CN114555766A

CN114555766A - 节省燃料的润滑组合物

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Publication number: CN114555766A
Application number: CN202080072233.6A
Authority: CN
Inventors: J·D·伯林顿; J·R·约翰逊; W·斯托斯-米勒; P·E·莫热; C·M·拉西科
Original assignee: Lubrizol Corp
Current assignee: Lubrizol Corp
Priority date: 2019-10-15
Filing date: 2020-10-15
Publication date: 2022-05-27
Also published as: CA3154905A1; WO2021076733A1; EP4045619A1; BR112022007221A2; JP2022551960A; US20240124795A1

Abstract

本公开通常涉及低粘度、低挥发性润滑组合物。本公开的所述润滑组合物包括含有润滑基础油和烃油的具有润滑粘度的油。所述烃油占所述具有润滑粘度的油的至少20wt％，并且在100℃下的运动粘度小于3.7cSt并且NOACK挥发性(通过ASTM D5800测量)小于25wt％。所述润滑剂组合物另外包括聚烯基琥珀酰亚胺分散剂，以及任选的其它调配物添加剂。所述润滑组合物已示出增加内燃机的燃料经济性。

Description

节省燃料的润滑组合物

背景技术

人们对改进内燃机的燃料效率越来越感兴趣。汽车制造商通过发动机设计改进燃料经济性，这些改进利用润滑油的进步，从而提供更好的氧化稳定性、磨损保护和减少摩擦。

润滑剂粘度和基础油粘度为润滑剂介导的燃料经济性的两个主要驱动因素。较低的润滑剂粘度通常转化为内燃机燃料效率的改进。然而，管控可供用于润滑剂组合物的可用粘度范围存在实际限制。

润滑剂的寿命受到许多因素的限制，包括暴露于燃烧气体、高温和压力。此外，油耗，即在发动机的正常操作期间曲轴箱中润滑剂的损失，为影响低粘度流体的主要因素。虽然基础油的挥发性可为管控油耗的许多因素中的一种，但转向较低粘度润滑剂以实现燃料经济性的改进可导致油寿命显著缩短。

本公开涉及用于内燃机的润滑剂，其可至少提供改进的燃料经济性而不降低润滑剂的有效寿命和/或影响发动机的清洁度和耐用性能。这可通过将低粘度、低挥发性基础油与无灰琥珀酰亚胺分散剂组合使用来实现。

发明内容

本公开涉及一种低粘度、低挥发性润滑组合物，其具有包括润滑基础油和烃油的具有润滑粘度的油，烃油为具有润滑粘度的油的至少20wt％，并且在100℃下的运动粘度小于3.7cSt并且NOACK挥发性(通过ASTM D5800测量)小于25wt％；和1.2至4wt％的聚烯基琥珀酰亚胺分散剂，其中润滑组合物为根据SAE J300的0W-XX多级组合物，并且XX选自8、12、16和20。

在另一个实施例中，本公开涉及一种低粘度、低挥发性润滑组合物，其具有包括润滑基础油和烃油的具有润滑粘度的油，烃油为具有润滑粘度的油的20至95wt％，并且在100℃下的运动粘度小于3.7cSt并且NOACK挥发性(通过ASTM D5800测量)小于20wt％；和1.2至4wt％的聚烯基琥珀酰亚胺分散剂，其中润滑组合物为根据SAE J300的0W-XX多级组合物，并且XX选自8、12、16和20。

在另一个实施例中，本公开涉及一种低粘度、低挥发性润滑组合物，其具有包括润滑基础油和烃油的具有润滑粘度的油，烃油为具有润滑粘度的油的至少20wt％，并且在100℃下的运动粘度小于3.7cSt并且NOACK挥发性(通过ASTM D5800测量)小于25wt％；1.2至4wt％的聚异丁烯琥珀酰亚胺分散剂；0.1至3wt％的抗磨剂如二烷基二硫代磷酸锌；0.5至3wt％的选自高碱性水杨酸钙洗涤剂和水杨酸镁洗涤剂中的一种或多种的含金属洗涤剂；和0.08至1.2wt％的聚合粘度调节剂；其中润滑组合物为根据SAE J300的0W-XX多级组合物，并且XX选自8、12、16和20。

本公开另外涉及润滑内燃机的方法，其中方法包括向内燃机内的至少一个润滑系统供应如本文所述的组合物。

本公开还涉及本文所述的润滑组合物中的任一种在不降低润滑组合物的有效寿命和/或影响发动机的清洁度和耐用性能的情况下改进内燃机的燃料经济性的用途。

具体实施方式

下文将通过非限制性说明的方式描述各种特征和实施例。本公开涉及用于润滑内燃机的方法。

所公开的技术提供低挥发性润滑组合物、用低挥发性润滑组合物润滑内燃机的方法以及如上所公开的用途。当用于烃油时，术语“低挥发性”意指烃油的蒸发损失小于25wt％，如通过ASTM D5800 Noack测试测量的。本文公开的润滑组合物包括具有润滑粘度的油，其包括润滑基础油和烃油，烃油为具有润滑粘度的油的至少20wt％，并且在100℃下测量的运动粘度不大于3.7cSt并且如通过ASTM D5800 Noack测试测量的蒸发损失小于25wt％。具有润滑粘度的油可另外包括与烃油不同的一种或多种合适的润滑基础油。

润滑基础油

(除了烃油之外与其不同的)润滑基础油包括天然油和合成油，衍生自加氢裂化、氢化和加氢精制的油，未精炼、精炼、再精炼的油或其混合物。国际公开案WO2008/147704中第[0054]至[0056]段提供了未精炼、精炼和再精炼的油的更详细描述(在美国专利公开案2010/0197536中提供了类似的公开内容，参见[0072]至[0073])。WO2008/147704的第[0058]至[0059]段中分别描述了天然润滑油和合成润滑油的更详细描述(美国专利公开案2010/0197536中提供了类似的公开内容，参见[0075]至[0076])。合成油也可以由费托反应(Fischer-Tropsch reaction)产生，典型地可以是加氢异构化的费托烃或蜡。在一个实施例中，油可以通过费托气液合成程序以及其它气液油制备。

润滑基础油也可如2008年4月版“附录E-乘用车发动机油和柴油发动机油的API基础油互换性指南(Appendix E-API Base Oil Interchangeability Guidelines forPassenger Car Motor Oils and Diesel Engine Oils)”中的第1.3节小标题1.3.“基本油料类别(Base Stock Categories)”中规定的进行定义。美国专利US 7,285,516也概述了API指南(参见第11列第64行至第12列第10行)。在一个实施例中，润滑基础油可为API II类、III类或IV类油或其混合物。五种基础油分类如下：

存在于润滑组合物中的润滑基础油的油的量典型地为从100重量％(wt％)中减去本公开的烃油和其它性能添加剂的量的总和之后剩余的余量。

在一个实施例中，润滑基础油包含至少30wt％的II类或III类基础油。在另一个实施例中，基础油包含至少60重量％的II类或III类基础油、或至少80wt％的II类或III类基础油。在一个实施例中，润滑剂组合物包含小于20wt％的IV类(即，聚α-烯烃)基础油。在另一个实施例中，润滑剂组合物包含小于10wt％的IV类基础油。在一个实施例中，润滑组合物基本上不含(即，含有小于0.5重量％)IV类基础油。

被称为V类油的酯基流体由于其极性性质而具有很高的溶解力水平。向润滑组合物中添加低含量(典型地小于10wt％)的酯可显著增加所得基础油的溶解力。酯大致可以分为两类：合成酯和天然酯。酯基流体在100℃下适用于发动机油润滑剂的运动粘度为如在2cSt和30cSt之间，或3cSt至20cSt，或甚至4cSt至12cSt。在一个实施例中，润滑组合物包含至少2重量％的酯基流体。在一个实施例中，润滑组合物包含至少4重量％的酯基流体，或至少7重量％的酯基流体，或甚至至少10重量％的酯基流体。

