選經(jīng)12周的時間,尤其使用如本文所述的儲存穩(wěn)定性試驗(yàn)方法(storagestabilitytestmethod)來評估。

根據(jù)第四方面,本發(fā)明提供如本文中定義的一種或多種油溶性或油分散性聚(c2-c6)烯基琥珀酸酐(c)在添加劑濃縮物中以有效量作為添加劑以改進(jìn)(a)和(b)的相容性和/或減輕(a)和(b)之間的相互作用和/或防止(a)和(b)之間的相互作用的用途,其中所述一種或多種聚(c2-c6)烯基琥珀酸酐的聚(c2-c6)烯基鏈的數(shù)均分子量(mn)大于或等于1250道爾頓,所述(a)為作為添加劑以在活性成分基礎(chǔ)上基于所述添加劑濃縮物的總質(zhì)量為大于或等于3.0質(zhì)量%的量存在的如本文中定義的一種或多種油溶性或油分散性堿金屬或堿土金屬水楊酸鹽清凈劑,和所述(b)為作為添加劑以在活性成分基礎(chǔ)上基于所述添加劑濃縮物的總質(zhì)量為大于或等于0.50質(zhì)量%的量存在的如本文中定義的一種或多種油溶性或油分散性無灰無氮有機(jī)摩擦改進(jìn)劑,其是一種或多種脂族(c7-c29)烴基脂肪酸酯,且其中所述添加劑濃縮物由以基于所述添加劑濃縮物的總質(zhì)量為小于50質(zhì)量%的次要量存在的具有潤滑粘度的稀釋油和包含在其中的包括至少添加劑(a)和(b)的多種油溶性或油分散性添加劑構(gòu)成,且所述添加劑濃縮物中的所有所述多種添加劑的總量在活性成分基礎(chǔ)上基于所述添加劑濃縮物的總質(zhì)量為大于50質(zhì)量%。

合適地,通過減輕和/或降低添加劑濃縮物的渾濁、沉積和/或膠凝的形成來證實(shí)通過使用所述一種或多種油溶性或油分散性聚(c2-c6)烯基琥珀酸酐(c)改進(jìn)添加劑濃縮物中的所述(a)一種或多種油溶性或油分散性堿金屬或堿土金屬水楊酸鹽清凈劑和所述(b)一種或多種油溶性或油分散性無灰無氮有機(jī)摩擦改進(jìn)劑的相容性和/或減輕和/或防止它們之間的相互作用。優(yōu)選地,在60℃的溫度和大氣壓下,更優(yōu)選經(jīng)12周的時間,尤其使用如本文所述的儲存穩(wěn)定性試驗(yàn)方法(storagestabilitytestmethod)來評估添加劑濃縮物的渾濁、沉積和/或膠凝的形成。相應(yīng)地,添加劑濃縮物通常表現(xiàn)出改進(jìn)的儲存穩(wěn)定性。

本發(fā)明的第一方面的并且如第二至第四方面中定義的添加劑濃縮物除添加劑(a)、(b)和(c)外還可進(jìn)一步包括一種或多種油溶性或油分散性無灰分散劑(d),優(yōu)選一種或多種油溶性或油分散性含氮無灰分散劑。優(yōu)選地,如本文中定義的所述一種或多種油溶性或油分散性無灰分散劑(d)以在活性成分基礎(chǔ)上基于所述添加劑濃縮物的總質(zhì)量為大于或等于5質(zhì)量%,更優(yōu)選大于或等于10質(zhì)量%的量存在。優(yōu)選地,如本文中定義的所述一種或多種油溶性或油分散性無灰分散劑(d)以在活性成分基礎(chǔ)上基于所述添加劑濃縮物的總質(zhì)量為小于或等于50質(zhì)量%,更優(yōu)選小于或等于45質(zhì)量%,再更優(yōu)選小于或等于40質(zhì)量%的量存在。盡管優(yōu)選在濃縮物中包括添加劑(d),但這不是必要的。

本發(fā)明的第一方面的并且如第二至第四方面中定義的添加劑濃縮物除添加劑(a)、(b)和(c)和如果存在的話任選添加劑(d)外還可進(jìn)一步包括如本文中定義的一種或多種油溶性或油分散性二烴基二硫代磷酸金屬鹽(e)。優(yōu)選地,所述一種或多種油溶性或油分散性二烴基二硫代磷酸金屬鹽(e)以在活性成分基礎(chǔ)上基于所述添加劑濃縮物的總質(zhì)量為大于或等于2質(zhì)量%,更優(yōu)選大于或等于3質(zhì)量%的量存在。優(yōu)選地,所述一種或多種油溶性或油分散性二烴基二硫代磷酸金屬鹽(e)以在活性成分基礎(chǔ)上基于所述添加劑濃縮物的總質(zhì)量為小于或等于20質(zhì)量%,更優(yōu)選小于或等于15質(zhì)量%的量存在。盡管優(yōu)選在濃縮物中包括添加劑(e),但這不是必要的。

本發(fā)明的第一方面的并且如第二至第四方面中定義的添加劑濃縮物除添加劑(a)、(b)和(c)和如果存在的話任選添加劑(d)和/或(e)外還可進(jìn)一步包括如本文中定義的一種或多種油溶性或油分散性無灰抗氧化劑(f)。優(yōu)選地,所述一種或多種油溶性或油分散性無灰抗氧化劑(f)是胺類抗氧化劑,特別是芳胺抗氧化劑,酚類抗氧化劑或其組合,尤其是芳胺抗氧化劑。優(yōu)選地,如本文中定義的所述一種或多種油溶性或油分散性無灰抗氧化劑(f)以在活性成分基礎(chǔ)上基于所述添加劑濃縮物的總質(zhì)量為大于或等于3質(zhì)量%,更優(yōu)選大于或等于5質(zhì)量%的量存在。優(yōu)選地,如本文中定義的所述一種或多種油溶性或油分散性無灰抗氧化劑(f),以在活性成分基礎(chǔ)上基于所述添加劑濃縮物的總質(zhì)量為小于或等于20質(zhì)量%,更優(yōu)選小于或等于15質(zhì)量%的量存在。盡管優(yōu)選在濃縮物中包括添加劑(f),但這不是必要的。

本發(fā)明的第一方面的并且如第二至第四方面中定義的添加劑濃縮物除添加劑(a)、(b)和(c)和如果存在的話任選添加劑(d)、(e)和/或(f)外還可進(jìn)一步包括在活性成分基礎(chǔ)上基于所述添加劑濃縮物的總質(zhì)量為0.1至30質(zhì)量%的量的一種或多種油溶性或油分散性助添加劑,其選自金屬清凈劑、緩蝕劑、傾點(diǎn)下降劑、抗磨劑、摩擦改進(jìn)劑、破乳劑、防沫劑、鉬化合物和粘度改進(jìn)劑。

本發(fā)明的第一方面的并且如第二至第四方面中定義的優(yōu)選添加劑濃縮物包括下列添加劑:

(a)以在活性成分基礎(chǔ)上基于所述添加劑濃縮物的總質(zhì)量為大于或等于3.0質(zhì)量%的量存在的如本文中定義的一種或多種油溶性或油分散性堿土金屬水楊酸鹽清凈劑;

(b)以在活性成分基礎(chǔ)上基于所述添加劑濃縮物的總質(zhì)量為大于或等于0.50質(zhì)量%的量存在的如本文中定義的一種或多種油溶性或油分散性無灰無氮有機(jī)摩擦改進(jìn)劑,其包含一種或多種脂族(c7-c29)烴基脂肪酸酯;和

(c)以有效穩(wěn)定所述添加劑濃縮物的量存在的如本文中定義的一種或多種油溶性或油分散性聚(c4)烯基琥珀酸酐,其中所述一種或多種聚(c4)烯基琥珀酸酐的聚(c4)烯基鏈的數(shù)均分子量(mn)大于或等于1250道爾頓;和任選的一種或多種選自下列的添加劑:

(d)以在活性成分基礎(chǔ)上基于所述添加劑濃縮物的總質(zhì)量為大于或等于5質(zhì)量%的量存在的如本文中定義的一種或多種油溶性或油分散性無灰分散劑;和/或

(e)以在活性成分基礎(chǔ)上基于所述添加劑濃縮物的總質(zhì)量為大于或等于2質(zhì)量%的量存在的如本文中定義的一種或多種油溶性或油分散性二烴基二硫代磷酸金屬鹽(e);和/或

(f)以在活性成分基礎(chǔ)上基于所述添加劑濃縮物的總質(zhì)量為大于或等于3質(zhì)量%的量存在的如本文中定義的一種或多種油溶性或油分散性無灰抗氧化劑(f)。

本發(fā)明的第一方面的并且如第二至第四方面中定義的更優(yōu)選的添加劑濃縮物包括下列添加劑:

(a)以在活性成分基礎(chǔ)上基于所述添加劑濃縮物的總質(zhì)量為大于或等于5.0質(zhì)量%的量存在的如本文中定義的一種或多種油溶性或油分散性水楊酸鈣清凈劑;

(b)以在活性成分基礎(chǔ)上基于所述添加劑濃縮物的總質(zhì)量為大于或等于0.50質(zhì)量%的量存在的甘油單油酸酯;和

(c)以在活性成分基礎(chǔ)上基于所述添加劑濃縮物的總質(zhì)量為大于或等于0.75質(zhì)量%的量存在的如本文中定義的一種或多種油溶性或油分散性聚異丁烯基琥珀酸酐,其中所述一種或多種聚異丁烯基琥珀酸酐的聚異丁烯基鏈的數(shù)均分子量(mn)大于或等于1250道爾頓;和任選的一種或多種選自下列的添加劑:

(d)以在活性成分基礎(chǔ)上基于所述添加劑濃縮物的總質(zhì)量為大于或等于5質(zhì)量%的量存在的如本文中定義的一種或多種油溶性或油分散性無灰含氮分散劑(尤其是聚異丁烯基琥珀酰亞胺(pibsa-pam)分散劑);和/或

