CN104293418A - 用于润滑油的酰胺醇摩擦改性剂 - Google Patents

Abstract

一种包含主要量的基础油和次要量的添加剂包的润滑油，其中所述添加剂包包含一种或多种摩擦改性剂，所述摩擦改性剂包括由HOCH₂CO₂H表示的羟基酸与由式II表示的胺的反应产物：（II）其中R是直链或支链、饱和、不饱和或部分饱和的具有约8-约22个碳原子的烃基；X为氧或-NH；并且m为约1至约4的整数。所述摩擦改性剂可以包括一种或多种式I化合物：其中X选自氧、-NR¹和乙醇酰胺部分；并且R和每个R¹独立地选自直链或支链、饱和、不饱和或部分饱和的具有约8-约22个碳原子的烃基，而且R和R¹中的一个但不是两个可以为氢；并且m是约1至约4的整数。本发明还提供了改善薄膜摩擦和/或边界层摩擦的方法。

Description

用于润滑油的酰胺醇摩擦改性剂

背景技术

1. 技术领域

本公开内容涉及含有酰胺醇的添加剂组合物和润滑油。特别地，本公开内容涉及含有作为摩擦改性剂以减少薄膜摩擦和边界层摩擦之一或两者的酰胺醇的添加剂组合物和润滑油。

2. 相关技术的描述

为确保发动机的平稳运转，机油在润滑发动机中的各种滑动部件方面起重要作用，所述滑动部件例如活塞环/汽缸衬，曲轴和连接杆的轴承，包括凸轮和阀门挺杆的阀门机构等。机油也可以在冷却发动机内部和分散燃烧产物方面起作用。机油的其他可能功能可以包括防止或减少锈蚀和腐蚀。

机油的原理研究是防止发动机中的部件磨损和卡咬。润滑了的发动机部件几乎处于流体润滑状态，但是阀门系统和活塞的顶部死点（dead center）和底部死点可能处于边界润滑状态。发动机中这些部件之间的摩擦可能产生显著的能量损耗，并由此降低燃料效率。许多类型的摩擦改性剂已经用于机油中以降低摩擦能耗。

当降低发动机部件之间的摩擦时，可以获得改善的燃料效率。当两个表面之间的距离非常小时，薄膜摩擦是由两个表面之间移动的流体，例如润滑剂产生的摩擦。众所周知机油中通常存在的一些添加剂形成不同厚度的膜，这可能对薄膜摩擦有影响。一些添加剂，例如二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)已知增加薄膜摩擦。尽管出于其他原因，例如保护发动机部件，可能需要这种添加剂，但是由这种添加剂产生的薄膜摩擦的增加可能是有害的。

减少发动机中的边界层摩擦还可以提高燃料效率。发动机中接触表面的运动可能被边界层摩擦延缓。不含氮、含氮以及含钼摩擦改性剂有时用于减少边界层摩擦。

美国专利第6,312,481号公开了作为燃料组合物中的添加剂的含单酰胺的聚醚醇化合物，该化合物具有下式：

，

其中R₁、R₂和R₃各自独立地选自氢、含1-100个碳原子的烃基、含1-100个碳原子的取代的烃基和含2-200个碳原子的聚氧基亚烷基醇或R₂和R₃合起来形成含2-100个碳原子的杂环基或含2-100个碳原子的取代的杂环基，条件是R₁、R₂或R₃中的至少一个必须为聚氧基亚烷基醇。当R₁、R₂或R₃中的一个或多个为聚氧基亚烷基醇时，优选它们独立地选自具有下式的聚氧基亚烷基醇：

，

其中x为1至50并且每个R₄独立地选自含2-100个碳原子的烃基和含2-100个碳原子的取代的烃基。

美国专利第4,512,903号公开了包含一种或多种由下式表示的酰胺的润滑剂组合物：

，

其中R为含约10-约30个碳原子的饱和或不饱和脂肪族基的烃基；R’为氢、R或链中具有约1-约30个碳原子的烷基，所述链可以为直链或支链的；R’’为二价烃基，其包括具有1-10个碳原子的亚烷基、亚烯基或亚炔基；并且n为1至10的整数。该润滑剂组合物可以用于诸如柴油机油、自动变速箱油、涡轮油、飞机和喷气发动机油、舷外马达和其他二冲程(2-cycle)机油、燃气机油等产品。包括清净剂、分散剂、腐蚀抑制剂和氧化抑制剂、防沫剂的其他组分也可以添加至该润滑剂组合物。

美国专利第4,741,848号公开了可以用作内燃机的曲轴箱润滑油的润滑剂组合物。该润滑剂组合物包括由下式表示的硼酸化（borated）化合物：

，

其中R为二价烃基，X为-NR'R"，其中R'为烃基并且R"为氢或烃基，Y为-OH或X，m为1或2，并且n为1至10的整数，条件是所述烃基R的每个碳原子上仅连着一个游离羟基。该润滑剂组合物可以进一步包含添加剂，例如产灰型或无灰型清净剂和分散剂、腐蚀抑制剂和氧化抑制剂、倾点下降剂、极压剂、耐磨剂、颜色稳定剂和防沫剂。

美国专利第4,334,073号公开了用于制备具有下式的酰胺的方法：

，

其中R¹代表氢或烷基；R²和R³相同或不同并且每一个代表氢或烷基、烯基、炔基、芳烷基、环烷基或芳基（在每一种情况下可以任选被取代）或者含氮的杂环基。

近年来，对于使用提供更高能量效率的润滑油，特别是减少摩擦的润滑油，存在增长的需求。本公开内容提供了改善的润滑油，其可以减少薄膜摩擦和边界层摩擦之一或两者。

发明内容

在一个方面中，本公开内容提供了包含主要量的基础油和次要量的添加剂包（additive package）的润滑油，其中所述添加剂包包含一种或多种式I摩擦改性剂：

其中X选自氧、-NR¹和乙醇酰胺部分；R和每个R¹独立地选自直链或支链、饱和、不饱和或部分饱和的具有约8-约22个碳原子的烃基，而且R和R¹中的一个但不是两个可以为氢；并且m是约1至约4的整数。在一些实施方案中，R和R¹的碳原子之和≥16。

在另一方面中，本公开内容提供了包含主要量的基础油和次要量的添加剂包的润滑油，其中所述添加剂包包含一种或多种摩擦改性剂，所述摩擦改性剂包括由HOCH₂CO₂H表示的羟基酸与由式II表示的胺的反应产物：

（II）

其中X为氧或-NR¹;R和每个R¹独立地选自直链或支链、饱和、不饱和或部分饱和的具有约8-约22个碳原子的烃基，而且R和R¹中的一个但不是两个可以为氢；并且m是约1至约4的整数。在一些实施方案中，R和R¹的碳原子之和≥16。

所述润滑油可以包括机油。

所述添加剂包可以包含至少两种摩擦改性剂。所述添加剂包可以包含至少两种式I摩擦改性剂。

所述添加剂包可以进一步包含至少一种选自抗氧化剂、防沫剂、含钛化合物、含磷化合物、粘度指数改进剂、倾点下降剂和稀释剂油的添加剂。

所述润滑油可以进一步包含至少一种二烷基二硫代磷酸金属盐。所述至少一种二烷基二硫代磷酸金属盐可以包含至少一种由下式表示的二烷基二硫代磷酸锌：

其中R'和R''可以为相同或不同的含1-18个碳原子的烃基部分并且所述二烷基二硫代磷酸锌中的碳原子总数至少为5。所述R'和R''基团可以独立地选自乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、戊基、正己基、异己基、正辛基、癸基、十二烷基、十八烷基、2-乙基己基、4-甲基-2-戊基、苯基、丁基苯基、环己基、甲基环戊基、丙烯基和丁烯基。所述至少一种二烷基二硫代磷酸金属盐的烷基可以源自伯醇、仲醇或伯醇和仲醇的混合物。

所述润滑油可以包含至少一种分散剂。所述至少一种分散剂可以包括聚亚烷基琥珀酰亚胺。所述至少一种分散剂可以包括具有源自数均分子量大于900的聚异丁烯的聚亚异丁基残基的聚亚异丁基琥珀酰亚胺。或者，所述至少一种分散剂可以包括具有源自数均分子量为约1200至约5000的聚异丁烯的聚亚异丁基残基的聚亚异丁基琥珀酰亚胺。

可以用选自硼化合物、酸酐、醛、酮、磷化合物、环氧化物和羧酸的一种或多种化合物对所述聚亚烷基琥珀酰亚胺进行后处理。可以用硼化合物对所述聚亚异丁基琥珀酰亚胺进行后处理，且其中所述润滑油的硼含量可以为约200到500ppm硼。

所述至少一种分散剂可以包括聚亚异丁基琥珀酰亚胺，所述聚亚异丁基琥珀酰亚胺包括源自具有大于50%的端乙叉基的聚异丁烯的聚亚异丁基残基。所述聚亚异丁基琥珀酰亚胺分散剂可以源自胺，所述胺选自三亚烷基四胺和四亚烷基五胺。

分散剂的总量可以小于所述润滑油的总重量的约20 wt.%。或者，分散剂的总量可以为所述润滑油的总重量的0.1 wt%-15 wt%。

所述润滑油可以包括至少一种分散剂。所述至少一种分散剂可以包括两种或更多种清净剂。第一清净剂可以具有40-450的总碱值并且第二清净剂可以具有至多80的总碱值。

所述至少一种分散剂可以包括磺酸盐、苯酚盐或水杨酸盐。

所述至少一种清净剂可以包括至少一种选自磺酸钙、磺酸镁、磺酸钠、苯酚钙、苯酚钠、水杨酸钙和水杨酸钠的化合物。

所述至少一种清净剂可以包括金属盐，其中的所述金属选自碱金属和碱土金属。

所述至少一种清净剂的总碱值可以至多约450。或者，所述至少一种清净剂的总碱值可以为约80-约350。

在另一个方面，本公开内容提供了一种改善彼此相对移动时接触的表面间的薄膜摩擦和边界层摩擦的方法，该方法包括用如本文所公开的润滑油组合物润滑表面的步骤。在某些实施方案中，表面是发动机的接触表面。

在另一个方面，本公开内容提供了一种改善彼此相对移动时接触的表面间的边界层摩擦的方法，该方法包括用如本文所公开的润滑油组合物润滑表面的步骤。在某些实施方案中，所述表面是发动机的接触表面。

在另一个方面，本公开内容提供了一种改善彼此相对移动时接触的表面间的薄膜摩擦的方法，该方法包括用如本文所公开的润滑油组合物润滑表面的步骤。在某些实施方案中，表面是发动机的接触表面。

具体实施方式

定义

提供以下术语定义以便澄清在本文中使用的某些术语的含义。

应注意，如在本文中和所附权利要求中使用的，单数形式“一种”、“一个”和“所述”包括复数指示物，除非上下文另外清楚地指明。此外，术语“一种”(或“一个”)，“一种或多种”和“至少一种”在本文中可以互换使用。术语“包含”、“包括”、“具有”和“由……构成”也可以互换使用。

除非另有说明，在说明书和权利要求书中使用的表示成分，性质，例如分子量、百分比、比率、反应条件等的量的所有数字应被理解为在一切情况下由术语“约”修饰，不论是否存在术语“约”。因此，除非相反地指明，在以下说明书和所附权利要求书中列举的数值参数是近似值，可以根据寻求由本公开内容获得的所需性质来改变。至少，并且不是试图限制权利要求范围的同等原理的应用，各数值参数至少应按照所报告的有效数字的数值并通过应用普通的四舍五入技术来解释。虽然阐明本公开内容的宽范围的数值范围和参数是近似值，但是在具体实施例中阐明的数值被尽可能准确地发表。但是，任何数值固有地含有某些误差，这些误差必然由在其相应的试验测定中存在的标准偏差产生。