烃油

本发明的烃油包含含有至少一个烃基支链的一种或多种饱和烃，足以在极低温度和极高温度两者下提供流动性。本发明的烃可包括天然油和合成油，衍生自加氢裂化、氢化和加氢精制的油，精炼、生物衍生、再精炼的油或其组合或混合物。

合成烃油可通过主要为直链烃的异构化以产生支链烃来产生。直链烃可以来自天然来源、合成制备或衍生自费托反应或类似工艺。烃油可衍生自加氢异构化的蜡并且典型地可为加氢异构化的费托烃或蜡。在一个实施例中，油可以通过费托气液合成程序以及其它气液油制备。

合适的烃油也可从天然的、可再生的来源获得。天然(或生物衍生的)油是指衍生自可再生生物资源、有机体、或实体，与衍生自石油或等效原料的材料不同的材料。烃油的天然来源包括脂肪酸甘油三酸酯、水解或部分水解的甘油三酸酯或酯交换的甘油三酸酯，如脂肪酸甲酯(或FAME)。合适的甘油三酸酯包括但不限于棕榈油、大豆油、葵花籽油、菜籽油、橄榄油、亚麻籽油和相关材料。甘油三酸酯的其它来源包括但不限于藻类、动物脂肪和浮游动物。可从植物油中提炼或提取直链和支链烃，并且以类似于合成油的方式加氢精炼和/或加氢异构化以产生烃油。在一些实施例中，至少50wt％的烃油为生物衍生的。在其它实施例中，至少55wt％、或至少60wt％、或至少65wt％、或至少70wt％、或至少80wt％、或至少90wt％的烃油为生物衍生的。在一个实施例中，烃油为生物衍生的并且基本上不含，即按烃油的重量计小于0.5wt％的酯官能团。

烃通常被理解为基本上由碳和氢原子组成，但通常可含有少量杂原子。本发明的烃油不含或基本上不含杂原子，除了可从加工或制造中携带的杂质和污染物。

本发明的烃油包含含有16个碳原子至最多60个碳原子的烃化合物和含有至少一个碳原子的至少一个烃基支链。在一个实施例中，烃化合物包含至少18或至少22个碳原子，其条件是最长连续碳原子链的长度不超过24个碳。在一个实施例中，烃油包含含有22至38个碳原子的烃化合物，其条件是最长连续碳原子链的长度不超过24个碳。在一个实施例中，烃油为生物衍生的并且包括具有不超过24个碳原子和至少30个总碳原子的连续链的烃化合物。

可替代地，烃油可被描述为链烷烃或异链烷烃化合物。

矿物油通常含有环状结构，即芳族烃或环烷烃，也被称为环烷。在一个实施例中，烃油包含不含或基本上不含环状结构的饱和烃化合物。在一个实施例中，烃油基本上为脂族的(95wt％和更多)并且含有小于5wt％的环状烃。

在一个实施例中，烃油在100℃下测量的运动粘度为至少0.7cSt、或至少约0.9cSt、或至少约1.1cSt。在一个实施例中，烃油的运动粘度在100℃下小于3.7cSt、或在100℃下小于3.6cSt、或在100℃下小于3.5cSt、或小于3.4cSt、或在100℃下小于3.2cSt。在另外的实施例中，烃油的闭杯闪点为至少50℃、或至少60℃、或至少75℃、或至少100℃。

在一个实施例中，烃油的蒸发损失(也称为Noack挥发性)小于25wt％wt％，如通过ASTM D5800测量的。在一个实施例中，蒸发损失小于20wt％wt％、或小于18wt％wt％、或小于15wt％。在一个实施例中，烃油在100℃下的运动粘度小于3.7cSt并且蒸发损失小于25wt％。

润滑组合物包含具有润滑粘度的油，其包括按具有润滑粘度的油的重量计至少20wt％的烃油。在一个实施例中，具有润滑粘度的油可包含至少30wt％的烃油，或至少35wt％、或至少40wt％、或至少50wt％、或至少60wt％、或至少70wt％的烃油。在另一个实施例中，具有润滑粘度的油包含按具有润滑粘度的油的重量计至少90wt％的烃油。在一个实施例中，具有润滑粘度的油包含按具有润滑粘度的油的重量计100wt％的烃油。

在一些实施例中，具有润滑粘度的油可包括按具有润滑粘度的油的重量计至少20wt％的烃油。在另一个实施例中，具有润滑粘度的油可包含20wt％至95wt％的烃油，或25wt％至75wt％、或30wt％至60wt％的烃油。

含有润滑基础油和烃油的具有润滑粘度的油的粘度指数可大于100。在一些实施例中，粘度指数大于115、或大于125。在其它实施例中，粘度指数为110至130、或115至125、或117至122。

聚烯基琥珀酰亚胺分散剂

本公开的润滑组合物另外包括聚烯基琥珀酰亚胺分散剂。分散剂在润滑剂领域中通常为众所周知的，并且主要包括称作无灰分散剂和聚合分散剂的分散剂。所谓无灰分散剂是因为如所供应的，它们不含有金属并且因此当添加到润滑剂中时通常不会产生硫酸化灰分。然而，所述无灰分散剂一旦添加到包括含金属物种的润滑剂中就可与环境金属相互作用。无灰分散剂通过附接至相对高分子量烃链的极性基团来表征。典型的无灰分散剂包括经N取代的长链烯基琥珀酰亚胺，其具有多种化学结构，包括由式(I)表示的那些

其中各R¹独立地为烷基，基于聚异丁烯前驱体，通常为分子量(M_n)为500-5000的聚异丁烯基团，并且R²是亚烷基，通常是乙烯(C₂H₄)基团。

这类分子通常衍生自烯基酰化剂与多胺的反应，并且除以上所示的简单酰亚胺结构外，两个部分之间的广泛多种键联也是可能的，包括多种酰胺和季铵盐。在上式(I)中，胺部分示出为亚烷基多胺，但也可使用其它脂族和芳族单胺和多胺。同样，R¹基团到酰亚胺结构上的多种键联模式是可能的，包括各种环状键联。酰化剂的羰基基团与胺的氮原子的比率可以是1:0.5至1:3，并且在其它情况下可以是1:1至1:2.75或1:1.5至1:2.5。琥珀酰亚胺分散剂被更充分地描述在美国专利号4,234,435和3,172,892中和EP 0355895中。

在某些实施例中，如美国专利号7,615,521中所描述的(参见例如，第4栏第18-60行和制备实例A)，分散剂通过涉及存在少量氯或其它卤素的工艺制备。这类分散剂典型地在烃基取代基与酸性或酰胺“头”基的附接中具有一些碳环结构。在其它实施例中，如美国专利号7,615,521中所描述的，在不使用任何氯或其它卤素的情况下，分散剂通过涉及“烯”反应的热工艺制备；以此方式制造的分散剂通常衍生自高亚乙烯基(即，大于50％的末端亚乙烯基)聚异丁烯(参见第4栏第61行至第5栏第30行和制备实例B)。这类分散剂在附接点处典型地不含上文所描述的碳环结构。在某些实施例中，如美国专利号8,067,347中所描述的，分散剂通过高亚乙烯基聚异丁烯与烯键式不饱和酰化剂的自由基催化聚合制备。

供用于本发明的润滑组合物的一些分散剂可衍生自聚烯烃，即具有大于50、70或75％的末端亚乙烯基(α和β异构体)的高亚乙烯基聚异丁烯。在某些实施例中，琥珀酰亚胺分散剂可通过直接烷基化途径制备。在其它实施例中，其可包含直接烷基化和氯途径分散剂的混合物。

适用于本发明的润滑组合物的分散剂包括琥珀酰亚胺分散剂。在一个实施例中，分散剂可以作为单一分散剂存在。在一个实施例中，分散剂可以作为两种或三种不同分散剂的混合物存在，其中至少一种可以是琥珀酰亚胺分散剂。

