CN101970622A - 含聚合物的润滑组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明提供润滑组合物，其含有润滑粘度的油、含聚合物主链和至少一个氨基的添加剂。本发明进一步提供具有分散剂性能和/或分散剂粘度改进性能的添加剂。该润滑组合物适合于润滑内燃发动机。

Description

含聚合物的润滑组合物
发明领域
本发明提供一种润滑组合物，其含有润滑粘度的油和含聚合物主链和至少一个氨基的添加剂。本发明进一步提供具有分散剂性能和/或分散剂粘度改进性能的添加剂。该润滑组合物适合于润滑内燃发动机。
发明背景
发动机制造商致力于改进发动机设计以使颗粒排放物的排放、其它污染物的排放最小化(清洁)以及改进燃料经济性和效率。发动机设计的改进之一是废气再循环(EGR)发动机的使用。除了发动机设计和操作方面的改进作出贡献外，发动机油润滑剂的改进的配方也可以提高清洁度并使当发动机运转时积累的发动机沉积物最小化。然而，许多发动机设计改进导致增加的烟炱和淤渣形成和/或积累。
增加的烟炱稠化是重型柴油发动机中常见的。一些柴油发动机采用EGR。EGR发动机中形成的烟炱具有不同的结构并在比没有EGR的发动机中的烟炱形成低的烟炱水平下引起发动机润滑剂的粘度增加。减轻烟炱形成的尝试公开在下面概括的参考文献中。
由被马来酸酐自由基接枝并与各种胺反应的乙烯-丙烯共聚物制成的传统分散剂粘度改进剂(DVM)已经显示出在柴油发动机中防止油稠化的希望性能。在这方面据称芳族胺显示良好的性能。这种类型的DVM公开在例如，美国专利4,863,623；6,107,257；6,107,258和6,117,825中。
美国专利US 4,863,623公开了通过使用马来酸酐接枝的，以芳族胺(如4-氨基二苯胺)封端的乙烯-丙烯共聚物控制EGR烟炱。
美国专利5,409,623公开了官能化的接枝共聚物作为粘度指数改进剂，它含有用烯属不饱和羧酸材料接枝并由含偶氮基的芳胺化合物衍生的乙烯α-单烯烃共聚物。
美国专利5,356,999公开了用于润滑油的多官能化粘度指数改进剂，它们含有其上接枝了不饱和反应性单体并尔后与含磺酰胺单元的胺反应的聚合物。所述聚合物是乙烯-丙烯共聚物或乙烯-丙烯-二烯三元共聚物。
美国专利5,264,140公开了烯属不饱和羧酸接枝用含酰胺的芳族胺材料衍生的乙烯α-单烯烃共聚物。
国际公开WO 06/015130公开了用磺酰胺、硝基苯胺、二芳基重氮化合物、酰替苯胺或苯氧基酰替苯胺封端的马来酸酐接枝乙烯-丙烯共聚物。该共聚物可用于控制EGR烟炱。
已经想到适合于润滑剂的其它分散剂粘度改进聚合物包括聚丙烯酸类共聚物，包括英国专利GB 768 701的公开内容。
美国专利4,234,435公开了一种组合物，其中使琥珀酸化聚丁烯与烷基多胺缩合以制备琥珀酰亚胺分散剂或与烷基多元醇缩合以制备琥珀酸酯分散剂。
发明概述
本发明发明人已经发现提供(i)能够降低粘度增加(在6wt％或更高的烟炱负荷下在100℃下通常小于12mm2/sec(cSt))的润滑组合物和/或(ii)在宽的温度范围内保持较稳定粘度的润滑油组合物中的至少一种可能是希望的，因为可以采用粘度指数改进剂或DVM控制在宽温度范围内的粘度和控制烟炱。因此，如果粘度指数改进剂能够实现(i)和(ii)，则也可能是希望的。
本发明的发明人已经发现所述润滑组合物能够提供(i)分散力，(ii)清洁度和(iii)提供具有可接受的烟炱稠化和/或淤渣形成水平的润滑剂中的至少一种。因此，如果添加剂能够提供分散剂性能，并任选地提供具有可接受的烟炱稠化和/或淤渣形成水平的润滑剂，则也可能是希望的。
在一个实施方案中，本发明提供包含润滑粘度的油和由式(1)表示的添加剂的润滑组合物：
Figure BPA00001182654800031
其中
BB是聚合物主链；(如从该式看出的那样，[]u内含有的一个或多个基团与该主链聚合物连接)；
G是-A-C(O)-或-C(O)-A-；
Q是酰亚胺或酰胺基团，其中Q或者(i)经由该酰亚胺或酰胺基团的氮原子与G直接键接，或者(ii)经由多胺的残基与G键接(Q可以完全侧挂于BB或部分地嵌入该BB链内，例如在源自烯烃-马来酸酐共聚物或其反应性等同物的主链中那样，所述共聚物至少部分地与胺反应而形成所述酰胺或酰亚胺基团)；
A是芳族基团；
E独立地是卤素、硝基、羧酸或酯、磺酰胺基团、酰氨基或烃基；
w是1-10或1-5或1-3；
m是0-6，或0-4；
Z独立地是-O-、-S-或＞NR1(通常-O-或＞NR1)；
R1独立地是氢或烃基(例如，含1-4个碳原子)，但是R1通常是氢；
n是1-10，1-4或1-2；
k是0-10，0-3或0-1；
当k不是0时，X是烃基，当k是0时，X是氢或烃基。X基团也可以是各自含至少一个杂原子，例如氮、氧或硫的烃基或亚烃基，例如源自多胺；
V独立地是-NHR2或-Q-BB；
R2独立地是氢或烃基(例如，含1-4个碳原子)，但是R2通常是氢；
当k不是0时，j是1-10，1-4或1-2；和
u是与聚合物主链连接的侧基的数目。
通常，当G是-A-C(O)-时，所述添加剂可以不同于聚异丁烯琥珀酰亚胺。
通常，当BB-Q-是聚异丁烯琥珀酰亚胺或其它马来酸化聚合物主链时，Q是经由酰亚胺或酰胺基团的氮原子与A(如G的定义内所限定)直接键接。
通常，当BB-Q-源自聚异丁烯琥珀酰亚胺并用递送由式(1)的()n表示的基团的化合物后处理时，Q经由多胺的残基与A键接。
通常，当G是-C(O)-A-时，所述添加剂可以是聚异丁烯琥珀酰亚胺的后处理产物。
在一个实施方案中，本发明提供润滑组合物，其包含润滑粘度的油和由式(1)表示的添加剂，其中k是0-3，n是1-4，R1是氢，R2是氢。
在一个实施方案中，由式(1)表示的添加剂是
Figure BPA00001182654800041
其中每个变量如上面所限定。
在一个实施方案中，本发明提供包含润滑粘度的油和由式(1a)表示的添加剂的润滑组合物：
Figure BPA00001182654800051
其中BB、Q、G、E、m、w、Z、R1、n、R2、X、j、V、k和u如式(1)中那样限定。
在一个实施方案中，本发明提供包含润滑粘度的油和由式(1b)表示的添加剂的润滑组合物：
Figure BPA00001182654800052
其中BB、Q、Z、R1、n、R2、X、j、V、w、k和u如式(1)中那样限定。
在一个实施方案中，本发明提供润滑内燃发动机的方法，包括将本文所公开的润滑组合物供给该内燃发动机。
在一个实施方案中，本发明提供式(1)或式(1a)或式(1b)的添加剂作为润滑剂中的分散剂或分散剂粘度改进剂的用途。
在一个实施方案中，本发明提供式(1)或式(1a)或式(1b)的添加剂作为内燃发动机润滑剂中的分散剂或分散剂粘度改进剂的用途。
发明详述
本发明提供上面公开的润滑组合物和润滑发动机的方法。
本文所使用的术语“烃基取代基”或“烃基”以其普通意义使用，这是本领域技术人员熟知的。具体来说，它是指这样的基团，即其具有直接连接到分子其余部分的碳原子并主要具有烃性质。烃基的实例包括：
