CN102171319A

CN102171319A - 基本不溶性添加剂向功能流体的输送

Info

Publication number: CN102171319A
Application number: CN2009801390702A
Authority: CN
Inventors: C·W·施罗克; M·R·萨顿; J·D·伯林顿; J·K·普德尔斯基; E·E·德尔布里奇; J·A·科奇什; D·A·兰格; M·D·吉赛尔曼
Original assignee: Lubrizol Corp
Current assignee: Lubrizol Corp
Priority date: 2008-10-02
Filing date: 2009-09-23
Publication date: 2011-08-31
Also published as: JP2015063705A; WO2010039509A2; BRPI0919586A2; WO2010039509A3; US20110218129A1; CA2737773A1; JP2012504683A; EP2346968A2; US9493724B2

Abstract

根据本发明，发现基本不溶于功能流体、在功能流体中具有低溶解性和/或与功能流体不相容的添加剂可以通过使用含有该添加剂的凝胶组合物和/或固体添加剂组合物供应至功能流体中，使得功能流体可以获得所供应的添加剂的优点和/或含有通过常规输送方法由于添加剂与功能流体不相容而不能获得的添加剂水平。

Description

基本不溶性添加剂向功能流体的输送

发明领域

本发明涉及输送添加剂至功能流体(functional fluid)的方法，其中添加剂基本不溶于功能流体或在功能流体中具有低溶解性。本发明还涉及含有该基本不溶性或低溶解性添加剂的凝胶组合物，及使用这种凝胶组合物输送添加剂至功能流体的方法。

发明背景

功能流体经使用而随时间降解。在发动机或其它机械装置中，功能流体中的添加剂经流体的寿命期耗尽。在流体的寿命或使用过程中供应添加剂至流体的能力可能有助于保护和甚至改进功能流体的性能和其中使用该功能流体的装置的性能。用于机油的延时释放添加剂(time release additive)是已知的。通常将这些添加剂掺入缓慢溶于机油中的热塑性聚合物中，参见美国专利4,075,098。还将延时释放添加剂掺入在升高的发动机温度下可渗透油的聚合物中，参见美国专利4,066,559。

通过使用控释凝胶或其它措施将另外的添加剂加到功能流体而将添加剂补充至功能流体中改进功能流体和使用该功能流体的装置的性能。根据美国专利6,843,916所述，控释凝胶的使用已显示为随时间用新鲜添加剂补充润滑剂的有效措施。这种凝胶通过将与功能流体(添加剂将输送至该功能流体)相容的添加剂组分掺入凝胶基体中而形成。这些凝胶基体通常由碱性组分与酸性组分的相互作用产生，形成凝胶。

还有利的是供应某些添加剂至功能流体，但是在一些情况下这些添加剂与所使用的功能流体不相容。添加剂可以基本不溶于所述功能流体、在所述功能流体中具有低溶解性和/或与所述功能流体不相容，使得不可能在功能流体中有效使用添加剂。在功能流体中有效添加和/或使用这种添加剂的能力使得改进功能流体的性能和/或其中使用该功能流体的装置的性能。需要确定在功能流体中有效添加和/或使用这种添加剂的方法。

控释凝胶和相似组合物的制备和使用之前已描述于未决和授权的专利中，如上文所诉。已显示控释凝胶的使用是通过随时间释放新鲜添加剂而保持新鲜润滑剂的关键性能的有效方法。常规应用是使用可溶于与其一起使用的功能流体和/或否则与与其一起使用的功能流体相容的凝胶组分，包括用于从凝胶受控释放至功能流体中的所需添加剂。在这些凝胶中，用释放新鲜相容性添加剂代替随流体目标使用期限而耗废的添加剂的主要优点是提供了维持流体中活性添加剂水平的实际方法。

然而，不是所有润滑剂添加剂均可溶于其中可以使用它们的功能流体中，并且不是所有润滑剂添加剂可溶至所需水平和/或浓度。这种基本不溶性或低溶解性添加剂通常包括防沫剂、摩擦改进剂和其他表面活性化学物质，像腐蚀抑制剂或锈抑制剂。化学物质的活性在一些情况下(例如防沫剂)与不溶性相关。当组分基本不溶时，表示对润滑剂配制剂的挑战，其受浓缩物和最终商业流体中的相容性要求约束。

在控释组合物中使用这些组分和本发明方法克服了这些约束条件并因此允许使用呈活性的这些基本不溶性和/或低溶解性添加剂，要不然它们由于相容性约束而不能用在感兴趣的功能流体中。由于这些相容性问题，本发明还可以使这些添加剂的处理水平高于可通过常规方法达到的最高水平，其在一些情况下能够使添加剂以先前不能达到的最佳水平用在功能流体中。

溶解性仅为不相容性的一个实例。不相容性的其它实例包括和补充添加剂与配制剂中一种或多种其它添加剂的相互作用有关的那些。这种不相容性通常导致浊雾、增加粘度、形成固体和/或凝胶、和/或使配制剂中一种或多种添加剂失活。不相容性的另一实例为异常颜色或黑色色度的外观，这是由于补充添加剂的添加。这种不相容性会阻止这种补充添加剂用在配制剂中，即使它的存在会为功能流体提供性能优点。

对添加剂具有与功能流体和其中使用该功能流体的浓缩组合物的良好溶解性和/或相容性的实际要求适用于交叉功能流体类型和应用。对于通过常规方法输送添加剂至功能流体，该要求是必要的。例如，功能流体添加剂制造商出售性能化学品的均匀添加剂包，其然后可以添加至基础油中以产生最终润滑剂，其又在釜、鼓、罐和塑料容器中出售，用于最终输送润滑剂至待润滑的设备。为维持最终润滑剂或任何其它功能流体在其中使用它的设备中的性能，浓缩物和润滑剂必须在整个这些步骤中维持均匀。换句话说，从添加剂包到浓缩物到最终流体，所有存在的添加剂必须与和它接触的和/或找到它自己的各种材料中每一种相容。该严格标准大大限制了许多性能添加剂的选择和可获得的处理水平。能够为功能流体提供改进性能的许多添加剂没有被广泛使用和/或没有以最佳水平使用，是因为该添加剂不满足上文讨论的溶解性和/或相容性要求。

没有这些溶解性和/或相容性的限制，可以获得更好的性能和设备保护，包括例如延长润滑剂的寿命或设备的经润滑器件如发动机、自动传动器、齿轮配件等的寿命。也可以获得改进的燃料经济性和粘度稳定性。甚至可以以较少量以及较大量的化学品获得较好的性能，这取决于更有效的、但当以常规方式输送时从相容性或溶解性角度考虑为不合适的化学品的选择。

所公开的技术解决了需要在由通常溶解性和/或相容性标准和它要求的限制所要求的界限内操作的问题。本发明的发明人发现通过使用含有添加剂的本发明组合物和使用它的本发明方法，它们没有这些负担并且能够通过使能够使用这些类添加剂和处理水平(否则是被禁止的和/或不现实的)获得各种上述可能的性能提高和优点。本设备包括暴露于使用中的功能流体的容器，还涉及凝胶或基体材料。本方法还包括经由添加能够随时间熔化或溶解的固体来输送，像肥皂块在水中的那样。

发明概述

根据本发明，发现基本不溶于功能流体、在功能流体中具有低溶解性和/或与功能流体不相容的添加剂可以以使功能流体接收到添加剂的优点和/或含有添加剂水平的方式供应给功能流体，这样的优点和水平由于添加剂与功能流体的不相容性而不能通过常规输送方法获得。