(e)以在活性成分基礎(chǔ)上基于所述添加劑濃縮物的總質(zhì)量為大于或等于2質(zhì)量%的量存在的如本文中定義的一種或多種油溶性或油分散性二烴基二硫代磷酸鋅鹽(e);和/或

(f)以在活性成分基礎(chǔ)上基于所述添加劑濃縮物的總質(zhì)量為大于或等于3質(zhì)量%的量存在的如本文中定義的一種或多種油溶性或油分散性無灰含氮抗氧化劑(f)。

在本說明書中,如果使用下列詞語和措辭,它們具有下文給出的含義:

“活性成分”或“(a.i.)”是指不是稀釋劑或溶劑的添加劑材料;

“包含”或任何同源詞表明所述特征、步驟或整數(shù)或組分的存在,但不排除存在或添加一個或多個其它特征、步驟、整數(shù)、組分或其組合。措辭“由...構(gòu)成”或“基本由...構(gòu)成”或同源詞可能涵蓋在“包含”或任何同源詞內(nèi)。措辭“基本由...構(gòu)成”允許包括不會實(shí)質(zhì)影響其適用的組合物的特征的物質(zhì)。措辭“由...構(gòu)成”或同源詞是指只存在該措辭提及的指定特征、步驟、整數(shù)、組分或其組合;

“烴基”是指含有氫和碳原子的化合物的化學(xué)基團(tuán),且該基團(tuán)直接經(jīng)由碳原子鍵合到該化合物的其余部分上。該基團(tuán)可含有一個或多個非碳和氫的原子,只要它們不會影響該基團(tuán)的基本烴基性質(zhì)。本領(lǐng)域技術(shù)人員了解合適的基團(tuán)(例如鹵素,尤其是氯和氟,氨基、烷氧基、巰基、烷基巰基、硝基、亞硝基、sulfoxy等)。優(yōu)選地,除非另行指明,烴基基本由氫和碳原子構(gòu)成。更優(yōu)選地,除非另行指明,烴基由氫和碳原子構(gòu)成。烴基優(yōu)選是脂族烴基。術(shù)語“烴基”包括“烷基”、“亞烷基”、“烯基”、“烯丙基”和“芳基”;

“烷基”是指直接經(jīng)由單碳原子鍵合到化合物的其余部分上的c1-c30烷基。除非另行指明,當(dāng)存在足夠碳原子數(shù)時,烷基可以是直鏈(即未分支)或支化的、環(huán)狀、無環(huán)或部分環(huán)狀/無環(huán)的。烷基優(yōu)選包含直鏈或支化無環(huán)烷基。烷基的代表性實(shí)例包括,但不限于,甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、仲丁基、異丁基、叔丁基、正戊基、異戊基、新戊基、己基、庚基、辛基、二甲基己基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基和三十烷基;

“亞烷基”與“烷二基”同義并且是指由鏈烷通過從兩個不同碳原子上除去氫原子生成的c2-c20,優(yōu)選c2-c10,更優(yōu)選c2-c6二價飽和無環(huán)脂族烴基;其可以是直鏈或支化的。亞烷基的代表性實(shí)例包括亞乙基(乙烷二基)、亞丙基(丙烷二基)、亞丁基(丁烷二基)、亞異丁基、亞戊基、亞己基、亞庚基、亞辛基、亞壬基、亞癸基、1-甲基亞乙基、1-乙基亞乙基、1-乙基-2-甲基亞乙基、1,1-二甲基亞乙基和1-乙基亞丙基;

“聚(烯)”與“聚鏈烯”同義并且是指含有適當(dāng)?shù)耐槎貜?fù)基團(tuán)的聚合物。這樣的聚合物可通過適當(dāng)鏈烯的聚合形成(例如聚異丁烯可通過異丁烯聚合形成);

“聚(烯基)(poly(alkylenyl))”與“聚(烯基)(poly(alkenyl))”同義并且是指含有適當(dāng)?shù)耐槎貜?fù)基團(tuán)的聚合物取代基團(tuán)。合適地,聚(烯基)取代基團(tuán)可通過使相應(yīng)的聚(烯)與將琥珀酸酐基團(tuán)引入聚(烯)上的反應(yīng)物(如馬來酸酐)反應(yīng)形成;

“烯基”是指包括至少一個碳碳雙鍵并直接經(jīng)由單碳原子鍵合到化合物的其余部分上并在其它方面被定義為“烷基”的c2-c30,優(yōu)選c2-c12基團(tuán);

“炔基”是指包括至少一個碳碳三鍵并直接經(jīng)由單碳原子鍵合到化合物的其余部分上并在其它方面被定義為“烷基”的c2-c30,優(yōu)選c2-c12基團(tuán);

“芳基”是指任選被一個或多個烷基、鹵素、羥基、烷氧基和氨基取代的c6-c18,優(yōu)選c6-c10芳族基團(tuán),其直接經(jīng)由單碳原子鍵合到化合物的其余部分上。優(yōu)選的芳基包括苯基和萘基及其取代衍生物,尤其是苯基及其烷基取代衍生物;

“鏈烷醇”是指由具有一個或多個鍵合到烷基鏈的碳原子上的羥基官能團(tuán)的烷基鏈構(gòu)成的醇。術(shù)語“鏈烷醇”包括一元鏈烷醇,如甲醇、乙醇、丙醇和丁醇,以及多元鏈烷醇;

“多元鏈烷醇”是指包括兩個或更多個羥基官能團(tuán)的鏈烷醇。更具體地,術(shù)語“多元鏈烷醇”包括二醇、三醇、四醇和/或相關(guān)二聚物或此類化合物的增鏈聚合物。再更具體地,術(shù)語“多元鏈烷醇”包括甘油、新戊二醇、三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷、三羥甲基丁烷、季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇和山梨糖醇,尤其是甘油;

“單羧酸”是指包括單個羧酸官能團(tuán)的有機(jī)酸,優(yōu)選烴基羧酸;

“脂族烴基脂肪酸”是指具有脂族c5-c29,優(yōu)選c7-c29,更優(yōu)選c9-c27,最優(yōu)選c11-c23烴基鏈的單羧酸。此類化合物在本文中可被稱作脂族(c5-c29),優(yōu)選(c7-c29),更優(yōu)選(c9-c27),最優(yōu)選(c11-c23)烴基單羧酸或烴基脂肪酸(其中cx-cy是指該脂肪酸的脂族烴基鏈中的碳原子總數(shù),該脂肪酸本身由于存在羧基碳原子而包括總共cx+1至cy+1個碳原子)。優(yōu)選地,該脂族烴基脂肪酸,包括羧基碳原子在內(nèi),具有偶數(shù)個碳原子。脂肪酸的脂族烴基鏈可以是飽和或不飽和的(即包括至少一個碳碳雙鍵);優(yōu)選地,該脂族烴基鏈?zhǔn)遣伙柡偷牟ㄖ辽僖粋€碳碳雙鍵–此類脂肪酸可獲自天然來源(例如衍生自動物或植物油)和/或通過相應(yīng)飽和脂肪酸的還原獲得;

“脂族烴基脂肪酸酯”是指其中如本文中定義的脂族烴基脂肪酸的單羧酸官能團(tuán)已轉(zhuǎn)化成酯基團(tuán)的酯。例如,脂族烴基脂肪酸酯可通過使相應(yīng)的脂族烴基脂肪酸或其反應(yīng)性衍生物(例如酐或酰基鹵)與如本文中定義的鏈烷醇反應(yīng)獲得。替代性地或附加地,該脂族烴基脂肪酸酯可以其天然形式,例如作為脂族烴基脂肪酸甘油酯獲得。相應(yīng)地,術(shù)語“脂族烴基脂肪酸酯”包括脂族烴基脂肪酸甘油酯以及通過脂族烴基脂肪酸或其反應(yīng)性衍生物(例如酐或?;u)與鏈烷醇反應(yīng)而得的脂族烴基脂肪酸酯;

“水楊酸鹽皂”是指由除任何高堿性材料外的所述一種或多種堿金屬或堿土金屬水楊酸鹽清凈劑貢獻(xiàn)的堿金屬或堿土金屬水楊酸鹽的量;

“堿金屬或堿土金屬水楊酸鹽清凈劑”包括如本文中定義的水楊酸鹽皂和任何高堿性材料;

“鹵基”或“鹵素”包括氟、氯、溴和碘;

本文所用的“油溶性”或“油分散性”或同源術(shù)語不一定是指該化合物或添加劑在所有比例下都可溶、可溶解、可混溶或可懸浮在油中。但是,這些是指它們例如在足以在使用油的環(huán)境中發(fā)揮其預(yù)期作用的程度上可溶或可穩(wěn)定分散在油中。此外,如果需要,其它添加劑的額外摻入也可能允許摻入更高量的特定添加劑;

關(guān)于添加劑的“無灰”是指添加劑不包括金屬;

關(guān)于添加劑的“含灰分”是指添加劑包括金屬;

“主要量”是指就所示組分而言和相對于組合物的總質(zhì)量,按該組分的活性成分計,超過組合物(例如添加劑濃縮物)的50質(zhì)量%;

“次要量”是指就所示添加劑而言和相對于組合物的總質(zhì)量,按添加劑的活性成分計,少于組合物(例如添加劑濃縮物)的50質(zhì)量%;

關(guān)于添加劑的“有效量”是指這種添加劑在組合物(例如添加劑濃縮物)中有效提供所需技術(shù)效果的量;特別地,“穩(wěn)定添加劑濃縮物的有效量”是指指定添加劑在添加劑濃縮物穩(wěn)定性上帶來可測得的改進(jìn)的的量,如在本文的實(shí)施例中所述的儲存穩(wěn)定性試驗(yàn)方法(storagestabilitytestmethod)中測定。

“ppm”是指基于所述組合物的總質(zhì)量的百萬分之質(zhì)量份數(shù);