应理解，在本文中公开的各个组分、化合物、取代基或参数应如所公开的解释为单独使用，或与一个或多个在本文中公开的各个和每一个其他组分、化合物、取代基或参数组合使用。

还应理解，为了本说明书的目的，在本文中公开的各个组分、化合物、取代基或参数的各个量/值或量/值的范围也应如所公开的解释为与在本文中公开的任何其他一种或多种组分、一种或多种化合物、一种或多种取代基或一种或多种参数的所公开的各个量/值或量/值的范围组合，以及在本文中公开的两种或更多种组分、化合物、取代基或参数的量/值或量/值的范围的任何组合因此也与彼此组合公开。

此外应理解，对于相同的组分、化合物、取代基或参数，在本文中公开的各个范围的各个下限应如所公开的解释为与在本文中公开的各个范围的各个上限组合。因此，公开两个范围应解释为公开通过组合各个范围的各个下限和各个范围的各个上限获得的四个范围。公开三个范围应解释为公开通过组合各个范围的各个下限和各个范围的各个上限获得的九个范围，等等。此外，说明书或实施例中公开的组分、化合物、取代基或参数的特定量/值应解释为公开了范围的下限或上限，并因此可以与在申请中的别处公开的相同组分、化合物、取代基或参数的范围的任何其他下限或上限或特定量/值组合，形成组分、化合物、取代基或参数的一个范围。

关于包含主要量的基础油加上次要量的添加剂组合物的最终的润滑产品，术语“油组合物”、“润滑用组合物”、“润滑油组合物”、“润滑油”、“润滑剂组合物”、“润滑组合物”、“全配制的润滑剂组合物”和“润滑剂”应认为是同义的、可完全互换的术语。

关于包含主要量的基础油加上次要量的添加剂组合物的最终的发动机、马达或曲轴箱润滑产品，术语“曲轴箱油”、“曲轴箱润滑剂”、“机油”、“发动机润滑剂”、“发动机油”和“马达润滑剂”应认为是同义的、可完全互换的术语。

关于不包括主要量的基础油料的润滑组合物部分，如在本文中使用的，术语“添加剂包”、和“添加剂浓缩物”、“添加剂组合物”应认为是同义的、可完全互换的术语。所述添加剂包可以包括或可以不包括粘度指数改进剂或倾点下降剂。

关于不包括主要量的基础油料的润滑组合物部分，如在本文中使用的，术语“机油添加剂包”、“机油添加剂浓缩物”、“曲轴箱添加剂包”、“曲轴箱添加剂浓缩物”、“发动机油添加剂包”和“发动机油浓缩物”应认为是同义的、可完全互换的术语。所述机油添加剂包、曲轴箱添加剂包或发动机油添加剂包可以包括或可以不包括粘度指数改进剂或倾点下降剂。

如本发明使用的，术语“烃基取代基”或“烃基”以本领域技术人员公知的常规理解使用。特别地，其表示具有直接连接到分子余部的碳原子并具有显著烃类性质的基团。如在本文中使用的，“基团”和“部分”意指可互换的。烃基的实例包括：

(a) 烃取代基，即脂肪族取代基(例如烷基或烯基)、脂环族取代基(例如环烷基、环烯基)，以及芳香族-、脂肪族-和脂环族取代的芳香族取代基，和环取代基，其中该环通过分子的另一部分完成(例如，两个取代基一起形成脂环族部分)；

(b) 取代的烃取代基，即含有非烃基团的取代基，在本公开内容范围内，该非烃基团不会显著改变取代基(例如卤素(特别是氯和氟)、羟基、烷氧基、巯基、烷基巯基、硝基、亚硝基、氨基、烷基氨基和硫氧基(sulfoxy))的主要烃特性；和

(c) 杂取代基（hetero substituents），即在本公开内容范围内，在另外由碳原子组成的环或链中含有非碳原子的原子，同时具有主要烃特性的取代基。杂原子可以包括硫、氧和氮，并且杂取代基包含取代基例如吡啶基、呋喃基、噻吩基和咪唑基。

通常，对于烃基中的每10个碳原子，将存在例如不超过两个，或不超过一个非烃取代基。典型地，烃基中没有非烃取代基。

如在本文中使用的，除非另外明确地指明，术语“重量百分比”表示所列举的一种或多种组分、一种或多种化合物或一种或多种取代基占全部组合物总重量的百分比。

如在本文中使用的，术语“可溶”、“油溶”和“可分散”可以表示，但是不必然表示化合物或添加剂以所有比例在油中是可溶的、可溶解的、可混溶的或能够悬浮的。但是，上述术语表示所述一种或多种组分、一种或多种化合物，或一种或多种添加剂在油中例如可溶、可悬浮、可溶解或可稳定分散至足以在其中使用该油的环境中产生预期效果的程度。另外，如果需要，另外引入其他添加剂也可以允许引入较高水平的特定油可溶或可分散的化合物或添加剂。

如在本文中使用的，术语“TBN”用来表示如由ASTM D2896或ASTM D4739的方法测量的以mg KOH/g计的总碱值。

如在本文中使用的，术语“烷基”表示具有约1至约100个碳原子的碳链的直链、支链、环状和/或取代的饱和部分。

如在本文中使用的，术语“烯基”表示具有约3至约10个碳原子的碳链的直链、支链、环状和/或取代的不饱和部分。

如在本文中使用的，术语“芳基”表示单环和多环芳香族化合物，其可以包括烷基、烯基、烷基芳基、氨基、羟基、烷氧基和/或卤素取代基，和/或杂原子包括但不限于氮、氧和硫。

本说明书的润滑剂，组分或化合物的组合，或单一的组分或化合物可以适用于各种类型的内燃机。适用的发动机类型可以包括但不限于重型柴油机、轿车、轻型柴油机、中速柴油机或船舶发动机。内燃机可以为柴油燃料发动机、汽油燃料发动机、天然气燃料发动机、生物燃料发动机、混合柴油/生物燃料发动机、混合汽油/生物燃料发动机、醇燃料发动机、混合汽油/醇燃料发动机、压缩天然气(CNG)燃料发动机，或其组合。内燃机也可以与电气或电池动力结合使用。如此配置的发动机通常被称为混合式发动机。内燃机可以为2-冲程、4-冲程，或转缸式发动机。适用于本实施方案的合适内燃机包括船舶柴油发动机、航空活塞发动机、低负荷柴油发动机，和摩托车、汽车、火车和卡车发动机。

内燃机可以含有一种或多种组分，所述组分包含铝合金、铅、锡、铜、铸铁、镁、陶瓷、不锈钢、复合材料的一种或多种和/或其组合。所述一种或多种组分可以例如用金刚石样碳涂料、润滑涂料、含磷涂料、含钼涂料、石墨涂料、含纳米颗粒涂料和/或其组合或其混合物涂布。铝合金可以包括硅酸铝、氧化铝，或其他陶瓷材料。在一个实施方案中，铝合金包含硅酸铝表面。如在本文中使用的，术语“铝合金”意指与“铝复合材料”同义，并且描述包含铝和一种或多种在微观或接近微观水平上混合或反应的其他组分的部件或表面，不考虑其详述结构。这将包括具有除铝以外的金属的任何常规合金，以及具有非金属元素或化合物，例如具有陶瓷样材料的复合材料或合金样结构。

内燃机的润滑剂组合物可以适用于任何发动机润滑剂，不考虑硫、磷或硫酸化(sulfated)灰分(ASTM D-874)含量。发动机润滑剂的硫含量可以为约1 wt%或更小，或为约0.8 wt%或更小，或为约0.5 wt%或更小，或为约0.3 wt%或更小。在一个实施方案中，硫含量可以为约0.001 wt%至约0.5 wt%，或为约0.01 wt%至约0.3 wt%。磷含量可以为约0.2 wt%或更小，或为约0.1 wt%或更小，或为约0.085 wt%或更小，或为约0.08 wt%或更小，或甚至为约0.06 wt%或更小，为约0.055 wt%或更小，或为约0.05 wt%或更小。在一个实施方案中，磷含量可以为约50 ppm至约1000 ppm，或为约325 ppm至约850 ppm。全部硫酸化灰分含量可以为约2 wt%或更小，或为约1.5 wt%或更小，或为约1.1 wt%或更小，或为约1 wt%或更小，或为约0.8 wt%或更小，或为约0.5 wt%或更小。在一个实施方案中，硫酸化灰分含量可以为约0.05 wt%至约0.9 wt%，或为约0.1 wt%至约0.7 wt%，或为约0.2 wt%至约0.45 wt%。在另一个实施方案中，硫含量可以为约0.4 wt%或更小，磷含量可以为约0.08 wt%或更小，硫酸化灰分含量可以为约1 wt%或更小。在另一个实施方案中，硫含量可以为约0.3 wt%或更小，磷含量可以为约0.05 wt%或更小，硫酸化灰分可以为约0.8 wt%或更小。

在一个实施方案中，润滑组合物可以具有：(i)约0.5 wt%或更小的硫含量，(ii)约0.1 wt%或更小的磷含量，以及(iii)约1.5 wt%或更小的硫酸化灰分含量。

在一个实施方案中，润滑组合物适用于2-冲程或4-冲程船舶柴油机内燃机。在一个实施方案中，船舶柴油内燃机为2-冲程发动机。

此外，本说明书的润滑剂可以适用于满足一种或多种工业技术规格要求，例如ILSAC GF-3，GF-4，GF-5，GF-6，PC-11，CI-4，CJ-4，ACEA A1/B1，A2/B2，A3/B3，A5/B5，C1，C2，C3，C4，E4/E6/E7/E9，Euro 5/6，Jaso DL-1，Low SAPS，Mid SAPS，或初始设备制造厂家技术规格，例如dexos^TM 1，dexos^TM 2，MB-Approval 229.51/229.31，VW 502.00，503.00/503.01，504.00，505.00，506.00/506.01，507.00，BMW Longlife-04，Porsche C30，Peugeot Citroën Automobiles B71 2290，Ford WSS-M2C153-H，WSS-M2C930-A，WSS-M2C945-A，WSS-M2C913A，WSS-M2C913-B，WSS-M2C913-C，GM 6094-M，Chrysler MS-6395，或在本文中未提及的任何过去或未来PCMO或HDD技术规格。在一些轿车发动机油(PCMO)应用的实施方案中，最终流体中的磷量为1000 ppm或更小，或为900 ppm或更小，或为800 ppm或更小。

其他硬件可以不必适用与公开的润滑剂一起使用。“功能流体”为包含多种流体的术语，该流体包括但不限于拖拉机液压液、动力传动液，包括自动变速箱油、无级变速箱油，以及手动变速箱油，其他液压液，一些齿轮油，动力转向液（power steering fluid），风力涡轮和压缩机中使用的流体，一些UTTS，以及相对于动力传动系部件使用的流体。应注意在各类别的这些流体，例如自动变速箱油内，存在各种不同类型的流体，原因是各种装置/传动装置具有不同的设计，这样已经导致对具有明显不同的功能特性的专门流体的需求。这与术语“润滑流体”形成对比，润滑流体用来表示不用于如功能流体那样产生或传递动力的流体。

例如，关于拖拉机液压液，这些流体为用于除了润滑发动机之外，在拖拉机中的所有润滑剂应用的通用产品。这些润滑应用可以包括润滑齿轮箱，动力输出装置和离合器，后轴，减速齿轮，湿式制动器（wet brake），和液压配件。

当功能流体为自动变速箱油时，该自动变速箱油必须对离合器片具有足够的摩擦以传递动力。但是，由于在操作期间随着流体变热温度起作用，这种流体的摩擦系数具有下降的倾向。重要的是这种拖拉机液压液或自动变速箱油在升高的温度下保持高摩擦系数，否则制动器系统或自动变速箱可能失灵。这并非发动机油的功能。