本发明提供了被动输送活性添加剂至功能流体的方法，其中添加剂基本不溶于所述功能流体、在所述功能流体中具有低溶解性或者与所述功能流体不相容。基本不溶于与添加剂一起使用的功能流体和/或添加剂在其中存在的添加剂或浓缩物组合物、在与添加剂一起使用的功能流体和/或添加剂在其中存在的添加剂或浓缩物组合物中具有低溶解性、或者与与添加剂一起使用的功能流体和/或添加剂在其中存在的添加剂或浓缩物组合物不相容的该添加剂在本文指的是“不相容性添加剂”。本方法包括使流体与不相容性添加剂接触，或者与包含该不相容性添加剂的组合物接触，使用输送设备，其中该输送设备包含不相容性添加剂或含有不相容性添加剂的组合物并且使它与功能流体接触。

包含不相容性添加剂的组合物可以为凝胶组合物、在室温下为固体且熔点在其中要添加该添加剂的功能流体的使用温度以上的组合物或者它们的结合物。

不相容性添加剂可以为任何性能添加剂，但是在一些实施方案中添加剂为摩擦改进剂、泡沫抑制剂、腐蚀抑制剂或者它们的组合。

本发明提供了供应不相容性添加剂至功能流体的方法，其中功能流体可以为用在发动机中的机油。向机油输送不相容性添加剂可能导致燃料经济性的改进、流体粘度稳定性的改进、流体使用期限的改进或者它们的组合。

本发明还提供了凝胶组合物，其中凝胶通过组合以下组分形成：a)包含高碱性清净剂的碱性组分；b)包含马来酸酐苯乙烯共聚物、无灰分散剂、聚烯烃、琥珀酸化聚烯烃或其混合物的酸性组分；和c)基本不溶于功能流体、在功能流体中具有低溶解性或与功能流体不相容的添加剂组分；并且任选还包含：d)至少一种添加剂，其包括粘度改进剂、摩擦改进剂、清净剂、浊点下降剂、倾点下降剂、反乳化剂、流动改进剂、抗静电剂、分散剂、抗氧化剂、消泡剂、腐蚀抑制剂/锈抑制剂、耐特压剂/抗磨剂、密封膨胀剂、润滑助剂、防雾化剂或其混合物。

本发明还提供了在室温下为固体、包含至少两种不相容性添加剂的添加剂组合物；其中选择组成添加剂组合物的组分和各组分之间的比以得到固体添加剂组合物。在一些实施方案中，固体组合物的熔点在所述流体的使用温度以上，在一些实施方案中高于该使用温度至少℃。在其它实施方案中，固体组合物的熔点为所述流体的使用温度或者在所述流体的使用温度以下。

本发明进一步提供了有利于功能流体与任何上述实施方案中的含一种或多种基本不溶性或低溶解性添加剂的凝胶接触的流体调节装置。在一个实施方案中，该装置没有任何部分或完全包围凝胶的凝胶杯或容器。

发明详述

以下通过非限制性说明描述各种优选特征和实施方案。

所公开的技术提供了输送方法或装置和添加剂的组合，所述添加剂基本不溶于其中使用该添加剂的功能流体和/或浓缩物中、不充分溶于其中使用该添加剂的功能流体和/或浓缩物中、或者与其中使用该添加剂的功能流体和/或浓缩物不相容，使得所述添加剂供应至流体和/或可以以常规输送方法达不到的水平使用。这种添加剂在本文指的是“不相容性添加剂”。

该公开还描述了生产凝胶组合物和固体添加剂组合物的方法，其含有基本不溶性或低溶解性活性组分，包括摩擦改进剂，其中供应这种添加剂的优点的主要部分源于使用比由于相容性限制而在初始流体中的可能水平更高的活性组分水平。

不相容性添加剂。适合用在本发明中的不相容性添加剂(即基本不溶于一种或多种功能流体和/或浓缩物、在一种或多种功能流体和/或浓缩物中具有低溶解性或者与一种或多种功能流体和/或浓缩物不相容的添加剂)可以定义为因为该添加剂不溶于功能流体中和/或与功能流体不相容、不充分溶于该功能流体和/或不充分相容于该功能流体以获得任何实际处理水平、或不充分溶于该功能流体和/或不充分相容于该功能流体以获得要在该功能流体中使用的最佳处理水平而不能用在一种或多种功能流体中的添加剂。这些不相容性添加剂还包括在功能流体的制备中使用的添加剂包和浓缩物组合物方面具有相似溶解性和/或相容性问题的添加剂。

在一些实施方案中，如本文所用的不相容性添加剂意指希望在20℃以其在材料中最大溶解度以上的水平将其输送至功能流体、浓缩物组合物和/或添加剂包的任何添加剂。换句话说，如果通过常规方法(直接添加、掺合、混合等)添加，不相容性添加剂在材料中的所需水平在一些实施方案中由于溶解性限制而在该材料中不相容或不可接受。在这种情况下，该材料在20℃可能出现浑浊和/或存在沉淀物和/或分离为各相和/或形成凝胶或固体。

在一些实施方案中，本发明不相容性添加剂不完全溶解于油中，或新鲜功能流体中，在20℃下浓度不大于0.5重量％或0.1重量％。在一些实施方案中，还需要这种不相容性添加剂以更高水平存在于功能流体中，如果没有溶解性/不相容性限制的话。

对于本发明，如果添加剂在矿物油或一些其它功能流体中的溶解度小于0.2重量％(即0.2重量％是添加剂溶解和/或增溶于流体中的最高浓度)，则该添加剂可以认为是基本不溶。对于本发明，如果添加剂在矿物油或一些其它功能流体中的溶解度小于0.6重量％(即0.6重量％是添加剂溶解和/或增溶于流体中的最高浓度)，则该添加剂可以认为是具有低溶解性，或认为是微溶的。

这种添加剂可以为功能流体提供有利的性能，但是由于不相容性问题而不能使用，包括依赖表面活性实现其性能的那些。有几类依赖表面活性实现其性能的用于润滑剂的添加剂，通常要求临界溶解度以得到最佳活性。这些包括泡沫抑制剂、摩擦改进剂、抗磨剂和腐蚀抑制剂，如锈抑制剂。这些添加剂的溶解性和总体相容性与它们的性能是平衡的。对于有效的添加剂，它需要能够提供良好的性能，但是还需要与其中使用它的功能流体相容。添加剂还必须与也存在于所述功能流体中的其它添加剂相容。一般而言，为了可用于功能流体中，添加剂必须能够保留在功能流体以及添加至该功能流体的浓缩物包(添加剂包)中的溶液中。

与功能流体具有这种不相容性(要不然该添加剂可用于其中)的添加剂不是过度受限制的并且包括用在功能流体如润滑剂等中的各种类型添加剂，包括但不限于粘度改进剂、摩擦改进剂、清净剂、浊点下降剂、倾点下降剂、反乳化剂、流动改进剂、抗静电剂、分散剂、抗氧化剂、消泡剂、腐蚀抑制剂/锈抑制剂、耐特压剂/抗磨剂、密封膨胀剂、润滑助剂、防雾化剂及其混合物。在一个实施方案中，本发明所用基本不溶性或低溶解性添加剂为摩擦改进剂、粘度改进剂、泡沫抑制剂及其组合。