組合物或添加劑組分的“金屬含量”,例如添加劑濃縮物的鉬含量或總金屬含量(即所有單獨(dú)金屬含量的總和)通過astmd5185測得;

關(guān)于添加劑組分或組合物的“tbn”是指如通過astmd2896測得的總堿值(mgkoh/g);

“kv100”是指如通過astmd445測得的在100℃下的運(yùn)動粘度;

“磷含量”通過astmd5185測得;

“硫含量”通過astmd2622測得;

“硫酸鹽灰分含量”通過astmd874測得;

mn是指數(shù)均分子量,且對于聚合體可通過凝膠滲透色譜法測定;

mw是指重均分子量,且對于聚合體可通過凝膠滲透色譜法測定;

關(guān)于聚(c2-c6)烯基琥珀酸酐的聚(c2-c6)烯基鏈的mn可以被認(rèn)為基本等于用于通過與適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)物(例如馬來酸酐)反應(yīng)形成所述一種或多種聚(c2-c6)烯基琥珀酸酐的適當(dāng)?shù)囊环N或多種聚(c2-c6)烯的mn;

關(guān)于聚(c2-c6)烯基琥珀酸酐的聚(c2-c6)烯基鏈的mw可以被認(rèn)為基本等于用于通過與適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)物(例如馬來酸酐)反應(yīng)形成所述一種或多種聚(c2-c6)烯基琥珀酸酐的適當(dāng)?shù)囊环N或多種聚(c2-c6)烯的mw;

當(dāng)用于測定皂化值(sap)的滴定劑是氫氧化鉀時,關(guān)于如本文中定義的所述一種或多種油溶性或油分散性聚(c2-c6)烯基琥珀酸酐的“平均琥珀酸化比率(sr)”通過下列公式計算:

其中:

mwpa是所述一種或多種聚(c2-c6)烯基琥珀酸酐的聚(c2-c6)烯基鏈的重均分子量(mw)(克/摩爾),其基本等同于生成該聚(c2-c6)烯基琥珀酸酐的聚(c2-c6)烯原料的重均分子量;

sap是如通過astmd94測得的聚(c2-c6)烯基琥珀酸酐的皂化值(mgkoh/g);且

a.i.是混合物中的聚(c2-c6)烯基琥珀酸酐的活性成分的量(質(zhì)量%)。

在將稀釋系數(shù)計入考慮時,平均琥珀酸化比率可以被認(rèn)為基本代表了所述一種或多種聚(c2-c6)烯基琥珀酸酐中的每聚(c2-c6)烯基鏈的平均琥珀酸酐官能團(tuán)數(shù);

所述一種或多種聚(c2-c6)烯基琥珀酸酐的“皂化值(sap值)”根據(jù)astmd94測量(mgkoh/g);且

使用如本文所述的儲存穩(wěn)定性試驗(yàn)方法(storagestabilitytestmethod)測量關(guān)于添加劑濃縮物的“穩(wěn)定化和/或改進(jìn)其穩(wěn)定性”。

除非另行指明,報道的所有百分?jǐn)?shù)是在活性成分基礎(chǔ)上的質(zhì)量%,即不考慮載體或稀釋油。

還要理解的是,所用各種組分(必要的以及最佳的和常規(guī)的)可能在配制、儲存或使用條件下反應(yīng),本發(fā)明也提供由于任何這樣的反應(yīng)可獲得或獲得的產(chǎn)物。

此外,要理解的是,本文列出的量、范圍和比率的任何上限和下限可以獨(dú)立地組合。相應(yīng)地,本文列出的與本發(fā)明的特定技術(shù)特征相關(guān)的量、范圍和比率的任何上限和下限可以與本文列出的與本發(fā)明的一個或多個其它特定技術(shù)特征相關(guān)的量、范圍和比率的任何上限和下限獨(dú)立地組合。此外,本發(fā)明的任何特定技術(shù)特征及其所有優(yōu)選變體可以獨(dú)立地與任何其它特定技術(shù)特征及其所有優(yōu)選變體組合。

還要理解的是,本發(fā)明的各方面的優(yōu)選特征被視為本發(fā)明的每個其它方面的優(yōu)選特征。

具體實(shí)施方式

如下更詳細(xì)描述本發(fā)明的特征,如果適當(dāng),其涉及本發(fā)明的各個和所有方面:

稀釋油

本發(fā)明的第一方面的添加劑濃縮物的稀釋油和潤滑油組合物的基礎(chǔ)油料(有時被稱作“基礎(chǔ)油”)(添加劑濃縮物加入其中以形成潤滑劑)可選自天然(植物、動物或礦物)和合成潤滑油及其混合物。

在americanpetroleuminstitute(api)出版物“engineoillicensingandcertificationsystem”,industryservicesdepartment,第十四版,1996年12月,附錄1,1998年12月中定義了基礎(chǔ)油料類別。

本發(fā)明中的基礎(chǔ)油料和基礎(chǔ)油的定義與在americanpetroleuminstitute(api)出版物“engineoillicensingandcertificationsystem”,industryservicesdepartment,第十四版,1996年12月,附錄1,1998年12月中發(fā)現(xiàn)的相同。所述出版物將基礎(chǔ)油料如下分類:

a)使用表e-1中規(guī)定的試驗(yàn)方法,第i類基礎(chǔ)油料含有少于90%飽和物和/或多于0.03%硫并具有大于或等于80且小于120的粘度指數(shù)。

b)使用表e-1中規(guī)定的試驗(yàn)方法,第ii類基礎(chǔ)油料含有大于或等于90%飽和物和小于或等于0.03%硫并具有大于或等于80且小于120的粘度指數(shù)。

c)使用表e-1中規(guī)定的試驗(yàn)方法,第iii類基礎(chǔ)油料含有大于或等于90%飽和物和小于或等于0.03%硫并具有大于或等于120的粘度指數(shù)。

d)第iv類基礎(chǔ)油料是聚α烯烴(pao)。

e)第v類基礎(chǔ)油料包括第i、ii、iii或iv類中未包括的所有其它基礎(chǔ)油料。

表e-1:基礎(chǔ)油料分析方法

可通過將純添加劑直接添加到稀釋油中或通過以包括載體油的形式添加它們實(shí)現(xiàn)添加劑濃縮物的制備。合適地,添加劑濃縮物中包括的添加劑可包含載體油;任何這樣的載體被視為用于計算添加劑濃縮物的組成的本發(fā)明的第一方面的添加劑濃縮物的稀釋油的一部分。添加劑可以在加入其它添加劑之前、同時或之后通過本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何方法添加到稀釋油中。

如下詳述可用作稀釋油或含有本發(fā)明的添加劑濃縮物的潤滑油組合物的基礎(chǔ)油料的具有潤滑粘度的油的實(shí)例。

天然油包括動物油和植物油(例如蓖麻油和豬油)、液體石油和加氫精制的、溶劑處理的鏈烷型、環(huán)烷型和混合鏈烷-環(huán)烷型礦物潤滑油。衍生自煤或頁巖的具有潤滑粘度的油也是可用的基礎(chǔ)油。

合成潤滑油包括烴油,如聚合和互聚烯烴(例如聚丁烯、聚丙烯、丙烯-異丁烯共聚物、氯化聚丁烯、聚(1-己烯)、聚(1-辛烯)、聚(1-癸烯));烷基苯(例如十二烷基苯、十四烷基苯、二壬基苯、二(2-乙基己基)苯);聚酚(例如聯(lián)苯、三聯(lián)苯、烷基化聚酚);和烷基化二苯醚和烷基化二苯硫醚以及它們的衍生物、類似物和同系物。

另一類合適的合成潤滑油包括二羧酸(例如鄰苯二甲酸、琥珀酸、烷基琥珀酸和烯基琥珀酸、馬來酸、壬二酸、辛二酸、癸二酸、富馬酸、己二酸、亞油酸二聚物、丙二酸、烷基丙二酸、烯基丙二酸)與各種醇(例如丁基醇、己基醇、十二烷基醇、2-乙基己基醇、乙二醇、二乙二醇單醚、丙二醇)的酯。這些酯的具體實(shí)例包括己二酸二丁酯、癸二酸二(2-乙基己基)酯、富馬酸二正己酯、癸二酸二辛酯、壬二酸二異辛酯、壬二酸二異癸酯、鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二癸酯、癸二酸二廿烷基酯、亞油酸二聚物的2-乙基己二酯、和通過使1摩爾癸二酸與2摩爾四乙二醇和2摩爾2-乙基己酸反應(yīng)形成的復(fù)合酯。

可用作合成油的酯還包括由c5-c12單羧酸和多元醇和多元醇醚(如新戊二醇、三羥甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇和三季戊四醇)制成的那些。

在本發(fā)明的添加劑濃縮物或由其形成的潤滑油組合物中可以使用未精制、精制和再精制的油。未精制油是直接獲自天然或合成來源的未經(jīng)進(jìn)一步提純處理的那些。例如,直接獲自干餾操作的頁巖油、直接獲自蒸餾的石油或直接獲自酯化工藝且不經(jīng)進(jìn)一步處理即使用的酯油是未精制油。精制油與未精制油類似,只是它們已在一個或多個提純步驟中進(jìn)一步處理以改進(jìn)一種或多種性質(zhì)。許多這樣的提純技術(shù)是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的,如蒸餾、溶劑萃取、酸或堿萃取、過濾和滲濾。通過對已使用過的精制油施加與用于獲得精制油的工藝類似的工藝,獲得再精制油。這樣的再精制油也被稱作再生油或再加工油,并通常另外通過用于除去廢添加劑和油裂解產(chǎn)物的技術(shù)加工。

