CN102080008A - 润滑油组合物 - Google Patents

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Abstract

一种曲轴箱润滑油组合物，其包含，(A)润滑粘度的油；和(B)作为添加剂组分的一种或多种可溶于油的有机酸酐，该酸酐或各酸酐带有具有至少一种12到36个碳原子的直链(未支化)脂肪族烃基。

Description

润滑油组合物
发明领域
本发明涉及汽车润滑油组合物，更特别地涉及活塞发动机使用的汽车润滑油组合物，尤其是汽油(火花-点火)和柴油机(压缩-点火)曲轴箱润滑油，所述组合物称为曲轴箱润滑剂。特别地，但并非排他性地，本发明涉及具有摩擦改性性能的添加剂在汽车润滑油组合物中的应用。
发明背景
曲轴箱润滑剂是一种用于内燃机通用润滑的油品，所述内燃机中油池通常位于发动机曲轴下方，循环油被送回此处。众所周知，在曲轴箱润滑剂中包括添加剂是为了数个目的。
摩擦改性剂，同时称为减摩擦剂，可以是通过降低摩擦系数并由此改进燃料经济性的界面添加剂；现有技术中已经描述了甘油单酯作为摩擦改性剂的应用，例如在US-A4,495,088；US-A-4,683,069；EP-A-0092946和WO-A-01/72933中。甘油单酯摩擦改性剂已经并且正在商业上使用。
润滑剂技术规格正在变得更准确。例如，客车内燃机油(PCMO)技术规格已经或者将会要求更加严厉的燃料经济性能，诸如关于改进燃料经济性保持性能。已知的摩擦改性剂，诸如甘油单酯，不能符合那些对中度处理率的要求。
现有技术中描述了不同于甘油单酯并且具有摩擦改性性能的化合物。例如，US-A-5,840,662(′662)描述了，作为摩擦改性剂，C6到C30异构化链烯基或者其全饱和烷基同系物单取代的琥珀酸酐。′662主要涉及了功率传输液，但也简要暗示了对″各种各样润滑油(例如，曲轴箱发动机油，等等)″的适用性。′662未提到燃料经济性保持性能。
发明概述
本发明提供了带有脂肪族烃基的特定有机酸酐来作为曲轴箱润滑剂摩擦改性剂，从而解决了上述问题。与′662的酸酐相比，烃基是直链(也就是未支化)。本说明书中的数据显示了在现有技术中对技术问题的解决方案，以及作为与支化取代基团相反的，带有直链取代基团化合物的增强性能。
根据第一方面，本发明提供了一种曲轴箱润滑油组合物，其包括如下或者通过掺混如下而制成，
(A)润滑粘度的油；和
(B)作为添加剂组分的，一种或多种可溶于油的有机酸酐，该酸酐或各酸酐带有具有至少一个12到36个碳原子，诸如12到24个碳原子的直链未支化脂肪族烃基。
根据第二方面，本发明提供了一种能够使客车内燃机油组合物实现在油新鲜时减低的界面摩擦系数并在氧化条件下保持界面摩擦特性的方法，该方法包括，给组合物提供少量的一种或多种在本发明第一方面中定义的添加剂(B)。该油可以符合在连续VIE发动机试验中进行测定的GF-4的粘度依赖燃料经济性技术规格。
根据第三方面，本发明提供了一种在工作时润滑内燃机表面的方法，其包括：
(i)在主要量的润滑粘度的油中，提供，少量的，一种或多种本发明第一方面中定义的添加剂(B)来制造润滑剂，以便改进润滑剂的摩擦改性性能；
(ii)提供润滑剂到内燃机的曲轴箱中；
(iii)在发动机燃烧室内提供烃类燃料；以及
(iv)在燃烧室中燃烧该燃料。
在本说明书中，下列用语，在使用的时候，具有如下描述的含义：
″活性成分″或″(a.i.)″指的是，非稀释剂或溶剂的添加剂材料；
″包括″或任何同义词规定了所述特征、步骤或整数或组分的存在，但是不摒除一种或多种其它特征、步骤、整数、组分或其组合的存在或者加入。表述″由...组成″或″基本上由...组成″或其同义语可以包含在″包括″或其同义词内，其中″基本上由...组成″容许不会显著影响其加入的组合物性质的物质的存在；
″烃基″指的是化合物上的化学基团，其仅包含氢和碳原子，并且其直接通过碳原子键合到化合物的剩余部分；
这里使用的″可溶于油的″或″可在油内悬浮的″，或者同义语，未必表明那些化合物或者添加剂能够在油中以所有的比例可悬浮的、可溶解的，或者可混溶的。然而，这些确实表明，它们，例如，在油中是可溶解的或稳定地可分散的，其程度足够发挥它们在油使用环境中的预期效果。另外，其他添加剂的另外加入也可允许更高水平的特定添加剂的加入，如果需要的话；
″主要量″指的是超过组合物的50质量％；
″少量″指的是低于组合物的50质量％；
″TBN″指的是根据ASTM D2896测定的总碱值；
″含磷量″通过ASTM D5185进行测定；
″硫含量″通过ASTM D2622进行测定；以及
″硫酸灰分含量″根据ASTM D874进行测定。
