CN117866128A - 官能化c4至5烯烃聚合物和含有其的润滑剂组合物 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及官能化聚合物和包含其的组合物，其中所述官能化聚合物包含：酰胺、酰亚胺和/或酯官能化的部分或完全饱和的包含C4‑5烯烃的聚合物，其具有：i)小于2的Mw/Mn，ii)3.5或更低的官能度分布(Fd)值，和iii)10,000g/mol或更高的官能化前的聚合物的Mn(GPC‑PS)，条件是如果官能化前的聚合物是异戊二烯和丁二烯的共聚物，则所述共聚物的Mn大于25,000g/mol(GPC‑PS)。

Description

官能化C4至5烯烃聚合物和含有其的润滑剂组合物
发明领域
本公开涉及具有酰胺、酰亚胺和/或酯官能的C4至5烯烃聚合物(如共轭二烯聚合物)作为在发动机曲轴箱应用中，尤其是在压缩点火发动机应用中具有良好分散力的润滑剂组合物中的添加剂的用途。
发明背景
对燃料经济性的重视近年来已经增加。一种改进车辆燃料经济性的方法是设计新的润滑油，其减少摩擦，同时保持对耐久性和磨损保护而言良好的膜厚度，同时也防止烟灰诱发的粘度增加。在改进燃料经济性的尝试中，原始设备制造商(OEM)对低粘度等级的使用和规定变得越来越普遍。提供具有这些降低的粘度等级的发动机油和/或传动系统传动油的挑战之一是保持清洁度。这样的油必须能够减少油泥，提供良好的烟灰处理和提供磨损保护，同时提供所需的燃料经济效益。应该在保持硫酸盐灰分和磷的低含量以及确保密封相容性的同时实现这些目标。需要提供满足这些要求的具有低粘度等级的新型发动机油。
基础油通常通过加入添加剂如粘度指数改进剂(VIIs)和/或分散剂来改性。VIIs可用于减轻润滑剂粘度随温度变化的程度，并经常用于配制发动机和变速箱润滑剂。常用的VIIs通常包括可衍生自乙烯-丙烯共聚物、聚甲基丙烯酸酯、氢化苯乙烯-丁二烯共聚物、聚异丁烯等的聚合物材料。
在发动机运行过程中，产生油不溶性氧化副产物，如烟灰。分散剂有助于使这些副产物保持悬浮或溶解，由此减少它们在金属表面上的沉积。常用的分散剂包括(聚)烯基琥珀酸衍生物，如烃基取代的琥珀酸酐，如聚异丁烯琥珀酸酐(PIBSA)，和烃基取代的琥珀酰亚胺，如聚异丁烯琥珀酰亚胺(PIBSA-PAM)，如衍生自马来酸化聚异丁烯与N-苯基-对苯二胺的反应的那些。可用的分散剂包括已经通过烯反应(ene reaction)改性以包括官能团，如琥珀酰亚胺、羟乙基酰亚胺、琥珀酸酯/酰胺和噁唑啉的聚异丁烯。其它分散剂包括聚丁烯、乙烯丙烯聚合物和丙烯酸系聚合物的曼尼希碱衍生物。
另一些分散剂衍生自马来酸化聚α-烯烃(如乙烯-丙烯共聚物)和多胺的反应。美国专利No.6,107,257涉及用于润滑油组合物的添加剂，其包含多官能烯烃共聚物粘度指数改进剂。马来酸酐在溶剂存在下反应或接枝到乙烯-丙烯共聚物主链上，然后该接枝共聚物在表面活性剂存在下与多胺如N-芳基苯二胺反应以提供多官能烯烃共聚物粘度指数改进剂。类似地，美国专利No.6,107,258涉及衍生自C3至C23α-烯烃的酰化然后胺化共聚物的多官能燃料和润滑剂添加剂。
再另一些分散剂衍生自苯乙烯系共聚物。美国专利No.6,248,702公开了马来酸化的选择性氢化的苯乙烯系嵌段共聚物(Mn 10,000，Ex 1)与氨丙基吗啉反应以形成分散剂物质。
再另一些分散剂衍生自两种不同共轭二烯的共聚物，如异戊二烯和丁二烯的嵌段共聚物。美国专利No.5,780,540公开了在汽车添加剂套装中的官能化的选择性氢化的异戊二烯丁二烯二嵌段共聚物。实施例显示与聚乙二醇单醇、4-(3-氨基丙基吗啉)和/或3-二丁基氨基丙基胺组合使用的N-苯基-1,4-苯二胺以将马来酸化的10,000Mn和/或20,000Mn异戊二烯-丁二烯共聚物官能化。实施例1和2显示该IB共聚物用2,2'-联吡啶制成，这使其不太可能具有高1,4插入。
类似地，美国专利No.6,319,881公开了在汽车添加剂套装中的官能化的选择性氢化的异戊二烯丁二烯二嵌段共聚物。实施例IV显示马来酸化的选择性氢化的异戊二烯丁二烯二嵌段共聚物(Mn 15,000)，其与氨基丙基吗啉反应以形成吗啉代丙基琥珀酰亚胺加合物，然后用作添加剂套装中的分散剂(实施例V)。
美国专利No.5,073,600涉及将通常具有500,000至大约3,000,000的Mn的共轭二烯烃的共聚物官能化(例如马来酸化，然后胺化)的反应性挤出方法。实施例显示在反应性挤出机中与马来酸酐和二乙基氨基丙基亚胺(diethylaminopropylemine)反应的具有平均15个臂(35,000Mn/臂)的氢化均聚异戊二烯的氢化“低”分子量星形聚合物。
仍然需要提供在满足严格磨损试验同时还提供改进的磨损和燃料经济性的替代性或改进的发动机/变速箱油组合物。本公开提供了包括接枝的多官能烯烃共聚物的发动机油组合物，其减少磨损，也具有可接受的烟灰处理和/或发动机/变速箱清洁度。此外，本公开通过提供分散剂粘度指数改进剂解决这些需要，所述分散剂粘度指数改进剂包括一种或多种共轭二烯的窄分子量分布聚合物，其已经被氢化和官能化。分散剂包括含有两种不同共轭二烯的共聚物或共轭二烯的均聚物的组合物。将该聚合物选择性氢化以生产具有高度受控的分子量分布的聚合物，从而允许均匀官能化。还提供了在其分散力和/或粘度性质方面已经借助本公开的分散剂改性的润滑剂流体，如矿物油、石化油和合成油。
发明内容
发明概述
本公开涉及一种酰胺、酰亚胺和/或酯官能化的部分或完全饱和的包含C4-5烯烃的聚合物，其具有：
i)小于2的Mw/Mn，
ii)3.5或更低的官能度分布(Fd)值(GPC-PS，根据下面的实验部分中所述)，和
iii)10,000g/mol或更高的官能化前的聚合物的Mn(GPC-PS)，条件是如果官能化前的聚合物是异戊二烯和丁二烯的共聚物，则所述共聚物的Mn大于25,000g/mol(GPC-PS)。
本公开还涉及一种酰胺、酰亚胺和/或酯官能化的部分或完全饱和的包含C4-5烯烃的聚合物，其具有小于2的Mw/Mn(Mw和Mn通过使用聚苯乙烯标样的GPC测定，"GPC-PS")、3.5或更低的官能度分布(Fd)值(GPC-PS)，并且其中官能化前的聚合物具有30,000g/mol或更高的Mn(GPC-PS)[例如具有30,000至100,000g/mol的Mn(GPC-PS)并含有一个或多个胺侧基的部分或完全饱和的均聚异戊二烯]和至少大约50％的1,4-插入(1H NMR)。
本公开还涉及一种酰胺、酰亚胺和/或酯官能化的包含C4-5烯烃(或基本由C4-5烯烃组成或由C4-5烯烃组成)的氢化/饱和聚合物，其具有小于2的Mw/Mn(GPC-PS)、3.5或更低的官能度分布(Fd)值(GPC-PS)，并且其中如果官能化前的聚合物是C4烯烃聚合物，如聚异丁烯、聚丁二烯或其共聚物(优选聚异丁烯或异丁烯和丁二烯的共聚物)，则所述C4烯烃聚合物具有10,000g/mol或更高的Mn(GPC-PS)，并且如果官能化前的聚合物是C4/C5烯烃共聚物，如异戊二烯和丁二烯的共聚物，则所述共聚物的Mn大于25,000Mn(GPC-PS)。
本公开还涉及一种酰胺、酰亚胺和/或酯官能化的氢化/饱和聚合物，其包含90摩尔％或更高的异戊二烯重复单元，具有小于2的Mw/Mn、3.5或更低的官能度分布(Fd)值(GPC-PS)，并且其中官能化前的聚合物具有30,000g/mol或更高的Mn(GPC-PS)。
本公开还涉及一种酰胺、酰亚胺和/或酯官能化的氢化/饱和异戊二烯均聚物，其具有小于2的Mw/Mn、3.5或更低的官能度分布(Fd)值(GPC-PS)，并且其中官能化前的聚合物具有30,000g/mol或更高的Mn(通过GPC-PS测定)。
任选地，所述官能化的氢化/饱和聚合物具有通过根据下面的实验部分中所述的GPC-PS测定的1.4至20个FG接枝/聚合物链，如1.4至15个FG接枝/聚合物链，如3至12.5个FG接枝/聚合物链，如4至10个FG接枝/聚合物链的平均官能度。
任选地，在所述官能化的氢化/饱和聚合物中可以不存在苯乙烯重复单元。
任选地，在所述官能化的氢化/饱和聚合物中可以不存在丁二烯重复单元。
任选地，所述官能化的氢化/饱和聚合物可以不是均聚异丁烯。
任选地，所述官能化的氢化/饱和聚合物可以不是异戊二烯和丁二烯的共聚物。
本公开涉及一种或多种本文所述的C4-5共轭二烯的酰胺、酰亚胺和/或酯官能化的氢化聚合物，其通过使具有小于2的Mw/Mn的C4-5共轭二烯的完全或部分(如至少90％饱和)氢化聚合物与酰化剂，如马来酸或马来酸酐反应和此后使酰化聚合物与胺(如多胺或单胺)反应以形成酰亚胺、酰胺或其组合而获得。
本公开涉及含有一个或多个胺侧基(pendant amine group)并包含以下组分或由以下组分混合而得的聚合物：至少部分(如至少90％，优选完全)氢化的C4-5烯烃聚合物与酰化剂，如马来酸或马来酸酐，和此后使酰化聚合物与多胺反应以形成酰亚胺、酰胺或其组合。
本公开还涉及润滑油组合物和添加剂/组分浓缩物，其包含本文所述的官能化的氢化/饱和聚合物或由本文所述的官能化的氢化/饱和聚合物混合而得。
本公开还涉及润滑油组合物，其包含以下组分或由以下组分混合而得：本文所述的官能化的氢化/饱和聚合物和至少40重量％烃基础油，如第I、II和/或III类油，如第II类油。
本公开还涉及添加剂浓缩物，其包含以下组分或由以下组分混合而得：本文所述的官能化的氢化/饱和聚合物和至少1重量％烃基础油，如第I、II和/或III类油，如第I类油。
本公开还涉及官能化共聚物，其包含以下组分或由以下组分混合而得：本文所述的官能化的氢化/饱和聚合物和至少1重量％烃基础油，如第I、II或III类油，如第III类油。
根据本公开的另一个方面，提供上述润滑油组合物用于在内燃机，如涡轮增压火花点火发动机、火花辅助压缩发动机、压缩点火发动机(如柴油发动机，如重型柴油发动机或船用发动机)或其组合中提供增强的烟灰分散力和减少的磨损的用途，其包括用本文所述的润滑油组合物润滑发动机和运行发动机。
根据本公开的另一个方面，提供上述润滑油组合物用于在构建为仅用天然气运行(其通常是火花点火式)或用天然气与烃(如柴油)燃料组合而得的双燃料组合运行(其在燃烧室中压缩直至其点燃，被称为高压直喷(HPDI)的工艺)的内燃机中提供增强的烟灰分散力和减少的磨损的用途。
根据本公开的再进一步方面，提供上述润滑油组合物用于提供具有55μm或更低的气门机构磨损(valve train wear)(Cummins ISB Engine Test，ASTM D7484-21)的本文所述的组合物的用途。
根据本公开的再进一步方面，本文所述的润滑油组合物的气门机构磨损(CumminsISB Engine Test，ASTM D7484-21，μm)比具有65μm或更低的气门机构磨损(Cummins ISBEngine Test，ASTM D7484-21，μm)的对比润滑油组合物的气门机构磨损(Cummins ISBEngine Test，ASTM D7484-21，μm)低至少10μm，所述对比润滑油组合物具有与本发明的润滑油组合物相同的组成，只是将酰胺、酰亚胺和/或酯官能化的部分或完全饱和的聚合物替换成相同量(重量％)的通过将乙烯-丙烯共聚物(TrileneTMCP-80，Lion Elastomers，Mn大约23,000g/mol，E/P大约41/59)马来酸化，然后与胺N-苯基-对苯二胺(ADPA)反应以获得含有一个或多个胺侧基并具有35质量％活性成分的乙烯-丙烯共聚物而制成的官能化乙烯-丙烯共聚物。
根据本公开的再进一步方面，提供上述润滑油组合物的用途，其中所述润滑油组合物具有：
a)20W-X、15W-X、10W-X、5W-X或0W-X的SAE粘度等级，其中X代表8、12、16、20、30、40和50的任一个(如30或40)，和
b)150mg或更低的气门机构摇臂磨损(通过用于烟灰诱发磨损和粘度控制的Ford6.7L Power Stroke Diesel Engine Test测定)，
c)55μm或更低的烟灰诱发凸轮轴磨损(Cummins ISB Engine Test，ASTM D7484-21)；和
d)5％烟灰或更高的烟灰分散力(通过Mack T11 Test for Soot-InducedViscosity Control ASTM D7156-19测定，在12cSt粘度增加下测量)。
在实施方案中，所述润滑油组合物可含有一种或多种线性α烯烃(如C12-24线性α-烯烃的共混物，如C14-18线性α-烯烃的共混物)。
附图简述
图1(Fig.1)是由在0.01、0.02、0.03、0.04和0.05mg/ml下的ODSA-ADPA样品制备的GPC校准曲线的图表。
图2(Fig.2)是根据下面的实验部分中所述的用于GPC分析的代表性色谱图。
图3(Fig.3)是实施例10A的GPC迹线。
图4(Fig.4)是实施例10B的GPC迹线。
图5(Fig.5)是实施例10C的GPC迹线。
图6(Fig.6)是实施例10D的GPC迹线。
定义
对本说明书和本发明的所有权利要求而言，如果使用下列词语和措辞，其具有下文给出的含义。
对本文而言，如CHEMICAL AND ENGINEERING NEWS,63(5),27(1985)中所述使用元素周期表的新编号方案，即碱金属是第1族金属(例如Li、Na、K等)，碱土金属是第2族金属(例如Mg、Ca、Ba等)。
术语“包含”或任何同源词指定所述要素、步骤或整数或组分的存在，但不排除存在或添加一个或多个其它要素、步骤、整数、组分或其组合。措辞“由...组成”或“基本由...组成”或同源词可能涵盖在“包含”或同源词内，其中“基本由...组成”允许包括不会实质影响其适用的组合物的特征的物质。
术语“LOC”是指润滑油组合物。
术语“主要量”是指基于组合物的质量计，组合物的多于50质量％，如组合物的多于60质量％，如组合物的多于70质量％，如组合物的80至99.009质量％，如组合物的80至99.9质量％，如组合物的80至99.009质量％。
术语“次要量”是指基于组合物的质量计，组合物的50质量％或更少；如组合物的40质量％或更少；如组合物的30质量％或更少，如20至0.001质量％，如20至0.1质量％。
除非另行指明，术语“质量％”是指基于以克测得的组合物的质量计，组分的质量百分比，并且替代性地称为重量百分比(“重量％”、“wt％”或“％w/w”)。
术语“活性成分”(也称为“a.i.”或“A.I.”)是指既不是稀释剂也不是溶剂的添加剂材料。除非另行指明，本文中的量被描述为活性成分。
本文所用的术语“油溶性”和“油分散性”或同源术语不一定是指该化合物或添加剂在所有比例下都可溶、可溶解、可混溶或能够悬浮在油中。但是，这些是指它们例如在足以在该油的使用环境中发挥其预期效果的程度上可溶或可稳定分散在油中。此外，如果需要，其它添加剂的额外掺入也可能允许掺入更高量的特定添加剂。
术语“基(group)”和“基团(radical)”在本文中可互换使用。
术语“烃”是指氢和碳原子的化合物。“杂原子”是非碳或氢的原子。当被称为“烃”，特别是被称为“精制烃”时，该烃还可能含有次要量(例如其中杂原子基本不改变烃化合物的烃性质)的一个或多个杂原子或含杂原子的基团(如卤素，尤其是氯和氟，氨基、烷氧基、巯基、烷基巯基、硝基、亚硝基、亚硫酰基(sulfoxy)等)。
术语“烃基”是指含有氢和碳原子的基团。优选地，除非另行规定，该基团基本由氢和碳原子组成，更优选仅由氢和碳原子组成。优选地，烃基包含脂族烃基。术语“烃基”包括本文定义的“烷基”、“烯基”、“炔基”和“芳基”。烃基可含有一个或多个非碳和氢的原子/基团，只要它们不影响该烃基的基本烃基性质。本领域技术人员了解这样的原子/基团(例如卤素，尤其是氯和氟，氨基、烷氧基、巯基、烷基巯基、硝基、亚硝基、亚硫酰基(sulfoxy)等)。
术语“烷基”是指碳和氢的基团(如C1至C30，如C1至C12基团)。化合物中的烷基通常经由碳原子直接键合到该化合物。除非另行规定，烷基可以是直链(即未分支)或支化的、环状、无环或部分环状/无环的。优选地，烷基包含直链或支化无环烷基。烷基的代表性实例包括但不限于甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、己基、庚基、辛基、二甲基己基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基和三十烷基。
术语“烯基”是指具有至少一个双键的碳和氢的基团(如C2至C30基团，如C2至C12基团)。化合物中的烯基通常经由碳原子直接键合到该化合物。除非另行规定，烯基可以是直链(即未分支)或支化链的、环状、无环或部分环状/无环的。
术语“亚烷基”是指C1至C20，优选C1至C10二价饱和脂族基团，其可以是直链或支化链的。亚烷基的代表性实例包括亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基、亚壬基、亚癸基、1-甲基亚乙基、1-乙基亚乙基、1-乙基-2-甲基亚乙基、1,1-二甲基亚乙基和1-乙基亚丙基。
“烯烃”，也称为“烯”是具有至少一个双键的直链、支化链或环状碳氢化合物。对本说明书及其所附权利要求书而言，当聚合物或共聚物被称为包含烯烃时，存在于这样的聚合物或共聚物中的烯烃是烯烃的聚合形式。例如，当共聚物被说成具有55重量％至95重量％的“异戊二烯”含量时，要理解的是，该共聚物中的单体单元衍生自聚合反应中的异戊二烯，所述衍生单元以基于共聚物的重量计55重量％至95重量％存在。“聚合物”具有两个或更多个相同或不同的单体单元。“均聚物”是具有相同单体单元的聚合物。“共聚物”是具有两个或更多个彼此不同的单体单元的聚合物。用于表示单体单元的“不同”是指单体单元彼此有至少一个原子不同或异构不同。“异戊二烯聚合物”或“异戊二烯共聚物”是包含至少50摩尔％异戊二烯衍生单元的聚合物或共聚物，“丁二烯聚合物”或“丁二烯共聚物”是包含至少50摩尔％丁二烯衍生单元的聚合物或共聚物，等等。同样地，当聚合物被称为“部分或完全饱和的包含C4-5烯烃的聚合物”时，存在于这样的聚合物或共聚物中的C4-5烯烃是该烯烃的聚合形式，并且该聚合物在单体聚合后已经部分或完全饱和(如通过氢化)。
术语“炔基”是指包括至少一个碳-碳三键的C2至C30(如C2至C12)基团。