摩擦改进剂通常具有一个或多个长链或脂肪链或蜡状链连接至一个或多个极性基团的化学结构。在一些功能流体中具有溶解性限制的摩擦改进剂的实例包括油酰胺、单油酸甘油酯、酒石酸C12-14二烷基酯和N-油基酒石酰亚胺。这些材料对于它们在添加剂浓缩物包和/或最终流体中的溶解性和/或相容性具有一些限制，但是它们可以被认为是足够低水平的足够可溶和/或相容。倾向于具有更多溶解性问题和/或相容性问题的摩擦改进剂包括饱和或较长链等效材料，如硬脂酰胺、单硬脂酸甘油酯、酒石酸C16-18二烷基酯和N-硬脂基酒石酰亚胺。这些材料在各种应用中相比于更可溶和/或相容的摩擦改进剂可能是非常好的高级摩擦改进剂，然而这些摩擦改进剂在各种功能流体中具有显著的溶解性和/或相容性问题，使它们的使用更不方便并且在一些情况下更不实用。这种摩擦改进剂的使用由于这些问题和不能通过所用常规方法有效输送这些添加剂至功能流体中而受限。

另外，可以使用任何以上摩擦改进剂与它们的不饱和和/或较短链对应物的混合物以提供在可通过这两者中单独一种获得的之上的提高的减摩作用。也预计不同的基本不溶性或低溶解性材料的混合物具有与和可溶性添加剂的混合物一样的潜在性能调节。可溶性添加剂可以在原始功能流体中或者可以与基本不溶性或低溶解性添加剂作为凝胶组合物的一部分一起输送。

适合用于本发明的粘度改进剂包括在一种或多种功能流体中具有溶解性和/或相容性问题的那些。粘度改进剂通常为聚合物材料并且其本身虽然可以溶于最终润滑剂中，但它们通常与要用于润滑剂的添加剂浓缩物不相容，尤其是如果存在其它聚合物材料，像聚异丁烯基分散剂。这通常通过除了性能化学品的分散剂-清净剂-抑制剂(DI)包之外还添加粘度改进剂作为独立包处理。因此如果粘度改进剂掺入控释装置中的凝胶中，则它们可以方便地以所需速率输送至润滑剂或其它功能流体中，因此防止可能在浓缩物与其它化学品中具有的相容性问题。因此粘度改进剂，包括粘度指数(VI)改进剂，如果它们在添加剂浓缩物和/或最终功能流体中不相容，则对于本发明可以认为是基本不溶性或低溶解性的。

可以用于本发明的基本不溶性添加剂的其它实例包括摩擦改进剂如酒石酸双十六烷基酯、酒石酸双十八烷基酯、酒石酸二-C14-18二烷基酯、硬脂酰胺、油酰胺、油酰胺与硬脂酰胺的混合物、油基酒石酰亚胺、N-硬脂基酒石酰亚胺和N-油基酒石酰亚胺的混合物、C24-28链烯基琥珀酰亚胺、C24-28烷基酚、N-十六烷基马来酰亚胺(malimide)和1-十二烷基-5-氧代-吡咯烷-3-羧酸十二烷基酰胺和泡沫抑制剂如三甲基-三氟丙基甲基硅氧烷。

方法和输送设备。本发明提供了将一种或多种不相容性添加剂有效输送至功能流体的方法。即，本发明提供了一种措施，通过该措施，由于与功能流体和/或功能流体中存在的其它添加剂的溶解性和/或其它相容性问题而不能通过常规措施在功能流体中有效使用的不相容性添加剂可以用在这种功能流体中。本发明方法包括使用含有不相容性添加剂的添加剂组合物并使功能流体与该添加剂组合物接触，导致输送不相容性添加剂至功能流体。

本发明可以用在任何流体调节装置中，包括内燃机(其包括移动和固定应用)；液力系统；自动传动器；包含手动传动器和差速器的齿轮箱；金属加工流体；泵；悬挂系统；其它润滑的机械系统；等等。可以使用凝胶的流体调节装置包括内燃机、固定发动机、发电机、柴油和/或汽油发动机、公路用发动机和/或非公路用发动机、二循环发动机、航空用发动机、活塞式发动机、船用发动机、铁路用发动机、可生物降解燃料发动机等；润滑的机械系统如齿轮箱、自动传动器、差速器、液力系统等。在一些实施方案中，本发明可以与水性或有机功能流体一起使用。在其它实施方案中，本发明仅用于输送添加剂至有机功能流体。

用于进一步通过本发明方法和凝胶组合物添加的功能流体包括齿轮油、传动器油、液力流体、机油、二循环油、金属加工流体等。在一个实施方案中，优选的功能流体为机油。在另一实施方案中，优选的功能流体为齿轮油。在另一个实施方案中，优选的功能流体为传动器油。在又一实施方案中，优选的功能流体为液力流体。

通过使添加剂组合物与功能流体接触而使添加剂组合物溶解于功能流体和/或供应不相容性添加剂至功能流体。含有不相容性添加剂的添加剂组合物的可以是凝胶组合物、或者固体添加剂组合物、或者其结合物，添加剂组合物可以位于系统或设备构件的任何其中添加剂组合物与功能流体接触的地方。在一个实施方案中，添加剂组合物位于循环功能流体与添加剂组合物接触的任何地方。

在一个实施方案中，功能流体为机油且添加剂组合物位于机油系统中，其包括润滑系统、过滤器、泄油盘、油旁路回路、罐、罩、槽、过滤器的贮器、过滤器中的罐、过滤器中的网、旁路系统中的罐、旁路系统中的网、油路等。在一个实施方案中，功能流体为齿轮油且添加剂组合物位于齿轮系统中，其包括泄油盘、池、过滤器、满流或旁路油线、管线、回路和/或过滤器、罐、网、其中可包含添加剂组合物的装置中的其他空间等。在一个实施方案中，功能流体是传动器流体，并且该添加剂组合物位于该传动器系统中，该传动器系统包括空间如传动器磁铁中的孔、油盘、油路、管路、罐、网等。在一个实施方案中，添加剂组合物位于机油管路内，其包括满流过滤器、旁路过滤器、油盘等。在一个实施方案中，功能流体为液力流体且添加剂组合物位于液压缸、池、过滤器、油路、盘、满流或旁路油回路、管路和/过滤器、罐、网、系统中其它空间等中。

管路、回路和/或功能流体系统中的一个或多个位置可以含有添加剂组合物。此外，如果各自使用一种以上添加剂组合物，则各添加剂组合物可以是与所用其它添加剂组合物相同、相似和/或不同的添加剂组合物。

在一些实施方案中，本发明提供了保持添加剂组合物的容器，如功能流体系统中任何位置的罩、罐或结构网，例如用于发电的固定式气体发动机的旁路回路内的罐。容器的必要设计特征为至少部分添加剂组合物与功能流体接触。在其它实施方案中，使用添加剂组合物而不需要这种容器。在又其它实施方案中，添加剂组合物系、栓或以其它方式固定在其中使用功能流体的流体系统内的位置，并且因此以此方式不含在添加剂组合物杯或类似容器内。

在一些实施方案中，认为添加剂组合物本身是能够输送基本不溶性或低溶解性添加剂至功能流体的输送设备。在其它实施方案中，其中含有添加剂的容器被认为是输送设备。在又其它实施方案中，输送设备被认为是其中含有添加剂组合物(其可以位于容器内或可以不位于容器内)的设备如过滤器。纵观所有实施方案所述，输送设备的主要特征是它使得(在一些实施方案中有利于和/或控制)功能流体与添加剂组合物接触的能力。