同时，应知晓的是，各种所用的组分，必要的以及最佳的和常规的，在配制、储存或者使用条件下可能发生反应，而本发明同时提供了作为任意所述反应结果可获得或者获得的产品。
进一步地，应知晓的是，在此描述的任何上限量和下限量、范围和比例限制可以单独进行组合。
进一步地，本发明的组成可以分离或者存在于混合物内，并且仍旧属于本发明范围。
发明详述
如果合适的话，涉及本发明的各个以及全部方面的，本发明的特征，将在下文加以更详细的描述：
润滑粘度的油(A)
润滑粘度的油(有时称为″基料″或″基础油″)是润滑剂的主要液体组分，例如，往其中混入添加剂和可能的其他油类，来生产最终的润滑剂(或润滑剂组合物)。同时，基础油可用于制造浓缩物，以及制造由其获得的润滑剂。
基础油可选自天然润滑油(植物油，动物油或矿物油)和合成润滑油，以及它们的混合物。其粘度范围从轻馏分矿物油到高粘度润滑油，诸如燃气机润滑油、矿物润滑油、汽车油和重型柴油。一般地，油的粘度范围为2到30，尤其5到20，mm2s-1，在100℃下。
天然油包括动植物油(例如蓖麻油和猪油)，液体石油和加氢精制的，溶剂-处理的烷烃、环烷烃和烷烃-环烷烃混合的矿物润滑油。源自煤炭或页岩的润滑粘度的油，也可用作基础油。
合成润滑油包括烃油类诸如聚合的和互聚的烯烃(例如聚丁烯、聚丙烯、丙烯-异丁烯共聚物、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)；多酚(例如联苯、三联苯、烷基化多酚)；和烷基化二苯醚和烷基化二苯硫及其衍生物、类似物和同系物。
另一合适种类的合成润滑油包括二羧酸酸(例如邻苯二甲酸、琥珀酸、烷基琥珀酸和烯基琥珀酸、马来酸、壬二酸、辛二酸、癸二酸、富马酸、己二酸、亚油酸二聚物、丙二酸、烷基丙二酸、烯基丙二酸)与各种醇类(例如丁醇、己醇、十二醇、2-乙基己基醇类、乙二醇、二乙二醇单醚、丙二醇)的酯。这些酯的特定例子包括己二酸二丁酯、二(2-乙基己基)癸二酸酯、二-正己基富马酸酯、癸二酸二辛酯、壬二酸二异辛酯、壬二酸二异癸酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二癸酯、癸二酸双二十烷基酯、亚油酸二聚物的二(2-乙基己基)酯、以及由一摩尔癸二酸与两摩尔四乙二醇和两摩尔2-乙基己酸进行反应而形成的复杂酯。
可用作合成油的酯还包括那些由C5到C12的一元羧酸和多元醇，和多元醇醚类诸如新戊二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇和三季戊四醇制成的合成油类。
未精炼的、精炼和再精炼的油也可被用于本发明的组合物。未精炼的油类是直接来自天然或者合成的那些，其未进行另外的提纯处理。例如，直接从干馏操作中获得的页岩油，直接从蒸馏中获得的石油，或者直接从酯化工艺中获得的酯类油，并且未经另外处理而使用的就是未精制油。精炼油与未精炼油相似，除了它们已经在一个或多个提纯步骤中进行另外处理来改进一种或多种性能之外。许多此类提纯技术，诸如蒸馏，溶剂萃取，酸或碱萃取，过滤和渗透，都为本领域技术人员所熟知。再精炼油通过与那些用于获得精炼油的方法相似的方法，对已经使用过的精炼油进行处理而获得。此类再精炼油又名再生油或再加工油，通常对其进行除去失效添加剂和油分解产物的另外加工处理。
基础油的其它实例是气-到-液(″GTL″)基础油类，即，基础油可以是由含有H2和CO的合成气通过Fischer-Tropsch催化剂进行制备的、源自Fischer-Tropsch合成烃的油。这些烃典型地需要进一步处理，以便可用作基础油。例如，它们可以，通过现有技术中的已知方法，进行加氢异构化；加氢裂化和加氢异构化；脱蜡；加氢异构化和脱蜡。
基础油可以根据美国石油学会(American Petroleum Institute，API)出版物″Engine Oil Licensing and Certification System″，Industry Services Department，第14版，1996年12月，Addendum 1，1998年12月，1509 definition，而被分类成I到V类。
当润滑粘度的油被用作制造浓缩物时，其以形成浓缩物的量存在(例如，从30到70，诸如40到60，质量％)来得到浓缩物，其含有例如1到90，诸如10到80，优选20到80，更优选20到70，质量％的添加剂活性成分，其是上述组分(B)，任选地有一种或多种共添加剂。在浓缩物中使用的润滑粘度的油合适地是油类的，典型地为烃，载液，例如矿物润滑油，或者其它合适的溶剂。润滑粘度的油诸如在此描述的，以及脂肪族，环烷烃，和芳族烃的，是合适的浓缩载液的实例。