基礎(chǔ)油的其它實(shí)例是“氣至液”(“gtl”)基礎(chǔ)油,即該基礎(chǔ)油可以是衍生自由含h2和co的合成氣使用費(fèi)托催化劑制成的費(fèi)托合成烴的油。這些烴通常要求進(jìn)一步加工才可用作基礎(chǔ)油。例如,它們可通過本領(lǐng)域已知的方法加氫異構(gòu)化;加氫裂化和加氫異構(gòu)化;脫蠟;或加氫異構(gòu)化和脫蠟。

優(yōu)選地,如通過noack試驗(yàn)(astmd5880)測得的具有潤滑粘度的油(例如稀釋油或潤滑油組合物的基礎(chǔ)油料)的揮發(fā)性小于或等于20%,優(yōu)選小于或等于16%,優(yōu)選小于或等于12%,更優(yōu)選小于或等于10%。

合適地,添加劑濃縮物的稀釋油以基于添加劑濃縮物的總質(zhì)量為小于或等于45質(zhì)量%,優(yōu)選小于或等于40質(zhì)量%,更優(yōu)選小于或等于40質(zhì)量%,再更優(yōu)選小于或等于35質(zhì)量%的量存在。合適地,添加劑濃縮物的稀釋油以基于添加劑濃縮物的總質(zhì)量為大于或等于5質(zhì)量%,優(yōu)選大于或等于10質(zhì)量%,更優(yōu)選大于或等于15質(zhì)量%,再更優(yōu)選大于或等于20質(zhì)量%的量存在。

相應(yīng)地,添加劑濃縮物中的所述多種添加劑以相應(yīng)的量存在,以使添加劑濃縮物中的稀釋油和所述多種添加劑的總量基于添加劑濃縮物的總質(zhì)量等于100質(zhì)量%。合適地,添加劑濃縮物中的所述多種添加劑以基于添加劑濃縮物的總質(zhì)量為大于或等于55,優(yōu)選大于或等于60,更優(yōu)選大于或等于65質(zhì)量%的量存在。合適地,添加劑濃縮物中的所述多種添加劑以基于添加劑濃縮物的總質(zhì)量為小于或等于95,優(yōu)選小于或等于90,更優(yōu)選小于或等于85,再更優(yōu)選小于或等于80質(zhì)量%的量存在。

合適地,添加劑濃縮物的稀釋油包含第i類或第ii類基礎(chǔ)油料,尤其是第i類基礎(chǔ)油料。優(yōu)選地,該稀釋油包括基于該稀釋油的總質(zhì)量為大于或等于50質(zhì)量%,更優(yōu)選大于或等于60質(zhì)量%,再更優(yōu)選大于或等于70質(zhì)量%,尤其大于或等于75質(zhì)量%的第i類基礎(chǔ)油料。

水楊酸鹽清凈劑(a)

清凈劑是減少發(fā)動機(jī)中的活塞沉積物(例如高溫清漆和亮漆沉積物)形成的添加劑;其通常具有酸中和性質(zhì)并能使細(xì)碎固體保持懸浮。大多數(shù)清凈劑基于“皂”,即酸性有機(jī)化合物的金屬鹽。相應(yīng)地,本發(fā)明的添加劑濃縮物包括水楊酸的堿金屬或堿土金屬鹽作為皂,即水楊酸鹽皂。

本發(fā)明的添加劑濃縮物要求存在以在活性成分基礎(chǔ)上基于所述添加劑濃縮物的總質(zhì)量為大于或等于3.0質(zhì)量%的量(即所有堿金屬或堿土金屬水楊酸鹽清凈劑的總量)存在的一種或多種堿金屬或堿土金屬水楊酸鹽清凈劑。

優(yōu)選地,所述一種或多種堿金屬或堿土金屬水楊酸鹽清凈劑以在活性成分基礎(chǔ)上基于所述添加劑濃縮物的總質(zhì)量為大于或等于5.0質(zhì)量%,更優(yōu)選大于或等于7.5質(zhì)量%的量(即所有堿金屬或堿土金屬水楊酸鹽清凈劑的總量)存在。優(yōu)選地,所述一種或多種堿金屬或堿土金屬水楊酸鹽清凈劑以在活性成分基礎(chǔ)上基于所述添加劑濃縮物的總質(zhì)量為小于或等于30質(zhì)量%,更優(yōu)選小于或等于27.5質(zhì)量%,再更優(yōu)選小于或等于25質(zhì)量%,再更優(yōu)選小于或等于22.5質(zhì)量%,再更優(yōu)選小于或等于20質(zhì)量%的量(即所有堿金屬或堿土金屬水楊酸鹽清凈劑的總量)存在。

水楊酸通常通過酚鹽的羧化,例如通過kolbe-schmitt法制備。用于將水楊酸高堿化和形成清凈劑的方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。

清凈劑通常包含極性頭和長疏水尾,極性頭包含酸性有機(jī)化合物的金屬鹽。該鹽可含有基本化學(xué)計算量的金屬,此時它們通常被描述為正鹽或中性鹽并通常具有0至80的在100%活性質(zhì)量下的總堿值或tbn(可通過astmd2896測得)??梢酝ㄟ^使過量金屬化合物(如氧化物或氫氧化物)與酸性氣體(如二氧化碳)的反應(yīng)摻入大量金屬堿。所得高堿性清凈劑包含作為金屬堿(例如碳酸鹽)膠束的外層的中和清凈劑。此類高堿性清凈劑可具有150或更高,通常200至500或更高的在100%活性質(zhì)量下的tbn。

合適地,如本文中定義的所述一種或多種堿金屬或堿土金屬水楊酸鹽清凈劑可以是中性或高堿性的。合適地,所述一種或多種堿金屬或堿土金屬水楊酸鹽清凈劑具有0至600的在100%活性質(zhì)量下的tbn(可通過astmd2896測得)。優(yōu)選地,如本文中定義的所述一種或多種堿金屬或堿土金屬水楊酸鹽清凈劑是高堿性堿金屬或堿土金屬水楊酸鹽清凈劑。優(yōu)選地,如本文中定義的所述一種或多種高堿性堿金屬或堿土金屬水楊酸鹽清凈劑具有大于或等于150,優(yōu)選大于或等于200,更優(yōu)選大于或等于250的在100%活性質(zhì)量下的tbn(可通過astmd2896測得)。優(yōu)選地,如本文中定義的所述一種或多種高堿性堿金屬或堿土金屬水楊酸鹽清凈劑具有小于或等于600,優(yōu)選小于或等于550,更優(yōu)選小于或等于500的在100%活性質(zhì)量下的tbn(可通過astmd2896測得)。合適地,如本文中定義的所述一種或多種高堿性堿金屬或堿土金屬水楊酸鹽清凈劑具有150至600,優(yōu)選150至500,更優(yōu)選200至500的在100%活性質(zhì)量下的tbn(可通過astmd2896測得)。

優(yōu)選地,如本文中定義的所述一種或多種堿金屬或堿土金屬水楊酸鹽清凈劑是一種或多種堿金屬或堿土金屬c8-c30烷基水楊酸鹽清凈劑,更優(yōu)選一種或多種堿金屬或堿土金屬c10-c20烷基水楊酸鹽清凈劑,最優(yōu)選一種或多種堿金屬或堿土金屬c14-c18烷基水楊酸鹽清凈劑。烷基可以是直鏈或支化的且合適的烷基的實(shí)例包括:辛基;壬基;癸基;十二烷基;十五烷基;十八烷基;二十烷基;二十二烷基;二十三烷基;二十六烷基;和三十烷基。如本文中定義的所述一種或多種堿金屬或堿土金屬水楊酸鹽清凈劑還可包括其硫化衍生物。

優(yōu)選地,如本文中定義的所述一種或多種堿金屬或堿土金屬水楊酸鹽清凈劑是一種或多種堿土金屬水楊酸鹽清凈劑。特別優(yōu)選水楊酸鈣和水楊酸鎂清凈劑,尤其是水楊酸鈣清凈劑,更尤其是高堿性水楊酸鈣清凈劑。相應(yīng)地,最優(yōu)選的一種或多種堿土金屬水楊酸鹽清凈劑是一種或多種高堿性水楊酸鈣清凈劑。

合適地,添加劑濃縮物包括在活性成分基礎(chǔ)上基于所述添加劑濃縮物的總質(zhì)量為大于或等于3.0質(zhì)量%的量的如本文中定義的一種或多種堿土金屬水楊酸鹽清凈劑,尤其是一種或多種水楊酸鈣清凈劑。優(yōu)選地,添加劑濃縮物包括在活性成分基礎(chǔ)上基于所述添加劑濃縮物的總質(zhì)量為大于或等于5.0質(zhì)量%,更優(yōu)選大于或等于7.5質(zhì)量%的量的如本文中定義的一種或多種堿土金屬水楊酸鹽清凈劑,尤其是一種或多種水楊酸鈣清凈劑。優(yōu)選地,添加劑濃縮物包括在活性成分基礎(chǔ)上基于所述添加劑濃縮物的總質(zhì)量為小于或等于30質(zhì)量%,更優(yōu)選小于或等于27.5質(zhì)量%,再更優(yōu)選小于或等于25質(zhì)量%,再更優(yōu)選小于或等于22.5質(zhì)量%,再更優(yōu)選小于或等于20質(zhì)量%的量的如本文中定義的一種或多種堿土金屬水楊酸鹽清凈劑,尤其是一種或多種水楊酸鈣清凈劑。

優(yōu)選地,添加劑濃縮物包括在活性成分基礎(chǔ)上基于所述添加劑濃縮物的總質(zhì)量為3.0至30,更優(yōu)選5.0至25,再更優(yōu)選5.0至20質(zhì)量%的量的如本文中定義的一種或多種堿土金屬水楊酸鹽清凈劑,尤其是一種或多種水楊酸鈣清凈劑。

其它含金屬清凈劑可存在于添加劑濃縮物中并包括金屬(特別是堿金屬或堿土金屬,例如鈉、鉀、鋰、鈣和鎂)的油溶性的中性和高堿性磺酸鹽、酚鹽、硫化酚鹽、硫代膦酸鹽和環(huán)烷酸鹽。最常用的金屬是鈣和鎂(兩者可都存在于潤滑劑中所用的清凈劑中)以及鈣和/或鎂與鈉的混合物。清凈劑可以以各種組合使用。