(i)烃取代基，即，脂族(例如烷基或烯基)，脂环族(例如环烷基、环烯基)取代基，和芳族-、脂族-、以及脂环族-取代的芳族取代基，以及环状取代基，其中该环经由该分子的另一部分来完成(例如两个取代基一起形成环)；
(ii)取代的烃取代基，即，含非烃基团的取代基，在本发明的范围中该非烃基团不会改变所述取代基的主要烃特征(如，卤素(尤其是氯和氟)、羟基、烷氧基、巯基、烷基巯基、硝基、亚硝基、和(亚)硫酰基(sulphoxy))；
(iii)杂取代基，即在本发明的范围中主要具有烃性质的取代基，其在本来由碳原子组成的环或链中含有非碳；和
(iv)杂原子包括硫、氧、氮，包括取代基如吡啶基、呋喃基、噻吩基和咪唑基。一般而言，在烃基中就每10个碳原子而言将存在不多于2个、优选不多于1个非烃取代基；通常，在所述烃基中不存在非烃取代基。
式(1)、(1a)和(1b)的化合物
聚合物主链可以是均聚物或共聚物，只要它含有至少一个羧酸官能团或羧酸官能团的反应性等同物(例如，酸酐或酯)。羧酸官能团或羧酸官能团的反应性等同物在式(1)内限定为Q。聚合物主链可以具有这样的羧酸官能团(或羧酸官能团的反应性等同物)，其接枝到主链上，在聚合物主链内或为聚合物主链上的端基。
在式(1)中，BB-Q-单元可源自，例如，聚异丁烯琥珀酸酐、马来酸酐-苯乙烯共聚物、马来酸酐-苯乙烯共聚物的酯、(α-烯烃马来酸酐)共聚物；马来酸酐接枝的苯乙烯-乙烯-α-烯烃聚合物；聚甲基丙烯酸酯；聚丙烯酸酯；多羟基羧酸(包括多羟基硬脂酸)；(i)氢化烯基芳基共轭二烯共聚物(尤其是氢化苯乙烯-丁二烯共聚物)，(ii)马来酸酐接枝的聚烯烃(尤其是乙烯-丙烯共聚物)或(iii)氢化异戊二烯聚合物(尤其是氢化苯乙烯-异戊二烯聚合物)的马来酸酐接枝共聚物；或它们的混合物。
代表式(1)的BB的适合的聚合物主链的实例包括聚甲基丙烯酸酯或聚丙烯酸酯、聚异丁烯、氢化苯乙烯-丁二烯共聚物、异丁烯-异戊二烯共聚物、乙烯α-单烯烃共聚物例如乙烯-丙烯共聚物、聚异丁烯、氢化苯乙烯-异戊二烯聚合物、氢化异戊二烯聚合物、氢化烯基芳基共轭二烯共聚物、聚烯烃、马来酸酐-苯乙烯共聚物(或马来酸酐-苯乙烯共聚物的酯)或(α-烯烃马来酸酐)共聚物或它们的混合物。在一个实施方案中，BB-Q-源自聚异丁烯琥珀酸酐或它们的混合物。
对于聚甲基丙烯酸酯或聚丙烯酸酯，羧酸基团定义在式(1)的Q内。
对于在聚合物主链内含马来酸酐单元的共聚物(通常称为互聚物或交替共聚物)，例如马来酸酐-苯乙烯共聚物，或(α-烯烃马来酸酐)共聚物，马来酸酐单元定义在式(1)的Q内。
本文所述的聚合物主链是润滑剂技术中已知的。例如：
(i)含马来酸酐和苯乙烯的聚合物从美国专利6,544,935已知；
(ii)苯乙烯-乙烯-α-烯烃聚合物揭示在国际公开WO 01/30947中；
(iii)源自异丁烯和异戊二烯的共聚物已经用于制备分散剂并报道在国际公开WO 01/98387中；
(iv)苯乙烯-丁二烯和苯乙烯-异戊二烯共聚物描述在许多参考文献中，包括DE 3,106,959；和美国专利5,512,192和5,429,758；
(v)聚异丁烯琥珀酸酐已经描述在许多出版物中，包括美国专利4,234,435和3,172,892；
(vi)乙烯-丙烯共聚物已经描述在美国专利4,632,769；4,517,104和4,780,228中；
(vii)(α-烯烃马来酸酐)共聚物已经描述在美国专利5,670,462中；
(viii)聚甲基丙烯酸酯和聚丙烯酸酯描述在Neudoerfl，P.，5thInternational Colloquim，additives for Lubricants and Operational Fluids，Volume 11，sections 8.2-1至8，2-15中；和
(ix)多羟基羧酸已经描述在欧洲专利申请1752516中。
许多所述聚合物主链还描述在R.M.Mortier和S.T.Orszulik编辑的“Chemistry and Technology of Lubricants”，第二版中，由BlackieAcademic & Professional出版。第144-180页特别论述了聚合物主链(i)-(iv)和(vi)-(ix)中的许多。(v)的化学更详细地描述在第86至90页中。
本发明的(不同于聚异丁烯的)聚合物主链可以具有可以高达150,000或更高，例如1,000或5,000至150,000或至120,000或至100,000的数均分子量(通过凝胶渗透色谱法，聚苯乙烯标准样品)。适合的数均分子量范围的实例包括10,000-50,000，或10,000-15,000，或30,000-50,000。在一个实施方案中，聚合物主链具有大于5,000，例如，大于5000至150,000的数均分子量。也可想到上面给出的分子量限值的其它组合。
当本发明的聚合物主链是聚异丁烯时，数均分子量(通过凝胶渗透色谱法，聚苯乙烯标准样品)可以是350-5000，或550-3000或750-2500。可商购的聚异丁烯聚合物具有550，750，950-1000，1650或2250的数均分子量。
在一个实施方案中，A是含1-6个，或1-4个，或1-2个，或仅1个六元环的芳族基团。当A是六元环时，该环是取代的苯基(由式1a表示)或苯基(由(1b)表示)。在一个实施方案中，A是苯基。
式(1)和(1a)可以含有由E表示的基团。E的定义包括卤素例如氯、溴、碘或氟。通常，当E是卤素时，E是氯。在一个实施方案中，E不是卤素。
E的定义内的其它适合的基团包括硝基、羧酸或酯、磺酰胺基团、酰胺基或烃基。烃基通常包括C1-4-烷基或任选取代的芳族基团。所述任选取代的芳族基团通常包括苄基、苯基或萘基。
当m是0时，芳族环是未取代的，并且E被氢替代以满足芳碳原子的化合价。当E被氢替代而满足芳碳原子的化合价时，式(1b)代表添加剂。
基团-Q-G-Z-可源自邻氨基苯甲酸酐或取代的邻氨基苯甲酸酐(当式(1)中的m不是0时)。适合的邻氨基苯甲酸酐的实例是靛红酸酐(isatoicanhydride)、8-甲基靛红酸酐、8-乙基靛红酸酐、8-丙基靛红酸酐、8-丁基靛红酸酐、萘基邻氨基苯甲酸酐或它们的混合物。在一个实施方案中，式(1a)和式(1b)代表源自靛红酸酐的添加剂。
式(1)的化合物通常具有1-2000，或1-500，或5-250，或1-4范围内的[]u内基团数目。
在一个实施方案中，[]u内基团的数目为1-5，并且聚合物主链(BB)是聚异丁烯。
在一个实施方案中，[]u内基团的数目为5-250，并且聚合物主链包括马来酸酐-苯乙烯共聚物、马来酸酐-苯乙烯共聚物的酯、(α-烯烃马来酸酐)共聚物；聚甲基丙烯酸酯；聚丙烯酸酯；多羟基羧酸；(i)氢化烯基芳基共轭二烯共聚物、(ii)马来酸酐接枝聚烯烃或(iii)氢化异戊二烯聚合物的马来酸酐接枝共聚物；或它们的混合物。
在一个实施方案中，[]u内基团的数目为5-250，并且聚合物主链包括马来酸酐接枝的聚烯烃，或它们的混合物。聚烯烃可以是乙烯-丙烯共聚物。