浓缩物，构成在使用之前处理添加剂以及促进添加剂的溶液或分散体在润滑剂中的分散的便利手段。当制备那些含有超过一种添加剂(有时称为″添加剂组分″)的润滑剂时，各自添加剂可各自以浓缩物的方式单独加入。然而，在许多情况中，提供所谓的添加剂″包″(″package″，也称为″adpack″，添加剂套装)，其在单一浓缩物中含有一种或多种共添加剂，诸如如下所述的，是很便利的。
为了获得曲轴箱润滑剂，润滑粘度的油可以主要量来提供，结合有少量这里定义的添加剂组分(B)，以及，必要时，一种或多种共添加剂，诸如如下所述的。这可以通过如下方式完成，即直接将添加剂加入到油中或以分散或溶解有添加剂的浓缩物的形式进行添加。添加剂可以任何本领域技术人员已知的方式来加到油中，在其他添加剂加入之前，之间或者之后均可。
优选地，润滑粘度的油在润滑剂中的用量为大于55质量％，更优选大于60质量％，更优选大于65质量％，基于润滑剂总质量。优选地，润滑粘度的油在润滑剂中的用量为低于98质量％，更优选低于95质量％，更优选大于90质量％，基于润滑剂总质量。
这里使用的术语″可溶于油的″或″可在油内悬浮的″，或者同义语，未必表明那些化合物或者添加剂是能够以所有的比例在油中可悬浮的、可溶解的、或者可混溶的。然而，这些确实表明，它们，例如，在油中是可溶解的或稳定地可分散的，其程度足够发挥它们在油使用环境中的预期效果。另外，其他添加剂的另外加入也可允许更高水平的特定添加剂的加入，如果需要的话。
本发明的润滑剂可用来润滑机械发动机的各部件，特别是内燃机，例如火花-点火或压缩点火的二冲程或四冲程往复式发动机，通过将润滑油加入到其中。
本发明的润滑油组合物包含所定义的组分，其在与油类载体混合之前和之后可以或者可以不在化学上保持不变。本发明涵盖了包含有在混合之前、混合之后或者混合之前和混合之后含有所定义组分的组合物。
当将浓缩物用于制造该润滑剂时，它们可以，例如用每质量份浓缩物3到100，例如5到40，质量份的润滑粘度的油的比例进行稀释。
本发明的润滑剂含有低水平的磷，即不大于0.09质量％，优选至多0.08质量％，更优选至多0.06质量％的磷，其以磷原子表示，基于润滑剂总质量。
典型地，润滑剂可以含有低水平的硫。优选地，润滑剂含有至多0.4，更优选至多0.3，最优选至多0.2，质量％的硫，其以硫原子表示，基于润滑剂的总质量。
典型地，润滑剂含有低水平的硫酸灰分。优选地，润滑剂含有至多1.0，优选至多0.8，质量％的硫酸灰分，基于润滑剂的总质量。
合适地，润滑剂的总碱值(TBN)为4到15，优选5到11。
添加剂组分(B)
在(B)中，有机酸酐是羧酸类酸酐，其可以是环状或直链的。环状酸酐可以是脂肪族的，诸如二羧酸酸酐，例如具有分离开羧基的两个碳原子链，酸酐的特定实例是琥珀酸酐和马来酸酐；或环状酸酐可以是芳族的，例如邻苯二甲酸酐。直链酸酐可以是一元羧酸的对称酸酐或不同一元羧酸的混合酸酐。
在不希望受到任何理论的限制前提下，人们相信，在润滑油的工作中，以及为了实现在此描述的性能优势，其可转化为带有至少一种脂肪族烃取代基团的羧酸。
所述的各个酸酐，带有至少一个具有12到36个碳原子，诸如12到24碳原子的直链(未支化)脂肪族烃基。例如，烃基可以是饱和，即是烷基，或者是双键不饱和烃基，其具有一种或多种不饱和度来源，优选链烯基。优选地，该酸酐或各酸酐可以用脂肪族烃基进行单取代。当二-取代时，取代基团是独立的。
优选地，(B)是琥珀酸酐，作为(B)的实例，这里是取代的琥珀酸酐的结构式：
Figure BSA00000375770400081
其中R是具有12到36碳原子的直链(未支化)脂肪族烃基。
在优选实例中，该烃取代基或R是正十八烷基。
本发明中可用的酸酐可以从市场上获得，或者通过本领域技术人员熟知的方法制备而得。
合适地，添加剂组分(B)的用量为润滑剂的0.1到10，优选0.1到5，更优选0.1到2，质量％，基于润滑剂总质量。
共添加剂
与添加剂组分(B)不同的共添加剂，以及其具有代表性的可存在于润滑剂中的有效量，列在下文中。所有列出的数值均为活性组分的质量百分比。
Figure BSA00000375770400091
(1)仅在多级油中使用粘度改性剂。
最终润滑剂，典型地通过将该添加剂或各添加剂混合进入基础油而制备得到，可以含有从5到25，优选5到18，典型地7到15，质量％的添加剂，即(B)和任何共添加剂，其余是润滑粘度的油。
在下文中进一步详细描述上述共添加剂；如现有技术中已知的，一些添加剂能够提供多种效果，例如，单个添加剂可作为分散剂以及作为氧化抑制剂。
分散剂是一种添加剂，其主要功能是保持固体和液体杂质处于悬浮中，由此将其钝化，并在降低淤渣沉积的同时降低发动机沉积。例如，分散剂让在润滑剂使用时由氧化反应生成的油不溶物质保持在悬浮状态，由此防止淤泥絮凝和沉淀或沉积在发动机金属零件上。