拖拉机流体，和例如超级拖拉机通用油(STUO)或通用拖拉机传动油(UTTO)可以将发动机油的性能与对于变速箱、差速器、最终驱动行星齿轮（final-drive planetary gears）、湿式制动器和液压性能的一种或多种应用加以组合。虽然用于配制UTTO或STUO流体的许多添加剂在功能方面类似，但是如果不适当结合，它们可能具有有害影响。例如，机油中使用的一些耐磨损和极压添加剂可能对液压泵中的铜部件而言是非常腐蚀性的。用于汽油或柴油发动机性能的清净剂和分散剂可能对湿式制动器性能有害。用于使湿式制动器噪声安静的摩擦改性剂可能缺乏机油性能所需的热稳定性。这些流体的每一个，不论功能、拖拉机或润滑，都被设计以满足与其预期目的相关的特定和严格的制造商要求。

通过添加一种或多种添加剂，可以在合适的基础油中配制本公开内容的润滑油组合物。添加剂可以以添加剂包(或浓缩物)的形式与基础油组合，或者可以单独与基础油组合。基于组合物中使用的添加剂和这些添加剂各自的比例，全配制的润滑剂可以呈现改善的工作性能。

本公开内容包括新的润滑油共混物，其特别配制用作汽车曲轴箱润滑剂。本公开内容的实施方案可以提供适用于曲轴箱应用并且具有以下特性改进的润滑油：空气夹带，醇燃料相容性，抗氧化性，耐磨性，生物燃料相容性，泡沫减少性，摩擦减小，燃料经济性，预燃防护，锈蚀抑制，油泥和/或烟灰（soot）分散性，和耐水性。

本公开内容的其他细节和优点将在随后的说明中部分阐述，和/或可能通过本公开内容的实施获悉。本公开内容的细节和优点可以通过在所附权利要求中特别指出的要素及组合实现和获得。应理解，上述概括说明和以下详细说明仅是示例性和说明性的，并非如权利来要求那样限制本公开内容的范围。

详细说明

为了说明的目的，本公开内容的原理通过参考各个示例性实施方案来描述。虽然在本文中特别描述了某些实施方案，但是本领域普通技术人员将容易认识到相同原理同样适用于其他系统和方法，并且可以在其他系统和方法中使用。在详细解释所公开的实施方案之前，应理解该公开内容并不将其应用限制在所示任何特定实施方案的细节。另外，在本文中使用的术语是为了说明的目的，并且不具有限制性。此外，虽然根据在本文中以一定顺序给出的步骤描述了某些方法，但是在许多场合下，这些步骤可以以本领域技术人员可理解的任何顺序执行；新的方法因此并不限于在本文中公开的步骤的特定排列。

在一个方面中，本公开内容提供了包含主要量的基础油和次要量的添加剂包的润滑油，其中所述添加剂包包含一种或多种式I摩擦改性剂：

其中X为氧或-NR¹；R和每个R¹独立地选自直链或支链、饱和、不饱和或部分饱和的具有约8-约22个碳原子的烃基，而且R和R¹中的一个但不是两个可以为氢；并且m是约1至约4的整数。

前述润滑油可以包括机油。

在一些实施方案中，所述添加剂包包含至少两种不同的摩擦改性剂。在一个实施方案中，所述添加剂包中的至少两种摩擦改性剂由式I表示。

在一些实施方案中，R和R¹具有约8-约18个碳原子，或约8-约15个碳原子，或约8-约12个碳原子。在一些实施方案中，R和R¹的碳原子之和≥16。

在一些实施方案中，X为氧。因此，所述由式I表示的摩擦改性剂可以包括聚醚基团。在一些实施方案中，X为NR¹。因此，所述由式I表示的摩擦改性剂可以包括多胺基团。

在一些实施方案中，m为约1至约3。

由式I表示的具体化合物的合适的实例包括：盐酸葡萄糖胺DO-二乙醇酰胺(corsamine DO-diglycolic amide)和其中m=1-4、X=O或NR¹的化合物，其中每个R¹独立地选自-H和-C(O)CH₂OH，并且R如以上定义。

由式I表示的化合物可以通过胺与由HOCH₂CO₂H表示的羟基酸的反应合成。所述胺可以由下式表示：

（II）

其中R、X和m如以上定义。合适的多胺包括但不限于N-椰油基-1,3-二氨基丙烷、N-油基-1,3-二氨基丙烷、N-牛脂基-1,3-二氨基丙烷、N-大豆-1,3-二氨基丙烷、N-牛脂烷基三亚丙基三胺、N-牛脂烷基二亚丙基三胺；N-（3-氨基丙基）-N-牛脂烷基三亚甲基二胺、N-（9-十八烯-1-基）-1,3-丙二胺、（3-氨基丙基）-N-（9-十八烯-1-基）-1,3-丙二胺、（3-氨基丙基）-N-（3-（9-十八烯-1-基氨基）丙基）-1,3-丙二胺和（3-氨基丙基）-N-（3-（（3-（9-十八烯-1-基氨基）丙基）氨基）丙基）-1,3-丙二胺（可从Corsitech和AkzoNobel获得）。

或者，在该反应中，羟基酸可以由所述羟基酸的衍生物代替，例如酯、内酯、酰胺和酰卤以及这些物质中的一种或多种的混合物和/或这些物质中的一种或多种与所述羟基酸中的一种或多种的混合物。

对于由式I表示的化合物的制备而言，各种烃溶剂以及对胺、酸或酰胺基本为惰性的其他溶剂可以用作反应溶剂。或者，可以根本不采用任何溶剂，或者稀释油（矿物质的或合成的）可以用作反应介质并且随后被保留在产品中以便于加工。该反应可以在大气压力下、超大气压力下或负压下于范围从室温至约300℃的温度下进行，但是优选该反应在大气压力以及60-180℃下进行直至水分迁移结束。

在另一方面中，本公开内容提供了包含主要量的基础油和次要量的添加剂包的润滑油，其中所述添加剂包包含一种或多种摩擦改性剂，所述摩擦改性剂包括由HOCH₂CO₂H表示的羟基酸与由式II表示的胺的反应产物：

（II）

其中X为氧或-NR¹;R和每个R¹独立地选自直链或支链、饱和、不饱和或部分饱和的具有约8-约22个碳原子的烃基，而且R和R¹中的一个但不是两个可以为氢；并且m是约1至约4的整数。

前述润滑油可以包括机油。

在一些实施方案中，所述添加剂包可以包含至少两种不同的摩擦改性剂。在一个实施方案中，所述添加剂包中的至少两种摩擦改性剂通过由HOCH₂CO₂H表示的羟基酸与由式II表示的胺的反应获得。合适的多胺包括但不限于N-椰油基-1,3-二氨基丙烷、N-油基-1,3-二氨基丙烷、N-牛脂基-1,3-二氨基丙烷、N-大豆-1,3-二氨基丙烷、N-牛脂烷基三亚丙基三胺、N-牛脂烷基二亚丙基三胺；N-（3-氨基丙基）-N-牛脂烷基三亚甲基二胺、N-（9-十八烯-1-基）-1,3-丙二胺、（3-氨基丙基）-N-（9-十八烯-1-基）-1,3-丙二胺、（3-氨基丙基）-N-（3-（9-十八烯-1-基氨基）丙基）-1,3-丙二胺和（3-氨基丙基）-N-（3-（（3-（9-十八烯-1-基氨基）丙基）氨基）丙基）-1,3-丙二胺（可从Corsitech和AkzoNobel获得）。

在一些实施方案中，R具有约8-约18个碳原子，或约8-约15个碳原子，或约8-约12个碳原子。在一些实施方案中，R和R¹的碳原子之和≥16。

在一些实施方案中，X为氧。在一些另外的实施方案中，X为-NH。在一些实施方案中，m为约1至约3。

由式I表示的化合物的合适的实例包括：盐酸葡萄糖胺DO-二乙醇酰胺和其中m=1-4、X=O或NR¹的化合物，其中每个R¹独立地选自-H和-C(O)CH₂OH，并且R如以上定义。

本公开内容的一种或多种摩擦改性剂可以构成润滑油组合物总重量的约0.05至约2.0 wt%，或0.1至约2.0 wt%，或约0.2至约1.8 wt%，或约0.5至约1.5 wt%。可以将合适量的摩擦改性剂的化合物引入到添加剂包中，以为全配制的机油提供适当的摩擦改性剂量。

本公开内容的一种或多种摩擦改性剂可以构成添加剂包总重量的约0.1至约20 wt%，或约1.0至约20 wt%，或约2.0至约18 wt%，或约5.0至约15 wt%。

当以组合形式使用时，所述一种或多种摩擦改性剂可以以1:100至100:1；1:1:100至1:100:1至100:1:1的比率；或任何其他适用比率使用。

在一些实施方案中，本公开内容的添加剂包可以进一步包括至少一种分散剂。所述至少一种分散剂可以为琥珀酰亚胺分散剂，如烃基取代的琥珀酰亚胺。所述分散剂可以为无灰分的分散剂。

烃基取代的琥珀酰化剂（succinic acylating agents）可用于制造烃基取代的琥珀酰亚胺。烃基取代的琥珀酸酰化剂包括但不限于烃基取代的琥珀酸，烃基取代的琥珀酸酐，烃基取代的琥珀酰卤(例如酰氟和酰氯)，以及烃基取代的琥珀酸和低级醇(例如含有至多7个碳原子的那些)的酯，即可以起类羧酸(carboxylic)酰化剂作用的烃基取代的化合物。

烃基取代的酰化剂可以通过使适当分子量的聚烯烃或氯化聚烯烃与马来酸酐反应制造。类似类羧酸反应物可用于制造酰化剂。这种反应物可以包括但不限于马来酸，富马酸，苹果酸，酒石酸，衣康酸，衣康酸酐，柠康酸，柠康酸酐，中康酸，乙基马来酸酐，二甲基马来酸酐，乙基马来酸，二甲基马来酸，己基马来酸等，包括相应的酰卤和低级脂肪族酯。

烯烃的分子量可以变化，取决于取代的琥珀酸酐的预定用途。典型地，取代的琥珀酸酐可以具有含约8-500个碳原子的烃基。但是，用于制造润滑油分散剂的取代的琥珀酸酐可以典型地具有含约40-500个碳原子的烃基。对于高分子量取代的琥珀酸酐，更准确的是涉及数均分子量(Mn)，因为用于制造这些取代的琥珀酸酐的烯烃可包括由低分子量烯烃单体，例如乙烯、丙烯和异丁烯聚合产生的不同分子量组分的混合物。

马来酸酐对烯烃的摩尔比可以宽泛地变化。其可以在例如约5:1至约1:5，或例如为约1:1至约3:1变化。对于烯烃例如数均分子量为约500至约7000的聚异丁烯，或作为另一个例子，约800至约3000或更高的聚异丁烯，以及乙烯-α-烯烃共聚物，马来酸酐可以以化学计量过量使用，例如每摩尔烯烃1.1至3摩尔马来酸酐。未反应的马来酸酐可以从所得反应混合物中蒸发。

聚烯基琥珀酸酐可以通过使用常规还原条件，例如催化加氢，转化成聚烷基琥珀酸酐。对于催化加氢，合适的催化剂为碳载钯。同样，聚烯基琥珀酰亚胺可以使用类似的还原条件转化成聚烷基琥珀酰亚胺。