琥珀酰亚胺分散剂可以是脂族多胺的衍生物，或其混合物。脂族多胺可以是诸如亚乙基多胺、亚丙基多胺、亚丁基多胺或其混合物的脂族多胺。在一个实施例中，脂族多胺可以是亚乙基多胺。在一个实施例中，脂族多胺可以选自由以下组成的组：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、多胺蒸馏釜底部物(still bottom)及其混合物。

琥珀酰亚胺分散剂可以是芳族胺、芳族多胺或其混合物的衍生物。芳族胺可以是4-氨基二苯胺(ADPA)(也被称为N-苯基苯二胺)、ADPA的衍生物(如在美国专利公开2011/0306528和2010/0298185中所述的)、硝基苯胺、氨基咔唑、氨基吲唑啉酮、氨基嘧啶、4-(4-硝基苯基偶氮)苯胺或其组合。在一个实施例中，分散剂是芳族胺的衍生物，其中芳族胺具有至少三个非连续芳族环。

琥珀酰亚胺分散剂可以是聚醚胺或聚醚多胺的衍生物。典型的聚醚胺化合物含有至少一个醚单元，并且用至少一个胺部分进行链封端。聚醚多胺可以基于衍生自C₂-C₆环氧化物，例如环氧乙烷、环氧丙烷和环氧丁烷的聚合物。聚醚多胺的实例以

品牌出售，并可以从位于德克萨斯州休斯顿的亨斯迈公司(Hunstman Corporation)购买。

分散剂还可以由通过与各种试剂中的任何一种的反应的常规方法进行后处理。这些是硼化合物、脲、硫脲、二巯基噻二唑、二硫化碳、醛、酮、羧酸、烃取代的琥珀酸酐、马来酸酐、腈、环氧化物和磷化合物。在一个实施例中，可用硼对琥珀酰亚胺分散剂进行后处理，得到硼酸化分散剂。在一个实施例中，琥珀酰亚胺分散剂包含至少一种含硼分散剂和至少一种无硼分散剂。在一个实施例中，润滑组合物不含或基本上不含含硼琥珀酰亚胺分散剂。

聚烯基琥珀酰亚胺分散剂可以润滑组合物的1.2wt％至4wt％，或组合物的1.5wt％至3.8wt％、或1.2wt％至3wt％，或组合物的2.0wt％至3.5wt％的量存在。应当理解，如果两种或更多种分散剂的混合物包含琥珀酰亚胺分散剂，那么这些分散剂中的每一种可以润滑组合物的0.01wt％至4wt％、或0.1wt％至3.5wt％、或0.5wt％至3.5wt％、或1.0wt％至3.0wt％、或0.5wt％至2.2wt％独立地存在于组合物中，其条件是分散剂的总量如上所述。在一个实施例中，聚烯基琥珀酰亚胺分散剂为聚异丁烯琥珀酰亚胺。在另一个实施例中，聚烯基琥珀酰亚胺分散剂为聚异丁烯琥珀酰亚胺并且以1.2至4wt％的量存在于润滑组合物中。

在一个实施例中，聚烯基琥珀酰亚胺分散剂为呈润滑组合物的1.2至4wt％的量的含硼琥珀酰亚胺分散剂。在另一个实施例中，聚烯基琥珀酰亚胺分散剂为无硼和含硼琥珀酰亚胺分散剂的混合物。当同时存在含硼分散剂和无硼分散剂时，一种或多种含硼分散剂与一种或多种无硼分散剂的比率以重量为基准可为4:1至1:4、或3:1至1:3、或2:1至1:3、或以重量为基准为1:1至1:4。在另一个实施例中，一种或多种含硼分散剂以0.8wt％至最多2.1wt％的量存在，并且一种或多种无硼分散剂以润滑组合物的0.8wt％至最多4wt％的量存在。

其它性能添加剂

本发明的组合物可任选地包含一种或多种额外的性能添加剂。这些额外的性能添加剂可包括一种或多种金属钝化剂、粘度调节剂、洗涤剂、摩擦调节剂、抗磨剂、腐蚀抑制剂、分散剂(除本发明的那些之外)、分散剂粘度调节剂、极压剂、抗氧化剂、泡沫抑制剂、破乳剂、降凝剂、密封膨胀剂以及其任何组合或混合物。典型地，全配方润滑油将含有这些性能添加剂中的一种或多种，并且通常含有一套多种性能添加剂。

在一个实施例中，本发明提供一种润滑组合物，其另外包含抗磨剂、分散剂粘度调节剂、摩擦调节剂、粘度调节剂、抗氧化剂、高碱性洗涤剂、分散剂(与本发明的那些不同)或其组合，其中所列出的添加剂中的每一种可为两种或更多种所述类型添加剂的混合物。在一个实施例中，本发明提供一种润滑组合物，其另外包含抗磨剂、分散剂粘度调节剂、摩擦调节剂、粘度调节剂(典型地为烯烃共聚物，如乙烯-丙烯共聚物)、抗氧化剂(包括酚类和胺类抗氧化剂)、高碱性洗涤剂(包括高碱性磺酸盐和苯酚盐)或其组合，其中所列出的添加剂中的每一种可为两种或更多种所述类型添加剂的混合物。

另一种添加剂为抗磨剂。抗磨剂的实例包括含磷抗磨剂/极压剂，如金属硫代磷酸盐、磷酸酯以及其盐、含磷的羧酸、酯、醚和酰胺，和亚磷酸盐。在某些实施例中，磷抗磨剂可以递送0.01至0.2、或0.015至0.15、或0.02至0.1、或0.025至0.08、或0.01至0.05％的磷的量存在。通常抗磨剂为二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP或ZDP)。

二烷基二硫代磷酸锌可描述为伯二烷基二硫代磷酸锌或仲二烷基二硫代磷酸锌，这取决于其制备中所用的醇的结构。在一些实施例中，本发明的组合物包括伯二烷基二硫代磷酸锌。在一些实施例中，本发明的组合物包括仲二烷基二硫代磷酸锌。在一些实施例中，本发明的组合物包括伯和仲二烷基二硫代磷酸锌的混合物。在一些实施例中，组分(b)为伯和仲二烷基二硫代磷酸锌的混合物，其中伯二烷基二硫代磷酸锌与仲二烷基二硫代磷酸锌的比率(以重量为基准)为至少1:1、或甚至至少1:1.2、或甚至至少1:1.5或1:2、或1:10。在一些实施例中，组分(b)为伯和仲二烷基二硫代磷酸锌的混合物，其为至少50重量％的伯，或甚至至少60、70、80或甚至90重量％的伯。在一些实施例中，组分(b)不含伯二烷基二硫代磷酸锌。

磷抗磨剂可以润滑组合物的0重量％至3重量％、或0.1至3wt％、或0.1重量％至1.5重量％、或0.5重量％至0.9重量％存在。

在一个实施例中，本发明提供一种润滑组合物，其另外包含无灰抗氧化剂。无灰抗氧化剂可包含以下中的一种或多种：芳基胺、二芳基胺、烷基化芳基胺、烷基化二芳基胺、苯酚、受阻酚、硫化烯烃或其混合物。在一个实施例中，润滑组合物包括抗氧化剂或其混合物。抗氧化剂可以润滑组合物的0重量％至15重量％、或0.1重量％至10重量％、或0.5重量％至5重量％、或0.5重量％至3重量％、或0.3重量％至1.5重量％存在。

二芳基胺或烷基化二芳基胺可为苯基-α-萘胺(PANA)、烷基化二苯胺或烷基化苯基萘胺或其混合物。烷基化二苯胺可以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。在一个实施例中，二苯胺可以包括壬基二苯胺、二壬基二苯胺、辛基二苯胺、二辛基二苯胺或其混合物。在一个实施例中，烷基化二苯胺可以包括壬基二苯胺或二壬基二苯胺。烷基化二芳基胺可以包括辛基、二辛基、壬基、二壬基、癸基或二癸基苯基萘胺。