添加剂组合物需要与功能流体接触。在一些实施方案中，添加剂组合物以系统中约100％-约1％的功能流体的范围与功能流体接触，即在流体使用过程中，1-100％的功能流体与添加剂组合物物理接触。在其它实施方案中，添加剂暴露于系统中1-100％的功能流体流中。一般而言，当接触添加剂组合物的功能流体的流速降低时，添加剂组合物较少溶解于流体中，当流速增加时，添加剂组合物溶解较多。

在一个实施方案中，添加剂组合物位于功能流体系统中，使得添加剂组合物和/或耗废的添加剂组合物可以容易去除，然后用新的和/或再循环的添加剂组合物替代。

添加剂组合物可以通过任何已知方法添加至系统中，取决于希望随时间释放的添加剂组合物和/或基本不溶性或低溶解性添加剂的总量、添加剂组合物的所需形式(例如刚度、稠度、均一性等)、添加剂组合物的所需总溶解量、一种或多种特定组分的所需释放速率、所需操作模式和/或以上它们的任何组合。

添加剂组合物的释放速率，即基本不溶性或低溶解性添加剂或一些其它组分从添加剂组合物向功能流体释放的速率，主要由添加剂组合物配方确定。释放速率也取决于添加剂组合物的添加模式、添加剂组合物的位置、功能流体的流速、添加剂组合物的形式(例如刚度、稠度、均一性等)等。添加剂组合物可以位于对于添加剂组合物组分的具体和所需溶解速率来说所希望的位置。

本发明添加剂组合物可以包含自支持凝胶或非自支持凝胶。自支持凝胶可以以不含在保持凝胶形状和尺寸的形式内的方式使用。非自支持凝胶在容器中制备，所述凝胶不能从该容器中完整地取出。凝胶和其形成设备均变为其中使用凝胶的任何功能流体调节装置的一部分。自支持凝胶一旦形成，便可以从其形成设备完整地取出并可以放置到或构造到功能流体调节设备中而不需要将形成设备整合到功能流体调节设备中。在一些实施方案中，自支持凝胶可以放置于调节装置中，或者可以以完全没有任何容器的方式使用。这提供了如下机会：与流体调节装置分开设计凝胶形成或固化容器、降低凝胶和调节装置的生产成本。在一些实施方案中，单独或组合考虑上文和下文提供的一个或多个实施方案，在不存在包围或含有凝胶的容器或储存设备，或者如果与凝胶一起使用任何类型的容器或储存器则没有侧壁或具有相似结构的情况下，使本发明自支持凝胶与功能流体接触。

固体组合物。在一些实施方案中，本发明添加剂组合物在室温下为固体。在这些实施方案中，添加剂组合物不是凝胶，即该组合物不是至少一种碱性组分和至少一种酸性组分相互作用形成的半固体材料。而且在这些实施方案中，添加剂组合物为一种或多种在室温下为固体的添加剂的混合物，但是不像凝胶，该添加剂组合物在较高温度下会熔化形成液体，在较低温度下会冷冻形成固体。

在一些实施方案中，固体添加剂组合物的熔点为40℃或更高、70℃或更高、100℃或更高、或者130℃或更高。在一些实施方案中，固体添加剂组合物的熔点为功能流体在其设计的应用中使用过程中达到的使用温度或者低于该使用温度。在那些情况下，存在于固体添加剂组合物中的添加剂会快速释放至油中。在其它实施方案中，固体添加剂组合物的熔点至少只高于功能流体在其设计的应用中使用过程中达到的使用温度50℃以上。例如，设计成输送在机油中具有基本不溶性或低溶解性的添加剂的添加剂组合物的熔点可以只在机油在操作发动机中使用过程中达到的温度以上。在这种实施方案中，小心平衡固体添加剂组合物的配方以得到所需熔点，使得固体添加剂组合物在功能流体的使用期限内暴露于功能流体时保留固体形式。

在一些实施方案中，固体添加剂组合物的熔点比与其一起使用的功能流体的使用温度高5℃。在其它实施方案中，固体添加剂组合物比功能流体的使用温度高10℃。在其它实施方案中，固体添加剂组合物比功能流体的使用温度高20℃。

本发明固体添加剂组合物包含一种或多种上述不相容性添加剂并可进一步包含任何以下对于组成凝胶组合物的组分(a)和(b)描述的添加剂，条件是固体添加剂组合物的各组分不相互作用形成凝胶。本发明固体添加剂组合物还可以包含任选的以下对于组分(d)描述的另外添加剂。在一些实施方案中，存在于本发明固体添加剂组合物中的组分(a)、(b)和(c)的量与以下对于凝胶组合物描述的那些相同。

本发明固体添加剂组合物可以包含两种或更多种基本不溶性或低溶解性添加剂的混合物。在存在两种组分的实施方案中，两种组分基于重量的比为1∶99-99∶1。在一些实施方案中，该比为25∶75-75∶25或者60∶40-40∶60。在其它实施方案中，选择组分本身和各组分的比以生产具有所需熔点的固体组合物。

凝胶组合物。在一些实施方案中，本发明添加剂组合物为控释添加剂凝胶组合物。本发明控释凝胶组合物包含上述不相容性添加剂并使之受控释放至与其一起使用的功能流体中。凝胶组合物可以防止随时间释放的不相容性添加剂降解，使该添加剂相比于可能情况在较长时期内改进功能流体的性能，使该添加剂在较长时期内以所需浓度存在于功能流体中，使不相容性添加剂在其使用过程中有效输送至功能流体中，或这些组合。

适合用于本发明的凝胶组合物通常通过掺混所选择的添加剂的混合物制备以通过混合或伴随随后热固化的混合同时提供所需性能并形成凝胶。在一些实施方案中，凝胶组合物通过组合至少两种选自以下的组分而形成：清净剂、分散剂、酸、碱、高碱性清净剂和琥珀酸化聚烯烃。选择各组分并以特定比组合，使得当组合时，它们形成凝胶。

本发明凝胶在上述不相容性添加剂的存在下形成，获得其中不相容性添加剂溶解和/或分散的凝胶组合物。在一些实施方案中，不相容性添加剂不参与凝胶基体的形成，而是仅存在另外添加剂(含在所形成的凝胶组合物中)。在其它实施方案中，不相容性添加剂积极参与凝胶的形成，即添加剂本身与存在的其它组分相互作用形成凝胶组合物。在又一实施方案中，当存在多种不相容性添加剂时，可能进行上述实施方案的组合。

在一些实施方案中，不相容性添加剂可以加入、分散在或熔于一种或多种形成凝胶组合物的组分中。然后各组分可以组合形成凝胶。在其它实施方案中，不相容性添加剂可以在形成凝胶之前、过程中或之后作为独立组分添加至存在的其它组分中。

凝胶配制剂可以由以下组分组成：(a)碱性组分，包括高碱性清净剂、无灰分散剂或其混合物；(b)酸性组分，包括马来酸酐苯乙烯共聚物、无灰分散剂、聚烯烃、琥珀酸化聚烯烃或其混合物；(c)基本不溶于功能流体、在功能流体中具有低溶解性或与功能流体不相容的添加剂组分，如上所述并在本文称为“不相容性添加剂”；和(d)任选至少一种添加剂，包括一种或多种粘度改进剂、摩擦改进剂、清净剂、浊点下降剂、倾点下降剂、反乳化剂、流动改进剂、抗静电剂、分散剂、抗氧化剂、防沫剂、腐蚀抑制剂/锈抑制剂、耐特压剂/抗磨剂、密封膨胀剂、润滑助剂、防雾化剂或其组合。