分散剂是通常″无灰分的″，如上所述的，是非金属有机材料，其在燃烧时基本上不形成灰分，与含金属的因此是灰分形成材料的相反。它们包括带有极性头部的长烃链，极性源自其包含例如O、P或者N原子。该烃是亲油基，其赋予了油溶解度，其具有，例如40到500个碳原子。因此，无灰分散剂可包括可溶于油的聚合物主链。
烯烃聚合物的优选类别由聚丁烯类组成，具体地说是聚异丁烯(PIB)或聚正丁烯，诸如可通过C4精炼料流的聚合来进行制备。
分散剂包括，例如，长链烃-取代的羧酸类的衍生物，实例是高分子量烃基取代琥珀酸的衍生物。分散剂值得注意的类别由烃基取代的琥珀酰亚胺来构成，例如，由上述酸(或衍生物)与含氮化合物，有利地聚亚烃基多胺，诸如聚亚乙基多胺进行反应制造。特别优选的是聚亚烃基多胺与链烯基琥珀酸酐的反应产物，诸如在US-A-3,202,678；-3,154,560；-3,172,892；-3,024,195；-3,024,237，-3,219,666；和-3,216,936中所描述的，其可以进行后处理来改进它们的性能，诸如硼酸化(如US-A-3,087,936和-3,254,025所描述的)氟化和氧基化(oxylated)。例如，硼酸化(boration)可通过用硼化合物来处理含酰基氮的分散剂来完成，所述硼化合物选自氧化硼、硼卤化物、硼酸和硼酸的酯。
清洁剂是一种添加剂，其降低活塞沉积物的形成，例如在发动机中的高温漆(hightemperature varnish)和漆沉积(lacquer deposits)；其通常具有酸中和性能，并能够保持细微颗粒固体处于悬浮中。大多数清洁剂基于金属″皂″，也就是说，酸性有机化合物的金属盐。
清洁剂一般包括带长的疏水尾部的极性头部，极性头部包含酸性有机化合物的金属盐。当它们通常被描述为正或中性盐时，盐可含有基本上化学计量的金属，其典型地具有的总碱值或TBN(根据ASTMD2896进行测量)为从0到80。通过过量金属化合物诸如氧化物或者氢氧化物，与酸性气体诸如二氧化碳进行反应，可以包括大量的金属碱。得到的过碱性清洁剂包含中和过的清洁剂，作为金属碱(例如碳酸盐)胶束的外层。此类过碱性清洁剂可以具有总碱值为150或更大，典型地从250到500或更多。
可使用的清洁剂包括金属，特别是碱金属或碱土金属，例如钠，钾，锂，钙和镁，的可溶于油的中性和过碱性磺酸盐，酚盐，硫化酚盐，硫代膦酸盐，水杨酸盐，和环烷酸盐以及其他油溶性羧酸盐。最常用的金属是钙和镁，其可在用于润滑剂的清洁剂中同时存在，以及钙和/或镁与钠的混合物。
特别优选的金属清洁剂是中性和过碱性的碱金属或碱土金属的水杨酸盐，其具有从50到450的总碱值，优选50到250的总碱值。高度优选的水杨酸盐清洁剂包括碱土金属水杨酸盐，特别地镁和钙，尤其是钙，的水杨酸盐。
摩擦改性剂包括高级脂肪酸的甘油单酯，例如，单-油酸甘油酯；长链聚羧酸与二醇的酯，例如，二聚不饱和脂肪酸的丁二醇酯；噁唑啉化合物；和烷氧基化的烷基取代单-胺，二胺和烷基醚胺，例如，乙氧基化牛油胺和乙氧基化牛油醚胺。
其它已知的摩擦改性剂包括可溶于油的有机钼化合物。所述有机钼摩擦改性剂还提供给润滑油组合物以抗氧化和抗磨性能。合适的可溶于油的有机钼化合物具有钼-硫核。作为实例，可提到二硫代氨基甲酸盐，二硫代磷酸盐，二硫代次膦酸盐(dithiophosphinate)，黄原酸盐，硫代黄原酸盐，硫化物，以及它们的混合物。特别优选的是二硫代氨基甲酸钼，二烷基二硫代磷酸盐，烷基黄原酸盐和烷基硫代黄原酸盐。该钼化合物是两核的或三核的。
可用在本发明所有方面的一类优选有机钼化合物是通式Mo3SkLnQz的三核钼化合物和它们的混合物，其中L独立地选自具有足够数碳原子来使得化合物在油中可溶解或可分散的有机基团，n为1到4，k为4到7，Q选自中性供电子化合物(诸如水，胺，醇，膦，和醚)组成的组，z为0到5并包括非化学当量的值。在所有配位体的有机基团中，至少存在21个碳原子总数，诸如至少25个，至少30个，或者至少35个碳原子。
该钼化合物可存在于润滑油组合物中，其浓度范围为0.1到2质量％，或者提供至少10，诸如50到2,000质量ppm的钼原子。
优选地，钼化合物的钼的量为10到1500，诸如20到1000，更优选30到750，ppm，基于润滑剂总重量。对于一些应用场合，钼的量大于500ppm。
抗氧化剂有时被称为氧化抑制剂；它们提高了润滑剂的抗氧化性能，其可以通过与过氧化物结合并且对过氧化物改性使其无害，通过分解过氧化物，或者通过使氧化催化剂变得惰性来起作用。润滑剂中的淤泥、金属表面上的漆状沉积物以及粘度增长，可以证实氧化变质的发生。
它们可分类为，自由基清除剂(例如空间受阻酚、芳香族仲胺，和有机基-铜盐)；过氧化氢分解剂(例如，有机硫和有机磷添加剂)；和多功能试剂(例如二烃基二硫代磷酸锌，其可同时作为抗磨剂，有机钼化合物，其可同时作为摩擦改性剂和耐磨剂)。