在本文中使用的琥珀酸酐上的聚烷基或聚烯基取代基可以通常源自聚烯烃，所述聚烯烃为单烯烃，特别是1-单烯烃，例如乙烯、丙烯和丁烯的聚合物或共聚物。使用的单烯烃可以具有约2至约24个碳原子，或作为另一个例子，具有约3至约12个碳原子。其他合适的单烯烃包括丙烯，丁烯，特别是异丁烯，1-辛烯和1-癸烯。由这种单烯烃制备的聚烯烃包括聚丙烯，聚丁烯，聚异丁烯，和由1-辛烯和1-癸烯产生的聚α-烯烃。

在一些方面中，分散剂可以包括一种或多种具有至少一个能够形成酰亚胺基团的伯氨基的胺的烯基琥珀酰亚胺。该烯基琥珀酰亚胺可以由常规方法形成，例如通过加热烯基琥珀酸酐，酸，酸-酯，酰卤，或低级烷基酯与含有至少一个伯氨基的胺形成。该烯基琥珀酸酐可以通过将聚烯烃和马来酸酐的混合物加热至约180-220℃来容易地制造。聚烯烃可以为通过凝胶渗透色谱法(GPC)测定的数均分子量为约300至约3000的低级单烯烃，例如乙烯，丙烯，异丁烯等的聚合物或共聚物。

可以用于形成无灰分分散剂的胺包括具有至少一个可以反应形成酰亚胺基团的伯氨基和至少一个另外的伯或仲氨基和/或至少一个羟基的任一种。一些代表性实例为：N-甲基-丙二胺，N-十二烷基丙二胺，N-氨基丙基-哌嗪，乙醇胺，N-乙醇-乙二胺等。

合适的胺可以包括亚烷基多胺，例如亚丙基二胺，二亚丙基三胺，二-(1,2-亚丁基)三胺，和四-(1,2-亚丙基)五胺。另一个例子包括可以由式H₂N(CH₂CH₂-NH)_nH描述的亚乙基多胺，其中n可以为约一至约十的整数。这些包括：乙二胺，二亚乙基三胺(DETA)，三亚乙基四胺(TETA)，四亚乙基五胺(TEPA)，五亚乙基六胺(PEHA)等，包括其混合物，在这种情况下，n为混合物的平均值。这种亚乙基多胺在每个末端具有伯胺基团，因此它们可以形成单烯基琥珀酰亚胺和双烯基琥珀酰亚胺。市售亚乙基多胺混合物可以含有次要量的支化物类和环状物类，例如N-氨基乙基哌嗪，N,N'-二(氨基乙基)哌嗪，N,N'-二(哌嗪基)乙烷，和类似化合物。商业混合物可以具有落入对应于二亚乙基三胺对四亚乙基五胺的范围内的近似总组成。聚烯基琥珀酸酐对聚亚烷基多胺的摩尔比率可以为约1:1至约3.0:1。

在一些方面中，分散剂可以包括多亚乙基多胺，例如三亚乙基四胺或四亚乙基五胺，与烃取代的羧酸或酸酐的反应产物，所述烃取代的羧酸或酸酐通过使合适分子量的聚烯烃，例如聚异丁烯与不饱和多元羧酸或酸酐，例如马来酸酐、马来酸、富马酸等反应制造，包括两种或更多种这种物质的混合物。

同样适用于制备本文中所述分散剂的多胺包括N-芳基苯二胺类，例如N-苯基苯二胺类，例如N-苯基-1,4-苯二胺，N-苯基-1,3-苯二胺，和N-苯基-1,2-苯二胺；氨基噻唑类，例如氨基噻唑，氨基苯并噻唑，氨基苯并噻二唑和氨基烷基噻唑；氨基咔唑类；氨基吲哚类；氨基吡咯类；氨基-吲唑啉酮类（indazolinones）；氨基巯基三唑类；氨基萘嵌间二氮杂苯(perimidine)；氨基烷基咪唑类，例如1-(2-氨基乙基)咪唑，1-(3-氨基丙基)咪唑；和氨基烷基吗啉类，例如4-(3-氨基丙基)吗啉。这些多胺更详细地在美国专利号4,863,623和5,075,383中描述。

可用于形成烃基取代的琥珀酰亚胺的另外的多胺包括在分子中具有至少一个伯或仲氨基和至少一个叔氨基的多胺，如美国专利号5,634,951和5,725,612中教导的。合适的多胺的非限制实例包括N,N,N'',N''-四烷基二亚烷基三胺(两个末端叔氨基和一个中心仲氨基)，N,N,N',N''-四烷基三亚烷基四胺(一个末端叔氨基，两个内部叔氨基和一个末端伯氨基)，N,N,N',N'',N'''-五烷基三亚烷基四胺(一个末端叔氨基，两个内部叔氨基和一个末端仲氨基)，三(二烷基氨基烷基)氨基烷基甲烷(三个末端叔氨基和一个末端伯氨基)，和类似化合物，其中烷基相同或不同，每个典型地含有不超过约12个碳原子，以及每个可以含有约1至约4个碳原子。作为另一个例子，这些烷基可以为甲基和/或乙基。此类多胺反应物可以包括二甲基氨基丙胺(DMAPA)和N-甲基哌嗪。

在本文中适用的羟基胺包括含有至少一个能够与烃基取代的琥珀酸或酸酐反应的伯胺或仲胺的化合物、低聚物或聚合物。在本文中适用的羟基胺的实例包括氨基乙基乙醇胺(AEEA)，氨基丙基二乙醇胺(APDEA)，乙醇胺，二乙醇胺(DEA)，部分丙氧基化六亚甲基二胺(例如HMDA-2PO或HMDA-3PO)，3-氨基-1,2-丙二醇，三(羟基甲基)氨基甲烷，以及2-氨基-1,3-丙二醇。

胺对烃基取代的琥珀酸或酸酐的摩尔比可以为约1:1至约3.0:1。胺对烃基取代的琥珀酸或酸酐的摩尔比的另一个实例可以为约1.5:1至约2.0:1。

在一些实施方案中，润滑油包括至少一种后处理的聚亚异丁基琥珀酰亚胺。后处理可以用一种或多种选自硼化合物、酸酐、醛、酮、磷化合物、环氧化物和羧酸的化合物进行。美国专利号7,645,726；美国专利号7,214,649；和美国专利号8,048,831描述一些合适的后处理方法和后处理产物。

后处理可以例如通过用马来酸酐和硼酸处理分散剂进行，如美国专利号5,789,353中描述的，或通过用壬基苯酚、甲醛和乙醇酸处理分散剂进行，如美国专利号5,137,980中描述的。

在一个实施方案中，聚亚异丁基琥珀酰亚胺分散剂用硼化合物后处理，润滑剂的硼含量为在约200至约500 ppm，或约300至约500 ppm，或约300至约400 ppm的范围内。

在一些实施方案中，本公开内容的聚亚烷基琥珀酰亚胺分散剂可以由下式表示：

其R¹为具有约8至800个碳原子的烃基部分，Y为具有2至3个碳原子的二价亚烷基或仲羟基（secondary hydroxy）取代的亚烷基部分，A为氢或选自乙醇酰基、乳酰基、2-羟基-甲基丙酰基和2,2'-二羟基甲基丙酰基部分的羟基酰基部分，其中至少30%的由A表示的所述部分为所述羟基酰基部分，n为1至6的整数，R²为选自-NH₂、-NHA或具有下式的烃基(hydroxcarbyl)取代的琥珀酰亚胺部分的部分，其中A如上所定义：

其中R¹如以上定义。

在一些其他的实施方案中，本公开内容的聚亚烷基琥珀酰亚胺分散剂可以由下式表示：

其中R¹为具有8至800个碳原子的烃基部分，以及具有约500至约10,000的数均分子量；或R¹具有约500至约3,000的数均分子量。

在一些实施方案中，聚亚烷基琥珀酰亚胺含有源自数均分子量大于约900，或约900至约5000的范围内，或约1200至约5000的范围内，或1200至约3000的范围内，或约1200至约2000的范围内，或为约1200的聚异丁烯的聚亚异丁基残基。

在一些其他的实施方案中，聚亚异丁基琥珀酰亚胺分散剂含有源自具有大于约50%末端乙叉基，或大于约55%末端乙叉基，或大于60%末端乙叉基，或大于约70%末端乙叉基，或大于约80%末端乙叉基的聚异丁烯的聚亚异丁基残基。这种聚亚异丁基残基也被称为高反应性聚异丁烯(“HR-PIB”)。数均分子量为约800至约5000的HR-PIB特别适用于本公开内容。常规非高反应性PIB典型地具有小于50 mol%，小于40 mol%，小于30 mol%，小于20 mol%，或小于10 mol%的末端乙叉基含量。

数均分子量为约900至约3000的HR-PIB可以适用于本公开内容的机油。这种HR-PIB是市售的，或可以通过在非氯化催化剂，例如三氟化硼存在下，异丁烯聚合合成，如美国专利号4,152,499和美国专利号5,739,355中所述。当在上述热烯反应中使用时，HR-PIB可以在反应中产生更高转化率，以及由于反应性增加，导致沉淀形成量更低。

所述分散剂可以基于润滑油组合物或机油组合物的最终重量，以足以提供至多约20 wt%的量使用。可以使用的分散剂的其他量可以为约0.1 wt%至约15 wt%，或约0.1 wt%至约10 wt%，或约3 wt%至约10 wt%，或约1 wt%至约6 wt%，或约7 wt%至约12 wt%，基于本公开内容的润滑油或机油的最终重量。

在一些实施方案中，本公开内容的添加剂包可以进一步包含至少一种清净剂。在一些示例性的实施方案中，所述机油可以包括两种或更多种清净剂。在一些实施方案中，所述清净剂为不含硫的清净剂。在特定环境下使用不含硫的清净剂是有利的，原因是硫已知对脱氮催化剂有毒，而且磷酸锌/磷酸钼是引起排气微粒过滤器堵塞的关键因素。

在一些实施方案中，所述清净剂包括磺酸盐、苯酚盐或水杨酸盐。另外，这些清净剂可以包括钙、镁或钠。实例包括磺酸钙、磺酸镁、磺酸钠、苯酚钙和/或苯酚锌。

所述苯酚盐可以源自至少一种烷基酚。酚上可以有多个烷基。所述烷基苯酚的烷基可以为支链或非支链的。合适的烷基包含4-50或9-45或12-40个碳原子。特别合适的烷基苯酚为通过使苯酚与四聚丙烯烷基化得到的C₁₂-烷基苯酚。所述烷基苯酚盐可以通过与羧酸的反应改性。

合适的烷基苯酚盐可通过使烷基苯酚，例如辛基苯酚、壬基苯酚、正癸基苯酚、十六烷基苯酚或二辛基苯酚与碱金属碱或碱土金属碱，例如氢氧化钡八水合物反应制备。为了制成相应的高碱性（overbased）苯酚盐，酚与过量的碱反应，并且用酸性气体，例如二氧化碳中和所述过量的碱。

所述苯酚盐清净剂可以被硫化，其通过使烷基苯酚盐与元素硫反应以生成复合型反应产物制备、游离烷基苯酚盐或可以通过蒸汽蒸馏除去的反应产物中的挥发性材料。

磺酸盐清净剂可以含有式为R-SO₃M的烷基，其中M为金属而R为含约50-300或约50-250个碳原子的基本饱和的脂肪族烃基取代基。“基本饱和的”表示至少约95%的碳-碳共价键是饱和的。过多的不饱和位点使得分子更容易被氧化、降解与聚合。

其他合适的磺酸盐清净剂的实例包括烯烃磺酸盐，这是本领域众所周知的。通常它们包括长链烯基磺酸盐或长链羟基烷磺酸盐（其中OH位于不与含-SO₃-基的碳原子直接相连的碳原子上）。通常，烯烃磺酸盐清净剂包括不同量的这两种类型的化合物常与长链二磺酸盐或硫酸盐-磺酸盐的混合物。这种烯烃磺酸盐在在许多专利中描述，例如，美国专利号2,061,618；3,409,637；3,332,880；3,420,875；3,428,654；3,506,580。

