CN110156920A - 具有烟炱处理性质的接枝聚合物 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及具有分散剂性质的粘度指数调节剂和包含所述粘度指数调节剂的润滑油组合物。本公开还涉及包含本公开的粘度指数改进剂的润滑剂组合物的用途,其用于改进发动机润滑剂组合物的烟炱或污泥处理特性,同时使发动机密封件的劣化最小化。
Description
技术领域
本公开涉及具有分散剂性质的粘度指数调节剂,其添加剂浓缩物,及包含此类分散剂粘度指数调节剂和浓缩物的润滑油组合物。本公开还涉及包含本文的分散剂粘度指数调节剂的润滑剂组合物用于改进发动机润滑剂组合物的烟炱或淤渣处理特性同时使发动机密封件的劣化最小化的用途。
背景技术
发动机润滑剂提供趋于改进燃料经济性并减少排放的增强的发动机保护。然而,通常不希望牺牲发动机保护和润滑性质来实现改进的燃料经济性和减少的排放的益处,并且大多数润滑剂经常在此类性质之间找到平衡。例如,增加润滑剂中摩擦调节剂的量可能对燃料经济性目的有益,但可能导致润滑剂处理由外部污染物如水施加的磨损应力的能力降低。同样,增加润滑剂中抗磨剂的量可以提供改进的发动机防磨损保护,但也可以通过各种机制增加排放,如对催化剂性能有害。
同样,润滑剂的烟炱和淤渣处理组分必须达到类似的平衡。例如,随着润滑剂中分散剂的量增加,润滑剂的烟炱和淤渣处理性质通常得到改进,但增加分散剂的量会对弹性体相容性产生不利影响。这可能发生,因为分散剂通常是对密封件有害的含胺化合物。将聚芳香族官能团引入分散剂中改进了分散剂控制具有烟炱污染特性的润滑油粘度增加的能力。因此,认为与芳香族酸酐反应并用环状碳酸酯封端的分散剂提供比常规分散剂更好的烟炱处理能力。然而,即使在相对低的处理率下,此类官能化分散剂也常表现出差的弹性体相容性。
附图说明
图1是评估本文组合物的烟炱分散性的粘度(Pa-s)对剪切速率(1/s)的图。
发明内容
在一个方面,描述了高度接枝的多官能烯烃共聚物粘度调节剂。粘度调节剂包括以下的反应产物:(a)酰化烯烃共聚物,其包括每1000个数均分子量单元的烯烃共聚物上接枝有0.10到0.80个酰基的烯烃共聚物,并且其中所述烯烃共聚物的数均分子量在约500到100,000之间(且在其它方法中,约500到约40,000);(b)式I的多胺化合物:
及
c)二羧酸或其酸酐,其可与式I的游离伯胺反应以产生环部分A
其中环部分A是具有至多三个稠合在其上的环的5、6或7元杂环,其中稠合在其上的一个或多个环选自苯基、碳环基、杂环基、杂芳基或其组合,并且其中环A任选地被一个或多个选自以下的取代基取代:卤代、-CN、氧代、羟基、卤代烷基、C1-4烷基、C1-4烷基羰基、C1-4烷氧基、C1-4烷氧基羰基、-NH2、-NH(C1-4烷基)和N(C1-4烷基)2。在式I中,X是C2到C50亚烷基连接基单元,其中一个或多个碳单元任选且独立地被选自由-O-、-NR'-、-NR'NR'-、-C(O)-、-C(O)O-、-C(O)NR'组成的组的二价部分置换,并且其中每个X任选且独立地被一个或多个R"取代基取代;每个R'选自由氢或C1-6脂肪族基、苯基或烷基苯基组成的组;并且每个R"独立地选自由C1-6脂肪族基、C3-7环烷基、3-7元杂环烷基、杂芳基和苯基组成的组,其中R"任选地被卤代、氰基、氨基、羟基、-OR'、-C(O)R'、-C(O)OR'或-C(O)NR'2取代。
在来自前一段的方面的一些实施例中,X是式-(亚烷基-NR')n-亚烷基—的聚烷基胺单元,并且其中亚烷基部分是C1-C6支链或直链亚烷基部分,且n是1到20的整数;和/或X是和/或X是式-(亚烷基-O)m-亚烷基—的聚亚烷基二醇单元,并且亚烷基部分是C1-C6支链或直链亚烷基部分,且m是1到50的整数;和/或X是形成聚醚二胺的部分;和/或其中环部分A是和/或其中烯烃共聚物是乙烯和具有3到18个碳原子的烯烃的共聚物;和/或其中烯烃共聚物的数均分子量为约500到约20,000;和/或其中接枝到烯烃共聚物上的酰基从包括至少一个碳-碳双键且进一步包含至少一个羧酸和/或二羧酸酐基团的酰基反应物获得;和/或其中烯烃共聚物在每1000个数均分子量单元的烯烃共聚物上接枝有0.2到0.5个酰基。
本公开的另一方面包括添加剂浓缩物,其包括如前两段中所述的高度接枝的多官能烯烃共聚物粘度调节剂。在一些方法中,添加剂浓缩物可包括在稀释油中的约10到约60重量%的高度接枝的多官能烯烃共聚物粘度调节剂。
在本公开的又一方面,提供一种润滑油组合物。润滑油组合物包括主要量的基础油和高度接枝的多官能烯烃共聚物粘度调节剂。在一些方法中,高度接枝的多官能烯烃共聚物粘度调节剂包括以下的反应产物:(a)酰化烯烃共聚物,其包含每1000个数均分子量单元的烯烃共聚物上接枝有0.10到0.80个酰基的烯烃共聚物,并且其中所述烯烃共聚物的数均分子量在约500与100,000之间(在其它方法中,约500到约40,000);(b)式I的多胺化合物:
及
(c)二羧酸或其酸酐,其可与式I的游离伯胺反应以产生环部分A
其中环部分A是具有至多三个稠合在其上的环的5、6或7元杂环,其中稠合在其上的一个或多个环选自苯基、碳环基、杂环基、杂芳基或其组合,并且其中环A任选地被一个或多个选自以下的取代基取代:卤代、-CN、氧代、羟基、卤代烷基、C1-4烷基、C1-4烷基羰基、C1-4烷氧基、C1-4烷氧基羰基、-NH2、-NH(C1-4烷基)和N(C1-4烷基)2。在式1中,X是C2至C50亚烷基连接基单元,其中一个或多个碳单元任选且独立地被选自由-O-、-NR'-、-NR'NR'-、-C(O)-、-C(O)O-、-C(O)NR'组成的组的二价部分置换,并且其中每个X任选且独立地被一个或多个R"取代基取代;每个R'选自由氢、C1-6脂肪族基、苯基或烷基苯基组成的组;并且每个R"独立地选自由C1-6脂肪族基、C3-7环烷基、3-7元杂环烷基、杂芳基和苯基组成的组,其中R"任选地被卤代、氰基、氨基、羟基、-OR'、-C(O)R'、-C(O)OR'或-C(O)NR'2取代。
在前一段的润滑油组合物方面的一些实施例中,X是式-(亚烷基-NR')n-亚烷基—的聚烷基胺单元,并且其中亚烷基部分是C1-C6支链或直链亚烷基部分,且n是1到20的整数;和/或X是和/或X是式-(亚烷基-O)m-亚烷基—的聚亚烷基二醇单元,并且亚烷基部分是C1-C6支链或直链亚烷基部分,且m是1到50的整数;和/或X是形成聚醚二胺的部分;和/或环A是和/或烯烃共聚物是乙烯和具有3到18个碳原子的烯烃的共聚物;和/或烯烃共聚物的数均分子量为约500到约20,000;和/或接枝到烯烃共聚物上的酰基从包括至少一个碳-碳双键且进一步包含至少一个羧酸和/或二羧酸酐基团的酰基反应物获得;和/或烯烃共聚物在每1000个数均分子量单元的烯烃共聚物上接枝有0.2到0.5个酰基。
具体实施方式
发动机或曲轴箱润滑剂组合物被用于含有火花点火和压缩点火发动机的车辆中。仅提供几个实例,此类发动机可以用于汽车、卡车和/或火车应用,并且可以在包括但不限于汽油、柴油、乙醇、压缩天然气等的燃料上运行。本文的润滑剂或润滑剂组合物可适合用作发动机或曲轴箱润滑剂,如汽车曲轴箱润滑剂,其在一些情况下满足或超过ILSAC GF-5和/或APICJ-4润滑剂标准。
如背景技术中所述,发动机油通常包括许多添加剂。分散剂是发动机油的常见添加剂,有助于扩散淤渣、碳、烟炱、氧化产物和其它沉积物前体。分散剂有助于保持发动机部件清洁、延长发动机寿命并有助于维持适当的排放和良好的燃料经济性。结果是沉积物形成减少、油氧化减少及粘度增加较少。在一些方法中,分散剂通过抑制颗粒与颗粒聚集来实现这一点。因此,随着润滑剂组合物中分散剂的量增加,润滑剂的烟炱和淤渣处理性质得到改进,但在一些情况下增加分散剂的量会对弹性体密封件产生不利影响。另一方面,本文描述分散剂粘度指数调节剂,及包括此类分散剂粘度指数调节剂的润滑油,其具有良好的烟炱处理性质和粘度调节性质,并且同时,与现有的润滑剂和现有的粘度调节剂相比,其对发动机密封件的破坏性较小(即,密封件友好)。
转向更多细节,本文描述高度接枝的多官能烯烃共聚物粘度调节剂。在一个方面,分散剂粘度指数调节剂包括以下的反应产物:(a)酰化烯烃共聚物;(b)多胺;及(c)二羧酸或其酸酐,其可与酰化烯烃共聚物与多胺之间的反应产物的伯胺反应。所选择的二羧酸或酸酐提供伯胺封端剂以形成环结构,且优选为用于末端伯胺的封端剂。封端的胺使得本文的分散剂粘度指数调节剂对密封件更加友好,但同时允许添加剂保持其分散剂和粘度指数性质。