抗氧化剂的合适实例选自含铜抗氧化剂，含硫抗氧化剂，含芳香胺抗氧化剂，受阻酚抗氧剂，二硫代磷酸盐衍生物，金属硫代氨基甲酸盐，和含钼化合物。
二烃基二硫代磷酸金属盐常常被用作抗磨剂和抗氧剂。该金属可以是碱金属或碱土金属，或者铝，铅，锡，锌，钼，锰，镍或铜。锌盐最经常用于润滑剂中，诸如用量为0.1到10，优选0.2到2，质量％，基于润滑剂总质量。它们可根据现有技术来进行制备，首先形成二烃基二硫代磷酸(DDPA)，通常通过一种或多种醇或酚与P2S5进行反应，然后用锌化合物来中和形成的DDPA。例如，二硫代磷酸可通过与伯醇和仲醇的混合物进行反应来进行制备。备选地，当一种酸上的烃基完全是仲基，并且在另一酸上的烃基完全是伯基时，可制备多重二硫代磷酸。为了制造锌盐，可使用任何碱性或中性的锌化合物，但是氧化物、氢氧化物和碳酸盐是最通常使用的。商用添加剂经常含有过量的锌，因为在中和反应时使用了过量的碱性锌化合物。
抗磨剂降低了摩擦和过度的磨损，并通常基于含硫或磷或二者的化合物，例如，其能够在所涉及的表面上沉积多硫化物膜。值得注意的是二烃基二硫代磷酸盐，诸如在此讨论的二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)。
无灰分抗磨剂的实例包括1，2，3-三唑，苯并三唑，噻二唑，硫化脂肪酸酯，和二硫代氨基甲酸盐类衍生物。
生锈和腐蚀抑制剂用于保护表面不会生锈和/或腐蚀。作为防锈剂，可提到非离子的聚氧化烯多元醇和它们的酯，聚氧化烯苯酚，和阴离子的烷基磺酸。
倾点下降剂，或者称为润滑油流动改进剂，降低了油将流动或能够倾倒的最低温度。此类添加剂是众所周知的。
典型的这些添加剂是C8到C18的二烷基富马酸酯/乙酸乙烯酯共聚物和聚甲基丙烯酸烷基酯。
聚硅氧烷型的添加剂，例如硅油或聚二甲基硅氧烷，可以提供泡沫控 制。
可使用少量去乳化组分。优选的去乳化组分描述在EP-A-330,522中。其通过烯化氧与加合物进行反应而获得，所述加合物由双环氧化物与多元醇反应而获得。去乳化剂的用量应不超过0.1质量％活性成分的水平。0.001到0.05质量％活性成分的处理率将是适当的。
粘度调节剂(或粘度指数改进剂)赋予了润滑剂高温和低温的工作性能。那些也可作为分散剂的粘度调节剂也是已知的，其可作为上述的无灰分散剂进行制备。一般地，这些分散剂粘度调节剂是官能化聚合物(例如乙烯-丙烯的互聚物，其用活性单体诸如马来酸酐进行后接枝)，其随后用，例如，醇和胺，进行进行衍生化。
润滑剂可用或者不用常规粘度改性剂进行配制，并且也可用或者不用分散剂粘度调节剂进行配制。用作粘度调节剂的合适化合物一般是高分子量烃聚合物，包括聚酯。可溶于油的粘度改性聚合物，其重均分子量一般为从10,000到1,000,000，优选20,000到500,000，其通过凝胶渗透色谱法或光散射进行测定。
实施例
现在，本发明将通过下列实施例进行具体描述，所述实施例并不意味着是对本发明权利要求的保护范围的限制。
测试了下列摩擦改性剂：
正十八-2-烯基琥珀酸酐(″nODSA″)，
正十八烷基琥珀酸酐(″2H-nODSA″)，
正异十八-2-烯基琥珀酸酐(″isoODSA″)，
聚异丁烯琥珀酸酐(C17直链)(″PIBSA″)，
各个nODSA、2H-nODSA和isoODSA均是市场上可买到的材料。PIBSA是通过已知方法进行制造的。
将各个上述摩擦改性剂单独混进入润滑油组合物(油A)中，其处理率为0.5重量％，来得到一组试验润滑剂。除摩擦改性剂的区别外，各润滑剂是相同的，均包括由清洁剂，消泡剂，分散剂，抗氧化剂和稀释剂组成的添加剂套装，其与粘度调节剂，倾点下降剂，基料和摩擦改性剂进行混合。
试验和结果
新油HFRR测试
使用高频率往复试验装置(″HFRR″)来评价特定上述润滑剂的摩擦系数。使用步进倾斜形式进行实验：当温度以20℃的间隔从40℃增加到140℃过程中，在各温度点上测量5分钟的摩擦系数。通过400g重量来施加4N负载，上部样品在1mm距离内以40Hz频率往复。
下表1列出了第一组实验。其给出了在各温度下代表性的平均摩擦系数。
表1
  温度(℃)   40   60   80   100   120   140
  油A   142   144   148   159   166   163
  *油A+2H-Nodsa(0.5重量％)   118   113   110   105   97   89
  油A+isoODSA(0.5重量％)   136   135   130   126   119   110
给出的值是摩擦系数(×103)，较低值表明性能更好。
数值说明，含有2H-nODSA的润滑剂(本发明的，并由星号表示)比含有isoODSA的润滑剂(对比例，代表现有技术)更好，在相同的处理率下。
