CN110621768B - 冷起动模拟机粘度提升基料和含有它们的润滑油制剂 - Google Patents

Abstract

本公开内容涉及冷起动模拟机粘度(“CCSV”)提升基料，其允许发动机油制剂的灵活性以满足高温和低温粘度要求和同时使燃料效率最大化。所述CCSV提升基料可以包括C28‑C60烃材料、线性酯、叔酰胺、碳酸二烷基酯、芳族醇和芳族醚。本公开内容还涉及含所述CCSV提升基料的润滑油制剂，和通过使用含所述CCSV提升基料中的一种或多种的润滑油制剂作为发动机油改进发动机中的燃料效率的方法。

Description

冷起动模拟机粘度提升基料和含有它们的润滑油制剂

优先权声明

本申请要求于2017年3月24日提交的美国临时申请号62/476,017和于2017年6月2日提交的EP 17174271.1的优先权和利益，它们的公开内容都通过它们的参考引入本文。

技术领域

本公开内容涉及润滑油基料和制剂。特别地，本公开内容涉及允许发动机油制剂的灵活性以满足高温和低温粘度要求和同时使燃料效率最大化的冷起动模拟机粘度(“cold cranking simulator viscosity，CCSV”)提升基料，含所述CCSV提升基料的润滑油制剂，和通过使用含所述CCSV提升基料中一种或多种的润滑油制剂作为发动机油改进发动机中的燃料效率的方法。

背景技术

汽车发动机油遵循用于分级发动机油粘度的SAE J300公制。对于每种SAE发动机油等级(例如，5W-20、10W-30等)，在高和低温度下存在最大和最小粘度要求。典型地，此种高温粘度要求表示为依据ASTM D445(“KV100”)测定的100℃运动粘度的容许范围，并且此种低温粘度要求表示为依据ASTM D5583测定的冷起动模拟机粘度的容许范围。

在特定的发动机油等级内，通过将发动机油的KV100降低到所述容许的最小值以改进燃料经济性是理论上可能的。在实践中，达到发动机油中的最小容许KV100，特别是5W或10W等级的那些，而同时不将CCSV降低到SAE容许限度以下是困难的。对于使用具有优异低温性能的高质量第III/IV组基料的制剂情况尤其如此。

仍需求显示低KV100和被SAE等级标准容许的可接受CCSV的发动机油。特别地，仍需要CCSV提升基料，其能够为满足SAE等级标准要求的油制剂提供所需低的KV100和所需的CCSV性能，尤其是高CCSV。还需要测定给定基料的CCSV提升能力的方法。

本发明满足这种及其它需求。

发明内容

发明概述

以令人意外且违反常规的方式，已经发现，在发动机油制剂中使用CCSV提升基料可以实现所述发动机油的令人希望低的KV100和可接受的CCSV。以常规判断，CCSV提升基料使得制剂的低温性能更糟。然而，从低温性能的这种恶化，制剂可以由于更好的高温粘度而获益，这能导致更好的燃料经济性。

本公开内容的第一方面涉及包含不是烷基萘型基料的第一基料和基准油的油组合物，其中：所述油组合物具有通过ASTM D445(“KV100”)测定的100℃运动粘度KV100(油)和通过ASTM 5293(“CCSV”)测定的在给定温度下的冷起动模拟机粘度CCSV(油)；所述基准油分别具有KV100(基准)和CCSV(基准)的KV100和CCSV，和满足以下条件(i)和(ii)：

(i)-20≤D(kv)＝100×(KV100(油)-KV100(基准))/KV100(基准)≤40；和

(ii)1≤D(ccsv)＝100×(CCSV(油)-CCSV(基准))/CCSV(基准)≤10000。

本公开内容的第二方面涉及以下物质中的至少一种作为第一基料在润滑油制剂中的用途：(a)具有碳主链的C28-C60烃材料，所述碳主链包含平均25-50个碳原子和每分子平均至多5个与所述碳主链连接的支链；(b)具有以下式R¹-C(O)-O-R²的线性酯，其中R¹和R²独立地各自是含4-30个碳原子的线性烃基，和R¹和R²合起来总共包含至多40个碳原子；(c)具有以下式的叔酰胺：

其中R³是线性C14-C20烷基；和R⁴和R⁵独立地各自是线性C1-C20烷基；(d)具有以下式的碳酸二烷基酯：

其中R⁶和R⁷各自独立地是线性C1-C40烷基，和R⁶和R⁷合起来总共包含20-40个碳原子；(e)具有以下式的芳族醇：

其中环A是芳族环结构，所述羟基与环A中的芳族环结构中的碳原子直接连接，R⁹是C8-C30烷基，每个R⁹中具有C7-C29碳主链和至多5个与所述碳主链连接的支链；和m是1、2或3；和(f)具有以下式的芳族醚：

其中环A'是芳族环结构，所述-O-基与环A'中的芳族环结构中的碳原子直接连接，R¹¹每次出现时相同或不同的独立地是C1-C30烷基，每个R¹¹中具有C1-C30碳主链和平均至多5个与所述碳主链连接的支链；m是0、1、2或3，和R¹²是具有C1-C30碳主链和至多5个与所述碳主链连接的支链的C1-C30烷基。

本公开内容的第三方面涉及改进发动机中的燃料效率的方法，包括用包含上面连同第一方面描述的油组合物的润滑油制剂润滑所述发动机。

本公开内容的第四方面涉及润滑油基料，其包含上面连同本公开内容的第二方面描述的C28-C60烃材料、线性酯、叔酰胺、碳酸二烷基酯、芳族醇和芳族醚中的至少一种。

将参照以下附图和详细描述理解本公开内容的其它目的、特征和优点。

附图说明

图1是显示本公开内容的CCSV提升基料对含所述基料和基准油的混合物油的KV100和CCSV的影响的示意图。

图2是显示各种线性α-烯烃的金属茂催化和常规催化的二聚物相对于PAO-4作为基准油的CCSV提升效能的示意图。

图3是显示一系列蜡状单酯相对于PAO-4作为基准油的CCSV提升效能的示意图。

图4是显示一系列叔酰胺相对于PAO-4作为基准油的CCSV提升效能的示意图。

图5是显示一系列碳酸二烷基酯相对于PAO-4作为基准油的CCSV提升效能的示意图。

图6是显示一系列碳烷基化萘酚和一系列烷基萘基醚相对于PAO-4作为基准油的CCSV提升效能的示意图。

图7是显示一系列第IV组基料对这些第IV组基料和PAO-4基料的二元共混物的CCSV的影响的示意图。

图8a和8b是分别显示在各种剪切速率下随温度变化的粘度和PAO-4基准油的DSC曲线的示意图。

图9a和9b是分别显示由图8a和8b的PAO-4基准油和C28单-甲基烷属烃CCSV提升基料组成的混合物油在各种剪切速率下随温度变化的粘度，和所述混合物油的DSC曲线的示意图。

图10a和10b是分别显示由图8a和8b的PAO-4基准油和C36 cPAO CCSV提升基料组成的混合物油在各种剪切速率下随温度变化的粘度，和所述混合物油的DSC曲线的示意图。

图11a和11b是分别显示由图8a和8b的PAO-4基准油和棕榈酸正癸基酯CCSV提升基料组成的混合物油在各种剪切速率下随温度变化的粘度，和所述混合物油的DSC曲线的示意图。

图12a和12b是分别显示由图8a和8b的PAO-4基准油和具有大约8cSt的KV100的cPAO基料组成的混合物油在各种剪切速率下随温度变化的粘度，和所述混合物油的DSC曲线的示意图。

发明详述

定义

“烷基”是指由碳和氢原子组成的饱和烃基。

“烃基”是指仅由氢和碳原子组成的基团。烃基可以是饱和或不饱和、线性或支化、环状或无环、芳族或非芳族的。

“Cn”基团或化合物是指按总数n包含碳原子的基团或化合物。因此，“Cm-Cn”基团或化合物是指按m至n的总数包含碳原子的基团或化合物。因此，C1-C50烷基是指按1-50的总数包含碳原子的烷基。

“碳主链”是指所述的化合物或基团的分子中的最长直碳链。“支链”是指与碳主链连接的任何非氢基团。

“单酯”是指其中具有一个酯(-C(O)-O-)官能团的化合物。

“叔酰胺”是指具有以下式的化合物：

其中R¹、R²和R³可以是除氢以外的任何基团。

“碳酸二烷基酯”是指碳酸的二烷基酯。

“芳族醇”是指具有芳族环结构和其中与形成为所述芳族环结构的一部分的碳原子直接连接的醇(-OH)官能团的芳族化合物。

“芳族醚”是指包含芳族环结构和与形成为所述芳族环结构的一部分的碳原子直接连接的醚官能团(-O-)的醚化合物。

“SAE”是指SAE国际(以前称为汽车工程师学会)，其是为内燃发动机润滑油设定标准的专业组织。

“SAE J300”是指由SAE建立的发动机润滑油的粘度等级分类体系，其仅以流变性术语定义所述分类的限度。

“润滑油”是指可以引入两个或更多个表面之间并降低两个邻接表面之间彼此相对移动的摩擦水平的物质。润滑剂“基料”是用来通过将它与其它组分掺混而配制润滑剂的材料，典型地在所述润滑剂的操作温度下在各种粘度水平下是流体。润滑剂中适合的基料的非限制性实例包括API第I组、第II组、第III组、第IV组和第V组基料。PAO，尤其是氢化PAO近来广泛应用于润滑剂制剂作为第IV组基料，并且是尤其优选的。如果一种基料指定为润滑剂中的主基料，则附加的基料可以称作共基料(a cobase stock)。

“烷基萘型基料”是指由具有以下式的烷基-取代的萘烃组成的基料：

其中每个R独立地是C10-C20烷基，和m是1、2或3，和它们的混合物。

本公开内容中的所有运动粘度值依据ASTM D445测定。100℃运动粘度本文报道为KV100，40℃运动粘度本文报道为KV40。本文所有KV100和KV40值的单位是cSt，除非另有规定。

本公开内容中的所有粘度指数(“VI”)值依据ASTM D2270测定。

本公开内容中的所有Noack挥发度(“NV”)值依据ASTM D5800测定，除非另外规定。所有NV值的单位是wt％，除非另有规定。

本公开内容中的所有CCS粘度(“CCSV”)值依据ASTM 5293测定。本文所有CCSV值的单位是厘泊，除非另有规定。所有CCSV值是在所述的润滑油制剂或油组合物所关心的温度下测量的。因此，为了设计和制造发动机油制剂，所关心的温度是SAE J300采取最小CCSV时的温度。因此，本公开内容中的CCSV测量温度是：对于SAE 5W级油，-35℃；对于SAE 10W级油，-30℃；对于SAE 15W级油，-25℃；对于SAE 20W级油，-20℃；对于SAE 25W级油，-15℃。

通过使用配备有直径为25mm的锯齿状平行板夹具的TA Instruments ARES-G2旋转流变仪机器在稳态剪切变形下以2℃/分钟的冷却速率在25℃开始且在-90℃结束测量除运动粘度和CCSV以外的所有粘度。所述机器可以从具有地址159 Lukens Drive,NewCastle,DE 19720,U.S.A的TA Instruments获得。