组分(a)。碱性组分包括总碱值(TBN)大于13的高碱性清净剂、无灰分散剂或其混合物。

适合用于组分(a)的分散剂包括无灰分散剂如聚异丁烯基琥珀酰亚胺等，只要分散剂的总碱值(TBN)大于13。聚异丁烯基琥珀酰亚胺无灰分散剂为市售产品，其通常通过使数均分子量(“Mn”)为约300-10000的聚异丁烯与马来酸酐一起反应形成聚异丁烯基琥珀酸酐(“PIBSA”)，然后使所得产物与多胺(通常为每分子含有2-10个氮原子的亚乙基多胺)反应而制备。

适合用于组分(a)的清净剂包括高碱性磺酸盐、酚盐、水杨酸盐、羧酸盐，高碱性磺酸钙清净剂为市售的，含有金属如Mg、Ba、Sr、Na、Ca和K及其混合物的高碱性清净剂等。

组分(a)可以另外包括共聚物如乙烯-丙烯二烯单体(EPDM)共聚物。合适的乙烯-丙烯二烯单体(EPDM)共聚物包括数均分子量为1x10²-1x10⁹的那些。在一个实施方案中，组分(a)包括共聚物、高碱性清净剂或其组合。在一个实施方案中，共聚物包括乙烯-丙烯二烯单体(EPDM)共聚物。在另一实施方案中，高碱性清净剂包括高碱性氢氧化钙烷基苯磺酸盐清净剂。在又一实施方案中，EPDM共聚物和高碱性氢氧化钙烷基苯磺酸盐清净剂彼此组合使用。

组分(a)，碱性组分，以使得组分(a)与组分(b)的重量比在一个实施方案中为0.01-0.99，在另一实施方案中为0.05-0.2的范围存在。对于凝胶中组合的组分(a)和(b)，这对应于在一个实施方案中约1重量％-约100重量％，在另一实施方案中约1重量％-约50重量％的范围。至于单独的组分(a)，凝胶可以在一个实施方案中为约0.1重量％-约80重量％组分(a)，在另一实施方案中为约0.5重量％-约70重量％组分(a)。在又一实施方案中，在凝胶中存在0.5重量％-60重量％、30-60重量％、40-60重量％、50-60重量％、55-58重量％的组分(a)。

组分(b)。酸性组分可以包括具有酸性基团的官能化聚合物、无灰分散剂、聚烯烃、琥珀酸化聚烯烃或其混合物。

用于本发明的官能化聚合物包括烯烃共聚物和丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯共聚物。官能化烯烃共聚物可以例如为乙烯和丙烯的互聚物，其接枝有活性单体如马来酸酐，然后用醇或胺衍生。其它这种共聚物为与氮化合物反应或接枝有氮化合物的乙烯和丙烯共聚物。聚丙烯酸酯酯的衍生物是熟知的分散剂粘度指数改进剂添加剂。分散剂丙烯酸酯或聚甲基丙烯酸酯粘度改进剂如来自RohMax的Acryloid^TM 985或Viscoplex^TM 6-054是特别有用的。固体油溶性聚合物如PIB、甲基丙烯酸酯、聚烷基苯乙烯、乙烯/丙烯和乙烯/丙烯/1，4-己二烯聚合物也可以用作粘度指数改进剂。

在一个实施方案中，本发明酸性组分包含马来酸酐苯乙烯共聚物(MSC)并可以进一步包含无灰分散剂。

马来酸酐苯乙烯共聚物可以用醇部分酯化，其中醇与酸基的当量比在一个实施方案中为约0.1-约0.99，在另一实施方案中为0.45-0.95。用于制备共聚物的合适的醇包括含有6-32个碳原子的醇，在另一实施方案中，为含有8-18个碳原子的醇。合适的马来酸酐苯乙烯共聚物包括总酸值(TAN)在一个实施方案中大于1，在另一实施方案中大于3的那些，其中TAN的单位为当量KOH/克材料。

适合用于组分(b)的无灰分散剂与上文关于组分(a)描述的分散剂相同，不同之处在于适用于组分(b)的无灰分散剂具有可测量的总酸值(TAN)。在一些实施方案中，合适的分散剂具有大于15的TAN。在一个实施方案中，组分(b)包含聚异丁烯基琥珀酰亚胺分散剂。

组分(b)，酸性组分，以使得组分(a)与组分(b)的重量比通常为0.01-0.99，更通常为0.05-0.2的范围存在。对于凝胶中组合的组分(a)和(b)，这对应于在一个实施方案中为约1重量％-约100重量％，在另一实施方案中为约1重量％-约50重量％的范围。至于单独的组分(b)，凝胶在一个实施方案中可以为约0.5重量％-约99重量％组分(b)，在另一实施方案中为约0.5重量％-约98重量％组分(a)。在又一实施方案中，在凝胶中可以存在0.1重量％-40重量％、0.1-20重量％、0.1-10重量％或5-10重量％的组分(b)。

组分(c)。在上一节中描述了不相容性添加剂组分。组分(c)以使得组分(c)与组合的总组分(a)、(b)、(c)和(d)的重量比通常为0.001-0.99，更通常为0.01-0.5的范围存在。对于凝胶中的组分(c)，这对应于在一个实施方案中为约0重量％-约99重量％的范围，在另一实施方案中为约1重量％-约50重量％的范围。在其它实施方案中，凝胶中存在0.1-40重量％、0.1-30重量％、0.1-15重量％、10-20重量％或10-15重量％的组分(c)。

组分(d)。凝胶组合物可以含有至少一种另外的所需添加剂，用于受控释放至功能流体。这些任选的凝胶组分添加剂包括粘度改进剂、摩擦改进剂、清净剂、浊点下降剂、倾点下降剂、反乳化剂、流动改进剂、抗静电剂、分散剂、抗氧化剂、防沫剂、腐蚀抑制剂/锈抑制剂、耐特压剂/抗磨剂、密封膨胀剂、润滑助剂、防雾剂及其混合物，条件是这些另外的添加剂与凝胶组合物中的任何其它组分中存在的添加剂不同，尽管它们可以是相同类型的添加剂。一种或多种这些任选添加剂的存在导致当控释凝胶与功能流体接触时，该凝胶随时间释放所需添加剂至功能流体中。所需添加剂组分另外通过功能流体配方、性能特征、功能等确定，对于耗尽的添加剂所需添加什么添加剂和/或添加新的添加剂取决于所需功能。

组分(d)，任选组分，包括一种或多种用于受控释放的所需添加剂，当存在时，以使得组分(d)与组合的总组分(a)、(b)、(c)和(d)的重量比在一个实施方案中为0.001-0.99，在另一实施方案中为0.01-0.5的范围存在。对于凝胶中的组分(d)，这对应于在一个实施方案中约0-约99重量％的范围，在另一实施方案中约1-约50重量％的范围。在其它实施方案中，凝胶中存在0-40重量％、0-30重量％、0-25重量％、0-20重量％、0-20重量％、15-30重量％、15-25重量％的组分(d)。