另外其他合适的磺酸盐清净剂包括烷基苯磺酸盐，例如美国专利号4,645,623中所述。

水杨酸盐清净剂可以源自水杨酸或取代的水杨酸盐，其中一个或多个氢原子被卤原子（特别地，氯或溴）取代，被羟基、长度为4至45个碳原子或10至30个碳原子的直链和支链烷基、羟基烷基、烯基和烷芳基取代。合适的烷基的实例包括：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、三十烷基、二甲基环己基、乙基环己基、甲基环己基甲基和环己基乙基。

适于本公开内容的清净剂可以为金属盐，例如碱金属或碱土金属盐。这些清净剂中的金属可以为钙、镁、钾、钠、锂、钡或其混合物。在一些实施方案中，清净剂不含钡。合适的清净剂可以包括石油磺酸以及长链单或二烷基芳基磺酸的碱金属或碱土金属盐，其中所述芳基为苯甲基、甲苯基和二甲苯基之一。可以使用两种或更多种不同的碱金属和/或碱土金属的盐的混合物。同样地，也可以使用两种或更多种不同的酸或两种或更多种不同类型的酸的混合物的盐（例如，一种或多种苯酚钙与一种或多种磺酸钙）。

适于本公开内容的含金属的清净剂的实例包括但不限于这样的物质，例如苯酚锂、苯酚钠、苯酚钾、苯酚钙、苯酚镁、硫化的苯酚锂、硫化的苯酚钠、硫化的苯酚钾、硫化的苯酚钙和硫化的苯酚镁，其中每个芳基具有一个或更多个脂肪族基团来赋予烃可溶性；任一前述的酚或硫化苯酚的碱式盐（经常称为“高碱性苯酚盐”或“高碱性硫化苯酚盐”）；磺酸锂、磺酸钠、磺酸钾、磺酸钙和磺酸镁，其中每个磺酸部分连接到芳香核，该芳香核通常进而含有一个或多个脂肪族取代基来赋予烃可溶性；前述任意磺酸盐的碱式盐（经常称为“高碱性磺酸盐”）；水杨酸锂、水杨酸钠、水杨酸钾、水杨酸钙和水杨酸镁，其中芳族部分通常被一个或多个脂肪族取代基取代来赋予烃可溶性；任一前述的水杨酸盐的碱式盐（经常称为“高碱性水杨酸盐”）；具有10-2000个碳原子的水解的含磷硫化烯烃（hydrolysed phosphosulphurised olefins）或水解的含磷硫化醇（hydrolysed phosphosulphurised alcohols）和/或具有10-2000个碳原子的脂肪族取代的酚类化合物的锂、钠、钾、钙和镁盐；脂肪族羧酸和脂肪族取代的环脂肪族羧酸的锂、钠、钾、钙和镁盐；前述羧酸的碱式盐（经常称为“高碱性羧酸盐”）和油溶性有机酸的许多其他类似的碱金属盐和碱土金属盐。

本公开内容的润滑油中的清净剂可以为中性、低碱性或高碱性清净剂及其混合物。合适的清净剂基体包括苯酚盐，含硫苯酚盐，磺酸盐，calixarate，salixarate，水杨酸盐，羧酸，含磷的酸，单和/或二硫代磷酸，烷基苯酚，硫偶合的烷基苯酚化合物，以及亚甲基桥键苯酚。合适的清净剂及其制备方法非常详细地在许多专利公开中描述，包括美国专利号7,732,390以及其中所引用的参考文献。

术语“高碱性”涉及金属盐，例如磺酸盐、羧酸盐和苯酚盐的金属盐，其中存在的金属量超过化学计量的量。这种盐可以具有多于100%的转化率水平(即它们可以包含多于100%的将酸转化为其“正”、“中性”盐所需的金属理论值)。表述“金属比”，经常缩写为MR，用来表示根据已知的化学反应性和化学计量，高碱性盐中的金属总化学计量对中性盐中的金属化学计量的比率。在正盐或中性盐中，金属比为1，在高碱性盐中，MR大于1。这种盐通常称为高碱性、强碱性或超碱性盐，并且可以为有机硫酸、羧酸或苯酚的盐。

高碱性清净剂是本领域中公知的，可以为碱金属或碱土金属高碱性清净剂。这种清净剂可以通过使金属氧化物或金属氢氧化物与基体和二氧化碳气体反应制备。基体通常为酸，例如脂肪族取代的磺酸，脂肪族取代的羧酸，或脂肪族取代的苯酚的酸。

高碱性清净剂可以具有1.1:1，或2:1，或4:1，或5:1，或7:1，或10:1的金属比。

在某些实施方案中，本公开内容的润滑油的清净剂在发动机中有效地降低或防止生锈。在一个实施方案中，清净剂具有至多450、80-350的TBN。在某些实施方案中，润滑油具有两种清净剂，其中第一清净剂具有40-450的TBN，第二清净剂具有至多80的TBN。在一些示例性的实施方案中，润滑油中的清净剂的TBN为至多约450，或者在约80-350的范围内。

润滑油中的清净剂可以构成润滑油的总重量的约0 wt.%至约15 wt.%、或约0.2 wt.%至约10 wt.%、或约0.3 wt.%至约8 wt.%、或约1 wt%至约4 wt.%、或大于约4 wt.%至约8 wt.%。

本公开内容的添加剂包可以任选地进一步包含至少一种二烷基二硫代磷酸金属盐。在一些实施方案中，所述添加剂包包括至少两种不同的二烷基二硫代磷酸金属盐。二烷基二硫代磷酸金属盐中的金属可以为碱金属、碱土金属、铝、铅、锡、钼、锰、镍、铜或锌。

二烷基二硫代磷酸金属盐上的两个烷基可以相同或不同，并且每个烷基包含1-18个碳原子、或2-12个碳原子、或4-12个碳原子、或7-18个碳原子。为了获得油可溶性，烷基中的碳原子总数可以通常为约5或更多。在一些实施方案中，添加剂包中的二烷基二硫代磷酸金属盐包含具有1-5个碳原子的烷基。

在一些实施方案中，至少一种二烷基二硫代磷酸金属盐的100摩尔%的烷基可以源自伯醇基团。在一些实施方案中，至少一种二烷基二硫代磷酸金属盐的至少约75摩尔%的烷基可以源自4-甲基-2-戊醇。在一些实施方案中，至少一种二烷基二硫代磷酸金属盐的大于80摩尔%的烷基可以源自4-甲基-2-戊醇。在一些实施方案中，源自4-甲基-2-戊醇的至少一种二烷基二硫代磷酸金属盐的量可以大于90摩尔%，并且希望为100摩尔%。

至少一种二烷基二硫代磷酸金属盐可以选自二烃基二硫代磷酸锌（ZDDP），其为二烃基二硫代磷酸的油溶性盐并且可以由下式表示：

其中R'和R''可以为相同或不同的含1-18个、例如2-12个碳原子并且包含诸如烷基、烯基、芳基、芳烷基、烷芳基和环脂肪族基的基团的烃基部分。R'和R''基团可以为含2-8个碳原子的烷基。因此，该基团可以为例如乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、戊基、正己基、异己基、正辛基、癸基、十二烷基、十八烷基、2-乙基己基、4-甲基-2-戊基、苯基、丁基苯基、环己基、甲基环戊基、丙烯基和丁烯基。为了获得油可溶性，二硫代磷酸中的碳原子总数（即R'和R''）将通常为约5或更多。

在一些实施方案中，至少一种二烷基二硫代磷酸锌盐的100摩尔%的烷基可以源自伯醇基团。根据本公开的实施方案，一种或多种二烷基二硫代磷酸锌组分的至少约75摩尔%的烷基源自4-甲基-2-戊醇。在另外的实施方案中，一种或多种二烷基二硫代磷酸锌组分的大于80摩尔%的烷基源自4-甲基-2-戊醇。在其他实施方案中，源自4-甲基-2-戊醇的一种或多种二烷基二硫代磷酸锌组分的量可以大于90摩尔%，并且希望为100摩尔%。

二烷基二硫代磷酸金属盐可以按照公知的技术制备，首先通常通过一种或多种醇的反应形成二烷基二硫代磷酸（DDPA），然后用金属化合物中和形成的DDPA。为了制得该金属盐，可以使用任意碱性或中性的金属化合物，但氧化物、氢氧化物和碳酸盐是最常采用的。二烷基二硫代磷酸锌可以通过例如如美国专利号7,368,596中大致描述的方法制备。

适于制备二烷基二硫代磷酸金属盐的醇可以为伯醇、仲醇或伯醇和仲醇的混合物。在一个实施方案中，添加剂包包括一种源自含有伯烷基的醇的二烷基二硫代磷酸金属盐以及另一种源自含有仲烷基的醇的二烷基二硫代磷酸金属盐。在另外的实施方案中，二烷基二硫代磷酸金属盐源自至少两种仲醇。所述醇可以包含任意支链、环状或直链醇。

在一些实施方案中，用于制备二烷基二硫代磷酸金属盐的醇可以为伯醇比仲醇的比例为约100:0至50:50、或例如60:40的伯醇比仲醇的伯醇和仲醇混合物。这样的醇混合物的实例包含约50至约100 mol%的约C₁至约C₁₈伯醇以及至多约50 mol%的约C₃至C₁₈仲醇。又例如，伯醇可以为约C₁至约C₁₈醇的混合物。再例如，伯醇可以为C₄至约C₈醇的混合物。仲醇也可以为醇的混合物。例如，仲醇可以包含C₃醇。

在一个实施方案中，添加剂包可以包括源自含有伯烷基的醇的二烷基二硫代磷酸金属盐以及另一种源自含有仲烷基的醇的二烷基二硫代磷酸金属盐。

在一些实施方案中，至少一种二烷基二硫代磷酸金属盐可以以足以提供约100-约1000 ppm的磷、或约200-约1000 ppm的磷、或约300-约900 ppm的磷、或约500-约800 ppm的磷、或约550-700 ppm的磷的量存在于机油中。

在一些实施方案中，二烷基二硫代磷酸金属盐可以为ZDDP。在一些实施方案中，添加剂包可以包含两种或更多种二烷基二硫代磷酸金属盐，其中一种为ZDDP。该ZDDP可以包含约60 mol%的伯醇与约40 mol%的仲醇的组合。

本公开内容的添加剂包和润滑油可以进一步包含一种或多种任选的组分。这些任选的组分的一些实例包括抗氧化剂，其他耐磨剂，含硼化合物，极压剂，除本公开内容的摩擦改性剂之外的其他摩擦改性剂，含磷化合物，一种或多种含钼组分、化合物或取代基，防沫剂，含钛化合物，粘度指数改进剂，倾点下降剂和稀释剂油。可以包括在本公开内容的添加剂包和机油的添加剂包中的其他任选的组分描述如下。

上文所述的每种润滑油可以配制为机油。

在另一方面，本公开内容涉及一种使用任一种如上文所述的润滑油改善或减小薄膜摩擦的方法。在另一个方面，本公开内容涉及一种使用任一种如上文所述的润滑油改善或减小边界层摩擦的方法。在另一个方面，本公开内容涉及一种使用任一种如上文所述的润滑油改善或减小薄膜摩擦和边界层摩擦两者的方法。这些方法可以用于在本文中描述的任何类型的表面润滑。

在另一方面，本公开内容提供一种改善发动机中薄膜摩擦和边界层摩擦的方法，其包括用机油润滑发动机的步骤，所述机油包含主要量的基础油和次要量的在本文中公开的添加剂包。合适的摩擦改性剂为上文所述式I的那些。所述添加剂包可以包含两种或更多种摩擦改性剂，每一种摩擦改性剂独立地选自式I。