本文描述化学组成的所有百分率按重量计，除非另有规定。“Wt％”是指重量百分率。

“在给定温度附近”是指在比所述温度低10℃至比所述温度高10℃的范围内。

在本文详细描述和权利要求内的所有数值通过“大约“或“大致”指示值进行修饰，其中考虑本领域中普通技术人员将预计的实验误差和偏差。

I.CCSV提升基料

I.1概要

本公开内容的基料令人希望地具有在k1至k2 cSt的范围内的KV100，其中k1和k2可以独立地是1.0，1.5，2.0，2.5，3.0，3.5，4.0，4.5，5.0，5.5，6.0，6.5，7.0，7.5，8.0，8.5，9.0，9.5，10.0，10.5，11.0，11.5，12.0，12.5，13.0，13.5，14.0，14.5，15.0，15.5，16.0，16.5，17.0，17.5，18.0，18.5，19.0，19.5和20.0，只要k1<k2。优选地，k1＝3.0，k2＝12.0。因此，本公开内容的基料在内燃发动机润滑油的正常工作温度下具有较“低”粘度。

本公开内容的基料令人希望地具有在n1至n2 wt％的范围内的NV值，其中n1和n2可以独立地是0.1，0.5，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17，18，19，20，只要n1<n2。优选地，n1＝1，n2＝16。一般而言，对于相同类型的CCSV提升基料，分子的分子量越大，NV值越低。对于发动机油和用于它们的基料，典型地，优选低NV值，所有其它参数保持相等。

当结合到润滑油制剂中时本公开内容的基料令人希望地导致所述制剂的CCSV高于所述润滑油制剂的不存在CCSV提升基料的其余部分。因此，它称作CCSV提升基料。令人希望地，本公开内容的CCSV提升基料在汽车发动机在其正常寿命期间可能不时经历的对所述特定油有意义的较“低”温度(例如，SAE J300对于SAE级发动机油采取最小CCSV时的温度，例如对于SAE 5W级发动机油，-35℃)下具有高增稠效果。本公开内容的CCSV提升基料因此可以在-35℃下本身表现为固体、蜡或粘性流体。

本公开内容的此种CCSV提升基料可以用作任何润滑油制剂中的主基料或共基料。优选地，本公开内容的CCSV提升基料(有时称为“第一基料”)用作共基料，与指定为主基料的第二基料结合。在某些应用中，除了本公开内容的CCSV提升基料之外还在润滑油中包括两种或甚至更多附加的基料可能是合乎需要的。为了便于描述，CCSV提升基料在下文中将只称为一般基料，无论其是否制定为主基料或共基料。

CCSV提升基料令人希望地具有以下性能：当与是具有4.0cSt的KV100的cPAO第IV组基料(“PAO-4”)的基准油共混以形成按10wt％的浓度包含所述共基料的混合物油时，基于所述混合物油的总重量，所述混合物油显示以下(i)和(ii)中的至少一种：

(i)在0.1s^-1剪切速率在温度T1℃下测量的v1(T1)Pa·s的粘度，在0.1s^-1剪切速率在温度T2℃下测量的v1(T2)Pa·s的粘度，其中-35≤T1≤25，0<T1-T2≤10，且v1(T2)/v1(T1)≥50(优选v1(T2)/v1(T1)≥80，更优选v(T2)/v(T1)≤100，更优选v1(T2)/v1(T1)≥500，更加优选v1(T2)/v1(T1)≥1000，更加优选v1(T2)/v1(T1)≥5000)；和

(ii)在-60℃至25℃的温度范围的其DSC曲线上在T1-5℃(例如，在T1-25至T1+20℃，优选T1-15至T1+5℃的范围内)的温度附近的峰。

因此，希望地，当将本公开内容的CCSV提升基料与PAO-4第IV组基料按10wt％处理率共混时，所得混合物油当在25℃至-45℃的宽范围内冷却至窄温度范围中(即，T1-T2，其可以是10，9，8，7，6，5，4或3)时显示急剧粘度增加。虽然不希望受特定理论束缚，但是这据认为应归于在所述温度区中CCSV提升基料在混合物油中的相分离。在DSC曲线上在T1-5℃的温度附近的相应峰支持所述相分离理论。

希望地，由混合物油显示的急剧粘度变化依赖于在粘度测量期间的剪切速率。通常，在粘度测量期间剪切速率越高，当将所述混合物油冷却时粘度增加越不显著。尽管如此，希望在10s^-1的剪切速率下，粘度变化仍然相当明显，以致混合物油在温度T1℃下显示v2(T1)Pa·s的粘度，在温度T2℃下显示v2(T2)Pa·s的粘度，其中T1和T2是与在0.1s^-1的剪切速率的粘度测量中相同的数值，和v2(T2)/v2(T1)≥10(优选v2(T2)/v2(T1)≥20，优选v2(T2)/v2(T1)≥50，更优选v2(T2)/v2(T1)≥80，更优选v2(T2)/v2(T1)≥100，更加优选v2(T2)/v2(T1)≥500，更加优选v2(T2)/v2(T1)≥1000)。

本公开内容的优选的CCSV提升基料中的一些当与PAO-4按其10wt％处理率共混时得到在25至-45℃的宽范围中显示在窄温度范围中急剧和大粘度变化的混合物油，即使当在100s^-1的高剪切速率下测量粘度时仍如此。在此情况下，在以上0.1s^-1和10s^-1的低剪切速率下观察到的急剧粘度变化以上和以外，混合物油进一步显示v3(T1)Pa·s的在温度T1℃下在100s^-1的剪切速率下测量的粘度，v3(T2)Pa·s的在温度T2℃下的粘度，其中T1和T2是与在0.1s^-1的剪切速率下的粘度测量中相同的数值，和v3(T2)/v3(T1)≥2(优选v3(T2)/v3(T1)≥5，更优选v3(T2)/v3(T1)≥10，更优选v3(T2)/v3(T1)≥50，更加优选v3(T2)/v3(T1)≥80，更加优选v3(T2)/v3(T1)≥100)。

本公开内容的基料的随温度变化的粘度变化希望地是剪切依赖性的。因此，所希望的是(v1(T2)/v1(T1))/(v2(T2)/v2(T1))≥k，其中k可以是，例如，5、10、50、100、500、1000或甚至更大的数值。所希望的是((v2(T2)/v2(T1))/(v3(T2)/v3(T1))≥m，其中m可以是，例如，5、10、50、100、500、1000或甚至更大的数值。

本公开内容的PAO-4和CCSV提升基料的二元共混物的剪切速率依赖性也可以通过新相的形成解释。虽然不希望受特定理论束缚，但是据信在高剪切速率下，独立相不具有足够的时间来聚集而在混合物油中形成高粘度材料的大型体，并由于所述高剪切速率引起的苛刻混合而改为作为小岛屿分散并部分地溶解。相反，在低剪切速率下，独立相的大型体可以形成，这本身以在窄温度范围中混合物油的粘度急剧增加证明。

本公开内容的CCSV提升基料优选用于配制汽车发动机润滑油，优选满足SAE J300分级标准的那些。然而，预期本公开内容的基料可用来配制其它润滑油(例如，汽车传动线油、工业润滑油、齿轮油、润滑脂等)、传热油(例如，变压器油)、液压动力传递油、加工油等。

CCSV提升基料可以希望地包括C28-C60烃材料、线性单酯、叔酰胺、碳酸二烷基酯、芳族醇和芳族醚中的至少一种，各自详细描述如下。

I.2 C28-C60烃材料

本公开内容的一种示例性的基料包含C28-C60烃材料，其具有包含平均25-60个碳原子的碳主链并且每分子具有平均至多5个与所述碳主链连接的支链。优选地，所述烃材料具有平均至多3个与其碳主链连接的支链，更优选至多1.5个。例如，平均起来并且每分子，烃材料可以包含大约1.0个与碳主链连接的支链。优选地，与烃材料分子的长碳主链连接的那些支链也是短的，例如，含至多3个，优选至多2个，更优选至多1个碳原子。因此，在一个尤其合乎需要的实施方案中，C28-C60烃材料平均起来并且每分子基本上仅含有大约一个甲基。优选地，甲基与在碳主链中心的碳原子(如果存在中心碳原子，例如在碳主链具有奇数个碳原子时)连接或在碳主链中心的一侧与最靠近所述中心的两个、三个、四个或5个碳原子中的任一个连接。此种C28-C60烃的非限制性实例包括以下：13-甲基二十七烷(C28H58)、14-甲基二十七烷、15-甲基二十七烷、14-甲基二十九烷(C30H62)、15-甲基二十九烷、16-甲基二十九烷、15-甲基三十一烷(C32H66)、16-甲基三十一烷、17-甲基三十一烷、16-甲基三十三烷(C34H70)、17-甲基三十三烷和18-甲基三十三烷。

所述C28-C60烃材料可以通过一种或多种C8-C30线性α-烯烃在催化剂体系存在下的二聚制备。因此，为了获得C28二聚物，可以使C8和C20的混合物；C10和C18的混合物，C12和C16的混合物和优选仅C14二聚。仅C14的二聚物可以制得具有较高纯度与非常窄的分子量分布和在其中非常少类别的异构体，使得烃材料在-35℃呈蜡状材料，这对于用作本公开内容的CCSV提升基料是尤其合乎需要的。任何C28-C60二聚物可以同样由两种或更多种类型的烯烃的混合物的二聚，但是优选由基本上单一烯烃的二聚(例如，由含至少90wt％的所需烯烃单体的烯烃进料，基于可能在二聚条件下经历二聚反应的进料中所含的所有烯烃的总重量)制备。因此，适合于本公开内容的基料的C40烃材料优选由基本上仅C20烯烃(例如，含至少90wt％(或至少92wt％，95wt％，96wt％，98wt％，或甚至99wt％)C20烯烃的C20烯烃进料，基于所述进料中所含的所有烯烃的总重量)的二聚制备。

虽然可用于本公开内容的基料的C28-C60烃材料可以在分子中含有不饱和部分例如C＝C键至各种程度，但是高度希望的是此种烃材料是基本上饱和的，例如，它可以包含少于10摩尔％，优选少于5摩尔％，更优选少于3摩尔％，甚至更优选少于1摩尔％的在其中含一个或多个C＝C键的烃分子。此种高水平的饱和可以通过使含烯烃的烃材料与含氢气氛在加氢催化剂存在下接触而达到。烃材料中低水平的C＝C键使得它适合用于希望具有长寿命和延长的换油里程(an extended drain internal)的发动机油制剂。

虽然不希望受特定理论束缚，但是据信上述长链C28-C60烃材料(含长碳主链和非常小数量(如果确实有的话)与所述碳主链连接的短支链)尤其可用于赋予本公开内容的基料的CCSV提升效果，而不会显著地影响配制油的KV100行为。所述烃的分子结构赋予它在较高的温度(例如100℃)下低粘度，和在低温度(例如，-35℃)下结晶的倾向，藉此它迅速地增稠，导致其与基准油的混合物具有显著地高于所述基准油的低温粘度(即，CCSV)。