根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選方面,如本文中定義的所述一種或多種堿金屬或堿土金屬水楊酸鹽清凈劑代表添加劑濃縮物中僅有的含金屬清凈劑(即所述一種或多種堿金屬或堿土金屬水楊酸鹽清凈劑是添加劑濃縮物中存在的僅有的含金屬清凈劑)。更優(yōu)選地,添加劑濃縮物中僅有的清凈劑是如本文中定義的一種或多種堿土金屬水楊酸鹽清凈劑,再更優(yōu)選一種或多種水楊酸鈣清凈劑,尤其是一種或多種高堿性水楊酸鈣清凈劑。

摩擦改進(jìn)劑(b)

添加劑濃縮物包括以在活性成分基礎(chǔ)上基于所述添加劑濃縮物的總質(zhì)量為大于或等于0.50質(zhì)量%的量存在的如本文中定義的一種或多種油溶性或油分散性無灰無氮有機(jī)摩擦改進(jìn)劑(b),其是一種或多種脂族(c7-c29)烴基脂肪酸酯。

優(yōu)選地,如本文中定義的所述一種或多種油溶性或油分散性脂族(c7-c29)烴基脂肪酸酯以在活性成分基礎(chǔ)上基于所述添加劑濃縮物的總質(zhì)量為大于或等于0.75,更優(yōu)選大于或等于1.0,再更優(yōu)選大于或等于1.25,再更優(yōu)選大于或等于1.50,再更優(yōu)選大于或等于1.50,再更優(yōu)選大于或等于1.75,再更優(yōu)選大于或等于2.0質(zhì)量%的量(即所有脂族(c7-c29)烴基脂肪酸酯的總量)存在。優(yōu)選地,如本文中定義的所述一種或多種油溶性或油分散性脂族(c7-c29)烴基脂肪酸酯以在活性成分基礎(chǔ)上基于所述添加劑濃縮物的總質(zhì)量為小于或等于10質(zhì)量%,優(yōu)選小于或等于7.5質(zhì)量%,更優(yōu)選小于或等于5.0質(zhì)量%,再更優(yōu)選小于或等于4.0質(zhì)量%的量(即所有脂族(c7-c29)烴基脂肪酸酯的總量)存在。

優(yōu)選地,如本文中定義的所述一種或多種油溶性或油分散性脂族(c7-c29烴基脂肪酸酯以在活性成分基礎(chǔ)上基于所述添加劑濃縮物的總質(zhì)量為1.0至10.0,更優(yōu)選1.0至5.0,再更優(yōu)選1.5至4.0質(zhì)量%的量存在。

如本文中定義的所述一種或多種脂族(c7-c29)烴基脂肪酸酯可通過使用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的常規(guī)技術(shù)用鏈烷醇將相應(yīng)的一種或多種脂族(c7-c29)烴基脂肪酸和/或其反應(yīng)性衍生物(例如酐或酰基氯)酯化生成。或者,所述一種或多種脂族(c7-c29)烴基脂肪酸酯可以其天然形式獲得,例如作為一種或多種脂族(c7-c29)烴基脂肪酸甘油酯。合適地,如本文中定義的,所述一種或多種脂族(c7-c29)烴基脂肪酸酯的術(shù)語“脂族(c7-c29)烴基”是指可生成相應(yīng)的酯的所述一種或多種脂族(c7-c29)烴基脂肪酸的脂族烴基鏈中的碳原子總數(shù)(不包括此類酸的羰基碳原子)。

可用于衍生和/或以天然酯化形式(即甘油酯)獲得所述一種或多種脂族(c7-c29)烴基脂肪酸酯的合適的脂族烴基脂肪酸包括一種或多種脂族(c7-c29),優(yōu)選(c9-c27),更優(yōu)選(c11-c23)烴基脂肪酸(即脂族(c7-c29)烴基單羧酸),其中cx-cy是指該脂肪酸的脂族烴基鏈中的碳原子總數(shù),該脂肪酸本身由于存在羧基碳原子而包括總共cx+1-cy+1個碳原子。優(yōu)選地,所述一種或多種脂族烴基脂肪酸中的碳原子總數(shù)(包括羧基碳原子)是偶數(shù)。合適地,所述一種或多種脂族(c7-c29)烴基脂肪酸的脂族烴基鏈可以是飽和或不飽和的(即包括至少一個碳碳雙鍵);優(yōu)選地,所述一種或多種脂族(c7-c29)烴基脂肪酸的脂族烴基鏈?zhǔn)遣伙柡偷牟ㄖ辽僖粋€碳碳雙鍵。優(yōu)選的一種或多種脂族(c7-c29)烴基脂肪酸包括肉豆蔻油酸、棕櫚油酸、sapienicacid、十六碳三烯酸、油酸、十八碳四烯酸、反油酸、vaccenicacid、亞油酸、linoelaidicacid、亞麻酸、花生四烯酸、二十碳五烯酸、二十碳烯酸、芥酸、二十二碳六烯酸、二十二碳六烯酸、二十四碳五烯酸和二十四碳四烯酸中的一種或多種。更優(yōu)選的一種或多種脂族(c7-c29)烴基脂肪酸包括油酸、亞油酸和亞麻酸中的一種或多種。尤其優(yōu)選油酸。

如本文中定義的所述一種或多種脂族(c7-c29)烴基脂肪酸或其反應(yīng)性衍生物可通過與如本文中定義的一種或多種鏈烷醇反應(yīng)酯化,以形成相應(yīng)的一種或多種脂族(c7-c29)烴基脂肪酸酯。合適的一種或多種鏈烷醇包括一元(c1-c20)鏈烷醇、多元(c2-c20)鏈烷醇及其組合。優(yōu)選地,所述一種或多種鏈烷醇是多元(c2-c20)鏈烷醇,更優(yōu)選多元(c2-c15)鏈烷醇。非常優(yōu)選的多元(c2-c20)鏈烷醇包括甘油、新戊二醇、三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷、三羥甲基丁烷、季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇和山梨糖醇。尤其優(yōu)選甘油。

合適地,優(yōu)選的一種或多種脂族(c7-c29)烴基脂肪酸酯包括一種或多種脂族(c9-c27),更優(yōu)選(c11-c23)烴基脂肪酸酯,它們可由相應(yīng)的如本文中定義的一種或多種脂族(c7-c29)烴基脂肪酸通過與如本文中定義的一種或多種鏈烷醇反應(yīng)生成或可以天然酯化形式(即脂族(c7-c29)烴基脂肪酸甘油酯)獲得的。非常優(yōu)選的一種或多種脂族(c7-c29)烴基脂肪酸酯包括一種或多種脂族(c7-c29),優(yōu)選(c9-c27),更優(yōu)選(c11-c23)烴基脂肪酸甘油酯。

最優(yōu)選的一種或多種脂族(c7-c29)烴基脂肪酸酯是甘油單油酸酯.

根據(jù)一個優(yōu)選實(shí)施方案,添加劑濃縮物包括在活性成分基礎(chǔ)上基于所述添加劑濃縮物的總質(zhì)量為大于或等于0.50,優(yōu)選大于或等于0.75,更優(yōu)選大于或等于1.0,再更優(yōu)選大于或等于1.25,再更優(yōu)選大于或等于1.50,再更優(yōu)選大于或等于1.50,再更優(yōu)選大于或等于1.75,再更優(yōu)選大于或等于2.0質(zhì)量%的量的甘油單油酸酯。根據(jù)一個優(yōu)選實(shí)施方案,添加劑濃縮物包括在活性成分基礎(chǔ)上基于所述添加劑濃縮物的總質(zhì)量為小于或等于10,優(yōu)選小于或等于7.5,更優(yōu)選小于或等于5.0,再更優(yōu)選小于或等于4.0質(zhì)量%的量的甘油單油酸酯。

優(yōu)選地,如本文中定義的所述一種或多種脂族(c7-c29)烴基脂肪酸酯(b)代表添加劑濃縮物中包括的唯一無灰無氮有機(jī)摩擦改進(jìn)劑。更優(yōu)選地,如本文中定義的所述一種或多種脂族(c7-c29)烴基脂肪酸酯(b)代表添加劑濃縮物中包括的唯一無灰有機(jī)摩擦改進(jìn)劑。合適地,在一個最優(yōu)選的實(shí)施方案中,甘油單油酸酯是添加劑濃縮物中存在的唯一無灰無氮有機(jī)摩擦改進(jìn)劑,更優(yōu)選唯一無灰摩擦改進(jìn)劑。

琥珀酸酐衍生物(c)

添加劑濃縮物包括如本文中定義的一種或多種油溶性或油分散性聚(c2-c6)烯基琥珀酸酐(c)。所述一種或多種油溶性或油分散性聚(c2-c6)烯基琥珀酸酐(c)合適地以有效穩(wěn)定添加劑濃縮物的量存在于添加劑濃縮物中。添加劑包如果通過了本文所述的穩(wěn)定性試驗(yàn)則應(yīng)被視為是穩(wěn)定化的。

優(yōu)選地,如本文中定義的所述一種或多種油溶性或油分散性聚(c2-c6)烯基琥珀酸酐以在活性成分基礎(chǔ)上基于所述添加劑濃縮物的總質(zhì)量為大于或等于0.75,更優(yōu)選大于或等于1.0,再更優(yōu)選大于或等于1.25,再更優(yōu)選大于或等于1.50,再更優(yōu)選大于或等于1.75,再更優(yōu)選大于或等于2.0質(zhì)量%的總量存在(即所有聚(c2-c6)烯基琥珀酸酐的組合)。優(yōu)選地,如本文中定義的所述一種或多種油溶性或油分散性聚(c2-c6)烯基琥珀酸酐以在活性成分基礎(chǔ)上基于所述添加劑濃縮物的總質(zhì)量為小于或等于10,更優(yōu)選小于或等于7.5,再更優(yōu)選小于或等于5質(zhì)量%的總量存在(即所有聚(c2-c6)烯基琥珀酸酐的組合)。

