CN106661492A - 烷基苯酚清净剂 - Google Patents
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Abstract
所述技术提供具有至少一个烷基取代苯酚单元(a)的含烷基苯酚清净剂，其中烷基衍生自含有3‑8个碳原子的烯烃化合物的低聚物，其中聚烯烃衍生的烷基包含至少30摩尔％的具有4个或更多碳原子的烯烃。本发明进一步涉及用润滑剂组合物润滑机械装置的方法。
Description
发明背景
所述技术涉及烃基(例如烷基)苯酚清净剂及其盐。这类化合物及其盐用作润滑剂添加剂。
苯酚基清净剂是已知的。其中，这些为用硫桥或亚烷基桥如衍生自甲醛的亚甲基键连接的基于苯酚单体的酚盐。苯酚单体本身通常被脂族烃基取代以提供油溶性的度量。烃基可以为烷基，并且历史上广泛使用十二烷基苯酚(或丙烯四聚物取代的苯酚)。关于碱性硫化多价金属酚盐的早期参考文件为美国专利2,680,96，Walker等人，1954年6月1日；还参见美国专利3,372,116，Meinhardt，1968年3月6日。
然而，目前，详细审查了某些烷基苯酚和由它们制备的产物，这是由于其作为潜在内分泌破坏性材料的关系。特别是，基于用丙烯低聚物，尤其是丙烯四聚物(或四丙烯基)烷基化的苯酚的烷基苯酚清净剂可能包含残余烷基苯酚物种。因此，有意义的是开发用于润滑剂、燃料中以及用作工业添加剂的烷基取代苯酚清净剂，其包含降低或消除量的十二烷基苯酚组分和具有10-15个碳原子的丙烯低聚物取代基的其它取代苯酚。然而，理想的是产物应具有与由C10-15丙烯低聚物制备的酚盐类似的油溶性参数。
存在几种努力以制备不含衍生自丙烯低聚物的Cn烷基苯酚的酚盐清净剂。美国专利7,435,709，Stonebraker等人，2008年10月14日公开了基本不含内分泌破坏性化学物质的线性烷基苯酚衍生清净剂。它包含以下物质的反应产物：(1)具有至少10个碳原子的烯烃，其中大于90摩尔％烯烃为线性C20-C30正-α烯烃，且其中少于10摩尔％烯烃为少于20个碳原子的线性烯烃，且少于5摩尔％烯烃为具有18个或更少碳的支链烯烃，和(2)羟基芳族化合物。
美国申请2011/0190185，Sinquin等人，2011年8月4日公开了低聚烷基羟基芳族化合物的过碱性盐。烷基衍生自包含具有至少约195℃的初沸点和大于325℃的终沸点的丙烯低聚物的烯烃混合物。丙烯低聚物可包含含有至少约50重量％C14-C20碳原子的碳原子分布。
美国申请201 1/0124539，Sinquin等人，2011年5月26日公开了烷基化羟基芳族化合物的过碱性硫化盐。烷基取代基为至少一种具有15至约99重量％支链的异构化烯烃的残基。羟基芳族化合物可以为苯酚、甲酚、二甲苯酚或其混合物。
美国申请201 1/01 18160，Campbell等人，2011年5月19日公开了基本不含内分泌破坏性化学物质的烷基化羟基芳族化合物。烷基化羟基芳族化合物通过羟基芳族化合物与至少一种具有约20至约80个碳原子的支化烯烃丙烯低聚物反应而制备。合适的羟基芳族化合物包括苯酚、儿茶酚、间苯二酚、氢醌、连苯三酚、甲酚等。
美国申请2010/0029529，Campbell等人，2010年2月4日公开了低聚烷基羟基芳族化合物的过碱性盐。烷基衍生自包含具有至少约195℃的初沸点和不多于约325℃的终沸点的丙烯低聚物的烯烃混合物。合适的羟基芳族化合物包括苯酚、儿茶酚、间苯二酚、氢醌、连苯三酚、甲酚等。
美国申请2008/0269351，Campbell等人，2008年10月30日公开了基本不含内分泌破坏性化学品的烷基化羟基芳族化合物，其通过羟基芳族化合物与具有约20至约80个碳原子的支化烯烃低聚物反应而制备。
WO/PCT申请2013/059173，Cook等人公开了低聚烷基羟基芳族化合物的过碱性盐。烷基为非常短烃基(即1-8个碳原子)和长烃基(至少约25个碳原子)的组合。合适的化合物包括由对甲酚和聚异丁烯取代苯酚的混合物制备的那些。
其它一般技术包括美国专利6,310,009，Carrick等人，2001年10月30日的，其公开了以下一般结构的盐：
其中R可以为具有1-60个碳原子，例如9-18个碳原子的烷基。应当理解R1通常包含各种链长的混合物，使得上述数字通常表示R1基团中的平均碳原子数(数均)。
发明概述
所述技术可解决以下至少一个问题：提供具有合适油溶性的苯酚材料，提供抗磨性能，提供氧化性能、粘度性能和去污力(中等链长烷基的特性)。在一个实施方案中，所述技术还可解决包含C12烷基苯酚结构部分的问题，即所述技术可不含或者基本不含通常由丙烯低聚或聚合形成的C12烷基苯酚结构部分。
所述技术提供包含烷基取代苯酚的含烷基苯酚清净剂化合物，其中烷基衍生自含有3-8个碳原子的烯烃化合物的低聚物，且其中聚烯烃衍生的烷基包含至少30摩尔％的具有4个或更多碳原子的烯烃。烷基苯酚化合物可衍生自正丁烯的低聚物，其中烷基为具有12-48个碳原子的烃基。在某些实施方案中，烷基苯酚清净剂基本不含(或者完全不含，或者包含少于5％或者3％或者1％或者0.3％或者0.1摩尔％)的包含丙烯的低聚物单元。在某些实施方案中，烷基苯酚清净剂基本不含或者基本不含C12烷基苯酚结构部分。
含烷基苯酚清净剂可以为硫桥联酚盐清净剂、无硫亚烷基桥联酚盐清净剂、水杨酸盐清净剂或其混合物。这类清净剂为离子清净剂，即它们通常包含清净剂基质(含苯酚材料)和合适阳离子抗衡离子的盐。所述技术的清净剂可以为含金属盐、含有胺或者铵的盐或其混合物。在一个实施方案中，清净剂包含一种或多种碱金属、一种或多种碱土金属或其混合物。
在另一表述中，所述技术提供包含低聚物材料或者所述低聚物材料的盐的桥联二聚或低聚苯酚化合物，所述低聚物材料包含：至少一个烷基取代苯酚单体单元，其中烷基可衍生自含有3-8个碳原子的烯烃化合物的低聚物或其混合物；和至少一个含硫或含碳桥联基团；其中烷基可以为具有12-50个碳(16-40，或者16-36或者18-28或者18-36)的烃基。
所述技术可包括制备含烷基苯酚清净剂化合物的方法，所述方法包括：(i)形成烷基取代苯酚，其中烷基衍生自含有3-8个碳原子的烯烃化合物的低聚物，且其中聚烯烃衍生的烷基包含至少30摩尔％的具有4个或更多碳原子的烯烃，以形成基质，然后使基质与金属碱(例如碱金属或者碱土金属氧化物或氢氧化物)在二氧化碳的存在下反应以形成含烷基苯酚清净剂。该方法的反应条件是本领域中已知的，并且包括在已知催化剂如BF3、AlCl3，或者HF的存在下将苯酚烷基化。基质与金属碱在二氧化碳的存在下的反应是制备清净剂的领域中熟知的方法。
所述技术还提供包含具有润滑粘度的油和所述烷基苯酚清净剂的润滑剂，以及用所述润滑剂润滑机械装置的方法。
所述技术还提供润滑机械装置的方法，其包括向机械装置中供入本文公开的润滑组合物。
所述技术还提供烷基苯酚清净剂在润滑组合物中提供给润滑剂去污力、沉积物控制和氧化稳定性的用途。
发明详述
所述技术提供烷基苯酚清净剂、润滑组合物、润滑内燃机的方法和如本文所公开的用途。