具有少数的短的支链的此种长链C28-C60烃材料可以有利地通过烯烃，优选α-烯烃在含金属茂化合物的催化剂体系存在下二聚制备。优选的金属茂催化的二聚物是C28-C40，或C28-C36，或C28-C32或甚至基本上全部C28烃。为此可以使用各种基于金属茂化合物的催化剂体系。用于此种目的的一组尤其有用的基于金属茂-化合物的催化剂体系可以参见例如，美国公开号2013/0023633 A1，所述文献的内容全文通过参考引入本文。美国专利号4,658,078公开了在制备线性α-烯烃例如1-辛烯的二聚物中使用包含二氯·双环戊二烯基合锆作为金属茂化合物和甲基铝氧烷作为活化剂的催化剂体系的方法。所述方法可以适宜于制备可用作本公开内容C28-C60烃基料的金属茂催化的二聚物的不饱和中间体。所述专利的内容全文通过参考引入本文。由二聚反应制备的二聚物可以通过蒸馏/闪蒸纯化而除去残留单体和溶剂(如果有的话)，然后加氢以制备可用于本公开内容的基料的基本上饱和的二聚物。按至少80mol％(优选至少：85，90，95，96，97，98或甚至99mol％)的浓度含单一化合物的高纯度二聚物是为本公开内容的CCSV提升基料希望的。因此，由1-十四碳烯在基于金属茂-化合物的催化剂体系存在下二聚接着加氢制得的二聚物产物可以主要具有以下结构：

上述结构是从分子的任一末端计数在第14个碳原子处具有甲基的单-甲基C28烷属烃。以下是对于CCSV提升烃基料优选的单-甲基烷属烃的实例：

具有C27碳主链的C28单-甲基烷属烃，所述碳主链具有与从所述碳主链的任一末端计数第12、第13、第14、第15、第16或第17个碳原子连接的甲基；

具有C29碳主链的C30单-甲基烷属烃，所述碳主链具有与从任一末端计数第13、第14、第15、第16或第17个碳连接的甲基；

具有C31碳主链的C32单-甲基烷属烃，所述碳主链具有与从任一末端计数第14、第15、第16、第17或第18个碳连接的甲基；

具有C33碳主链的C34单-甲基烷属烃，所述碳主链具有与从任一末端计数第15、第16、第17、第18或第19个碳连接的甲基；

具有C35碳主链的C36单-甲基烷属烃，所述碳主链具有与从任一末端计数第15、第16、第17、第18、第19或第20个碳连接的甲基；

具有C37碳主链的C38单-甲基烷属烃，所述碳主链具有与从任一末端计数第16、第17、第18、第19、第20、第21个碳连接的甲基；和

具有C39碳主链的C40单-甲基烷属烃，所述碳主链具有与从任一末端计数第15、第16、第17、第18、第19或第20个碳连接的甲基。

烯烃(例如，α-烯烃)在基于路易斯酸的催化剂体系(例如，BF₃、AlCl₃等)存在下的二聚倾向于产生与通过使用上述高度选择性基于金属茂-化合物的催化剂体系制得的二聚物相比具有更多与碳主链连接的支链的二聚物。此种常规、非金属茂基催化剂体系和低聚方法描述在例如WO2006/101585A1、WO2010/002485和EP 134270B1中，所有它们的内容通过参考以全文引入。虽然不希望受特定理论束缚，但是据信在酸催化剂存在下反应混合物中单体分子中的C＝C双键的移动引起此种现象。尽管如此，已经发现，在基于路易斯酸的催化剂体系存在下由α-烯烃单体的二聚制得的C28-C60烃材料可以用作本公开内容的CCSV提升基料，尤其是由α-烯烃例如1-十四碳烯、1-十六碳烯、1-十八碳烯和1-二十碳烯中的至少一种的二聚制得的那些C32-C60烃。优选的非金属茂催化的二聚物是C36-C60、或C36-C56、或C36-C52、或C36-C48、或C36-C42烃。同样地，由较高纯度单一单体进料制得的二聚物优选获得在分子结构和物理性能方面具有较高均匀性的二聚物。由1-十八碳烯在路易斯酸催化剂体系存在下制得的C36二聚物尤其有利作为本公开内容的CCSV提升基料。由低聚反应器制得的二聚物倾向于在分子中含有高不饱和度。为了用作润滑油中的基料，所希望的是随后加氢以除去分子中的大多数不饱和部分。

I.3线性单酯

可用作CCSV提升基料的示例性线性酯包括，例如，具有以下式的线性单酯：

(即，R¹-C(O)-O-R²)，其中R¹和R²各自独立地是各自含4-30个碳原子的线性烃基，R¹和R²合起来总共包含至少20个碳原子且至多40个碳原子。优选地，R²含有比R¹多的碳原子。优选地，R¹是C6-C20线性烷基(例如，正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、正十一烷基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十七烷基、正十八烷基、正十九烷基和正二十烷基)，R²是C10-C20线性烷基(例如，正癸基、正十一烷基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十七烷基、正十八烷基、正十九烷基和正二十烷基)。

本公开内容的示例性线性单酯基料包括，例如，棕榈酸正癸基酯、棕榈酸正十二烷基酯、硬脂酸正癸基酯和硬脂酸正十二烷基酯。线性、合成单酯基料可以通过线性脂肪酸(例如，具有结构HO-C(O)-R²的C10-C20线性脂肪酸)和线性醇(例如，C6-C20线性脂族醇，优选伯线性醇R¹-OH)的缩合反应制备。优选地，所述酯具有26个碳并且由棕榈酸(C16)和正癸醇(C10)制备而制得棕榈酸癸基酯。硬脂酸正癸基酯的分子结构显示如下：

如可以看出的那样，单酯的这种结构与上述C28-C60烃材料的分子结构共享某些共同特性。此类共同特性包括：(i)较长链(在C28-C60烃的情况下，所述长链是碳主链；然而在线性单酯情况下，所述长链是经由-O-键连接的两个碳链)；(ii)少量与长链连接的支链(在C28-C60烃材料情况下，每分子至多5，优选至多3，更加优选至多1.5个支链，在线性单酯情况下，仅1个支链(＝O基))；和(iii)如果有的话，支链(一个或多个)较短。此类结构特性赋予呈纯形式的和当在不同温度下与其它润滑油组分共混形成润滑油制剂时的这些基料的相似流变特性，即所述润滑油的合乎需要的CCSV提升效果和可接受或合乎需要的KV100。

I.4叔酰胺

可用作本公开内容CCSV提升基料的示例性CCSV提升叔酰胺包括，例如，具有以下式的那些叔酰胺：

其中R³是线性C10-C30烷基，优选线性C12-C20烷基，更优选线性C12-C18烷基；和R⁴和R⁵各自独立地是线性C1-C20烷基，优选线性C2-C16烷基，更优选线性C4-C10烷基；优选R⁴和R⁵合起来包含6-20个碳原子，更优选8-16个碳原子。

可用于本公开内容基料的示例性叔酰胺包括，例如，N,N-二丁基棕榈酰胺、N,N-二丁基硬脂酰胺等。叔酰胺基料可以通过使脂肪酸或脂肪酸衍生物，例如脂肪酸酯或脂肪酰卤与仲胺反应制备。

I.5碳酸二烷基酯

可用作本公开内容CCSV提升基料的示例性碳酸二烷基酯包括，例如，具有以下式的碳酸二烷基酯：

其中R⁶和R⁷各自独立地是线性C1-C40烷基，优选线性C2-C30烷基，更优选线性C4-C20烷基。R⁶和R⁷合起来希望地总计按16-40，优选18-36，更优选20-32个包含碳原子。优选，R⁶和R⁷是相同的。

可用于本公开内容的示例性碳酸二烷基酯包括，例如，碳酸二-正十二烷基酯等。具有线性烷基的碳酸二烷基酯可以通过使碳酸二甲基酯、碳酸二乙基酯、光气或碳酸钠与至少两当量各自分别具有式R⁶-OH和R⁷-OH的醇(一种或多种)反应制备。如果R⁶和R⁷相同(是指单一醇用于制造二烷基酯，不是多种醇的混合物)，则所得碳酸二烷基酯可以具有高度均匀的化学组成和性能，使得它尤其可用于本公开内容的CCSV提升基料。虽然可以使用多种不同类型的醇的混合物制备碳酸二烷基酯，这样做将得到具有不同分子结构和分子量的多种碳酸酯的混合物。

如可以看出的那样，可用于本公开内容CCSV提升基料的碳酸二烷基酯的分子结构也共享由C28-C60烃材料和线性单酯共享的相同结构共同特性：(i)由经-O-C(O)-O键连接的两个线性烷基R⁶和R⁷形成的长线性链；(ii)少量与所述长链连接的支链(唯一＝O基)；和(iii)支链是短支链。这些结构特征据认为贡献于呈纯形式的流变特性和当在不同温度下与其它润滑油组分共混时的所述碳酸二烷基酯的所需CCSV提升行为。

I.6芳族醇

可用于本公开内容CCSV提升基料的芳族醇有利地具有以下式：

其中环A是芳族环结构(例如，苯基环、萘基环、菲基环、联苯基、enthracyl环、1H-phenalenyl环、苯并呋喃环、茚基环、四氢萘基环等，它们可以非必要地取代或与其它环结构成环)，羟基直接与形成芳族环结构的一部分的碳原子连接，R⁹是具有C7-C30碳主链和至多5个(优选至多3，更优选至多1个)与所述碳主链连接的支链的C8-C30(优选C10-C28，更优选C12-C26，更加优选C12-C24)烷基；m是1、2或3(优选1或2，更优选1)。所述芳族结构上的R⁹基(一个或多个)的精确位置不是关键的。实际上，具有相同的芳族核和在所述芳族核上的不同位置处连接的相同烷基的芳族醇类型的多种异构体的混合物可以有利地用作本公开内容的CCSV提升基料。

可用于CCSV提升基料的示例性的芳族醇包括，例如，C10-萘酚(例如，正癸基萘酚的各种异构体、1-甲基壬基萘酚的异构体和它们的混合物)，C12萘酚(例如，正十二烷基萘酚的各种异构体、1-甲基十一烷基萘酚的各种异构体和它们的混合物)，C14萘酚(例如，正十四烷基萘酚的各种异构体、1-甲基十三烷基萘酚的各种异构体和它们的混合物)，C16萘酚(例如，正十六烷基萘酚的各种异构体、1-甲基十五烷基萘酚的各种异构体和它们的混合物)等。此种碳烷基化萘酚芳族醇基料可以通过使萘酚与线性α-烯烃在酸催化剂或其它烷基化剂存在下反应制备。通常，具有不同分布的多种异构体的混合物作为产物获得。长链烷基和与分子中的芳族核连接的羟基的存在的组合赋予基料希望的流变特性和当这种类型的基料与润滑油的其它组分共混时其所需的CCSV提升效果和对制剂的KV100的所需影响。