本发明的二芳基胺抗氧化剂可以润滑组合物的0.1％至10％、0.35％至5％、0.4％至1.2％或甚至0.5％至2％重量为基准存在。

酚类抗氧化剂可以是简单的烷基酚、受阻酚或偶联的酚类化合物。

受阻酚抗氧化剂通常含有仲丁基和/或叔丁基基团作为空间位阻基团。酚基可以进一步经烃基(典型地为直链或支链烷基)和/或连接到第二芳香族基团的桥接基团取代。合适的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、4-十二烷基-2,6-二叔丁基苯酚或3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸丁酯。在一个实施例中，受阻酚抗氧化剂可为酯，并且可包括例如来自巴斯夫(BASF)的Irganox^TML-135。在一个实施例中，酚类抗氧化剂包含受阻酚。在另一个实施例中，受阻酚衍生自2,6-二叔丁基苯酚。

在一个实施例中，本发明的润滑组合物包含处于润滑组合物的0.01重量％至5重量％、或0.1重量％至4重量％、或0.2重量％至3重量％、或0.5重量％至2重量％范围内的酚类抗氧化剂。

硫化烯烃是众所周知的商业材料，并且容易获得基本上不含氮，即不含有氮官能团的那些。可以被硫化的烯烃化合物在性质上是多种多样的。它们含有至少一个烯烃双键，其被定义为非芳族双键；即，连接两个脂族碳原子的双键。这些材料通常具有具有1至10个硫原子，例如1至4个或1至2个硫原子的硫键。

无灰抗氧化剂可以单独或组合使用。在本发明的一个实施例中，两种或更多种不同的抗氧化剂组合使用，使得至少两种抗氧化剂中的每一种为至少0.1wt％，并且其中无灰抗氧化剂的组合量为0.5至5wt％。在一个实施例中，每种无灰抗氧化剂可为至少0.25至3wt％。

在一个实施例中，本发明提供一种润滑组合物，其另外包含钼化合物。钼化合物可以选自由以下组成的组：二烷基二硫代磷酸钼、二硫代氨基甲酸钼、钼化合物的胺盐以及其混合物。钼化合物可向润滑组合物提供0至1000ppm、或5至1000ppm、或10至750ppm、或5ppm至300ppm、或20ppm至250ppm的钼、或350ppm至900ppm。

在一个实施例中，本发明的润滑组合物另外包含分散剂粘度调节剂。分散剂粘度调节剂可以润滑组合物的0重量％至5重量％、或0重量％至4重量％、或0.05重量％至2重量％存在。

合适的分散剂粘度调节剂包括官能化聚烯烃，例如，已用诸如马来酸酐和胺等酰化剂官能化的乙烯-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苯乙烯-马来酸酐共聚物。国际公开案WO2006/015130或美国专利号4,863,623；6,107,257；6,107,258；和6,117,825中公开分散剂粘度调节剂的更详细描述。在一个实施例中，分散剂粘度调节剂可包括美国专利号4,863,623(参见第2栏第15行至第3栏第52行)或国际公开案WO2006/015130(参见第2页第[0008]段，并且制备实例在第[0065]段至第[0073]段中描述)中所述的那些。

在一个实施例中，本发明提供一种润滑组合物，其另外包含含金属洗涤剂。含金属洗涤剂可为高碱性洗涤剂。高碱性洗涤剂，另外被称作高碱性或超碱性盐，其通过根据金属的化学计量超过中和所需的金属含量和与金属反应的特定酸性有机化合物来表征。高碱性洗涤剂可选自由以下组成的组：含非硫苯酚盐、含硫苯酚盐、磺酸盐、水杨酸醇盐、水杨酸盐以及其混合物。

高碱性含金属洗涤剂可为苯酚盐的钠盐、钙盐、镁盐或其混合物、含硫苯酚盐、磺酸盐、水杨酸醇盐和水杨酸盐。高碱性苯酚盐和水杨酸盐的总碱值典型地为180至450TBN。高碱性磺酸盐的总碱值典型地为250至600、或300至500。高碱性洗涤剂在本领域中为已知的。在一个实施例中，磺酸盐洗涤剂可主要为金属比率为至少8的直链烷基苯磺酸盐洗涤剂，如描述于美国专利公开2005065045(并且授予美国专利号7,407,919)的第[0026]段至第[0037]段。直链烷基苯磺酸盐洗涤剂可特别地用于辅助改进燃料经济性。直链烷基基团可以沿烷基基团的直链的任何位置附连至苯环，但是通常在直链的2位、3位或4位，并且在一些情况下，主要在2位，产生直链烷基苯磺酸盐洗涤剂。高碱性洗涤剂在本领域中为已知的。高碱性洗涤剂可以0重量％至15重量％、或0.1重量％至10重量％、或0.2重量％至8重量％、或0.5至3重量％、或0.2重量％至3重量％存在。举例来说，在重型柴油发动机中，洗涤剂可以润滑组合物的2重量％至3重量％存在。对于乘用车发动机，洗涤剂可以润滑组合物的0.2重量％至1重量％存在。

含金属洗涤剂向润滑组合物贡献硫酸化灰分。硫酸化灰分可以由ASTM D874测定。在一个实施例中，本发明的润滑组合物包含呈将至少0.4wt％的硫酸化灰分递送至总组合物的量的含金属洗涤剂。在另一个实施例中，含金属洗涤剂以将至少0.6wt％的硫酸化灰分、或至少0.75wt％的硫酸化灰分、或甚至至少0.9wt％的硫酸化灰分递送至润滑组合物的量存在。

润滑组合物可含有聚合粘度调节剂或其混合物。聚合粘度调节剂可以是烯烃(共)聚合物、聚(甲基)丙烯酸酯(PMA)或其混合物。在一个实施例中，聚合粘度调节剂为烯烃(共)聚合物。

烯烃聚合物可衍生自异丁烯或异戊二烯。在一个实施例中，烯烃聚合物由乙烯和在C3-C10α-单烯烃范围内的更高级烯烃制备，例如烯烃聚合物可以由乙烯和丙烯制备。

在一个实施例中，烯烃聚合物可以是以下的聚合物：15至80mol％的乙烯，例如30mol％至70mol％乙烯，和20至85mol％的C3至C10单烯烃，诸如丙烯，例如30至70mol％丙烯或更高级单烯烃。还可以使用烯烃共聚物的三元共聚物变体，并且其可含有最多达15mol％的非共轭二烯或三烯。非共轭二烯或三烯可以具有5至约14个碳原子。非共轭二烯或三烯单体的特征可以在于在结构中存在乙烯基基团，并且可以包括环状化合物和双环化合物。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。

在一个实施例中，烯烃共聚物可以是乙烯、丙烯和丁烯的共聚物。可以通过聚合包含乙烯、丙烯和丁烯的单体的混合物来制备聚合物。这些聚合物可以被称为共聚物或三元共聚物。三元共聚物可包含约5mol％至约20mol％、或约5mol％至约10mol％的衍生自乙烯的结构单元；约60mol％至约90mol％、或约60mol％至约75mol％的衍生自丙烯的结构单元；以及约5mol％至约30mol％、或约15mol％至约30mol％的衍生自丁烯的结构单元。丁烯可包含任何异构体或其混合物，诸如正丁烯、异丁烯或其混合物。丁烯可包含丁烯-1。商业来源的丁烯可包含丁烯-1以及丁烯-2和丁二烯。丁烯可包含丁烯-1和异丁烯的混合物，其中丁烯-1与异丁烯的重量比率为约1:0.1或更小。丁烯可包含丁烯-1，并且不含或基本上不含异丁烯。