在一些方法中,酰化烯烃共聚物包括每1000个数均分子量单元的烯烃共聚物上接枝有约0.10到约0.80个酰基的烯烃共聚物,并且其中所述烯烃共聚物主链的数均分子量在约500与100,000之间(在其它方法中,约500到约40,000)。在一些方法中,多胺可以是式I的化合物:
其中X是C2到C50亚烷基连接基单元,其中其一个或多个碳单元任选且独立地被选自由-O-、-NR'-、-NR'NR'-、-C(O)-、-C(O)O-、-C(O)NR'组成的组的二价部分置换。式I的每个X可以任选且独立地被一个或多个R"取代基取代。每个R'可以选自由氢或C1-6脂肪族基、苯基或烷基苯基组成的组;并且每个R"独立地选自由C1-6脂肪族基、C3-7环烷基、3-7元杂环烷基、杂芳基和苯基组成的组。在一些方法中,R"任选地被卤代、氰基、氨基、羟基、-OR'、-C(O)R'、-C(O)OR'或-C(O)NR'2取代。选择二羧酸或其酸酐,使得其可以与式I的游离伯胺反应以产生环部分A
其中环部分A是具有至多三个稠合在其上的环的5、6或7元杂环。其上稠合的一个或多个环可以选自苯基、碳环基、杂环基、杂芳基或其组合,并且其中环A任选地被一个或多个选自卤代、-CN、氧代、羟基、卤代烷基、C1-4烷基、C1-4烷基羰基、C1-4烷氧基、C1-4烷氧基羰基、-NH2、-NH(C1-4烷基)和N(C1-4烷基)2的取代基取代。
多胺:在式I的一些实施例中,X可以是式-(亚烷基-NR')n-亚烷基—的聚烷基胺单元,并且其中R'在本文中定义。亚烷基部分可以是C1-C6支链或直链亚烷基部分,且n可以是1到20的整数,例如,1到10、2到8、2到6、或2到4或定义在端点1和20内的其它范围。在另一方法中,亚烷基部分是乙基、丙基、异丙基、丁基或异丁基。在其它实施例中,亚烷基部分是乙基。在再一实施例中,亚烷基部分是异丙基。
在式I的其它方法中,X是式-(亚烷基-O)m-亚烷基—的聚亚烷基二醇单元,并且亚烷基部分是C1-C6支链或直链亚烷基部分,且m是1到50的整数,例如,1到30、1到20、1到15、1到10、1到5、1到3、5到10、10到20、20到30、30到40或40到50。亚烷基部分可以是乙基、丙基、异丙基、丁基或异丁基。在其它实施例中,亚烷基部分是乙基。在再一实施例中,亚烷基部分是异丙基。在一种方法中,X是形成聚醚二胺的部分。
式1的每个R'可以独立地选自由氢、C1-6脂肪族基、苯基或烷基苯基组成的组。在其它实施例中,每个R'独立地选自由以下组成的组:氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、苯基和苄基。在其它实施例中,每个R'独立地选自由氢、甲基、乙基、苯基和苄基组成的组。在再一实施例中,每个R'独立地选自由氢、甲基和苄基组成的组。在又一实施例中,每个R'独立地选自由氢和甲基组成的组。在另一实施例中,每个R'为氢。
每个R"可以独立地选自由C3-7环烷基、3-7元杂环烷基、杂芳基和苯基组成的组,其中R"任选地被卤代、氰基、氨基、羟基、-OR'、-C(O)R'、-C(O)OR'或-C(O)NR'2取代。在式I的一些实施例中,每个R"独立地选自由环丙基、环戊基、吡咯基、吡啶基、嘧啶基、哌啶基、吗啉代和苯基组成的组。在式I的一些实施例中,每个R"独立地选自由环丙基、吗啉代和苯基组成的组。在一些实施例中,R"未被取代。
在制备官能化分散剂粘度指数调节剂中,许多多胺可以用作式1多胺。非限制性示例性多胺可包括氨基胍碳酸氢盐(AGBC)、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)和重质多胺。重质多胺可包含聚亚烷基多胺的混合物,其具有少量的低级多胺低聚物如TEPA和PEHA,但主要是每分子具有七个或更多个氮原子、两个或更多个伯胺的低聚物,并且比常规多胺混合物的支化更加广泛。可用于制备烃基取代的琥珀酰亚胺分散剂的额外的非限制性多胺公开于美国专利第6,548,458号中,其公开内容通过全文引用的方式并入本文。在本公开的一实施例中,多胺可以选自四亚乙基五胺(TEPA)。
胺封端剂:酰化烯烃共聚物和多胺的反应产物可进一步与二羧酸或其酸酐反应,所述二羧酸或其酸酐可与所形成的共聚物/多胺产物的游离伯胺反应,形成如上所述的环部分A以封端伯胺。在一种方法中,形成的环部分A是具有至多三个稠合在其上的环的5、6或7元杂环,其中稠合在其上的一个或多个环选自苯基、萘基、呋喃基、噻吩基(thiophenyl)、2H-吡咯基、吡咯基、恶唑基、噻唑基、咪唑基、吡唑基、异恶唑基、异噻唑基、1,3,4-噻二唑基、2H-吡喃基、4-H-吡喃基、吡啶基、哒嗪基、嘧啶基、吡唑基、吡嗪基或1,3,5-三嗪基或其组合,并且其中环A任选地被一个或多个选自卤代、氧代、羟基、C1-4烷基或-NH2的取代基取代。在其它方法中,环部分A未被取代。在其它方法中,选择封端剂以由以下环结构形成环部分A,其中连接氮是多胺的一部分:
在一些方法中,封端剂可选自羧酸或多羧酸或聚酐,其中羧酸或酸酐官能团直接与芳香族基团稠合。此类含羧基的芳香族化合物可选自1,8-萘二羧酸或酸酐和1,2-萘二羧酸或酸酐、2,3-二羧酸或酸酐、萘-1,4-二羧酸、萘-2,6-二羧酸、邻苯二甲酸酐、均苯四羧酸酐(pyromellitic anhydride)、1,2,4-苯三羧酸酐、二苯酸或酸酐、2,3-吡啶二羧酸或酸酐、3,4-吡啶二羧酸或酸酐、1,4,5,8-萘四羧酸或酸酐、苝-3,4,9,10-四羧酸酐、芘二羧酸或酸酐等。
可用的伯胺和/或仲胺(和优选的末端伯胺和/或仲胺)的封端可以高达100%的待封端的可用伯胺和/或仲胺。在其它方法中,封端可以是约50%到约100%。为此,每摩尔伯胺和/或仲胺反应的封端剂的摩尔数可以在约0.5到约1.5范围内,在其它方法中,在约0.8到约1范围内;且在再一方法中,为约1。用于封端的优选反应条件是约140℃到约170℃的温度。在一种方法中,封端是末端伯胺和/或仲胺。在一些方法中,仲胺也可以用其它化合物如马来酸酐等来封端。
酰化烯烃共聚物:在一种方法中,烯烃共聚物是乙烯和具有3到18个例如3到6个、3到10个、3到15个、5到10个、8到12个、10到15个或10到18个碳原子的烯烃的共聚物主链。在一些方法中,烯烃可以是丙烯、异丙烯、丁烯、异丁烯、正戊烯、异戊烯和/或新戊烯及其混合物。
在一些方法中,聚合物是乙烯和一种或多种C3至C18α-烯烃的共聚物。最优选乙烯和丙烯的共聚物。适于代替丙烯形成共聚物或与乙烯和丙烯组合使用而形成三元共聚物的其它α-烯烃包括1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯和苯乙烯;aw-二烯烃,如1,5-己二烯、1,6-庚二烯、1,7-辛二烯;支链α-烯烃,如4-甲基丁烯-1,5-甲基戊烯-1和6-甲基庚烯-1;及其混合物。
通常称为互聚物的更复杂的聚合物基质可使用第三组分来制备。通常用于制备互聚物基质的第三组分是选自非共轭二烯和三烯的多烯单体。非共轭二烯组分是链中具有5到14个碳原子的组分。优选地,二烯单体的特征在于在其结构中存在乙烯基,并且可以包括环状和双环化合物。代表性二烯包括1,4-己二烯、1,4-环己二烯、二环戊二烯、5-亚乙基-2-降冰片烯、5-亚甲基-2-降冰片烯、1,5-庚二烯和1,6-辛二烯。多于一种二烯的混合物可用于互聚物之制备。用于制备三元共聚物或互聚物基质的优选非共轭二烯是1,4-己二烯。
三烯组分在链中将具有至少两个非共轭双键和至多约30个碳原子。可用于制备本公开的互聚物的典型三烯是1-亚异丙基-3a,4,7,7a-四氢茚、1-亚异丙基二环戊二烯、二氢-异二环戊二烯和2-(2-亚甲基-4-甲基-3-戊烯基)[2.2.1]双环-5-庚烯。
乙烯-丙烯或更高级的α-烯烃共聚物可由约15到80摩尔%的乙烯和约85到20摩尔%的C3到C18α-烯烃组成,其中优选的摩尔比为约35到75摩尔%乙烯与约65到25摩尔%C3到C18α-烯烃,其中更优选的比例为50到70摩尔%乙烯与50到30摩尔%C3到C18α-烯烃,且最优选的比例为55到65摩尔%乙烯与45到35摩尔%C3到C18α-烯烃。