I.7芳族醚

可用于本公开内容CCSV提升基料的芳族醚希望地具有以下式的结构：

其中环A'是芳族环结构(例如，苯基环、萘基环、菲基环、联苯基、enthracyl环、1H-phenalenyl环、苯并呋喃环、茚基环、四氢萘基环等，它们可以非必要地取代或与其它环结构成环)，所述-O-基与环A'中的芳族环结构中的碳原子直接连接，R¹¹和R¹²每次出现时相同或不同的独立地是C1-C30(优选C2-C24，更优选C4-C20，更加优选C6-C28)烷基，具有C1-C30(优选C2-C24，更优选C4-C20，更加优选C6-C28)碳主链和平均起来至多5个(优选至多3，更优选至多1，更加优选零)个与每个R¹¹中的碳主链连接的支链；m是0、1、2或3(优选0、1或2；更优选0或1；更加优选0)，和R¹²是具有C1-C30碳主链和至多5个与所述碳主链连接的支链的C1-C30烷基。优选地，R¹²是具有C7-C19碳主链和至多5(更优选至多3，更加优选至多1)个与所述碳主链连接的支链的C8-C20线性烷基或支化线性烷基。优选地，与R¹¹或R¹²的主链连接的支链包含至多3(更优选至多2，更加优选至多1)个碳原子。当m是0时，所希望的是R¹¹和R¹²具有相同数目的碳原子。

示例性的芳族醚包括，例如，C14萘基醚(例如，1-十四烷基萘基醚、1-甲基十三烷基萘基醚和它们的混合物)。此类芳族醚基料可以通过使相应的萘酚与相应的烷基化剂，例如烷基卤(例如，R¹²-Cl)反应制备。在此类反应中，可以同时地将羟基(O-烷基化)和芳族环(C-烷基化)烷基化，从而得到上述芳族醚和芳族醇的混合物，它们可以用作本公开内容的CCSV提升基料。希望地，将基本上全部羟基烷基化而获得基本上全部芳族醚的混合物。可以通过选择合适烷基化条件(温度、芳族醇与烷基化剂摩尔比、催化剂等)在一定程度上控制C-烷基化。在某些情况下，然而，将C-烷基化芳族醚与没有C-烷基化的芳族醚分离以获得芳族醚的具有相异性能的两种级分可能是合乎需要的。

II.基料的CCSV提升效能的测定方法

当相对于相同基准油按不同量使用时，不同的基料可以具有不同的CCSV提升效能。相同基料相对于不同基准油可以具有相同、相似或不同CCSV提升效能。以下方法可以用于测定特定第一基料按给定浓度在润滑油中充当CCSV提升基料的效能。

所述方法包括以下步骤：测定待与第一基料结合的基准油在对所述的润滑油制剂有意义的低温下(例如SAE J300标准施加最小CCSV要求时的温度，即对于SAE 5W级油，-35℃，对于SAE 10W级油，-30℃，对于SAE 15W级油，-25℃，对于SAE 20W级油，-20℃，对于SAE25W级油，-15℃)的KV100和CCSV(分别是KV100(基准)和CCSV(基准))，和由基准油和第一基料组成的混合物油在所述第一基料在混合物油中的所需浓度下在相同低温下的KV100和CCSV(分别是KV100(油)和CCSV(油))。

接下来，如果CCSV(油)大于CCSV(基准)，并且KV100(油)小于KV100(基准)，则第一基料测定为在第一浓度下的CCSV提升基料。

如果CCSV(油)大于CCSV(基准)，并且KV100(油)大于KV100(基准)，是指第一基料添加到基准油中导致与基准油相比KV100增加，则计算以下值：

D(kv)＝100×(KV100(油)-KV100(基准))/KV100(基准)；和

D(ccsv)＝100×(CCSV(油)-CCSV(基准))/CCSV(基准)。

如果D(ccsv)/D(kv)≥4.0，则第一基料测定为在第一浓度下相对于基准油的CCSV提升基料。在其第一浓度下表现D(ccsv)≥5的那些CCSV提升基料认为在所述第一浓度下是优异CCSV提升基料。一般而言，对于正数D(ccsv)，它越大，则所述第一基料与基准油相比在提升混合物油的CCSV方面越有效，并且它越合乎需要，所有其它参数保持相等。

上述方法可以缩减到在x-y坐标系中的表述，其中x轴是D(kv)，y轴是D(ccsv)。所述两个轴在(0,0)处交叉，其表示基准油。因此，在其中x<0和y>0的象限中的所有第一基料是CCSV提升基料。在其中y<0的象限中的所有第一基料不是CCSV提升基料。对于属于其中x>0和y>0的象限的任何第一基料，如果它在由方程式y＝4x定义的线上或上方，则它是本公开内容的意义中的CCSV提升基料。否则它不是本公开内容的意义中的CCSV提升基料。具有落在由y＝5定义的线上和上方的D(ccsv)的那些CCSV提升基料认为在其给定浓度下是优异(优选)的CCSV提升基料。这种图解表示显示在图1中，其中包括在东北象限和西北象限中的线y＝4x上面的部分的阴影面积表示CCSV提升基料对由基准油和CCSV提升基料组成的混合物油的影响。

或者，给定第一基料的CCSV提升效能可以通过在除100℃以外的温度，例如40℃下测量高温粘度组分测定。同样地，低温粘度组分的测量可以在除-35℃以外的温度，例如-30℃、-25℃、-20℃、-15℃、-10℃等下进行，只要此种温度对所述的油制剂具有重要性。如上所述，SAE J300对于不同级别的发动机油施加最小CCSV要求。对于给定SAE J300发动机油等级，得到CCSV的最优选温度是SAE J300标准施加最小CCSV要求的温度。

测定为在第一浓度下是CCSV提升基料的第一基料可以试验在第二浓度，或甚至更多浓度下的CCSV提升效能。典型地，CCSV提升基料在混合物油中在更高的浓度下表现出更高的CCSV提升效能。因此，如果CCSV提升基料基于所述混合物油的总重量在其5wt％的浓度下显示D(ccsv)≥5，则它被认为是总体优异(优选)的CCSV提升基料。据预期，总体优异CCSV提升基料在混合物油中在其更高的浓度下例如在6，7，8，9，10，11，12，13，14，15，20，25，30，35，40，45，50wt％下将是优异CCSV提升基料，基于所述混合物油的总重量。具有CCSV提升效能，尤其是高CCSV提升效能的在大的浓度范围内表现出高D(ccsv)的此种CCSV提升基料是尤其合乎需要的。优选地，总体优异CCSV提升基料在混合物油中在其5wt％浓度下表现出至少8，10，15，20，25，30，35，40，45，50，60，70，80，90，100，200，500，800，1000，2000，5000，6000，8000或甚至10000的D(ccsv)。本公开内容的某些高度有利的CCSV提升基料基于所述混合物油的总重量甚至在浓度例如1、2、3或4wt％下可以表现出D(ccsv)≥5。发现在第一基准油中是CCSV提升基料的第一基料是好的指示剂，以致它在与所述第一基准油具有相似化学组成的不同的第二基准油中也将是CCSV提升基料。

优选地，由基准油和发现是CCSV提升基料的第一基料组成的混合物油是令人感兴趣的润滑油。

在现实中，基准油可以选择作为最终润滑油制剂的各种基料的组合。一旦据测定由基准油和第一基料组成的混合物油具有所需CCSV和KV100，然后就可以添加附加的组分，例如典型地用于所述润滑油类型的添加剂包装料，以制备最终润滑油。

仍然可能的是可以使用特定的基料作为基准油用于润滑油的最终制剂。在制剂中的除第一基料以外的所有基料当中，此类基料基准油希望地是具有与所述第一基料，即CCSV提升基料最接近的KV100的基料。或者，在制剂中所含的除第一基料以外的所有基料当中，此类基料基准油希望地可以是在所述油的令人感兴趣的温度下具有与所述第一基料最接近的CCSV(基准)的基料。对于发动机油制剂，可以使用商业第IV组基料，例如具有大约4cSt的KV100的常规催化(即非金属茂催化)的PAO(“PAO-4”，例如可从具有地址4500Bayway Drive,Baytown,Texas,U.S.A.的ExxonMobil Chemical Company商购的SpectraSyn^TM 4)作为基准油。

另外，还可能的是，可以将附加的基料添加到由基准油和第一基料组成的混合物油中，优选按少量添加，以将最终润滑油制剂微调到具有最佳性能例如KV100和CCSV的所需化学组成。希望地，此种KV100和CCSV满足发动机油的SAE J300级牌号0W20、0W30、0W40、5W20、5W30、5W40、10W20、10W30、10W40、15W20、15W30、15W40、20W20、20W30、20W40、25W20、25W30、25W40级油的要求。

当然，一旦确定最终油制剂，就可以通过按本领域普通技术人员认为合适的任何顺序混合各种组分而形成产物。例如，可以同时将第一基料、基准油的各种组分和各种添加剂和附加的组分全部混合以获得油制剂产物，其中省略形成第一基料和基准油的混合物油的步骤。另外，可以在润滑油制剂中用相似的基料或基料混合物代替基准油(例如，具有在f1×KV100(基准)至f2×KV100(基准)的范围内的KV100和在相同API组中作为基准油的那些，其中f1和f2可以独立地是0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0，只要f1<f2)，已知所述CCSV提升第一基料将在具有替代基准油的那些替代油的混合物中相似地表现。

III.含CCSV提升基料的油组合物

III.1概要

本公开内容的CCSV提升基料可用于配制润滑油。上面概述的本公开内容第一个方面的油组合物可以是润滑油制剂的一部分或全部。因此，所述油组合物可以是：(i)第一基料和不存在所述第一基料的制剂的其余部分的混合物；(ii)第一基料与包含在不存在润滑油制剂中的添加剂组分的润滑油制剂中的一种或多种其它基料的混合物；(iii)第一基料和润滑油制剂中所含的但是不存在可能存在于润滑油制剂中的任何添加剂组分的所有其它基料的混合物；(iv)第一基料和包含在润滑油制剂中的一种或多种其它基料(但是不是所有其它基料)和包含在润滑油制剂中的添加剂组分的至少一部分的混合物；和(v)第一基料和包含在润滑油制剂中的所有添加剂组分(但是没有包含在润滑油制剂中的其它基料)的混合物。

因此，为了制备产物的最终润滑油制剂，可以添加附加的组分，例如其它基料，附加量的已经存在于油组合物中的材料，添加剂组分等。然而，本公开内容的油组合物的一个尤其优选的实施方案是润滑油制剂，在这种情况下，基准油是不存在第一基料的润滑油制剂的其余部分。

油组合物(优选，润滑油制剂)具有KV100(油)的KV100和CCSV(油)的在上述给定低温下的CCSV；具有不存在第一基料的油组合物的其余部分的化学组成的基准油分别具有KV100(基准)和CCSV(基准)的KV100和CCSV，并满足以下条件(i)和(ii)：

(i)d1≤D(kv)＝100×(KV100(油)-KV100(基准))/KV100(基准)≤d2，其中d1和d2可以独立地是-20，-18，-16，-15，-14，-12，-10，-8，-6，-5，-4，-2，0，2，4，6，8，10，12，14，15，16，18，20，22，24，25，26，28，30，32，34，36，38，40，只要d1<d2；优选d1＝-10，d2＝20；和