合适的抗氧化剂包括但不限于烷基取代酚、空间位阻酚(如2，6-二叔丁基酚)和受阻酯取代酚。

合适的耐特压剂/抗磨剂包括硫和/或氯硫EP剂、氯化烃EP剂、磷EP剂或其混合物。

合适的防沫剂包括有机硅氧烷如聚二甲基硅氧烷、聚乙基硅氧烷、聚二乙基硅氧烷、聚丙烯酸酯和聚甲基丙烯酸酯、三甲基-三氟-丙基甲基硅氧烷等。

合适的粘度改进剂包括乙烯基吡啶、N-乙烯基吡咯烷酮和甲基丙烯酸N，N’-二甲基氨基乙基酯以及由一种或多种丙烯酸烷基酯聚合得到的聚丙烯酸酯。

合适的摩擦改进剂包括有机钼化合物，包括二硫代氨基甲酸钼，和脂肪酸基材料，包括基于油酸(如甘油单油酸酯)和硬脂酸的那些。

合适的防雾化剂包括非常高(＞100,000Mn)的聚烯烃如1.5Mn聚异丁烯(例如商品名为Vistanex

的材料)，或者含有2-(N-丙烯酰胺基)-2-甲基丙烷磺酸(也称为AMPS

)的聚合物，或者其衍生物等。

合适的腐蚀抑制剂包括烷基化琥珀酸和其酐衍生物、有机膦酸盐等。锈抑制剂可以单独使用或组合使用。

合适的金属减活化剂包括苯并三唑的衍生物(如甲苯基三唑等)。合适的反乳化剂包括聚氧化乙烯和聚氧化丙烯共聚物等。合适的润滑助剂包括单油酸甘油酯、脱水山梨醇单油酸酯等。合适的流动改进剂包括乙烯乙酸乙烯酯共聚物等。合适的浊点下降剂包括烷基酚及其衍生物、乙烯乙酸乙烯酯共聚物等。合适的倾点下降剂包括烷基酚及其衍生物、乙烯乙酸乙烯酯共聚物等。合适的密封膨胀剂包括有机硫化合物如噻吩、3-(癸氧基)四氢-1，1-二氧化物(即3-癸氧基环丁砜)等。

在一些实施方案中，组分(d)可以包括分散剂和清净剂如关于组分(a)和(b)描述的那些。另外，组分(d)还可以包括其它类型的分散剂。这些其它类型的分散剂包括曼尼希分散剂、羧酸分散剂、胺分散剂和聚合物分散剂。

曼尼希分散剂为其中烷基含有至少约30个碳原子的烷基酚与醛(尤其是甲醛)和胺(尤其是多亚烷基多胺)的反应产物。

另一类分散剂为羧酸分散剂。这些“羧酸分散剂”的实例描述于美国专利3,219,666中。

胺分散剂为较高分子量脂族卤化物与胺(优选多亚烷基多胺)的反应产物。其实例描述于美国专利3,565,804中。

聚合物分散剂为油溶性单体如甲基丙烯酸癸酯、乙烯基癸基醚和高分子量烯烃与含有极性取代基的单体如丙烯酸氨基烷基酯或丙烯酰胺和聚-(氧亚乙基)-取代的丙烯酸酯的互聚物。聚合物分散剂的实例公开于以下美国专利中：3,329,658和3,702,300。

分散剂还可以通过与任何各种试剂反应而后处理。尤其为脲、硫脲、二巯基噻二唑、二硫化碳、醛、酮、羧酸、烃取代的琥珀酸酐、腈、环氧化物、硼化合物和磷化合物。

任选地，其它组分可以添加至添加剂凝胶，其包括基本油料、惰性载体、染料、抑菌剂、固体颗粒状添加剂等，只要自支持添加剂凝胶被保持。

在一些实施方案中，本发明凝胶不含热塑性聚合物。在这种实施方案中，本发明凝胶可以基本上不含热塑性聚合物或完全不含热塑性聚合物。

本发明凝胶组合物以半固体状态存在，其更像固体而不是液体，参见Parker，Dictionary of Scientific and Technical Terms，第5版，McGraw Hill，

1994。还参见Larson，“The Structure and rheology of Complex Fluids”，第5章，Oxford University Press，New York，New York，

1999，分别引入本发明作为参考。凝胶的流变性能可以通过小振幅振荡剪切测试测量。该技术测量凝胶的结构特征并产生称为储能模量(表示弹性能的存储)和损耗模量(表示能量的粘性损耗)的术语。损耗模量与储能模量的比(称为损耗角正切值或“tanδ”)对于液体状材料为＞1，对于固体状材料为＜1。本发明凝胶的tanδ值在一个实施方案中约≤0.75，在另一实施方案中约≤0.50，在另一实施方案中约≤0.25。该凝胶的tanδ值在一个实施方案中为约0.1-0.75，在一个实施方案中为约0.15-0.50，在一个实施方案中为约0.20-0.33。

评估添加剂凝胶的坚实度和刚度的其它方法为测量它的锥体针入度值或锥笔(cone pen)。锥笔可以通过ASTM D217和ASTM D1403测量，这些试验方法通常用于测试润滑脂的刚度和稠度。这些试验程序包括在特定时间阶段以后测量特定大小和轮廓锥体达到材料试样中的透过量。锥笔值越小，流体添加剂凝胶越硬和/或坚实。如在程序中所述，根据ASTM D 217使用1/4笔测量，本发明凝胶的锥笔值为约0-约100，在另一实施方案中为约0-约50，在另一实施方案中为约0-约20。凝胶的锥笔值在一个实施方案中约≤100，在一个实施方案中约≤50，在一个实施方案中约≤20。这些锥笔值为数十毫米且未按比例调整。

在一些实施方案中，本发明凝胶组合物可以为自支持凝胶组合物。当凝胶在制备之后是充分坚实且固体状的，即其当从容器或设备如其中制备该凝胶的容器中取出时足够维持其形状和尺寸并且不再通过该容器或设备支持，则该凝胶描述为“自支持”。在一些实施方案中，凝胶无限期地保持这些自支持特性，在其它实施方案中，凝胶保持这些特性至少6小时，至少1小时或至少15分钟。在一些实施方案中，自支持凝胶组合物具有约0.1-0.33，在一个实施方案中为约0.15-0.33，在一个实施方案中为约0.20-0.33，在一个实施方案中为约0.21-0.33的如上所述tanδ值。在一些实施方案中，自支持凝胶组合物具有约40-约75，在另一实施方案中约40-约70，在又一实施方案中为约45-约70的锥笔值。

加入形成凝胶的基体的高碱性清净剂的TBN通常至少为200，更通常为300-1000，最通常为350-650。如果使用高碱性清净剂的混合物，则至少一种应当具有这些范围内的TBN值。然而，这些混合物的平均TBN也可以对应于这些值。

添加剂凝胶通常含有少量(约5-40％)的基本油料，其包括但不限于基于矿物的、合成的或其混合物。任选地，如果需要可以使用惰性载体。另外，其它活性成分(其提供有利的和所需的功能)也可以包含在凝胶中。另外，也可以包含固体颗粒状添加剂如PTFE、MoS₂和石墨。在一些实施方案中，本发明凝胶组合物可以受控方式将这些另外组分(包括基本油料)释放至功能流体中。

任选地，可以使用染料，包括卤代烷等。染料可以单独使用或组合使用。染料的存在范围基于添加剂凝胶总重为约0-约90％，在一个实施方案中为约.0005-约50％，在另一实施方案中为约.0025-约30％。

任选地，可以使用抑菌剂，其包括甲醛、戊二醛(gluteraldehyde)和衍生物、Kathan等。抑菌剂可以单独使用或组合使用。抑菌剂的存在范围基于添加剂凝胶总重为约0-约90％，在一个实施方案中为约.0005-约50％，在另一实施方案中为约.0025-约30％。

凝胶组合物的各组分以任何顺序连续混合在一起或所有一起混合形成混合物。凝胶的各组分混合之后，可能需要固化以进行凝胶化。如果需要固化，则固化通常在约20-约165℃下进行1分钟-约60天，优选在约50-约120℃下进行约1-约24小时，更优选在约85-约115℃下进行约4-约12小时。