前述聚合物的三元共聚物变体可含有约0.1到10摩尔%的非共轭二烯或三烯。
术语聚合物和共聚物一般用于涵盖乙烯共聚物、三元共聚物或互聚物。这些材料可含有少量其它烯烃单体,只要乙烯共聚物的基本特性不会发生实质性变化即可。
用于形成乙烯-烯烃共聚物基质的聚合反应通常可在常规的齐格勒-纳塔(Ziegler-Natta)或茂金属催化剂体系存在下进行。聚合介质不是特定的,并且可以包括溶液、浆液或气相工艺,如本领域技术人员所知。当使用溶液聚合时,溶剂可以是任何适合的惰性烃溶剂,其在α-烯烃聚合的反应条件下是液体;令人满意的烃溶剂的实例包括具有5到8个碳原子的直链链烷烃(paraffinic),其中优选己烷。芳香族烃,优选具有单个苯核的芳香族烃,如苯、甲苯等;且沸点范围接近于上述直链链烷烃和芳香族烃的沸点范围的饱和环烃特别适合。所选择的溶剂可以是前述烃中的一种或多种的混合物。当采用浆液聚合时,用于聚合的液相优选为液态丙烯。期望聚合介质不含会干扰催化剂组分的物质。
在一个实施例中,烯烃共聚物基质是乙烯共聚物或三元共聚物,如油溶性直链或支链聚合物,其数均分子量为约500到约100,000,例如约500到约40,000,约500到约10,000,约500到约5,000,约500到约3,000,或约1,000到约40,000,约1,000到约20,000,约5,000到约20,000,约1,000到约30,000,约1,000到约10,000,或约1,000到约6,000。
接枝到烯烃共聚物上的酰基从烯键式不饱和羧酸或酸酐反应物获得,所述反应物包括至少一个碳-碳双键且进一步包含至少一个羧酸和/或二羧酸酐基团。在一种方法中,形成接枝到烯烃共聚物上的酰基的反应物选自丙烯酸、甲基丙烯酸、肉桂酸、阿魏酸(ferulic acid)、邻香豆酸、偏香豆酸、对香豆酸、巴豆酸、马来酸、马来酸酐、富马酸、衣康酸和衣康酸酐或其组合。在另一方法中,形成接枝到烯烃共聚物上的酰基的反应物选自马来酸、富马酸、马来酸酐或其组合。在再一方法中,形成接枝到烯烃共聚物上的酰基的反应物包括马来酸酐部分。
在一个实施例中,烯烃共聚物在每1000个数均分子量单元的烯烃共聚物上接枝有约0.1到约0.8个,例如约0.2到约0.75个、约0.2到约0.5个、约0.3到约0.5个、或约0.4到约0.5个、或约0.1到约0.5个酰基。在一些其它实施例中,烯烃共聚物在每1000个数均分子量单元的烯烃共聚物上接枝有约0.2、约0.3、约0.4、约0.5、约0.6或约0.75个或在此类终点之间的任何范围的酰基。
以提供每1000个数均分子量单元的聚合物主链约0.1到约0.8个酰基,优选每1000个数均分子量约0.2到约0.5个酰基的量(或前述段落中所描述的其它量),将羧酸反应物接枝到规定的聚合物主链上。例如,在一种方法中,Mn为20,000的共聚物基质每个聚合物链接枝有6到15个羧基或每摩尔聚合物接枝有3到7.5摩尔马来酸酐。Mn为100,000的共聚物每个聚合物链接枝有30到75个羧基或每个聚合物链接枝有15到37.5摩尔马来酸酐。最低官能团含量是达到最低令人满意的分散性能所需的含量。高于最大官能团含量,如果有的话,注意到额外的分散性能,并且可能对添加剂的其它性质产生不利影响。
形成酰化烯烃共聚物的接枝反应通常在溶液或本体中借助于自由基引发剂进行,如在挤出机或强力混合装置中进行。当聚合在己烷溶液中进行时,如通过引用的方式并入本文的US 4,340,689、US 4,670,515和US 4,948,842中所述,在己烷中进行接枝反应在经济上是方便的。所得聚合物中间体的特征在于具有在其结构内随机的羧酸酰化官能团。
在形成酰化烯烃共聚物的本体方法中,将烯烃共聚物进料到橡胶或塑料加工设备如挤出机、强力混合器或割碎机中,加热至150℃到400℃的温度。并将烯键式不饱和羧酸试剂和自由基引发剂分别共同进料到熔融聚合物中以实现接枝。反应任选地在混合条件下进行,以实现根据US 5,075,383的乙烯共聚物的剪切和接枝,所述文献通过引用的方式并入本文。通常用氮气吹扫加工设备以防止聚合物氧化并帮助排出未反应的试剂和接枝反应的副产物。加工设备中的停留时间足以提供所需的酰化程度并允许酰化共聚物通过排气来纯化。在排气阶段之后,可任选地将矿物或合成润滑油加入加工设备中以溶解酰化共聚物。
可用于将烯键式不饱和羧酸材料接枝到聚合物主链上的自由基引发剂包括过氧化物、氢过氧化物、过酸酯(perester)以及偶氮化合物,且优选沸点高于100℃且在接枝温度范围内热分解以提供自由基的那些。这些自由基引发剂的代表是偶氮丁腈(azobutyronitrile)、过氧化二异丙苯(dicumyl peroxide)、2,5-二甲基己烷-2,5-双叔丁基过氧化物和2,5-二甲基己-3-炔-2,5-双叔丁基过氧化物。以反应混合物的重量计,引发剂的用量在约0.005重量%与约1重量%之间。
可以使用本领域已知的实现乙烯-烯烃共聚物与烯键式不饱和羧酸试剂的反应的其它方法,如卤化反应、热或“烯”反应或其混合物,代替自由基接枝方法。通过在惰性气氛下,在约250℃到约400℃的温度下加热反应物以避免产生自由基和氧化副产物,可方便地在矿物油或本体中进行此类反应。当乙烯-烯烃共聚物含有不饱和度时,“烯”反应是优选的接枝方法。为了实现本公开所需的高接枝水平,即每1000Mn 0.1至0.8个酰基,可能需要遵循或进行带有自由基接枝反应的“烯”或热接枝反应。
定义
如本文所用,术语“有效浓度”是指带有烟炱的基础油显示出牛顿特性(Newtonianbehavior)所必需的粘度调节剂的浓度,所述牛顿特性指示基础油中的烟炱颗粒充分分散。
如本文所用,术语“烯烃共聚物”是指由两种或更多种不同类型的单体构成的聚合物,其中所有单体均含有至少一种烯烃(碳-碳双键)。
主要量的化合物通常是指大于约50重量%。
出于本公开的目的,化学元素根据元素周期表,CAS版,《化学与物理手册(Handbook of Chemistry and Physics)》,第75版进行鉴定。另外,有机化学的一般原理描述于《有机化学(Organic Chemistry)》,Thomas Sorrell,大学科学书籍(UniversityScience Books),邵沙利托(Sausolito):1999和《March高级有机化学(March's AdvancedOrganic Chemistry)》,第5版,Smith,M.B.和March,J.编,John Wiley&Sons,纽约:2001中,所述文献的全部内容在此通过引用的方式并入。
如本文所述,化合物可任选地被一个或多个如上文一般性说明的,或如通过本公开的特定类别、亚类和种类所例示的取代基取代。
如本文所用,术语“脂肪族”涵盖术语烷基、烯基、炔基,其中的每一个如下所述任选地被取代。
如本文所用,“烷基”是指含有1-12个(例如,1-8个、1-6个或1-4个)碳原子的饱和脂肪族烃基。烷基可以是直链或支链。烷基的实例包括但不限于甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、正庚基或2-乙基己基。烷基可以被一个或多个取代基取代(即任选取代),所述取代基如卤代、磷酸基、环脂肪族基[例如环烷基或环烯基]、杂环脂肪族基[例如杂环烷基或杂环烯基]、芳基、杂芳基、烷氧基、芳酰基、杂芳酰基、酰基[例如(脂肪族)羰基、(环脂肪族)羰基或(杂环脂肪族)羰基]、硝基、氰基、酰氨基[例如(环烷基烷基)羰基氨基、芳基羰基氨基、芳烷基羰基氨基、(杂环烷基)羰基氨基、(杂环烷基烷基)羰基氨基、杂芳基羰基氨基、杂芳烷基羰基氨基烷基氨基羰基、环烷基氨基羰基、杂环烷基氨基羰基、芳基氨基羰基或杂芳基氨基羰基]、氨基[例如脂肪族氨基、环脂肪族氨基或杂环脂肪族氨基]、磺酰基[例如脂肪族-SO2-]、亚磺酰基、硫烷基(sulfanyl)、硫氧基、脲基、硫脲基、氨磺酰基、磺酰胺基、氧代、羧基、氨基甲酰基、环脂肪族氧基、杂环脂肪族氧基、芳氧基、杂芳氧基、芳烷氧基、杂芳烷氧基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或羟基。非限制性地,取代的烷基的一些实例包括羧基烷基(如HOOC-烷基、烷氧基羰基烷基和烷基羰氧基烷基)、氰基烷基、羟烷基、烷氧基烷基、酰基烷基、芳烷基、(烷氧基芳基)烷基、(磺酰基氨基)烷基(如(烷基-SO2-氨基)烷基)、氨基烷基、酰氨基烷基、(环脂肪族)烷基或卤代烷基。