(ii)d3≤D(ccsv)＝100×(CCSV(油)-CCSV(基准))/CCSV(基准)，优选但不必要地100×((CCSV(油)-CCSV(基准))/CCSV(基准)≤d4，其中d3和d4可以独立地是1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，12，14，15，16，18，20，22，24，25，26，28，30，32，34，36，38，40，45，50，55，60，65，70，75，80，85，90，95，100，200，400，500，600，800，1000，2000，4000，5000，6000，8000，10000,只要d3<d4；优选d3＝3，d2＝80；更优选d3＝5，d4＝60。

在一个优选实施方案中，满足以下条件(i)和(ii)：

(i)d5≤D(kv)≤d6，其中d5和d6可以独立地是-20，-18，-16，-15，-14，-12，-10，-8，-6，-5，-4，-2，0，只要d5<d6；优选d5＝-15，d6＝0；更优选d5＝-10，d6＝-1；和

(ii)d7≤D(ccsv)≤d8，其中d7和d8可以独立地是3，4，5，6，7，8，9，10，12，14，15，16，18，20，22，24，25，26，28，30，32，34，36，38，40，45，50，55，60，65，70，75，80，85，90，95，100，200，400，500，600，800，1000，2000，4000，5000，6000，8000，10000，只要d7<d8；优选d7＝3，d8＝1000；更优选d7＝5，d8＝100；更加优选d7＝5，d8＝80。

在这些实施方案中，将CCSV提升基料包含到基准油中导致与基准油相比制剂中的CCSV增加，和与基准油相比制剂中的KV100降低或维持，这都是为配制具有高能量效率的发动机油高度希望的。

在另一个实施方案中，满足以下条件(i)、(ii)和(iii)：

(i)d9≤D(kv)≤d10，其中d9和d10可以独立地是0.01，0.05，0.1，0.5，1，2，4，5，6，8，10，12，14，15，16，18，20，22，24，25，只要d9<d10；优选d9＝0.05，d10＝20；更优选d9＝0.1，d10＝10；

(ii)d11≤D(ccsv)≤d12，其中d11和d12可以独立地是3，4，5，6，7，8，9，10，12，14，15，16，18，20，22，24，25，26，28，30，32，34，36，38，40，45，50，55，60，65，70，75，80，85，90，95，100，200，400，500，600，800，1000，2000，4000，5000，6000，8000，10000，只要d11<d12；优选d11＝3，d12＝1000；更优选d11＝5，d12＝100；更加优选d11＝5，d12＝80；和

(iii)r1≤D(ccsv)/D(kv)，优选但不必要地D(ccsv)/D(kv)≤r2，其中r1和r2可以独立地是4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17，18，19，20，25，30，35，40，45，50，55，60，65，70，75，80，85，90，95，100，500，1000，5000，10,000，50,000，只要r1<r2。优选地，r1＝5，更优选r1＝10。优选地，r2＝10,000，更优选r2＝1,000。

在这些实施方案中，将CCSV提升基料包含到基准油中导致与基准油相比制剂中的CCSV和KV100都增加。为了获得具有高能量效率的发动机油，优选满足SAE J300对于其中的级别的分级要求，D(ccsv)/D(kv)的比例应该合乎需地高，即至少4，优选至少5，更优选至少10。

CCSV提升基料优选按足以在油组合物中提供所需CCSV提升效果同时平衡油组合物的其它性能，尤其是KV100的量存在。CCSV提升基料可以按大约c1-c2 wt％的量存在于本公开内容的油组合物中，基于所述油组合物的总重量，其中c1和c2可以独立地是1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，15，20，25，30，35，40，45，50，只要c1<c2。优选地，c1＝2，c2＝30。更优选，c1＝3，c2＝15。一般而言，所希望的是油组合物含有CCSV提升基料作为共基料。

本公开内容的含CCSV提升基料的优选油组合物显示在kv1-kv2的范围内的KV100，其中kv1和kv2可以是1.5，2.0，2.5，3.0，3.5，4.0，4.5，5.0，5.5，6.0，6.5，7.0，7.5，8.0，8.5，9.0，9.5，10.0，10.5，11.0，11.5，12.0，12.5，13.0，13.5，14.0，14.5，15.0，只要kv1<kv2。

发动机油润滑剂级别依据SAE J300规格确定。通过在粘度试验的组合中的性能确定低温(W)级别(即10W-xx、5W-xx、0W-xx)，所述粘度试验包括冷起动模拟(CCS)(ASTM D5293)和低温泵送粘度(ASTM D 4684)。发动机油的高温分级(即，XW-20、XW-30)通过100℃运动粘度(ASTM D 445)和高温高剪切粘度(ASTM D 4683)确定。

有利地，本发明CCSV提升基料在发动机油制剂中的使用可以导致此种油具有尤其令人希望低的KV100，同时维持可接受的CCSV，都在由SAE J300等级分级规定的容许范围内。

希望地，本公开内容的油组合物是满足SAE J300的要求的具有5.6-7.4cSt，优选5.6-6.4cSt的KV100的mW20发动机油，其中m可以是0，5，10，15，20，25。

希望地，本公开内容的油组合物是满足SAE J300的要求的具有9.3-10.9cSt，优选9.3-10.1cSt的KV100的mW30发动机油，其中m可以是0，5，10，15，20，25。

希望地，本公开内容的油组合物是满足SAE J300的要求的具有12.5-14.4cSt，优选12.5-13.4cSt的KV100的mW40发动机油，其中m可以是0，5，10，15，20，25。

5W-20级发动机油允许5.6-9.3cSt的KV100。由所述润滑剂提供的燃料效率改进，因为KV100减小。然而，在实践中，在不同时地将低温CCSV降低到小于5W限度(在-35℃下，6200厘泊)和降低到0W范围中的情况下，难以达到5.6cSt的KV100最小值。使用具有非常低CCSV的高质量第III/IV组基料的发动机油的情况尤其如此。因此，通过经由增加高质量第III/IV组基料的量的策略使KV100最小化而使5W发动机油的燃料效率最大化的常规尝试会导致所述改性油再分级为0W发动机油。因此，在5W级发动机油脱离级别之前可以将它的粘度降低到多低存在实际限度。同样地存在5W级发动机油的燃料效率限度。

本公开内容上述的CCSV提升基料可以用于增加或“提升”制剂的低温CCSV。理想地，CCSV提升基料相对于发动机油制剂的其余部分(即，不存在CCSV提升基料的油的其余部分)不增加高温KV100粘度。本公开内容的CCSV提升基料在发动机油中的引入允许所述制剂使高温粘度最小化同时维持足够高的CCSV以保持品级。

本公开内容的含CCSV提升基料的油组合物可以有利地显示在大约30-大约200，优选大约35-大约180，更优选大约40-大约150的范围内的VI。

本公开内容的含CCSV提升基料的油组合物有利地显示至多20％，优选至多18％，16％，15％，14％，12％，10％，或甚至8％的NV值。

如连同上面本公开内容的CCSV基料描述的那样，本公开内容的油组合物(优选润滑油制剂)在25至-45℃的大温度区内在窄的温度区段中显示急剧的和大的粘度变化。相对于本公开内容的CCSV提升基料和作为基准油的PAO-4的二元混合物油描述了早期粘度变化行为。合乎需要和有利的是，当用上述任何基准油替换PAO-4时，所述混合物油在各种剪切速率，例如0.1、10和100s^-1下仍然显示令人意外的粘度变化行为，并且如上所述所述粘度变化也是剪切速率依赖性的。

同样地，所希望的是，当用上述任何其它基准油替换PAO-4基准油时，所述混合物油显示在DSC示意图上在T1-5℃附近的曲线，就像早先连同CCSV提升基料所述那样。

本公开内容的油组合物尤其有利作为内燃发动机(包括气体发动机、柴油发动机、天然气发动机、四冲程发动机、二冲程发动机和旋转发动机)的发动机油。可以将所述发动机油投入发动机的曲柄箱中以在正常操作期间为发动机提供必要的润滑和冷却作用。通过利用CCSV提升基料达成的油的低KV100，连同CCSV使得它变得尤其燃料有效。发动机油尤其有利作为客车发动机油(PVEO)产品。

虽然本公开内容的油组合物可以含有CCSV提升基料作为主基料，或甚至作为单一基料，但是优选包括CCSV提升基料作为与一种主基料和非必要地一种或多种附加共基料结合的共基料。除了所述基料之外，本公开内容的油组合物还可以进一步包含添加剂组分。

III.2可用于润滑油的其它基料

本领域中已知的广泛润滑油基料可以与本公开内容的润滑油制剂中的CCSV提升基料一起使用，作为主基料或共基料。此类其它基料可以源自自然资源或合成物，包括未精炼、精炼或再精炼油。未精炼油基料包括由加压杀菌操作直接获得的页岩油、由初级蒸馏直接获得的石油和由自然资源(例如植物物质和动物组织)直接获得或由化学酯化方法直接获得的酯油。精炼油基料是进一步经历一个或多个纯化步骤例如溶剂萃取、二次蒸馏、酸萃取、碱萃取、过滤和渗滤以改进至少一种润滑油性能的那些未精炼基料。再精炼油基料是通过与精炼油相似的方法，只是使用已经预先用作原料的油获得的。

API第I、II、III、IV和V组是由美国石油学会(American Petroleum Institute)(API Publication 1509；www.API.org)开发和规定的基料的大类，以建立对润滑剂基料的准则。第I组基料一般具有大约80-120的粘度指数并含有大于大约0.03％硫和少于大约90％饱和物。第II组基料一般具有大约80-120的粘度指数并含有小于或等于大约0.03％硫和大于或等于大约90％饱和物。第III组基料一般具有大于大约120的粘度指数并含有小于或等于大约0.03％硫和大于大约90％饱和物。第IV组包括聚α-烯烃(PAO)。第V类组料包括未收入在第I-IV组内的基料。下表归纳了这五组中每一种的性质。

天然油包括动物油(例如，猪脂)、植物油(例如，蓖麻油)和矿物油。可以使用具有有利的热氧化稳定性的动物和植物油。在天然油中，矿物油是优选的。矿物油按它们的天然来源是变化广泛的，例如，按它们是否是链烷的、环烷的、还是混合链烷-环烷的。源自煤炭或页岩的油也可用于本公开内容。天然油也按用于它们的生产和提纯的方法而异，例如它们的馏程和它们是否是直馏的还是裂化的、加氢精制的还是用溶剂萃取的。

第II组和/或第III组基料一般是源自原油精炼方法的加氢处理或加氢裂化基料。

合成基料包括聚合和互聚合烯烃(例如，聚丁烯、聚丙烯、丙烯异丁烯共聚物、乙烯-烯烃共聚物和乙烯-α烯烃共聚物)。

将合成聚α-烯烃(“PAO”)基料放入第IV组。有利的第IV组基料是由C6、C8、C10、C12和C14线性α-烯烃(“LAO”)中的一种或多种制得的那些。这些基料可以按宽范围粘度，例如在1.0-1,000cSt的范围内的KV100商购。PAO基料可以通过使LAO(一种或多种)在路易斯酸型催化剂存在下，在基于金属茂化合物的催化剂体系存在下聚合制备。高质量第IV组PAO商业基料包括可以从具有地址4500 Bayway Drive,Baytown,Texas 77450,United States的ExxonMobil Chemical Company获得的SpectraSyn^TM和SpectraSyn Elite^TM系列。