目前公开的技术的一种材料可以为桥联烷基苯酚化合物。通常的这类材料、其制备方法和在润滑剂中的用途由以上提及的美国专利2,680,096，Walker等人中熟知。它们可起始于烷基苯酚如衍生自正丁烯低聚物或其混合物的烷基苯酚制备，其中任一种容易作为原料得到。苯酚及其同系物的烷基化是熟知的，通常通过烯烃，通常α-烯烃与苯酚(或者视情况而定，与水杨酸或另一同系物)的催化反应。苯酚的烷基化更详细地描述于Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology，第3版(1978)，第2卷，第82-86页，JohnWiley和Sons，New York中。
烷基(或者更通常而言，烃基)苯酚连接形成低聚物种也是熟知的。它们可例如与甲醛或者与其它醛或酮如丙酮缩合以形成亚甲基(或者亚烷基)桥联结构，如上文引用的Kirk-Othmer参考文献的第76-77页所述。如果意欲与醛或酮缩合，则理想的是醛或酮不是C12物种，以避免形成任何C12取代苯酚材料。在某些实施方案中，材料可以为具有8个或更少碳原子，例如1-4，或者1或2，或者单一碳原子(甲醛)的醛。据熟知的，所得苯酚和亚烷基单元的低聚物链的长度一定程度上取决于反应物的摩尔比。因此，等摩尔量的苯酚和甲醛提供与存在一种物种或另一种的化学计量过量时得到的相比具有相对较长低聚物链的缩合物。在某些条件下，也可形成含碳和氧的键，例如一般结构-CH2-O-CH2-的那些或者其中氢被烷基替代的同系物。这些可通过多于单一醛或酮基团的缩合而形成。这类结构例如由美国专利6,310,009已知，参见第2栏第14-17行和第6栏第1-45行。因此，由醛或酮制备的连接基团可一般性地描述为“含碳”桥联基团，例如亚烷基桥或醚桥。
取代苯酚也可连接在一起以制备硫桥联物种，其可包括单一硫原子(-S-)或多个硫原子(例如-Sx-，其中x可以为2-8，通常2或3)的桥。硫化苯酚可通过与活性硫物种，例如如Kirk-Othmer参考文献的第79-80页所述与一氯化硫或二氯化硫或者如例如US 2,680,096所述与元素硫反应而制备。硫化(用硫)可在碱金属化合物如氢氧化钙或氧化钙的存在下进行，因此制备金属盐，如下文更详细地描述。碱性硫化酚盐及其制备方法还公开于美国专利3,410,798，Cohen，1968，11月12日中。其实施例和权利要求1公开了一种方法，其包括在约150℃以上的温度下使(A)苯酚、(B)硫和(C)碱土碱在促进剂的存在下反应，所述促进剂包含(D)基于组分A的量为约5-20摩尔％的羧酸或者其碱金属、碱土金属、锌或铅盐，和(E)作为溶剂，式R(OR')xOH的化合物，例如聚亚烷基二醇。苯酚(A)又可以为烃基取代苯酚，其可通过将烃和苯酚在约50-200℃的温度下在合适催化剂如三氯化铝的存在下混合而制备(US 3,410,798的第2栏第51行，和下文)。
烷基苯酚
在本技术中，烷基衍生自包含正丁烯(也称为1-丁烯)单体、较高α-烯烃或其混合物的聚烯烃化合物。除正丁烯外，合适的α-烯烃包括异丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯及其混合物。在一个实施方案中，烷基苯酚的烷基为包含至少25摩尔％1-丁烯、至少50摩尔％1-丁烯，或者至少75摩尔％1-丁烯的聚烯烃化合物。在一个实施方案中，烷基苯酚的烷基由1-丁烯的低聚物或聚合物组成。
合适的聚烯烃包括正丁烯的低聚物或聚合物。包含8-48个碳原子的丁烯聚合物或低聚物包含2-12个丁烯单体单元。包含12-32个碳原子的正丁烯聚合物或低聚物包含3或8个正丁烯单体单元。烷基化的其它细节公开于上文引用的Kirk Othmer参考文献中。
可衍生出清净剂的烷基苯酚可表征为被一个或多个衍生自如上所述聚烯烃或低聚烯烃的烷基取代的苯酚。烷基苯酚可包含一个或多个衍生自正丁烯的低聚物(或聚合物)的烷基。在一个实施方案中，烷基苯酚可以为C8-C48烷基苯酚、C12-C32烷基苯酚、C16-C24烷基苯酚或其混合物，其中烷基为正丁烯的低聚物。
桥联苯酚清净剂
在某些实施方案中，含烷基苯酚清净剂可以为硫桥酚盐清净剂、无硫亚烷基桥酚盐清净剂或其混合物。这类清净剂为桥联苯酚化合物的离子(通常金属)盐。桥联苯酚化合物材料可由以下结构表示：
或者更通常地，
或其异构体，其中各个R可以为衍生自正丁烯、更高级α烯烃或其混合物的低聚物的脂族烃基，且其中烃基包含8-48个碳原子。所有R基团中组合的平均碳原子数可以为16-100(或者20-50，或者24-36或者14-20或者18-36)。如果桥联基团可列举为“X”，则各个X可独立地为含碳桥，或者亚烷基桥，或者亚甲基桥，或者由Sy表示的一个或多个硫原子的桥，其中y可以为1-4，尤其是1或2。在这些结构中，在某些实施方案中，n可以为0-8，或者1-6，或者1-4，或者2-4。即，在这些实施方案中，桥联材料可包含2-10个桥联苯酚基团，或者3-7，或者3-5，或者4个这类基团。由于n可以为零，显然在整个本说明书中，表述“低聚”可解释为包括二聚物种。因此，表述“二聚或低聚”有时可用于表述该概念，作为实例，其可包括如上所述0-8个由[]n括起来的内部单元或者总体上2-10个单元。在某些实施方案中，在以上结构中，一个或两个R基团为包含30-200或35-80个碳原子的脂族烃基，且其余R基团为甲基。
在一个实施方案中，硫桥联含烷基苯酚清净剂可以为对-(四丁烯基)苯酚的低聚物。低聚丁烯基苯酚的硫桥联低聚物可由结构(III)表示：
其中n＝0-4，且m＝1-3。
在某些实施方案中，亚烷基桥联酚盐清净剂可以为水杨苷清净剂。水杨苷清净剂包含桥联烷基苯酚化合物，其可以为结构(IV)表示的亚烷基偶联烷基苯酚：
其中各个R可以为衍生自正丁烯、更高级α烯烃或其混合物的低聚物的脂族烃基，且其中烃基包含8-48个碳原子；其中各个桥联基团(X)可独立地为含碳桥，或者烃基醚键(例如-CH2-O-CH2-)，或者亚烷基，或者亚甲基；各个Y可独立地为-CHO或-CH2OH；其中-CHO基团可包含至少约10摩尔％的X和Y基团；且n可以为1-10的整数。
在某些实施方案中，亚烷基桥联酚盐清净剂可以为水杨酸盐清净剂。水杨酸盐清净剂可包含桥联烷基苯酚化合物，其可以为可进一步与水杨酸桥联或偶联的亚烷基偶联烷基苯酚。水杨酸盐的桥联苯酚可由结构(V)表示：
其中R可以为衍生自正丁烯、更高级α烯烃或其混合物的低聚物的脂族烃基，且其中烃基包含8-48个碳原子；其中各个桥联基团(X)可独立地为含碳桥，或者亚烷基，或者亚甲基；且n可以为1-10的整数。
桥联烷基苯酚清净剂可以为中性或者过碱性或超碱性的。这类过碱性清净剂通常为单相均匀牛顿体系，其特征是金属和/或铵含量超过根据金属或铵和与金属或铵化合物反应的特定酸性有机化合物的化学计量中和会存在的。过碱性材料通常通过酸性材料(通常无机酸或低级羧酸，例如二氧化碳)与桥联烷基苯酚化合物(称为基质)、化学计量过量的金属碱的混合物，通常在一种用于酸性有机基质的惰性有机溶剂(例如矿物油、石脑油、甲苯、二甲苯)的反应介质中反应而制备。通常还存在少量促进剂，例如苯酚或醇，以及在一些情况下，少量水。酸性有机基质通常具有足够的碳原子数以提供在油中的溶解度。