下表2以与表1中相同的方式列出了第二组实验结果(处理率为0.5重量％)。
表2
  温度(℃)   40   60   80   100   120   140
  油A   142   144   145   163   173   171
  *油A+2H-nODSA   117   115   112   107   106   103
  *油A+nODSA   120   125   119   113   105   95
  油A+PIBSA   139   148   143   139   140   140
数值表明，含有2H-nODSA和nODSA的润滑剂(本发明的，由星号表示)均比单独的油A和油A与PIBSA更好，由此显示了本发明添加剂的摩擦改进性能。
老化油试验
某些上述润滑剂使用CEC L-48-B试验方法，在150℃下运行50小时进行老化。在8、24、30和50小时的操作时间后，从CEC L-48-B试验装置中取等分部分作为样品，然后在上述HFRR中测试界面摩擦性能。下表3概要显示了各润滑剂在140℃下经过CEC L-48-B老化程序(处理率0.5重量％)的摩擦系数值。
表3
  老化时间(小时)   0   8   24   30   50
  油A   171   167   157   165   159
  *油A+2H-nODSA   103   95   97   96   148
  *油A+nODSA   95   131   153   154   150
  油A+PIBSA   140   161   157   157   155
数据表明，在受到氧化情况下，相比于在HFRR中的对比例，2H-nODSA引入了优秀的界面摩擦减低耐久性。同时，它们表明，含有2H-nODSA的润滑剂在测试初期的30小时内保持了摩擦改进效力。这明显表明了，含有2H-nODSA的润滑剂在氧化条件下能保持摩擦改性剂性能。

Claims (13)

1.一种曲轴箱润滑油组合物，其包括如下或者通过掺混如下而制成，
(A)润滑粘度的油；和
(B)作为添加剂组分的，一种或多种可溶于油的有机酸酐，该酸酐或各酸酐带有至少一个具有12到36个碳原子、诸如12到24个碳原子的直链未支化脂肪族烃取代基。
2.权利要求1的组合物，其中该烃取代基或各烃取代基是饱和或者双键不饱和的烃基。
3.权利要求2的组合物，其中该烃取代基是烷基。
4.权利要求1到3中任一项的组合物，其中酸酐是琥珀酸酐。
5.权利要求4的组合物，其中琥珀酸酐具有如下结构式：
Figure FSA00000375770300011
其中R是具有12到36个碳原子的直链未支化脂肪族烃取代基。
6.权利要求5的组合物，其中R是烷基。
7.权利要求1到6中任一项的组合物，其中该脂肪族烃基或各脂肪族烃基是正十八烷基。
8.权利要求1到7中任一项的组合物，其中润滑粘度的油以形成浓缩物的量存在。
9.权利要求8的组合物，其进一步包含一种或多种不同于(B)的其他添加剂组分。
10.权利要求1到7中任一项的组合物，其为润滑剂形式，其中润滑粘度的油以主要量存在，(B)和任何其他添加剂组分以少量存在。
11.权利要求10的组合物，其中不同于(B)的其他添加剂选自无灰分散剂、金属清洁剂、腐蚀抑制剂、抗氧化剂、倾点下降剂、抗磨剂、摩擦改性剂、去乳化剂、消泡剂和粘度调节剂中的一种或多种。
12.一种能够使客车内燃机油组合物在油新鲜时获得减低的界面摩擦系数并在氧化条件下保持界面摩擦性能的方法，该方法包括给组合物提供少量的一种或多种在权利要求1到7中任一项中定义的添加剂(B)。
13.一种在工作时润滑内燃机表面的方法，其包括：
(i)在主要量的润滑粘度的油中提供少量的一种或多种权利要求1到7中任一项中定义的添加剂(B)来制造润滑剂，以便改进润滑剂的摩擦改性性能；
(ii)提供润滑剂到内燃机的曲轴箱中；
(iii)在发动机燃烧室内提供烃类燃料；以及
(iv)在燃烧室中燃烧该燃料。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114174479A (zh) * 2019-07-26 2022-03-11 株式会社Adeka 润滑油添加剂以及包含该润滑油添加剂的润滑油组合物

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2712955T3 (es) * 2012-11-02 2019-05-16 Infineum Int Ltd Lubricación de motor marino
JP2022549623A (ja) * 2019-09-25 2022-11-28 シェブロン・オロナイト・テクノロジー・ビー．ブイ． ハイブリッド車用の潤滑油組成物