在另一方面，本公开内容提供一种改善发动机中边界层摩擦的方法，其包括用机油润滑发动机的步骤，所述机油包含主要量的基础油和次要量的在本文中公开的包含摩擦改性剂的添加剂包。合适的摩擦改性剂为上文所述式I的那些。所述添加剂包可以包含两种或更多种摩擦改性剂，每一种摩擦改性剂独立地选自式I。

在另一方面，本公开内容提供一种改善发动机中薄膜摩擦的方法，其包括用机油润滑发动机的步骤，所述机油包含主要量的基础油和次要量的在本文中公开的包含摩擦改性剂的添加剂包。合适的摩擦改性剂为上文所述式I的那些。所述添加剂包可以包含两种或更多种摩擦改性剂，每一种摩擦改性剂独立地选自式I。

基础油

本文中润滑油组合物中使用的基础油可以选自如the American Petroleum Institute (API) Base Oil Interchangeability Guidelines中规定的I-V组中的任一种基础油。五个基础油组如下：

表 1

基础油类别	硫 (%)		饱和度(%)	粘度指数
					I组	> 0.03	和/或	<90	80至120
II组	≤0.03	和	≥90	80至120
					III组	≤0.03	和	≥90	≥120
IV组	所有聚α-烯烃 (PAO)
					V组	未包括在I、II、III或IV组中的所有其他

I、II和III组为矿物油工艺原料。IV组基础油含有实际合成的分子物类，其通过烯属不饱和烃的聚合制造。许多V组基础油也是实际合成产品，并可以包括二酯、多元醇酯、聚亚烷基二醇、烷基化芳烃、聚磷酸酯、聚乙烯基醚和/或聚苯醚等，但是也可以为天然生成的油，例如植物油。应注意虽然III组基础油源自矿物油，但是这些流体所经历的严格加工导致它们的物理性质与一些实际合成物，例如PAO非常类似。因此，源自III组基础油的油在工业中有时可以称为合成流体。

公开的润滑油组合物中使用的基础油可以为矿物油，动物油，植物油，合成油，或其混合物。合适的油可以源自加氢裂化，氢化，加氢精制（hydrofinishing），未精制，精制，和再精制油，及其混合物。

未精制油为在有或没有少量进一步纯化处理下，源自天然、矿物或合成来源的那些。精制油类似于非精制油，除了它们已经通过一个或多个纯化步骤处理，这可能产生一种或多种性能的改进。合适的纯化技术的实例为溶剂萃取，二次蒸馏，酸或碱萃取，过滤，渗滤等。可以使用或可以不使用精制至可食用油品质的油。可食用油也可以被称作白油（white oil）。在一些实施方案中，润滑剂组合物不含可食用油或白油。

再精制油也被称为再生或再加工油。这些油以类似于使用相同或相似工艺用来获得精制油的方式获得。这些油另外经常用涉及去除废添加剂和油分解产物的技术加工。

矿物油可以包括通过钻探获得的油，或来自植物和动物的油，及其混合物。例如这种油可以包括但不限于蓖麻油，猪油，橄榄油，花生油，玉米油，大豆油，和亚麻籽油，以及矿物润滑油，例如液体石油和链烷烃、环烷烃或混合的链烷烃-环烷烃类型的溶剂处理或酸处理的矿物润滑油。如果需要，这种油可以部分或完全氢化。也可以使用源自煤或页岩的油。

有用的合成润滑油可以包括烃油，例如聚合、低聚或互聚烯烃(例如聚丁烯类，聚丙烯类，丙烯异丁烯共聚物类)；聚(1-己烯类)，聚(1-辛烯类)，1-癸烯的三聚物或低聚物，例如聚(1-癸烯类)，这种材料经常称为α-烯烃，及其混合物；烷基-苯类(例如十二烷基苯类，十四烷基苯类，二壬基苯类，二-(2-乙基己基)-苯类)；多联苯类（polyphenyl）(例如联苯类，三联苯类，烷基化多联苯类)；二苯基烷烃，烷基化二苯基烷烃，烷基化二苯醚以及烷基化二苯基硫醚及其衍生物、类似物和同系物，或其混合物。

其他合成润滑油包括含磷的酸的多元醇酯、二酯、液体酯(例如磷酸三甲苯酯，磷酸三辛酯，癸烷膦酸的二乙酯)，或聚四氢呋喃类。合成油可以由Fischer-Tropsch反应制造，并且典型地可以为加氢异构Fischer-Tropsch烃或蜡。在一个实施方案中，油可以由Fischer-Tropsch气-液合成步骤制备，以及由其他气-液油制备。

存在的润滑粘度的油量可以为从100 wt%中减去包括一种或多种粘度指数改进剂和/或一种或多种倾点下降剂和/或其他深处理的(top treat)添加剂的性能添加剂的总量之后剩余的余量。例如，可以存在于最终流体中的润滑粘度的油可以为主要量，例如大于约50 wt%，大于约60 wt%，大于约70 wt%，大于约80 wt%，大于约85 wt%，或大于约90 wt%。

抗氧化剂

本文中的润滑油组合物也可以任选含有一种或多种抗氧化剂。抗氧化剂化合物是已知的，并包括例如苯酚盐/酯，苯酚盐/酯硫化物，硫化烯烃，磷硫化萜烯，硫化酯，芳香族胺，烷基化二苯胺类(例如壬基二苯胺，二壬基二苯胺，辛基二苯胺，二辛基二苯胺)，苯基-α-萘胺类，烷基化苯基-α-萘胺类，位阻非芳香族胺，酚，位阻酚，油溶性钼化合物，高分子抗氧化剂，或其混合物。抗氧化剂可以单独使用或组合使用。

位阻苯酚抗氧化剂可以含有仲丁基和/或叔丁基作为空间位阻基团。苯酚基团可以进一步被烃基和/或连接到第二个芳族基的桥连基团取代。合适的位阻苯酚抗氧化剂的实例包括2,6-二-叔丁基苯酚，4-甲基-2,6-二-叔丁基苯酚，4-乙基-2,6-二-叔丁基苯酚，4-丙基-2,6-二-叔丁基苯酚或4-丁基-2,6-二-叔丁基苯酚，或4-十二烷基-2,6-二-叔丁基苯酚。在一个实施方案中，位阻苯酚抗氧化剂可以为酯，并且可以包括例如源自2,6-二-叔丁基苯酚和丙烯酸烷基酯的加成产物，其中烷基可以含有约1至约18，或约2至约12，或约2至约8，或约2至约6，或约4个碳原子。

有用的抗氧化剂可以包括二芳基胺和高分子量酚类。在一个实施方案中，润滑油组合物可以含有二芳基胺和高分子量酚的混合物，使得各个抗氧化剂可以基于润滑油组合物的最终重量，以足以提供至多约5 wt%的抗氧化剂的量存在。在一些实施方案中，抗氧化剂可以为基于润滑油组合物的最终重量计约0.3至约1.5 wt%的二芳基胺和约0.4至约2.5 wt%的高分子量酚的混合物。

可以硫化以形成硫化烯烃的合适的烯烃的实例包括丙烯，丁烯，异丁烯，聚异丁烯，戊烯，己烯，庚烯，辛烯，壬烯，癸烯，十一碳烯，十二碳烯，十三碳烯，十四碳烯，十五碳烯，十六碳烯，十七碳烯，十八碳烯，十九碳烯，二十碳烯或其混合物。在一个实施方案中，十六碳烯、十七碳烯、十八碳烯、十九碳烯、二十碳烯或其混合物及其二聚物、三聚物和四聚物是特别有用的烯烃。或者，烯烃可以为二烯，例如1,3-丁二烯，和不饱和酯，例如丙烯酸丁酯的Diels-Alder加合物。

另一类硫化烯烃包括硫化脂肪酸及其酯。脂肪酸经常由植物油或动物油获得，典型地含有约4至约22个碳原子。合适的脂肪酸及其酯的实例包括甘油三酯，油酸，亚油酸，棕榈油酸或其混合物。脂肪酸经常由猪油，妥尔油，花生油，大豆油，棉籽油，葵花籽油或其混合物获得。脂肪酸和/或酯可以与烯烃，例如α-烯烃混合。

一种或多种抗氧化剂可以以润滑组合物的约0 wt%至约20 wt%，或约0.1 wt%至约10 wt%，或约1 wt%至约5 wt%存在。

耐磨剂

本文中润滑油组合物也可以任选含有一种或多种耐磨剂。合适的耐磨剂的实例包括但不限于硫代磷酸金属盐；磷酸的酯或其盐；一种或多种磷酸酯；亚磷酸酯；含磷羧酸酯，醚，或酰胺；硫化烯烃；含硫代氨基甲酸酯的化合物包括硫代氨基甲酸酯，亚烷基偶合的硫代氨基甲酸酯，和二(S-烷基二硫代氨基甲酰基)二硫化物；和其混合物。含磷耐磨剂更充分地在欧洲专利号0612 839中描述。

耐磨剂可以以润滑组合物总重量的约0 wt%至约15 wt%，或约0.01 wt%至约10 wt%，或约0.05 wt%至约5 wt%，或约0.1 wt%至约3 wt%存在。

含硼化合物

本文中的润滑油组合物可以任选含有一种或多种含硼化合物。

含硼化合物的实例包括硼酸酯，硼酸化(borated)脂肪胺，硼酸化环氧化物，硼酸化清净剂，和硼酸化分散剂，例如硼酸化琥珀酰亚胺分散剂，如美国专利号5,883,057中公开的。

如果存在，含硼化合物可以以足够提供润滑组合物总重量的至多约8 wt%，约0.01 wt%至约7 wt%，约0.05 wt%至约5 wt%，或约0.1 wt%至约3 wt%的量使用。

极压剂

本文中的润滑油组合物也可以任选含有一种或多种极压剂。可溶于油的极压(EP)剂包括含硫-和含氯硫极压剂，氯化烃EP剂和磷EP剂。这种EP剂的实例包括氯化蜡；有机硫化物和多硫化物，例如二苄基二硫化物，二(氯苄基)二硫化物，二丁基四硫化物，油酸的硫化甲酯，硫化烷基苯酚，硫化二戊烯，硫化萜烯，和硫化Diels-Alder加合物；磷硫化烃（phosphosulfurized hydrocarbons），例如磷硫化物与松节油或油酸甲酯的反应产物；磷酯，例如二烃基和三烃基亚磷酸酯，例如亚磷酸二丁酯，亚磷酸二庚酯，亚磷酸二环己酯，亚磷酸戊基苯酯；亚磷酸二戊基苯酯，亚磷酸十三烷基酯，亚磷酸二硬脂基酯和聚丙烯取代的亚磷酸苯酯；硫代氨基甲酸金属盐，例如二辛基二硫代氨基甲酸锌和庚基苯酚二酸钡；烷基磷酸和二烷基磷酸的胺盐，包括例如二烷基二硫代磷酸与环氧丙烷的反应产物的胺盐；和其混合物。

摩擦改进剂

本文中的润滑油组合物也可以任选含有一种或多种另外的摩擦改性剂。合适的摩擦改性剂可以包含含金属和不含金属的摩擦改性剂，并且可以包括但不限于咪唑啉类，酰胺，胺，琥珀酰亚胺，烷氧基化胺，烷氧基化醚胺，氧化胺，酰胺基胺，腈，甜菜碱，季铵，亚胺，胺盐，氨基胍，烷醇酰胺，膦酸盐/酯，含金属化合物，甘油酯，硫化脂肪化合物和烯烃，葵花油和其他天然生成的植物或动物油，二元羧酸酯，多元醇和一种或多种脂肪族或芳香族羧酸的酯或偏酯等。