所有其它合成基料，包括但不限于烷基芳族化合物和合成酯在第V组中。

次要量的酯可用于本公开内容的润滑油制剂。可以通过利用酯例如二元酸与单烷醇的酯和一元羧酸的多元醇酯赋予添加剂溶解力和密封相容特性。前种类型的酯包括，例如，二元羧酸例如邻苯二甲酸、琥珀酸、癸二酸、富马酸、己二酸、亚油酸二聚物、胡萝卜酸、烷基胡萝卜酸、烯基胡萝卜酸等与各种醇例如丁醇、己醇、十二烷醇、2-乙基己醇等的酯。这些类型的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、癸二酸二十烷酯等。有用的酯型第V组基料包括可从ExxonMobil Chemical Company商购的Esterex^TM系列。

以下物质中的一种或多种也可能用作本公开内容的润滑油中的基料：(1)一种或多种气至液(GTL)材料；和(2)源自合成蜡、天然蜡、蜡状原料、松弛蜡、瓦斯油、蜡质燃料、加氢裂化器底料、蜡质残液、加氢裂化产物、热裂化产物、油脚料和衍生自煤液化或页岩油的蜡质材料的加氢脱蜡、加氢异构化、溶剂脱蜡或催化脱蜡基料。此类蜡质进料可以源自于矿物油或非矿物油加工或可以是合成的(例如，费-托原料)。此种基料优选包含C20或更高级，更优选C30或更高级的直链或支链烃基化合物。

本公开内容的润滑油制剂除了CCSV提升基料之外还可以包含一种或多种第I、II、III、IV或V组基料。优选地，如果希望高质量润滑油，则第I组基料如果有的话按较低浓度存在。第I组基料可以作为添加剂包装料的稀释剂按少量引入。第II组和第III组基料可以包括在本公开内容的润滑油制剂中，但是优选仅具有高质量的那些，例如具有100-120的VI的那些。第IV组和第V组基料，优选高质量的那些希望地包括到本公开内容的润滑油制剂中。

III.3润滑油添加剂

可用于本公开内容的配制润滑油还可以含有一种或多种常用的润滑油性能添加剂，包括但不限于分散剂、清净剂、粘度改进剂、抗磨添加剂、防腐剂、防锈剂、金属减活剂、极压添加剂、抗滞塞剂、蜡改性剂、粘度指数改进剂、粘度改进剂、流体损失添加剂、密封相容剂、润滑剂、抗染色剂、发色剂、消泡剂、破乳剂、增浓剂、湿润剂、胶凝剂、胶粘剂、着色剂等。对于许多常用的添加剂和使用量的综述，参见：(i)Klamann in Lubricants andRelated Products,Verlag Chemie,Deerfield Beach,FL；ISBN 0-89573-177-0；(ii)“Lubricant Additives,”M.W.Ranney,由Noyes Data Corporation of Parkridge出版，NJ(1973)；(iii)“Synthetics,Mineral Oils,and Bio-Based Lubricants,”由L.R.Rudnick、CRC Taylor和Francis所编，2006,ISBN 1-57444-723-8；(iv)“LubricationFundamentals”,J.G.Wills,Marcel Dekker Inc.,(New York,1980)；(v)SyntheticLubricants and High-Performance Functional Fluids,2nd Ed.,Rudnick和Shubkin,Marcel Dekker Inc.,(New York,1999)；和(vi)“Polyalphaolefins,”L.R.Rudnick,Chemical Industries(Boca Raton,FL,United States)(2006),111(Synthetics,MineralOils,and Bio-Based Lubricants),3-36。还参考：(a)美国专利号7,704,930 B2；(b)美国专利号9,458,403 B2第18栏第46行至第39栏第68行；(c)美国专利号9,422,497 B2第34栏第4行至第40栏第55行；和(d)美国专利号8,048,833 B2第17栏第48行至第27栏第12行，这些文献的公开内容全文引入本文。在引入到配制油中之前通常用变化量的稀释油递送这些添加剂，所述稀释油可以为5wt％-50wt％，基于添加剂包装料的总重量。可用于本公开内容的添加剂不必可溶于润滑油制剂。可以将在油中不溶性添加剂分散在本公开内容的润滑油制剂中。

当润滑油制剂含有一种或多种上述添加剂时，将添加剂(一种或多种)按足以发挥其预期功能的量共混到油组合物中。

应该指出，许多添加剂从添加剂制造商作为浓缩物船运，所述浓缩物含有一种或多种添加剂连同一定量基础油稀释剂。相应地，下表中的重量用量，以及本文所提及的其它用量是指活性成分用量(即成分的非稀释剂部分)。下面指示的重量百分率(wt％)基于润滑油制剂的总重量。

可以采用以表征上述CCSV提升基料的技术的实例包括，但不限于，分析气相色谱、核磁共振、热重分析(TGA)、感应耦合等离子体质谱、差示扫描量热法(DSC)和挥发度和粘度测量。

通过以下非限制性实施例进一步说明本发明。

实施例

在包括本发明和对比实施例的以下实施例中，使用上述方法相对于作为基准油的商业第IV组基料评价候选基料的CCSV提升效能。所述基准油具有大约4的KV100并称作PAO-4(得自EMCC的SpectraSyn^TM4)。实施例中所提及的其它商业第IV组基料，例如PAO-6、PAO-8、PAO-40和PAO-100分别具有在6、8、40和100cSt附近的KV100。可以同样地相对于作为基准油的PAO-6、PAO-8、PAO-40和PAO-100，或PAO-4、PAO-6、PAO-8、PAO-40和PAO-100中两种或更多种的任何混合物评价候选基料的CCSV提升效能。由于PAO-4、PAO-6和PAO-8当中的相似性，所以可能的是候选CCSV提升基料将相对于PAO-6和PAO-8，或PAO-4、PAO-6和PAO-8中两种或更多种的任何混合物表现出相似的CCSV提升行为。本发明和对比实施例中的所有CCSV值在-35℃下依据ASTM D5583测量。

使用配备有直径为25mm的锯齿状平行板夹具的TA Instruments ARES-G2流变仪机器在稳态剪切变形下测量纯净PAO-4基料的粘度。所述机器可以从具有地址159 LukensDrive,New Castle,DE 19720,U.S.A的TA Instruments获得。在2℃/分钟的冷却速率下进行测量，其中在25℃开始并且在-90℃结束。在三个剪切速率(即，0.1s^-1、10s^-1和100s^-1)下获得的随温度变化的粘度数据提供在图8a中。

使用TA Instrument Q200差示扫描量热计(也可以从TA Instruments获得)对纯净PAO-4基料进行DSC扫描。在25℃下使样品平衡，然后冷却降至-100℃，在100℃下平衡，然后加热到25℃，都以10℃/分钟的速度。DSC曲线提供在图8b中。

如可以从图8a和8b看出的那样，当将温度从25℃逐渐地降低到-40℃时，PAO-4基准油显示显著的粘度增加。然而，此种粘度增加基本上是平稳的；在所有三个剪切速率下，特别是在两个更高的剪切速率下没有观察到急剧的断崖式变化。此外，可以看出，当剪切速率从10s^-1减小到0.1s^-1时，两个粘度曲线在-40至25℃的温度范围中几乎相同。因此，粘度变化基本上不受剪切速率影响。在大的-40至25℃区域内在任何10℃区段中总的粘度变化没有超过一个数量级。这对应于在-40至25℃的温度范围中在DSC曲线上没有任何峰。这表明在-40至25℃温度区中PAO-4中没有发生相分离或相变。

实施例1：作为CCSV提升基料的单-甲基烷属烃

在连续搅拌釜反应器中在包含二氯·双环戊二烯基合锆(IV)和甲基铝氧烷(MAO)的金属茂催化剂体系存在下使纯1-十四碳烯二聚。MAO在所述方法中既充当清除剂又充当助催化剂。在加入反应器中之前将催化剂体系溶解在甲苯中。在大约70℃的反应温度下停留时间是6小时。通过使用少量水将反应器的反应混合物排出物猝灭。之后添加助滤剂，并过滤流体以除去含Zr和/或Al的固体颗粒。气相色谱显示高于50％的C14 LAO转化率，和高于95％的对二聚物的选择性。然后闪蒸所得不饱和PAO以除去残留单体。然后通过与氢气在加氢催化剂存在下反应将所述不饱和二聚物产物加氢而获得包含C28单-甲基烯烃作为主要组分的基料。这种基料具有3.57cSt的KV100，12.8cSt的KV40，175的VI，10.5％的NV，18℃的倾点和在25℃下固体外观。评价所述C28单-甲基烷属烃作为CCSV提升基料的效能并将评价结果提供在图2中。

测量由10wt％的C28单-甲基烷属烃和90wt％PAO-4基准油组成的混合物油的粘度并在与对上述纯净PAO-4基准油的那些相同的测量条件下使用相同的仪器进行DSC扫描。在三个剪切速率(分别0.1、10和100s^-1)下的粘度-温度示意图和DSC曲线分别提供在图9a和9b中。

如可以从图9a清楚看出的那样，在所有三个粘度-温度曲线中，当温度从大约-20℃下降时，混合物油表现出非常急剧的粘度增加。在非常窄的温度区段(大约-20至大约-25℃)中，混合物油的粘度在0.1s^-1剪切速率下增加超过4个数量级；在10s^-1剪切速率下增加大约2个数量级，和在100s^-1剪切速率下增加大约1个数量级。明显地，剪切速率越高，粘度增加越少。

如从图9b可以看出的那样，在DSC曲线中，也在26.80℃(接近于图9a中发生粘度拉起时的温度的温度)附近，记录大的峰。图9a和9b合起来表明在温度25℃周围发生相转变。倘若在图8a和8b中在纯净PAO-4基准油中没有观察到此种粘度拉起或DSC峰，则可以合理地推论C28 mPAO烃在混合物油中经历了相改变或相分离。相改变或分离引起图9a中的显著的粘度变化和图9b中的热流峰。在0.1s^-1的低剪切速率下，因为相分离的材料具有足够的时间聚集形成具有高粘度的大的材料型体，所以粘度增加非常大。在100s^-1的高剪切速率下；然而，相分离的材料具有更少时间和更小机率形成大的型体并因此由于机械剪切而更加均匀分布或部分溶解，导致不太急剧的，但是尽管如此，仍显著的粘度增加。这种非常令人感兴趣的现象反映相对于作为基准油的PAO-4所述C28单-甲基烷属烃作为CCSV提升基料的效能。