如本文所用,“烯基”是指含有2-8个(例如2-12个、2-6个或2-4个)碳原子和至少一个双键的脂肪族碳基团。与烷基类似,烯基可以是直链或支链。烯基的实例包括但不限于烯丙基、异平基(isoprenyl)、2-丁烯基和2-己烯基。烯基可任选地被一个或多个取代基取代,所述取代基如卤代、磷酸基、环脂肪族基[例如环烷基或环烯基]、杂环脂肪族基[例如杂环烷基或杂环烯基]、芳基、杂芳基、烷氧基、芳酰基、杂芳酰基、酰基[例如(脂肪族)羰基、(环脂肪族)羰基或(杂环脂肪族)羰基]、硝基、氰基、酰氨基[例如(环烷基烷基)羰基氨基、芳基羰基氨基、芳烷基羰基氨基、(杂环烷基)羰基氨基、(杂环烷基烷基)羰基氨基、杂芳基羰基氨基、杂芳烷基羰基氨基烷基氨基羰基、环烷基氨基羰基、杂环烷基氨基羰基、芳基氨基羰基或杂芳基氨基羰基]、氨基[例如脂肪族氨基、环脂肪族氨基、杂环脂肪族氨基或脂肪族磺酰基氨基]、磺酰基[例如烷基-SO2-、环脂肪族基-SO2-或芳基-SO2-]、亚磺酰基、硫烷基、硫氧基、脲基、硫脲基、氨磺酰基、磺酰胺基、氧代、羧基、氨基甲酰基、环脂肪族氧基、杂环脂肪族氧基、芳氧基、杂芳氧基、芳烷氧基、杂芳烷氧基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或羟基。非限制性地,取代的烯基的一些实例包括氰基烯基、烷氧基烯基、酰基烯基、羟基烯基、芳烯基、(烷氧基芳基)烯基、(磺酰基氨基)烯基(如(烷基-SO2-氨基)烯基)、氨基烯基、酰氨基烯基、(环脂肪族)烯基或卤代烯基。
如本文所用,“炔基”是指含有2-8个(例如2-12个、2-6个或2-4个)碳原子且具有至少一个三键的脂肪族碳基团。炔基可以是直链或支链。炔基的实例包括但不限于炔丙基和丁炔基。炔基可以任选地被一个或多个取代基取代,所述取代基如芳酰基、杂芳酰基、烷氧基、环烷氧基、杂环烷氧基、芳氧基、杂芳氧基、芳烷氧基、硝基、羧基、氰基、卤代、羟基、磺基、巯基、硫烷基[例如脂肪族硫烷基或环脂肪族硫烷基]、亚磺酰基[例如脂肪族亚磺酰基或环脂肪族亚磺酰基]、磺酰基[例如脂肪族基-SO2-、脂肪族氨基-SO2-或环脂肪族-SO2-]、酰氨基[例如氨基羰基、烷基氨基羰基、烷基羰基氨基、环烷基氨基羰基、杂环烷基氨基羰基、环烷基羰基氨基、芳基氨基羰基、芳基羰基氨基、芳烷基羰基氨基、(杂环烷基)羰基氨基、(环烷基烷基)羰基氨基、杂芳烷基羰基氨基、杂芳基羰基氨基或杂芳基氨基羰基]、脲基、硫脲基、氨磺酰基、磺酰胺基、烷氧基羰基、烷基羰氧基、环脂肪族基、杂环脂肪族基、芳基、杂芳基、酰基[例如(环脂肪族)羰基或(杂环脂肪族)羰基]、氨基[例如脂肪族氨基]、硫氧基、氧代、羧基、氨基甲酰基、(环脂肪族)氧基、(杂环脂肪族)氧基或(杂芳基)烷氧基。
如本文所用,“氨基”是指-NRXRY,其中RX和RY各自独立地为氢、烷基、环烷基、(环烷基)烷基、芳基、芳烷基、杂环烷基、(杂环烷基)烷基、杂芳基、羧基、硫烷基、亚磺酰基、磺酰基、(烷基)羰基、(环烷基)羰基、((环烷基)烷基)羰基、芳基羰基、(芳烷基)羰基、(杂环烷基)羰基、((杂环烷基)烷基)羰基、(杂芳基)羰基或(杂芳烷基)羰基,其中的每一个均在本文中定义且任选地被取代。氨基的实例包括烷基氨基、二烷基氨基或芳基氨基。当术语“氨基”不是末端基团(例如烷基羰基氨基)时,其由-NRX-表示。RX具有与上述定义相同的含义。
如本文所用,“环烷基”是指具有3-10个(例如5-10个)碳原子的饱和碳环单环或双环(稠合或桥连)环。环烷基的实例包括环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、金刚烷基、降冰片基、立方烷基(cubyl)、八氢-茚基、十氢-萘基、双环[3.2.1]辛基、双环[2.2.2]辛基、双环[3.3.1]壬基、双环[3.3.2.]癸基、双环[2.2.2]辛基、金刚烷基或((氨基羰基)环烷基)环烷基。
如本文所用,“杂环烷基”是指3-10元单环或双环(稠合或桥连)(例如,5到10元单环或双环)饱和环结构,其中环原子中的一个或多个是杂原子(例如N、O、S或其组合)。杂环烷基的实例包括哌啶基、哌嗪基、四氢吡喃基、四氢呋喃基、1,4-二氧戊环基、1,4-二噻烷基、1,3-二氧戊环基、恶唑烷基、异恶唑烷基、吗啉基、硫代吗啉基、八氢苯并呋喃基、八氢色烯基(octahydrochromenyl)、八氢硫色烯基(octahydrothiochromenyl)、八氢吲哚基、八氢吡啶基、十氢喹啉基、八氢苯并[b]噻吩基、2-氧杂-双环[2.2.2]辛基、1-氮杂-双环[2.2.2]辛基、3-氮杂-双环[3.2.1]辛基和2,6二氧杂-三环[3.3.1.0]壬基。单环杂环烷基可以与苯基部分稠合形成如将被归类为杂芳基的四氢异喹啉结构。
如本文所用,“杂芳基”是指具有4到15个环原子的单环、双环或三环环系,其中环原子中的一个或多个是杂原子(例如N、O、S或其组合),并且其中单环环系是芳香族环系或双环或三环环系中的至少一个是芳香族环系。杂芳基包括具有2到3个环的苯并稠合的环系。例如,苯并稠合的基团包括与一个或两个4到8元杂环脂肪族部分(例如吲嗪基(indolizyl)、吲哚基、异吲哚基、3H-吲哚基、二氢吲哚基、苯并[b]呋喃基、苯并[b]噻吩基、喹啉基或异喹啉基)稠合的苯并。杂芳基的一些实例是氮杂环丁烷基(azetidinyl)、吡啶基、1H-吲唑基、呋喃基、吡咯基、噻吩基(thienyl)、噻唑基、恶唑基、咪唑基、四唑基、苯并呋喃基、异喹啉基、苯并噻唑基、呫吨基(xanthene)、噻吨基(thioxanthene)、吩噻嗪基、二氢吲哚基、苯并[1,3]间二氧杂环戊烯基、苯并[b]呋喃基、苯并[b]噻吩基、吲唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、嘌呤基、噌啉基(cinnolyl)、喹啉基、喹唑基、噌啉基、酞嗪基(phthalazyl)、喹唑基、喹喔啉基、异喹啉基、4H-喹嗪基(quinolizyl)、苯并-1,2,5-噻二唑基或1,8-萘啶基(naphthyridyl)。
非限制性地,单环杂芳基包括呋喃基、噻吩基、2H-吡咯基、吡咯基、恶唑基、噻唑基、咪唑基、吡唑基、异恶唑基、异噻唑基、1,3,4-噻二唑基、2H-吡喃基、4-H-吡喃基、吡啶基、哒嗪基、嘧啶基、吡唑基、吡嗪基或1,3,5-三嗪基。单环杂芳基根据标准化学命名法来编号。
非限制性地,双环杂芳基包括吲嗪基、吲哚基、异吲哚基、3H-吲哚基、二氢吲哚基、苯并[b]呋喃基、苯并[b]噻吩基、喹啉基、异喹啉基、吲嗪基、异吲哚基、吲哚基、苯并[b]]呋喃基、苯并[b]噻吩基、吲唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、嘌呤基、4H-喹嗪基、喹啉基、异喹啉基、噌啉基、酞嗪基、喹唑基、喹喔啉基、1,8-萘啶基或蝶啶基(pteridyl)。双环杂芳基根据标准化学命名法来编号。
烃基是指具有直接与分子的其余部分连接的碳原子的基团,并且每个烃基均独立地选自烃取代基,并且取代的烃取代基可以含有一个或多个卤代基团、羟基、烷氧基、巯基、硝基、亚硝基、氨基、硫氧基、吡啶基、呋喃基、噻吩基、咪唑基、硫、氧和氮,并且其中烃基中的每十个碳原子存在不超过两个非烃取代基。
本文所述的新型分散剂粘度指数调节剂可用作润滑油组合物的一部分或以添加剂浓缩物形式提供。因此,润滑油组合物或浓缩物可进一步包含如下所述的基础油。在一种方法中,润滑油组合物可包括约0.1到约10重量%的封端的聚合物(不包括可与聚合物一起包括的任何稀释油)。在其它方法中,高度接枝的多官能烯烃共聚物粘度调节剂以稀释剂或基础油中的添加剂浓缩物形式提供。添加剂浓缩物可包括在稀释剂或基础油中的约10到约60重量%的粘度调节剂聚合物。
基础油
本公开的分散剂粘度指数调节剂可以与润滑剂或添加剂浓缩物中的大部分基础油共混。适用于配制发动机润滑剂组合物和/或金属加工组合物(或其它润滑组合物)和/或添加剂浓缩物的基础油可选自适合的合成油、动物油、植物油、矿物油或其混合物中的任一种。可以使用动物油和植物油(例如猪油、蓖麻油)以及矿物润滑油如液体石油和链烷烃、环烷烃(naphthenic)或混合链烷烃-环烷烃类的经溶剂处理或经酸处理的矿物润滑油。源自煤或页岩的油也可能是适合的。基础油通常可以具有约2到约15cSt的粘度,或作为又一实例,在100℃下具有约2到约10cSt的粘度。此外,源自气体-到-液体工艺的油也是适合的。