术语“芳基”是指含有至少一个芳环的基团，如环戊二烯、苯基、萘基、蒽基等。芳基通常是C5至C40(如C5至C18，如C6至C14)芳基，任选被一个或多个烃基、杂原子或含杂原子的基团(如卤素、羟基、烷氧基和氨基)取代。优选的芳基包括苯基和萘基及其取代衍生物，尤其是苯基和苯基的烷基取代衍生物。
术语“取代”是指氢原子已被烃基、杂原子或含杂原子的基团替代。烷基取代衍生物意味着氢原子已被烷基替代。“烷基取代苯基”是其中氢原子已被烷基，如C1至C20烷基，如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、己基、庚基、辛基、二甲基己基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基和/或三十烷基替代的苯基。
术语“卤素”或“卤基”是指第17族原子或第17族原子的基团，如氟、氯、溴和碘。
关于添加剂的术语“无灰”是指该组合物不包括金属。
关于添加剂的术语“含灰分”是指该组合物包括金属。
关于添加剂的术语“有效量”是指使得该添加剂提供所需技术效果的这种添加剂在润滑油组合物中的量。
关于添加剂的术语“有效次要量”是指使得该添加剂提供所需技术效果的小于润滑油组合物的50质量％的这种添加剂的量。
除非另行指明，术语“ppm”是指基于润滑油组合物的总质量计的百万分之质量份数。
润滑油组合物或添加剂组分的术语“金属含量”，例如镁含量、钼含量或总金属含量(即所有独立金属含量的总和)通过ASTM D5185测得。
术语“脂族烃基脂肪酸”是指具有脂族C7至C29，优选C9至C27，最优选C11至C23烃基链的单羧酸。这样的化合物在本文中可称为脂族(C7至C29)，更优选(C9至C27)，最优选(C11至C23)烃基单羧酸或烃基脂肪酸(其中Cx至Cy表示脂肪酸的脂族烃基链中的碳原子总数，脂肪酸本身由于存在羧基碳原子而包括总共Cx+1至Cy+1个碳原子)。优选地，脂族烃基脂肪酸，包括羧基碳原子在内，具有偶数个碳原子。脂肪酸的脂族烃基链可以是饱和或不饱和的(即包括至少一个碳-碳双键)；优选地，脂族烃基链是不饱和的并包括至少一个碳-碳双键-这样的脂肪酸可获自天然来源(例如衍生自动物或植物油)和/或通过相应的饱和脂肪酸的还原获得。要认识到(It will be appreciated that)，相应的脂族烃基脂肪酸酯的一定比例的脂族烃基链是不饱和的(即包括至少一个碳-碳双键)以允许与其它试剂，如硫反应，以形成相应的官能化(例如硫化)的脂族烃基脂肪酸酯。
术语“脂族烃基脂肪酸酯”是指通过将相应的脂族烃基脂肪酸的单羧酸官能团转化成酯基而可获得的酯。合适地，将脂族烃基脂肪酸的单羧酸官能团转化成烃基酯，优选C1至C30脂族烃基酯，如烷基酯，优选C1至C6烷基酯，尤其是甲酯。替代性地或附加地，脂族烃基脂肪酸的单羧酸官能团可以是天然甘油酯的形式。相应地，术语“脂族烃基脂肪酸酯”包括脂族烃基脂肪酸甘油酯和脂族烃基脂肪酸C1至C30脂族烃基酯，[例如脂族烃基脂肪酸烷基酯，更优选脂族烃基脂肪酸C1至C6烷基酯，尤其是脂族烃基脂肪酸甲酯]。合适地，术语“脂族烃基脂肪酸酯”包括脂族(C7至C29)烃基，更优选脂族(C9至C27)烃基，最优选脂族(C11至C23)烃基脂肪酸甘油酯和脂族(C7至C29)烃基，更优选脂族(C9至C27)烃基，最优选脂族(C11至C23)烃基脂肪酸C1至C30脂族烃基酯。合适地，为了允许脂族烃基脂肪酸酯的官能化，如硫化，该脂肪酸酯的一定比例的脂族烃基链是不饱和的并包括至少一个碳-碳双键。
术语“硫化脂族烃基脂肪酸酯”是指通过硫化本文定义的脂族烃基脂肪酸酯而获得的化合物。
术语“不存在”在涉及本文及其权利要求书中描述的润滑油组合物内包括的组分时，是指该特定组分以基于润滑油组合物的重量计0重量％存在，或如果存在于润滑油组合物中，该组分以不影响润滑油组合物性质的含量，如小于10ppm或小于1ppm或小于0.001ppm存在。当术语“不存在”关于单体反应物和/或关于本文所述的(共)聚合物中的重复单元使用时，其是指以基于(共)聚合物中的所有(共聚)单体的重量计0重量％存在，或如果存在的话，其含量如此低以致它们基本不影响(共)聚合物的物理性质，如0.2重量％或更低，或0.1重量％或更低。
如本文所用，Mn是数均分子量，Mw是重均分子量，Mz是z均分子量。分子量分布(MWD)，也称为多分散指数(PDI)，被定义为Mw除以Mn。除非另有说明，所有分子量单位(例如Mw、Mn、Mz)以g/mol为单位报道。
关于添加剂组分或润滑油组合物(即未使用的润滑油组合物)，总碱值，也称为“TBN”是指通过ASTM D2896测得并以mgKOH/g为单位报道的总碱值。
总酸值(“TAN”)通过ASTM D664测定。
磷、硼、钙、锌、钼、钠、硅和镁含量通过ASTM D5185测量。
油制剂中的硫含量通过ASTM D5185测量。
硫酸盐灰分(“SASH”)含量通过ASTM D874测量。
除非另行规定，运动粘度(KV100、KV40)根据ASTM D445-19a测定并以cSt为单位报道。
粘度指数根据ASTM D2270测定。
皂化值通过ASTM D94测定并以mgKOH/g为单位报道。
平均官能度[也称为平均官能度值(Fv)]和官能度分布(Fd)值通过根据下面的实验部分中所述的使用聚苯乙烯标样的凝胶渗透色谱法测定。
除非另行指明，报道的所有百分比是以活性成分为基础的质量％，即不考虑载体或稀释油。
还要理解的是，所用的各种组分(基本的以及最优的和常规的)可能在配制、储存或使用条件下反应，本公开也提供由于任何这样的反应可获得或已获得的产物。
此外，要理解的是，本文列出的量、范围和比率的任何上限和下限可独立地组合。
还要理解的是，本公开的各个方面的优选特征被视为本公开的每个其它方面的优选特征。相应地，本公开的一个方面的优选和更优选的特征可独立地与本公开的相同方面或不同方面的其它优选和/或更优选特征组合。
具体实施方式
发明详述
现在如下更详细描述本公开的特征，其在适当的情况下涉及本公开的各个和所有方面。
本公开的润滑油组合物包含在与油性载体(如基础油)和/或其它添加剂混合之前和之后可能保持或未保持化学相同的组分。本公开涵盖包含混合之前的组分、或混合之后的组分、或混合之前和之后的组分的组合物。
润滑油组合物
本公开涉及润滑油组合物(也称为“LOC”、“润滑剂组合物”、“润滑组合物”或“润滑剂油组合物”)，其包含以下组分或由以下组分混合而得：
(a)基于润滑组合物的重量计，1至99质量％(或者30至95质量％、或者50至90质量％、或者60至95质量％、或者70至85质量％)的一种或多种基础油；
(b)基于组合物的重量计，0.10至20质量％(特别是0.15至10质量％、或者0.20质量％至5质量％、或者0.25至2质量％、或者0.5至1质量％)的一种或多种酰胺、酰亚胺和/或酯官能化的部分或完全饱和的包含C4-5烯烃的聚合物，其具有：
i)小于2的Mw/Mn，
ii)3.5或更低的官能度分布(Fd)值(GPC-PS)，和
iii)10,000g/mol或更高的官能化前的聚合物的Mn(GPC-PS)，条件是如果官能化前的聚合物是异戊二烯和丁二烯的共聚物，则所述共聚物的Mn大于25,000g/mol(GPC-PS)，
其中所述润滑油组合物可优选表现出：
1)20W-X、15W-X、10W-X、5W-X或0W-X(如15W-X、10W-X、5W-X)的SAE粘度等级，其中X代表8、12、16、20、30、40和50(如30和40)的任一个；和
2)150mg或更低，如100mg或更低，如80mg或更低的气门机构摇臂磨损(valvetrain rocker arm wear)(通过用于烟灰诱发磨损和粘度控制的Ford 6.7L Power StrokeDiesel Engine Test测定)；和
3)55μm或更低，如50μm或更低，如40μm或更低的烟灰诱发凸轮轴磨损(sootinduced camshaft wear)(通过用于气门机构磨损控制的Cummins ISB Diesel EngineTest测定)；和
4)5％烟灰或更高，如6％烟灰或更高，如6.5％烟灰或更高的烟灰分散力(通过Mack T11 Test for Soot-Induced Viscosity Control ASTM D7156-19测定，在12cSt粘度增加下测量)。
本公开还涉及润滑油组合物，其包含以下组分或由以下组分混合而得：
(i)基于润滑组合物的重量计，1至99质量％(或者30至95质量％、或者50至90质量％、或者60至95质量％、或者70至85质量％)的一种或多种基础油；
(ii)基于润滑组合物的总重量计，0.01至20质量％(特别是0.1至12质量％、或者0.1至8质量％)的一种或多种分散剂(如分散剂的共混物)；
(iii)基于组合物的重量计，0.10至20质量％(特别是0.15至10质量％、或者0.20质量％至5质量％、或者0.25至2质量％)的一种或多种清净剂；
(iv)基于润滑组合物的总重量计，0.001至10重量％(特别是0.01至5重量％、或者0.1至3质量％、或者0.25至1.5质量％、或者0.5至1.0质量％)的一种或多种抗磨剂(如抗磨剂的共混物，如二烷基二硫代磷酸锌)；
(v)基于组合物的重量计，0.10至20质量％(特别是0.15至10质量％、或者0.20质量％至5质量％、或者0.25至2质量％、或者0.5至1质量％)的一种或多种酰胺、酰亚胺和/或酯官能化的部分或完全饱和的包含C4-5烯烃的聚合物，其具有：
i)小于2的Mw/Mn，
ii)3.5或更低的官能度分布(Fd)值(GPC-PS)，和
iii)10,000g/mol或更高的官能化前的聚合物的Mn(GPC-PS)，条件是如果官能化前的聚合物是异戊二烯和丁二烯的共聚物，则所述共聚物的Mn大于25,000g/mol(GPC-PS)，
其中所述润滑油组合物可优选表现出：
1)20W-X、15W-X、10W-X、5W-X或0W-X(如15W-X、10W-X、5W-X)的SAE粘度等级，其中X代表8、12、16、20、30、40和50(如30和40)的任一个；
2)150mg或更低，如100mg或更低，如80mg或更低的气门机构摇臂磨损(通过用于烟灰诱发磨损和粘度控制的Ford 6.7L Power Stroke Diesel Engine Test测定)；
3)55μm或更低，如50μm或更低，如40μm或更低的烟灰诱发凸轮轴磨损(通过用于气门机构磨损控制的Cummins ISB Diesel Engine Test测定)；和
4)5％烟灰或更高，如6％烟灰或更高，如6.5％烟灰或更高的烟灰分散力(通过Mack T11 Test for Soot-Induced Viscosity Control ASTM D7156-19测定，在12cSt粘度增加下测量)。
本公开还涉及具有润滑粘性的油和0.1重量％至20重量％的聚合化合物的润滑剂组合物，所述聚合化合物包含具有大约25,000至大约50,000g/mol的数均分子量(Mn)的酰化聚合物并且其中所述聚合物包含具有4至5个碳原子的烯烃，优选其中所述酰化聚合物进一步与胺反应以形成酰胺、酰亚胺或其组合。该反应产物优选可以是酰胺、酰亚胺和/或酯官能化的部分或完全饱和的包含C4-5烯烃的聚合物，其具有：i)小于2的Mw/Mn，ii)3.5或更低的官能度分布(Fd)值(GPC-PS)，和iii)10,000g/mol或更高的官能化前的聚合物的Mn(GPC-PS)，条件是如果官能化前的聚合物是异戊二烯和丁二烯的共聚物，则所述共聚物的Mn大于25,000g/mol(GPC-PS)。
本公开还涉及润滑油组合物，其包含以下组分或由以下组分混合而得：
A)基于润滑油组合物的重量计，1至99质量％(或者30至95质量％、或者50至90质量％、或者60至95质量％、或者70至85质量％)的一种或多种基础油；
B)基于润滑油组合物的总重量计，0.10至20质量％(特别是0.15至10质量％、或者0.20质量％至5质量％、或者0.25至2质量％)的一种或多种本文所述的酰胺、酰亚胺和/或酯官能化的部分或完全饱和的聚合物；
C)基于润滑油组合物的重量计，0.10至20质量％(特别是0.15至10质量％、或者0.20质量％至5质量％、或者0.25至2质量％)的一种或多种清净剂(如清净剂的共混物)；
D)任选地，基于润滑油组合物的总重量计，0.01至5重量％(特别是0.1至4质量％、或者0.25至3质量％、或者0.045-0.15质量％)的一种或多种摩擦改进剂(如摩擦改进剂的共混物)；
E)任选地，基于润滑油组合物的总重量计，0.01至10重量％(特别是0.01至5重量％、或者0.01至3质量％、或者0.1至1.5质量％)的一种或多种抗氧化剂(如抗氧化剂的共混物)；
F)任选地，基于润滑油组合物的总重量计，0.01至5重量％(特别是0.01至3质量％、或者0.1至1.5质量％)的一种或多种倾点下降剂(如倾点下降剂的共混物)；
G)任选地，基于润滑油组合物的总重量计，0.001至5重量％(特别是0.01至3质量％、或者0.1至1.5质量％)的一种或多种消泡剂(如消泡剂的共混物)；
H)任选地，基于润滑油组合物的总重量计，0.001至10重量％(特别是0.01至6重量％、或者0.01至5质量％、或者0.1至4质量％、或者0.1至2质量％、或者0.1至1质量％)的一种或多种粘度改进剂(如粘度改进剂的共混物)；
I)任选地，基于润滑油组合物的总重量计，0.01至20重量％(特别是0.1至12质量％、或者0.1至8质量％)的一种或多种分散剂(如分散剂的共混物)；
J)任选地，基于润滑油组合物的总重量计，0.01至5重量％(特别是0.1至3质量％、或者0.1至1.5质量％)的一种或多种抑制剂和/或防锈剂(如抑制剂和/或防锈剂的共混物)；
K)基于润滑油组合物的总重量计，0.001至10重量％(特别是0.01至5重量％、或者0.1至3质量％、或者0.至1.5质量％)的一种或多种抗磨剂(如抗磨剂的共混物，如ZDDP)；
M)任选地，基于润滑油组合物的总重量计，0.01至5重量％(特别是0.05至2质量％、或者0.1至1质量％)的一种或多种密封相容剂，如密封溶胀剂，和/或
O)任选地，基于润滑油组合物的总重量计，0.01至5重量％(特别是0.1至3质量％、或者0.1至1.5质量％)的一种或多种不饱和C12-C60烃(如C12-C24线性α-烯烃(LAOs)、聚异丁烯的低聚物/聚合物，和/或其共混物)。
对本公开而言，组分B)官能化聚合物没有加入到上述成分C、D、E、F、G、H、I、J、K、M和/或O中以确定重量百分比，尽管它们可能表现出类似的性质，例如，成分B)官能化聚合物可能正面影响磨损，但没有加入到成分K)中以确定抗磨剂的重量百分比。具体地，根据本公开的组合物可能含有具有不同的列举功能的也被胺化的添加剂(例如，下面在分散剂部分中描述的分散剂组分PIBSA-PAM等)。对于确定本文中的润滑油组合物或浓缩物中的官能化聚合物的量，这些添加剂不计为官能化聚合物。
在实施方案中，除基础油、清净剂和所述一种或多种本文所述的官能化聚合物外还存在所有成分D、E、F、G、H、I、J、K、M和O。
在实施方案中，除基础油、清净剂和所述一种或多种本文所述的官能化聚合物外还存在成分D、E、F、G、H、I和J。
在实施方案中，除基础油、清净剂和所述一种或多种本文所述的官能化聚合物外还存在成分I、F和G。
在实施方案中，除基础油、清净剂和所述一种或多种本文所述的官能化聚合物还存在成分K。
合适地，该润滑剂组合物可具有通过ASTM D2896测得的4至15mgKOH/g，优选5至12mgKOH/g，如7至12mgKOH/g，如8至11mgKOH/g的总碱值(TBN)。
根据本公开的再进一步方面，本文所述的润滑油组合物的气门机构磨损(CumminsISB Engine Test，ASTM D7484-21，μm)可以比具有65μm或更低(如15至65μm，如35至65μm)的气门机构磨损(Cummins ISB Engine Test，ASTM D7484-21，μm)的对比润滑油组合物的气门机构磨损(Cummins ISB Engine Test，ASTM D7484-21，μm)低至少10μm(如低至少20μm，如低至少30μm)，所述对比润滑油组合物具有与本发明的润滑油组合物相同的组成，只是将酰胺、酰亚胺和/或酯官能化的部分或完全饱和的聚合物替换成相同量(重量％)的通过将乙烯-丙烯共聚物(TrileneTMCP-80，Lion Elastomers，Mn大约23,000g/mol，E/P大约41/59)马来酸化，然后与胺N-苯基-对苯二胺(ADPA)反应以获得含有一个或多个胺侧基并具有35质量％活性成分的乙烯-丙烯共聚物而制成的官能化乙烯-丙烯共聚物。
根据本公开的再进一步方面，本文所述的润滑油组合物的气门机构磨损(CumminsISB Engine Test，ASTM D7484-21，μm)可以比具有65μm或更低(如如15至65μm，如35至65μm)的气门机构磨损(Cummins ISB Engine Test，ASTM D7484-21，μm)的对比润滑油组合物的气门机构磨损(Cummins ISB Engine Test，ASTM D7484-21，μm)低至少10％(或者低至少20％、或者低至少30％、或者低至少40％、或者低至少50％)，所述对比润滑油组合物具有与本发明的润滑油组合物相同的组成，只是将酰胺、酰亚胺和/或酯官能化的部分或完全饱和的聚合物替换成相同量(重量％)的通过将乙烯-丙烯共聚物(TrileneTMCP-80，LionElastomers，Mn大约23,000g/mol，E/P大约41/59)马来酸化，然后与胺N-苯基-对苯二胺(ADPA)反应以获得含有一个或多个胺侧基并具有35质量％活性成分的乙烯-丙烯共聚物而制成的官能化乙烯-丙烯共聚物。
本公开的润滑组合物可含有低磷含量，即通过ASTM D5185测得的基于润滑组合物的总质量计不大于1600，优选不大于1200，更优选不大于800，如1至1600，如50至1200，如100至800质量百万分率(ppm)的磷，表示为磷原子。
合适地，该润滑剂组合物可具有通过ASTM D5185测得的1200ppm或更低、或者1000ppm或更低、或者800ppm或更低的磷含量。