優(yōu)選地,如本文中定義的所述一種或多種油溶性或油分散性聚(c2-c6)烯基琥珀酸酐以在活性成分基礎(chǔ)上基于所述添加劑濃縮物的總質(zhì)量為1.0至10,更優(yōu)選1.5至7.5,再更優(yōu)選2.0至7.5質(zhì)量%的總量存在。

如本文中定義的所述一種或多種聚(c2-c6)烯基琥珀酸酐的聚(c2-c6)烯基鏈的數(shù)均分子量大于或等于1250,優(yōu)選大于或等于1300,更優(yōu)選大于或等于1350,再更優(yōu)選大于或等于1400,再更優(yōu)選大于或等于1450,最優(yōu)選大于或等于1500道爾頓。優(yōu)選地,如本文中定義的所述一種或多種聚(c2-c6)烯基琥珀酸酐的聚(c2-c6)烯基鏈的數(shù)均分子量小于或等于7000,更優(yōu)選小于或等于5000,再更優(yōu)選小于或等于4000,再更優(yōu)選小于或等于3500,最優(yōu)選小于或等于3000道爾頓。非常優(yōu)選地,所述一種或多種聚(c2-c6)烯基琥珀酸酐的聚(c2-c6)烯基鏈的數(shù)均分子量為1700至3000道爾頓。

所述一種或多種聚(c2-c6)烯基琥珀酸酐的聚(c2-c6)烯基鏈的數(shù)均分子量可以被認(rèn)為基本等于用于(例如通過與適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)物,如馬來酸酐反應(yīng))形成所述一種或多種聚(c2-c6)烯基琥珀酸酐的適當(dāng)?shù)囊环N或多種聚(c2-c6)烯的數(shù)均分子量(mn)。

優(yōu)選地,所述一種或多種聚(c2-c6)烯基琥珀酸酐的聚(c2-c6)烯基鏈的重均分子量(mw)與數(shù)均分子量(mn)的比率,即mw/mn為1.5至4.0。

另外,還已經(jīng)發(fā)現(xiàn),通過提高如本文中定義的所述一種或多種聚(c2-c6)烯基琥珀酸酐(c)的平均琥珀酸化比率(sr),可以改進(jìn)添加劑濃縮物的儲存穩(wěn)定性和/或穩(wěn)定添加劑濃縮物。優(yōu)選地,如本文中定義的所述一種或多種聚(c2-c6)烯基琥珀酸酐(c)的平均琥珀酸化比率大于或等于1.35,更優(yōu)選大于或等于1.40,再更優(yōu)選大于或等于1.45,再更優(yōu)選大于或等于1.50,再更優(yōu)選大于或等于1.55。優(yōu)選地,如本文中定義的所述一種或多種聚(c2-c6)烯基琥珀酸酐(c)的平均琥珀酸化比率小于或等于4.00,更優(yōu)選小于或等于3.50,再更優(yōu)選小于或等于3.20,再更優(yōu)選小于或等于3.00,再更優(yōu)選小于或等于2.75,再更優(yōu)選小于或等于2.50。所述一種或多種聚(c2-c6)烯基琥珀酸酐的非常優(yōu)選的平均琥珀酸化比率為1.35至3.50,尤其是1.40至3.00。

另外,還已經(jīng)發(fā)現(xiàn),通過提高如本文中定義的所述一種或多種聚(c2-c6)烯基琥珀酸酐(c)的平均皂化值(sap值),可以改進(jìn)添加劑濃縮物的穩(wěn)定性和/或穩(wěn)定添加劑濃縮物。優(yōu)選地,如本文中定義的所述一種或多種聚(c2-c6)烯基琥珀酸酐(c)的平均sap值大于或等于45,更優(yōu)選大于或等于50,再更優(yōu)選大于或等于55,再更優(yōu)選大于或等于60,再更優(yōu)選大于或等于65,再更優(yōu)選大于或等于70mg,再更優(yōu)選大于或等于75koh/g(根據(jù)astmd94測得)。

優(yōu)選地,如本文中定義的所述一種或多種聚(c2-c6)烯基琥珀酸酐包括一種或多種聚(乙烯基)琥珀酸酐、聚(丙烯基)琥珀酸酐、聚(丁烯基)琥珀酸酐、聚(異丁烯基)琥珀酸酐或其組合。更優(yōu)選地,所述一種或多種聚(c2-c6)烯基琥珀酸酐包含一種或多種聚(c4)烯基琥珀酸酐,再更優(yōu)選一種或多種聚(丁烯基)或聚(異丁烯基)琥珀酸酐,尤其是一種或多種聚(異丁烯基)琥珀酸酐。

在一個高度優(yōu)選的實(shí)施方案中,所述一種或多種聚(c2-c6)烯基琥珀酸酐是一種或多種聚(異丁烯基)琥珀酸酐(pibsa(s))。所述一種或多種聚(異丁烯基)琥珀酸酐可代表添加劑濃縮物中包括的僅有的一種或多種聚(c2-c6)烯基琥珀酸酐。

優(yōu)選地,添加劑濃縮物包括在活性成分基礎(chǔ)上基于所述添加劑濃縮物的總質(zhì)量為大于或等于0.75,更優(yōu)選大于或等于1.0,再更優(yōu)選大于或等于1.25,再更優(yōu)選大于或等于1.50,再更優(yōu)選大于或等于1.75,再更優(yōu)選大于或等于2.0質(zhì)量%的量的一種或多種pibsa(s)。優(yōu)選地,添加劑濃縮物包括在活性成分基礎(chǔ)上基于所述添加劑濃縮物的總質(zhì)量為小于或等于10,更優(yōu)選小于或等于7.5,再更優(yōu)選小于或等于5質(zhì)量%的一種或多種pibsa(s)。

優(yōu)選地,所述一種或多種pibsa(s)以在活性成分基礎(chǔ)上基于所述添加劑濃縮物的總質(zhì)量為1.0至10,更優(yōu)選1.5至7.5,再更優(yōu)選2.0至7.5質(zhì)量%的量存在。

所述一種或多種聚(c2-c6)烯基琥珀酸酐可通過例如如美國專利no.4,234,435中公開的本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的常規(guī)技術(shù)制備。例如,聚異丁烯(pib)易通過丁烯料流的陽離子聚合(例如使用三氯化鋁或三氟化硼催化劑)獲得。此類聚異丁烯通常含有沿鏈排列的殘留不飽和,其量為每聚合物鏈大約一個烯屬雙鍵。在某些實(shí)施方案中,聚異丁烯包含具有至少65%,優(yōu)選至少85%的末端亞乙烯基含量的高反應(yīng)性聚異丁烯(hr-pib)。例如在美國專利no.4,152,499中描述了此類聚合物的制備。hr-pib是已知的并可以商品名glissopal(basf)和ultravis(bp)購得。聚烯(例如pib)的官能化可通過使用鹵素輔助官能化與馬來酸酐或馬來酸反應(yīng)或通過熱“烯”反應(yīng)實(shí)現(xiàn),形成適當(dāng)?shù)木巯┗晁狒?例如pibsa)。

所述一種或多種聚(c2-c6)烯基琥珀酸酐的聚(c2-c6)烯基鏈的數(shù)均分子量(mn)可使用具有所需數(shù)均分子量的適當(dāng)前體聚(c2-c6)烯原料控制/選擇。所述一種或多種聚(c2-c6)烯琥珀酸酐的平均sap值和所述一種或多種聚(c2-c6)烯琥珀酸酐的平均琥珀酸化比率可通過改變反應(yīng)物的濃度(即改變形成聚(c2-c6)烯基琥珀酸酐的聚(c2-c6)烯和琥珀酸?;纬苫鶊F(tuán)如馬來酸酐的濃度)控制。

無灰分散劑(d)

添加劑濃縮物可任選包括一種或多種油溶性或油分散性無灰分散劑(d),優(yōu)選一種或多種油溶性或油分散性無灰含氮分散劑。

無灰分散劑包含具有能與要分散的粒子締合的官能團(tuán)的油溶性聚合烴骨架。通常,分散劑包含通常經(jīng)由橋連基連接到聚合物骨架上的胺、醇、酰胺或酯極性部分。無灰分散劑可以例如選自長鏈烴取代的單-和二羧酸或其酐的油溶性鹽、酯、氨基酯、酰胺、酰亞胺和噁唑啉;長鏈烴的硫代羧酸鹽衍生物;具有直接連接到其上的多胺的長鏈脂族烴;和通過長鏈取代酚與甲醛和多亞烷基多胺的縮合形成的曼尼希縮合產(chǎn)物。

如果存在,非常優(yōu)選的無灰分散劑(d)包括一種或多種聚烯琥珀酰亞胺,尤其是一種或多種聚異丁烯琥珀酰亞胺(pibsa-pam)。這樣的分散劑通常通過相應(yīng)的聚烯琥珀酸酐(例如pibsa)與多胺(pam)的反應(yīng)形成。如果存在一種或多種無灰分散劑,則優(yōu)選所述一種或多種聚烯琥珀酰亞胺,尤其是一種或多種聚異丁烯琥珀酰亞胺代表添加劑濃縮物中僅有的無灰分散劑。