在某些实施方案中，过碱性桥联苯酚清净剂可以为含金属清净剂、含有胺或铵的清净剂或其混合物。在一个实施方案中，过碱性含金属清净剂可以为酚盐、含硫酚盐、水杨酸盐或者水杨苷的锌、钠、钙或镁盐。在一个实施方案中，过碱性清净剂包含羟基胺或季铵化合物的盐。过碱性salixarate、酚盐和水杨苷通常具有120-600mg KOH/g的总碱值(TBN)(通过ASTM D3896)。
水杨酸盐
在某些实施方案中，含烷基苯酚清净剂可以为烷基水杨酸盐或水杨酸盐清净剂。水杨酸盐清净剂可以为烷基水杨酸的中性或过碱性金属盐。烷基水杨酸可由式(VI)表示：
其中R可以为衍生自正丁烯、更高级α烯烃或其混合物的低聚物的脂族烃基，且其中烃基包含8-48个碳原子。
烷基水杨酸盐可以为烷基水杨酸的中性或几乎中性盐；几乎中性意指存在不多于15摩尔％的碱过量，即如果盐为含金属的，则金属比为1.15或更小。在一个实施方案中，烷基水杨酸的中性盐可以为胺或铵盐、金属盐或其混合物。
适用于制备中性胺盐化烷基水杨酸盐的胺不过度受限，并且可包括任何烷基胺，尽管通常为衍生自脂肪羧酸的脂肪酸胺。存在于胺中的烷基可包含10-30个碳原子，或者12-18个碳原子，并且可以为线性或支化的。在一些实施方案中，烷基可以为线性和不饱和的。典型的胺包括十五胺、十八胺、鲸蜡胺、油胺、癸胺、十二胺、二甲基十二胺、十三胺、十七胺、十八胺、硬脂胺及其任何组合。在一些实施方案中，烷基水杨酸的脂肪酸衍生胺盐可以为油胺的盐。在某些实施方案中，胺可以为γ-氨基酯化合物；这类氨基酯可衍生自伯胺在衣康酸烷基二酯上的迈克尔加成，其由下式表示：
其中R1和R2为含有2-30个碳原子的烃基，且R3为含有4-50个碳原子的烃基。在一些实施方案中，氨基酯化合物的R3为具有在烷基的1或2位上被取代的至少一个烃基的烷基。在一个实施方案中，氨基酯为2-(((2-乙基己基)-氨基)甲基)琥珀酸二丁酯。
在某些实施方案中，烷基水杨酸的中性盐可以为季铵盐，也称为季氮化合物。季氮化合物的特征在于氮原子为四配位的；这产生非质子阳离子物种，即在碱性条件下不释放酸性质子。季氮化合物可表征为落入两个大组：四配位四烃基胺化合物，例如四丁基铵，和三配位芳族化合物，例如N-烃基吡啶
在一些实施方案中，季氮盐可包含以下物质的反应产物：(a)具有叔氨基的烃基取代化合物，和(b)适于将(a)的叔氨基转化成季氮的季铵化剂，其中季铵化剂可选自硫酸二烷基酯、苄基卤、烃基取代碳酸酯；与酸组合的烃基环氧化物或其混合物。在一个实施方案中，季氮盐包含以下物质的反应产物：(i)至少一种选自如下的化合物：具有至少一个叔氨基的聚亚烷基取代胺和/或具有叔氨基的曼尼希反应产物；和(ii)季铵化剂。
为酚盐的含烷基苯酚清净剂、水杨苷、salixrate或水杨酸盐可以为含金属清净剂。含金属清净剂可以为中性或者非常几乎中性的，或者过碱性的。过碱性清净剂包含化学计量过量的用于酸性有机基质的金属碱。这也称为金属比。术语“金属比”为金属的总当量与酸性有机化合物的当量的比。中性金属盐具有1的金属比。具有正盐中存在的4.5倍的金属的盐具有3.5当量的金属过量，或4.5的比。术语“金属比”还解释于标题为“Chemistryand Technology of Lubricants”的标准教科书，第3版，R.M.Mortier和S.T.Orszulik编辑，Copyright 1997，第219页，副标题7.25中。
在一个实施方案中，过碱性含金属烷基苯酚清净剂可以为钙或镁过碱性清净剂。在一个实施方案中，过碱性清净剂可包含具有至少1.5、至少3、至少5，或者至少7的金属比的钙烷基苯酚清净剂。在某些实施方案中，过碱性钙烷基苯酚清净剂可具有1.5-25、2.5-20或5-16的金属比。
作为选择，烷基苯酚清净剂可描述为具有TBN。过碱性酚盐和水杨酸盐通常具有120-600mg KOH/g，或者150-550mg KOH/g，或者180-350mg KOH/g的总碱值。存在于润滑剂组合物中的含烷基苯酚清净剂的量可定义为提供给润滑剂组合物一定量或一定量范围的TBN所需的量。在某些实施方案中，含烷基苯酚清净剂可以以提供给组合物0.5-10TBN，或者提供给组合物1-7TBN，或者1.5-5TBN的量存在于润滑剂组合物中。
过碱性清净剂还可定义为中性清净剂盐(也称为清净剂皂)与清净剂灰的比。过碱性清净剂可具有3:1-1:8，或者1.5:1-1-4.1，或者1.3:1-1:3.4的灰:皂比。
所述技术的产物可有利地作为添加剂用于润滑剂中。润滑剂中烷基苯酚清净剂的量基于无油(但包括碳酸钙和存在于过碱性组合物中的其它盐)可以为0.1-8重量％。当作为过碱性清净剂存在时，量通常可以为0.1-25重量％，或者0.2-28，或者0.3-20，或者0.5-15％。较高的量是船用柴油气缸润滑剂典型的，例如1或者3或者5％至25、20或者15％。汽油或重型柴油机(非船用)中的用量通常在较低范围内，例如0.1-10％或者0.5-5或者1-3重量％。当作为基本中性或非过碱性盐使用时，它的量对各发动机类型而言通常可相应地较小，例如0.1-10％或者0.2-8或者0.3-6％。
在某些实施方案中，润滑剂中烷基苯酚清净剂的量可作为提供给润滑剂组合物的含烷基苯酚皂的量测量而不管任何过碱化。在一个实施方案中，润滑剂组合物可包含0.05重量％至1.5重量％含烷基苯酚皂，或者0.1重量％至0.9重量％含烷基苯酚皂。在一个实施方案中，含烷基苯酚皂提供润滑组合物中20重量％至100重量％的总清净剂皂。在一个实施方案中，含烷基苯酚皂提供润滑组合物的30重量％至80重量％总清净剂皂，或者40重量％至75重量％总清净剂皂。
润滑剂组合物可包含不同于所述技术的含烷基苯酚清净剂。在一个实施方案中，所述技术的润滑剂组合物包含0.1-25重量％，或者0.2-28，或者0.3-20，或者0.5-15重量％的量的所述技术的烷基苯酚清净剂，且不含或者基本不含衍生自衍生自丙烯低聚物，尤其是四丙烯基的烷基苯酚的含烷基苯酚清净剂。“基本不含”在这种情况下意指不多于0.01重量％或者认为通过污染或者其它无意方式提高的量。
具有润滑粘度的油
润滑组合物包含具有润滑粘度的油。这类油包括天然和合成油，衍生自加氢裂化、氢化和加氢精制的油，未精炼、精炼、再精炼油或其混合物。未精炼、精炼和再精炼油的更详细描述在国际公开WO2008/147704，第[0054]-[0056]段中提供(类似的公开内容提供于美国专利申请2010/197536中，参见[0072]-[0073])。天然和合成润滑油的更详细描述分别描述于WO2008/147704的第[0058]-[0059]段中(类似的公开内容提供于美国专利申请2010/197536中，参见[0075]-[0076])。合成油还可通过费托反应制备，且通常可以为加氢异构化的费托烃或蜡。在一个实施方案中，油可通过费托气至液合成程序制备以及其它气至液油。