本公开的润滑组合物可含有至少0.5，优选至少0.6，更优选至少0.65的通过ASTMD5185测得的基于润滑组合物的总质量计的镁原子/钙原子比。
通常，该润滑组合物可含有低硫含量。优选地，该润滑组合物含有通过ASTM D5185测得的基于润滑油组合物的总质量计最多0.4，更优选最多0.3，最优选最多0.2，如0.1至0.4质量％的硫。
通常，该润滑组合物可含有低硫酸盐灰分含量，通过ASTM D874-13a(2018)测得的基于润滑组合物的总质量计1.2％或更低，如1.0质量％或更低，优选0.9质量％或更低，优选0.8质量％或更低、或者0.0001至0.5质量％或更低的硫酸盐灰分。
通常，该润滑组合物在100℃下的运动粘度("KV100")可为2至30cSt，如2至20cSt，如5至15cSt(根据ASTM D 445-19a测定)。
在实施方案中，该润滑组合物在100℃下的运动粘度("KV100")可为6至17cSt，如9至16.3cSt，如9.3至小于12.5cSt，如12.5至小于16.3cSt(根据ASTM D 445-19a测定)。
通常，该润滑组合物的总碱值可为1至30，如5至15mgKOH/g(根据ASTM D2896测定)。
优选地，本公开的润滑组合物可以是通过粘度描述符SAE 20W-X、SAE 15W-X、SAE10W-X、SAE 5W-X或SAE 0W-X指定的多级油，其中X代表8、12、16、20、30、40和50的任一个；不同粘度等级的特征可见于SAE J300分类。或者，该润滑组合物可为粘度等级SAE 15W-X、SAE10W-X、SAE 5W-X或SAE 0W-X的形式，如SAE 15W-X或SAE 10W-X的形式，其中X代表8、12、16、20、30、40和50的任一个。X优选是8、12、16或20。或者，本公开的润滑组合物可以是通过粘度描述符SAE 10W-30、15W-40、5W-30、5W-40、10W-40、5W-50指定的多级油(参见前称为Society of Automotive Engineers的SAE International在2015年1月发布的标准SAEJ300)。
或者，该润滑组合物可具有SAE粘度等级0W-Y，其中Y可以是12、16或20。在一个实施方案中，该润滑组合物具有SAE粘度等级0W-12。
任选地，该润滑组合物可以不存在酚类抗氧化剂。
在实施方案中，该润滑油组合物可包含小于75ppm硼、或者小于60ppm硼、或者1至70ppm硼。或者，该LOC可以不存在硼。
在实施方案中，该润滑油组合物可包含小于20(如小于15，如小于10，如小于5，如小于3，如小于1)质量％的官能化(如胺化)聚丁烯(如聚异丁烯)，如PIBSA-PAM。在实施方案中，该润滑油组合物可包含、可以基本不含或可以不存在官能化(如胺化)聚丁烯(如聚异丁烯)，如PIBSA-PAM。
在实施方案中，该润滑油组合物可包含酰化聚合物，如聚异丁烯琥珀酸(PIBSA)，其任选具有500至50,000g/mol，如600至5,000g/mol，如700至3000g/mol的Mn。在实施方案中，该润滑油组合物可包含酰化聚合物，如聚异丁烯琥珀酸，其具有500至1600g/mol，如700至1200g/mol的Mn。在实施方案中，该润滑油组合物包含大于0.1(如0.1至10，如0.5至8)质量％的官能化(如胺化)聚丁烯(如聚异丁烯)，如PIBSA-PAM。
在实施方案中，该润滑油组合物可包含20(如15，如10，如5，如3，如1)质量％或更少的嵌段共聚物，如嵌段、星形、无规和/或递变嵌段共聚物)。
在实施方案中，该润滑油组合物可以基本不含或可以不存在嵌段共聚物，如嵌段、星形、无规和/或递变嵌段共聚物。
在实施方案中，该润滑油组合物可包含20(如15，如10，如5，如3，如1)质量％或更少的苯乙烯系共聚物，如嵌段、星形、无规和/或递变苯乙烯系嵌段共聚物)。
在实施方案中，该润滑油组合物可以基本不含或不存在苯乙烯系共聚物，如嵌段、星形、无规和/或递变苯乙烯系嵌段共聚物。
在实施方案中，该润滑油组合物可包含小于20(如小于15，如小于10，如小于5，如小于3，如小于1)质量％的官能化稀释剂，如官能化油。
在实施方案中，该润滑油组合物可包含、可以基本不含或可以不存在官能化稀释剂，如官能化油。
在实施方案中，该润滑油组合物可包含小于20(如小于15，如小于10，如小于5，如小于3，如小于1)质量％的溶剂，如芳族溶剂。
在实施方案中，该润滑油组合物可以基本不含或不存在溶剂，如官能化溶剂。
在实施方案中，该润滑油组合物可具有通过ASTM 94测定的25(如28，如30，如32)mgKOH/g或更高的总皂化值(total saponification number，SAP)。
在实施方案中，该润滑油组合物可具有通过ASTM 94测定的25(如28，如30，如32)mgKOH/g或更高的总皂化值(SAP)，并且该官能化聚合物具有通过下面的实验部分中描述的GPC-PS测定的3.5或更低(如3.4或更低，如1至3.3，如1.1至3.2，如1.2至3.0，如1.4至2.9)的官能度分布(Fd)值。
在实施方案中，该润滑油组合物可具有通过ASTM 94测定的25(如28，如30，如32)mgKOH/g或更高的总皂化值(SAP)，并且该官能化聚合物具有通过下面的实验部分中描述的GPC-PS测定的1.4至20个FG接枝/聚合物链，如1.4至15个FG接枝/聚合物链，如3至12.5个FG接枝/聚合物链，如4至10个FG接枝/聚合物链的平均官能度。
在实施方案中，该润滑油组合物可包含基于LOC的重量计小于0.5(如0.4，如小于0.3，如小于0.2，如小于0.1，基本不存在或0)重量％的仲烃基胺化合物和叔烃基胺化合物。
在实施方案中，该润滑油组合物可以基本不存在或可以不含仲烃基胺化合物和叔烃基胺化合物。
在实施方案中，本公开的润滑组合物可以是重型柴油机油(例如用于重型柴油车，即具有10,000磅或更高的总车重的重型柴油车的发动机)。
在实施方案中，本公开的润滑组合物可以是轿车电动机油。
在实施方案中，本公开的润滑组合物可以是轿车柴油机油。
在实施方案中，本公开的润滑组合物可以是柴油发动机润滑组合物，其包含：具有大于50重量％的第I、II、III、IV和/或V类油(如第III类基础油、第IV类基础油、第V类基础油或其混合物)的具有润滑粘性的油；衍生自1800至2500Mn PIB的第一PIB琥珀酰亚胺分散剂；衍生自Mn小于1600的PIB的第二PIB琥珀酰亚胺分散剂，其中第一PIB琥珀酰亚胺分散剂和第二PIB琥珀酰亚胺分散剂的至少一种无硼(任选地，第一PIB琥珀酰亚胺分散剂和第二PIB琥珀酰亚胺分散剂的至少一种是硼化的)；本文所述的酰胺、酰亚胺和/或酯官能化的部分或完全饱和的包含C4-5烯烃的聚合物；碱土金属水杨酸盐清净剂；以向润滑组合物提供0.1重量％至1.2重量％的碱土金属皂的量存在的碱土金属磺酸盐清净剂；和以向润滑组合物提供300至900ppm磷的量存在的磷抗磨剂，所述润滑组合物具有在0.3至1.1重量％之间的总硫酸盐灰分；小于8.3cSt的在100℃下的运动粘度；0.6重量％至2.1重量％的总碱土金属皂和小于2.7mPa·s的根据ASTM D4683测得的HTHS150。
本文公开的润滑组合物，如柴油发动机润滑组合物，可具有2.5至8.3(如2.5至6.5、或3至5.5、或3.5至6.5)cSt(mm2/s)的通过ASTM D-445测得的在100℃下的运动粘度和15至30(如15至25)cSt(mm2/s)的在40℃下的运动粘度。
本文公开的润滑组合物，如柴油发动机润滑组合物，可具有小于2.6mPa·s、或小于2.5mPa·s、或小于2.4mPa·s、或小于2.3mPa·s、或小于2.2mPa·s、或小于2.1mPa·s的通过ASTM D4683测得的在150℃下的高温高剪切粘度(HTHS)。在另一实施方案中，该润滑组合物的HTHS为1.4至2.5mPa·s、或1.6至2.1mPa·s、或1.8至2.1mPa·s、或1.9至2.0mPa·s。
该润滑组合物，如柴油发动机润滑组合物，可具有SAE粘度等级0W-Y，其中Y可以是12、16或20。在一个实施方案中，该润滑组合物具有SAE粘度等级0W-12。
本文公开的润滑组合物，如柴油发动机润滑组合物，可具有：1)2.5至8.3(如2.5至6.5、或3至5.5、或3.5至6.5)cSt(mm2/s)的通过ASTM D-445测得的在100℃下的运动粘度；2)小于2.6mPa·s、或小于2.5mPa·s、或小于2.4mPa·s、或小于2.3mPa·s、或小于2.2mPa·s、或小于2.1mPa·s(或者1.4至2.5mPa·s、或1.6至2.1mPa·s、或1.8至2.1mPa·s、或1.9至2.0mPa·s)的通过ASTM D4683测得的在150℃下的高温高剪切粘度(HTHS)；和3)0W-Y的SAE粘度等级，其中Y可以是12、16或20(如0W-12)。
浓缩物
浓缩物，也称为添加剂套装(additive package)、添加包(adpak)或添加剂包(addpack)，是具有小于50质量％(如小于40质量％，如小于30质量％，如小于25质量％，如小于20质量％)基础油和(例如本文所述的)润滑剂组合物添加剂的组合物，其通常随后进一步与另外的基础油掺合以形成润滑油产品。
本公开涉及浓缩物组合物，其包含以下组分或由以下组分混合而得：
(a)基于润滑组合物的重量计，1至小于50质量％(或者5至45质量％、或者7至40质量％、或者10至35质量％、或者10至25质量％)的一种或多种基础油；
(b)基于组合物的重量计，0.10至20质量％(特别是0.2至15质量％、或者0.5质量％至10质量％、或者1至7质量％)的一种或多种酰胺、酰亚胺和/或酯官能化的部分或完全饱和的包含C4-5烯烃的聚合物，其具有：
i)小于2的Mw/Mn，
ii)3.5或更低的官能度分布(Fd)值(GPC-PS)，和
iii)10,000g/mol或更高的官能化前的聚合物的Mn(GPC-PS)，条件是如果官能化前的聚合物是异戊二烯和丁二烯的共聚物，则所述共聚物的Mn大于25,000g/mol(GPC-PS)。
本公开涉及浓缩物组合物，其包含以下组分或由以下组分混合而得：
(i)基于组合物的重量计，1至小于50质量％(或者5至45质量％、或者7至40质量％、或者10至35质量％、或者10至25质量％)的一种或多种基础油；
(ii)基于组合物的重量计，0.10至20质量％(特别是0.15至10质量％、或者0.20质量％至5质量％、或者0.25至2质量％)的一种或多种清净剂；
(iii)基于组合物的重量计，0.10至20质量％(特别是0.15至10质量％、或者0.20质量％至5质量％、或者0.25至2质量％)的一种或多种分散剂(如PIBSA-PAM)；和
(iv)基于组合物的重量计，0.10至20质量％(特别是0.15至10质量％、或者0.20质量％至5质量％、或者0.25至2质量％)的一种或多种官能化本文所述的酰胺、酰亚胺和/或酯官能化的部分或完全饱和的聚合物；
(v)任选的附加组分、抗氧化剂、倾点下降剂、消泡剂、粘度改进剂、缓蚀剂、抗磨剂、极压添加剂、破乳剂、密封相容剂、添加剂稀释剂基础油、摩擦改进剂(如有机FM，如有机酯，如脂肪酸酯)等。
在实施方案中，该浓缩物组合物可任选不存在溶剂(如脂族或芳族溶剂)和/或不存在官能化基础油。
本公开还涉及浓缩物组合物，其包含以下组分或由以下组分混合而得：
A)基于浓缩物组合物的重量计，1至小于50质量％(或者5至45质量％、或者7至40质量％、或者10至35质量％、或者10至25质量％)的一种或多种基础油；
B)基于浓缩物组合物的重量计，0.10至20质量％(特别是0.15至10质量％、或者0.20质量％至5质量％、或者0.25至3质量％)的一种或多种官能化聚合物，其具有：
a)小于2的Mw/Mn(如小于1.6，如小于1.5，如1至1.3，如1.0至1.25，通过GPC-PS测定)，
b)3.5或更低的官能度分布(Fd)值(如3.4或更低，如1至3.3，如1.1至3.2，如1.2至3.0，如1.4至2.9，通过GPC-PS测定)，和
其中官能化前的聚合物具有25,000g/mol(如30,000g/mol)或更高的Mn(GPC-PS)；
C)基于浓缩物组合物的总重量计，0.1至20重量％(特别是0.5至10质量％、或者2至6质量％)的一种或多种清净剂(如清净剂的共混物)；
D)任选地，基于浓缩物组合物的总重量计，0.01至5重量％(特别是0.1至4质量％、或者0.25至3质量％、或者0.25至.075质量％)的一种或多种摩擦改进剂(如有机摩擦改进剂，如甘油单油酸酯)；
E)任选地，基于浓缩物组合物的总重量计，0.01至20重量％(特别是0.01至15质量％、或者0.1至10质量％)的一种或多种抗氧化剂(如抗氧化剂的共混物)；
F)任选地，基于浓缩物组合物的总重量计，0.01至5重量％(特别是0.01至3质量％、或者0.1至1.5质量％)的一种或多种倾点下降剂(如倾点下降剂的共混物)；
G)任选地，基于浓缩物组合物的总重量计，0.001至5重量％(特别是0.01至3质量％、或者0.02至1质量％)的一种或多种消泡剂(如消泡剂的共混物)；
I)任选地，基于浓缩物组合物的总重量计，0.01至40重量％(特别是0.1至30质量％、或者1至20质量％)的一种或多种分散剂(如分散剂的共混物)；
K)任选地，基于润滑组合物的总重量计，0.001至10重量％(特别是0.1至8质量％、或者1至5质量％、或者0.25至.075质量％)的一种或多种抗磨剂(如抗磨剂的共混物，如ZDDP)。
任选地，该浓缩物可以不存在官能化油。
在实施方案中，该浓缩物组合物可任选不存在溶剂(如脂族或芳族溶剂)和/或不存在官能化基础油。
任选地，该浓缩物可以不存在酚类抗氧化剂。
在实施方案中，该浓缩物可包含小于75ppm硼、或者小于60ppm硼、或者1至70ppm硼。或者，该浓缩物可以不存在硼。
在实施方案中，该浓缩物可包含小于20(如15，如10，如5，如3，如1)质量％的官能化(如胺化)聚丁烯(如聚异丁烯)，如PIBSA-PAM。在实施方案中，该浓缩物包含、基本不含或不存在官能化(如胺化)聚丁烯(如聚异丁烯)，如PIBSA-PAM。
在实施方案中，该浓缩物可包含酰化聚合物，如聚异丁烯琥珀酸，其任选具有500至50,000g/mol，如600至5,000g/mol，如700至3000g/mol的Mn。在实施方案中，该浓缩物可包含酰化聚合物，如聚异丁烯琥珀酸，其具有500至1600g/mol，如700至1200g/mol的Mn。
在实施方案中，该浓缩物可包含20(如15，如10，如5，如3，如1)质量％或更少的嵌段共聚物，如嵌段、星形、无规和/或递变嵌段共聚物。
在实施方案中，该浓缩物可以基本不含或不存在嵌段共聚物，如嵌段、星形、无规和/或递变嵌段共聚物。
在实施方案中，该浓缩物可包含20质量％或更少(如15质量％或更少，如10质量％或更少，如5质量％或更少，如3质量％或更少，如1质量％或更少)的苯乙烯系共聚物，如嵌段、星形、无规和/或递变苯乙烯系嵌段共聚物)。
在实施方案中，该浓缩物可以基本不含或不存在苯乙烯系共聚物，如嵌段、星形、无规和/或递变苯乙烯系嵌段共聚物)。
在实施方案中，该浓缩物可包含小于20(如小于15，如10，如小于5，如小于3，如1)质量％的官能化稀释剂，如官能化油。
在实施方案中，该浓缩物可以基本不含或不存在官能化稀释剂，如官能化油。
在实施方案中，该浓缩物可包含基于浓缩物的重量计小于0.5(如小于0.4，如小于0.3，如小于0.2，如0.1，基本不存在、0)重量％的仲烃基胺化合物和叔烃基胺化合物。
在实施方案中，该浓缩物可以基本不存在或可以不含仲烃基胺化合物和叔烃基胺化合物。
在实施方案中，该浓缩物可具有小于1000cSt，如小于500cSt，如小于200cSt的在100℃下的运动粘度。
A.基础油
本文可用的基础油(也称为“基础油料”、“润滑油基础油料”或“具有润滑粘性的油”)可以是单一油或油的掺合物，并且通常是润滑组合物(也称为润滑剂)的主要液体成分，向其中混入添加剂和任选的附加油以例如制造润滑组合物，如最终润滑剂组合物、浓缩物或其它润滑组合物。
基础油可以选自植物油、动物油、矿物油和合成润滑油及其混合物。其粘度范围可从轻质馏分矿物油到重质润滑油，如燃气发动机油、矿物润滑油、机动车油和重型柴油机油。通常，基础油在100℃下的运动粘度("KV100")为1至30，如2至25cSt，如5至20cSt(根据ASTM D445-19a测定)，特别是1.0cSt至10cSt、1.5cSt至3.3cSt、2.7cSt至8.1cSt、3.0cSt至7.2cSt、或2.5cSt至6.5cSt。通常，基础油在150℃下的高温高剪切(HTHS)粘度为0.5至20cP，如1至10cP，如2至5cP(根据ASTM D4683-20测定)。
通常，当润滑油基础油料用于制造浓缩物时，其可有利地以形成浓缩物的量存在以得到含有基于浓缩物重量计5重量％至80重量％、10重量％至70重量％、或5重量％至50重量％的活性成分的浓缩物。
可用作基础油的常用油包括动物油和植物油(例如蓖麻油和猪油)、液体石油和加氢精制的和/或溶剂处理的链烷型、环烷型和混合链烷-环烷型矿物润滑油。衍生自煤或页岩的油也是可用的基础油。基础油料可以使用各种不同的方法制造，包括但不限于蒸馏、溶剂精制、氢加工、低聚、酯化和再精制。
本文可用作基础油的合成润滑油包括烃油，如均聚和共聚烯烃，被称为聚α烯烃或PAO或第IV类基础油[根据API EOLCS1509定义(American Petroleum InstitutePublication 1509,参见章节E.1.3,第19版,2021年1月,www.API.org)]。可用作基础油的PAO的实例包括：聚(乙烯)、乙烯-丙烯共聚物、聚丁烯、聚丙烯、丙烯-异丁烯共聚物、氯化聚丁烯、聚(1-己烯)、聚(1-辛烯)、聚(1-癸烯)、C8至C20烯烃的均聚物或共聚物、C8和/或C10和/或C12烯烃的均聚物或共聚物、C8/C10共聚物、C8/C10/C12共聚物和C10/C12共聚物，以及它们的衍生物、类似物和同系物。