适合的合成基础油可包括二羧酸烷基酯、聚乙二醇和醇、聚-α-烯烃(包括聚丁烯)、烷基苯、磷酸的有机酯和聚硅氧烷油。合成油包括烃油,如聚合和共聚的烯烃(例如聚丁烯、聚丙烯、丙烯异丁烯共聚物等);聚(1-己烯)、聚(1-辛烯)、聚(1-癸烯)等及其混合物;烷基苯(例如十二烷基苯、十四烷基苯、二壬基苯、二-(2-乙基己基)苯等);多苯基(例如联苯基、三联苯基、烷基化聚苯基等);烷基化二苯醚和烷基化二苯硫醚和其衍生物、类似物和同系物等。
其中末端羟基已经通过酯化、醚化等改性的环氧烷聚合物和共聚物及其衍生物构成可以使用的另一类已知的合成油。此类油通过由环氧乙烷或环氧丙烷的聚合而制备的油来进行例示,这些聚氧化烯聚合物的烷基和芳基醚(例如平均分子量为约1000的甲基-聚异丙二醇醚、分子量为约500-1000的聚乙二醇的二苯醚、分子量为约1000-1500的聚丙二醇的二乙醚等)或其单羧酸酯和多羧酸酯,例如乙酸酯、混合的C3-C8脂肪酸酯或四乙二醇的C13含氧酸二酯。
可以使用的另一类合成油包括二羧酸(例如邻苯二羧酸、琥珀酸、烷基琥珀酸、烯基琥珀酸、马来酸、壬二酸、辛二酸、癸二酸、富马酸、己二酸、亚油酸二聚体、丙二酸、烷基丙二酸、烯基丙二酸等)与各种醇(例如丁醇、己醇、十二烷醇、2-乙基己醇、乙二醇、二乙二醇单醚、丙二醇等)的酯。这些酯的具体实例包括己二酸二丁酯、癸二酸二(2-乙基己基)酯、富马酸二正己酯、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、癸二酸二十二烷基酯、亚油酸二聚体的2-乙基己基二酯、通过使一摩尔癸二酸与两摩尔四乙二醇和两摩尔2-乙基己酸等反应所形成的复合酯。
可用作合成油的酯还包括由C5到C12单羧酸和多元醇和多元醇醚如新戊二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇等制成的酯。
因此,可用于制备如本文所述的发动机和/或金属加工润滑剂组合物的所用基础油可选自如《美国石油协会(API)基础油互换性指南(American Petroleum Institute(API)Base Oil Interchangeability Guidelines)》中所规定的第I-V族的任何基础油。此类基础油族如下:
表格1
1第I-III族是矿物油基础油料。
基础油可含有少量或主要量的聚-α-烯烃(PAO)。通常,聚-α-烯烃衍生自具有约4到约30个、或约4到约20个,或约6到约16个碳原子的单体。有用的PAO的实例包括衍生自辛烯、癸烯、其混合物等的那些。PAO在100℃下的粘度可以为约2到约15、或约3到约12、或约4到约8cSt。PAO的实例包括在100℃下4cSt的聚-α-烯烃、在100℃下6cSt的聚-α-烯烃及其混合物。可以使用矿物油与前述聚-α-烯烃的混合物。
基础油可以是衍生自费托(Fischer-Tropsch)合成的烃的油。费托合成的烃由含有H2和CO的合成气使用费托催化剂而制成。此类烃通常需要进一步加工以便可用作基础油。例如,可以使用美国专利第6,103,099号或第6,180,575号中公开的方法对烃进行加氢异构化;使用美国专利第4,943,672号或第6,096,940号中公开的方法对烃进行加氢裂化和加氢异构化;使用美国专利第5,882,505号中公开的方法对烃进行脱蜡;或使用美国专利第6,013,171号、第6,080,301号或第6,165,949号中公开的方法对烃进行加氢异构化和脱蜡。
上文公开的天然或合成类型的未精制、精制和再精制油(以及这些中的两种或更多种的混合物)可用于基础油中。未精制油是直接从天然或合成来源获得的油,无需进一步纯化处理。例如,直接从干馏操作中获得的页岩油、直接从初级蒸馏获得的石油或直接从酯化过程获得且不经进一步处理即使用的酯油将是未精制油。精制油类似于未精制油,除了其已经在一个或多个纯化步骤中进一步处理以改进一种或多种性质。许多此类纯化技术是本领域技术人员已知的,如溶剂萃取、二次蒸馏、酸或碱萃取、过滤、渗滤等。再精制油通过类似于用于获得精制油的工艺获得,所述精制油应用于已在使用中的精制油。此类再精制油也称为再生油或再加工油,并且通常通过旨在去除废添加剂、污染物和油分解产物的技术额外地加工。
基础油可与本文所述的乳化剂以及任选的添加剂组合以提供发动机润滑剂组合物。因此,以润滑剂组合物的总重量计,基础油可以在约50wt%到约95wt%范围内的主要量存在于发动机润滑剂组合物中。
润滑油的其它任选添加剂如下所述。
含金属的清洁剂
可与上述分散剂反应产物一起使用的金属清洁剂通常包含具有长疏水尾部的极性头部,其中极性头部包含酸性有机化合物的金属盐。所述盐可以含有基本上化学计量量的金属,在这种情况下其通常被描述为正盐或中性盐,并且通常具有约0到小于约150的总碱值或TBN(如通过ASTM D2896测量)。通过使过量的金属化合物如氧化物或氢氧化物与酸性气体如二氧化碳反应,可以包括大量的金属碱。所得高碱性清洁剂包含围绕无机金属碱(例如水合碳酸盐)核的中和清洁剂胶束。此类高碱性清洁剂可具有约150或更大,如约150到约450或更大的TBN。
可适用于本发明实施例的清洁剂包括油溶性高碱性、低碱性和中性磺酸盐、酚盐、硫化酚盐和金属(特别是碱金属或碱土金属,例如钠、钾、锂、钙和镁)水杨酸盐。可存在多于一种金属,例如钙和镁两者。钙和/或镁与钠的混合物也可以是适合的。适合的金属清洁剂可以是TBN为150到450TBN的高碱性磺酸钙或磺酸镁、TBN为150到300TBN的高碱性的酚钙或酚镁或硫化酚盐,及TBN为130到350的高碱性水杨酸钙或水杨酸镁。也可以使用此类盐的混合物。
含金属的清洁剂可以约0.5wt%到约5wt%的量存在于润滑组合物中。作为又一实例,含金属的清洁剂可以约1.0wt%到约3.0wt%的量存在。以润滑剂组合物的总重量计,含金属的清洁剂可以足以向润滑剂组合物提供约500到约5000ppm碱金属和/或碱土金属的量存在于润滑组合物中。作为又一实例,含金属的清洁剂可以足以提供约1000到约3000ppm碱金属和/或碱土金属的量存在于润滑组合物中。
基于磷的抗磨剂
可以使用基于磷的防磨剂,并且其可以包含金属二烃基二硫代磷酸盐化合物,如但不限于二烃基二硫代磷酸锌化合物。适合的金属二烃基二硫代磷酸盐可以包含二烃基二硫代磷酸盐金属盐,其中金属可以是碱金属或碱土金属,或铝、铅、锡、钼、锰、镍、铜或锌。
二烃基二硫代磷酸盐金属盐可以根据已知技术,通过通常通过使一种或多种醇或酚与P2S5反应首先形成二烃基二硫代磷酸(DDPA),且然后用金属化合物中和所形成的DDPA来制备。例如,二硫代磷酸可以通过使伯醇和仲醇的混合物反应来制备。或者,可以制备多种二硫代磷酸,其中一种上的烃基完全是二级性质的,而另一种上的烃基完全是一级性质的。为了制备金属盐,可以使用任何碱性或中性金属化合物,但最常使用氧化物、氢氧化物和碳酸盐。由于在中和反应中使用过量的碱性金属化合物,商业添加剂常常含有过量的金属。
二烃基二硫代磷酸锌(ZDDP)是二烃基二硫代磷酸的油溶性盐,并且可由下式表示:
其中R和R'可以是相同或不同的含有1到18个,例如2到12个碳原子的烃基,并且其包括如烷基、烯基、芳基、芳烷基、烷芳基和环脂肪族自由基的自由基。R和R'基团可以是具有2到8个碳原子的烷基。因此,自由基可以例如是乙基、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、苯基、丁基苯基、环己基、甲基环戊基、丙烯基、丁烯基。为了获得油溶性,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。因此,二烃基二硫代磷酸锌可以包含二烷基二硫代磷酸锌。
可用作基于磷的预磨剂的其它适合组分包括任何适合的有机磷化合物,如但不限于磷酸盐、硫代磷酸盐、二硫代磷酸盐、亚磷酸盐及其盐和膦酸盐。适合的实例是三甲苯基磷酸盐(TCP)、二烷基亚磷酸盐(例如二丁基亚磷酸氢盐)和戊酸磷酸盐。