具有润滑粘度的油也可如“Appendix E-API Base Oil InterchangeabilityGuidelines for Passenger Car Motor Oils and Diesel Engine Oils”的2008年4月版本，第1.3部分，副标题1.3.“Base Stock Categories”所述定义。The API Guidelines还汇总于美国专利US 7,285,516中(参见第11栏第64行至第12栏第10行)。
在一个实施方案中，具有润滑粘度的油可以为API I-III组矿物油、IV组合成油，或者V组环烷烃或酯合成油，或其混合物。在一个实施方案中，具有润滑粘度的油可以为APIII组、III组矿物油或者IV组合成油，或其混合物。
存在的具有润滑粘度的油的量通常为从100重量％中减去所述技术的添加剂和其它性能添加剂的量之和后的余量。
润滑组合物可以为浓缩物和/或完全配制润滑剂的形式。如果所述技术的润滑组合物(包含本文所述添加剂)为浓缩物的形式(其可以与其它油结合以完全或部分地形成最终润滑剂)，则这些添加剂与具有润滑粘度的油和/或与稀释油之比包括1:99-99:1重量计，或80:20-10:90重量计的范围。通常，所述技术的润滑组合物包含至少50重量％，或者至少60重量％，或者至少70重量％，或者至少80重量％的具有润滑粘度的油。
其它性能添加剂
润滑组合物可通过将本文所述方法的产物任选在其它性能添加剂(如下文所述)的存在下加入具有润滑粘度的油中而制备。
所述技术的润滑组合物任选包含其它性能添加剂。其它性能添加剂包括如下至少一种：金属减活剂、粘度改进剂(不同于本发明烟灰分散添加剂)、清净剂、摩擦改进剂、抗磨剂、腐蚀抑制剂、分散剂(不同于本发明的那些)、特压剂、抗氧化剂、抑泡剂、反乳化剂、倾点下降剂、密封溶胀剂及其混合物。通常，完全配制润滑油含有这些性能添加剂中的一种或多种。
在一个实施方案中，本发明提供除本发明含烷基苯酚清净剂外，进一步包含过碱性含金属清净剂的润滑组合物。含金属清净剂的金属可以为锌、钠、钙、钡或镁。通常，含金属清净剂的金属可以为钠、钙或镁。
过碱性含金属清净剂可选自磺酸盐、不含硫酚盐、含硫酚盐、salixarate、水杨酸盐及其混合物，或者其硼酸化等价物。可将过碱性清净剂用硼酸化剂如硼酸硼酸化。
过碱性含金属清净剂还可包括用混合表面活性剂体系形成的“混杂”清净剂，所述混合表面活性剂体系包含酚盐和/或磺酸盐组分，例如酚盐/水杨酸盐、磺酸盐/酚盐、磺酸盐/水杨酸盐、磺酸盐/酚盐/水杨酸盐，例如如美国专利6,429,178；6,429,179；6,153,565；和6,281,179所述。如果，例如使用“混杂”磺酸盐/酚盐清净剂，则认为“混杂”清净剂等于分别引入类似量的酚盐和磺酸盐皂的单独酚盐和磺酸盐清净剂的量。
通常，过碱性含金属清净剂可以为磺酸盐、酚盐、含硫酚盐、salixarate或者水杨酸盐的锌、钠、钙或镁盐。过碱性磺酸盐、salixarate、酚盐和水杨酸盐通常具有120-700TBN的总碱值。
通常，过碱性含金属清净剂可以为钙或镁过碱性清净剂。
在另一实施方案中，润滑组合物进一步包含具有120-700的TBN的磺酸钙过碱性清净剂。过碱性磺酸盐清净剂可具有12至小于20，或者12-18，或者20-30，或者22-25的金属比。
过碱性磺酸盐通常具有120-700，或者250-600，或者300-500(基于无油)的总碱值。过碱性清净剂是本领域中已知的。在一个实施方案中，磺酸盐清净剂可以为具有至少8的金属比的主要线性烷基苯磺酸盐清净剂，如美国专利申请2005065045(并授予US 7,407,919)的第[0026]-[0037]段所述。线性烷基苯可具有连接在线性链上的任何位置，通常2、3或4位或者其混合物上的苯环。主要线性烷基苯磺酸盐清净剂可特别用于帮助改进燃料经济性。在一个实施方案中，磺酸盐清净剂可以为一种或多种油溶性烷基甲苯磺酸盐化合物的金属盐，如美国专利申请2008/0119378的第[0046]-[0053]段所述。
在一个实施方案中，润滑组合物进一步包含0.01重量％至2重量％，或者0.1-1重量％的不同于所述技术的烷基苯酚清净剂的清净剂，其中其它清净剂选自磺酸盐、不含硫酚盐、含硫酚盐、磺酸盐、salixarate、水杨酸盐及其混合物，或者其硼酸化等价物。
在一个实施方案中，润滑组合物进一步包含用混合表面活性剂体系形成的“混杂”清净剂，所述混合表面活性剂体系包含酚盐和/或磺酸盐组分，例如酚盐/水杨酸盐、磺酸盐/酚盐、磺酸盐/水杨酸盐、磺酸盐/酚盐/水杨酸盐。
在另一实施方案中，润滑组合物包含抗氧化剂，其中抗氧化剂包含苯酚或者胺抗氧化剂或其混合物。抗氧化剂包括二芳基胺、烷基化二芳基胺、受阻酚或其混合物。当存在时，抗氧化剂以润滑组合物的0.1重量％至3重量％，或者0.5重量％至2.75重量％，或者1重量％至2.5重量％存在。
二芳基胺或烷基化二芳基胺可以为苯基-α-萘胺(PANA)、烷基化二苯胺或者烷基化苯基萘胺或其混合物。烷基化二苯胺可包括二-壬基化二苯胺、壬基二苯胺、辛基二苯胺、二-辛基化二苯胺、二-癸基化二苯胺、癸基二苯胺及其混合物。在一个实施方案中，二苯胺可包括壬基二苯胺、二壬基二苯胺、辛基二苯胺、二辛基二苯胺或其混合物。在另一实施方案中，烷基化二苯胺可包括壬基二苯胺或二壬基二苯胺。烷基化二芳基胺可包括辛基、二-辛基、壬基、二-壬基、癸基或二-癸基苯基萘胺。
受阻酚抗氧化剂通常含有仲丁基和/或叔丁基作为位阻基团。苯基可进一步被烃基(通常线性或支化烷基)和/或连接在第二芳族基团上的桥联基团取代。合适受阻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，或者4-十二烷基-2,6-二-叔丁基苯酚。在一个实施方案中，受阻酚抗氧化剂可以为酯，并可包括例如来自Ciba的IrganoxTM L-135。合适的含酯受阻酚抗氧化剂化学的更详细描述在美国专利6,559,105中找到。
在另一实施方案中，润滑组合物可包含分散剂或其混合物。分散剂可以为琥珀酰亚胺分散剂、曼尼希分散剂、琥珀酰胺分散剂、聚烯烃琥珀酸酯、酰胺或酯-酰胺，或其混合物。在一个实施方案中，分散剂可作为单一分散剂存在。在一个实施方案中，分散剂可作为两种或三种不同分散剂的混合物存在，其中至少一种可以为琥珀酰亚胺分散剂。
琥珀酰亚胺分散剂可衍生自脂族多胺或其混合物。脂族多胺可以为脂族多胺如亚乙基多胺、亚丙基多胺、亚丁基多胺或其混合物。在一个实施方案中，脂族多胺可以为亚乙基多胺。在一个实施方案中，脂族多胺可选自乙二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺、五亚乙基六胺、多胺釜残及其混合物。
在一个实施方案中，分散剂可以为聚烯烃琥珀酸酯、酰胺或酯-酰胺。例如，聚烯烃琥珀酸酯可以为季戊四醇的聚异丁烯琥珀酸酯或其混合物。聚烯烃琥珀酸酯-酰胺可以为与醇(例如季戊四醇)和如上所述多胺反应的聚异丁烯琥珀酸。