当k等于0时，烃基通常含有芳基和至少一个杂原子。杂原子可以是氮、硫、氧或它们的混合物。在一个实施方案中，杂原子是氮。
Z可源自(i)胺，其中该胺含有伯或仲氨基，(ii)醇，(iii)氨基醇和(iv)硫醇，或(v)它们的混合物。在一个实施方案中，Z可源自胺。
胺可以是单胺或多胺。胺可以是芳族胺或非芳族胺。
适合的多胺的实例包括乙二胺、1，2-二氨基丙烷、N-甲基乙二胺、N-牛脂基(C16-C18)-1，3-丙二胺、N-油基-1，3-丙二胺、多亚乙基多胺(例如二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺和“多胺底料(polyamine bottoms)”(或“亚烷基多胺底料”))。在一个实施方案中，多胺包括多亚烷基多胺。认为，式(1)的源自所述多胺之一的添加剂具有分散剂性能。
一般而言，亚烷基多胺底料可以表现为具有少于2％，通常少于1％(按重量计)沸点小于大约200℃的物质。从Dow Chemical Company ofFreeport，Texas获得的此类亚乙基多胺底料的典型样品名称为“HPA-XTM”，或从Huntsman获得的名称为“E-100TM”。这些亚烷基多胺底料可以使用二氯乙烯法制备。
芳族胺可以是具有两个连接的芳族结构部分的胺。术语“芳族结构部分”意味着既包括单环基团又包括多环基团。芳族胺通常将具有N-H基团，它能够与可源自Z的含侧羰基的基团缩合。
多环基团可以是稠合型的，其中芳环以两点稠合到另一环上，如在萘基或蒽基中那样。多环基团也可以是连接型的，其中至少两个环(单环或多环)通过桥连基团彼此相连。这些桥连基团可以从本领域技术人员已知的当中选择，尤其是亚烷基连接基团、醚连接基团、酯连接基团、酮连接基团、硫化物连接基团、含2-6个硫原子的多硫化物连接基团、砜连接基团、磺酰胺连接基团、酰胺连接基团、偶氮连接基团以及这些基团之间没有任何居间原子的直接的碳-碳连接。其它芳族基团包括具有杂原子的那些，如吡啶、吡嗪、嘧啶和噻吩。本文中可用的芳族基团的实例包括源自苯、萘和蒽，优选苯的芳族基团。这些不同的芳族基团各自还可以由各种取代基取代，包括烃基取代基。
一般而言，芳族胺可以含有一个或多个反应性(可缩合)氨基。单个反应性氨基有时是优选的。多个氨基(如在上述N，N-二甲基苯二胺的情况下)也可以是有用的，尤其是如果它们在较温和条件下反应从而避免添加剂的过度交联或凝胶化。
在一个实施方案中，芳族胺源自含多个芳族环的染料中间体，该多个芳族环由例如，酰胺结构连接。实例包括以下通式的物质：
Figure BPA00001182654800101
和其异构化变体，其中Ri和Rii独立地是烷基或烷氧基例如甲基、甲氧基或乙氧基。在一种情况下，Ri和Rii都是-OCH3并且该物质称为FastBlue RR[CAS#6268-05-9]。连接用酰胺基的取向可以反向为-NR-C(O)-。
在另一种情况下，Rii是-OCH3且Ri是-CH3，并且该物质称为FastViolet B[99-21-8]。当Ri和Rii都是乙氧基时，该物质是Fast BlueBB[120-00-3]。美国专利5,744,429公开了其它芳族胺化合物，特别是氨基烷基吩噻嗪。N-芳族取代的酰胺化合物，例如美国专利申请2003/0030033A1中公开的那些，也可以用于本发明目的。适合的芳族胺包括其中胺氮是芳族碳环化合物上的取代基的那些，即氮不是在芳族环内sp2杂化的。
在一个实施方案中，所述芳族胺可以是具有由-O-基团相连的两个芳族结构部分的胺。这种胺的实例是苯氧基苯基胺，其也称作苯氧基苯胺或氨基苯基苯基醚，其可以由下式表示：
Figure BPA00001182654800111
及其各种位置异构体(4-苯氧基、3-苯氧基和2-苯氧基-苯胺)。所述芳族基团中的壬一个或两者可以带有取代基，包括烃基、氨基、卤素、(亚)硫酰基(sulphoxy)、羟基、硝基、羧基和烷氧基取代基。所述胺氮可以如所示的是伯胺氮，或者可以是仲胺氮，即带有另外的取代基，如烃基，优选短链烷基，如甲基。在一个实施方案中，所述芳族胺是上面所示的未取代的物质。
所述芳族胺可以是具有由-N＝N-基团，即偶氮基团相连的两个芳族结构部分的胺。此类物质可以由下式表示：
Figure BPA00001182654800112
其中每个X独立地是N或CH，并且R基团是氢或如上对苯氧基苯基胺所述的取代基。因此，Riii和Riv中每一个可以独立地是H、-NH2、烃基或烷基(如-CH3)、卤素(如-Cl)、(亚)硫酰基(如-SO3H或-SO3Na)；Rv、Rvi和Rvi中的每一个独立地是H、-OH、-NO2、-SO3H、羧基(如-CO2Na)或烷氧基(如-OC4H9)。这些物质在美国专利5,409,623中得到更详细描述，参见第4栏。
在一个实施方案中，所述偶氮-连接的芳族胺由下式表示
Figure BPA00001182654800121
即4-(4-硝基苯基偶氮)苯胺，以及其位置异构体。所示的这种物质可作为称作Disperse Orange 3的染料商购。
在一种实施方案中，芳族胺可以是具有由-C(O)O-基团连接的两个芳族结构部分的胺。每个基团可以如上对氧连接和偶氮连接的胺所述的那样被取代。在一个实施方案中，该胺由以下式表示：
Figure BPA00001182654800122
以及其位置异构体。所示的这种物质是4-氨基水杨酸苯基酯或4-氨基-2-羟基苯甲酸苯基酯，它们是可商购的。
在一个实施方案中，所述芳族胺可以是由以下N，N-二烷基苯二胺式表示的二胺：
Figure BPA00001182654800123
其中Rix和Rx可以独立地是氢或烃基(通常含1-6个碳原子)。
尤其有用的化合物的实例将Rix和Rx都限定为氢(N，N-二甲基-1，4-苯二胺)。
在一个实施方案中，所述芳族胺可以是具有由-SO2-基团相连的两个芳族结构部分的胺。所述芳族结构部分中的每一个可以如上对氧连接和偶氮连接的胺所述的那样被取代。在一个实施方案中，该连接除了-SO2-以外，还包含-NR-，或者具体地-NH-基团，这样整个连接是-SO2NR-或-SO2NH-。在一个实施方案中，这种芳族胺由以下式表示：
Figure BPA00001182654800131
所示结构是4-氨基-N-苯基苯磺酰胺的结构。其市售变体是磺胺二甲嘧啶，或N′-(4，6-二甲基-2-嘧啶基)对氨基苯磺酰胺(CAS号57-68-1)，它据认为由以下式表示：
磺胺二甲嘧啶是可商购的。
所述芳族胺可以是硝基取代的苯胺，其同样可以带有如上对氧连接和偶氮连接的胺所述的取代基。包括硝基苯胺的邻位-、间位-和对位-取代的异构体。在一个实施方案中，所述胺是3-硝基苯胺。
其它适合的芳族胺的实例包括氨基-取代的芳族化合物和其中胺氮是芳族环一部分的胺，例如3-氨基喹啉、5-氨基喹啉和8-氨基喹啉。还包括的是芳族胺，例如2-氨基苯并咪唑，它含有一个直接与芳族环连接的仲氨基和与咪唑环连接的伯氨基。其它胺包括N-(4-苯胺基苯基)-3-氨基丁酰胺或3-氨基丙基咪唑，或2，5-二甲氧基苄胺。