另一种适合的组分是磷酸化的琥珀酰亚胺,如来自烃基取代的琥珀酸酰化剂和与磷源(如无机或有机磷酸或酯)组合的多胺之间的反应的完全反应产物。此外,其可以包含其中除了由伯氨基和酸酐部分的反应所产生的酰亚胺键之外,产物可以具有酰胺、脒和/或盐键的化合物。
基于磷的防磨剂可以足以提供约200到约2000ppm的磷的量存在于润滑组合物中。作为又一实例,基于磷的防磨剂可以足以提供约500到约800ppm的磷的量存在于润滑组合物中。
基于磷的防磨剂可以足以提供约1.6到约3.0(ppm/ppm)的以润滑组合物中碱金属和/或碱土金属的总量计的碱金属和/或碱土金属含量(ppm)与以润滑组合物中磷的总量计的磷含量(ppm)的比率而存在于润滑组合物中。
摩擦调节剂
本公开的实施例可包括一种或多种摩擦调节剂。适合的摩擦调节剂可包含含金属和不含金属的摩擦调节剂,并且可包括但不限于咪唑啉、酰胺、胺、琥珀酰亚胺、烷氧基化的胺、烷氧基化的醚胺、氧化胺、酰氨基胺、腈、甜菜碱、季胺、亚胺、胺盐、氨基胍、烷醇酰胺、膦酸盐、含金属的化合物、甘油酯等。
适合的摩擦调节剂可以含有选自直链、支链或芳香族烃基或其混合物的烃基,并且可以是饱和或不饱和的。烃基可以由碳和氢或杂原子如硫或氧构成。烃基可以具有约12到约25个范围内的碳原子,并且可以是饱和或不饱和的。
胺类摩擦调节剂可包括多胺的酰胺。此类化合物可具有直链的饱和或不饱和烃基,或其混合物,并且可含有约12到约25个碳原子。
适合的摩擦调节剂的其它实例包括烷氧基化胺和烷氧基化醚胺。此类化合物可具有直链的饱和或不饱和烃基,或其混合物。其可含有约12到约25个碳原子。实例包括乙氧基化的胺和乙氧基化的醚胺。
胺和酰胺可以原样使用或以与硼化合物如氧化硼、卤化硼、偏硼酸盐、硼酸或单、二或三烷基硼酸盐的加合物或反应产物的形式使用。其它适合的摩擦调节剂描述于US 6,300,291中,其通过引用的方式并入本文。
其它适合的摩擦调节剂可包括有机无灰(不含金属)、无氮的有机摩擦调节剂。此类摩擦调节剂可包括通过使羧酸和酸酐与烷醇反应所形成的酯。其它有用的摩擦调节剂通常包括与亲油烃链共价键合的极性末端基团(例如羧基或羟基)。羧酸和酸酐与烷醇的酯描述于U.S.4,702,850中。有机无灰无氮摩擦调节剂的另一实例通常已知为甘油单油酸酯(GMO),其可含有油酸的单酯和二酯。其它适合的摩擦调节剂描述于美国专利第6,723,685号中,其通过引用的方式并入本文。以润滑剂组合物的总重量计,无灰摩擦调节剂可以约0.1到约0.4重量%范围内的量存在于润滑剂组合物中。
适合的摩擦调节剂还可包括一种或多种钼化合物。钼化合物可选自由以下组成的组:二硫代氨基甲酸钼(MoDTC)、二硫代磷酸钼、二硫代亚膦酸钼、黄原酸钼、硫代黄原酸钼、硫化钼、三核有机钼化合物、钼/胺络合物及其混合物。
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、钼酸钾及其它碱金属钼酸盐和其它钼盐,例如氢钼酸钠、MoOCl4、MoO2Br2、Mo2O3Cl6、三氧化钼或类似的酸性钼化合物。或者,可以通过碱性氮化合物的钼/硫络合物为组合物提供钼,例如,如美国专利第4,263,152号、第4,285,822号、第4,283,295号、第4,272,387号、第4,265,773号、第4,261,843号、第4,259,195号和第4,259,194号及WO 94/06897中所述。
适合的二硫代氨基甲酸钼可由下式表示:
其中R1、R2、R3和R4各自独立地代表氢原子、C1到C20烷基、C6到C20环烷基、芳基、烷芳基或芳烷基,或含有酯、醚、醇或羧基的C3到C20烃基;并且X1、X2、Y1和Y2各自独立地代表硫或氧原子。
R1、R2、R3和R4中的每一个的适合基团的实例包括2-乙基己基、壬基苯基、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、正己基、正辛基、壬基、癸基、十二烷基、十三烷基、月桂基、油烯基、亚油基、环己基和苯甲基。R1到R4可各自具有C6到C18烷基。X1和X2可以相同,且Y1和Y2可以相同。X1和X2两者均可包含硫原子,且Y1和Y2两者均可包含氧原子。
二硫代氨基甲酸钼的其它实例包括C6-C18二烷基或二芳基二硫代氨基甲酸盐,或烷基-芳基二硫代氨基甲酸盐,如二丁基、二戊基-二-(2-乙基-己基)、二月桂基、二油基和二环己基二硫代氨基甲酸盐。
另一类适合的有机钼化合物是三核钼化合物,如式Mo3SkLnQz化合物及其混合物,其中L代表具有有机基团的独立选择的配体,其具有足够数量的碳原子使化合物可溶于或可分散于油中,n为1到4,k在4到7之间变化,Q选自中性给电子化合物如水、胺、醇、膦和醚的组,并且z在0到5范围内且包括非化学计量值。在所有的配体有机基团中可存在至少21个总碳原子,如至少25个、至少30个或至少35个碳原子。额外的适合的钼化合物描述于US6,723,685中,其通过引用的方式并入本文。
钼化合物可以提供约5ppm到500ppm重量的钼的量存在于完全配制的发动机润滑剂中。作为又一实例,钼化合物可以提供约50到300ppm重量的钼的量存在。钼化合物的特别适合的量可以是足以为润滑剂组合物提供约60到约250ppm重量的钼的量。
消泡剂
在一些实施例中,泡沫抑制剂可以形成适用于组合物的另一组分。泡沫抑制剂可选自硅氧烷、聚丙烯酸酯等。以制剂的总重量计,本文所述的发动机润滑剂制剂中的消泡剂的量可以在约0.001wt%到约0.1wt%范围内。作为另一实例,消泡剂可以约0.004wt%到约0.008wt%的量存在。
氧化抑制剂组分
氧化抑制剂或抗氧化剂降低了基础油料在使用中劣化的趋势,这种劣化可以通过氧化产物如沉积在金属表面上的淤渣和清漆状沉积物且通过成品润滑剂的粘度增加来证明。此类氧化抑制剂包括受阻酚、硫化受阻酚、具有C5到C12烷基侧链的烷基酚硫酯的碱土金属盐、硫化烷基酚、硫化或非硫化烷基酚的金属盐,例如壬基酚硫化钙、无灰油溶性酚钙和硫化酚钙、磷磷硫化或硫化烃、磷酯、金属硫代氨基甲酸盐和油溶性铜化合物,如美国专利第4,867,890号中所述。
可以使用的其它抗氧化剂包括空间位阻酚及其酯、二芳基胺、烷基化的吩噻嗪、硫化的化合物和无灰二烷基二硫代氨基甲酸酯。空间位阻酚的非限制性实例包括但不限于2,6-二叔丁基酚、2,6-二叔丁基甲基酚、4-乙基-2,6-二叔丁基酚、4-丙基-2,6-二叔丁基酚、4-丁基-2,6-二叔丁基酚、4-戊基-2,6-二叔丁基酚、4-己基-2,6-二叔丁基酚、4-庚基-2,6-二叔丁基酚、4-(2-乙基己基)-2,6-二叔丁基酚、4-辛基-2,6-二叔丁基酚、4-壬基-2,6-二叔丁基酚、4-癸基-2,6-二叔丁基酚、4-十一烷基-2,6-二叔丁基酚、4-十二烷基-2,6-二叔丁基酚、亚甲基桥连的空间位阻酚(其包括但不限于4,4-亚甲基双(6-叔丁基邻甲酚)、4,4-亚甲基双(2-叔戊基邻甲酚)、2,2-亚甲基双(4-甲基-6叔丁基酚、4,4-亚甲基-双(2,6-二叔丁基酚))及其混合物,如美国公开第2004/0266630号中所述。
二芳胺抗氧化剂包括但不限于具有下式的二芳基胺:
其中R'和R"各自独立地代表具有6到30个碳原子的取代或未取代的芳基。芳基的说明性取代基包括脂肪族烃基,如具有1到30个碳原子的烷基、羟基、卤自由基、羧酸或酯基、或硝基。
芳基优选为取代或未取代的苯基或萘基,特别是其中芳基中的一个或两个被至少一个具有4到30个碳原子、优选4到18个碳原子、最优选4到9个碳原子的烷基取代。优选一个或两个芳基被取代,例如,单烷基化的二苯胺、二烷基化的二苯胺或单和二烷基化的二苯胺的混合物。
二芳基胺可以是分子中含有多于一个氮原子的结构。因此,二芳基胺可含有至少两个氮原子,其中至少一个氮原子具有两个与其连接的芳基,例如,如在具有二级氮原子以及在氮原子中的一个上的两个芳基的各种二胺的情况下。
可以使用的二芳基胺的实例包括但不限于:二苯胺;各种烷基化的二苯胺;3-羟基二苯胺;N-苯基-1,2-苯二胺;N-苯基-1,4-苯二胺;单丁基二苯胺;二丁基二苯胺;单辛基二苯胺;二辛基二苯胺;单壬基二苯胺;二壬基二苯胺;单十四烷基二苯胺;二十四烷基二苯胺;苯基-α-萘胺;单辛基苯基-α-萘胺;苯基-β-萘胺;单庚基二苯胺;二庚基二苯胺;p-取向苯乙烯化的二苯胺;混合的丁基辛基二苯胺;和混合的辛基苯乙烯基二苯胺。