分散剂可以为N-取代的长链烯基琥珀酰亚胺。N-取代的长链烯基琥珀酰亚胺的实例为聚异丁烯琥珀酰亚胺。通常衍生出聚异丁烯琥珀酸酐的聚异丁烯具有350-5000，或550-3000或750-2500的数均分子量。琥珀酰亚胺分散剂和它们的制备例如公开于美国专利3,172,892、3,219,666、3,316,177、3,340,281、3,351,552、3,381,022、3,433,744、3,444,170、3,467,668、3,501,405、3,542,680、3,576,743、3,632,511、4,234,435、Re 26,433和6,165,235、7,238,650，和EP专利申请0 355 895 A中。
也可将分散剂通过常规方法通过与多种试剂中的任一种反应而后处理。其中，这些为硼化合物(例如硼酸)、脲、硫脲、二巯基噻二唑、二硫化碳、醛、酮、羧酸如对苯二甲酸、烃取代的琥珀酸酐、马来酸酐、腈、环氧化物和磷化合物。在一个实施方案中，将后处理的分散剂硼酸化。在一个实施方案中，使后处理的分散剂与二巯基噻二唑反应。在一个实施方案中，使后处理的分散剂与磷酸或亚磷酸反应。在一个实施方案中，使后处理的分散剂与对苯二甲酸和硼酸反应(如美国专利申请US2009/0054278所述)。
当存在时，分散剂可以以润滑组合物的0.01重量％至20重量％，或者0.1重量％至15重量％，或者0.1重量％至10重量％，或者1重量％至6重量％，或者1-3重量％存在。
在一个实施方案中，本文所述润滑组合物进一步包含无灰分散剂，所述无灰分散剂包含不同于所述技术的烟灰分散添加剂的琥珀酰亚胺分散剂，其中琥珀酰亚胺分散剂具有至少40mg KOH/g的TBN，且所述分散剂以润滑组合物的1.2重量％至5重量％，或者1.8重量％至4.5重量％存在。
琥珀酰亚胺分散剂可包含聚异丁烯琥珀酰亚胺，其中衍生出聚异丁烯琥珀酰亚胺的聚异丁烯具有350-5000，或者750-2500的数均分子量。
在一个实施方案中，摩擦改进剂可选自胺的长链脂肪酸衍生物、长链脂肪酯或长链脂肪环氧化物的衍生物；脂肪咪唑啉；烷基磷酸的胺盐；脂肪烷基酒石酸盐；脂肪烷基酒石酰亚胺；脂肪烷基酒石酰胺；脂肪甘醇酸酯；和脂肪羟乙酰胺。摩擦改进剂可以以润滑组合物的0重量％至6重量％，或者0.01重量％至4重量％，或者0.05重量％至2重量％，或者0.1重量％至2重量％存在。
如本文所用，与摩擦改进剂有关的术语“脂肪烷基”或“脂肪”意指具有10-22个碳原子的碳链，通常直碳链。
合适摩擦改进剂的实例包括胺的长链脂肪酸衍生物、脂肪酯或脂肪环氧化物；脂肪咪唑啉如羧酸和聚亚烷基多胺的缩合产物；烷基磷酸的胺盐；脂肪烷基酒石酸盐；脂肪烷基酒石酰亚胺；脂肪烷基酒石酰胺；脂肪膦酸盐；脂肪亚磷酸盐；硼酸化磷脂、硼酸化脂肪环氧化物；甘油酯；硼酸化甘油酯；脂肪胺；烷氧基化脂肪胺；硼酸化烷氧基化脂肪胺；羟基和聚羟基脂肪胺，包括叔羟基脂肪胺；羟基烷基酰胺；脂肪酸的金属盐；烷基水杨酸盐的金属盐；脂肪唑啉；脂肪乙氧基化醇；羧酸和聚亚烷基多胺的缩合产物；或者脂肪羧酸与胍、氨基胍、脲或硫脲及其盐的反应产物。
摩擦改进剂还可包括材料如硫化脂肪化合物和烯烃、二烷基二硫代磷酸钼、二硫代氨基甲酸钼、多元醇和脂肪羧酸的向日葵油或豆油单酯。
在一个实施方案中，摩擦改进剂可以为长链脂肪酸酯。在另一实施方案中，长链脂肪酸酯可以为单酯，在另一实施方案中，长链脂肪酸酯可以为甘油三酯。
润滑组合物任选进一步包含至少一种抗磨剂。合适抗磨剂的实例包括钛化合物、酒石酸盐、酒石酰亚胺、磷化合物的油溶性胺盐、硫化烯烃、金属二烃基二硫代磷酸盐(例如二烷基二硫代磷酸锌)、亚磷酸盐(例如二丁基亚磷酸盐)、膦酸盐、含硫代氨基甲酸酯的化合物，例如硫代氨基甲酸酯、硫代氨基甲酸酰胺、硫代氨基甲酸醚、亚烷基偶联的硫代氨基甲酸酯和双(S-烷基二硫代氨基甲酰基)二硫醚。在一个实施方案中，抗磨剂可包括如国际公开WO 2006/044411或加拿大专利CA 1 183 125所公开的酒石酸盐或酒石酰亚胺。酒石酸盐或酒石酰亚胺可含有烷基-酯基团，其中烷基上的碳原子之和为至少8。在一个实施方案中，抗磨剂可包括如美国专利申请20050198894所公开的柠檬酸盐。
另一类添加剂包括如US 7,727,943和US2006/0014651所公开的油溶性钛化合物。油溶性钛化合物可充当抗磨剂、摩擦改进剂、抗氧化剂、沉积物控制添加剂或这些功能中的多于一种。在一个实施方案中，油溶性钛化合物为钛(IV)醇盐。钛醇盐由一元醇、多元醇或其混合物形成。一元醇盐可具有2-16或3-10个碳原子。在一个实施方案中，钛醇盐为异丙醇钛(IV)。在一个实施方案中，钛醇盐为2-乙基己醇钛(IV)。在一个实施方案中，钛化合物包括邻晶1,2-二醇或多元醇的醇盐。在一个实施方案中，1,2-邻晶二醇包括甘油的脂肪酸单酯，通常脂肪酸为油酸。
在一个实施方案中，油溶性钛化合物为钛羧酸盐。在另一实施方案中，钛(IV)羧酸盐为新癸酸钛。
在一个实施方案中，润滑组合物可进一步包含含磷抗磨剂。通常，含磷抗磨剂可以为二烷基二硫代磷酸锌、亚磷酸盐、磷酸盐、膦酸盐，和磷酸铵盐，或其混合物。二烷基二硫代磷酸锌是本领域中已知的。抗磨剂可以以润滑组合物的0重量％至3重量％，或者0.1重量％至1.5重量％，或者0.5重量％至0.9重量％存在。
可溶于油中的特压(EP)剂包括含硫和含氯硫的EP剂、分散剂(通常琥珀酰亚胺分散剂)的二巯基噻二唑或CS2衍生物、氯化烃EP剂和磷EP剂的衍生物。这类EP试剂的实例包括氯化蜡；硫化烯烃(例如硫化异丁烯)、烃基取代的2,5-二巯基-1,3,4-噻二唑或其低聚物、有机硫化物和聚硫化物如二苄基二硫醚、双(氯苄基)二硫醚、二丁基四硫、油酸的硫化甲酯、硫化烷基苯酚、硫化二戊烯、硫化萜烯和硫化迪尔斯阿尔德加合物；磷硫化烃如硫化磷与松节油或油酸甲酯的反应产物；磷酯如二烃和三烃亚磷酸酯，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、二硬脂醇亚磷酸酯和聚丙烯取代的苯酚亚磷酸酯；金属硫代氨基甲酸盐，例如二辛基二硫代氨基甲酸锌和庚基苯酚二酸钡；烷基和二烷基磷酸或衍生物的胺盐，包括例如二烷基二硫代磷酸与氧化丙烯反应，随后进一步与P2O5反应的反应产物的胺盐；及其混合物(如US 3,197,405所述)。
可用于所述技术的润滑剂组合物中的抑泡剂包括聚硅氧烷，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；反乳化剂，包括氟化聚硅氧烷、磷酸三烷基酯、聚乙二醇、聚氧化乙烯、聚氧化丙烯和(氧化乙烯-氧化丙烯)聚合物。
其它粘度改进剂可包括包含(i)乙烯基芳族单体嵌段，和(ii)共轭二烯烯烃单体嵌段的嵌段共聚物(例如氢化苯乙烯-丁二烯共聚物或氢化苯乙烯-异戊二烯共聚物)、聚甲基丙烯酸酯或其混合物。
可用于所述技术的润滑剂组合物中的倾点下降剂包括聚α烯烃、马来酸酐-苯乙烯共聚物、聚(甲基)丙烯酸酯、聚丙烯酸酯或聚丙烯酰胺。