在一个实施例中，烯烃共聚物可以是乙烯和丁烯的共聚物。可通过聚合包含乙烯和丁烯的单体的混合物来制备聚合物，其中单体组合物不含或基本上不含丙烯单体(即，含有小于1wt％的有意添加的单体)。共聚物可包含30至50mol％的衍生自丁烯的结构单元；以及约50mol％至70mol％的衍生自乙烯的结构单元。丁烯可包含丁烯-1和异丁烯的混合物，其中丁烯-1与异丁烯的重量比率为约1:0.1或更小。丁烯可包含丁烯-1，并且不含或基本上不含异丁烯。

有用的烯烃聚合物，尤其是乙烯-α-烯烃共聚物具有的数均分子量在4500至500,000，例如5000至100,000、或7500至60,000、或8000至45,000的范围内。

在一个实施例中，润滑组合物可包含聚(甲基)丙烯酸酯聚合粘度调节剂。本文所使用的术语“(甲基)丙烯酸酯”及其同源词意指甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯，如将容易理解的。

在一个实施例中，由包含具有不同长度的烷基基团的(甲基)丙烯酸酯单体的单体混合物来制备聚(甲基)丙烯酸酯聚合物。(甲基)丙烯酸酯单体可含有是直链或支链基团的烷基基团。烷基基团可含有1至24个碳原子，例如1至20个碳原子。

本文所述的聚(甲基)丙烯酸酯聚合物是由衍生自饱和醇的单体形成的，诸如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-甲基戊酯、(甲基)丙烯酸2-丙基庚酯、(甲基)丙烯酸2-丁基辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸2-叔丁基庚酯、(甲基)丙烯酸3-异丙基庚酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸十一烷基酯、(甲基)丙烯酸5-甲基十一烷基酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸2-甲基十二烷基酯、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、(甲基)丙烯酸5-甲基十三烷基酯、(甲基)丙烯酸十四烷基酯、(甲基)丙烯酸十五烷基酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯、(甲基)丙烯酸2-甲基十六烷基酯、(甲基)丙烯酸十七烷基酯、(甲基)丙烯酸5-异丙基十七烷基酯、(甲基)丙烯酸4-叔丁基十八烷基酯、(甲基)丙烯酸5-乙基十八烷基酯、(甲基)丙烯酸3-异丙基十八烷基酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯、(甲基)丙烯酸十九烷基酯、(甲基)丙烯酸二十烷基酯，衍生自不饱和醇的(甲基)丙烯酸酯，诸如(甲基)丙烯酸油基酯；以及(甲基)丙烯酸环烷基酯，诸如(甲基)丙烯酸3-乙烯基-2-丁基环己酯或(甲基)丙烯酸冰片基酯。

单体的其它实例包括具有长链醇衍生基团的(甲基)丙烯酸烷基酯，其可以例如通过(甲基)丙烯酸(通过直接酯化)或(甲基)丙烯酸甲酯(通过酯交换)与长链脂肪醇的反应获得，其中一般获得酯诸如(甲基)丙烯酸酯与具有各种链长度的醇基团的反应混合物。这些脂肪醇包括孟山都公司(Monsanto)的Oxo

7911、Oxo

7900和Oxo

1100；英国化学工业公司(ICI)的

79；康迪雅公司(Condea)(现为沙索(Sasol))的

1620、

610和

810；乙基公司(Ethyl Corporation)的

610和

810；壳牌股份公司(Shell AG)的

79、

911和

25L；米兰奥古斯塔康迪雅公司(Condea Augusta,Milan)的

125；汉高公司(Henkel KGaA)(现为科宁(Cognis))的

和

以及尤金柯尔曼(UgineKuhlmann)的

7-11和

91。

在一个实施例中，聚(甲基)丙烯酸酯聚合物包含分散剂单体；分散剂单体包括可以与(甲基)丙烯酸酯单体共聚合并且含有除了(甲基)丙烯酸酯的羰基基团之外的一个或多个杂原子的那些单体。分散剂单体可含有含氮基团、含氧基团或其混合物。

含氮化合物可以是(甲基)丙烯酰胺或含氮(甲基)丙烯酸酯单体。合适的含氮化合物的实例包括N,N-二甲基丙烯酰胺、N-乙烯基碳酰胺诸如N-乙烯基甲酰胺、乙烯基吡啶、N-乙烯基乙酰胺、N-乙烯基丙酰胺、N-乙烯基羟基-乙酰胺、N-乙烯基咪唑、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基己内酰胺、丙烯酸二甲基氨基乙酯(DMAEA)、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯(DMAEMA)、二甲基氨基丁基丙烯酰胺、甲基丙烯酸二甲基氨基丙酯(DMAPMA)、二甲基氨基丙基丙烯酰胺、二甲基-氨基丙基甲基丙烯酰胺、二甲基氨基乙基丙烯酰胺或其混合物。

分散剂单体可以(甲基)丙烯酸酯聚合物的单体组合物的最多达5mol％的量存在。在一个实施例中，聚(甲基)丙烯酸酯以聚合物组合物的0至5mol％、0.5至4mol％或0.8至3mol％的量存在。在一个实施例中，聚(甲基)丙烯酸酯不含或基本上不含分散剂单体。

在一个实施例中，聚(甲基)丙烯酸酯包含嵌段共聚物或递变嵌段共聚物。嵌段共聚物由包含一种或多种(甲基)丙烯酸酯单体的单体混合物形成，其中例如第一(甲基)丙烯酸酯单体形成的聚合物的离散嵌段连接到由第二(甲基)丙烯酸酯单体形成的聚合物的第二离散嵌段。虽然嵌段共聚物具有由在单体混合物中的单体形成的基本上离散嵌段，但是递变嵌段共聚物在一端可以由相对纯的第一单体构成，以及在另一端由相对纯的第二单体构成。递变嵌段共聚物的中间更多地是两种单体的梯度组合物。

在一个实施例中，聚(甲基)丙烯酸酯聚合物(P)是嵌段或递变嵌段共聚物，其包含在基础油中不可溶或基本上不可溶的至少一种聚合物嵌段(B₁)以及在基础油中可溶或基本上可溶的第二聚合物嵌段(B₂)。

在一个实施例中，聚(甲基)丙烯酸酯聚合物可以具有选自直链、支链、超支链、交联、星形(也被称为“放射状”)或其组合的构造。星形或放射状是指多臂聚合物。这类聚合物包括包含3个或更多个臂或支链的含(甲基)丙烯酸酯的聚合物，在一些实施例中，其含有至少约20、或至少50或100或200或350或500或1000个碳原子。臂一般附接到充当“芯”或“偶合剂”的多价有机部分。多臂聚合物可以被称为放射状或星形聚合物，或甚至“梳状”聚合物，或另外具有多个如本文所描述的臂或支链的聚合物。

无规、嵌段或其他形式的直链聚(甲基)丙烯酸酯可以具有1000至400,000道尔顿、1000至150,000道尔顿或15,000至100,000道尔顿的重量平均分子量(M_w)。在一个实施例中，聚(甲基)丙烯酸酯可以是具有的Mw是5,000至40,000道尔顿或10,000至30,000道尔顿的直链嵌段共聚物。

放射状、交联或星形共聚物可以衍生自具有如上文所述的分子量的直链无规或二嵌段共聚物。星形聚合物可以具有的重均分子量是10,000至1,500,000道尔顿、或40,000至1,000,000道尔顿、或300,000至850,000道尔顿。

润滑组合物可包含0.05重量％至2重量％、或0.08重量％至1.8重量％、或0.1至1.2重量％的如本文所述的一种或多种聚合粘度调节剂。

在一个实施例中，本发明提供一种润滑组合物，其另外包含摩擦调节剂。摩擦调节剂的实例包括胺、脂肪酯或环氧化合物的长链脂肪酸衍生物；脂肪咪唑啉，诸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；或脂肪烷基酒石酰胺。本文所用的术语脂肪可以意指具有C8-22直链烷基基团。

摩擦调节剂还可以涵盖诸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、多元醇的葵花油或单酯以及脂族羧酸的材料。