功能流体中的其它添加剂或增溶剂。存在于本发明方法所用功能流体中的其他添加剂发挥它们通常的功能，但是也可以用作有助于输送/溶解不相容性添加剂至功能流体中的促进剂或增溶剂。在一些实施方案中，这种添加剂包括氧化抑制剂、分散剂、清净剂或抗磨剂。功能流体中还可以存在构成基本不溶性添加剂的那些之外的摩擦改进剂、腐蚀抑制剂或粘度改进剂用于这种目的。还认识到氧化产物可以有利于基本不溶性添加剂的溶解。它们可通过由于存在和/或形成或氧化产物导致的极性增加或酸性增加来发挥作用。

实施例

进一步通过以下实施例阐述本发明，其举出了特别有利的实施方案。但这些实施例用于阐述本发明，而不是限制本发明。

以下实施例为制备两种添加剂，该添加剂在其中适合使用它们的功能流体中具有低溶解性，在这种情况下功能流体为机油。

实施例I：N-硬脂基酒石酰亚胺。如下制备不溶性添加剂：向配备有机械搅拌器、氮气入口、温度计插孔、迪安-斯达克装置、弗瑞德冷凝器(Friedrich’s condenser)和包在热带中的加料漏斗的5升4颈圆底烧瓶中装入d，l-酒石酸(310g，2.07mol)和二甲苯(1388g)。伴随剧烈搅拌使反应加热至130℃以防止酒石酸碳化。然后经过8小时递增(每15-30分钟～25g)添加作为固体的1-十八烷基胺(557g，2.07mol)。胺的添加结束之后，继续加热该反应至130℃持续3小时。在该温度下，经由迪安-斯达克装置经3小时蒸馏出二甲苯。然后从烧瓶中去除蒸馏设备并用干冰冷却的接受烧瓶代替。然后在130℃和＜20mm Hg下真空汽提反应混合物1.5小时。

将反应混合物转移到罐中，其经过冷却为黑褐色固体(700g)。产物的氮含量为3.65重量％，TAN为9.6，TBN为2.5，OH含量为5.92重量％。

实施例II：N-油基酒石酰亚胺。如下制备不溶性添加剂：进行实施例I的程序，不同之处在于用油胺代替1-十八烷基胺。

在多个现场试验中评价上述实施例。下文描述了这些现场试验，还描述了为试验制备的凝胶组合物和固体添加剂组合物的实例，其中这些实例包括上述实施例I和实施例II的添加剂。

Ford Focus ^TM 现场试验。在2002 Ford Focus^TM的4缸发动机中测试下面描述的实施例A-1、A-2和A-3的材料。在各试验开始时，将汽车发动机冲洗两次，然后填充不含有添加的摩擦改进剂的SAE 10W-30 GF-4马达油。发动机配有油过滤器，油过滤器具有不锈钢罩，不锈钢罩含有定制缩短的过滤器媒介以容纳保持所测试的凝胶组合物或固体添加剂组合物的杯子。油过滤器的所有其他组件不变。对于每次试验，汽车正常驾驶。在粗略的规则间隔，检查发动机并采取机油试样进行分析。该试验包括测量摩擦系数(COF)、膜形成百分比和磨痕，使用PCS Instruments HFRR High Frequency Reciprocating Rig(HFRR)机，如在the Society of Automotive Engineers paper SAE-2007-01-4134，Copyright2007，SAE International中所述。

实施例A-1。凝胶组合物通过混合以下组分制备：10pbw衍生自PIBSA和四亚乙基五胺的无灰分散剂；40pbw部分酯化的马来酸酐和苯乙烯共聚物；及50pbw实施例I的添加剂。将该混合物加至所需形状的模具中并在100℃下保持约8小时。该混合物形成含有实施例I的不溶性添加剂的凝胶。

实施例A-2。凝胶组合物通过混合以下组分制备：10pbw衍生自PIBSA和四亚乙基五胺的无灰分散剂；40pbw部分酯化的马来酸酐和苯乙烯共聚物；及50pbw实施例II的添加剂。将该混合物加至所需形状的模具中并在100℃下保持约8小时。该混合物形成含有实施例II的不溶性添加剂的凝胶。

实施例A-3。固体添加剂组合物通过混合50pbw实施例I的不溶性添加剂和50pbw实施例II的不溶性添加剂制备。将该组合物加热直到它为待混合的液体，然后置于所需形状的模具中。使该混合物冷却，形成所需形状的固体添加剂组合物。

对比例A-1。在Ford Focus^TM中使用上述油和标准(未改性)油过滤器进行基线测试。

对比例A-2。还进行了顶部处理测试，其中重复实施例A-1的基线测试，不同之处在于将油顶部处理至含有0.25重量％油基酒石酰亚胺，实施例I的添加剂。

在对比例A-1和A-2中均不存在凝胶组合物或固体添加剂组合物。下表总结了Ford Focus^TM中测试的结果，然而，在提交申请时仍然在进行几个样品的测试。

表I-Ford Focus ^TM 现场测试数据

结果显示相对基线油和顶部处理对比例，随时间从凝胶组合物和固体添加剂组合物向油中受控释放基本不溶性添加剂提供了改进的性能。

Toyota Camry ^TM 现场测试。在2005 Toyota Camry^TM的4缸发动机中测试实施例B-1的材料。上述现场测试程序也用于本现场测试。

实施例B-1。按照实施例A-1的程序制备凝胶组合物。这导致凝胶含有用于Toyota Camry^TM现场测试的实施例I的不溶性添加剂。

对比例B-1。使用上述油和标准(未改性)油过滤器在Toyota Camry^TM中进行基线测试。

对比例B-2。也进行顶部处理测试，其中重复实施例B-1基线，不同之处在于将油顶部处理至含有0.25重量％的油基酒石酰亚胺，实施例I的添加剂。

在对比例B-1和B-2中均不存在凝胶组合物或固体添加剂组合物。下表总结了Toyota Camry^TM中测试的结果：

表II-Toyota Camry ^TM 现场测试数据

结果显示相对基线油和顶部处理对比例，随时间从凝胶组合物向油中受控释放基本不溶性添加剂提供了改进的性能。

Saturn Relay ^TM 现场测试。在2006 Saturn Relay^TM的6缸发动机中测试下面描述的实施例C-1和C-2的材料。上述现场测试程序也用于本现场测试中。

实施例C-1。按照实施例A-1的程序制备凝胶组合物。这导致凝胶含有用于Saturn Relay^TM现场测试的实施例I的不溶性添加剂。

实施例C-2。通过混合100pbw的实施例II的不溶性添加剂制备固体添加剂组合物。加热该组合物直到其为液态，然后将其置于所需形状的模具中。将混合物冷却，形成所需形状的固体添加剂组合物。

对比例C-1。使用上述油和标准(未改性)油过滤器在Ford Focus^TM中进行基线测试。

对比例C-2。还进行顶部处理测试，其中重复实施例A-1的基线，不同之处在于将油顶部处理至含有0.25重量％的油基酒石酰亚胺，实施例I的添加剂。

在对比例A-1和A-2中均不存在凝胶组合物或固体添加剂组合物。下表总结了在Ford Focus^TM中测试的结果，然而，在提交申请时仍然在进行几个样品的测试。

表III-Saturn Relay ^TM 现场测试数据

结果显示相对基线油和顶部处理对比例，随时间从凝胶组合物和固体添加剂组合物向油中受控释放基本不溶添加剂提供了改进的性能。

实验室测试。通过在250ml烧杯中放置5g组合物并添加95gValvoline^TM All Climate 10W-30SJ油而测试下述实施例D-1和D-2的材料。然后将该混合物加热至100℃并保持5小时。从烧杯中取油试样并分析测定组合物中不溶性添加剂至油中的释放百分比。该分析的进行通过测量油的氮含量并计算必须释放的添加剂的量，相对组合物中存在的添加剂的总量，以提供所测量的油的氮含量。