反乳化剂包括磷酸三烷基酯，和乙二醇、氧化乙烯、氧化丙烯或其混合物的各种聚合物和共聚物。
金属减活剂包括苯并三唑的衍生物(通常甲苯基三唑)、1,2,4-三唑、苯并咪唑、2-烷基二硫代苯并咪唑或2-烷基二硫代苯并噻唑。金属减活剂也可描述为腐蚀抑制剂。
密封溶胀剂包括环丁烯砜衍生物Exxon Necton-37TM(FN 1380)和Exxon MineralSeal OilTM(FN 3200)。
在不同的实施方案中，发动机润滑剂组合物可具有如下表中所公开的组成：
工业应用
所述技术可包括润滑内燃机的方法，其包括向发动机中供入润滑组合物，所述润滑组合物包含：(a)具有润滑粘度的油，和(b)包含至少一个烷基取代苯酚单元(a)的含苯酚清净剂，其中烷基衍生自含有3-8个碳原子的烯烃化合物的低聚物，其中聚烯烃衍生的烷基包含至少30摩尔％的具有4个或更多碳原子的烯烃。
所述技术可包括润滑内燃机的方法，其包括向发动机中供入润滑组合物，所述润滑组合物包含：(a)具有润滑粘度的油，(b)包含至少一个烷基取代苯酚单元(a)的含苯酚清净剂，其中烷基衍生自含有3-8个碳原子的烯烃化合物的低聚物，其中聚烯烃衍生的烷基包含至少30摩尔％的具有4个或更多碳原子的烯烃，和(c)二烷基二硫代磷酸锌。
所述技术可包括润滑内燃机的方法，其包括向发动机中供入润滑组合物，所述润滑组合物包含：(a)具有润滑粘度的油，(b)包含至少一个烷基取代苯酚单元(a)的含苯酚清净剂，其中烷基衍生自含有3-8个碳原子的烯烃化合物的低聚物，其中聚烯烃衍生的烷基包含至少30摩尔％的具有4个或更多碳原子的烯烃，(c)二烷基二硫代磷酸锌，和(d)聚异丁烯琥珀酰亚胺分散剂。
内燃机可以为2冲程或4冲程发动机。合适的内燃机包括船用柴油机、航空用活塞式发动机、低载荷柴油机以及汽车和货车发动机。船用柴油机可以用船用柴油气缸润滑剂(通常在2冲程发动机中)、循环系统润滑油(通常在2冲程发动机中)或曲轴箱润滑剂(通常在4冲程发动机中)润滑。
内燃机可以为4冲程发动机。内燃机可具有或不具有废气循环系统。内燃机可安装有排放控制系统或涡轮增压器。排放控制系统的实例包括柴油颗粒过滤器(DPF)，或使用选择性催化还原(SCR)的系统。
内燃机可以为进气口燃料喷射或直接喷射的。在一个实施方案中，内燃机为汽油直喷式(GDI)发动机。
润滑组合物可具有1.2重量％或更少的总硫酸盐灰含量。润滑组合物的硫含量可以为1重量％或更少，或者0.8重量％或更少，或者0.5重量％或更少，或者0.3重量％或更少。在一个实施方案中，硫含量可以为0.001重量％至0.5重量％，或者0.01重量％至0.3重量％。磷含量可以为0.2重量％或更少，或者0.12重量％或更少，或者0.1重量％或更少，或者0.085重量％或更少，或者0.08重量％或更少，或者甚至0.06重量％或更少、0.055重量％或更少，或者0.05重量％或更少。在一个实施方案中，磷含量可以为0.04重量％至0.12重量％。在一个实施方案中，磷含量可以为100ppm至1000ppm，或者200ppm至600ppm。总硫酸盐灰含量可以为润滑组合物的0.3重量％至1.2重量％，或者0.5重量％至1.1重量％。在一个实施方案中，硫酸盐灰含量可以为润滑组合物的0.5重量％至1.1重量％。
在一个实施方案中，润滑组合物的特征可以为具有：(i)0.5重量％或更少的硫含量，(ii)0.15重量％或更少的磷含量，和(iii)0.5重量％至1.5重量％或更少的硫酸盐灰含量。
润滑组合物的特征可以为具有如下的至少一项：(i)0.2重量％至0.4重量％或更少的硫含量，(ii)0.08重量％至0.15重量％的磷含量，和(iii)0.5重量％至1.5重量％或更少的硫酸盐灰含量。
润滑组合物的特征可以为具有0.5重量％至1.2重量％的硫酸盐灰含量。
如本文所用，TBN值为通过D4739(buffer)所述方法测量的(总碱值)。
润滑组合物的特征可以为具有至少5mg KOH/g的总碱值(TBN)。
润滑组合物的特征可以为具有6-13mg KOH/g，或者7-12mg KOH/g的总碱值(TBN)含量。润滑剂可具有XW-Y的SAE粘度等级，其中X可以为0、5、10或15；且Y可以为16、20、30或40。
本文所述内燃机可具有在气缸体、气缸镗或活塞环上的钢表面。
本文所述内燃机可以为2冲程船用柴油机，且所述技术可包括润滑2冲程船用柴油机的船用柴油气缸套的方法。
内燃机可具有钢或者铝合金或铝复合物表面。内燃机可以为铝块发动机，其中气缸体的内表面用铁，例如通过等离子体传递电弧(PTWA)热喷镀法热涂覆。热涂覆的铁表面可经受调节以提供超细表面。
内燃机可具有超过2,700kg(或者6,000USA磅)2,900kg，或者超过3,00kg，或者超过3,300kg，或者超过3,500kg，或者超过3,700kg，或者超过3,900kg(或者8,500USA磅)的载货量(有时称为车辆总重量额定值(GVWR))。通常，装载质量或GVWR的上限由国家政府设定，并且可以为10,000kg，或者9,000kg，或者8,000kg，或者7,500kg。
注意重型柴油机限于具有超过3,500kg的“技术容许最大载货量”的所有机动车辆，其装配有压缩点火发动机或者被动点火天然气(NG)或LPG发动机。相反，欧洲联盟表示对于包括在ACEA试验部分“C”范围内的新型轻型车辆(客车和轻型商业车辆)，具有不超过2610kg的“技术容许最大载货量”。
客车与重型柴油机之间存在明显区别。超过3,500kg与不多于2610kg的尺寸差别意味着两类发动机会经历明显不同的操作条件，例如载荷、油温度、负载循环和发动机速度。设计重型柴油机以使牵引载荷扭矩在最大燃料经济性下最大化，而客车柴油机设计用于在最大燃料经济性下运送人员和加速度。发动机牵引相对于运送的设计目的导致不同的硬件设计，和赋予设计用于保护和润滑发动机的润滑剂的所得应力。另一明显设计区别是各发动机操作用于牵引相对于运送的每分钟操作转数(RPM)。重型柴油机如典型的12-13升货车发动机通常不超过2200rpm，而客车发动机可高达4500rpm。在一个实施方案中，内燃机为重型柴油压缩点火内燃机(或者火花辅助压缩点火)内燃机。
通常，由所述技术的压缩点火内燃机供以动力的车辆具有超过3,500kg的最大载货量(重型柴油机)。
以下实施例提供对所述技术的阐述。这些实施例是非详尽的，并且不意欲限制所述技术的范围。
实施例
所述技术的清净剂实施例包括通过以下实验程序制备的那些。
实施例1.向装配有热电偶和氮气入口、具有液面下喷射管、迪安斯达克分水器、弗里德里希冷凝器和洗涤器的12L四颈圆底烧瓶中装入2000g4-(5-乙基-7-甲基壬-3-基)苯酚。将4-(5-乙基-7-甲基壬-3-基)苯酚加热至100℃，并加入120g熟石灰和45g乙二醇。将温度提高至123℃并加入327g硫。将混合物加热至175℃并在该温度下保持6小时，此时加入2493g稀释油并使反应冷却。