在另一实施方案中，基础油可包含聚α烯烃，包括具有6至14个碳原子，更优选8至12个碳原子，更优选10个碳原子的线性烯烃的低聚物，其具有10或更高的在100℃下的运动粘度(通过ASTM D445测得)；优选具有100或更高，优选110或更高，更优选120或更高，更优选130或更高，更优选140或更高的通过ASTM D2270测定的粘度指数("VI")；和/或具有-5℃或更低(通过ASTM D97测定)，更优选-10℃或更低，更优选-20℃或更低的倾点。
在另一实施方案中，可用于本公开的聚α烯烃低聚物可包含C20至C1500链烷烃，优选C40至C1000链烷烃，优选C50至C750链烷烃，优选C50至C500链烷烃。PAO低聚物是在一个实施方案中C5至C14α-烯烃，和在另一实施方案中C6至C12α-烯烃，和在另一实施方案中C8至C12α-烯烃的二聚物、三聚物、四聚物、五聚物等。合适的烯烃包括1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯、1-十一烯和1-十二烯。在一个实施方案中，烯烃是1-辛烯、1-癸烯和1-十二烯的组合，或者可以基本是1-癸烯，且PAO是其二聚物、三聚物、四聚物和五聚物(和更高级)的混合物。可用的PAO更特别描述在例如美国专利Nos.5,171,908和5,783,531以及SyntheticLubricants and High-Performance Functional Fluids 1-52(Leslie R.Rudnick&Ronald L.Shubkin,ed.Marcel Dekker,Inc.1999)中。
可用于本公开的PAO通常具有在一个实施方案中100至21,000g/mol，和在另一实施方案中200至10,000g/mol，和在又一实施方案中200至7,000g/mol，和在又一实施方案中200至2,000g/mol，和在又一实施方案中200至500g/mol的数均分子量。理想的PAO可作为SpectraSynTMHi-Vis、SpectraSynTMLow-Vis、SpectraSynTMplus、SpectraSynTMElite PAO's(ExxonMobil Chemical Company,Houston Texas)和来自Ineos Oligomers USA LLC的Durasyn PAO's购得。
可用作基础油的合成润滑油还包括烃油，如均聚和共聚的：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)；聚酚(例如联苯、三联苯、烷基化聚酚)；和烷基化二苯醚和烷基化二苯硫；以及它们的衍生物、类似物和同系物。
可用作基础油的另一类合适的合成润滑油包含二羧酸(例如邻苯二甲酸、琥珀酸、烷基琥珀酸和烯基琥珀酸、马来酸、壬二酸、辛二酸、癸二酸、富马酸、己二酸、亚油酸二聚物、丙二酸、烷基丙二酸、烯基丙二酸)与各种醇(例如丁基醇、己基醇、十二烷基醇、2-乙基己基醇、乙二醇、二乙二醇单醚、丙二醇)反应的酯。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、癸二酸二廿烷基酯、亚油酸二聚物的2-乙基己基二酯、和通过使1摩尔癸二酸与2摩尔四乙二醇和2摩尔2-乙基己酸反应形成的复合酯。
在本文中可用作合成油的酯还包括由C5至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、二季戊四醇和三季戊四醇)制成的那些。
理想的酯基础油可作为EsterexTMEsters(ExxonMobil Chemical Company,Houston Texas)购得。
硅基油，如聚烷基-、聚芳基-、聚烷氧基-或聚芳氧基-硅酮油和硅酸酯油构成可用于本文的另一类有用的合成润滑剂；这样的油包括硅酸四乙酯、硅酸四异丙酯、硅酸四-(2-乙基己基)酯、硅酸四-(4-甲基-2-乙基己基)酯、硅酸四-(对叔丁基苯基)酯、六-(4-甲基-2-乙基己基)二硅氧烷、聚(甲基)硅氧烷和聚(甲基苯基)硅氧烷。
本文可用的其它合成润滑油包括含磷的酸的液态酯(例如磷酸三甲苯酯、磷酸三辛酯、癸基膦酸二乙酯)和聚合四氢呋喃。
未精制油、精制油和再精制油可用于本公开的润滑组合物。未精制油是直接获自天然或合成来源的未经进一步提纯处理的那些。例如，直接获自干馏操作的页岩油、直接获自蒸馏的石油或直接获自酯化工艺且不经进一步处理即使用的酯油被认为是未精制油。精制油与未精制油类似，只是它们已在一个或多个提纯步骤中进一步处理以改进一种或多种性质。许多这样的提纯技术是本领域技术人员使用的，如蒸馏、溶剂萃取、酸或碱萃取、过滤和渗滤。再精制油是通过与用于获得精制油的工艺类似的工艺获得的油，其中对先前已付诸使用的精制油施加该精制工艺。这样的再精制油也被称为再生油或再加工油，并通常另外加工以除去废添加剂和油裂解产物。再精制基础油优选基本不含通过制造、污染或先前的使用引入的材料。
可用的基础油的另一些实例是天然气合成油类(gas-to-liquid)(“GTL”)基础油，即该基础油是衍生自由含H2和CO的合成气使用费托催化剂制成的烃的油。这些烃通常需要进一步加工才可用作基础油。例如，它们可通过本领域已知的方法加氢异构化；加氢裂化和加氢异构化；脱蜡；或加氢异构化和脱蜡。关于可用的GTL基础油及其共混物的进一步信息，参见美国专利No.10,913,916(第4栏第62行至第5栏第60行)和美国专利No.10,781,397(第14栏第54行至第15栏第5行，和第16栏第44行至第17栏第55行)。
特别地，来自可再生来源，即部分基于从环境，如生物源捕获的碳和能量的油在此可用。
各种基础油通常根据API EOLCS1509定义(American Petroleum InstitutePublication 1509，参见第E.1.3节，第19版，2021年1月，www.API.org)分类为第I类、第II类、第III类、第IV类或第V类。一般而言，第I类基础油料具有在大约80至120之间的粘度指数并含有多于大约0.03％硫和/或少于大约90％饱和物。第II类基础油料具有在大约80至120之间的粘度指数并含有小于或等于大约0.03％硫和/或大于或等于大约90％饱和物。第III类基础油料具有大于大约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类基础油料包括聚α烯烃(PAO)。第V类基础油料包括不包含在第I-IV类中的基础油料。(粘度指数通过ASTM D 2270测量，饱和物通过ASTM D2007测量，并且硫通过ASTM D5185、D2622、ASTM D4294、ASTM D4927和ASTM D3120测量)。
可用于本公开的配制润滑组合物中所用的基础油是本文中描述的各种油的任何一种、两种、三种或更多种。在理想的实施方案中，可用于本公开的配制润滑组合物中所用的基础油是被描述为API第I类、II类、III类(包括III+类)、IV类和V类油及其混合物，优选API第II类、III类、IV类和V类油及其混合物，更优选III类、III+类、IV类和V类基础油的那些，这是由于它们出色的挥发性、稳定性、粘度和清洁度特征。可容许少量的第I类基础油料，如用于稀释添加剂以便掺入配制润滑油产品中的量，但通常保持最低限度，例如仅与它们用作在“按来样(as-received)”基础上使用的添加剂的稀释剂/载体油相关的量。关于第II类油料，更有用的是，第II类基础油料在与该油料相关的较高品质范围内，即具有100至120的粘度指数的第II类油料。
本文可用的基础油可选自任何合成油、天然油或再精制油(如通常用作火花点火和压缩点火发动机的曲轴箱润滑油的那些)。如果需要，可以使用合成油和/或天然油和/或再精制基础油的混合物。如果需要，可以使用第I、II、III、IV和/或V类基础油料的多模态(multi-modal)混合物(如双模态或三模态混合物)。
本文所用的基础油或基础油掺合物方便地具有在100℃下大约2至大约40cSt、或者3至30cSt、或者4至20cSt、或者5至10cSt的在100℃下的运动粘度(KV100，根据ASTMD445-19a测得并以厘沲(cSt)或其等效单位mm2/s为单位报道)，或者该基础油或基础油掺合物可具有2至20cSt、2.5至2cSt，优选大约2.5cSt至大约9cSt的在100℃下的运动粘度。
该基础油或基础油掺合物优选具有通过ASTM D2007测定的至少65质量％，更优选至少75质量％，如至少85质量％，如至少90质量％的饱和物含量。
优选地，该基础油或基础油掺合物具有通过ASTM D5185测得的基于润滑组合物的总质量计小于1质量％，优选小于0.6质量％，最优选小于0.4质量％，如小于0.3质量的硫含量。
在实施方案中，通过Noack试验(ASTM D5800，程序B)测得的基础油或基础油掺合物的挥发度为基于润滑组合物的总质量计小于或等于30质量％，如小于或等于25质量％，如小于或等于20质量％，如小于或等于16质量％，如小于或等于12质量％，如小于或等于10质量％。
在实施方案中，该基础油的粘度指数(VI)为至少95，优选至少110，更优选至少120，再更优选至少125，最优选大约130至240，特别是大约105至140(通过ASTM D2270测定)。
基础油可以以主要量提供，其与次要量的一种或多种如下所述的添加剂组分组合，以构成润滑剂。可以通过将添加剂直接添加到油中或通过以其浓缩物的形式添加所述一种或多种添加剂以分散或溶解添加剂而实现这种制备。添加剂可以通过本领域技术人员已知的任何方法在加入其它添加剂之前、同时或之后添加到油中。
基础油可以以次要量提供，其与次要量的一种或多种如下所述的添加剂组分组合，以构成添加剂浓缩物。可以通过将添加剂直接添加到油中或通过以其溶液、浆料或悬浮液的形式添加所述一种或多种添加剂以将添加剂分散或溶解在油中而实现这种制备。添加剂可以通过本领域技术人员已知的任何方法在加入其它添加剂之前、同时或之后添加到油中。
基础油通常构成本公开的发动机油润滑剂组合物的主要组分并通常以基于组合物的总重量计大约50至大约99重量％，优选大约70至大约95重量％，更优选大约80至大约95重量％的量存在。
通常，一种或多种基础油以基于润滑组合物的总重量计32重量％或更多、或者55重量％或更多、或者60重量％或更多、或者65重量％或更多的量存在于润滑组合物中。通常，一种或多种基础油以98重量％或更少，更优选95重量％或更少，再更优选90重量％或更少的量存在于润滑组合物中。或者，一种或多种基础油以基于润滑组合物的重量计1至99质量％、或者50至97质量％、或者60至95质量％、或者70至95质量％存在于润滑组合物中。
上述基础油及其掺合物也可用于制造浓缩物，以及用于由其制造润滑剂。
浓缩物构成在其使用前操作添加剂以及有利于添加剂溶解或分散在润滑剂中的方便手段。当制备含有多于一种类型的添加剂(有时称为“添加剂组分”)的润滑剂时，各添加剂可以各自以浓缩物形式分开并入。但是，在许多情况下，方便的是提供在单一浓缩物中包含一种或多种如下所述的添加剂/共添加剂的所谓添加剂“套装”(也称为“添加剂包(addpack)”)。
通常，一种或多种基础油以基于浓缩物组合物的总重量计50重量％或更少、或者40重量％或更少、或者30重量％或更少、或者20重量％或更少的量存在于浓缩物组合物中。通常，一种或多种基础油以基于浓缩物组合物的重量计0.1至49质量％、或者5至40质量％、或者10至30质量％、或者15至25质量％的量存在于浓缩物组合物中。
在实施方案中，本文所述的酰化/官能化反应可以在基础油稀释剂存在下进行。作为副产物，可以产生官能化基础油。该油本身可能被酰化和/或官能化。例如，在本文所述的官能化反应后可能存在马来酸化基础油或胺化基础油。
考虑了官能化基础油可能包含酰化油。
考虑了官能化基础油可能包含酰化油与胺的反应产物以形成酰胺、酰亚胺或其组合。
考虑了官能化基础油可能包含酰化油和酰化油与胺的反应产物以形成酰胺、酰亚胺或其组合。
在实施方案中，润滑油组合物和/或浓缩物组合物可能包含基于浓缩物组合物的总重量计40重量％或更少、或者20重量％或更少、或者10重量％或更少、或者5重量％或更少的量的官能化基础油，如酰化油和/或酰化油与胺或醇的反应产物以形成酰胺、酰亚胺、酯或其组合。通常，一种或多种官能化基础油，如酰化油和/或酰化油与胺或醇的反应产物(以形成酰胺、酰亚胺、酯或其组合)以基于浓缩物组合物的重量计0.01至40质量％、或者0.1至20质量％、或者1至10质量％、或者1.5至5质量％的量存在于浓缩物中。
通常，一种或多种官能化基础油，如酰化油和/或酰化油与胺或醇的反应产物(以形成酰胺、酰亚胺、酯或其组合)以基于润滑油组合物的重量计0.01至40质量％、或者0.1至20质量％、或者1至10质量％、或者1.5至5质量％的量存在于润滑油组合物中。
在实施方案中，官能化油可以以基于润滑油组合物的重量计3质量％或更少，优选2质量％或更少，优选1质量％或更少，优选0.1质量％或更少，优选0质量％存在于润滑油组合物中。
在实施方案中，官能化油可以以基于浓缩物组合物的重量计3质量％或更少，优选2质量％或更少，优选1质量％或更少，优选0.1质量％或更少，优选0质量％存在于浓缩物组合物中。
在实施方案中，本文所述的酰化/官能化反应可以在含溶剂的介质中进行。作为副产物，可以产生官能化溶剂。溶剂本身可能被酰化和/或官能化。在实施方案中，酰化和/或官能化溶剂可以以基于浓缩物组合物的重量计3质量％或更少，优选2质量％或更少，优选1质量％或更少，优选0.1质量％或更少，优选0质量％存在于浓缩物组合物中。在实施方案中，官能化溶剂可以以基于润滑油组合物的重量计3质量％或更少，优选2质量％或更少，优选1质量％或更少，优选0.1质量％或更少，优选0质量％存在于润滑油组合物中。
B.官能化聚合物
本公开涉及一种官能化聚合物，其包含在官能化之前具有大约10,000g/mol或更高，如20,000g/mol或更高，如25,000g/mol或更高，如30,000g/mol或更高，如35,000g/mol或更高的Mn(GPC-PS)的聚合物。或者，官能化聚合物包含在官能化之前具有10,000至300,000g/mol，如20,000至大约150,000g/mol，如30,000至大约125,000g/mol，如35,000至大约100,000g/mol，如40,000至80,000g/mol的Mn(GPC-PS)的聚合物。官能化前的聚合物可具有小于2的Mw/Mn(如小于1.6，如小于1.5，如1.4或更低，如1至1.3，如1.0至1.25，如1.0至1.2，如1.0至1.15，如1.0至1.1，通过GPC-PS测定)。官能化前的聚合物可包含一种或多种具有4至5个碳原子的烯烃(优选具有4至5个碳原子的共轭二烯)的重复单元。在官能化之前，C4-5聚合物优选是完全或部分饱和的(如完全或部分氢化的)。官能化聚合物可以通过使C4-5聚合物与酰化剂反应以形成酰化聚合物和然后使酰化聚合物与胺或醇反应以形成酰胺、酰亚胺、酯或其组合获得。官能化聚合物也可以通过使酰化C4-5聚合物(如市售马来酸化的完全或部分氢化的C4-5聚合物)与胺反应以形成酰胺、酰亚胺或其组合获得。
本公开进一步涉及本文所述的C4-5共轭二烯的酰胺、酰亚胺和/或酯官能化的饱和(如氢化)聚合物，其通过使具有小于2的Mw/Mn的C4-5共轭二烯的完全或部分饱和(如完全或部分氢化)聚合物与酰化剂，如马来酸或马来酸酐反应和此后使酰化聚合物与胺(如多胺)反应以形成酰亚胺、酰胺或其组合而获得。
本公开涉及含有一个或多个胺侧基并包含以下组分或由以下组分混合而得的聚合物：至少部分(优选完全)氢化的C4-5烯烃聚合物与酰化剂，如马来酸或马来酸酐，和此后使酰化聚合物与多胺反应以形成酰亚胺、酰胺或其组合。
在实施方案中，该官能化聚合物不在芳族溶剂(如苯或甲苯)中制备，或芳族溶剂以基于溶剂、稀释剂和聚合物的重量计2重量％或更少(如1重量％或更少，如0.5重量％或更少)存在。
在实施方案中，该官能化聚合物不在烷基化环烷型(naphthylenic)溶剂中制备，或烷基化环烷型(naphthylenic)溶剂以基于溶剂、稀释剂和聚合物的重量计5重量％或更少(如3重量％或更少，如1重量％或更少)存在。
本文可用于制备官能化聚合物的聚合物可以是丁二烯、异戊二烯等的均聚物。
在实施方案中，本文可用于制备官能化聚合物的聚合物可以是异戊二烯的均聚物，或异戊二烯和小于5摩尔％(如小于3摩尔％，如小于1摩尔％，如小于0.1摩尔％)的共聚单体的共聚物。
本文可用于制备官能化聚合物的聚合物可以是异戊二烯和以下一种或多种的共聚物：苯乙烯、甲基-苯乙烯、2,3-二甲基-丁二烯、2-甲基-1,3-戊二烯、月桂烯、3-甲基-1,3-戊二烯、4-甲基-1,3-戊二烯、2-苯基-1,3-丁二烯、2-苯基-1,3-戊二烯、3-苯基-1,3-戊二烯、2,3-二甲基-1,3-戊二烯、2-己基-1,3-丁二烯、3-甲基-1,3-己二烯、2-苄基-1,3-丁二烯、2-对甲苯基-1,3-丁二烯、1,3-丁二烯、1,3-戊二烯、1,3-己二烯、1,3-庚二烯、2,4-庚二烯、1,3-辛二烯、2,4-辛二烯、3,5-辛二烯、1,3-壬二烯、2,4-壬二烯、3,5-壬二烯、1,3-癸二烯、2,4-癸二烯和3,5-癸二烯，[任选地，共聚单体以小于20摩尔％、小于5摩尔％，如小于3摩尔％，如小于1摩尔％，如小于0.1摩尔％存在]。
通常，本文可用于制备官能化聚合物的聚合共轭二烯聚合物包括1,4-和1,2-插入(又称2,1-插入；对于丁二烯，1,2-插入与3,4-插入相同)的混合物。通过1H NMR测得，本文可用于制备官能化聚合物的聚合共轭二烯聚合物含有基于异戊二烯的2,1插入、1,4插入和3,4插入的总量计至少大约50％的1,4-插入，如至少大约75％的1,4插入，如至少大约80％的1,4插入，如至少大约90％的1,4插入，如至少大约95％的1,4插入，如至少98％的1,4插入。对本公开而言，1)短语“1,4插入”包括1,4和4,1插入，2)短语“2,1插入”包括2,1和1,2插入，和3)短语“3,4插入”包括3,4和4,3插入。
任选地，在本文可用于制备官能化聚合物的聚合物中可以不存在苯乙烯重复单元。任选地，在官能化的氢化/饱和聚合物中可以不存在苯乙烯重复单元。
任选地，在本文可用于制备官能化聚合物的聚合物中可以不存在丁二烯重复单元。任选地，在官能化的氢化/饱和聚合物中可以不存在丁二烯重复单元。