实施例D-1。不相容性添加剂组合物通过混合以下组分制备：600bw衍生自PIBSA和四亚乙基五胺的无灰分散剂；和40pbw实施例I的添加剂。将该材料在130℃下混合，然后加至所需形状的模具中并在100℃下保持约6小时。该混合物形成含有实施例I的不溶性添加剂的组合物。

实施例D-2。不相容性添加剂组合物通过混合以下组分制备：700bw衍生自PIBSA和四亚乙基五胺的无灰分散剂；及30pbw实施例I的添加剂。将该材料在140℃下混合，然后加至所需形状的模具中并在140℃下保持约1小时。该混合物形成含有实施例I的不溶性添加剂的组合物。

下表总结了实施例D-1和D-2的实验室测试的结果。

表IV-实验室试验数据

试样ID	添加剂释放百分比
		D-1	10.5％
D-2	14.9％

实验室测试的结果显示不溶性添加剂的小但是重要部分随测试时间(在这种情况下，5小时)从含有不溶性添加剂的组合物释放至油中。结果显示本发明组合物允许不溶性添加剂随时间释放至功能流体中。

上文提到的每个文献均引入本文作为参考。除了在实施例中，或者其中明确说明的，说明书中标示材料的量、反应条件、分子量、碳原子数等的所有数值应理解为用“约”修饰。除非另有说明，本文所提及的每种化学品或组合物应理解为可以含有异构体、副产物、衍生物和通常理解为存在于商业级材料中的其它这种材料的商业级材料。然而，各化学组分的量表示时不包括任何溶剂或稀释剂，其可以常规存在于商业材料中，除非另有说明。应理解本文提到的上限和下限量、范围和比率范围可以独自组合。类似地，本发明各元素的范围和量可以与任何其它元素的范围或量一起使用。如本文所使用的，表述“主要由...组成”允许包括不实质上影响所述组合物的基本和新特征的物质。除非另有说明，本文提供的所有百分数值为重量百分数。

另外，所有上述实施方案预期单独或与上述所有其他实施方案组合实现它们的用途，并且这些组合认为是本发明的一部分。上述胺和醇的特定实施方案预期与用于本发明的羧酸的特定实施方案组合。

本文所使用的术语“被动”，特别是关于输送添加剂至流体的所述方法，可指的是不使用机械配料或类似主动添加的措施的方法。在一些实施方案中，这种被动方法可以包括通过溶解、熔解和/或浸蚀含添加剂的组合物和/或从该组合物扩散、沥滤和/或萃取添加剂至流体中的方法输送添加剂。在一些实施方案中，本发明方法不利用任何位于保持组合物的容器开口附近的膜、流体渗透性或半渗透性元件、筛、网、盖或类似设备，其中该设备可以用于从含添加剂的组合物中分离流体，和/或用于控制添加剂从组合物输送至流体。

Claims

1.被动输送活性添加剂至功能流体的方法，其中添加剂基本不溶于所述功能流体、在所述功能流体中具有低溶解性或与所述功能流体不相容，所述方法包括：

I.使所述流体与所述添加剂或与包含所述添加剂的组合物接触，使用输送设备，其中输送设备包括添加剂或含添加剂的组合物并使得与功能流体接触。

2.根据权利要求1的方法，其中包含所述添加剂的组合物包括熔点在其中要添加添加剂的功能流体的使用温度以上的凝胶组合物、固体组合物或其组合。

3.根据权利要求1或2的方法，其中包含所述添加剂的组合物包括凝胶组合物，其中凝胶通过组合选自由清净剂、分散剂、酸、碱、高碱性清净剂和琥珀酸化聚烯烃组成的组的至少两种组分形成；

其中所选择的添加剂当组合时形成凝胶；并且

其中凝胶在基本不溶性或低溶解性添加剂的存在下形成，得到基本不溶性或低溶解性添加剂溶解和/或分散其中的凝胶组合物。

4.根据权利要求1-3中任一项的方法，其中凝胶通过组合以下组分形成：

a)碱性组分，包括高碱性清净剂；

b)酸性组分，包括马来酸酐苯乙烯共聚物、无灰分散剂、聚烯烃、琥珀酸化聚烯烃或其混合物；和

c)在功能流体中基本不溶或具有低溶解性的添加剂组分；

并任选进一步包含

d)至少一种添加剂，包括粘度改进剂、摩擦改进剂、清净剂、浊点下降剂、倾点下降剂、反乳化剂、流动改进剂、抗静电剂、分散剂、抗氧化剂、防沫剂、腐蚀抑制剂/锈抑制剂、耐特压剂/抗磨剂、密封膨胀剂、润滑助剂、防雾剂或其混合物。

5.根据权利要求1-4中任一项的方法，其中凝胶的tanδ值小于0.330，锥笔值小于75。

6.根据权利要求1或2的方法，其中包含所述添加剂的组合物包括在室温下的固体，其熔点在其中要添加添加剂的功能流体的使用温度以上。

7.根据权利要求1-6中任一项的方法，其中输送设备包括流体过滤器。

8.根据权利要求1-7中任一项的方法，其中基本不溶性或低溶解性添加剂包括摩擦改进剂、泡沫抑制剂、腐蚀抑制剂或其组合。

9.根据权利要求1-8中任一项的方法，其中要向其中输送添加剂的功能流体包括液力流体、自动传动器流体、齿轮箱流体、手动传动器流体、差速器流体、金属加工流体、悬挂系统流体、发动机流体、润滑油、机油、传动器流体、润滑脂、齿轮油、防冻流体、冷却系统流体、农用拖拉机流体、变压器流体、燃料、机械系统流体、工业流体及其组合。

10.根据权利要求1-8中任一项的方法，其中功能流体为机油并且所述添加剂的输送导致燃料经济的改进、流体粘度稳定性的改进、和流体使用寿命的改进、或其组合。

11.一种凝胶组合物，其中凝胶通过组合以下组分形成：

a)碱性组分，包括高碱性清净剂；

c)在功能流体中基本不溶或具有低溶解性的添加剂组分；

并任选进一步包含：

12.一种在室温下为固体的添加剂组合物，其包含至少两种在功能流体中基本不溶性或具有低溶解性的添加剂组分；

其中选择组成该添加剂组合物的各组分和各组分之间的比以得到熔点高于所述流体使用温度5℃的固体添加剂组合物。

13.根据权利要求11或12的组合物，其中基本不溶性或低溶解性添加剂选自由酒石酸双十六烷基酯、酒石酸双十八烷基酯、N-硬脂基酒石酰亚胺、N-油基酒石酰亚胺、酒石酸双C14-18二烷基酯、硬脂酰胺、油酰胺、油基酒石酰亚胺、C24-28链烯基琥珀酰亚胺、C24-28烷基酚、N-十六烷基马来酰亚胺、1-十二烷基-5-氧代-吡咯烷-3-羧酸十二烷基酰胺、三甲基三氟丙基甲基硅氧烷及其组合组成的组。

14.一种流体调节设备，其有利于功能流体与权利要求11-13中任一项的凝胶组合物接触。