在一个实施例中，摩擦调节剂可以选自由以下组成的组：胺的长链脂肪酸衍生物、长链脂肪酯或长链脂肪环氧化物；脂肪咪唑啉；烷基磷酸的胺盐；酒石酸脂肪烷基酯；脂肪烷基酒石酰亚胺；以及脂肪烷基酒石酰胺。摩擦调节剂可以润滑组合物的0重量％至6重量％、或0.05重量％至4重量％、或0.1重量％至2重量％存在。

在一个实施例中，摩擦调节剂可以是长链脂肪酸酯。在另一个实施例中，长链脂肪酸酯可以是单酯或双酯或其混合物，并且在另一个实施例中，长链脂肪酸酯可以是甘油三酯。

其它添加剂诸如腐蚀抑制剂包括描述于作为WO2006/047486公开的美国申请US05/038319的第5至8段中的那些、辛基辛酰胺、十二碳烯基琥珀酸或酸酐和脂肪酸诸如油酸与多胺的缩合产物。在一个实施例中，腐蚀抑制剂包括

(陶氏化学公司(The DowChemical Company)的注册商标)腐蚀抑制剂。Synalox腐蚀抑制剂可以是环氧丙烷的均聚物或共聚物。Synalox腐蚀抑制剂更详细地描述于由陶氏化学公司出版的表格编号为118-01453-0702AMS的产品手册中。产品手册的标题为“SYNALOX润滑剂，用于高要求应用的高性能聚乙二醇(SYNALOX Lubricants,High-Performance Polyglycols for DemandingApplications)”。

润滑组合物可另外包括金属钝化剂，包括苯并三唑的衍生物(典型地为甲苯基三唑)、二巯基噻二唑衍生物、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；泡沫抑制剂，包括丙烯酸乙酯与丙烯酸-2-乙基己酯的共聚物以及丙烯酸乙酯与丙烯酸-2-乙基己酯和乙酸乙烯酯的共聚物；反乳化剂，包括磷酸三烷基酯、聚乙二醇、聚环氧乙烷、聚环氧丙烷和(环氧乙烷-环氧丙烷)聚合物；以及降凝剂，包括马来酸酐-苯乙烯酯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸酯或聚丙烯酰胺。

在本发明的组合物中使用的降凝剂另外包括聚α-烯烃、马来酸酐-苯乙烯酯、聚(甲基)丙烯酸酯、聚丙烯酸酯或聚丙烯酰胺。

在不同的实施例中，润滑组合物可以具有下表所述的组成：

本发明提供在不增加油耗的情况下提供发动机耐用性(即耐磨性)和增加的燃料经济性的惊人能力。

工业应用

如上所述，本发明提供用于润滑内燃机的方法，其包含向内燃机供应如本文所公开的润滑组合物。一般来说，将润滑剂加到内燃机的润滑系统中，然后在其运行期间，将润滑组合物递送到发动机的需要润滑的关键部分。另外，本公开涉及所描述的润滑剂组合物在内燃机中用于改进其燃料经济性的用途。

可以在内燃机内利用上述润滑组合物。发动机部件可以具有钢或铝的表面(典型地为钢的表面)，并且也可以例如涂覆有类金刚石碳(DLC)涂层。

内燃机可以装配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)、汽油颗粒过滤器(GPF)、三效催化剂或采用选择性催化还原(SCR)的系统。

内燃机可为火花点火或压缩点火并且将利用适合于点火序列的燃料。火花点火内燃机可为进气口燃料喷射(PFI)或直接喷射的。

内燃机可由通常的液体或气态燃料或其组合提供燃料。液体燃料通常在环境条件，例如室温(20至30℃)下为液体。燃料可以是烃燃料、非烃燃料或其混合物。烃燃料可以是由ASTM规范D4814定义的汽油。在本发明的实施例中，燃料为汽油，而在其它实施例中，燃料为含铅汽油或无铅汽油。

内部发动机可在至少至少12巴、或至少20巴、或至少22巴、或至少24巴、或至少26巴的制动平均有效压力(BMEP)下操作。在一个实施例中，通过运行具有一或多个特征的发动机来实现高BMEP，所述特征包含汽油直喷(GDI)、涡轮增压器、机械增压器、可变气门正时、均质充量压缩点火(HCCI)、稀薄燃烧或其组合。

非烃燃料可以是含氧组合物，通常称为氧化物，包括醇、醚、酮、羧酸酯、硝基烷或其混合物。非烃燃料可以包括例如甲醇、乙醇、甲基叔丁基醚、甲基乙基酮、来自植物和动物的转酯化油和/或脂肪，例如油菜籽甲酯和大豆甲酯，以及硝基甲烷。烃和非烃燃料的混合物可以包括例如汽油和甲醇和/或乙醇。在本发明的实施例中，液体燃料为汽油和乙醇的混合物，其中乙醇含量为燃料组合物的至少5体积％，或组合物的至少10体积％，或至少15体积％，或组合物的15至85体积％。在一个实施例中，液体燃料含有小于15体积％的乙醇含量、小于10体积％的乙醇含量、小于5体积％的乙醇含量，或基本上不含(即小于0.5体积％)的乙醇。

气态燃料通常在环境条件，例如室温(20至30℃)下为气体。合适的气体燃料包括天然气、液化石油气(LPG)、压缩天然气或其混合物。在一个实施例中，发动机以天然气提供燃料。

润滑剂组合物可为发动机油，其运动粘度为在100℃下至多约32.5cSt、或在100℃下约4.5至约18.5cSt、或在100℃下约5.3至约13.5cSt、或在100℃下约6至约10.5cSt，如通过ASTM D445所测量的。

高温高剪切(HTHS)为粘度测量值，并且表示流体在类似于内燃机中高负载轴颈轴承的条件下的流动阻力。油和/或润滑组合物的HTHS值与轴承中的油膜厚度直接相关。流体的HTHS值可通过使用ASTM D4683在150℃下获得。本发明的润滑组合物的HTHS可在1.8cP和3.2cP之间、或在2.3cP和2.6cP之间、或小于2.3cP。

在一个实施例中，润滑组合物可以是发动机油，其中润滑组合物的特征在于可具有以下中的至少一种：(i)硫含量是0.5wt％或更低，(ii)磷含量是0.1wt％或更低，(iii)硫酸化灰分含量是1.5wt％或更低，或其组合。

实例

将通过以下实例进一步说明本发明，这些实例阐述了特别有利的实施例。虽然提供了实例来说明本发明，但它们并不旨在限制本发明。

润滑基础油

一系列流体被评估为用于制备适用于内燃机的润滑剂的基流体。材料包括常规矿物油、聚α-烯烃和生物工程烃油，如下表1所述。

1.聚α-烯烃可从雪佛龙菲利普斯化工有限公司(Chevron Phillips ChemicalCompany)以

PAO 4cSt获得

2.聚α-烯烃可从英力士(INEOS)以

162获得

3.生物衍生支链烃的平均碳数为28-34，在一个或多个支链上具有至少30mol％的碳

4.生物衍生支链烃的平均碳数为24-28，在一个或多个支链上具有至少30mol％的碳

润滑组合物

制备一系列0W-16发动机润滑剂，其含有上述基流体以及常规添加剂，包括无灰琥珀酰亚胺分散剂、高碱性洗涤剂、抗氧化剂(酚酯、二芳基胺和硫化烯烃的组合)、二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)、聚合粘度调节剂以及其它性能添加剂。所有润滑剂均基于如下表2中的通用调配物制备。