任选地，本文可用于制备官能化聚合物的聚合物可以不是均聚丁烯。任选地，官能化的氢化/饱和聚合物可以不是均聚丁烯。
任选地，本文可用于制备官能化聚合物的聚合物可以不是均聚异丁烯。任选地，官能化的氢化/饱和聚合物可以不是均聚异丁烯。
任选地，本文可用于制备官能化聚合物的聚合物可以不是异戊二烯和丁二烯的共聚物。任选地，官能化的氢化/饱和聚合物可以不是异戊二烯和丁二烯的共聚物。
本文可用于制备官能化聚合物的聚合物和/或官能化聚合物可以是均聚物或共聚物。该共聚物可以是无规共聚物、递变嵌段共聚物、星形共聚物或嵌段共聚物。嵌段共聚物由包含一种或多种第一单体(如异丁烯)的单体混合物形成，其中，例如，第一单体形成该聚合物的离散嵌段，其连接到由第二单体(如丁二烯)形成的该聚合物的第二离散嵌段上。尽管嵌段共聚物具有由单体形成的基本离散嵌段，但递变嵌段共聚物可以由在一端的相对较纯第一单体和在另一端的相对较纯第二单体组成。递变嵌段共聚物的中间可以更多的是这两种单体的梯度组合物。
本文可用于制备官能化聚合物的聚合物可以通常具有20,000至150,000g/mol、或者20,000至大约150,000g/mol、或者30,000至大约125,000g/mol、或者35,000至大约100,000g/mol、或者40,000至80,000g/mol的Mn(GPC-PS)。
本文可用于制备官能化聚合物的聚合物可通常具有1至2、或者大于1至小于2、或者1.1至1.8、或者1.2至1.5的Mw/Mn(通过GPC-PS测定)。或者，本文可用于制备官能化聚合物的聚合物可通常具有1或大于1至小于2(如小于1.8，如小于1.7，如小于1.6，如小于1.5，如小于1.4，如小于1.3，如小于1.2，如小于1.15，如小于1.12，如小于1.10)的Mw/Mn。
用于制备官能化聚合物的聚合物可具有20,000至150,000g/mol、或者20,000至大约150,000g/mol、或者30,000至大约125,000g/mol、或者35,000至大约100,000g/mol、或者40,000至80,000g/mol、或者40,000至60,000g/mol的Mz(通过GPC-PS测定)(GPC-PS)。
本文可用于制备官能化聚合物的聚合物可具有通过使用Perkin Elmer或TAInstrument Thermal Analysis System的差示扫描量热法(DSC)测定的-25℃或更低，如-40℃或更低，如-50℃或更低的玻璃化转变温度(Tg)(将样品以10℃/分钟从环境温度加热至210℃并在210℃下保持5分钟，然后以10℃/分钟冷却至-40℃并保持5分钟)。
本文可用于制备官能化聚合物的聚合物通常具有基于非氢化聚合物中的双键数计小于3％，如小于2％，如小于1％，如小于0.5％，如小于0.25％的残余不饱和。
本文可用于制备官能化聚合物的聚合物通常具有小于100ppm，如小于50ppm，如小于25ppm，如小于10ppm，如小于5ppm的残余金属(如Li、Co和Al)含量。
氢化
本文可用于制备官能化聚合物的C4-5聚合物可以通过本领域普通技术人员已知的氢化剂部分或完全氢化。例如，饱和或部分饱和的聚合物可以如下制备：(a)提供含有不饱和(如双键或三键)的C4-5聚合物；和(b)在氢化试剂存在下将聚合物中的至少一部分或所有的不饱和(如双键或三键)氢化。在一些实施方案中，将聚合物完全氢化。在一些实施方案中，将聚合物部分氢化。在一些实施方案中，该聚合物以50％或更高，如60％或更高，如70％或更高，如80％或更高，如90％或更高，如95％或更高，如98％或更高，如99％或更高饱和(氢化)，如50至100％饱和(氢化)，通过Martino N.Smits和Dirkman Hoefman,QuantativeDetermination of Olefinic Unsaturation by Measurement of Ozone AbsorptionAnalytical Chemistry Vol 44,No.9,第1688页,1972,Martino N.Smits中描述的臭氧吸附法测定。
在实施方案中，氢化试剂可以是在氢化催化剂存在下的氢气。在一些实施方案中，氢化催化剂是Pd、Pd/C、Pt、PtO2、Ru(PPh3)2Cl2、雷尼镍或其组合。在实施方案中，催化剂是Pd催化剂。在另一个实施方案中，催化剂是5％ Pd/C。在进一步实施方案中，催化剂可以包含或是在高压反应容器中的10％ Pd/C，并且允许氢化反应进行直至完成。通常，在完成后，可以将反应混合物洗涤、浓缩并干燥，以得到相应的氢化产物。或者，也可以使用任何可以将C＝C键还原成C-C键的还原剂。例如，烯烃聚合物可以通过在氧气气氛下在催化剂如5-乙基-3-甲基光黄素高氯酸盐(5-ethyl-3-methyllumiflavinium perchlorate)存在下用肼处理而氢化，以得到相应的氢化产物。用肼进行的还原反应公开在Imada等人,JAm.Chem.Soc.,127,第14544-14545页,(2005)中，其经此引用并入本文。
酰化
完全或部分饱和(氢化)的聚合物可以化学改性(官能化)以提供具有至少一个极性官能团，例如但不限于卤素、环氧基、羟基、氨基、次氮基、巯基、酰亚氨基、羧基和磺酸基团或其组合的聚合物。官能化聚合物可以进一步改性以提供更想要的官能类型。在优选情况下，完全或部分氢化聚合物通过包括使完全或部分氢化聚合物与不饱和羧酸(或其衍生物，如马来酸酐)反应以提供酰化聚合物(其随后可以如下所述进一步官能化)的方法官能化。
在一些实施方案中，将羧酸官能或其反应性等同物接枝到聚合物上以形成酰化聚合物。通常将烯属不饱和羧酸材料接枝到聚合物主链上。附着于聚合物的这些材料通常含有至少一个烯键(在反应前)和至少一个，如两个羧酸(或其酸酐)基团或可通过氧化或水解转化成所述羧基的极性基团。马来酸酐或其衍生物是合适的。其接枝到聚合物上以提供两个羧酸官能团。另外的不饱和羧酸材料的实例包括衣康酸酐或相应的二羧酸，如马来酸、富马酸及其酯，以及肉桂酸及其酯。
烯属不饱和羧酸材料可以以多种方式接枝到聚合物上。其可以在溶液中或以基本纯(熔融)的形式接枝到聚合物上，使用或不使用自由基引发剂。自由基引发的烯属不饱和羧酸材料的接枝也可以在溶剂，如己烷或矿物油中进行。其可以在100℃至250℃，例如120℃至190℃，或150℃至180℃，例如高于160℃的升高的温度下进行。
可使用的自由基引发剂包括过氧化物、氢过氧化物和偶氮化合物，通常是沸点大于大约100℃并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包括偶氮二异丁腈和2,5-二甲基-己-3-炔-2,5-双叔丁基过氧化物。引发剂可以以基于反应混合物溶液的重量计0.005重量％至1重量％的量使用。接枝可以在惰性气氛中，如在氮气覆盖下进行。所得酰化聚合物中间体的特征在于具有羧酸酰化官能作为其结构的一部分。
在实施方案中，酰化聚合物可具有每聚合物分子2个或更多个酸酐基团并可表现出小于10％凝胶。或者，酰化聚合物可具有每聚合物分子小于2个酸酐基团并可表现出小于10％凝胶。(也参见美国专利No.5,429,758的第17栏第14行-第18栏第11行)。
或者，在一些实施方案中，酰化聚合物可具有小于大约5重量％、小于3重量％、小于2重量％、小于1重量％、小于0.5重量％、小于0.1重量％或0重量％的凝胶含量，其中通过测定使用沸腾二甲苯(或环己烷)作为萃取剂从聚合物中可萃取的材料量来测量凝胶含量。通过在23℃下将标称0.5mm厚的聚合物薄膜样品在环己烷中浸泡48小时或将薄膜样品在沸腾二甲苯中回流半小时、除去溶剂、称量干燥残留物并计算可溶性和不溶性(凝胶)材料的量来测定聚合物组合物中的可溶性和不溶性(凝胶)材料的百分比。这种方法通常描述在美国专利No.4,311,628中，其经此引用并入本文。就本公开而言，使用沸腾二甲苯测量凝胶含量，除非样品不溶于二甲苯，那样则使用环己烷法。
在实施方案中，酰化聚合物可具有通过ASTM D94测定的5g/KOH或更高，如10g/KOH或更高，如20g/KOH或更高，如30g/KOH或更高，如50g/KOH或更高，如10至60g/KOH，如20至40g/KOH的皂化值(Saponification Number，SAP)。
在实施方案中，酰化聚合物组合物可具有基于酰化聚合物组合物(即聚合物、酰化剂和稀释剂)的重量计小于5重量％的未反应酰化剂(如马来酸酐)，如小于4重量％，如小于3重量％，如小于1重量％，如小于0.5重量％，如小于0.25重量％，如小于0.1重量％。
在实施方案中，本文所述的酰化反应可以在基础油稀释剂中进行。作为副产物，可以产生官能化基础油。该油本身可能被酰化。例如，在本文所述的酰化反应后可能存在马来酸化基础油。
考虑了官能化基础油可能包含酰化油和/或酰化油与胺的反应产物以形成酰胺、酰亚胺或其组合。
优选地，酰化油和/或酰化油与胺或醇的反应产物(以形成酰胺、酰亚胺、酯或其组合)可以以基于浓缩物组合物的重量计40重量％或更少、或者20重量％或更少、或者10重量％或更少、或者5重量％或更少、或者3质量％或更少，优选2质量％或更少，优选1质量％或更少，优选0.1质量％或更少，优选0质量％(如0至40质量％、或者0.01至40质量％、或者0.1至20质量％、或者1至10质量％、或者1.5至5质量％)的量存在于浓缩物中。
优选地，一种或多种官能化基础油，如酰化油和/或酰化油与胺或醇的反应产物(以形成酰胺、酰亚胺、酯或其组合)可以以基于润滑油组合物的重量计0.01至40质量％、或者0.1至20质量％、或者1至10质量％、或者1.5至5质量％(如3质量％或更少，优选2质量％或更少，优选1质量％或更少，优选0.1质量％或更少，优选0质量％)的量存在于润滑油组合物中。
在实施方案中，本文所述的酰化反应在含溶剂的介质中进行。作为副产物，可以产生酰化/官能化溶剂。在实施方案中，酰化和/或官能化溶剂可以以基于浓缩物组合物的重量计3质量％或更少，优选2质量％或更少，优选1质量％或更少，优选0.1质量％或更少，优选0质量％存在于浓缩物组合物中。在实施方案中，官能化溶剂可以以基于润滑油组合物的重量计3质量％或更少，优选2质量％或更少，优选1质量％或更少，优选0.1质量％或更少，优选0质量％存在于润滑油组合物中。
在实施方案中，酰化剂可以以使副反应(如与基础油或反应容器中存在的其它稀释剂的反应)最小化的方式加入。
在实施方案中，可以发生酰化反应，其中酰化剂(如马来酸或马来酸酐)在连续或半连续(如间歇)料流中加入(例如在反应时间内以受控的相对相等的部分添加，或在反应中的不同点以较大和/或较小的部分添加)以使官能化基础油和其它副反应最小化。作为一个实例，酰化剂可以以连续方式添加，其中聚合物和酰化剂的量以受控化学计算量添加。作为另一实例，聚合物可以以分批方式添加到反应容器中，而酰化剂缓慢地或以半连续方式添加(如以2个或更高，如5个或更高，如10个或更高，如20个或更高，如30个或更高，如40个或更高，如50个或更高，如60个或更高的离散量或部分加入酰化剂)。或者，聚合物可以分为X份添加到反应容器中，而酰化剂分为1.5X或更高(如2X或更高，如5X或更高，如10X或更高，如20X或更高，如30X或更高，如40X或更高，如50X或更高，如60X或更高)份添加。也可以通过将聚合物溶液和/或酰化剂溶液稀释或浓缩至相同或不同的程度来实现这一相同的效果。
优选地，酰化剂可以以使副反应最小化的方式加入，如以连续或半连续方式。
也可以通过在分批、半连续或连续反应器操作中在稀释剂中使用高浓度聚合物(如45重量％或更高、或50重量％或更高、或55重量％或更高、或60重量％或更高)运行该反应以使副反应最小化。例如，聚合物(如氢化异戊二烯聚合物，如氢化均聚异戊二烯)可以作为在稀释剂(如油(例如基础油，如第I、II、III、IV和/或V类基础油，如第II类和/或第III类基础油)或烷烃溶剂或稀释剂或其组合)中的溶液或悬浮液(如浆料)引入分批、半连续或连续反应器操作，其中基于聚合物和稀释剂的重量计，聚合物可以以45重量％或更高(如50重量％或更高、或55重量％或更高、或60重量％或更高)存在于溶液或悬浮液中。
在实施方案中，副反应可以如下最小化：1)以连续或半连续方式加入酰化剂，和/或2)聚合物作为在稀释剂中的溶液或悬浮液引入分批、半连续或连续反应器操作，其中基于聚合物和稀释剂的重量计，聚合物以45重量％或更高存在。
在实施方案中，使副反应最小化，任选通过以连续或半连续方式加入酰化剂，和/或通过将完全或部分氢化聚合物(如异戊二烯聚合物)作为在稀释剂中的溶液或悬浮液引入分批、半连续或连续反应器操作而使副反应最小化，所述溶液或悬浮液包含基于完全或部分氢化聚合物和稀释剂的重量计45重量％或更高(如50重量％或更高、或55重量％或更高、或60重量％或更高)的完全或部分氢化聚合物。
在实施方案中，使副反应最小化，任选通过以连续或半连续方式加入酰化剂，和通过将完全或部分氢化聚合物(如异戊二烯聚合物)作为在稀释剂中的溶液或悬浮液引入分批、半连续或连续反应器操作而使副反应最小化，所述溶液或悬浮液包含基于完全或部分氢化聚合物和稀释剂的重量计45重量％或更高(如50重量％或更高、或55重量％或更高、或60重量％或更高)的完全或部分氢化聚合物。
官能化
在实施方案中，酰化聚合物可以与醇或胺反应以形成酰胺、酰亚胺、酯或其组合。该反应可以由缩合组成以形成酰亚胺、酰胺、半酰胺、酰胺-酯、二酯或胺盐。伯氨基通常将缩合形成酰胺，或在马来酸酐的情况下形成酰亚胺。要指出，胺可具有单个伯氨基或多个伯氨基。
合适的胺可包括一种或多种芳胺，如其中芳环结构的碳原子直接连接至氨基氮的胺。胺也可以是脂族的。在实施方案中，脂族胺可以单独使用，或彼此组合使用或与芳胺组合使用。在一些实施方案中，与非芳族胺的量相比，芳胺的量可以是主要或次要量，或在一些情况下，该组合物可以基本不含芳胺。或者，该组合物可以基本不含脂族胺。
可用于本文的芳胺的实例包括一种或多种由下式表示的N-芳基苯二胺：
其中R7是H、—NH芳基、—NH烷芳基或具有大约4至大约24个碳原子的支化链或直链烃基，其选自烷基、烯基、烷氧基、芳烷基或烷芳基；R9是—NH2、—(NH(CH2)n)mNH2、—NH烷基、—NH芳烷基、—CH2-芳基-NH2，其中n和m各自具有大约1至大约10的值；且R8是氢，或具有大约4至大约24个碳原子的烷基、烯基、烷氧基、芳烷基或烷芳基。
合适的N-芳基苯二胺包括N-苯基苯二胺(NPPDA)，例如N-苯基-4,4-苯二胺、N-苯基-l,3-苯二胺和N-苯基-l,2-苯二胺和N-萘基-l,4-苯二胺。也可包括NPPDA的其它衍生物，如N-丙基-N'-苯基苯二胺。
在实施方案中，与酰化聚合物反应的胺是具有至少3或4个芳基并且可由下式表示的胺：
其中独立于各个变量，R1可以是氢或Cl至C5烷基(通常氢)；R2可以是氢或Cl至C5烷基(通常氢)；U可以是脂族、脂环族或芳族基团，条件是当U为脂族时，该脂族基团可以是含有1至5、或1至2个碳原子的直链或支化链亚烷基；且w可以是1至10、或1至4、或1至2(通常1)。
芳胺的其它实例包括苯胺、N-烷基苯胺如N-甲基苯胺和N-丁基苯胺、二-(对甲基苯基)胺、萘胺、4-氨基二苯胺、N,N-二甲基苯二胺、4-(4-硝基-苯基偶氮)苯胺(分散橙3)、磺胺二甲嘧啶、4-苯氧基苯胺、3-硝基苯胺、4-氨基乙酰苯胺、4-氨基-2-羟基-苯甲酸苯基酯(水杨酸苯基氨基酯)、N-(4-氨基-5-甲氧基-2-甲基-苯基)-苯甲酰胺(固紫B)、N-(4-氨基-2,5-二甲氧基-苯基)-苯甲酰胺(固蓝RR)、N-(4-氨基-2,5-二乙氧基-苯基)-苯甲酰胺(固蓝BB)、N-(4-氨基-苯基)-苯甲酰胺和4-苯基偶氮苯胺。合适的胺在美国专利No.7,790,661中提到并经此引用并入本文。
在实施方案中，与酰化聚合物缩合的化合物可由下式表示：
其中X是含有大约1至大约4个碳原子的亚烷基；R2、R3和R4是烃基。
其中X是含有大约1至大约4个碳原子的亚烷基；R3和R4是烃基。
或者，该胺可以是具有至少4个芳族基团的胺和醛(如甲醛)。芳胺可由下式表示：
其中，R1是氢或C1-5烷基(通常氢)；R2是氢或C1-5烷基(通常氢)；U是脂族、脂环族或芳族基团，任选条件是当U为脂族时，该脂族基团可以是含有1、2、3、4或5、或1至2个碳原子的直链或支化链亚烷基；且w是0、1、2、3、4、5、6、7、8或9，如0、1、2或3，或0或1(通常0)。关于这样的胺的进一步信息，参见例如US2017/0073606，第5页段落[0064]-[0070]和欧洲专利No.2 401 348。
能够与酰化剂缩合并进一步具有叔氨基的化合物的实例可包括但不限于：二甲基氨基丙基胺、N,N-二甲基-氨基丙基胺、N,N-二乙基-氨基丙基胺、N,N-二甲基-氨基乙基胺、乙二胺、1,2-丙二胺、1,3-丙二胺、异构丁二胺、戊二胺、己二胺、庚二胺、二亚乙基三胺、二亚丙基三胺、二亚丁基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺、五亚乙基六胺、六亚甲基四胺和双(六亚甲基)三胺、二氨基苯、二氨基吡啶或其混合物。能够与酰化剂缩合并进一步具有叔氨基的化合物可进一步包括氨基烷基取代的杂环化合物，如1-(3-氨基丙基)咪唑和4-(3-氨基丙基)吗啉、1-(2-氨基乙基)哌啶、3,3-二氨基-N-甲基二丙基胺、3',3-氨基双(N,N-二甲基丙基胺)。能够与酰化剂缩合并具有叔氨基的化合物的另一个实例包括烷醇胺，包括但不限于三乙醇胺、三甲醇胺、N,N-二甲基氨基丙醇、N,N-二-乙基氨基丙醇、N,N-二乙基氨基丁醇、N,N,N-三(羟乙基)胺、N,N,N-三(羟甲基)胺。
在实施方案中，该聚合物可以与聚醚芳族化合物反应。通常，聚醚芳族化合物具有至少两个官能团，各自能够与单羧酸或其酯、或二羧酸、其酸酐或酯、或其混合物反应。在实施方案中，聚醚芳族化合物衍生自含有至少一个胺基团的芳族化合物，并且其中聚醚能够与单羧酸或其酯、或二羧酸、其酸酐或酯反应。
合适的聚醚芳胺的实例包括具有以下结构的化合物：
其中A代表芳族胺类结构部分，其中醚基团经由芳族结构部分上的至少一个胺基团连接；R1和R6独立地为氢、烷基、烷芳基、芳烷基或芳基或其混合物；R2、R3、R4和R5独立地为氢或含有大约1至大约6个碳原子的烷基或其混合物；a和x独立地为大约1至大约50的整数。