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4253977A (en) * 1978-11-22 1981-03-03 Exxon Research & Engineering Co. Hydraulic automatic transmission fluid with superior friction performance
US5840662A (en) * 1995-10-18 1998-11-24 Exxon Chemical Patents Inc. Lubricating oils of improved friction durability
EP0926224A2 (en) * 1997-12-25 1999-06-30 Tonen Corporation Lubricating oil composition
CN101044228A (zh) * 2004-10-19 2007-09-26 新日本石油株式会社 润滑油组合物

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1248643B (de) 1959-03-30 1967-08-31 The Lubrizol Corporation, Cleveland, Ohio (V. St. A.) Verfahren zur Herstellung von öllöslichen aeylierten Aminen
NL255193A (zh) 1959-08-24
NL124842C (zh) 1959-08-24
US3087936A (en) 1961-08-18 1963-04-30 Lubrizol Corp Reaction product of an aliphatic olefinpolymer-succinic acid producing compound with an amine and reacting the resulting product with a boron compound
US3154560A (en) 1961-12-04 1964-10-27 Monsanto Co Nu, nu'-azaalkylene-bis
US3216936A (en) 1964-03-02 1965-11-09 Lubrizol Corp Process of preparing lubricant additives
US3912764A (en) * 1972-09-29 1975-10-14 Cooper Edwin Inc Preparation of alkenyl succinic anhydrides
US4683069A (en) 1981-05-06 1987-07-28 Exxon Research & Engineering Co. Glycerol esters as fuel economy additives
AU549639B2 (en) 1981-07-01 1986-02-06 Chevron Research Company Lubricating oil composition to improve fuel economy
DE3376016D1 (en) 1982-04-22 1988-04-21 Exxon Research Engineering Co Glycerol esters with oil-soluble copper compounds as fuel economy additives
GB8611772D0 (en) * 1986-05-14 1986-06-25 Ici Plc Corrosion inhibitor compositions
IL89210A (en) 1988-02-26 1992-06-21 Exxon Chemical Patents Inc Lubricating oil compositions containing demulsifiers
GB9511266D0 (en) * 1995-06-05 1995-08-02 Exxon Chemical Patents Inc Ester-free synthetic lubricating oils
AU2001247771A1 (en) 2000-03-28 2001-10-08 Chevron Oronite Company Llc Oil compositions having improved fuel economy efficiency