将反应器中的材料加热至135℃，并加入930g熟石灰、550g乙二醇、170g烷基苯磺酸和700g癸醇。将混合物加热至168℃并保持在该温度下直至液体不再容易蒸馏。以85升/小时(3ft3/hr)开始二氧化碳流并继续2小时45分钟。通过在213-218℃下在小于5300Pa(40托)下汽提45分钟而除去挥发性材料。在冷却期间，加入聚异丁烯取代琥珀酸酐(300g)。将粗产物通过硅藻土过滤。(实际TBN 239；％S 3.23；％Ca 8.76)
实施例2.向装配有热电偶和氮气入口、具有液面下喷射管、迪安斯达克分水器、弗里德里希冷凝器和洗涤器的12L四颈圆底烧瓶中装入2000g4-(5,7-二乙基-9-甲基十一烷-3-基)苯酚。将4-(5,7-二乙基-9-甲基十一烷-3-基)苯酚加热至100℃并加入120g熟石灰和45g乙二醇。将温度提高至123℃并加入327g硫。将混合物加热至175℃并在该温度下保持6小时，此时加入2493g稀释油并使反应冷却。
将反应器中的材料加热至135℃，并加入930g熟石灰、550g乙二醇、170g烷基苯磺酸和700g癸醇。将混合物加热至168℃并保持在该温度下直至液体不再容易蒸馏。以85升/小时(3ft3/hr)开始二氧化碳流并继续2小时45分钟。通过在213-218℃下在小于5300Pa(40托)下汽提45分钟而除去挥发性材料。在冷却期间，加入聚异丁烯取代琥珀酸酐(300g)。将粗产物通过硅藻土过滤。(理论TBN 245；％S 3.37；％Ca 8.8)
实施例3.向装配有热电偶和氮气入口、具有液面下喷射管、迪安斯达克分水器、弗里德里希冷凝器和洗涤器的12L四颈圆底烧瓶中装入2429g4-(5,7-二乙基-9-甲基十一烷-3-基)苯酚。将4-(5,7-二乙基-9-甲基十一烷-3-基)苯酚加热至100℃并加入120g熟石灰和45g乙二醇。将温度提高至123℃并加入327g硫。将混合物加热至175℃并在该温度下保持6小时，此时加入2063g稀释油并使反应冷却。
将反应器中的材料加热至135℃并加入930g熟石灰、550g乙二醇、170g烷基苯磺酸和700g癸醇。将混合物加热至168℃并保持在该温度下直至液体不再容易蒸馏。以85升/小时(3ft3/hr)开始二氧化碳流并继续2小时45分钟，通过在213-218℃下在小于5300Pa(40托)下汽提45分钟而除去挥发性材料。在冷却期间，加入聚异丁烯取代琥珀酸酐(300g)。将粗产物通过硅藻土过滤。(理论TBN 245；％S 3.37；％Ca 8.8)
实施例4.向装配有热电偶和氮气入口、具有液面下喷射管、迪安斯达克分水器、弗里德里希冷凝器和洗涤器的10L四颈圆底烧瓶中装入2000g4-(5-乙基-7-甲基壬-3-基)苯酚。将4-(5-乙基-7-甲基壬-3-基)苯酚加热至100℃并加入177g熟石灰和139g乙二醇。将温度提高至123℃并加入362g硫。将混合物加热至182℃并在该温度下保持7小时，此时加入862g稀释油并使反应冷却。
将反应器中的材料加热至135℃并加入139g熟石灰、109g乙二醇和257g癸醇。将混合物加热至168℃并保持在该温度下直至液体不再容易蒸馏并继续另外一小时。通过在213-218℃下在小于5300Pa(40托)下汽提45分钟而除去挥发性材料。将粗产物通过硅藻土过滤。(理论TBN 145；％S4.7；％Ca 5.3)
实施例5.向装配有热电偶和氮气入口、具有液面下喷射管、迪安斯达克分水器、弗里德里希冷凝器和洗涤器的10L四颈圆底烧瓶中装入2000g4-(5,7-二乙基-9-甲基十一烷-3-基)苯酚。将4-(5,7-二乙基-9-甲基十一烷-3-基)苯酚加热至100℃并加入177g熟石灰和139g乙二醇。将温度提高至123℃并加入362g硫。将混合物加热至182℃并在该温度下保持7小时，此时加入862g稀释油并使反应冷却。
将反应器中的材料加热至135℃并加入139g熟石灰、109g乙二醇和257g癸醇。将混合物加热至168℃并保持在该温度下直至液体不再容易蒸馏并继续另外一小时。通过在213-218℃下在小于5300Pa(40托)下汽提45分钟而除去挥发性材料。将粗产物通过硅藻土过滤。(理论TBN 145；％S4.7；％Ca 5.3)
实施例6.向装配有热电偶和氮气入口、具有液面下喷射管、迪安斯达克分水器、弗里德里希冷凝器和洗涤器的10L四颈圆底烧瓶中装入2429g4-(5,7-二乙基-9-甲基十一烷-3-基)苯酚。将4-(5,7-二乙基-9-甲基十一烷-3-基)苯酚加热至100℃并加入177g熟石灰和139g乙二醇。将温度提高至123℃并加入362g硫。将混合物加热至182℃并在该温度下保持7小时，此时加入433g稀释油并使反应冷却。
将反应器中的材料加热至135℃并加入139g熟石灰、109g乙二醇和257g癸醇。将混合物加热至168℃并保持在该温度下直至液体不再容易蒸馏并继续另外一小时。通过在213-218℃下在小于5300Pa(40托)下汽提45分钟而除去挥发性材料。将粗产物通过硅藻土过滤。(理论TBN 145；％S4.7；％Ca 5.3)
所述技术的清净剂实施例还包括硫偶联酚盐、亚甲基偶联酚盐(水杨苷)、salixrate和水杨酸盐。所述技术的烷基苯酚基质的实施例汇总于下表1中：
表1—烷基苯酚基质
1.括号()中的数字指说明书中的结构式类型
2.从结构式中，(R)指在苯酚结构部分的对位上发现的伯烃基
3.从结构式中，(n)指除基本苯酚单元外，苯酚单元的近似值
中性和过碱性清净剂可用上文汇总的基质制备。所述技术的清净剂汇总于下表2中：
表2—含烷基苯酚清净剂1
1所有分析基于无油
2抗衡离子的当量与苯酚基质的当量的比；超过1.2的金属比认为是过碱性的
3测量值
总碱值(TBN)可使用ASTM D2896的方法测定。
在具有润滑粘度的III组基油中制备一系列发动机润滑剂，其包含上述添加剂以及常规添加剂，包括聚合物粘度改进剂、无灰琥珀酰亚胺分散剂、不同于所述技术的过碱性清净剂、抗氧化剂(苯酚酯、二芳基胺和硫化烯烃的组合)、二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)，以及如下其它性能添加剂(表3)：
表3—润滑剂组合物1
1所有处理率基于无油
2过碱性磺酸钙清净剂
3衍生自C3和C6醇的混合物的仲ZDDP
4硫化烯烃
5衍生自琥珀酸化聚异丁烯(Mn 2000)的琥珀酰亚胺分散剂
6具有90,000的Mn的乙烯-丙烯共聚物
7其它添加剂包括表面活性剂、腐蚀抑制剂、消泡剂、摩擦改进剂和倾点下降剂
表4—润滑剂组合物
1所有处理率基于无油
2过碱性磺酸钙清净剂(700TBN)
3衍生自C3和C6醇的混合物的仲ZDDP
4受阻酚、烷基化二芳基胺和硫化烯烃的混合物
5衍生自高亚乙烯基聚异丁烯的琥珀酰亚胺分散剂
6苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物
7其它添加剂包括表面活性剂、腐蚀抑制剂、消泡剂、摩擦改进剂和倾点下降剂