合适的摩擦改性剂可以包含烃基，所述烃基选自直链、支链或芳族烃基或其混合物，并且可以是饱和或不饱和的。烃基可以由碳和氢或者杂原子例如硫或氧构成。烃基可以为约12至约25个碳原子。在一种实施方案中，摩擦改性剂可以为长链脂肪酸酯。在一个实施方案中，长链脂肪酸酯可以为单酯，或二酯，或甘油(三)酯。摩擦改性剂可以为长链脂肪酰胺，长链脂肪酯，长链脂肪环氧化物衍生物，或长链咪唑啉。

其他合适的摩擦改性剂可以包括有机、无灰分(不含金属)、无氮有机摩擦改性剂。这种摩擦改性剂可以包括通过使羧酸和酸酐与烷醇反应形成的酯，和通常包括共价键合至亲油烃链的极性端基(例如羧基或羟基)。有机无灰分无氮摩擦改性剂的实例通常已知为甘油单油酸酯(GMO)，其可以含有油酸的单、二和三酯。其他合适的摩擦改性剂在美国专利号6,723,685中描述。

胺类摩擦改性剂可以包括胺或多胺。这种化合物可以具有烃基，所述烃基为饱和或不饱和直链烃基，或其混合物，并且可以包含约12至约25个碳原子。合适的摩擦改性剂的其他实例包括烷氧基化胺和烷氧基化醚胺。这种化合物可以具有烃基，所述烃基是饱和、不饱和直链烃基，或其混合物。它们可以含有约12至约25个碳原子。实例包括乙氧基化胺和乙氧基化醚胺。

胺和酰胺可以原样使用，或以与硼化合物例如氧化硼、卤化硼、偏硼酸盐/酯、硼酸或硼酸单、二-或三-烷基酯的加合物或反应产物的形式使用。其他合适的摩擦改性剂在美国专利号6,300,291中描述。

摩擦改性剂可以基于润滑剂组合物总重量，以约0 wt%至约10 wt%，或约0.01 wt%至约8 wt%，或约0.1 wt%至约4 wt%的量存在。

含钼组分

在本文中的润滑油组合物也可以含有一种或多种含钼化合物。油溶性钼化合物可以具有耐磨剂、抗氧化剂、摩擦改性剂的功能特性，或这些功能的任何组合。油溶性钼化合物可以包括二硫代氨基甲酸钼，二烷基二硫代磷酸钼，二硫代次磷酸钼(molybdenum dithiophosphinates)，钼化合物的胺盐，黄原酸钼，硫代黄原酸钼，硫化钼，羧酸钼，烷醇钼（molybdenum alkoxide），三核（trinuclear）有机钼化合物，和/或其混合物。硫化钼包括二硫化钼。二硫化钼可以为稳定分散体的形式。在一个实施方案中，油溶性钼化合物可以选自二硫代氨基甲酸钼，二烷基二硫代磷酸钼，钼化合物的胺盐，及其混合物。在一个实施方案中，油溶性钼化合物可以为二硫代氨基甲酸钼。

可以使用的钼化合物的合适实例包括以商品名销售的商业材料，例如购自R.T.Vanderbilt Co., Ltd.的Molyvan 822™，Molyvan™ A，Molyvan 2000™和Molyvan 855™，和购自Adeka Corporation的Sakura-Lube™ S-165，S-200，S-300，S-310G，S-525，S-600，S-700，和S-710，及其混合物。合适的钼化合物在美国专利号5,650,381；和美国再公告专利号Re 37,363 E1；Re 38,929 E1；和Re 40,595 E1中描述。

另外，钼化合物可以是酸性钼化合物。包括钼酸，钼酸铵，钼酸钠，钼酸钾，及其他碱金属钼酸盐，及其他钼盐例如钼酸氢钠，MoOCl₄，MoO₂Br₂，Mo₂O₃Cl₆，三氧化钼或类似的酸性钼化合物。或者，该组合物可以由碱性氮化合物的钼/硫络合物提供钼，如例如美国专利号4,263,152；4,285,822；4,283,295；4,272,387；4,265,773；4,261,843；4,259,195和4,259,194；和WO 94/06897中描述的。

另一类合适的有机钼化合物为三核钼化合物，例如式Mo₃S_kL_nQ_z的那些，及其混合物，其中S表示硫，L独立地表示选择的具有有机基的配体，所述有机基具有足够的碳原子数以使得化合物可溶于或可分散于油中，n为1至4，k在4至7变化，Q选自中性供电子化合物，例如水，胺，醇，膦和醚，z为0至5并且包括非化学计量值。所有配体的有机基中可以存在至少21个总碳原子，或至少25，至少30或至少35个碳原子。另外的合适的钼化合物在美国专利号 6,723,685中描述。

油溶性钼化合物可以以足以在润滑剂组合物中提供约0.5 ppm至约2000 ppm，约1 ppm至约700 ppm，约1 ppm至约550 ppm，约5 ppm至约300 ppm，或约20 ppm至约250 ppm的钼的量存在。

粘度指数改进剂

本文中的润滑油组合物也可以任选含有一种或多种粘度指数改进剂。合适的粘度指数改进剂可以包括聚烯烃，烯烃共聚物，乙烯/丙烯共聚物，聚异丁烯类，氢化苯乙烯-异戊二烯聚合物，苯乙烯/马来酸酯共聚物，氢化苯乙烯/丁二烯共聚物，氢化异戊二烯聚合物，α-烯烃马来酸酐共聚物，聚甲基丙烯酸酯，聚丙烯酸酯，聚烷基苯乙烯，氢化烯基芳基共轭二烯共聚物，或其混合物。粘度指数改进剂可以包括星形聚合物，适合的实例在US公开号 2012/0101017 A1中描述。

本文中的润滑油组合物也可以任选含有除粘度指数改进剂之外的一种或多种分散剂粘度指数改进剂，或者作为粘度指数改进剂的替代。合适的分散剂粘度指数改进剂可以包括官能化聚烯烃，例如已经用酰化剂(例如马来酸酐)和胺的反应产物官能化的乙烯-丙烯共聚物；用胺官能化的聚甲基丙烯酸酯，或与胺反应的酯化的马来酸酐-苯乙烯共聚物。

粘度指数改进剂和/或分散剂粘度指数改进剂的总量可以基于润滑组合物总重量，为约0 wt%至约20 wt%，约0.1 wt%至约15 wt%，约0.1 wt%至约12 wt%，或约0.5 wt%至约10 wt%。

其他任选的添加剂

可以选择其他添加剂以执行润滑液所需的一个或多个功能。此外，一种或多种所提及的添加剂可以是多功能化的，并且提供除在本文中规定的功能之外或者不同于在本文中规定的功能的其他功能。

根据本公开内容的润滑组合物可以任选包含其他性能添加剂。其他性能添加剂可以是除本公开内容的所述添加剂之外的，和/或可以包含金属减活剂，粘度指数改进剂，清净剂，无灰分TBN增效剂，摩擦改性剂，耐磨剂，腐蚀抑制剂，防锈剂，分散剂，分散剂粘度指数改进剂，极压剂，抗氧化剂，泡沫抑制剂，破乳剂，乳化剂，倾点下降剂，密封溶胀剂的一种或多种及其混合物。典型地，全配制的润滑油将含有一种或多种这些性能添加剂。

合适的金属减活剂可以包括苯并三唑类(典型地为甲苯基三唑)的衍生物，二巯基噻二唑衍生物，1,2,4-三唑类，苯并咪唑类，2-烷基二硫代苯并咪唑类，或2-烷基二硫代苯并噻唑类；泡沫抑制剂，包括丙烯酸乙酯和丙烯酸2-乙基己酯和任选乙酸乙烯酯的共聚物；破乳剂，包括磷酸三烷基酯，聚乙二醇类，聚环氧乙烷类，聚环氧丙烷类和(环氧乙烷-环氧丙烷)聚合物类；倾点下降剂，包括马来酸酐-苯乙烯的酯类，聚甲基丙烯酸酯类，聚丙烯酸酯类或聚丙烯酰胺类。

合适的泡沫抑制剂包括硅基化合物，例如硅氧烷。

合适的倾点下降剂可以包括聚甲基丙烯酸甲酯类或其混合物。倾点下降剂可以基于润滑油组合物总重量，以足以提供约0 wt%至约1 wt%，约0.01 wt%至约0.5 wt%，或约0.02 wt%至约0.04 wt%的量存在。

合适的防锈剂可以为具有抑制铁类金属表面腐蚀的性质的单一化合物或化合物混合物。在本中可用的防锈剂的非限制实例包括油溶性高分子量有机酸，例如2-乙基己酸，月桂酸，肉豆蔻酸，棕榈酸，油酸，亚油酸，亚麻酸，山嵛酸，和蜡酸，以及油溶性多元羧酸，包括二聚物和三聚物酸，例如由妥尔油脂肪酸，油酸和亚油酸制成的那些。其他合适的腐蚀抑制剂包括分子量为约600至约3000的长链α,ω-二元羧酸，和烯基琥珀酸，其中烯基含有约10或更多碳原子，例如四丙烯基琥珀酸，十四碳烯基琥珀酸和十六碳烯基琥珀酸。另一类有用类型的酸性腐蚀抑制剂为在烯基中具有约8至约24个碳原子的烯基琥珀酸与醇例如聚乙二醇类的半酯。这种烯基琥珀酸的对应半酰胺也是有用的。有用的防锈剂为高分子量有机酸。在一些实施方案中，润滑组合物或机油不含防锈剂。

防锈剂可以基于润滑油组合物总重量，以足以提供约0 wt%至约5 wt%，约0.01 wt%至约3 wt%，约0.1 wt%至约2 wt%的量使用。

一般而言，合适的曲轴箱润滑剂可以包括以下表中所列范围的一种或多种添加剂组分。

表 2

组分	Wt% (合适的实施方案)	Wt% (合适的实施方案)
			一种或多种分散剂	0.1 – 10.0	1.0 – 5.0
一种或多种抗氧化剂	0.1 – 5.0	0.01 – 3.0
			一种或多种清净剂	0.1 – 15.0	0.2 – 8.0
一种或多种无灰分TBN增效剂	0.0 – 1.0	0.01 – 0.5
			一种或多种腐蚀抑制剂	0.0 – 5.0	0.0 – 2.0
一种或多种二烃基二硫代磷酸金属盐	0.1 – 6.0	0.1 – 4.0
			一种或多种无灰磷化合物	0.0 – 6.0	0.0 – 4.0
一种或多种防沫剂	0.0 – 5.0	0.001 – 0.15
			一种或多种耐磨剂	0.0-1.0	0.0 – 0.8
一种或多种倾点下降剂	0.0 – 5.0	0.01 – 1.5
			一种或多种粘度指数改进剂	0.0 – 20.0	0.25 – 10.0
一种或多种摩擦改性剂	0.01-5.0	0.05-2.0
			一种或多种基础油	余量	余量
合计	100	100

以上各个组分的百分比表示各个组分基于最终润滑油组合物总重量的总重量百分比。润滑油组合物的余部或余量由一种或多种基础油组成。

用于配制在本文中所述组合物的添加剂可以分别或以各种子组合共混进基础油中。但是，共混所有组分同时使用添加剂浓缩物(即添加剂加上稀释剂，例如烃溶剂)可以是适合的。

实施例

下列实施例是本公开内容的方法和组合物的示例，而非限制。本领域中通常遇到的和对于本领域那些技术人员显而易见的各种条件和参数的其他适当改进和修正在本公开内容的范围内。

实施例1：

将113.6g (0.5mol)异癸基氧基丙胺、54.3g 70%的乙醇酸水溶液和142.6g工艺油加入到配备有顶部搅拌器、Dean Stark分离器和热电偶的500 mL树脂锅中。将反应混合物在搅拌下在氮气下在150℃下加热4小时。将反应产物冷却并过滤，获得268.7g产物。