合適地,如果存在,如本文中定義的所述一種或多種無灰分散劑(d),尤其是所述一種或多種聚烯琥珀酰亞胺(例如pibsa-pam)以在活性成分基礎(chǔ)上基于所述添加劑濃縮物的總質(zhì)量為大于或等于5質(zhì)量%,更優(yōu)選大于或等于10質(zhì)量%,再更優(yōu)選大于或等于15質(zhì)量%的量存在。合適地,如果存在,如本文中定義的所述一種或多種無灰分散劑(d),尤其是所述一種或多種聚烯琥珀酰亞胺(例如pibsa-pam)以在活性成分基礎(chǔ)上基于所述添加劑濃縮物的總質(zhì)量為小于或等于50質(zhì)量%,更優(yōu)選小于或等于45質(zhì)量%,再更優(yōu)選小于或等于40質(zhì)量%的量存在。盡管優(yōu)選在濃縮物中包括添加劑(d),但這不是必要的。

二烴基二硫代磷酸金屬鹽(e)

添加劑濃縮物可任選包括一種或多種油溶性或油分散性二烴基二硫代磷酸金屬鹽(e),尤其是一種或多種二烴基二硫代磷酸鋅鹽(zddp(s))。

二烴基二硫代磷酸金屬鹽(其中金屬可以是堿金屬或堿土金屬,或鋁、鉛、錫、鉬、鎳、銅或優(yōu)選鋅)代表降低摩擦和過度磨損的抗磨組分。二烴基二硫代磷酸金屬鹽可以根據(jù)已知技術(shù)通過首先(通常通過一種或多種醇或酚與p2s5反應(yīng))形成二烴基二硫代磷酸(ddpa)和用金屬化合物中和所形成的ddpa制備。

優(yōu)選的一種或多種二烴基二硫代磷酸鋅(zddp(s))是二烴基二硫代磷酸的油溶性鹽并可由下式表示:

其中r和r’可以是含有1至18,優(yōu)選2至12個碳原子的相同或不同的烴基,并包括如烷基、烯基、芳基、芳烷基、烷芳基和脂環(huán)族基團(tuán)之類的基團(tuán)。特別優(yōu)選作為r和r’基團(tuán)的是含有2至8個碳原子的烷基。因此,所述基團(tuán)可以是例如乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、戊基、正己基、異己基、正辛基、癸基、十二烷基、十八烷基、2-乙基己基、苯基、丁基苯基、環(huán)己基、甲基環(huán)戊基、丙烯基、丁烯基。為了獲得油溶性,二硫代磷酸中的碳原子(即r和r’)總數(shù)通常為大約5或更大。所述一種或多種二烴基二硫代磷酸鋅因此可包含一種或多種二烷基二硫代磷酸鋅。

合適地,如果存在,如本文中定義的所述一種或多種二烴基二硫代磷酸金屬鹽(e),尤其是一種或多種二烴基二硫代磷酸鋅鹽(zddp(s))以在活性成分基礎(chǔ)上基于所述添加劑濃縮物的總質(zhì)量為大于或等于2質(zhì)量%,更優(yōu)選大于或等于3質(zhì)量%的量存在。合適地,如果存在,如本文中定義的所述一種或多種二烴基二硫代磷酸金屬鹽(e),尤其是一種或多種二烴基二硫代磷酸鋅鹽(zddp(s))以在活性成分基礎(chǔ)上基于所述添加劑濃縮物的總質(zhì)量為小于或等于20質(zhì)量%,更優(yōu)選小于或等于15質(zhì)量%的量存在。盡管優(yōu)選在濃縮物中包括添加劑(e),但這不是必要的。

抗氧化劑(f)

添加劑濃縮物可任選包括一種或多種油溶性或油分散性無灰抗氧化劑(f)。

合適地,所述一種或多種油溶性或油分散性無灰抗氧化劑(f)是胺類抗氧化劑,特別是芳胺抗氧化劑,酚類抗氧化劑或其組合,尤其是芳胺抗氧化劑,如二烷基取代的二苯基胺。

合適地,如果存在,如本文中定義的所述一種或多種油溶性或油分散性無灰抗氧化劑(f)以在活性成分基礎(chǔ)上基于所述添加劑濃縮物的總質(zhì)量為大于或等于3質(zhì)量%,更優(yōu)選大于或等于5質(zhì)量%的量存在。合適地,如果存在,如本文中定義的所述一種或多種油溶性或油分散性無灰抗氧化劑(f)以在活性成分基礎(chǔ)上基于所述添加劑濃縮物的總質(zhì)量為小于或等于20質(zhì)量%,更優(yōu)選小于或等于15質(zhì)量%的量存在。盡管優(yōu)選在濃縮物中包括添加劑(f),但這不是必要的。

助添加劑

可包括在本發(fā)明的添加劑濃縮物或由其衍生的潤滑油組合物中的除添加劑(a)、(b)和(c)和如果存在的話任選添加劑(d)、(e)和/或(f)外的其它助添加劑包含選自含金屬的清凈劑、緩蝕劑、傾點(diǎn)下降劑、抗磨劑、摩擦改進(jìn)劑、防沫劑、粘度改進(jìn)劑、破乳劑和油溶性鉬化合物的一種或多種油溶性或油分散性助添加劑。合適地,此類助添加劑(即所有此類助添加劑的總量)以在活性成分基礎(chǔ)上基于所述添加劑濃縮物的總質(zhì)量為0.1至30質(zhì)量%的量存在。

可用的金屬清凈劑包括金屬(特別是堿金屬或堿土金屬,例如鈉、鉀、鋰、鈣和鎂)的油溶性的中性和高堿性磺酸鹽、酚鹽、硫化酚鹽、硫代膦酸鹽、環(huán)烷酸鹽和其它油溶性羧酸鹽。最常用的金屬是鈣和鎂(兩者可都存在于清凈劑中)以及鈣和/或鎂與鈉的混合物??梢允褂们鍍魟┑慕M合,無論是高堿性的還是中性的還是兩者。

可以使用無灰抗磨劑,包括1,2,3-三唑、苯并三唑、硫化脂肪酸酯和二硫代氨基甲酸酯衍生物。

濃縮物還可包括一種或多種油溶性或油分散性鉬化合物,其包括二硫代氨基甲酸鹽、二硫代磷酸鹽、二硫代亞膦酸鹽、黃原酸鹽、硫代黃原酸鹽、硫化物等,及其混合物。特別優(yōu)選的是二硫代氨基甲酸鉬、二烷基二硫代磷酸鉬、烷基黃原酸鉬和烷基硫代黃原酸鉬。

合適的鉬化合物包括單核、二核、三核或四核的。二核和三核鉬化合物是優(yōu)選的,尤其優(yōu)選的是三核鉬化合物。合適的鉬化合物優(yōu)選是有機(jī)鉬化合物。更優(yōu)選地,所有鉬化合物選自二硫代氨基甲酸鉬(modtc)、二硫代磷酸鉬、二硫代亞膦酸鉬、黃原酸鉬、硫代黃原酸鉬、硫化鉬及其混合物。最優(yōu)選地,所有鉬化合物作為二硫代氨基甲酸鉬化合物存在。

粘度改進(jìn)劑(vm)用于為潤滑油提供高溫和低溫可運(yùn)行性。所用vm可具有唯一功能或可以是多功能的。也充當(dāng)分散劑的多功能粘度改進(jìn)劑也是已知的。合適的粘度改進(jìn)劑是聚異丁烯、乙烯與丙烯和更高級α-烯烴的共聚物、聚甲基丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸酯共聚物、不飽和二羧酸和乙烯基化合物的共聚物、苯乙烯和丙烯酸酯的互聚物、和苯乙烯/異戊二烯的部分氫化共聚物、苯乙烯/丁二烯的部分氫化共聚物和異戊二烯/丁二烯的部分氫化共聚物,以及丁二烯和異戊二烯和異戊二烯/二乙烯基苯的部分氫化均聚物。

可以使用選自非離子聚氧化烯多元醇及其酯、聚氧化烯酚和陰離子烷基磺酸的銹劑。

可以使用含銅和鉛的緩蝕劑,但它們通常不是本發(fā)明的配方所要求的。此類化合物通常是含有5至50個碳原子的噻二唑多硫化物、它們的衍生物及其聚合物。其它添加劑是噻二唑的硫代和多硫代次磺酰胺和苯并三唑衍生物。

可以使用少量破乳組分。在ep330,522中描述了優(yōu)選的破乳組分。其通過使環(huán)氧烷與由雙環(huán)氧化物與多元醇反應(yīng)獲得的加合物反應(yīng)而得。

傾點(diǎn)下降劑,也稱作潤滑油流動改進(jìn)劑,降低流體會流動或可傾倒時的最低溫度。此類添加劑是公知的。改進(jìn)流體的低溫流動性的那些添加劑的代表是富馬酸c8-c18二烷基酯/乙酸乙烯酯共聚物、聚甲基丙烯酸烷基酯等。

可以由多種化合物,包括聚硅氧烷型防沫劑,例如硅油或聚二甲基硅氧烷提供泡沫控制。

可以將各添加劑以任何方便的方式摻入稀釋油中。優(yōu)選將除粘度改進(jìn)劑和傾點(diǎn)下降劑外的所有添加劑摻合到添加劑濃縮物中,隨后將添加劑濃縮物摻合到基礎(chǔ)油料中以制造成品潤滑劑。通常配制添加劑濃縮物以含有適當(dāng)量的添加劑以在將濃縮物與預(yù)定量的基礎(chǔ)油料合并時在全配制潤滑劑中提供所需濃度。

濃縮物可根據(jù)us4,938,880中描述的方法制造。該專利描述了制造無灰分散劑和金屬清凈劑的預(yù)混物,其在至少大約100℃的溫度下預(yù)摻合。此后,將該預(yù)混物冷卻到至少85℃并加入附加組分。

通常,在配制潤滑油組合物時,將2至20,優(yōu)選4至18,最優(yōu)選5至17質(zhì)量%的添加劑濃縮物與相應(yīng)量的基礎(chǔ)油料(即100質(zhì)量%的余量)混合。

通常,本發(fā)明的添加劑濃縮物合適地含有基于濃縮物的總質(zhì)量為最多4,更優(yōu)選最多3,最優(yōu)選最多2質(zhì)量%硫,根據(jù)astm方法d4927測得。