实施例2：C16和C18 LAO的路易斯酸催化的加氢二聚物作为CCSV提升基料

在两罐连续搅拌釜式反应器中以第一罐中的停留时间为2小时和第二罐中的停留时间为1小时基本上根据WO2006/101585 A1中教导的方法(加以必要的变更)由单一、纯LAO单体使用BF₃作为聚合催化剂，乙醇作为促进剂和乙酸乙酯作为终止剂以促进剂/终止剂之比为1，聚合温度为50℃制备一系列烃材料。在某种程度上，通过使用常规非金属茂催化剂制备所述二聚物，它们称作常规PAO(“cPAO”)。闪蒸离开第二罐的聚合混合物以除去残留单体而获得包含大约90wt％二聚物和大约10wt％三聚物的不饱和产物。然后通过氢气在加氢催化剂存在下加氢所述不饱和产物而获得基本上饱和的烃基料。由C16和C18LAO用这样的方式制得的C32和C36二聚物的性能提供在下表1中。

表1

性能	C32 cPAO	C36 cPAO
			KV100(cSt)	4.48	5.47
KV40(cSt)	19.21	24.7
			VI	153	167
NV(％)	6.48	5.31
			倾点(℃)	-15	0
25℃外观	液体	液体

评价一系列cPAO二聚物作为候选CCSV提升基料的效能并将评价结果提供在图2中。

图2示出了实施例1中制备的C14 LAO的金属茂催化的C28二聚物(也称作C28单-甲基烷属烃)作为CCSV提升基料显示优异的效能。例如，在10wt％处理率下，采用PAO-4，它产生60的D(ccsv)和大约-2的D(kv)。比较起来，由C14 LAO使用BF₃作为催化剂制得的C28cPAO二聚物证明在任何处理率下不是CCSV提升剂。值得注意的是，所述C28 cPAO二聚物由于低聚期间的异构化比所述C14 mPAO二聚物更加高度支化。相应地，对于具有几乎相同分子量和碳数的基料，具有更加线性分子结构的基料看来似乎具有更高的CCSV提升效能。

图2还示出由C16和C18 LAO的二聚制得的更长链LAO的cPAO二聚物，例如C32和C36烃在各种处理率下可以具有所需CCSV提升效能。例如，由C16 LAO制得的C32烃在40wt％处理率和以上达到CCSV提升效果，并且由C18 LAO制得的C36烃在5wt％处理率和以上达到CCSV提升效果。

测量由10wt％的通过C18线性α-烯烃的二聚制得的C36烃和90wt％的PAO-4基准油组成的混合物油的粘度，并在与对上述纯净PAO-4基准油的那些相同的测量条件下使用相同的仪器进行DSC扫描。在三个剪切速率(分别0.1、10和100s^-1)下的粘度-温度示意图和DSC曲线分别提供在图10a和10b中。

如可以从图10a清楚看出的那样，在所有三个粘度-温度曲线中，当温度从大约-28℃下降到大约-35℃时，混合物油表现出显著的粘度增加。在这种非常窄的温度区段中，混合物油的粘度在0.1s^-1剪切速率下急剧增加超过3个数量级；在10s^-1剪切速率下急剧增加大约1.5个数量级，和在100s^-1剪切速率下急剧增加大约0.8个数量级。明显地，剪切速率越高，粘度增加越少。

如可以从图10b看出的那样，在DSC曲线中，当混合物油正被冷却时，在-34.23℃附近存在可见峰，并且当混合物油正被加热时，在-34.70℃附近存在可见峰。这些与图10a中的粘度曲线中的其中急剧粘度增加发生的温度区充分对应。图10a和10b合起来表明在-28℃至-40℃的温度区中相分离在混合物油中发生。倘若在图8a和8b中，在纯净PAO-4基准油中没有显示此种粘度拉起或DSC峰，则可以合理地推论C36 cPAO烃在混合物油中经历了相改变或相分离。相改变或分离引起图10a中的急剧粘度变化和图10b中的相应的热流峰。这种非常令人感兴趣的现象反映相对于作为基准油的PAO-4，所述C36 cPAO二聚物作为CCSV提升基料的效能。图9a和图10a中的粘度曲线的对比显示相对于作为基准油的PAO-4，作为CCSV提升基料，实施例1中的C28单-甲基烷属烃比这一实施例2中的C36 cPAO二聚物更加有效。

实施例3：作为CCSV提升基料的蜡质酯

通过线性脂肪酸(C10-C18线性羧酸)和线性伯醇(C6-C18线性伯醇)的缩合反应制备一系列线性、合成单酯基料。优选地，所述酯具有26个碳并且由棕榈酸(C16)和正癸醇(C10)制备而制得棕榈酸癸基酯。示例性的线性、合成单酯基料(即，棕榈酸癸酯、棕榈酸十二烷基酯、硬脂酸癸酯和硬脂酸十二烷基酯)的性能示于下表2中。

表2

图3以图形显示一系列蜡质酯的CCSV提升效能。如可以看出的那样，上面表2列出的基料产生正数D(ccsv)和负数D(kv)，都是为本公开内容的CCSV提升基料高度希望的。相比之下，由线性羧酸和支化醇制得的酯，例如棕榈酸2-乙基己酯导致负数D(ccsv)，因此相对于PAO-4基准油不是CCSV提升基料。可以清楚地看出长链上的取代对此种单酯的CCSV提升效果的影响。

测量由10wt％的棕榈酸正癸酯和90wt％的PAO-4基准油组成的混合物油的粘度，并在与对上述纯净PAO-4基准油的那些相同的测量条件下使用相同的仪器进行DSC扫描。在三个剪切速率(分别0.1、10和100s^-1)下的粘度-温度示意图和DSC曲线分别提供在图11a和11b中。

如可以从图11a清楚看出的那样，在所有三个粘度温度曲线中，当温度从大约8℃下降到大约5℃时，混合物油表现出非常急剧的粘度增加。在这种非常窄的温度区段中，混合物油的粘度在0.1s^-1剪切速率下增加大约3个数量级；在10s^-1剪切速率下增加大约1.5个数量级，和在100s^-1剪切速率下增加大约1个数量级。明显地，剪切速率越高，粘度增加越少。

如从图11b可以看出的那样，在DSC曲线中，也在1.21℃(接近于图11a中发生粘度拉起时的温度的温度)附近，记录大的峰。图11a和11b合起来表明在1-8℃附近发生相转变。倘若在图8a和8b中在纯净PAO-4基准油中没有显示此种粘度拉起或DSC曲线，则可以合理地推论所述线性酯在混合物油中经历了相改变或相分离。相改变或分离引起图11a中的急剧粘度变化和图11b中的相应的热流峰。这种非常令人感兴趣的现象反映相对于作为基准油的PAO-4，所述线性酯作为CCSV提升基料的效能。

实施例4：作为CCSV提升基料的碳酸二烷基酯

通过使碳酸二甲基酯、碳酸二乙酯、光气或碳酸钠与至少两当量醇反应制备具有线性烷基的碳酸二烷基酯。所述醇可以为C1-C24醇。优选地，所述碳酸二烷基酯含有18-40个碳并且烷基链应该为没有支化的线性链。碳酸二烷基酯的具体实例是碳酸二-正十二烷基酯。碳酸二-正十二烷基酯(结构式显示如下)的性能包括：3.38的KV100、12.0的KV40、167的VI、14.4％的NV和在环境温度下固体/液体的外观。

图4以图形显示依据上述方法评价的碳酸二烷基酯的CCSV提升效能。这些基料产生正数D(ccsv)和负数D(kv)，并因此是好的CCSV提升基料。相比之下，由支化异C16/C17醇制得的碳酸酯产生D(ccsv)>0，D(kv)>0，但是具有D(ccsv)/D(kv)<4.0，并因此，在本公开内容的意义中不是CCSV提升基料。这同样清楚地证实长链上的取代对候选基料的CCSV提升效能的重要性。

实施例5作为CCSV提升基料的叔酰胺

通过使线性C12-C18线性脂肪酸或其脂肪酸衍生物，例如脂肪酸酯或脂肪酰氯与仲胺反应以形成叔酰胺而制备叔酰胺基料。N,N-二丁基棕榈酰胺和N,N-二丁基硬脂酰胺(两种CCSV提升基料)的性能示于下表3中。

表3

性能	N,N-二丁基棕榈酰胺	N,N-二丁基硬脂酰胺
			KV100(cSt)	3.67	4.17
KV40(cSt)	16.4	19.3
			VI	108	120
NV(％)	16.0	--
			倾点(℃)	--	--
25℃外观	液体	固体

图5以图形显示一系列酰胺相对于作为基准油的PAO-4的CCSV提升效能。线性长链脂肪酸，例如棕榈酸或硬脂酸和被两个较短线性烷基取代的仲胺，例如二丁胺的叔酰胺显示好的CCSV提升效能。相比之下，N,N-二辛基癸酰胺不显示CCSV提升效果。值得注意的是，N,N-二丁基硬脂酰胺和N,N-二辛基癸酰胺具有相同分子量和相似的结构单元。尽管这样，N,N-二丁基硬脂酰胺证实更高的CCSV提升效能，推测起来因为它具有更长、不中断的线性链段，所述线性链段包括比N,N-二辛基癸酰胺更长的线性不中断C18烃主链。

实施例6：作为CCSV提升基料的碳烷基化萘酚

通过酸催化剂使萘酚与线性α-烯烃反应制备碳烷基化萘酚基料。优选地，用C10LAO将2-萘酚烷基化以形成主要单-烷基化萘酚产物制备CCSV提升烷基化萘酚。据信，与萘基环连接的未烷基化羟基(-OH)连同在所述环上连接的长烷基的存在赋予这类基料材料的CCSV提升效果。这类CCSV提升剂具有非常低的VI。一系列碳烷基化萘酚基料(即，C10-萘酚、C12-萘酚、C14-萘酚和C16-萘酚)的性能示于下表4中。相对于作为基准油的PAO-4评价它们的CCSV提升效能。结果示于图6中。线性C10-萘酚例证CCSV提升基料的一个优选的实施方案，因为它产生大的正数D(ccsv)和大约-1的负数D(kv)，这都对于CCSV提升基料是高度合乎需要的。实施例6中制备的线性长链烷基萘酚(包括线性C12-、C14-和C16-萘酚)也显示具有CCSV提升效能。特别地，这些芳族醇产生D(ccsv)>0，和D(ccsv)/D(kv)>4.0。

表4

性能	C10-萘酚	C12-萘酚	C14-萘酚	C16-萘酚
					KV100(cSt)	11.2	10.4	10.8	11.9
KV40(cSt)	340.5	231.7	210.1	198
					VI	-196	-103	-56	1
NV(％)	--	--	11.0	--
					倾点(℃)	-18	--	-27	--
25℃外观	液体	液体	液体	液体

实施例7：作为CCSV提升基料的萘基醚

通过使2-萘酚与具有线性烷基的烷基化剂，例如烷基卤反应制备芳族醚基料。大部分产物仅是O-烷基化的(例如，形成萘基醚，但是没有将萘基环烷基化)。产物的大约10-20％也带有与萘基环直接连接的长链烷基，即C-烷基化。C14-萘基醚的性能包括4.1的KV100，40℃下固体外观，高于40℃的倾点和在环境温度下固体外观。

图6以图形显示实施例6的碳烷基化萘酚(芳族醇)和这一实施例的烷基萘基醚(芳族醚)的CCSV提升效能。所述C-14萘基醚是CCSV提升基料，因为它产生正数D(ccsv)和负数D(kv)。