实施例2:

将163.0g (0.5mol)油基二胺、1g Amberlyst酸性树脂和54.5g 70%的乙醇酸水溶液加入到配备有顶部搅拌器、Dean Stark分离器和热电偶的500 mL树脂锅中。将反应混合物在搅拌下在氮气下在100℃下加热3小时。在收集完水性馏出液之后，然后将反应混合物在160℃下加热2小时并在真空下继续加热1小时。用147.3g工艺油稀释反应混合物并过滤获得294.9g产物。

实施例3:

将163.0g (0.5mol)油基二胺、100g甲苯、1g Amberlyst酸性树脂和109.0g 70%的乙醇酸水溶液加入到配备有顶部搅拌器、Dean Stark分离器和热电偶的500 mL树脂锅中。将反应混合物在搅拌下在氮气下在回流下加热3小时。在收集完水性馏出液之后，将反应混合物在160℃下加热2小时并在真空下继续加热1小时并在真空下浓缩。用185.7g工艺油稀释反应混合物并过滤获得334.6g产物。

共混物 1-3 和比较例 A

表3的共混物中使用的基础润滑组合物为不用摩擦改性剂配制的SAE 5W-20 GF-5高品质油。共混油1-3包括上述实施例1-3的酰胺醇（作为摩擦改性剂）。比较例A仅包含这种相同的基础润滑组合物，无任何添加的摩擦改性剂（FM）。

对润滑油采用高频往复测试仪（HFRR）测试和薄膜功能（TFF）测试。来自PCS Instruments的HFRR用于测量边界润滑体系摩擦系数。在130℃下在SAE 52100金属球与SAE 52100金属盘之间测量该摩擦系数。该球以20 Hz的频率在1mm的路径上振荡跨过该盘，带有施加的载荷4.0N。通过被测定的边界润滑体系摩擦系数反映润滑油减少边界层摩擦的能力。

TFF测试采用来自PCS Instruments的Mini-Traction Machine（MTM）测量薄膜润滑体系牵引系数。当油以500 mm/s的夹带速度被拽拉穿过接触区域时，在130℃下以50N的施加载荷在ANSI 52100钢盘和ANSI 52100钢球之间测量这些牵引系数。在测量期间，球与盘之间保持20%的滑滚比（slide-to-roll ratio）。通过被测定的薄膜润滑体系牵引系数反映润滑油减少薄膜摩擦的能力。

针对这些润滑油的HFRR和TFF测试结果列于表3中。相比于无摩擦改性剂（无FM）的润滑油，在含有酰胺醇的润滑油中，对于边界层摩擦的摩擦系数和对于薄膜摩擦的牵引系数显著地更低。这些实例表明相比于无摩擦改性剂的润滑油根据本公开内容的润滑油能够有效地减少薄膜摩擦和边界层摩擦。

表 3

测试共混物	摩擦改性剂	HFRR	TFF
				比较例A	无FM	0.160	0.092
1	实施例1	0.149	0.056
				2	实施例2	0.124	0.058
3	实施例3	0.124	0.051

共混物 4-5 和比较例 B-C

根据本公开内容的润滑油共混物采用酰胺醇（作为摩擦改性剂）和分散剂制备。表4的共混物中使用的基础润滑组合物为无摩擦改性剂下配制的SAE 5W-20 GF-5高品质油。比较例B-C的基础润滑油仅包含用指明的分散剂配制的这种相同的基础润滑组合物，无任何添加的摩擦改性剂（FM）。酰胺醇为实施例3。这些润滑油中的分散剂为2100-2300 MW琥珀酰亚胺（分散剂1）和硼酸化的1300 MW琥珀酰亚胺（分散剂2）。指明的分子量是指起始的HR-PIB反应物。为了比较，还制备了不含摩擦改性剂的润滑油。

对润滑油采用高频往复测试仪测试和薄膜功能测试。针对这些润滑油的HFRR和TFF测试结果列于表4中。相比于含分散剂、无摩擦改性剂（无FM）的相同润滑油，在含有分散剂和酰胺醇的润滑油中，对于边界层摩擦的摩擦系数和对于薄膜摩擦的牵引系数显著地更低。当将任一种分散剂用于润滑油中时，这些减少是相似的。这些实例表明相比于无摩擦改性剂、含相同分散剂的润滑油根据本公开内容的润滑油能够有效地减少含分散剂的润滑油中的薄膜摩擦和边界层摩擦。

表 4

测试共混物	摩擦改性剂	分散剂	HFRR	TFF
					比较例B	无FM	分散剂1	0.150	0.083
4	实施例3	分散剂1	0.099	0.045
					比较例C	无FM	分散剂2	0.160	0.083
5	实施例3	分散剂2	0.123	0.041

共混物 6-9 和比较例 D-G

根据本公开内容的润滑油共混物采用酰胺醇（作为摩擦改性剂）和清净剂制备。酰胺醇为实施例3。比较例D-G仅包含用指明的分散剂配制但不含任何添加的摩擦改性剂（FM）的基础润滑组合物。润滑油中使用的清净剂包括高碱性磺酸盐（OB磺酸盐）、中性磺酸盐、水杨酸盐和苯酚盐中的一种。测试的清净剂含钙。表5的数据采用0.5 wt%的表中所列的活性摩擦改性剂的处理比率（treat rate）获得。

对润滑油采用高频往复测试仪测试和薄膜功能测试。针对这些润滑油的HFRR和TFF测试结果列于表5中。相比于含清净剂但无摩擦改性剂的相同润滑油，在含有清净剂和酰胺醇的润滑油中，对于边界层摩擦的摩擦系数和对于薄膜摩擦的牵引系数显著地更低。对于每一种润滑油中使用的测试清净剂而言，这些减少是相似的。这些实例表明相比于不用摩擦改性剂配制的含清净剂的润滑油根据本公开内容的润滑油能够有效地减少含清净剂的润滑油中的薄膜摩擦和边界层摩擦。

表 5

测试共混物	摩擦改性剂	清净剂	HFRR	TFF
					比较例D	无FM	OB磺酸盐	0.154	0.069
6	实施例3	OB磺酸盐	0.118	0.046
					比较例E	无FM	中性磺酸盐	0.158	0.041
7	实施例3	中性磺酸盐	0.120	0.031
					比较例F	无FM	水杨酸盐	0.162	0.060
8	实施例3	水杨酸盐	0.127	0.048
					比较例G	无FM	苯酚盐	0.166	0.050
9	实施例3	苯酚盐	0.146	0.045

本公开内容的其他实施方案对于本领域技术人员在考虑本文中公开的说明书和实施方案的实施之后是显而易见的。说明书和实施例意在被认为仅是示例性的，本公开内容的真实范围由以下权利要求来指明。

在本文中提及的所有文献全部引入本文中作为参考，或者可选地提供它们特别依赖的公开内容。

上述实施方案在实施时易于进行大量变化。因此，并非意欲将实施方案限制到上述特定例证。相反，上述实施方案在所附权利要求的精神和范围内，所附权利要求包括其可用作法律问题的等同物。

本申请人并不意图向公众奉献所有公开的实施方案，并且在某种程度上，任何公开的改进或改变可能并不逐字地落在权利要求范围内，它们在等同原则下被认为是本文的一部分。

Claims (27)

1.一种润滑油，其包含主要量的基础油和次要量的添加剂包，其中所述添加剂包包含一种或多种摩擦改性剂，所述摩擦改性剂包括由HOCH₂CO₂H表示的羟基酸与由式II表示的胺的反应产物：

（II）

其中R是直链或支链、饱和、不饱和或部分饱和的具有约8-约22个碳原子的烃基；X为氧或-NH；并且m为约1至约4的整数。

2.权利要求1的润滑油，其中所述添加剂包包含一种或多种式I化合物：

其中X选自氧、-NR¹和乙醇酰胺部分；并且R和每个R¹独立地选自直链或支链、饱和、不饱和或部分饱和的具有约8-约22个碳原子的烃基，而且R和R¹中的一个但不是两个可以为氢；并且m是约1至约4的整数。

3.权利要求1的润滑油，其中所述添加剂包包含至少两种摩擦改性剂。

4.权利要求2的润滑油，其中所述添加剂包包含至少两种式I的摩擦改性剂。

5.权利要求1的润滑油，其中R具有约8-约18个碳原子。

6.权利要求1的润滑油，其中X为氧。

7.权利要求1的润滑油，其中X为-NH。

8.权利要求1的润滑油，其中m为1至3的整数。

9.权利要求1-8中任一项的润滑油，其中所述添加剂包进一步包含至少一种选自抗氧化剂、防沫剂、含钛化合物、含磷化合物、粘度指数改进剂、倾点下降剂和稀释剂油的添加剂。

10.权利要求1-8中任一项的润滑油组合物，其中所述润滑油为机油。

11.权利要求1-8中任一项的润滑油，其进一步包含至少一种二烷基二硫代磷酸金属盐，并且其中至少75%的所述至少一种二烷基二硫代磷酸金属盐为其中至少一种所述二烷基二硫代磷酸金属盐中的每个烷基源自4-甲基-2-戊醇的二烷基二硫代磷酸金属盐。

12.权利要求11的润滑油，其中所述至少一种二烷基二硫代磷酸金属盐的至少90摩尔%的烷基源自4-甲基-2-戊醇。

13.权利要求1-8中任一项的润滑油，其中所述至少一种二烷基二硫代磷酸金属盐包含至少一种由下式表示的二烷基二硫代磷酸锌：

其中R'和R''可以为相同或不同的含1-18个碳原子的烃基部分并且所述二烷基二硫代磷酸锌中的碳原子总数至少为5。

14.权利要求13的润滑油，其中所述R'和R''基团独立地选自乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、戊基、正己基、异己基、正辛基、癸基、十二烷基、十八烷基、2-乙基己基、4-甲基-2-戊基、苯基、丁基苯基、环己基、甲基环戊基、丙烯基和丁烯基。

15.权利要求13的润滑油，其中所述至少一种二烷基二硫代磷酸金属盐的烷基源自伯醇、仲醇或伯醇和仲醇的混合物。

16.权利要求13的润滑油，其中所述至少一种二烷基二硫代磷酸金属盐的100摩尔%的烷基源自伯醇。

17.权利要求13的润滑油，其包含至少两种二烷基二硫代磷酸金属盐，其中第一二烷基二硫代磷酸金属盐包含源自伯醇的烷基并且第二二烷基二硫代磷酸金属盐包含源自仲醇的烷基。

18.权利要求1-8中任一项的润滑油，其进一步包含至少一种二烷基二硫代磷酸金属盐和至少一种分散剂。

19.权利要求1-8中任一项的润滑油，其进一步包含至少一种二烷基二硫代磷酸金属盐和至少一种清净剂。

20.用于改善发动机中的薄膜摩擦和/或边界层摩擦的方法，其包括用权利要求1-8中任一项的润滑油润滑所述发动机的步骤。

21.权利要求21的方法，其中所述薄膜摩擦和边界层摩擦得到了改善。

22.权利要求21的方法，其中相对于不存在一种或多种摩擦改性剂的相同组合物测定所述改善的薄膜摩擦和边界层摩擦。

23.权利要求21的方法，其中所述边界层摩擦得到了改善。

24.权利要求23的方法，其中相对于不存在一种或多种摩擦改性剂的相同组合物测定所述改善的边界层摩擦。

25.权利要求24的方法，其中所述薄膜摩擦得到了改善。

26.权利要求24的方法，其中相对于不存在一种或多种摩擦改性剂的相同组合物测定所述改善的薄膜摩擦。

27.用于润滑发动机的方法，其包括用权利要求1-8中任一项所述的润滑油润滑所述发动机的步骤。