所述芳族胺还可以是氨基喹啉。可商购的物质包括3-氨基喹啉、5-氨基喹啉、6-氨基喹啉和8-氨基喹啉和同系物例如4-氨基喹哪啶。
所述芳族胺还可以是氨基苯并咪唑例如2-氨基苯并咪唑。
所述芳族胺还可以是环取代的苄胺，具有如上面所述的各种取代基。一种这样的苄胺是2，5-二甲氧基苄胺。
尤其有用的芳族胺的实例包括苯胺，N-烷基苯胺例如N-甲基苯胺和N-丁基苯胺，二-(对甲基苯基)胺，4-氨基二苯胺，N，N-二甲基苯二胺，萘胺，4-(4-硝基苯基偶氮)苯胺(Disperse Orange 3)，磺胺二甲嘧啶，4-苯氧基苯胺，3-硝基苯胺，4-氨基乙酰替苯胺(N-(4-氨基苯基)乙酰胺))，4-氨基-2-羟基苯甲酸苯基酯(氨基水杨酸苯基酯)，N-(4-氨基-苯基)-苯甲酰胺，各种苄胺例如2，5-二甲氧基苄胺，4-苯基偶氮苯胺和它们的取代的型式。其它实例包括对乙氧基苯胺、对十二烷基苯胺、环己基取代的萘胺和噻吩基取代的苯胺。
其它芳族胺和相关化合物公开在美国专利6,107,257和6,107,258中；它们中一些包括氨基咔唑、苯并咪唑、氨基吲哚、氨基吡咯、氨基-吲唑啉酮、氨基
Figure BPA00001182654800141
啶、巯基三唑、氨基吩噻嗪、氨基吡啶、氨基吡嗪、氨基嘧啶、吡啶、吡嗪、嘧啶、氨基噻二唑、氨基硫代噻二唑和氨基苯并三唑。其它适合的胺包括3-氨基-N-(4-苯胺基苯基)-N-异丙基丁酰胺和N-(4-苯胺基苯基)-3-{(3-氨基丙基)-(椰油烷基)氨基}丁酰胺。
在一个实施方案中，所述芳族胺可用作抗氧化剂。在那方面具有特别重要性的是烷基化二苯胺例如壬基二苯胺和二壬基二苯胺。就这些物质将与聚合物链的羧基官能团缩合来说，它们也适合用于本发明。然而，据信与胺氮相连的两个芳族基团可能导致空间位阻和降低的反应性。因此，合适的胺包括含有伯氮原子(-NH2)或仲氮原子的那些，其中烃基取代基之一是相对短链的烷基例如甲基。属于这类芳族胺之列的是4-苯基偶氮苯胺、4-氨基二苯胺、2-氨基苯并咪唑和N，N-二甲基苯二胺。除了分散力和其它性能之外，这些和其它芳族胺中的一些还可以赋予聚合物抗氧化剂性能。
上述芳族胺可以单独使用或相互结合使用。它们还可以与其它芳族或非芳族胺(如脂族胺)结合使用，在一个实施方案中，该非芳族胺(如脂族胺)具有1-8个碳原子。其它芳族胺可以包括诸如氨基二苯胺的胺类。可以因多种原因包括这些其它胺。在一些残余酸官能团可能倾向于与相对较大体积的芳族胺不完全反应的情况下，为了确保聚合物的酸官能团的完全反应，引入脂族胺有时可能是希望的。或者，脂族胺可以代替一部分更贵的芳族胺，同时保持芳族胺的大多数性能。脂族单胺包括甲胺、乙胺、丙胺和各种更高级胺。可以将二胺或多胺用于该用途，一般而言只要它们仅具有单个反应性氨基，即伯氨基或仲氨基，通常伯氨基。二胺的合适实例包括二甲氨基丙胺、二乙氨基丙胺、二丁氨基丙胺、二甲氨基乙胺、二乙氨基乙胺、二丁氨基乙胺、1-(2-氨基乙基)哌啶、1-(2-氨基乙基)吡咯烷酮、氨基乙基吗啉和氨基丙基吗啉。这种胺的用量与芳族胺用量相比通常是次要量，即少于以重量或摩尔计存在的全部胺的50％，但是可以使用更高用量，如70-130％或90-110％。示例性的用量包括10-70wt％，或15-50wt％，或20-40wt％。例如，使用在这些范围内的4-苯氧基苯胺与二甲氨基丙胺的某些组合就烟炱悬浮而言提供特别好的性能。在某些实施方案中，可以用三种或更多种不同的胺使聚合物官能化，例如用3-硝基苯胺、4-(4-硝基苯基偶氮)苯胺和二甲氨基丙胺。
在一个实施方案中，所述芳族胺可以选自由苯二甲胺、苯胺、4-氨基二苯胺、苄胺、苯乙胺、3，4-二甲氧基苯乙胺、1，4-二甲基苯二胺和它们的混合物组成的组。
在一个实施方案中，所述芳族胺可以选自由苯二甲胺、苯胺、4-氨基二苯胺、1，4-二甲基苯二胺和它们的混合物组成的组。
式(1)的源自所述芳族胺之一和聚异丁烯聚合物主链的添加剂据认为具有分散剂性能。源自苯胺或4-氨基苯胺的分散剂添加剂的适合的结构的实例可以由以下式表示：
式(1)的源自所述芳族胺之一和非聚异丁烯聚合物主链的添加剂据认为具有分散剂粘度改进性能，并尤其可用于烟炱控制。源自苯胺或4-氨基苯胺的DVM添加剂的适合的结构的实例可以由以下式表示：
Figure BPA00001182654800161
其中BB是乙烯-丙烯共聚物，u如上面所限定。这类添加剂据认为源自马来酸酐接枝并被官能化而形成酰亚胺基团的乙烯-丙烯共聚物。
在一个实施方案中，Z可源自氨基醇。该氨基醇可以含有一个或多个羟基和一个或多个氨基。在本发明不同实施方案中的氨基醇可以含有1-6或1-3个羟基，1-8或1-2个氨基和2-50或2-40或2-25或2-15个碳原子。所述氨基醇可以是单烷醇胺、二烷醇胺、三烷醇胺或它们的混合物。适合的氨基醇的实例可以包括乙醇胺、异丙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、N，N-二乙基乙醇胺、N，N-二甲基乙醇胺、N，N-二丁基乙醇胺、3-氨基-1，2-丙二醇、丝氨醇、2-氨基-2-甲基-1，3-丙二醇、三(羟甲基)-氨基甲烷、二异丙醇胺、N-甲基二乙醇胺、2-(2-氨基乙基氨基)乙醇或它们的混合物。
在一个实施方案中，Z可源自醇。所述醇可以是一元醇、多元醇或它们的混合物。
适合的一元醇的实例包括甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇、正己醇、正辛醇、正癸醇、正十二烷醇、正十四烷醇、正十六烷醇、正十八烷醇、异丙醇、异丁醇、叔丁醇、2-乙基丁醇、2-乙基已醇、3-庚醇、3，5，5-三甲基己醇、3，7-二甲基辛醇和所谓的Guerbet醇，例如可以商品名Isofol(得自Condea GmbH)商购的那些，包括它们的混合物。Guerbet醇的具体实例是Isofol 12、14T、16、18T、18E、20、24、28、32、32T和36。
适合的多元醇的实例包括乙二醇、丙二醇、丁二醇、季戊四醇、甘露糖醇、山梨糖醇、甘油、二-甘油、三-甘油、四-甘油、赤藓醇、2-羟甲基-2-甲基-1，3-丙二醇(三羟甲基乙烷)、2-乙基-2-(羟甲基)-1，3-丙二醇(三羟甲基丙烷)、1，2，4-己三醇、二羟基丙烷、二羟基丁烷、二羟基戊烷、甘油、三羟基丙烷、三羟基丁烷、三羟基戊烷、甘油、赤藓醇、2-羟甲基-2-甲基-1，3-丙二醇(三羟甲基乙烷)、2-乙基-2-(羟甲基)-1，3-丙二醇(三羟甲基丙烷)、1，2，4-己三醇和它们的混合物。
在一个实施方案中，Z可源自硫醇或它们的混合物。适合的硫醇的实例包括巯基乙酸、硫代乙醇(2-巯基乙醇)、C8-10-硫醇、苄硫醇、硫代酚或它们的混合物。
制备本发明添加剂的方法可以是一锅反应或两锅反应。
在一个实施方案中，本发明提供了润滑组合物，包含：
(a)润滑粘度的油；和
(b)通过包括使以下组分反应以形成添加剂的方法获得/可获得的添加剂：
(1)邻氨基苯甲酸酐；
(2)聚合物，含有：
(i)酸酐基团；
(ii)羧酸基团；或
(iii)酰基；和
(3)至少一种选自以下的物质：
(i)胺，其中该胺含有伯或仲氨基；