比较而言，可以从ExxonMobil Chemical Company获得的线性长链烷基萘基料Synnestic^TM 5与所述线性长链萘酚和线性长链萘基醚相比显示一定的，但是弱得多的CCSV提升效能，特别是在低浓度例如5wt％下。在5wt％和10wt％处理率下，Synnestic^TM 5分别引起仅小于5和10的D(ccsv)。另一方面，在10wt％下，所述C10-萘酚、C12-萘酚、C14-萘酚和C16-萘酚都表现出超过40的D(ccsv)。在5wt％处理率下，所述C14-萘酚醚甚至表现出大约15的D(ccsv)。

实施例7(对比实施例)

通过使用上述方法评价一系列商业第IV组PAO基料(PAO-8、PAO-10、PAO-40、PAO-100，它们是分别具有大约8、10、40和100cSt的KV100的商业第IV组基料)，评价它们相对于作为基准油的PAO-4的潜在CCSV提升效能。结果示于图7中。为了获得PAO-4(基准油)和另一种基料的二元共混物以致所述共混物在-35℃下具有高于PAO-4基料的CCSV，可以简单地选择具有更高KV100的PAO基料。然而，这也相对于PAO-4引起所述共混物KV100的增加。具有低粘度(例如，PAO-8和PAO-10)或具有高粘度(例如，PAO-40和PAO-100)的典型的第IV组基料都表现出差的CCSV提升效能，并且不是适合的CCSV提升基料。当与作为基准油的PAO-4共混时，它们都导致D(ccsv)>0，这是合乎需要的，D(kv)>0，这是不合需要的，并且D(ccsv)/D(kv)之比<4.0，这使它们相对于作为基准油的PAO-4不适合作为CCSV提升基料。

测量由10wt％的PAO-8基料和90wt％的PAO-4基准油组成的混合物油的粘度，并在与对上述纯净PAO-4基准油的那些相同的测量条件下使用相同的仪器进行DSC扫描。在三个剪切速率(分别0.1、10和100s^-1)下的粘度-温度示意图和DSC曲线分别提供在图12a和12b中。

如可以从图12a清楚看出的那样，在所有三个粘度温度曲线中，当温度从20℃下降到-40℃时，混合物油不表现出非常急剧的粘度增加。在10和100s^-1下，混合物油的粘度在这种温度范围中沿着几乎相同曲线非常平滑地增加。在0.1s^-1下，测量的粘度仅在非常小的范围内振荡(小于0.5个数量级)。

如可以从图12b看出的那样，在DSC曲线中，在20℃至-40℃的温度范围中没有记录峰。图12a和12b合起来表明当混合物油从20℃被冷却到-40℃时没有发生相分离。

图8a对图12a的对比显示在从25℃至-45℃的降低温度区中在10和100s^-1的剪切速率下大量相似性。纯净PAO-4和PAO-4/PAO-8的混合物油的粘度逐渐地且平滑地增加，根本没有急剧增加。在0.1s^-1的低剪切速率下曲线的差异可能归因于测量机器的容量。图8b对图12b的对比也显示在25℃至-45℃的温度范围中大量相似性。这些指示纯净PAO-4和所述PAO-4/PAO-8混合物油从粘度-温度关系观点表现十分相似。

本文引用的所有专利和专利申请、试验程序(如ASTM方法，UL方法等)和其它文件在此公开物与本公开内容一致并且针对允许这种引入的所有权限的程度上充分引入供参考。

上面已经参照许多实施方案和具体的实施例描述了本公开内容。许多改变对阅读了上面详细描述的本领域技术人员来说是显而易见的。所有这些明显的改变在所附权利要求书的完全预计的范围内。

Claims (18)

1.由不是烷基萘型基料的第一基料和基准油组成的油组合物，其中：

所述油组合物具有通过ASTM D445(“KV100”)测定的100℃运动粘度KV100(油)和通过ASTM 5293(“CCSV”)测定的在给定温度下的冷起动模拟机粘度CCSV(油)；

所述基准油是不存在所述第一基料的所述油组合物的其余部分和是API第IV类基础油，其分别具有KV100和CCSV的KV100(基准)和CCSV(基准)，和

满足以下条件(i)和(ii)：

(i)-20≤D(kv)＝100×(KV100(油)-KV100(基准))/KV100(基准)≤40；和

(ii)1≤D(ccsv)＝100×(CCSV(油)-CCSV(基准))/CCSV(基准)≤10000；和

其中当所述油组合物冷却时，所述油组合物还在-60℃至25℃的温度范围的其DSC曲线上在T1-15℃至T1+5℃的范围显示峰，其中-35≤T1≤25，

其中所述第一基料包含以下物质中的至少一种：

具有碳主链的C28-C60烃材料，所述碳主链包含平均25-50个碳原子，和每分子平均至多5个与所述碳主链连接的支链；

具有以下式R¹-C(O)-O-R²的线性酯，其中R¹和R²独立地各自是含4-30个碳原子的线性烃基，以及R¹和R²合起来总共包含至多40个碳原子；

具有以下式的叔酰胺：

其中R³是线性C14-C20烷基；以及R⁴和R⁵独立地各自是线性C1-C20烷基；

具有以下式的碳酸二烷基酯：

其中R⁶和R⁷各自独立地是线性C1-C40烷基，以及R⁶和R⁷合起来总共包含20-40个碳原子；

具有以下式的芳族醇：

其中环A是芳族环结构，所述羟基与环A中的芳族环结构中的碳原子直接连接，R⁹是C8-C30烷基，每个R⁹中具有C7-C29碳主链和平均至多5个与所述碳主链连接的支链；和m是1、2或3；和

具有以下式的芳族醚：

其中环A'是芳族环结构，所述-O-基与环A'中的芳族环结构中的碳原子直接连接，R¹¹每次出现时相同或不同的独立地是C1-C30烷基，每个R¹¹中具有C1-C30碳主链和平均至多5个与所述碳主链连接的支链；m是0、1、2或3，和R¹²是具有C1-C30碳主链和至多5个与所述碳主链连接的支链的C1-C30烷基。

2.权利要求1的油组合物，其中所述油组合物的KV100和CCSV满足对于由SAE J300粘度等级分类体系确定的SAE发动机油等级的要求。

3.权利要求1或权利要求2的油组合物，其中所述第一基料具有3-12cSt的KV100，和至多20％的由ASTM D5800(NV)测定的Noack挥发度。

4.权利要求1的油组合物，其中所述第一基料包含：

具有碳主链的C28-C40烃材料，所述碳主链包含25-40个碳原子，和每分子平均至多3个与所述碳主链连接的支链。

5.权利要求4的油组合物，其中所述第一基料中的C28-C40烃材料平均包含至多2个与所述碳主链连接的支链。

6.权利要求4或权利要求5的油组合物，其中针对所述C28-C40烃材料的每个分子，所述支链平均包含至多1.5个碳原子。

7.权利要求4的油组合物，其中所述烃是通过使一种或多种C8-C30线性α-烯烃在包含金属茂化合物的催化剂体系存在下二聚制得的C28-C40烃。

8.权利要求4的油组合物，其中所述烃是通过使1-十四碳烯、1-十六碳烯、1-十八碳烯和1-二十碳烷中的一种或多种在包含路易斯酸的催化剂体系存在下二聚制得的C32-C40烃。

9.权利要求1的油组合物，其中所述第一基料按大约0.5-50wt％的量存在，基于所述油组合物的总重量。

10.权利要求1的油组合物，其中所述第一基料在其按5wt％在所述油组合物中的浓度下具有足以引起D(ccsv)≥5的CCSV提升效能，基于所述油组合物的总重量。

11.权利要求1的油组合物，其中：

满足以下条件(i)和(ii)：

(i)-10≤D(kv)≤0；和

(ii)3≤D(ccsv)≤10000。

12.权利要求1的油组合物，其中：

满足以下条件(i)、(ii)和(iii)：

(i)0.05≤D(kv)≤25；

(ii)3≤D(ccsv)≤10000；和

(iii)D(ccsv)/D(kv)≥4。

13.以下物质中的至少一种作为第一基料在润滑油制剂中的用途：

具有碳主链的C28-C60烃材料，所述碳主链包含平均25-50个碳原子，和每分子平均至多5个与所述碳主链连接的支链；

具有以下式R¹-C(O)-O-R²的线性酯，其中R¹和R²独立地各自是含4-30个碳原子的线性烃基，以及R¹和R²合起来总共包含至多40个碳原子；

具有以下式的叔酰胺：

其中R³是线性C14-C20烷基；以及R⁴和R⁵独立地各自是线性C1-C20烷基；

具有以下式的碳酸二烷基酯：

其中R⁶和R⁷各自独立地是线性C1-C40烷基，以及R⁶和R⁷合起来总共包含20-40个碳原子；

具有以下式的芳族醇：

其中环A是芳族环结构，所述羟基与环A中的芳族环结构中的碳原子直接连接，R⁹是C8-C30烷基，每个R⁹中具有C7-C29碳主链和至多5个与所述碳主链连接的支链；和m是1、2或3；和

具有以下式的芳族醚：

其中环A'是芳族环结构，所述-O-基与环A'中的芳族环结构中的碳原子直接连接，R¹¹每次出现时相同或不同的独立地是C1-C30烷基，每个R¹¹中具有C1-C30碳主链和平均至多5个与所述碳主链连接的支链；m是0、1、2或3，和R¹²是具有C1-C30碳主链和至多5个与所述碳主链连接的支链的C1-C30烷基；和

其中：

所述润滑油制剂具有通过ASTM D445(“KV100”)测定的100℃运动粘度KV100(油)和通过ASTM 5293(“CCSV”)测定的在给定温度下的冷起动模拟机粘度CCSV(油)；

基准油是不存在所述第一基料的所述润滑油制剂的其余部分和是API第IV类基础油，其分别具有KV100和CCSV的KV100(基准)和CCSV(基准)，和

满足以下条件(i)和(ii)：

(i)-20≤D(kv)＝100×(KV100(油)-KV100(基准))/KV100(基准)≤40；和

(ii)1≤D(ccsv)＝100×(CCSV(油)-CCSV(基准))/CCSV(基准)≤10000；和

其中当所述润滑油制剂冷却时，所述润滑油制剂还在-60℃至25℃的温度范围的其DSC曲线上在T1-15℃至T1+5℃的范围显示峰，其中-35≤T1≤25。

14.权利要求13的用途，其中所述第一基料包含：

具有碳主链的C28-C40烃材料，所述碳主链包含25-40个碳原子，和每分子平均至多3个与所述碳主链连接的支链。

15.权利要求13的用途，其中所述第一基料按大约0.5-50wt％的量存在，基于所述润滑油制剂的总重量。

16.权利要求13的用途，其中：

满足以下条件(i)和(ii)：

(i)3≤D(ccsv)≤10000；和

(ii)D(ccsv)/D(kv)≥4。

17.权利要求13的用途，其中所述第一基料具有3-12cSt的KV100，和1％-20％的根据ASTM D5800测定的Noack挥发度。

18.改进发动机中的燃料效率的方法，包括用包含权利要求1-12中任一项的油组合物的润滑油制剂润滑所述发动机。

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