表2-润滑油组合物调配物¹

	实例1	实例2	实例3	实例4	实例5	实例6	实例7
								4cSt Gp III	85	65	65	65	55	65	65
3cSt Gp III	0	20	0	0	0	0	0
								HC-A	0	0	0	20	30	20	20
PAO-2	0	0	20	0	0	0	0
								PIB琥珀酰亚胺分散剂<sup>2</sup>	2	2	2	2	3	2	2
C3/6仲ZDDP	0.8	0.8	0.8	0.8	0.8	0.8	0.8
								高碱性磺酸钙<sup>3</sup>	1.2	1.2	1.2	1.2	1.2	0	0.2
水杨酸钙<sup>4</sup>	0	0	0	0	0	0.6	0
								无灰抗氧化剂<sup>5</sup>	1.2	1.2	1.2	1.2	1.2	1.2	1.2
高碱性磺酸镁	0	0	0	0	0	0	1.0
								E-P VI改进剂<sup>6</sup>	0.7	0.6	0.6	0.45	0.6	0.45	0.45
额外添加剂<sup>7</sup>	0.25	0.25	0.25	0.25	0.25	0.25	0.25

Noack(D5800)<sup>8</sup>	14	24	35	18	20	18	18
								钙(ppm)(计算的)	2300	2300	2300	2300	2300	1060	450
镁(ppm)(计算的)	0	0	0	0	0	0	1400
								磷(ppm)(计算的)	0.075	0.075	0.075	0.075	0.075	0.075	0.075

1-除非另外说明，否则以上所示的所有量都以wt％为单位，并且均以无油为基准。

2-由具有27mg KOH/g的无油TBN的2000Mn PIB制备的PIB琥珀酰亚胺

3-500TBN(无油)高碱性磺酸钙

4-400TBN高碱性烷基水杨酸钙

5-烷基化二芳基胺、受阻酚和硫化烯烃抗氧化剂的组合

6-乙烯-丙烯共聚物

7-实例中使用的额外添加剂包括摩擦调节剂、降凝剂、消泡剂、乳化剂、钛醇盐，并且包括可存在于所制造的添加剂中一些量的稀释油

8-计算量

测试

对润滑剂的磨损性能、燃料经济性、减摩性能和油耗进行评估。许多工业标准发动机测试用于评估发动机润滑剂性能，并且通常具有油耗测量。发动机测试包括BMW N20耐久性发动机油测试。N20测试为一项395小时的测试，以用于评估润滑组合物的活塞清洁度、发动机油泥、涡轮增压器沉积物和磨损铁；两辆Mercedes Benz汽车OM 271FE和OM642FE中的新欧洲驾驶循环(NEDC)；用于测量氧化沉积物控制的API序列IIIH；用于测量发动机耐用性的API序列IVB；以及许多其它作为API SN plus汽油发动机认证和API CK-4柴油发动机认证的一部分。

在可从PCS仪器(PCS Instruments)获得的程序化温度高频往复钻机(HFRR)中评估润滑剂的磨损性能。用于评估的HFRR条件为200g负载量、75分钟持续时间、1000微米冲程、20赫兹频率和在40℃下15分钟的温度分布，接着以2摄氏度/分钟的速率将温度增加到160℃。然后，以较低的磨损痕迹值和较高的膜形成值来测量以微米为单位的磨损痕迹和以膜厚度百分比计的膜形成率，这指示改进磨损性能。

膜厚度百分比基于HFRR中上下金属测试板之间的电势测量值。当膜厚度为100％时，在1000微米冲程的整个长度内存在表明没有金属与金属接触的高电势。相反，对于0％的膜厚度，不存在表明板之间金属与金属连续接触的电势。对于中间膜厚度，存在表明上下金属测试板具有一定程度的金属与金属接触以及没有金属与金属接触的其它区域的电势。

在加热至325℃、油槽温度为105℃并且喷溅/烘烤循环为120秒/45秒的板式焦化器中测试润滑组合物的沉积物控制。气流为350毫升/分钟，主轴速度为1000rpm并且测试持续4小时。油溅到铝板上，然后由计算机进行光学评级。性能在0％(黑色面板)至100％(清洁面板)的范围内。

在Komatsu热管(KHT)测试中评估润滑组合物抵抗沉积物形成的倾向。这是一项工业测试，以用于通过在通常为270℃至最高310℃的规定温度下使每小时0.31mL的发动机油和每分钟10mL的空气的样品循环通过玻璃管16小时来基于发动机油的沉积物形成趋势评估发动机油的性能。在测试后，对管进行目测评级，数字越大评级越好：10表示清洁管，并且0(零)表示带有大量沉积物的管。

沉积物性能可如根据ASTM D6335中呈现的热氧化发动机油模拟测试(TEOST 33)进行测量。TEOST 33测试的结果示出发动机油在高温下运行后的沉积物的毫克数。较低的TEOST 33结果指示改进对沉积物形成的阻力

已知上文所描述的材料中的一些材料可以在最终调配物中相互作用，使得最终调配物的组分可以与最初添加的组分不同。由此形成的产品，包括在其预期用途中使用本发明的润滑剂组合物而形成的产品，可能不易被容易描述。尽管如此，所有这类改性和反应产物都包括在本发明的范围内；本发明涵盖通过掺合上文所描述的组分制备的润滑剂组合物。

以上提到的文档中的每一个都与本申请要求保护其权益的优先权文档和如果存在的话所有相关申请一起以引用的方式并入本文中除非在实例中或另外明确指示的情况以外，在本说明书中指定的材料的量、反应条件、分子量、碳原子数等的所有数值应理解为由单词“约”修饰。除非另外指示，否则本文提及的每种化学物质或组合物应理解为商业级材料，其可含有异构体、副产物、衍生物和通常理解为存在于商业级中的其它这类材料。然而，除非另外指示，否则所呈现的每种化学组分的量不包括任何溶剂或稀释剂油，其可通常存在于商业材料中。应当理解，本文所述的上下限的量、范围和比例限制可以独立地组合。类似地，本发明的每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。

如本文所用，术语“烃基取代基”或“烃基”以其通常的意义使用，而这是本领域技术人员众所周知的。确切地说，它是指具有直接附接至分子的其余部分的碳原子并且具有主要烃特征的基团。烃基的实例包括烃取代基，即脂族(例如，烷基或烯基)、脂环族(例如，环烷基、环烯基)取代基，以及芳族、脂族和脂环族取代的芳族取代基以及环状取代基，其中环通过分子的另一部分完成(例如，两个取代基一起形成环)；(ii)取代的烃取代基，即含有非烃基的取代基，其在本发明的上下文中不更改取代基的主要烃性质(例如，卤素(尤其是氯和氟)、羟基、烷氧基、巯基、烷基巯基、硝基、亚硝基和硫氧基)；(iii)杂取代基，即具有主要烃特性的取代基，其在本发明的上下文中在由碳原子构成的环或链中含有除碳以外的碳。

杂原子包括硫、氧、氮，并涵盖如吡啶基、呋喃基、噻吩基和咪唑基等的取代基。一般来说，对于烃基中每十个碳原子，将存在不超过两个或优选地不超过一个非烃取代基；典型地，烃基中将不存在非烃取代基。

除非上下文另外明确指出，否则本文使用的单数形式“一个”、“一种”和“该/所述”包括复数引用。除非另外定义，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本领域普通技术人员通常理解的相同含义。本公开中的任何内容均不应解释为承认本公开中描述的实施例无权借助现有发明而早于这样的公开。本文使用的术语“包含”意指“包括但不限于”。

尽管从“包含各种组件或步骤(解释为意指“包括但不限于”)”的角度描述了各种组合物、方法和装置，但是组合物、方法和装置也可以“基本上由各种组件和步骤组成”或“由各种组件和步骤组成”，并且这样的术语应当解释为定义了本质上封闭的成员组。