(ii)醇；
(iii)氨基醇；和
(iv)硫醇。
提出的方法可以按任何顺序使(1)、(2)和(3)反应。当该方法使(2)和(3)反应，接着与(1)反应时，形成的产物可以描述为用所述邻氨基苯甲酸酐后处理。通常，后处理的产物包含可源自多胺的聚异丁烯琥珀酰亚胺。后处理的产物的一种非限制性反应流程是：
Figure BPA00001182654800181
聚异丁烯(Pib)的性质可以与上述相同。本领域技术人员将理解虽然上面所示的产物显示四摩尔靛红酸酐与胺反应，但是其它产物可以源自一个或两个靛红酸酐侧基。据信，当一摩尔靛红酸酐与聚异丁烯琥珀酰亚胺反应时，该反应动力学地与伯氨基反应。该反应流程可以由以下流程表示：
Figure BPA00001182654800191
上述反应流程同样将适用于上述其它多亚烷基多胺。
在一个实施方案中，本发明提供乐润滑组合物，包含：
(a)润滑粘度的油；和
(b)通过包括以下步骤的方法获得/可获得的添加剂：
(1)使邻氨基苯甲酸酐(通常靛红酸酐)与以下物质反应以形成产物：
(i)胺，其中该胺含有伯或仲氨基；
(ii)醇；
(iii)氨基醇；或
(iv)硫醇；和
(2)使步骤(1)的产物与含以下基团的聚合物反应以形成添加剂：
(i)酸酐基团；
(ii)羧酸基团；或
(iii)酰基。
上述提出的方法可以认为是一锅或两锅法。一锅法通常在形成产物之前将所有反应物加入容器。两锅法通常使(1)和(2)在容器中反应，然后稍后与(3)反应。不管通过一锅法还是两锅法进行反应，据信邻氨基苯甲酸酐最初与选自所述胺、氨基醇、醇或硫醇的反应物反应以形成产物，该产物与所述聚合物反应。
上述方法可以在40℃-180℃或50℃-170℃的反应温度下进行。
反应可以在或可以不在溶剂存在下进行。适合的溶剂的实例包括稀释油、苯、叔丁基苯、甲苯、二甲苯、氯苯、己烷、四氢呋喃或它们的混合物。
反应可以在空气或惰性气氛中进行。适合的惰性气氛的实例包括氮气或氩气，通常氮气。
润滑粘度的油
该润滑组合物包含润滑粘度的油。这些油包括天然和合成油，源自加氢裂解、加氢和加氢精制的油，未精炼的、精炼的和再精炼的油以及它们的混合物。
未精炼的油是由天然或合成源物质直接获得而通常没有(或几乎没有)进一步纯化处理的那些。
精制油类似未精制油，不同之处在于前者已经在一个或多个纯化步骤中得到进一步处理，以改善一种或多种性能。纯化技术在本领域中是已知的并且包括溶剂萃取、二次蒸馏、酸或碱萃取、过滤、渗滤等。
再精炼油亦称回收或再加工油，并通过与获得精炼油使用的那些方法相似的方法获得并通常还通过旨在除去已用添加剂和油分解产物的技术进行处理。
可用于制造本发明润滑剂的天然油包括动物油、植物油(例如，蓖麻油)、矿物润滑油如液体石油和链烷、环烷或混合链烷-环烷型溶剂处理或酸处理的矿物润滑油和源自煤炭或页岩的油或它们的混合物。
合成润滑油是有用的并且包括烃油如聚合和互聚的烯烃(例如，聚丁烯、聚丙烯、丙烯异丁烯共聚物)；聚(1-乙烯)、聚(1-辛烯)、聚(1-癸烯)和它们的混合物；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)；多苯(例如，联苯、三联苯、烷基化的多苯)；二苯基烷烃、烷基化二苯基烷烃、烷基化二苯醚和烷基化二苯基硫醚和它们的衍生物、类似物和同系物或它们的混合物。
其它的合成润滑油包括多元醇酯(例如Priolube
Figure BPA00001182654800201
3970)、二酯、含磷酸的液体酯(例如，磷酸三甲苯酯、磷酸三辛酯和癸烷膦酸的二乙酯)或聚合物四氢呋喃。合成油可以通过费-托反应(Fischer-Tropsch reactions)制备并且通常可以是加氢异构化的费-托烃或蜡。在一个实施方案中，油可以通过费-托气-液合成程序以及其它气-液油制备。
润滑粘度的油也可以按American Petroleum Institute(API)Base OilInterchangeability Guidelines中所规定进行定义。这五种基础油如下：第I组(硫含量＞0.03wt％，和/或＜90wt％饱和物，粘度指数80-120)；第II组(硫含量≤0.03wt％，和≥90wt％饱和物，粘度指数80-120)；第III组(硫含量≤0.03wt％，和≥90wt％饱和物，粘度指数≥120)；第IV组(所有聚α-烯烃(PAO))；和第V组(所有不包括在第I、II、III或IV组中的其它基础油)。润滑粘度的油包括API第I组、第II组、第III组、第IV组、第V组油以及它们的混合物。通常，润滑粘度的油是API第I组、第II组、第III组、第IV组油以及它们的混合物。或者，润滑粘度的油通常是API第II组、第III组或第IV组油以及它们的混合物。
润滑粘度的油的存在量通常是在从100wt％中减去本文上面所述添加剂和其它性能添加剂的总量后剩余的余量。
润滑组合物可以为浓缩物和/或完全配制润滑剂形式。如果本发明的润滑组合物为浓缩物形式(它们可以与附加的油结合而完全或部分地形成成品润滑剂)，则本发明的组分与润滑粘度的油和/或稀释油的比例包括按重量1∶99-99∶1，或按重量80∶20-10∶90的范围。
其它性能添加剂
所述组合物任选地包含其它性能添加剂。其它性能添加剂包括金属钝化剂、粘度改进剂、清净剂、摩擦改进剂、抗磨剂、防腐剂、分散剂(不同于本文所公开的式(1)的添加剂)、分散剂粘度改进剂(不同于本文所公开的式(1)的添加剂)、极压剂、抗氧化剂、泡沫抑制剂、破乳剂、倾点下降剂、密封溶胀剂和它们的混合物中的至少一种。通常，完全配制的润滑油将含有这些性能添加剂中的一种或多种。
工业应用
本发明的添加剂可以按润滑组合物的0.01wt％-20wt％，或0.05wt％-10wt％，或0.08wt％-5wt％，或0.1wt％-3wt％的范围添加到润滑剂中。
所述润滑组合物可以用于内燃发动机。所述内燃发动机可以具有或可以不具有EGR。
在一个实施方案中，内燃发动机可以是柴油发动机(通常是重型柴油发动机)、汽油燃料发动机、天然气燃料发动机或混合汽油/醇燃料发动机。在一个实施方案中，内燃发动机可以是柴油燃料发动机，在另一个实施方案中，可以是汽油燃料发动机。
内燃发动机可以是2-冲程或4-冲程发动机。适合的内燃发动机包括船用柴油发动机、航空活塞发动机、低负荷柴油发动机、和汽车和卡车发动机。
内燃发动机的润滑剂组合物可以适合于任何发动机润滑剂，不管硫、磷或硫酸盐灰分(ASTM D-874)含量如何。发动机油润滑剂的硫含量可以是1wt％或更低，或0.8wt％或更低，或0.5wt％或更低，或0.3wt％或更低。在一个实施方案中，硫含量可以在0.001wt％-0.5wt％，或0.01wt％-0.3wt％的范围内。磷含量可以是0.2wt％或更低，或0.1wt％或更低，或0.085wt％或更低，或甚至0.06wt％或更低，0.055wt％或更低，或0.05wt％或更低。在一个实施方案中，磷含量可以是100ppm-1000ppm，或325ppm-700ppm。总硫酸盐灰分含量可以是2wt％或更低，或1.5wt％或更低，或1.1wt％或更低，或1wt％或更低，或0.8wt％或更低，或0.5wt％或更低。在一个实施方案中，硫酸盐灰分含量可以是0.05wt％-0.9wt％，或0.1wt％-0.2wt％-0.45wt％。