酰化聚合物可以与聚醚胺或聚醚多胺反应。典型的聚醚胺化合物含有至少一个醚单元并用至少一个胺结构部分进行链终止。聚醚多胺可以基于衍生自C2-C6环氧化物如环氧乙烷、环氧丙烷和环氧丁烷的聚合物。聚醚多胺的实例以JeffamineTM品牌出售并可购自Hunstman Corporation。
本文可与酰化聚合物组合使用的胺包括以下一种或多种：N-苯基二胺(如N-苯基-1,4-苯二胺、N-苯基-对苯二胺(又称4-氨基-二苯基胺，ADPA)、N-苯基-1,3-苯二胺、N-苯基-1,2-苯二胺)、硝基苯胺(如3-硝基苯胺)、N-苯基乙二胺(如N1-苯基乙-1,2-二胺)、N-氨基苯基乙酰胺(如N-(4-氨基苯基)乙酰胺)、吗啉基丙胺(如3-吗啉基丙-1-胺)和氨基乙基哌嗪(如1-(2-氨基乙基)哌嗪)。
在实施方案中，本文所述的官能化(如胺化)反应可以在稀释剂(如基础油或烷烃溶剂)中进行。作为副产物，可以产生官能化稀释剂(如官能化基础油)。考虑了官能化稀释剂(如官能化基础油)可能包含酰化稀释剂(如酰化基础油)与胺的反应产物以形成酰胺、酰亚胺或其组合。
优选地，酰化稀释剂(如酰化油)与胺或醇的反应产物(以形成酰胺、酰亚胺、酯或其组合)可以以基于浓缩物组合物的重量计40重量％或更少、或者20重量％或更少、或者10重量％或更少、或者5重量％或更少、或者3质量％或更少，优选2质量％或更少，优选1质量％或更少，优选0.1质量％或更少，优选0质量％(如0至40质量％、或者0.01至40质量％、或者0.1至20质量％、或者1至10质量％、或者1.5至5质量％)的量存在于浓缩物中。
优选地，一种或多种官能化基础油，如酰化稀释剂(如酰化基础油)与胺或醇的反应产物(以形成酰胺、酰亚胺、酯或其组合)可以以基于润滑油组合物的重量计0.01至40质量％、或者0.1至20质量％、或者1至10质量％、或者1.5至5质量％(如3质量％或更少，优选2质量％或更少，优选1质量％或更少，优选0.1质量％或更少，优选0质量％)的量存在于润滑油组合物中。
在实施方案中，本文所述的官能化(如胺化)反应可以在含溶剂的介质中进行。作为副产物，可以产生官能化溶剂。在实施方案中，官能化溶剂可以以基于浓缩物组合物的重量计3质量％或更少，优选2质量％或更少，优选1质量％或更少，优选0.1质量％或更少，优选0质量％存在于浓缩物组合物中。在实施方案中，官能化溶剂可以以基于润滑油组合物的重量计3质量％或更少，优选2质量％或更少，优选1质量％或更少，优选0.1质量％或更少，优选0质量％存在于润滑油组合物中。
在实施方案中，可以在官能化之前除去酰化基础油/溶剂。
官能化聚合物
官能化聚合物可以是C4或C5烯烃，如丁二烯和异戊二烯的均聚物。
在实施方案中，官能化聚合物可以是异戊二烯的均聚物，或异戊二烯和小于5摩尔％(如小于3摩尔％，如小于1摩尔％，如小于0.1摩尔％)的共聚单体的共聚物。
官能化聚合物可包含或是异戊二烯和以下一种或多种的共聚物：苯乙烯、甲基-苯乙烯、2,3-二甲基-丁二烯、2-甲基-1,3-戊二烯、月桂烯、3-甲基-1,3-戊二烯、4-甲基-1,3-戊二烯、2-苯基-1,3-丁二烯、2-苯基-1,3-戊二烯、3-苯基-1,3-戊二烯、2,3-二甲基-1,3-戊二烯、2-己基-1,3-丁二烯、3-甲基-1,3-己二烯、2-苄基-1,3-丁二烯、2-对甲苯基-1,3-丁二烯、1,3-丁二烯、1,3-戊二烯、1,3-己二烯、1,3-庚二烯、2,4-庚二烯、1,3-辛二烯、2,4-辛二烯、3,5-辛二烯、1,3-壬二烯、2,4-壬二烯、3,5-壬二烯、1,3-癸二烯、2,4-癸二烯和3,5-癸二烯，(任选地，共聚单体以小于20摩尔％、小于5摩尔％，如小于3摩尔％，如小于1摩尔％，如小于0.1摩尔％存在)。
在实施方案中，官能化聚合物包含基于官能化聚合物的重量计10(如9，如8，如7，如6，如5，如4，如3，如2，如1)重量％或更少的苯乙烯单体。
在实施方案中，在官能化聚合物中可以不存在苯乙烯重复单元。
在实施方案中，官能化聚合物可以是不包含苯乙烯嵌段的嵌段共聚物或递变嵌段共聚物。
在实施方案中，官能化聚合物可以是包含异戊二烯(或由异戊二烯组成或基本由异戊二烯组成)的嵌段共聚物或递变嵌段共聚物。
在实施方案中，官能化聚合物可以是包含基于共聚物的重量计50重量％或更多的异戊二烯的嵌段共聚物或递变嵌段共聚物。
在实施方案中，官能化聚合物可以是包含C4-5共轭二烯(或由C4-5共轭二烯组成或基本由C4-5共轭二烯组成)，优选包含基于共聚物的重量计50(如60，如70，如80，如90，如95，如98)重量％或更多的C4-5共轭二烯的嵌段共聚物或递变嵌段共聚物。
在实施方案中，官能化聚合物可以是包含基于共聚物的重量计50(如60，如70，如80，如90，如95，如98)重量％或更多的异戊二烯的共聚物。
在实施方案中，官能化聚合物可以是包含基于共聚物的重量计50(如60，如70，如80，如90，如95，如98)重量％或更多的丁二烯的共聚物。
在实施方案中，官能化聚合物可以是包含基于共聚物的重量计50(如60，如70，如80，如90，如95，如98)重量％或更多的丁二烯和异戊二烯的共聚物。
在实施方案中，官能化聚合物可以是包含至少一种异戊二烯均聚物或共聚物嵌段的二嵌段共聚物。
任选地，在官能化聚合物中可以不存在丁二烯重复单元。
任选地，官能化聚合物可以不是均聚异丁烯。
任选地，官能化聚合物可以不是异戊二烯和丁二烯的共聚物。
通常，官能化聚合物中的聚合共轭二烯包括已经通过共轭添加和非共轭添加插入生长中的聚合物链的单体单元。在实施方案中，通过13C NMR测得，基于共轭添加和非共轭插入的总数计，官能化聚合物含有至少大约50％的通过共轭添加的插入，如至少大约75％的通过共轭添加的插入，如大约80％的通过共轭添加的插入，如大约85％至大约100％的通过共轭添加的插入。
异戊二烯的插入最通常通过异戊二烯的2,1插入、1,4插入(反式和顺式)和3,4插入进行。(通过1H NMR测定插入几何的测量)。通过1H NMR测量，官能化异戊二烯聚合物含有基于异戊二烯的2,1插入、1,4插入和3,4插入的总量计至少大约50％的1,4-插入，如至少大约75％的1,4插入，如至少大约80％的1,4插入，如至少大约90％的1,4插入，如至少大约95％的1,4插入，如至少98％的1,4插入。对本公开而言，1)短语“1,4插入(1,4insertion)”包括1,4和4,1插入，2)短语“2,1插入(2,1insertion)”包括2,1和1,2插入，和3)短语“3,4插入(3,4insertion)”包括3,4和4,3插入。
官能化聚合物可以是均聚物或共聚物。任选地，官能化聚合物包含异戊二烯的均聚物或共聚物。该共聚物可以是无规共聚物、递变嵌段共聚物、星形共聚物或嵌段共聚物。
官能化聚合物可通常具有20,000至150,000g/mol、或者20,000至大约150,000g/mol、或者30,000至大约125,000g/mol、或者35,000至大约100,000g/mol、或者40,000至80,000g/mol的Mn(GPC-PS)。
官能化前的聚合物可通常具有1.0至2，如1.1至1.5，如1.1至1.3，如1.1至1.2的Mn/Mw(GPC-PS)。随着官能化进行，可能发生Mw/Mn增宽。
官能化聚合物可通常具有1至3、或者1至2、或者大于1至小于2、或者1.05至1.9、或者1.10至1.8、或者1.10至1.7、或者1.12至1.6、或者1.13至1.5、或者1.15至1.4、或者1.15至1.3的Mw/Mn(GPC-PS)。或者，官能化聚合物可通常具有1或大于1至小于2(如小于1.8，如小于1.7，如小于1.6，如小于1.4，如小于1.2，如小于1.15，如小于1.12，如小于1.10)的Mw/Mn。
在实施方案中，官能化聚合物可具有通过ASTM D94测定的25(如28，如30，如32，如34)mgKOH/g或更高的皂化值(SAP)。
在实施方案中，官能化聚合物可贡献润滑油组合物的皂化值的17％或更高(如20％或更高，如17至40％，如20至30％)。
在实施方案中，官能化聚合物可具有通过GPC-PS测定的1.4至20个FG接枝/聚合物链，如1.4至15个FG接枝/聚合物链，如3至12.5个FG接枝/聚合物链，如4至10个FG接枝/聚合物链的平均官能度。
官能化聚合物可具有通过GPC-PS测定的15(如14、13、12、11、10、9、8、7或6)个或更少FG接枝/聚合物链的平均官能度。
官能化聚合物可具有通过GPC-PS测定的1(如1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9或4.0)个或更多FG接枝/聚合物链的平均官能度。
官能化聚合物可具有通过GPC-PS测定的1(如1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9或4.0)至15(如14、13、12、11、10、9、8、7或6)个FG接枝/聚合物链的平均官能度。
在实施方案中，官能化聚合物可具有基于聚合物的重量计5％或更低，如3％或更低，如1％或更低，如0％的芳族含量。
在实施方案中，官能化聚合物可包含具有通过GPC-PS测定的2或更低，如1至2.0的Mw/Mn的具有20,000至500,000g/mol的Mn的支化C4-5单体的酰化聚合物。
在实施方案中，官能化聚合物可具有通过GPC-PS测定的20,000(如25,000，如30,000，如35,000，如40,000)g/mol或更高的数均分子量(Mn)。
在实施方案中，官能化聚合物可具有通过GPC-PS测定的50,000(如40,000，如35,000)g/mol或更低的重均分子量(Mw)。在实施方案中，官能化聚合物可具有通过GPC-PS测定的1000至50,000g/mol，如5000至40,000g/mol的重均分子量(Mw)。
在实施方案中，官能化聚合物可具有5000至150,000g/mol，如10,000至150,000g/mol，如15,000至70,000g/mol，如20,000至150,000g/mol、或者20,000至大约150,000g/mol、或者30,000至大约125,000g/mol、或者35,000至大约100,000g/mol、或者40,000至80,000g/mol、或者40,000至60,000g/mol的z均分子量(Mz)(GPC-PS)。
在实施方案中，官能化聚合物可具有小于大约5重量％、小于3重量％、小于2重量％、小于1重量％、小于0.5重量％、小于0.1重量％或0重量％的凝胶含量，其中通过测定使用沸腾二甲苯(或环己烷)作为萃取剂从聚合物中可萃取的材料量来测量凝胶含量。如本文所述测定聚合物组合物中的可溶性和不溶性(凝胶)材料的百分比。
在实施方案中，官能化聚合物可具有3.5或更低的官能度分布(Fd)值(如3.4或更低，如1至3.3，如1.1至3.2，如1.2至3.0，如1.4至2.9，通过GPC-PS测定)。官能度分布(Fd)值根据下面的实施例部分中所述测定，和通过GPC-PS测定的1.4至20个FG接枝/聚合物链，如1.4至15个FG接枝/聚合物链，如3至12.5个FG接枝/聚合物链，如4至10个FG接枝/聚合物链的平均官能度。
本公开涉及酰胺、酰亚胺和/或酯官能化的包含C4-5烯烃(基本由C4-5烯烃组成或由C4-5烯烃组成)的氢化/饱和聚合物，其具有小于2的Mw/Mn、3.5或更低的官能度分布(Fd)值(如3.4或更低，如1至3.3，如1.1至3.2，如1.2至3.0，如1.4至2.9，通过GPC-PS测定)，并且其中如果官能化前的聚合物是C4烯烃聚合物，如聚异丁烯、聚丁二烯或其共聚物(优选聚异丁烯或异丁烯和丁二烯的共聚物)，则C4烯烃聚合物具有10,000g/mol或更高的Mn(GPC-PS)，并且如果官能化前的聚合物是C4/C5异戊二烯和丁二烯的共聚物，则所述共聚物的Mn大于25,000Mn(GPC-PS)。
本公开还涉及酰胺、酰亚胺和/或酯官能化的包含90摩尔％或更高的异戊二烯重复单元的氢化/饱和聚合物，其具有小于2的Mw/Mn、3.5或更低的官能度分布(Fd)值(如3.4或更低，如1至3.3，如1.1至3.2，如1.2至3.0，如1.4至2.9，通过GPC-PS测定)，并且其中官能化前的聚合物具有30,000g/mol或更高的Mn(GPC-PS)。
本公开还涉及酰胺、酰亚胺和/或酯官能化的氢化/饱和异戊二烯均聚物，其具有小于2的Mw/Mn、3.5或更低的官能度分布(Fd)值(如3.4或更低，如1至3.3，如1.1至3.2，如1.2至3.0，如1.4至2.9，通过GPC-PS测定)，并且其中官能化前的聚合物具有30,000g/mol或更高的Mn(通过GPC-PS测定)。
根据本公开的润滑组合物可进一步包含一种或多种添加剂，如清净剂、摩擦改进剂、抗氧化剂、倾点下降剂、消泡剂、粘度改进剂、分散剂、缓蚀剂、抗磨剂、极压添加剂、破乳剂、密封相容剂、添加剂稀释剂基础油等。这样的添加剂的具体实例描述在例如Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology,第3版,第14卷,第477-526页中，下面将更详细讨论几种。
C.清净剂
该润滑组合物可包含一种或多种金属清净剂(如金属清净剂的共混物)，也称为“清净剂添加剂”。金属清净剂通常既充当清净剂以减少或除去沉积物，又充当酸中和剂或防锈剂，由此减少磨损和腐蚀并延长发动机寿命。清净剂通常包含极性头和长疏水尾，极性头包含酸性有机化合物的金属盐。该盐可含有基本化学计算量的金属，在这种情况下它们通常被描述为正盐或中性盐，并通常具有最多150mgKOH/g，如0至80(或5-30)mgKOH/g的总碱值(“TBN”，通过ASTM D2896测得)。可通过使过量金属化合物(例如氧化物或氢氧化物)与酸性气体(例如二氧化碳)反应掺入大量金属碱。有时被称为过碱性(overbased)的这样的清净剂可具有100mgKOH/g或更高(如200mgKOH/g或更高)的TBN，并通常具有250mgKOH/g或更高，如300mgKOH/g或更高，如200至800mgKOH/g、225至700mgKOH/g、250至650mgKOH/g、或300至600mgKOH/g，如150至650mgKOH/g的TBN。
合适的清净剂包括金属，特别是碱金属(第1族金属，例如Li、Na、K、Rb)或碱土金属(第2族金属，例如Be、Mg、Ca、Sr、Ba)的油溶性的中性和过碱性(overbased)磺酸盐、酚盐、硫化酚盐、硫代膦酸盐、水杨酸盐、环烷酸盐和其它油溶性羧酸盐，特别是钠、钾、锂、钙和镁的前述盐，如Ca和/或Mg的前述盐。此外，清净剂可包含含有钠、钾、锂、钙或镁的磺酸盐、酚盐、硫化酚盐、硫代膦酸盐、水杨酸盐和环烷酸盐或第1和/或2族金属的其它油溶性羧酸盐的任意组合的杂混清净剂。
优选地，可用于本公开的清净剂添加剂包含钙和/或镁金属盐。该清净剂可以是钙和/或镁羧酸盐(例如水杨酸盐)、磺酸盐或酚盐清净剂。更优选地，清净剂添加剂选自水杨酸镁、水杨酸钙、磺酸镁、磺酸钙、酚镁、酚钙和包含两种、三种、四种或更多种这些清净剂的杂混清净剂和/或其组合。
含金属清净剂还可以包括如例如美国专利Nos.6,429,178；6,429,179；6,153,565；和6,281,179中所述的用包括酚盐和/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/水杨酸盐的混合表面活性剂体系形成的“杂混(hybrid)”清净剂。当例如使用杂混磺酸盐/酚盐清净剂时，该杂混清净剂被认为等同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。
过碱性含金属清净剂可以是酚盐、含硫酚盐、磺酸盐、Salixarates和水杨酸盐的钠盐、钙盐、镁盐或其混合物。过碱性酚盐和水杨酸盐通常具有180至650mgKOH/g，如200至450TBN mgKOH/g的总碱值。过碱性磺酸盐通常具有250至600mgKOH/g、或300至500mgKOH/g的总碱值。在实施方案中，磺酸盐清净剂可以主要是如美国专利申请公开No.2005/065045(授予为美国专利No.7,407,919)的段落[0026]至[0037]中所述的具有至少8的金属比的直链烷基苯磺酸盐清净剂。过碱性清净剂可以以基于润滑组合物计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0.2重量％至3重量％存在。例如，在重型柴油机中，清净剂可以以润滑组合物的2重量％至3重量％存在。对于轿车发动机，清净剂可以以润滑组合物的0.2重量％至1重量％存在。
清净剂添加剂可包含一种或多种磺酸镁清净剂。镁清净剂可以是中性盐或过碱性盐。合适地，镁清净剂是具有80至650mgKOH/g(ASTM D2896)，如200至500mgKOH/g，如240至450mgKOH/g的TBN的过碱性磺酸镁。
或者，清净剂添加剂是水杨酸镁。合适地，镁清净剂是具有30至650mgKOH/g(ASTMD2896)，如50至500mgKOH/g，如200至500mgKOH/g，如240至450mgKOH/g，或者150mgKOH/g或更低，如100mgKOH/g或更低的TBN的水杨酸镁。
或者，清净剂添加剂是水杨酸镁和磺酸镁的组合。
镁清净剂为其润滑组合物提供200-4000ppm的镁原子，合适地200-2000ppm、300至1500或450-1200ppm的镁原子(ASTM D5185)。
清净剂组合物可包含一种或多种磺酸镁清净剂和一种或多种水杨酸钙清净剂的组合(或由其组成)。
一种或多种磺酸镁清净剂和一种或多种水杨酸钙清净剂的组合为其润滑组合物提供：1)200-4000ppm的镁原子，合适地200-2000ppm、300至1500ppm或450-1200ppm的镁原子(ASTM D5185)，和2)至少500ppm，优选至少750ppm，更优选至少900ppm的原子钙，如500-4000ppm，优选750-3000ppm，更优选900-2000ppm的原子钙(ASTM D5185)。
清净剂可包含一种或多种钙清净剂，如钙羧酸盐(例如水杨酸盐)、磺酸盐或酚盐清净剂。