本领域技术人员将理解，一般而言，本文中，且尤其是在所附权利要求(例如，所附权利要求的主体)中使用的术语一般旨在作为“开放”术语(例如，术语“包括(including)”应当解释为“包括但不限于”，术语“具有”应当解释为“具有至少”，术语“包括(include)”应当解释为“包括但不限于”，等)。本领域技术人员将进一步理解，如果引入的权利要求叙述中的特定数目是有意图的，则这样的意图将在权利要求中明确地叙述，并且在没有这样的叙述的情况下，不存在这种意图。举例来说，为了帮助理解，以下所附权利要求可含有使用引入性短语“至少一个”和“一个或多个”以引入权利要求叙述。然而，这样的短语的使用不应当被解释为暗示通过不定冠词“一个(a)”或“一个(an)”引入权利要求叙述限制了含有这样的引入的权利要求叙述的任何特定权利要求为仅含有一种这样的叙述的实施例，即使当该权利要求包括介绍性短语“一个或多个”或“至少一个”以及不定冠词诸如“一个(a)”或“一个(an)”时(例如，“一个(a)”和/或“一个(an)”应解释为意指“至少一个”或“一个或多个”)；对于用于引入权利要求叙述的定冠词的使用也是如此。另外，即使明确叙述了引入的权利要求叙述的具体数目，本领域技术人员也将认识到，这样的叙述应被解释为意指至少所叙述的数目(例如，仅叙述“两个叙述”而没有其它修饰语，意指至少两个叙述，或两个或更多个叙述)。此外，在其中使用类似于“A、B和C等中的至少一个”的惯例的情况下，一般而言，这样的结构旨在为本领域技术人员将理解该惯例的意义(例如，“具有A、B和C中的至少一个的系统”将包括但不限于具有仅A、仅B、仅C、A和B一起、A和C一起、B和C一起、和/或A、B和C一起等的系统)。在其中使用类似于“A、B或C等中的至少一个”的惯例的情况下，一般而言，这样的结构旨在为本领域技术人员将理解该惯例的意义(例如，“具有A、B或C中的至少一个的系统”将包括但不限于具有仅A、仅B、仅C、A和B一起、A和C一起、B和C一起、和/或A、B和C一起等的系统)。本领域技术人员将进一步理解，无论是在说明书、权利要求书还是附图中，呈现两个或更多个替代术语的实际上任何析构词和/或短语都应理解为考虑包括这些术语之一、这两个术语中的一个或两者的可能性。举例来说，短语“A或B”将被理解为包括“A”或“B”或“A和B”的可能性。

另外，在可以从马库什(Markush)组的角度来描述本公开的特征或方面的情况下，本领域技术人员将认识到，由此也从马库什组的任何单个成员或成员的子组的角度来描述本公开。

如本领域技术人员将理解的，出于任何和全部目的，诸如从提供书面说明的角度，本文公开的全部范围还涵盖任何和全部可能的子范围及其子范围的组合。任何列出的范围都可以容易地识别为充分描述并且可以将相同范围分解为至少相等的一半，三分之一，四分之一，五分之一，十分之几等。作为非限制性示例，本文讨论的每个范围可以容易地分解为下三分之一，中三分之一和上三分之一，等等。本领域技术人员还将理解所有语言，例如“至多”、“至少”等包括所列举的数字并且是指可随后分解为上文讨论的子范围的范围。最后，如本领域技术人员将理解的，范围包括每个单独的成员。因此，例如，具有1-3wt％的组是指具有1、2或3wt％的组。类似地，具有1-5wt％的组是指具有1、2、3、4或5wt％的组，依此类推，包括它们之间的所有点。

如本文所用，术语“约”意指给定量的值在所陈述值的±20％内。在其它实施例中，值在所陈述值的±15％内。在其它实施例中，值在所陈述值的±10％内。在其它实施例中，值在所陈述值的±5％内。在其它实施例中，值在所陈述值的±2.5％内。在其它实施例中，值在所陈述值的±1％内。

除非另外说明，否则如本文所用的“wt％”是指按润滑组合物的总重量计的重量百分比(wt％)。

尽管已经针对本发明的优选实施例对本发明进行了说明，但是应当理解，对本领域技术人员而言，在阅读说明书后，其各种修改将变得显而易见。因此，应当理解，本文中所公开的本发明旨在涵盖属于所附权利要求书的范围内的此类修改。

Claims

1.一种低粘度、低挥发性润滑组合物，其包含：

包括润滑基础油和烃油的具有润滑粘度的油，所述烃油为所述具有润滑粘度的油的至少20wt％，并且在100℃下的运动粘度小于3.7cSt并且NOACK挥发性(通过ASTM D5800测量)小于25wt％；和

1.2至4wt％的聚烯基琥珀酰亚胺分散剂，

所述润滑组合物为根据SAE J300的0W-XX多级组合物，并且XX选自8、12、16和20。

2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述具有润滑粘度的油的粘度指数大于100。

3.根据权利要求1和2中任一项所述的组合物，其中所述具有润滑粘度的油的粘度指数大于110。

4.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述具有润滑粘度的油的粘度指数大于115。

5.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述具有润滑粘度的油的粘度指数大于125。

6.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述具有润滑粘度的油的粘度指数为110至130。

7.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述具有润滑粘度的油的粘度指数为115至125。

8.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述具有润滑粘度的油的粘度指数为117至122。

9.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中至少50wt％的所述烃油为生物衍生的。

10.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述烃油为生物衍生的并且基本上不含酯官能团。

11.根据权利要求10所述的组合物，其中生物衍生的烃油包含具有不超过24个碳原子的连续链和至少30个总碳原子的烃化合物。

12.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述润滑组合物具有不超过10wt％的聚α-烯烃基础油。

13.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述具有润滑粘度的油具有至少40wt％的所述烃油。

14.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述具有润滑粘度的油具有至少50wt％的所述烃油。

15.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述具有润滑粘度的油具有至少60wt％的所述烃油。

16.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述烃油在100℃下的运动粘度小于3.6cSt。

17.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述烃油在100℃或更低温度下的运动粘度为3.5cSt。

18.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述烃油在100℃下的运动粘度小于3.4cSt。

19.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述烃油的NOACK挥发性小于20wt％。

20.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述烃油的NOACK挥发性小于15wt％。

21.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述烃油包含含有至少16个碳原子和不超过60个碳原子的支链烃化合物。

22.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述烃油占所述具有润滑粘度的油的20wt％至95wt％。

23.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其另外包含聚合物粘度调节剂。

24.根据权利要求21所述的组合物，其中所述聚合物粘度调节剂以0.05至2wt％的量存在于所述润滑组合物中。

25.根据权利要求21所述的组合物，其中所述聚合物粘度调节剂以0.08至1.8wt％的量存在于所述润滑组合物中。

26.根据权利要求21所述的组合物，其中所述聚合物粘度调节剂以0.1至1.2wt％的量存在于所述润滑组合物中。

27.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述烃油基本上为脂族的并且含有小于5wt％的环状烃。

28.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述聚烯基琥珀酰亚胺分散剂为聚异丁烯琥珀酰亚胺。

29.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中聚烯基分散剂以1.2至3wt％的量存在于所述润滑组合物中。

30.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述聚烯基分散剂包含呈所述润滑组合物的0.5至4wt％的量的含硼琥珀酰亚胺。

31.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其另外包含抗磨剂。

32.根据权利要求28所述的组合物，其中所述抗磨剂以0.1至3wt％的量存在于所述润滑组合物中。

33.根据权利要求29和30中任一项所述的组合物，其中所述抗磨剂为二烷基二硫代磷酸锌。

34.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其另外包含含金属洗涤剂。

35.根据权利要求34所述的组合物，其中所述含金属洗涤剂以0.5至3wt％的量存在于所述润滑组合物中。

36.根据权利要求34和35所述的组合物，其中所述含金属洗涤剂包含高碱性钙洗涤剂、高碱性镁洗涤剂以及其组合中的一种或多种。

37.根据权利要求34至36中任一项所述的组合物，其中所述含金属洗涤剂包含选自水杨酸钙洗涤剂、水杨酸镁洗涤剂以及其组合中的一种或多种的洗涤剂。

38.一种润滑内燃机的方法，其包含：

向所述内燃机供应根据前述权利要求中任一项所述的润滑组合物。

39.一种根据权利要求1至37中任一项所述的润滑组合物的用途，其用于改进内燃机的燃料经济性。