在一个实施方案中，润滑组合物是发动机油，其中该润滑组合物特征在于具有以下性质中至少一种：(i)0.5wt％或更低的硫含量，(ii)0.1wt％或更低的磷含量，和(iii)1.5wt％或更低的硫酸盐灰分含量。
在一个实施方案中，润滑组合物适合于2-冲程或4-冲程船用柴油内燃发动机。在一个实施方案中，所述船用柴油内燃机是2-冲程发动机。本发明的无灰抗磨剂可以按0.01-20wt％，或0.05-10wt％，或0.1-5wt％添加到船用柴油机润滑组合物中。
下列实施例提供对本发明的说明。这些实施例并非穷举并且不打算限制本发明的范围。
实施例
制备实施例1(EX1)：将1200g聚异丁烯琥珀酰亚胺(该聚异丁烯具有大约2000的数均分子量，和亚乙基多胺底料胺)和23.8g稀释油加入容器并加热到155℃。分批添加靛红酸酐(32.6g)并保持该容器在155℃下4小时。过滤所得产物，获得的产物的氮含量为1.2wt％和产量为1197g。
制备实施例2(EX2)：将靛红酸酐加入氨基二苯胺在甲苯中的溶液中使得氨基二苯胺和靛红酸酐的比例为1∶1，在氮气气氛下加热到回流温度，并搅拌6小时。在冷却后，经由过滤分离所得产物，得到深蓝色粉末。
制备实施例3(EX3)：按与EX2类似的方式制备，不同在于使用苯胺作为反应性胺。
制备实施例4(EX4)：按与EX2类似的方式制备，不同在于使用N，N-二甲基-苯-1，4-二胺作为反应性胺。
制备实施例5(EX5)：向苄胺在甲苯中的溶液中加入靛红酸酐，使得苄胺和靛红酸酐的比例为1∶1，并在室温下在氮气气氛下搅拌2小时。经由过滤分离产物，获得灰白色粉末。
制备实施例6(EX6)：按与EX5类似的方式制备，不同之处在于使用苯乙胺作为反应性胺。
制备实施例7(EX7)：向苯胺在甲苯中的溶液中加入靛红酸酐使得苯胺和靛红酸酐的比例为1∶1，在氮气气氛下加热到回流温度，并搅拌3小时。添加第二当量靛红酸酐并在回流温度下在氮气气氛下保持反应2小时。在冷却后，经由过滤分离所得产物，获得灰白色粉末。
制备实施例8(EX8)：向装备有顶部搅拌器、热电偶套管、具有氮气管线的表面下入口和具有冷凝器的Dean-Stark分水器的2L 4-颈烧瓶中加入3000g常规聚异丁烯琥珀酸酐(聚异丁烯具有2000的数均分子量)和3507g稀释油并加热到110℃。添加得自EX2的产物(539g)并将温度提高到155℃并保持6小时。过滤产物，获得氮含量为1.07wt％和产量为6629g的粘性油。
制备实施例9(EX9)：向装备有顶部搅拌器、热电偶套管、具有氮气管线的表面下入口和具有冷凝器的Dean-Stark分水器的2L 4-颈烧瓶中加入361g直接烷基化聚异丁烯琥珀酸酐(聚异丁烯具有2200的数均分子量)并加热到110℃。添加得自EX2的产物(64g)并将温度提高到150℃并保持4小时。过滤该产物，获得氮含量为1.9wt％的粘性油。
制备实施例10(EX10)：向装备有顶部搅拌器、热电偶套管、具有氮气管线的表面下入口和具有冷凝器的Dean-Stark分水器的2L 4-颈烧瓶中加入600g常规聚异丁烯琥珀酸酐(聚异丁烯具有2000的数均分子量)和669g稀释油并加热到110℃。添加得自EX3的产物(75g)并将温度提高到155℃并保持10小时。过滤该产物，获得氮含量为0.75wt％和产量为1268g的粘性油。
制备实施例11(EX11)：向装备有顶部搅拌器、热电偶套管、具有氮气管线的表面下入口和具有冷凝器的Dean-Stark分水器的2L 4-颈烧瓶中加入381g直接烷基化聚异丁烯琥珀酸酐(聚异丁烯具有2200的数均分子量)并加热到110℃。添加得自EX3的产物(29g)并将温度提高到150℃并保持4小时。过滤该产物，获得氮含量为0.91wt％和粘性油为403g的产量。
制备实施例12(EX12)：向装备有顶部搅拌器、热电偶套管、具有氮气管线的表面下入口和具有冷凝器的Dean-Stark分水器的2L 4-颈烧瓶中加入817g直接烷基化聚异丁烯琥珀酸酐(聚异丁烯具有2200的数均分子量)并加热到110℃。添加得自EX4的产物(81g)并将温度提高到150℃并保持4小时。过滤该产物，获得氮含量为1.32wt％的粘性油。
制备实施例13(EX13)：向装备有顶部搅拌器、热电偶套管、具有氮气管线的表面下入口和具有冷凝器的Dean-Stark分水器的2L 4-颈烧瓶中加入480g常规聚异丁烯琥珀酸酐(聚异丁烯具有2000的数均分子量)和547g稀释油并加热到110℃。添加得自EX5的产物(72g)并将温度提高到155℃并保持4小时。过滤该产物，获得氮含量为0.87wt％和产量为1027g的粘性油。
制备实施例14(EX14)：向装备有顶部搅拌器、热电偶套管、具有氮气管线的表面下入口和具有冷凝器的Dean-Stark分水器的2L 4-颈烧瓶中加入750g常规聚异丁烯琥珀酸酐(聚异丁烯具有2000的数均分子量)和854g稀释油并加热到110℃。添加得自EX6的产物(114g)并将温度提高到155℃并保持6小时。过滤该产物，获得氮含量为0.75wt％和产量为1616g的粘性油。
制备实施例15(EX15)：向装备有顶部搅拌器、热电偶套管、具有氮气管线的表面下入口和具有冷凝器的Dean-Stark分水器的2L 4-颈烧瓶中加入923g直接烷基化聚异丁烯琥珀酸酐(聚异丁烯具有2200的数均分子量)并加热到110℃。添加得自EX7的产物(112g)并将温度提高到150℃并保持4小时。过滤该产物，获得氮含量为1.2wt％和产量为928g的粘性油。
制备实施例16(EX16)：向装备有顶部搅拌器、热电偶套管、具有氮气管线的表面下入口和具有冷凝器的Dean-Stark分水器的2L 4-颈烧瓶中加入400g马来酸酐接枝乙烯-丙烯共聚物(可以Lucant
Figure BPA00001182654800261
A-5320H商购)和941g稀释油并加热到110℃。以一批添加EX2的产物(46g)。然后将温度提升到160℃并在该温度下保持6小时。过滤所得产物，获得氮含量为0.43wt％和产量为1331g的粘性油。
制备实施例17(EX17)：按与EX16相似的方式制备，不同在于加入912g稀释油并使用EX3的产物(32g)。产物的氮含量为0.31wt％和产量为1289g。
制备实施例18(EX18)：按与EX16相似的方式制备，不同在于加入917g稀释油并使用EX5的产物(34g)。产物的氮含量为0.27wt％和产量为1290g。
制备实施例19(EX19)：按与EX16相似的方式制备，不同在于加入921g稀释油并使用EX6的产物(36g)。产物的氮含量为0.31wt％和产量为1296g。