通常,由本發(fā)明的添加劑濃縮物制成的潤滑油組合物合適地含有基于該組合物的總質(zhì)量為最多0.4,更優(yōu)選最多0.3,最優(yōu)選最多0.2質(zhì)量%硫,根據(jù)astm方法d4927測得。

本發(fā)明的添加劑濃縮物合適地含有最多12質(zhì)量%(包括12質(zhì)量%),優(yōu)選最多10質(zhì)量%(包括10質(zhì)量%),再更優(yōu)選最多9質(zhì)量%(包括9質(zhì)量%)的硫酸鹽灰分,通過astmd874測得。

通常,由本發(fā)明的添加劑濃縮物制成的潤滑油組合物合適地含有最多1.2質(zhì)量%(包括1.2質(zhì)量%),優(yōu)選最多1.1質(zhì)量%(包括1.1質(zhì)量%),再更優(yōu)選最多1.0質(zhì)量%(包括1.0質(zhì)量%)的硫酸鹽灰分,通過astmd874測得。

通常,本發(fā)明的添加劑濃縮物合適地含有基于濃縮物的總質(zhì)量為最多2.0,更優(yōu)選最多1.5,再更優(yōu)選最多1.0質(zhì)量%氮,根據(jù)astm方法d5291測得。

通常,由本發(fā)明的添加劑濃縮物制成的潤滑油組合物合適地含有基于該組合物的總質(zhì)量為最多0.30,更優(yōu)選最多0.20,再更優(yōu)選最多0.15質(zhì)量%氮,根據(jù)astm方法d5291測得。

通常,由本發(fā)明的添加劑濃縮物制成的潤滑油組合物合適地含有最多1200ppm(包括1200ppm),優(yōu)選最多1000ppm(包括1000ppm),更優(yōu)選最多800ppm(包括800ppm)的磷,根據(jù)astmd5185測得。

通常,本發(fā)明的添加劑濃縮物具有25至100,優(yōu)選45至80的總堿值(tbn),通過astmd2896測得。

通常,由本發(fā)明的添加劑濃縮物制成的潤滑油組合物合適地具有4至15,優(yōu)選5至12的總堿值(tbn),通過astmd2896測得。

優(yōu)選地,由本發(fā)明的添加劑濃縮物制成的潤滑油組合物是通過粘度指示sae20wx、sae15wx、sae10wx、sae5wx或sae0wx指定的多級油,其中x代表20、30、40和50的任一個;不同粘度等級的特征可見于saej300分類。潤滑油組合物更優(yōu)選為sae10wx、sae5wx或sae0wx的形式,優(yōu)選為sae5wx或sae0wx的形式,其中x代表20、30、40和50的任一個,尤其其中x是20或30。

合適地,本發(fā)明的添加劑濃縮物用于形成用于潤滑機(jī)械發(fā)動機(jī)部件(特別是內(nèi)燃機(jī),例如火花點(diǎn)火或壓縮點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)中的機(jī)械發(fā)動機(jī)部件)的潤滑油組合物。優(yōu)選地,本發(fā)明的添加劑濃縮物用于形成火花點(diǎn)火或壓縮點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)潤滑油組合物,更優(yōu)選火花點(diǎn)火或壓縮點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)曲軸箱潤滑油組合物,再更優(yōu)選汽車火花點(diǎn)火或壓縮點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)曲軸箱潤滑油組合物。

實(shí)施例

現(xiàn)在在下列實(shí)施例中描述本發(fā)明,這些實(shí)施例無意限制本申請權(quán)利要求書的范圍。

添加劑濃縮物穩(wěn)定性

制備基礎(chǔ)添加劑濃縮物,其包括下列組分/稀釋油(在活性成分基礎(chǔ)上,基于該基礎(chǔ)添加劑濃縮物的總質(zhì)量):第i類稀釋油(41.9質(zhì)量%);聚異丁烯基琥珀酰亞胺分散劑(28.4質(zhì)量%);高堿性水楊酸鈣清凈劑tbn350mgkoh/g(9.7質(zhì)量%);zddp(8.3質(zhì)量%);二硫代氨基甲酸鉬(0.4質(zhì)量%);胺類抗氧化劑(8.6質(zhì)量%);和甘油單油酸酯(2.7質(zhì)量%)。

使用該基礎(chǔ)添加劑濃縮物通過用不同聚異丁烯基琥珀酸酐(pibsas)以各種量頂處理(top-treating)基礎(chǔ)添加劑濃縮物而形成如表1中詳述的多種不同的最終添加劑濃縮物。如表1中詳述的最終添加劑濃縮物的區(qū)別僅在于其中所含的pibsa的量和/或類型;由基礎(chǔ)添加劑濃縮物為各最終添加劑濃縮物提供的其它組分/稀釋油的類型和量相同。如表1和2中詳述的各添加劑濃縮物中的pibsa的量在質(zhì)量%活性成分基礎(chǔ)上基于所述添加劑濃縮物的總質(zhì)量報道。

如表1和2中詳述,使用三種不同類型的聚異丁烯基琥珀酸酐(pibsaa(對比)、pibsa1和pibsa2)形成最終添加劑濃縮物,這些包括:

pibsaa,具有mn為1050道爾頓的聚異丁烯基鏈、89mgkoh/g的sap值(astmd94)和1.30的琥珀酸化比率(sr);

pibsa1,具有mn為1900道爾頓的聚異丁烯基鏈、76mgkoh/g的sap值(astmd94)和1.62的琥珀酸化比率(sr);

pibsa2,具有mn為2300道爾頓的聚異丁烯基鏈、76mgkoh/g的sap值(astmd94)和2.25的琥珀酸化比率(sr);且

如下詳述評估各最終添加劑濃縮物的儲存穩(wěn)定性。

儲存穩(wěn)定性試驗(yàn)方法

將100毫升受試樣品倒入離心管并將該管接近垂直地支承在60℃的爐中。在一開始和以每周/每兩周為間隔觀察和記錄所有樣品的狀態(tài)12周。在自然光和高強(qiáng)度光源下觀察離心管的沉積物。如果需要,用溶劑清潔離心管外側(cè)以確保視線清晰。進(jìn)行下列觀察:

1.沉積跡象

沉積物是收集在該管的最底部的硬固體粒子。如果存在沉積物,在硬沉積物正上方通常存在一些輕的沉積物或乳狀液,具有可辨識的界面頂面。這被稱作“渾濁層”(cuff)。如果存在,記錄沉積物的體積%和輕沉積物或乳狀液的體積%。在檢查樣品的過程中,如果樣品表現(xiàn)出超過0.05質(zhì)量%的沉積物體積,該樣品被認(rèn)為此時已失敗。如果到第12周結(jié)束也沒有沉積物,結(jié)果被記錄為0/10。

2.目視檢查

如果不存在可辨識的硬沉積物,目視評估樣品。樣品以下列類別分級:(a)沒有渾濁,樣品清澈明亮;(b)渾濁僅在高強(qiáng)度光下可見;(c)渾濁在自然光下在靠近檢查時可見;(d)渾濁在自然光下無需靠近檢查就可見;(e)不透明;(f)相分離。如果樣品清澈明亮(a)并且沒有相分離,該樣品被認(rèn)為合格。如果樣品落在類別(b)至(f)的任一個內(nèi),該樣品被認(rèn)為失敗。

添加劑濃縮物的穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)果

包含高堿性水楊酸鈣清凈劑(9.7質(zhì)量%)、甘油單油酸酯(2.7質(zhì)量%)和各種量的不同聚異丁烯基琥珀酸酐(pibsas)的多種最終添加劑濃縮物的穩(wěn)定性結(jié)果詳述在表1中。結(jié)果證實(shí),包括具有數(shù)均分子量(mn)為1050道爾頓的聚異丁烯基鏈的pibsaa的添加劑濃縮物a1和a2在pibsaa在活性成分基礎(chǔ)上分別以2.2或甚至4.4質(zhì)量%的量存在時沒有通過該穩(wěn)定性試驗(yàn)。將pibsa的聚異丁烯基鏈的數(shù)均分子量(mn)從1050道爾頓(pibsaa)提高到1900道爾頓(pibsa1),在該較高分子量pibsa(pibsa1)以3.5質(zhì)量%活性成分的量存在時(添加劑濃縮物1)產(chǎn)生穩(wěn)定的添加劑濃縮物。將添加劑濃縮物中的pibsa1的量進(jìn)一步提高到5.2質(zhì)量%活性成分(添加劑濃縮物2)也產(chǎn)生穩(wěn)定的添加劑濃縮物。在保持sap恒定的同時,將pibsa的聚異丁烯基鏈的數(shù)均分子量(mn)從1900道爾頓(pibsa1)進(jìn)一步提高到2300道爾頓(pibsa2),在該較高分子量pibsa(pibsa2)以2.4質(zhì)量%活性成分(添加劑濃縮物3)的量存在時產(chǎn)生穩(wěn)定的添加劑濃縮物,即獲得穩(wěn)定的添加劑濃縮物需要的pibsa2的量低于pibsa1。進(jìn)一步增加添加劑濃縮物中的pibsa2的量(添加劑濃縮物4和5)也通過穩(wěn)定性試驗(yàn)。

因此結(jié)果證實(shí):(i)在包含甘油單油酸酯摩擦改進(jìn)劑和水楊酸鹽清凈劑的添加劑濃縮物中包括有效量的具有大于或等于1250道爾頓的mn的聚異丁烯基琥珀酸酐改進(jìn)了添加劑濃縮物的穩(wěn)定性和/或穩(wěn)定了添加劑濃縮物,和(ii)提高聚異丁烯基琥珀酸酐的聚異丁烯基鏈的數(shù)均分子量進(jìn)一步改進(jìn)了添加劑濃縮物的穩(wěn)定性和/或穩(wěn)定了添加劑濃縮物,從而允許使用更低處理率的聚異丁烯基琥珀酸酐。

表1

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