合适地，钙清净剂具有30至700mgKOH/g(ASTM D2896)，如50至650mgKOH/g，如200至500mgKOH/g，如240至450mgKOH/g，或者150mgKOH/g或更低，如100mgKOH/g或更低，或200mgKOH/g或更高、或300mgKOH/g或更高、或350mgKOH/g或更高的TBN。
合适地，钙清净剂是具有30至700mgKOH/g、30至650mgKOH/g(ASTM D2896)，如50至650mgKOH/g，如200至500mgKOH/g，如240至450mgKOH/g，或者150mgKOH/g或更低，如100mgKOH/g或更低，或200mgKOH/g或更高、或300mgKOH/g或更高、或350mgKOH/g或更高的TBN的水杨酸钙、磺酸钙或酚钙。
钙清净剂通常以足以向润滑油组合物提供至少500ppm，优选至少750，更优选至少900ppm原子钙的量存在(ASTM D5185)。如果存在，任何钙清净剂合适地以足以向润滑油组合物提供不大于4000ppm，优选不大于3000ppm，更优选不大于2000ppm原子钙的量存在(ASTM D5185)。如果存在，任何钙清净剂合适地以足以向润滑油组合物提供500-4000ppm，优选750-3000ppm，更优选900-2000ppm原子钙的量存在(ASTM D5185)。
合适地，来自根据本公开的所有方面的润滑组合物中的清净剂的金属的总原子量不大于5000ppm，优选不大于4000ppm，更优选不大于2000ppm(ASTM D5185)。来自根据本公开的所有方面的润滑油组合物中的清净剂的原子金属总量合适地为至少500ppm，优选至少800ppm，更优选至少1000ppm(ASTM D5185)。来自根据本公开的所有方面的润滑油组合物中的清净剂的原子金属总量合适地为500至5000ppm，优选500至3000ppm，更优选500至2000ppm(ASTM D5185)。
磺酸盐清净剂可以由磺酸制备，所述磺酸通常通过烷基取代的芳烃(如由石油的分馏或通过芳烃的烷基化获得的那些)的磺化获得。实例包括通过将苯、甲苯、二甲苯、萘、联苯或它们的卤素衍生物，如氯苯、氯甲苯和氯萘烷基化而得的那些。可在催化剂存在下用具有大约3至多于70个碳原子的烷基化剂进行烷基化。烷芳基磺酸盐通常含有每烷基取代的芳族结构部分为大约9至大约80个或更多碳原子，优选大约16至大约60个碳原子。该油溶性磺酸盐或烷芳基磺酸可以用金属的氧化物、氢氧化物、醇盐、碳酸盐、羧酸盐、硫化物、氢硫化物、硝酸盐、硼酸盐和醚中和。考虑最终产物的所需TBN来选择金属化合物的量，但通常为化学计量所需量的大约100至220质量％(优选至少125质量％)。
酚和硫化酚的金属盐通过与适当的金属化合物，如氧化物或氢氧化物反应制备，并且可以通过本领域中公知的方法获得中性或过碱性产物。硫化酚可通过使酚与硫或含硫化合物，如硫化氢、单卤化硫或二卤化硫反应制备，以形成通常为化合物的混合物的产物，其中通过含硫的桥桥接2个或更多酚。
羧酸盐清净剂，例如水杨酸盐可以通过使芳族羧酸(如C5-100、C9-30、C14-24烷基取代的羟基苯甲酸)与适当的金属化合物，如氧化物或氢氧化物反应制备，并且可通过本领域中公知的方法获得中性或过碱性产物。芳族羧酸的芳族结构部分可含有杂原子，如氮和氧。该结构部分优选仅含碳原子；该结构部分更优选含有六个或更多碳原子；例如，苯是优选的结构部分。芳族羧酸可含有经亚烷基桥稠合或连接的一个或多个芳族结构部分，如一个或多个苯环。
油溶性水杨酸中的优选取代基是烷基取代基。在烷基取代的水杨酸中，烷基有利地含有5至100，优选9至30，尤其是14至20个碳原子。如果存在多于一个烷基，所有烷基中的平均碳原子数优选为至少9以确保足够的油溶性。
在实施方案中，润滑油组合物中的清净剂原子金属与原子钼的比率可为小于3:1，如小于2:1。
此外，由于用作清净剂的金属有机和无机碱盐可贡献润滑油组合物的硫酸盐灰分含量，在本公开的实施方案中，使这样的添加剂的量最小化。为了保持低硫含量，可以使用水杨酸盐清净剂并且本文中的润滑组合物可包含一种或多种水杨酸盐清净剂(所述清净剂优选以基于润滑组合物的总重量计0.05至20.0重量％，更优选1.0至10.0重量％，最优选2.0至5.0重量％的量使用)。
通过ASTM D874测定，基于润滑组合物的总重量计，本文中的润滑组合物的总硫酸盐灰分含量通常不大于2.0重量％，或者为不大于1.0重量％的水平，或者为不大于0.8重量％的水平。
此外，有用的是，各清净剂独立地具有通过ISO 3771测得的在10至700mgKOH/g、10至500mgKOH/g的范围内，或者在100至650的范围内、或者在10至500mgKOH/g的范围内、或者在30至350mgKOH/g的范围内、或者在50至300mgKOH/g的范围内的TBN值(总碱值)。
磺酸盐清净剂(如Ca和/或Mg磺酸盐清净剂)可能以向润滑剂组合物提供0.1重量％至1.5重量％、或0.15至1.2重量％、或0.2重量％至0.9重量％磺酸盐皂的量存在。
水杨酸盐清净剂(如Ca和/或Mg水杨酸盐清净剂)以向润滑剂组合物提供0.3重量％至1.4重量％、或0.35重量％至1.2重量％、或0.4重量％至1.0重量％水杨酸盐皂的量存在。
磺酸盐皂可以以润滑剂组合物的0.2重量％至0.8重量％的量存在，水杨酸盐皂可以以润滑剂组合物的0.3重量％至1.0重量％的量存在。
所有碱土金属清净剂皂总共可以以润滑剂组合物的0.6重量％至2.1重量％、或0.7重量％至1.4重量％的量存在。
通常，配制用于重型柴油发动机的润滑组合物包含基于润滑组合物计大约0.1至大约10质量％、或者大约0.5至大约7.5质量％、或者大约1至大约6.5质量％的清净剂。
通常，配制用于轿车发动机(passenger-car engine)的润滑组合物包含基于润滑组合物计大约0.1至大约10质量％、或者大约0.5至大约7.5质量％、或者大约1至大约6.5质量％的清净剂。
通常，配制用于传动系统(例如变速箱)的润滑组合物包含基于润滑组合物计大约0.1至大约10质量％、或者大约0.5至大约7.5质量％、或者大约2至大约6.5质量％的清净剂。
D.摩擦改进剂
摩擦改进剂是可以改变用任何润滑剂润滑的表面的摩擦系数的任何材料或含有这样的材料的流体。如果需要，摩擦改进剂，也称为减摩剂或润滑度剂(lubricity agents)或油性剂，和改变基础油、配制润滑组合物或功能流体的调节润滑表面的摩擦系数的能力的其它这样的试剂可以有效地与本公开的基础油或润滑组合物结合使用。降低摩擦系数的摩擦改进剂特别有利地与本公开的基础油和润滑油组合物结合。
示例性的摩擦改进剂可包括例如有机金属化合物或材料或其混合物。可用于本公开的润滑油制剂的示例性有机金属摩擦改进剂包括例如钨和/或钼化合物，如钼胺、钼二胺、有机钨酸盐、二硫代氨基甲酸钼、二硫代磷酸钼、钼胺络合物、钼羧酸盐等，及其混合物。可用的含钼化合物的实例可以方便地包括二硫代氨基甲酸钼、例如如PCT公开No.WO 98/26030中所述的三核钼化合物、钼的硫化物和二硫代磷酸钼。
其它已知的摩擦改进剂包含油溶性有机钼化合物。这样的有机钼摩擦改进剂还为润滑油组合物提供抗氧化和抗磨益处。这样的油溶性有机钼化合物的实例包括二硫代氨基甲酸盐、二硫代磷酸盐、二硫代亚膦酸盐、黄原酸盐、硫代黄原酸盐、硫化物等，及其混合物。特别优选的是二硫代氨基甲酸钼、二烷基二硫代磷酸钼、烷基黄原酸钼和烷基硫代黄原酸钼。
另外，该钼化合物可以是酸性钼化合物。这些化合物通过ASTM试验D664或D2896滴定程序测得的那样与碱性氮化合物反应并且通常是六价的。包括钼酸、钼酸铵、钼酸钠、钼酸钾和其它碱金属钼酸盐和其它钼盐，例如钼酸氢钠、MoOCl4、MoO2Br2、Mo2O3Cl6、三氧化钼或类似的酸性钼化合物。
本公开的组合物中可用的钼化合物包括式Mo(R"OCS2)4和Mo(R"SCS2)4的有机钼化合物，其中R"是选自通常具有1至30个碳原子，优选2至12个碳原子的烷基、芳基、芳烷基和烷氧基烷基的有机基团，最优选是具有2至12个碳原子的烷基。尤其优选的是钼的二烷基二硫代氨基甲酸盐。
可用于本公开的润滑组合物的另一类有机钼化合物是三核钼化合物，尤其是式Mo3SkLnQz的那些及其混合物，其中L是独立选择的配体，其具有碳原子数足以使该化合物可溶或可分散在油中的有机基团，n为1至4，k为4至7不等，Q选自中性给电子化合物，如水、胺、醇、膦和醚，且z为0至5并包括非化学计量值。在所有配体/有机基团中应该存在至少21个碳原子，如至少25、至少30或至少35个碳原子。
可用于本公开的所有方面的润滑油组合物优选含有至少10ppm、至少30ppm、至少40ppm，更优选至少50ppm钼。合适地，可用于本公开的所有方面的润滑油组合物含有不大于1000ppm、不大于750ppm或不大于500ppm的钼。可用于本公开的所有方面的润滑油组合物优选含有10至1000，如30至750或40至500ppm的钼(作为钼原子测量)。
关于可用的含Mo摩擦改进剂的更多信息，参见美国专利No.10,829,712(第8栏第58行至第11栏第31行)。
无灰摩擦改进剂可存在于本公开的润滑油组合物中并且是众所周知的，并包括通过使羧酸和酸酐与烷醇反应形成的酯和基于胺的摩擦改进剂。其它可用的摩擦改进剂通常包括共价键合到亲脂烃链上的极性端基(例如羧基或羟基)。羧酸和酸酐与烷醇的酯描述在美国专利No.4,702,850中。M.Belzer在"Journal of Tribology"(1992),第114卷，第675-682页以及M.Belzer和S.Jahanmir在"Lubrication Science"(1988),第1卷，第3-26页中描述了其它常规有机摩擦改进剂的实例。通常，根据本公开的润滑剂中的有机无灰摩擦改进剂的总量为基于润滑油组合物的总质量计不超过5质量％，优选不超过2质量％，更优选不超过0.5质量％。
可用于本文所述的润滑组合物的示例性摩擦改进剂包括例如烷氧基化脂肪酸酯、烷醇酰胺、多元醇脂肪酸酯、硼化甘油脂肪酸酯、脂肪醇醚及其混合物。
示例性的烷氧基化脂肪酸酯包括例如聚氧乙烯硬脂酸酯、脂肪酸聚二醇酯等。这些可包括聚氧丙烯硬脂酸酯、聚氧丁烯硬脂酸酯、聚氧乙烯异硬脂酸酯、聚氧丙烯异硬脂酸酯、聚氧乙烯棕榈酸酯等。
示例性的烷醇酰胺包括例如月桂酸二乙基烷醇酰胺、棕榈酸二乙基烷醇酰胺等。这些可包括油酸二乙基烷醇酰胺、硬脂酸二乙基烷醇酰胺、油酸二乙基烷醇酰胺、聚乙氧基化烃基酰胺、聚丙氧基化烃基酰胺等。
示例性的多元醇脂肪酸酯包括例如甘油单油酸酯、饱和单-、二-和三甘油酯、甘油单硬脂酸酯等。这些可包括多元醇酯、含羟基的多元醇酯等。
示例性的硼化甘油脂肪酸酯包括例如硼化甘油单油酸酯、硼化饱和单-、二-和三甘油酯、硼化甘油单硬脂酸酯等。除甘油多元醇外，这些还可包括三羟甲基丙烷、季戊四醇、山梨糖醇酐等。这些酯可以是多元醇单羧酸酯、多元醇二羧酸酯和有时是多元醇三羧酸酯。优选的可以是甘油单油酸酯、甘油二油酸酯、甘油三油酸酯、甘油单硬脂酸酯、甘油二硬脂酸酯和甘油三硬脂酸酯和相应的甘油单棕榈酸酯、甘油二棕榈酸酯和甘油三棕榈酸酯、以及各自的异硬脂酸酯、亚油酸酯等。多元醇的乙氧基化、丙氧基化和/或丁氧基化脂肪酸酯(尤其使用甘油作为基础多元醇)可用于此。
示例性的脂肪醇醚包括例如硬脂醚、肉豆蔻醚等。可以将醇，包括具有C3至C50碳数的那些醇乙氧基化、丙氧基化或丁氧基化以形成相应的脂肪烷基醚。基础的醇部分可优选是硬脂基、肉豆蔻基、C11-C13烃、油基、异硬脂基等。
摩擦改进剂的有用浓度可为0.01重量％至5重量％、或大约0.01重量％至大约2.5重量％、或大约0.05重量％至大约1.5重量％、或大约0.051重量％至大约1重量％。含钼材料的浓度通常以Mo金属浓度描述。Mo的有利浓度可为25ppm至700ppm或更多，通常优选范围为50-200ppm。所有类型的摩擦改进剂可以独自使用或与本公开的材料混合使用。两种或更多种摩擦改进剂的混合物或摩擦改进剂与替代性的表面活性材料的混合物通常也是理想的。例如，含Mo化合物与多元醇脂肪酸酯，如甘油单油酸酯的组合可用于此。
E.抗氧化剂
抗氧化剂延迟基础油在使用过程中的氧化降解。这样的降解可能导致金属表面上的沉积物、油泥的存在、润滑剂中的粘度提高等。多种多样的氧化抑制剂可用于润滑油组合物。例如参见Lubricants and Related Products,Klamann,Wiley VCH,1984；美国专利Nos.4,798,684和5,084,197。
可用的抗氧化剂包括受阻酚。这些酚类抗氧化剂可以是无灰(无金属)酚类化合物或某些酚类化合物的中性或碱性金属盐。典型的酚类抗氧化剂化合物是含有位阻羟基的受阻酚类，这些包括二羟基芳基化合物的衍生物，其中羟基在彼此的邻位或对位。典型的酚类抗氧化剂包括被C6+烷基取代的受阻酚和这些受阻酚的亚烷基偶联衍生物。这种类型的酚类材料的实例包括2-叔丁基-4-庚基酚；2-叔丁基-4-辛基酚；2-叔丁基-4-十二烷基酚；2,6-二-叔丁基-4-庚基酚；2,6-二-叔丁基-4-十二烷基酚；2-甲基-6-叔丁基-4-庚基酚；和2-甲基-6-叔丁基-4-十二烷基酚。其它可用的受阻单-酚类抗氧化剂可包括例如受阻2,6-二-烷基-酚类丙酸酯衍生物。在此也可以有利地使用双-酚类抗氧化剂。邻位偶联酚的实例包括：2,2'-双(4-庚基-6-叔丁基-酚)；2,2'-双(4-辛基-6-叔丁基-酚)；和2,2'-双(4-十二烷基-6-叔丁基-酚)。对位偶联的双酚包括例如4,4'-双(2,6-二-叔丁基酚)和4,4'-亚甲基-双(2,6-二-叔丁基酚)。
也可以使用有效量的一种或多种催化抗氧化剂。催化抗氧化剂包含有效量的a)一种或多种油溶性多金属有机化合物；和有效量的b)一种或多种取代N,N'-二芳基-邻苯二胺化合物，或c)一种或多种受阻酚化合物；或b)和c)的组合。本文可用的催化抗氧化剂更充分描述在美国专利No.8,048,833中。
可使用的非酚类氧化抑制剂包括芳胺抗氧化剂，这些可以就这样使用或与酚类结合使用。非酚类抗氧化剂的典型实例包括：烷基化和非烷基化芳胺，如式R8R9R10N的芳族单胺，其中R8是脂族、芳族或取代芳族基团，R9是芳族或取代芳族基团，且R10是H、烷基、芳基或R11S(O)XR12，其中R11是亚烷基、亚烯基或亚芳烷基，R12是烷基或烯基、芳基或烷芳基，且x是0、1或2。脂族基团R8可含有1至大约20个碳原子，优选含有大约6至12个碳原子。该脂族基团通常是饱和脂族基团。优选地，R8和R9都是芳族或取代芳族基团，且芳族基团可以是稠环芳族基团，如萘基。芳族基团R8和R9可与其它基团如S连接在一起。
典型的芳胺抗氧化剂具有含至少大约6个碳原子的烷基取代基。脂族基团的实例包括己基、庚基、辛基、壬基和癸基。通常，脂族基团不含多于大约14个碳原子。可用于本组合物的胺抗氧化剂的一般类型包括二苯胺、苯基萘基胺、吩噻嗪、亚氨基联苄基(imidodibenzyls)和二苯基苯二胺。两种或更多种芳胺的混合物也可用。也可以使用聚合物胺抗氧化剂(Polymeric amine antioxidant)。可用于本公开的芳胺抗氧化剂的特定实例包括：p,p'-二辛基二苯基胺；叔辛基苯基-α-萘基胺；苯基-α-萘基胺；和对辛基苯基-α-萘基胺。
含硫抗氧化剂也可用于此。特别地，一种或多种油溶性或油分散性含硫抗氧化剂可用作抗氧化剂添加剂。例如，硫化烷基酚及其碱金属或碱土金属盐也是本文可用的抗氧化剂。合适地，本公开的润滑油组合物可包括为润滑油组合物提供基于润滑油组合物的总质量计0.02至0.2，优选0.02至0.15，再更优选0.02至0.1，再更优选0.04至0.1质量％硫的量的所述一种或多种含硫抗氧化剂。任选地，油溶性或油分散性含硫抗氧化剂选自硫化C4至C25烯烃、硫化脂族(C7至C29)烃基脂肪酸酯、无灰硫化酚类抗氧化剂、含硫的有机钼化合物及其组合。关于可用作本文中的抗氧化剂的硫化材料的进一步信息，请参见美国专利No.10,731,101(第15栏第55行至第22栏第12行)。
本文可用的抗氧化剂包括受阻酚和/或芳基胺。这些抗氧化剂可以按类型独立使用或互相组合使用。
典型的抗氧化剂包括：IrganoxTML67、ETHANOXTM4702、Lanxess AdditinTMRC 7110；ETHANOXTM4782J；IrganoxTM1135、IrganoxTM5057、硫化猪油和棕榈油脂肪酸甲酯。
抗氧化剂添加剂可以以基于润滑组合物的重量计大约0.01至10(或者0.01至5、或者0.01至3)重量％、或者大约0.03至5重量％、或者0.05至小于3重量％的量使用。
根据本公开的组合物可含有具有不同的列举功能并且也具有作为抗氧化剂的第二效应的添加剂(例如，含磷抗磨剂(如ZDDP)也可具有抗氧化效应)。对于确定本文中的润滑油组合物或浓缩物中的抗氧化剂的量，这些添加剂不计为抗氧化剂。
F.倾点下降剂
如果需要，常规倾点下降剂(也称为润滑油流动改进剂)可添加到本公开的组合物中。可以将这些倾点下降剂添加到本公开的润滑组合物中以降低流体可流动或可倾倒所需的最低温度。合适的倾点下降剂的实例包括聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、卤代石蜡和芳族化合物的缩合产物、羧酸乙烯酯聚合物，以及富马酸二烷基酯、脂肪酸乙烯酯和烯丙基乙烯基醚的三元共聚物。美国专利Nos.1,815,022；2,015,748；2,191,498；2,387,501；2,655,479；2,666,746；2,721,877；2,721,878；和3,250,715描述了可用的倾点下降剂和/或其制备。这样的添加剂可以以基于润滑组合物的重量计大约0.01至5重量％，优选大约0.01至1.5重量％的量使用。
G.消泡剂
消泡剂可以有利地添加到本文所述的润滑剂组合物中。这些试剂阻止或延迟稳定泡沫的形成。有机硅和有机聚合物是典型的消泡剂。例如，聚硅氧烷，如硅油或聚二甲基硅氧烷提供消泡性质。
消泡剂可购得并可以以次要量使用，如5重量％或更低、3重量％或更低、1重量％或更低、0.1重量％或更低，如5重量％至0.1ppm，如3重量％至0.5ppm，如1重量％至10ppm。