含硫的抗氧化剂包括但不限于硫化烯烃,其特征在于其生产中所使用的烯烃类型和抗氧化剂的最终硫含量。高分子量烯烃,即平均分子量为168到351g/mol的那些烯烃是优选的。可以使用的烯烃的实例包括α-烯烃、异构化α-烯烃、支化烯烃、环烯烃及其组合。
α-烯烃包括但不限于任何C4到C25α-烯烃。α-烯烃可在硫化反应之前或在硫化反应期间异构化。也可以使用含有内部双键和/或支化的α烯烃的结构和/或构象异构体。例如,异丁烯是α-烯烃1-丁烯的支化烯烃对应物。
可用于烯烃的硫化反应中的硫源包括:元素硫、一氯化硫、二氯化硫、硫化钠、多硫化钠及其混合物,其一起或在硫化过程的不同阶段加入。
不饱和油由于其不饱和度,也可以被硫化并用作抗氧化剂。可以使用的油或脂肪的实例包括玉米油、芥花油、棉籽油、葡萄籽油、橄榄油、棕榈油、花生油、椰子油、菜籽油、红花籽油、芝麻籽油、大豆油、葵花籽油、牛脂及其组合。
输送到成品润滑剂中的硫化烯烃或硫化脂肪油的量基于硫化烯烃或脂肪油的硫含量和待输送到成品润滑剂中的所需硫含量。例如,含有20wt%硫的硫化脂肪油或烯烃,当其以1.0wt%处理水平加入成品润滑剂中时,将为成品润滑剂输送2000ppm的硫。含有10wt%硫的硫化脂肪油或烯烃,当其以1.0wt%处理水平加入成品润滑剂中时,将为成品润滑剂输送1000ppm的硫。期望硫化烯烃或硫化脂肪油为成品润滑剂输送200ppm到2000ppm的硫。
适合的发动机润滑剂可包括在表2中列出的具有宽范围和较窄范围的范围内的添加剂组分,其中基础油构成润滑剂的余量。
表2
组分 | Wt% | Wt% |
新型分散剂粘度指数调节剂聚合物* | 0.1到10 | 0.1到5 |
额外分散剂 | 0–10 | 1–6 |
抗氧化剂 | 0–5 | 0.01–3 |
金属清洁剂 | 0–15 | 0.1–8 |
缓蚀剂 | 0–5 | 0–2 |
金属二烃基二硫代磷酸盐 | 0–6 | 0.1–4 |
无灰胺磷酸盐 | 0–6 | 0.0–4 |
消泡剂 | 0–5 | 0.001–0.15 |
抗磨剂 | 0–1 | 0–0.8 |
倾点下降剂 | 0–5 | 0.01–1.5 |
粘度调节剂 | 0–20 | 0.25–10 |
摩擦调节剂 | 0–2 | 0.1–1 |
*仅聚合物(聚合物可以如上所述的浓缩物形式提供)
可包括在本文所述的润滑剂组合物中的额外任选添加剂包括但不限于防锈剂、乳化剂、破乳剂和油溶性含钛的添加剂。
用于配制本文所述组合物的添加剂可单独或以各种亚组合共混于基础油中。然而,使用添加剂浓缩物(即添加剂加稀释剂,如烃溶剂)同时共混所有组分可能是适合的。当呈添加剂浓缩物形式时,使用添加剂浓缩物可以利用由成分组合提供的相互相容性。此外,使用浓缩物可以缩短共混时间并且可以降低共混错误的可能性。
本公开提供专门配制用作汽车发动机润滑剂的新型润滑油共混物。本公开的实施例可提供适用于发动机应用的润滑油,其提供以下特性中的一个或多个的改进:抗氧化性、抗磨性能、防锈性、燃料经济性、耐水性、空气夹带性、密封件保护性和减泡性。
利用以下实例可以更好地理解本公开及其许多优点。以下实例是说明性的,且并不限制本发明的范围或精神。本领域技术人员将容易理解,可以使用这些实例中所述的组分、方法、步骤和装置的变体。除非另外说明或从论述的上下文中显而易见,否则本公开中提到的所有百分比、比率和份数均以重量计。
实例
材料和方法
本文所述的反应在带有顶部搅拌、除水冷凝器、温度探针和氮气供应的500mL烧瓶中进行。如果需要,则使用加热套(isomantle)加热反应。
一般合成策略-方案1:用稠合环酸酐封端剂制备本公开的高度接枝的多官能烯烃共聚物粘度调节剂的示例性一般程序:
在上述一般方案中,烯烃共聚物用酰化剂来接枝。烯烃聚合物的酰基接枝可以用本领域技术人员已知的适当技术来完成,如使用利用自由基引发剂,如过氧化二异丙苯,由烯烃键产生的碳自由基。其它自由基引发剂是本领域技术人员已知的。然后,接枝的酸或酸酐可以与式I的化合物进行偶联化学(在酸的情况下)或脱水反应(在酸酐的情况下),其中X和环A如本文所定义。环A的形成可在与酸官能化的烯烃共聚物偶联之前或之后来完成。在方案1中,描写了聚合物与式I的多胺的偶联反应,但在酸酐或二羧酸如马来酸酐的情况下,式I的化合物的伯胺将与酸酐的两个羰基部分反应形成酰亚胺键。
实例1:马来酸化的低分子量OCP与TEPA反应并用萘二羧酸酐封端
将乙烯丙烯共聚物(Mn=5400,反应物质的45.54wt%)和马来酸酐(西格玛奥德里奇(Sigma Aldrich),反应物质的1.21wt%)装入配备有冷凝器和氮气覆盖下的迪安-斯塔克(Dean Stark)装置的双颈圆底烧瓶中。将烧瓶加热至165℃并保持1小时以确保聚合物的良好溶解。在完全溶解后,将过氧化二异丙苯(西格玛奥德里奇,反应物质的0.19wt%)装入烧瓶中,保持1小时,且随后添加另一种过氧化二异丙苯(反应物质的0.20wt%)。使所得混合物反应1小时。反应完成后,将烧瓶在真空(25mm Hg)下加热至230℃达4小时,以去除未反应的马来酸酐。将第II族基础油(Phillip66 110N,反应物质的44.07wt%)加入烧瓶中,并将反应温度设定为165℃。在165℃下,将四亚乙基五胺(西格玛奥德里奇,TEPA,反应物质的1.21wt%)、任选的Surfonic L24-2(亨斯迈(Huntsman),反应物质的7.00wt%)和萘二羧酸酐(西格玛奥德里奇,反应物质的0.57wt%)的混合物装入烧瓶中,并使其反应4小时,以得到最终产物,其在100℃下的运动粘度为176.8cSt。对于此实例,制备一种反应物的混合物。
测试最终产物且其显示具有良好的烟炱处理性质。图1显示产物聚合物在烟炱油中的有效浓度为1.5wt%。为了评估根据本公开的润滑剂制剂,测试本文的封端聚合物的分散烟炱的能力。在没有分散剂的情况下,含有烟炱颗粒的油具有剪切稀化(非牛顿)特性,其中由于烟炱颗粒在低剪切速率下聚集导致高粘度,因此粘度随着剪切速率的增加而降低。另一方面,在较高剪切速率下,烟炱颗粒聚集被破坏,导致低粘度。如果将分散剂加入烟炱油中,则烟炱颗粒受到分散剂的保护而没有聚集,因此油具有理想的粘性或牛顿流体特性,其中粘度与剪切速率无关(参见,例如,Thomas G.Mezger,《流变学手册(The RheologyHandbook)》,第3修订版,2011,其通过引用的方式并入本文。)
基于此原理,设计分散性测试以使用Physica MCR 301流变仪(安东帕(AntonParr))测试聚合物对分散剂烟炱颗粒的有效性。使用不含分散剂的润滑液,从燃烧的柴油发动机产生具有4.3wt%烟炱的烟炱油。在此测试中,烟炱油然后用一定量的聚合物来进行顶部处理,且然后在流变仪中用锥形板在剪切速率扫描下来进行测试,以寻找牛顿/非牛顿特性。测试温度为100℃,且测试顶板为CP50-1(安东帕)。记录粘度和剪切速率的廓线,且结果可以在图1中看到。
如图1所示,未处理的烟炱油(不含分散剂的曲线A)显示出随着剪切速率增加而粘度降低的曲线,这意味着其是剪切稀化(非牛顿)流体且烟炱聚集。较低剪切下的较高粘度是烟炱聚集的标志。另一方面,在相同的烟炱中,来自实例1的约1.5重量%的本发明聚合物表现出相对恒定的粘度对剪切速率(曲线B)。此外,低剪切下的粘度低于曲线A的粘度。这些结果表明,实例1以所用的处理速率(1.5重量%)有效地分散烟炱颗粒。
产物聚合物还具有高达10%的纯聚合物处理的良好弹性体相容性,如表4所示。在如下表3和4中所列的参考流体中,在以纯聚合物为基础的0、2、5、10wt%下,测试实例1的本发明聚合物的弹性体相容性(注意实例1在形成的添加剂浓缩物中具有约45.5wt%的聚合物含量)。用L型模头将含氟弹性体橡胶切成骨形片。然后将橡胶片浸入含有约22克待测试的表3的油组合物的30mL闪烁小瓶中。用箔覆盖小瓶并将其置于150℃的烘箱中七天。七天后,将小瓶排干,并将橡胶片吸干以去除多余的油。在流体浸泡之前和之后,使用英斯特朗(Instron)对橡胶片中的每一个进行伸长断裂试验,且结果记录在表4中。如可以看出,即使在非常高的聚合物处理率(10.0wt%的纯聚合物)下,密封件性能仍然很好。此测试表明,实例1的OCP的胺封端改进了伯胺对弹性体密封件的负面影响。
表3:
流体组分 | wt% |
本发明聚合物 | (参见表4) |