可评估润滑剂的清洁力，即防止或降低沉积物形成的能力；淤渣处理；烟灰处理；抗氧化性；和磨损降低。
抗磨性能在可由PCS Instruments得到的程序升温高频往复试验机(HFRR)中测量。用于评估的HFRR条件为200g载荷、75分钟持续时间、1000μm冲程、20Hz频率，和在40℃下15分钟，然后以2℃/分钟的速率将温度升高至160℃的温度程序。然后测量以μm表示的磨痕和作为％膜厚度的膜形成，其中较低的磨痕值和较高的膜形成值表示改进的磨损性能。
沉积物控制通过the Komatsu Hot Tube(KHT)试验测量，其使用加热的玻璃管，通过所述玻璃管，随着10mL/分钟的空气流，通常以0.31mL/小时将试样润滑剂-约5mL总试样泵送延长的时间，例如16小时。在试验结束时以0(非常重的清漆)至10(无清漆)的评分评定玻璃管的沉积物。
在成漆板焦化沉积物试验中，将105℃的试样在保持为325℃的铝板上喷溅4小时。使用图像分析技术分析铝板以得到通用额定值。评定分数基于：“100”为干净的板，“0”为完全被沉积物覆盖的板。
氧化控制使用压差扫描量热法(PDSC)评估，其测定润滑组合物的氧化诱导时间(OIT)。这是润滑油工业中基于CEC L-85T-99的标准试验程序。在该试验中，将润滑组合物加热至升高的温度，通常在待测试试样的平均分解温度(在这种情况下在690kPa下215℃)以下约25℃，并测量组合物开始分解时的时间。以分钟报告的试验时间越长，组合物和存在于它中的添加剂的氧化稳定性越好。
表5—性能试验
| 油8 | 油9 | |
| ASTM D6335(TEOST 33C) | ||
| 杆沉积物(mg) | 18.3 | 18.4 |
| 过滤器沉积物(mg) | 12.3 | 13.2 |
| 总沉积物(mg) | 30.6 | 31.6 |
| ASTM D7097B(MHT TEOST) | ||
| 净沉积物-沉降器杆(mg) | 8.8 | 5.9 |
| 过滤器净沉积物(mg) | 0 | 0.7 |
| 总沉积物(mg) | 8.8 | 6.6 |
| CEC L-85-T-99(PDSC) | ||
| 氧化诱导时间(分钟) | 88.8 | 129 |
| 成漆板焦化 | ||
| 通用额定值(％) | 72 | 75 |
如数据所述，用三丁烯基苯酚基酚盐(油9)代替四丙烯基苯酚基酚盐清净剂(油8)导致相同或更好的沉积物控制性能和明显的氧化稳定性(OIT)改进。
已知一些上述材料在最终配制剂中可能相互作用，使得最终配制剂的组分可能与起初加入的那些不同。由此形成的产品，包括经以其意欲用途使用本发明润滑剂组合物而形成的产品可能不容易描述。然而，所有这类改进和反应产物均包括在本发明的范围内；本发明包括通过将上述组分混合而制备的润滑剂组合物。
将以上提及的各文件通过引用并入本发明。除实施例中，或另外明确指出外，在本说明书中描述材料的量、反应条件、分子量、碳原子数等的所有数量应当理解被措辞“约”修饰。除非另外指出，本文提及的各个化学品或组合物应当理解为可含有异构体、副产物、衍生物和通常应当理解存在于商品级中的其它这类材料的商品级材料。然而，除非另外指出，各个化学组分的量表示为排除了通常可存在于商业材料中的任何溶剂或稀释油。应当理解本文所述量、范围和比的上限和下限可独立地组合。类似地，本发明各个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。
尽管已关于优选实施方案解释了本发明，应当理解经阅读本说明书，其各种改进会为本领域技术人员所了解。因此，应当理解此处公开的发明意欲涵盖属于所附权利要求书范围的这类改进。
Claims (20)
1.包含至少一个烷基取代苯酚单元(a)的含烷基苯酚清净剂，其中烷基衍生自含有3-8个碳原子的烯烃化合物的低聚物，其中聚烯烃衍生的烷基包含至少30摩尔％的具有4个或更多碳原子的烯烃。
2.根据权利要求1的含烷基苯酚清净剂，其中含苯酚清净剂为硫桥联酚盐清净剂、无硫亚烷基桥联酚盐清净剂、水杨酸盐清净剂或其混合物。
3.根据权利要求2的含烷基苯酚清净剂，其中清净剂包含一种或多种碱金属、一种或多种碱土金属或者其混合物。
4.根据权利要求3的含烷基苯酚清净剂，其中清净剂为过碱性的。
5.根据权利要求4的含烷基苯酚清净剂，其中过碱性清净剂具有至少1.5、至少5，或者至少7的金属比。
6.根据权利要求1的含烷基苯酚清净剂，其中烷基包含正丁烯的低聚物，其中烷基为具有12-48个碳原子的烃基。
7.根据权利要求1的含烷基苯酚清净剂，其中清净剂为具有至少1.5的金属比的过碱性硫偶联酚盐清净剂。
8.根据权利要求1的含烷基苯酚清净剂，其中烷基苯酚为以下结构表示的硫桥联酚盐：
其中各个R为衍生自正丁烯、更高级α烯烃的低聚物或其混合物的含有8-48个碳原子的脂族烃基；且n＝0-8，或者1-6，或者1-4，或者2-4。
9.根据权利要求1的含烷基苯酚清净剂，其中清净剂为烷基水杨酸的中性或过碱性盐。
10.根据权利要求1的含烷基苯酚清净剂，其中烷基苯酚为以下结构表示的烷基水杨酸盐：
其中R为衍生自正丁烯、更高级α烯烃的低聚物或其混合物的脂族烃基，且其中烃基包含8-48个碳原子。
11.润滑组合物，其包含：(a)具有润滑粘度的油，和(b)含有至少一个烷基取代苯酚单元(a)的含苯酚清净剂，其中烷基衍生自含有3-8个碳原子的烯烃化合物的低聚物，其中聚烯烃衍生的烷基包含至少30摩尔％的具有4个或更多碳原子的烯烃。
12.根据权利要求11的润滑组合物，其中组合物基本不含含烷基苯酚清净剂，其中烷基苯酚衍生自丙烯的低聚物。
13.根据权利要求11的润滑组合物，其进一步包含其它添加剂，所述其它添加剂选自不同于前述权利要求1-11中任一项的含烷基苯酚清净剂的过碱性清净剂、无灰分散剂、含磷抗磨剂、抗氧化剂、腐蚀抑制剂、粘度指数改进剂或其组合。
14.根据权利要求13的润滑组合物，其进一步包含0.01-3重量％的过碱性烷基苯磺酸钙清净剂。
15.根据权利要求13的润滑组合物，其进一步包含0.01-0.15重量％的含磷抗磨剂。
16.润滑内燃机的方法，其包括向发动机中供入润滑组合物，所述润滑组合物包含(a)具有润滑粘度的油和(b)含有至少一个烷基取代苯酚单元(a)的含苯酚清净剂，其中烷基衍生自含有3-8个碳原子的烯烃化合物的低聚物，其中聚烯烃衍生的烷基包含至少30摩尔％的具有4个或更多碳原子的烯烃。
17.根据权利要求17的方法，其中润滑组合物进一步包含二烷基二硫代磷酸锌。
18.根据权利要求17的方法，其中润滑组合物进一步包含聚异丁烯琥珀酰亚胺分散剂。
19.根据权利要求17的方法，其中润滑组合物进一步包含二烷基二硫代磷酸锌，和(d)聚异丁烯琥珀酰亚胺分散剂。
20.根据前述权利要求17-19中任一项的方法，其中内燃机为重型柴油压缩点火内燃机或火花辅助压缩点火内燃机。
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