US6649575B2 (en) * 2000-12-07 2003-11-18 Infineum International Ltd. Lubricating oil compositions
US6916766B2 (en) * 2002-02-05 2005-07-12 Exxonmobil Research And Engineering Company Circulating oil compositions
US6867171B2 (en) * 2002-11-27 2005-03-15 Chevron Oronitz Company Llc Low molecular weight branched alkenyl succinic acid derivatives prepared from low molecular weight polyisobutene and unsaturated acidic reagents
US7056871B2 (en) * 2003-04-25 2006-06-06 Chevron Oronite Company Llc Lubricating oil composition which decreases copper corrosion and method of making same
US7732386B2 (en) * 2005-10-25 2010-06-08 Chevron U.S.A. Inc. Rust inhibitor for highly paraffinic lubricating base oil
US20090305924A1 (en) * 2006-08-07 2009-12-10 Alexandra Mayhew Method of Lubricating an Internal Combustion Engine
US7897696B2 (en) * 2007-02-01 2011-03-01 Afton Chemical Corporation Process for the preparation of polyalkenyl succinic anhydrides

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4253977A (en) * 1978-11-22 1981-03-03 Exxon Research & Engineering Co. Hydraulic automatic transmission fluid with superior friction performance
US5840662A (en) * 1995-10-18 1998-11-24 Exxon Chemical Patents Inc. Lubricating oils of improved friction durability
EP0926224A2 (en) * 1997-12-25 1999-06-30 Tonen Corporation Lubricating oil composition
CN101044228A (zh) * 2004-10-19 2007-09-26 新日本石油株式会社 润滑油组合物

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
钱祥鏖等: "《高等学校教学参考书 润滑剂与添加剂》", 31 August 1993 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114174479A (zh) * 2019-07-26 2022-03-11 株式会社Adeka 润滑油添加剂以及包含该润滑油添加剂的润滑油组合物
CN114174479B (zh) * 2019-07-26 2022-08-23 株式会社Adeka 润滑油添加剂以及包含该润滑油添加剂的润滑油组合物

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Publication number Publication date
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JP2011122158A (ja) 2011-06-23
US20110130314A1 (en) 2011-06-02
EP2390306A1 (en) 2011-11-30
SG171568A1 (en) 2011-06-29
EP2390306B1 (en) 2019-08-14

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