分散剂 | 4.0 |
抗氧化剂 | 1.25 |
金属清洁剂 | 1.18 |
二烃基二硫代磷酸锌 | 0.47 |
抗磨剂 | 0.09 |
倾点下降剂 | 0.05 |
消泡剂 | 0.005 |
摩擦调节剂 | 0.02 |
基础油 | 余量 |
表4:
在表4中,平均ER%是与浸入流体之前的断裂伸长率相比的平均断裂伸长率。同样,平均TS%是与浸入流体之前所报告的拉伸强度断裂相比在断裂时由英斯特朗报告的拉伸强度。
实例2:马来酸化的中等分子量OCP与聚醚二胺反应,然后用萘二羧酸酐封端。
将乙烯丙烯共聚物(Mn=22000,反应物质的20.10wt%)、110N基础油(反应物质的9.03wt%)和马来酸酐(反应物质的0.51wt%)装入配备有冷凝器和氮气覆盖下的迪安-斯塔克装置的双颈圆底烧瓶中。将烧瓶加热至165℃并保持1小时以确保聚合物的良好溶解。在完全溶解后,将过氧化二异丙苯(反应物质的0.077wt%)装入烧瓶中,保持30分钟,且随后添加另一种过氧化二异丙苯(反应物质的0.077wt%)。使所得混合物反应1小时。反应完成后,将烧瓶在25Hg真空下加热至230℃,达4小时,以去除未反应的马来酸酐。将第II族基础油(Phillip66 110N,反应物质的50.72wt%)加入烧瓶中,并将反应温度设定为165℃。然后将聚醚二胺(Jeffamine D2000,亨斯迈)加入烧瓶中,并将烧瓶在165℃的温度下保持2小时。制备110N基础油(反应物质的8.42wt%)和萘二羧酸酐(反应物质的1.08wt%)的分散液并将其加入反应混合物中。将所得混合物在165℃下保持4小时,得到最终产物,其在100℃下的运动粘度为383.5cSt。此实例显示使用顺序添加反应物的方法。
应理解,虽然已经结合本文的详细描述和概述描述了本公开的添加剂和润滑剂,但是前述描述旨在说明并非限制本公开的范围,本公开的范围由所附权利要求的范围限定。其它方面、优点和修改在权利要求的范围内。说明书和实例旨在仅被视为示例性的,本公开的真实范围由所附权利要求指示。
Claims (15)
1.一种烯烃共聚物粘度调节剂,其包含以下的反应产物
a)酰化烯烃共聚物,其包括每1,000个数均分子量单元的烯烃共聚物上接枝有0.10到0.80个酰基的烯烃共聚物,并且其中所述烯烃共聚物的数均分子量在约500与40,000之间;
b)式I的多胺化合物:
和
c)二羧酸或其酸酐,其能与式I的游离伯胺反应以产生环部分A
其中
环部分A是具有至多三个稠合在其上的环的5、6或7元杂环,其中稠合在其上的一个或多个环选自苯基、碳环基、杂环基、杂芳基或其组合,并且其中环A任选地被一个或多个选自卤代、-CN、氧代、羟基、卤代烷基、C1-4烷基、C1-4烷基羰基、C1-4烷氧基、C1-4烷氧基羰基、-NH2、-NH(C1-4烷基)和N(C1-4烷基)2的取代基取代;
X是C2至C50亚烷基连接基单元,其中一个或多个碳单元任选且独立地被选自由-O-、-NR'-、-NR'NR'-、-C(O)-、-C(O)O-、-C(O)NR'组成的组的二价部分置换,并且其中每个X任选且独立地被一个或多个R"取代基取代;
每个R'选自由氢、C1-6脂肪族基、苯基或烷基苯基组成的组;并且
每个R"独立地选自由C1-6脂肪族基、C3-7环烷基、3-7元杂环烷基、杂芳基和苯基组成的组,其中R"任选地被卤代、氰基、氨基、羟基、-OR'、-C(O)R'、-C(O)OR'或-C(O)NR'2取代。
2.根据权利要求1所述的粘度调节剂,其中X是式-(亚烷基-NR')n-亚烷基-的聚烷基胺单元,并且其中所述亚烷基部分是C1-C6支链或直链亚烷基部分,且n是1到20的整数。
3.根据权利要求1所述的粘度调节剂,其中X是式-(亚烷基-O)m-亚烷基-的聚亚烷基二醇单元,并且所述亚烷基部分是C1-C6支链或直链亚烷基部分,且m是1到50的整数。
4.根据权利要求1所述的粘度调节剂,其中环部分A是
5.根据权利要求1所述的粘度调节剂,其中所述烯烃共聚物是乙烯和具有3到18个碳原子的烯烃的共聚物。
6.一种添加剂浓缩物,其包含:
基础油稀释剂;和
高度接枝的多官能烯烃共聚物粘度调节剂,其包含以下的反应产物
a)酰化烯烃共聚物,其包含每1000个数均分子量单元的烯烃共聚物上接枝有0.10到0.80个酰基的烯烃共聚物,并且其中所述烯烃共聚物的数均分子量在约500与40,000之间;
b)式I的多胺化合物:
和
c)二羧酸或其酸酐,其能与式I的游离伯胺反应以产生环部分A
其中
环部分A是具有至多三个稠合在其上的环的5、6或7元杂环,其中稠合在其上的一个或多个环选自苯基、碳环基、杂环基、杂芳基或其组合,并且其中环A任选地被一个或多个选自卤代、-CN、氧代、羟基、卤代烷基、C1-4烷基、C1-4烷基羰基、C1-4烷氧基、C1-4烷氧基羰基,-NH2、-NH(C1-4烷基)和N(C1-4烷基)2的取代基取代;
X是C2至C50亚烷基连接基单元,其中一个或多个碳单元任选且独立地被选自由-O-、-NR'-、-NR'NR'-、-C(O)-、-C(O)O-、-C(O)NR'组成的组的二价部分置换,并且其中每个X任选且独立地被一个或多个R"取代基取代;
每个R'选自由氢、C1-6脂肪族基、苯基或烷基苯基组成的组;并且
每个R"独立地选自由C1-6脂肪族基、C3-7环烷基、3-7元杂环烷基、杂芳基和苯基组成的组,其中R"任选地被卤代、氰基、氨基、羟基、-OR'、-C(O)R'、-C(O)OR'或-C(O)NR'2取代。
7.根据权利要求6所述的添加剂浓缩物,其中X是式-(亚烷基-NR')n-亚烷基-的聚烷基胺单元,并且其中所述亚烷基部分是C1-C6支链或直链亚烷基部分,且n是1到20的整数。
8.根据权利要求6所述的添加剂浓缩物,其中X是式-(亚烷基-O)m-亚烷基-的聚亚烷基二醇单元,并且所述亚烷基部分是C1-C6支链或直链亚烷基部分,且m是1到50的整数。
9.根据权利要求6所述的添加剂浓缩物,其中环部分A是
10.根据权利要求6所述的添加剂浓缩物,其中所述浓缩物包括在所述基础油稀释剂中的约10到约60重量%的所述高度接枝的多官能烯烃共聚物粘度调节剂。
11.一种润滑油组合物,其包含:
主要量的基础油;和
高度接枝的多官能烯烃共聚物粘度调节剂,其包含以下的反应产物
a)酰化烯烃共聚物,其包含每1000个数均分子量单元的烯烃共聚物上接枝有0.10到0.80个酰基的烯烃共聚物,并且其中所述烯烃共聚物的数均分子量在约500与40,000之间;
b)式I的多胺化合物:
和
c)二羧酸或其酸酐,其能与式I的游离伯胺反应以产生环部分A
其中
环部分A是具有至多三个稠合在其上的环的5、6或7元杂环,其中稠合在其上的一个或多个环选自苯基、碳环基、杂环基、杂芳基或其组合,并且其中环A任选地被一个或多个选自卤代、-CN、氧代、羟基、卤代烷基、C1-4烷基、C1-4烷基羰基、C1-4烷氧基、C1-4烷氧基羰基、-NH2、-NH(C1-4烷基)和N(C1-4烷基)2的取代基取代;
X是C2至C50亚烷基连接基单元,其中一个或多个碳单元任选且独立地被选自由-O-、-NR'-、-NR'NR'-、-C(O)-、-C(O)O-、-C(O)NR'组成的组的二价部分置换,并且其中每个X任选且独立地被一个或多个R"取代基取代;
每个R'选自由氢、C1-6脂肪族基、苯基或烷基苯基组成的组;并且
每个R"独立地选自由C1-6脂肪族基、C3-7环烷基、3-7元杂环烷基、杂芳基和苯基组成的组,其中R"任选地被卤代、氰基、氨基、羟基、-OR'、-C(O)R'、-C(O)OR'或-C(O)NR'2取代。
12.根据权利要求11所述的润滑油组合物,其中X是式-(亚烷基-NR')n-亚烷基-的聚烷基胺单元,并且其中所述亚烷基部分是C1-C6支链或直链亚烷基部分,且n是1到20的整数。
13.根据权利要求11所述的润滑油组合物,其中X是式-(亚烷基-O)m-亚烷基-的聚亚烷基二醇单元,并且所述亚烷基部分是C1-C6支链或直链亚烷基部分,且m是1到50的整数。
14.根据权利要求11所述的润滑油组合物,其中环部分A是
15.根据权利要求11所述的润滑油组合物,其中所述润滑油组合物包括约0.01到约10重量%的所述高度接枝的多官能烯烃共聚物粘度调节剂。
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