制备实施例20(EX20)：向装备有顶部搅拌器、热电偶套管、具有氮气管线的表面下入口和具有冷凝器的Dean-Stark分水器的2L 4-颈烧瓶中加入靛红酸酐(58g)、氨基二苯胺(65g)和稀释油(351g)并加热到110℃保持2小时。将聚异丁烯琥珀酸酐(600g)和稀释油(351g)加入该烧瓶。一旦聚异丁烯琥珀酸酐和稀释油添加完全，就将反应温度提高到160℃并在该温度下保持10小时。过滤所得产物，获得氮含量为1.1wt％和产量为1300g的粘性油。
制备实施例21(EX21)：向装备有顶部搅拌器、热电偶套管、具有氮气管线的表面下入口和具有冷凝器的Dean-Stark分水器的2L 4-颈烧瓶中加入靛红酸酐(58g)、苯胺(33g)和稀释油(334g)并加热到110℃保持2小时，然后加热到130℃保持2小时。将聚异丁烯琥珀酸酐(600g)和稀释油(334g)加入该烧瓶。一旦聚异丁烯琥珀酸酐和稀释油添加完全，就将反应温度提高到160℃并在该温度下保持10小时。过滤所得产物，获得氮含量为0.64wt％和产量为1236g的粘性油。
制备实施例22(EX22)：向装备有顶部搅拌器、热电偶套管、具有氮气管线的表面下入口和具有冷凝器的Dean-Stark分水器的2L 4-颈烧瓶中加入靛红酸酐(25g)、氨基二苯胺(28g)和稀释油(762g)并加热到110℃保持2小时。将马来酸酐接枝乙烯-丙烯共聚物(可以Lucant
Figure BPA00001182654800271
A-5320H商购)(375g)和稀释油(125g)加入该烧瓶。一旦共聚物和稀释油添加完全，就将反应温度提高到160℃并在该温度下保持8小时。过滤所得产物，获得氮含量为0.47wt％和产量为1234g的粘性油。
制备实施例23(EX23)：向装备有顶部搅拌器、热电偶套管、具有氮气管线的表面下入口和具有冷凝器的Dean-Stark分水器的2L 4-颈烧瓶中加入靛红酸酐(25g)、苯胺(14g)和稀释油(733.3g)并加热到110℃保持4小时。将马来酸酐接枝乙烯-丙烯共聚物(375g)和稀释油(125g)加入该烧瓶。一旦共聚物和稀释油添加完全，就将反应温度提高到160℃并在该温度下保持8小时。过滤所得产物，获得氮含量为0.31wt％和产量为1211g的粘性油。
制备实施例24(EX24)：向2L烧瓶中加入1238g溶解在含丁基化羟基甲苯(0.1wt％)的第I组稀释油(87wt％)中的马来酸化乙烯-丙烯共聚物(80,000Mn，2.25wt％马来酸酐)。在搅拌下将该溶液加热至160℃。将得自EX2的产物(13.2g)在Surfonic
Figure BPA00001182654800281
L24-5表面活性剂(56.4g)中浆化并加入反应中。在160℃下搅拌该混合物16小时。将二甲基氨基丙胺(0.7g)加入加料漏斗并逐滴添加到该烧瓶中。在160℃下搅拌该材料1小时。将具有二乙基乙醇胺的聚异丁烯琥珀酸酐产物(通常是氨基烷基酯盐)(19.9g)加入加料漏斗并逐滴添加到该烧瓶中。在160℃下再搅拌该材料一小时。分离并冷却产物。产物含有0.18wt％氮且反应产量是1315g。
制备实施例25(EX25)：向2L烧瓶中加入1000g溶解在含丁基化羟基甲苯(0.1wt％)的第II组稀释油(85.4wt％)中的马来酸化乙烯-丙烯共聚物(80,000Mn，2.25wt％马来酸酐)。在搅拌下将该溶液加热至160℃。将得自EX3的产物(9.3g)加入反应。在160℃下搅拌该混合物8小时。将二甲基氨基丙胺(0.7g)加入加料漏斗并逐滴添加到该烧瓶中。在160℃下搅拌该材料1小时。将温度降低到115℃并将具有二乙基乙醇胺的聚异丁烯琥珀酸酐产物(通常是氨基烷基酯盐)(17.8g)加入加料漏斗并逐滴添加到该烧瓶中。在115℃下再搅拌该材料1小时。将Surfonic
Figure BPA00001182654800282
L24-5表面活性剂(17.8g)加入加料漏斗并逐滴添加到该烧瓶中并保持温度在115℃下1小时。将第II组稀释油(141g)加入加料漏斗并在115℃下逐滴添加到该烧瓶中并再搅拌该材料1小时。分离并冷却产物。产物含有0.14wt％氮且反应产量是1152g。
流变性试验
在废油流变性试验中评价上面制备的一系列样品。所述样品基于具有低硫、磷和灰分含量的发动机油润滑剂。所述样品含有一定量的得自上述制备实施例的产物。使用振荡流变性试验，通过TA仪器AR500TM流变仪按振荡模式分析样品。试验几何结构是40mm平顶板材，将样品直接地置于该流变仪的平面可变温度peltier板上。在0.080Pa的剪切应力下预剪切所述样品30秒以确保所有样品具有类似的基线剪切历史。允许所述样品平衡5分钟，然后启动振荡试验。在每个温阶间再使所述样品平衡1分钟。用温度扫描试验以0.06的恒应变进行样品评价，其中涵盖40℃-150℃的温度范围，在总共30个点取得测量值。G′是弹性模量或储能模量，并在TheRheology Handbook，Thomas G.Mezger(由Ulrich Zoll所编)，由Vincentz出版，2002，ISBN 3-87870-745-2，p.117中进行了更详细地限定。一般而言，具有更低G′值的样品获得更好结果。所获得的数据示于表1中。在表1中，COMP1是基线烟炱废油，G′比例由每种候选物的G′max与等效参照油的G′max的比例计算以提供结构聚集降低的标准化测量。
在每种情况下，通过与代表性的烟炱废油对比进行G′比例的计算。在每种样品之前分析烟炱废油以允许G′比例计算。
对该流变性筛分试验获得的结果表明本发明的添加剂较之未经处理的废油降低烟炱结构聚集。
表1
  含制备实施例的样品   处理率(wt％，基于活性物质)   G′比例
  COMP1   -   1
  EX1   0.25   0.32
  EX1   0.5   0.17
  EX8   1   0.28
  EX8   2   0.12
  EX9   0.5   0.021
  EX9   0.75   0.0135
  EX9   1   0.011
  EX9   1.25   0.0091
  EX10   0.25   0.68
  EX10   0.5   0.84
  EX11   0.75   0.53
  EX11   1   0.26
  EX11   1.25   0.13
  EX12   0.75   0.25
  EX12   1   0.084
  EX12   1.25   0.021
  EX13   0.25   0.74
  EX13   0.5   0.77
  EX14   0.25   0.95
  EX14   0.5   0.81
  EX15   0.75   0.067
  EX15   1   0.041
  EX15   1.25   0.042
  EX16   1   0.038
  EX16   2   0.028
  EX17   1   0.17
  EX17   2   0.031
  EX18   1   0.2
  EX18   2   0.034
  EX19   1   0.19
  EX19   2   0.04
  EX21   0.25   0.72
  EX21   0.5   0.71
对比研究
将对EX11获得的结果与对比实施例(COMP2)比较，该对比实施例源自聚异丁烯琥珀酸酐(EX11)和苯胺(在没有靛红酸酐的情况下)的反应。还提供EX9和对比实施例COMP3(含4-氨基二苯胺，但不含靛红酸酐基团的产物)间的类似的对比。所获得的对比数据是：
表2
Figure BPA00001182654800311
对比数据证实本发明的添加剂较之不含邻氨基苯甲酸酐基团的对比实施例降低了烟炱结构聚集。
众所周知，上述一些材料可能在最终配方中相互作用，以致最终配方的组分可能不同于最初添加的那些。由此形成的产物，包括本发明润滑剂组合物在其目标应用中形成的产物，可能不容易描述。虽然如此，所有这些变体和反应产物包括在本发明范围内；本发明涵盖通过掺合上述组分制备的润滑剂组合物。
上面涉及的每篇文献在此引入作为参考。除了实施例中，或当另有明确说明时，本说明书中规定材料量、反应条件、分子量、碳原子数等的所有数值应理解由词语″大约″修饰。除非另有说明，本文涉及的每种化学物质或组合物应该解释为是商品级材料，它们可以包含异构体、副产物、衍生物和其它通常认为将存在于商品级中的那些材料。然而，除非另有说明，在不算任何溶剂或稀释油的情况下给出每种化学成分的量，所述溶剂或稀释油可以通常存在于该商业材料中。应该理解的是，本文给出的任何上限和下限量、范围和比例可以独立地组合。类似地，本发明每种要素的范围和量可以与任何其它要素的范围或数量一起使用。
虽然已经根据本发明的优选实施方案对其进行了说明，但是应该理解的是，本发明的各种修改将对阅读了本说明书的本领域技术人员是显而易见的。因此，应该理解的是，在此公开的本发明旨在涵盖属于所附权利要求书范围内的那些修改。

Claims (18)

1.润滑组合物，包含：
(a)润滑粘度的油；和
(b)通过包括使以下组分反应以形成添加剂的方法获得/可获得的添加剂：
(1)邻氨基苯甲酸酐；
(2)聚合物，含有：
(i)酸酐基团；
(ii)羧酸基团；或
(iii)酰基；和
(3)至少一种选自以下的物质：
(i)胺，其中该胺含有伯或仲氨基；
(ii)醇；
(iii)氨基醇；和
(iv)硫醇。
2.权利要求1的润滑组合物，其中所述邻氨基苯甲酸酐是靛红酸酐。
3.权利要求1或2的润滑组合物，其中所述胺是含伯或仲氨基的芳族胺。
4.权利要求2的润滑组合物，其中所述芳族胺选自由苯二甲胺、苯胺、4-氨基二苯胺、苄胺、苯乙胺、3，4-二甲氧基苯乙胺、1，4-二甲基苯二胺和它们的混合物组成的组。
5.权利要求1-4中任一项的润滑组合物，其中所述胺是含伯或仲氨基的非芳族胺。
6.权利要求5的润滑组合物，其中所述非芳族胺选自由乙二胺、1，2-二氨基丙烷、N-甲基乙二胺、N-牛脂基(C16-C18)-1，3-丙二胺、N-油基-1，3-丙二胺和多亚乙基多胺组成的组。
7.权利要求6的润滑组合物，其中所述多亚乙基多胺选自由二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺和多胺底料组成的组。
8.润滑组合物，其包含润滑粘度的油和由式(1)表示的添加剂：
Figure FPA00001182654700021
其中
BB是聚合物主链；
G是-A-C(O)-或-C(O)-A-；
Q是酰亚胺或酰胺基团，其中Q或者(i)经由该酰亚胺或酰胺基团的氮原子与G直接键接，或者(ii)经由多胺的残基与G键接；
A是芳族基团；
E独立地是卤素、硝基、羧酸或酯、磺酰胺基团、酰氨基或烃基；
w是1-10；
m是0-6；
Z独立地是-O-、-S-或＞NR1；
R1独立地是氢或烃基；
n是1-10；
X是氢、烃基或亚烃基；
V独立地是-NHR2或-Q-BB；
R2独立地是氢或烃基；
k是0-10；
当k不是0时，j是1-10，1-4或1-2；和
u是与聚合物主链连接的侧基的数目。
9.权利要求8的润滑组合物，其中k是0-3，n是1-4，R1是氢，R2是氢。
10.权利要求8或9的润滑组合物，其中式(1)中由BB表示的聚合物主链选自由聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、聚异丁烯、氢化苯乙烯-丁二烯共聚物、乙烯-丙烯共聚物、异丁烯-异戊二烯共聚物、聚异丁烯、氢化苯乙烯-异戊二烯聚合物、氢化异戊二烯聚合物、氢化烯基芳基共轭二烯共聚物、聚烯烃、马来酸酐-苯乙烯共聚物的酯或(α-烯烃马来酸酐)共聚物和它们的混合物组成的组。
11.权利要求8-10中任一项的润滑组合物，其中式(1)中由BB表示的聚合物主链选自由乙烯-丙烯共聚物、聚异丁烯和它们的混合物组成的组。
12.权利要求8-11中任一项的润滑组合物，其中所述添加剂由以下式表示：
其中
BB是聚合物主链；
G是-A-C(O)-或-C(O)-A-；
Q是酰亚胺或酰胺基团，其中Q或者(i)经由该酰亚胺或酰胺基团的氮原子与G直接键接，或者(ii)经由多胺的残基与G键接；
E独立地是卤素、硝基、羧酸或酯、磺酰胺基团、酰氨基或烃基；
w是1-10；
m是0-6，或0-4；
Z独立地是-O-、-S-或＞NR1；
R1独立地是氢或烃基；
n是1-10；
X是氢、烃基或亚烃基；
V独立地是-NHR2或-Q-BB；
R2独立地是氢或烃基；
k是0-10；
当k不是0时，j是1-10；和
u是与聚合物主链连接的侧基的数目。
13.权利要求8-12中任一项的润滑组合物，其中所述添加剂由以下式表示：
Figure FPA00001182654700041
其中
BB是聚合物主链；
G是-A-C(O)-或-C(O)-A-；
Q是酰亚胺或酰胺基团，其中Q或者(i)经由该酰亚胺或酰胺基团的氮原子与G直接键接，或者(ii)经由多胺的残基与G键接；
Z独立地是-O-、-S-或＞NR1；
R1独立地是氢或烃基；
w是1-10；
n是1-10；
X是氢或亚烃基；
V独立地是-NHR2或-Q-BB；
R2独立地是氢或烃基；
k是0-10；
当k不是0时，j是1-10；和
u是与聚合物主链连接的侧基的数目。
14.润滑内燃发动机的方法，包括将权利要求1-13中任一项的润滑组合物供给内燃发动机。
15.权利要求14的方法，其中所述内燃发动机是重型柴油发动机。
16.权利要求14或15的方法，其中所述润滑组合物特征在于具有以下性质中至少一种：(i)0.5wt％或更低的硫含量，(ii)0.1wt％或更低的磷含量，和(iii)1.5wt％或更低的硫酸盐灰分含量。
17.添加剂作为分散剂或分散剂粘度改进剂的用途，其中所述添加剂是通过包括使以下组分反应以形成添加剂的方法获得/可获得的：
(1)邻氨基苯甲酸酐；
(2)聚合物，含有：
(i)酸酐基团；
(ii)羧酸基团；或
(iii)酰基；和
(3)至少一种选自以下的物质：
(i)胺，其中该胺含有伯或仲氨基；
(ii)醇；
(iii)氨基醇；和
(iv)硫醇。
18.权利要求17的添加剂作为内燃发动机润滑剂中的分散剂或分散剂粘度改进剂的用途。
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