例如，可能的是，润滑油组合物包含含有聚烷基硅氧烷，例如聚二烷基硅氧烷的消泡剂，其中烷基是C1-C10烷基，例如聚二甲基硅氧烷(PDMS)，也称为硅酮油。或者，硅氧烷是聚(R3)硅氧烷，其中R3是一个或多个相同或不同的直链、支化链或环状烃基，如烷基或芳基，其通常具有1至20个碳原子。可能的是，例如，润滑油组合物包含根据下式1的聚合硅氧烷化合物，其中R1和R2独立地为甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基或癸基、苯基、萘基、烷基取代苯基或其异构体(如甲基、苯基)，且n为2至1000，如50至450、或者如40至100。
附加地或替代性地，可能的是，润滑油组合物包含有机改性硅氧烷(OMS)，如用有机基团如聚醚(例如环氧乙烷-环氧丙烷共聚物)、长链烃基(例如C11-C100烷基)或芳基(例如C6-C14芳基)改性的硅氧烷。可能的是，例如，润滑油组合物包含根据式1的有机改性硅氧烷化合物，其中n为2至2000，如50至450(或者如40至100)，并且其中R1和R2相同或不同，任选其中R1和R2各自独立地为有机基团，如选自聚醚(例如环氧乙烷-环氧丙烷共聚物)、长链烃基(例如C11-C100烷基)或芳基(例如C6-C14芳基)的有机基团。优选地，R1和R2之一是CH3。
基于润滑剂组合物的总重量计，掺入根据式1的硅氧烷以提供大约0.1至小于大约30ppm Si、或大约0.1至大约25ppm Si、或大约0.1至大约20ppm Si、或大约0.1至大约15ppmSi、或大约0.1至大约10ppm Si。更优选地，其在大约3-10ppm Si的范围内。
在实施方案中，本文可用的有机硅消泡剂可获自Dow Corning Corporation和Union Carbide Corporation，如Dow Corning FS-1265(1000厘沲)、Dow Corning DC-200和Union Carbide UC-L45。本文可用的有机硅消泡剂包括聚二甲基硅氧烷、苯基-甲基聚硅氧烷、线性、环状或支化硅氧烷、有机硅聚合物和共聚物以及有机硅氧烷(organo-silicone)共聚物。也可以代之以或包括可获自OSI Specialties,Inc.of FarmingtonHills,Michigan的硅氧烷聚醚共聚物消泡剂。一种这样的材料作为SILWET-L-7220出售。
在此也可以使用丙烯酸酯聚合物消泡剂。典型的丙烯酸酯消泡剂包括可获自Monsanto Polymer Products Co.的被称为PC-1244的聚丙烯酸酯消泡剂。本文可用的优选的丙烯酸酯聚合物消泡剂是可购自Dorf Ketl的PXTM3841(即丙烯酸烷基酯聚合物)，也称为MobiladTMC402。
在实施方案中，可以使用有机硅消泡剂和丙烯酸酯消泡剂的组合，如以大约5:1至大约1:5的有机硅消泡剂/丙烯酸酯消泡剂的重量比，参见例如美国专利申请公开No.2021/0189283。
H.粘度改进剂
粘度改性剂(也称为粘度指数改进剂或粘度改进剂)可包括在本文所述的润滑组合物中。粘度改进剂为润滑剂提供高温和低温可操作性。这些添加剂提供在升高的温度下的剪切稳定性和在低温下的可接受的粘度。合适的粘度改进剂包括高分子量烃、聚酯和既可充当粘度改进剂又可充当分散剂的粘度改进剂分散剂。这些聚合物的典型分子量在大约10,000至1,500,000g/mol，更通常大约20,000至1,200,000g/mol，再更通常大约50,000至1,000,000g/mol之间。
合适的粘度改进剂的实例是甲基丙烯酸酯、丁二烯、烯烃或烷基化苯乙烯的线性或星形聚合物和共聚物。聚异丁烯是常用的粘度改进剂。另一合适的粘度改进剂是聚甲基丙烯酸酯(例如各种链长的甲基丙烯酸烷基酯的共聚物)，其中一些制剂也充当倾点下降剂。其它合适的粘度改进剂包括乙烯和丙烯的共聚物、苯乙烯和异戊二烯的氢化嵌段共聚物以及聚丙烯酸酯(例如各种链长的丙烯酸酯的共聚物)。具体实例包括50,000至200,000g/mol分子量的苯乙烯-异戊二烯或苯乙烯-丁二烯型聚合物。
可用作粘度改进剂的共聚物包括可以商品名"PARATONETM"(如"PARATONETM8921"、"PARATONETM68231"和"PARATONETM8941")购自Chevron Oronite CompanyLLC；以商品名"HiTECTM"(如HiTECTM5850B和HiTECTM5777)购自Afton ChemicalCorporation；和以商品名"LubrizolTM7067C"购自The Lubrizol Corporation的那些。可用作本文中的粘度改进剂的氢化聚异戊二烯星形聚合物包括可购自InfineumInternational Limited的那些，例如以商品名"SV200TM"和"SV600TM"。可用作本文中的粘度改进剂的氢化二烯-苯乙烯嵌段共聚物可购自Infineum International Limited，例如以商品名"SV 50TM"。
可用作本文中的粘度改进剂的聚合物包括聚甲基丙烯酸酯或聚丙烯酸酯聚合物，如线性聚甲基丙烯酸酯或聚丙烯酸酯聚合物，如可以商品名"ViscoplexTM"(例如ViscoplexTM6-954)获自Evonik Industries的那些，或可以商品名AstericTM(例如LubrizolTM87708和LubrizolTM87725)获自Lubrizol Corporation的星形聚合物。
可用作本文中的粘度改进剂的含乙烯基芳族的聚合物(Vinyl aromatic-containing polymer)可衍生自乙烯基芳烃单体，如苯乙烯类单体，如苯乙烯。本文可用的示例性的含乙烯基芳族的共聚物可由以下通式：A-B表示，其中A是主要衍生自乙烯基芳烃单体(如苯乙烯)的聚合嵌段，B是主要衍生自共轭二烯单体(如异戊二烯)的聚合嵌段。
可用作粘度改进剂的含乙烯基芳烃的聚合物可具有20cSt或更低，如15cSt或更低，如12cSt或更低的在100℃下的运动粘度，但可以稀释(如在第I、II和/或III类基础油料中)至更高的在100℃下的运动粘度，如至40cSt或更高，如100cSt或更高，如1000cSt或更高，如1000至2000cSt。
通常，粘度改进剂可以基于配制润滑剂组合物的总重量计大约0.01至大约10重量％，如大约0.1至大约7重量％，如0.1至大约4重量％，如大约0.2至大约2重量％，如大约0.2至大约1重量％，和如大约0.2至大约0.5重量％的量使用。
粘度改进剂通常作为在大量稀释油中的浓缩物加入。在“交付态的(asdelivered)”聚合物浓缩物中，“交付态的(as delivered)”粘度改进剂通常含有20重量％至75重量％的活性聚合物(对于聚甲基丙烯酸酯或聚丙烯酸酯聚合物)，或8重量％至20重量％的活性聚合物(对于烯烃共聚物、氢化聚异戊二烯星形聚合物或氢化二烯-苯乙烯嵌段共聚物)。
I.分散剂
在发动机运行过程中，产生油不溶性氧化副产物。分散剂有助于使这些副产物保持溶解，由此减少它们沉积在金属表面上。本文中的润滑组合物的配方中所用的分散剂在性质上可以是无灰的或形成灰分的。分散剂优选是无灰的。所谓的无灰分散剂是在燃烧时基本不形成灰分的有机材料。例如，不含金属的分散剂或硼化的无金属分散剂被认为无灰。相反，含金属的清净剂倾向于在燃烧时形成灰分。
本文可用的分散剂通常含有连接到相对高分子量烃链上的极性基团。极性基团通常含有氮、氧或磷的至少一种元素。典型的烃链含有40至500，如50至400个碳原子。
(聚)烯基琥珀酸衍生物分散剂
特别可用的一类分散剂包括通常通过长链烃基取代的琥珀酸化合物(通常为烃基取代琥珀酸酐)与多羟基或多氨基化合物的反应制成的(聚)烯基琥珀酸衍生物。构成该分子的亲油部分的长链烃基(其提供油溶性)通常是聚异丁烯基团(该长链烃基，如聚异丁烯基团通常具有400至3000g/mol，如450至2500g/mol的Mn)。这种类型的分散剂的许多实例是商业上和文献中公知的。描述这样的分散剂的示例性美国专利包括美国专利Nos.3,172,892；3,2145,707；3,219,666；3,316,177；3,341,542；3,444,170；3,454,607；3,541,012；3,630,904；3,632,511；3,787,374和4,234,435。另一些类型的分散剂描述在美国专利Nos.3,036,003；3,200,107；3,254,025；3,275,554；3,438,757；3,454,555；3,565,804；3,413,347；3,697,574；3,725,277；3,725,480；3,726,882；4,454,059；3,329,658；3,449,250；3,519,565；3,666,730；3,687,849；3,702,300；4,100,082；5,705,458中。本文可用的分散剂的进一步描述可见于例如欧洲专利申请Nos.0 471 071和0 451 380，为此对其进行引用。
烃基取代的琥珀酸和烃基取代的琥珀酸酐衍生物是可用的分散剂。特别地，通过(在烃取代基中通常具有至少25个碳原子，如28至400个碳原子的)烃取代琥珀酸或酸酐化合物与至少1当量的多羟基或多氨基化合物(如亚烷基胺)的反应制备的琥珀酰亚胺、琥珀酸酯或琥珀酸酯酰胺特别可用于此。烃基取代的琥珀酸和烃基取代的琥珀酸酐衍生物可具有至少400g/mol，如至少900g/mol，如至少1500g/mol，如400至4000g/mol，如800至3000，如2000至2800g/mol，如大约2100至2500g/mol，和如大约2200至大约2400g/mol的数均分子量。
特别可用于本文的琥珀酰亚胺通过1)烃基取代的琥珀酸酐，如聚异丁烯琥珀酸酐(PIBSA)；和2)多胺(PAM)之间的缩合反应形成。合适的多胺的实例包括：多烃基多胺、多亚烷基多胺、羟基取代的多胺、聚氧化烯多胺及其组合。多胺的实例包括四亚乙基五胺、五亚乙基六胺、四亚乙基五胺(TEPA)、五亚乙基六胺(PEHA)、N-苯基-对苯二胺(ADPA)和其它每分子具有平均5、6、7、8或9个氮原子的多胺。其中每多胺分子的氮原子平均数大于7的混合物通常被称为重多胺(heavy polyamines)或H-PAMs并可以商品名，如HPATM和HPA-XTM购自DowChemical，以E-100TM购自Huntsman Chemical等。羟基取代的多胺的实例包括N-羟烷基-亚烷基多胺，如N-(2-羟乙基)乙二胺、N-(2-羟乙基)哌嗪和/或例如美国专利No.4,873,009中描述的类型的N-羟烷基化亚烷基二胺。聚氧化烯多胺的实例包括具有大约200至大约5000g/mol的平均Mn的聚氧乙烯和/或聚氧丙烯二胺和三胺(以及它们的共低聚物)。这种类型的产物可以商品名JeffamineTM购得。可用的琥珀酰亚胺的代表性实例显示在美国专利Nos.3,087,936；3,172,892；3,219,666；3,272,746；3,322,670；3,652,616；3,948,800；和6,821,307；和加拿大专利No.1,094,044中。
分散剂可包含一种或多种(任选硼化的)较高分子量(Mn 1600g/mol或更高，如1800至3000g/mol)琥珀酰亚胺和一种或多种(任选硼化的)较低分子量(Mn小于1600g/mol)琥珀酰亚胺，其中较高分子量可为1600至3000g/mol，如1700至2800g/mol，如1800至2500g/mol，如1850至2300g/mol；较低分子量可为600至小于1600g/mol，如650至1500g/mol，如700至1400g/mol，如800至1300g/mol，如850至1200g/mol，如900至1150g/mol，如900至1000g/mol。较高分子量琥珀酰亚胺分散剂可以以0.5至10重量％、或0.8至6重量％、或1.0至5重量％、或1.5至5重量％、或1.5至4.0重量％的量存在于润滑组合物中；较低分子量琥珀酰亚胺分散剂可以以1至5重量％、或1.5至4.8重量％、或1.8至4.6重量％、或1.9至4.6重量％、或2重量％或更高，如2至5重量％的量存在于润滑组合物中。较低分子量琥珀酰亚胺可能与较高分子量琥珀酰亚胺相差500g/mol或更高，如相差750g/mol或更高，如相差1000g/mol或更高，如相差1200g/mol或更高，如相差500至3000g/mol，如相差750至2000g/mol，如相差1000至1500g/mol。
可用作分散剂的琥珀酸酯包括通过烃基取代琥珀酸酐和醇或多元醇之间的缩合反应形成的那些。例如，烃基取代琥珀酸酐和季戊四醇的缩合产物是可用的分散剂。
本文可用的琥珀酸酯酰胺通过烃基取代琥珀酸酐与烷醇胺之间的缩合反应形成。合适的烷醇胺包括乙氧基化多烷基多胺、丙氧基化多烷基多胺和多烯基多胺，如多亚乙基多胺和/或丙氧基化六亚甲基二胺。代表性实例显示在美国专利No.4,426,305中。
烃基桥接的芳氧基醇的烃基取代琥珀酸酐(如PIBSA)酯也可用作本文中的分散剂。关于这样的分散剂的信息，请参见美国专利No.7,485,603，特别是第2栏第65行至第6栏第22行和第23栏第40行至第26栏第46行。特别地，亚甲基桥接的萘氧基乙醇(即2-羟乙基-1-萘酚醚(或羟基封端的萘酚环氧乙烷低聚物醚))的PIBSA酯可用于本文。
前几段中使用的烃基取代琥珀酸酐的分子量通常为350至4000g/mol，如400至3000g/mol，如450至2800g/mol，如800至2500g/mol。上述(聚)烯基琥珀酸衍生物可以与各种试剂，如硫、氧、甲醛、羧酸如油酸进行后反应。
分散剂可以以该组合物的0.1质量％至20质量％，如0.2至15质量％，如0.25至10质量％，如0.3至5质量％，如润滑油组合物的1.0质量％至3.0质量％的量存在于润滑剂中。
上述(聚)烯基琥珀酸衍生物也可以与硼化合物如硼酸、硼酸酯或高硼化分散剂后反应，以形成通常具有大约0.1至大约5摩尔硼/摩尔分散剂反应产物的硼化分散剂。
本文可用的分散剂包括硼化琥珀酰亚胺，包括来自单琥珀酰亚胺、双琥珀酰亚胺和/或单琥珀酰亚胺和双琥珀酰亚胺的混合物的那些衍生物，其中烃基琥珀酰亚胺衍生自具有大约300至大约5000g/mol、或大约500至大约3000g/mol、或大约1000至大约2000g/mol的Mn的亚烃基(hydrocarbylene group)，如聚异丁烯，或通常具有高末端乙烯基(terminalvinylic group)的此类亚烃基的混合物。
含硼分散剂可以以润滑组合物的0.01重量％至20重量％、或0.1重量％至15重量％、或0.1重量％至10重量％、或0.5重量％至8重量％、或1.0重量％至6.5重量％、或0.5重量％至2.2重量％存在。
含硼分散剂可以以向该组合物提供15ppm至2000ppm、或25ppm至1000ppm、或40ppm至600ppm、或80ppm至350ppm硼的量存在。
硼化分散剂可以与非硼化分散剂组合使用，并且可以是与非硼化分散剂相同或不同的化合物。在一个实施方案中，润滑组合物可包括一种或多种含硼分散剂和一种或多种非硼化分散剂，其中分散剂的总量可为润滑组合物的0.01重量％至20重量％、或0.1重量％至15重量％、或0.1重量％至10重量％、或0.5重量％至8重量％、或1.0重量％至6.5重量％、或0.5重量％至2.2重量％，并且其中硼化分散剂与非硼化分散剂的比率可为1:10至10:1(重量:重量)或1:5至3:1或1:3至2:1。
分散剂可包含一种或多种硼化或未硼化聚(烯基)琥珀酰亚胺，其中聚烯基衍生自聚异丁烯且酰亚胺衍生自多胺("PIBSA-PAM")。
分散剂可包含一种或多种PIBSA-PAMs，其中PIB衍生自具有600至5000，如700至4000，如800至3000，如900至2500g/mol的Mn的聚异丁烯，且多胺衍生自烃基取代的多胺，如四亚乙基五胺、五亚乙基六胺、四亚乙基五胺(TEPA)、五亚乙基六胺(PEHA)、N-苯基-对苯二胺(ADPA)和其它每分子具有平均5、6、7、8或9个氮原子的多胺。分散剂可以硼化，通常以最多4质量％，如1至3质量％的水平。分散剂可包含一种或多种硼化PIBSA-PAM和一种或多种非硼化PIBSA-PAM。分散剂可包含一种或多种衍生自具有700至1800g/mol(如800至1500g/mol)的Mn的PIB的硼化PIBSA-PAM和一种或多种衍生自具有大于1800至5000g/mol(如2000至3000g/mol)的Mn的PIB的非硼化PIBSA-PAM。分散剂可包含一种或多种衍生自具有700至1800g/mol(如800至1500g/mol)的Mn的PIB的非硼化PIBSA-PAM和一种或多种衍生自具有大于1800至5000g/mol(如2000至3000g/mol)的Mn的PIB的硼化PIBSA-PAM。
分散剂可包含衍生自具有700至5000g/mol(如800至3000g/mol)的Mn的PIB的PIBSA和一种或多种衍生自具有700至5000g/mol的Mn的PIB的硼化或非硼化PIBSA-PAM。
分散剂可包含衍生自具有700至5000g/mol(如800至3000g/mol)的Mn的PIB的PIBSA和一种或多种衍生自具有700至1800g/mol(如800至1500g/mol)的Mn的PIB的硼化PIBSA-PAM和一种或多种衍生自具有大于1800至5000g/mol(如2000至3000g/mol)的Mn的PIB的非硼化PIBSA-PAM。分散剂可包含衍生自具有700至5000g/mol(如800至3000g/mol)的Mn的PIB的PIBSA、一种或多种衍生自具有700至1800g/mol(如800至1500g/mol)的Mn的PIB的非硼化PIBSA-PAM和一种或多种衍生自具有大于1800至5000g/mol(如2000至3000g/mol)的Mn的PIB的硼化PIBSA-PAM。
分散剂可包含一种或多种硼化或非硼化PIBSA-PAM和一种或多种烃基桥接的芳氧基醇的PIBSA酯。
分散剂可包含一种或多种硼化PIBSA-PAM和一种或多种非硼化PIBSA-PAM。
分散剂可包含一种或多种(任选硼化的)较高分子量(Mn 1600g/mol或更高，如1800至3000g/mol)PIBSA-PAM和一种或多种(任选硼化的)较低分子量(Mn小于1600g/mol)PIBSA-PAM，其中较高分子量可为1600至3000g/mol，如1700至2800g/mol，如1800至2500g/mol，如1850至2300g/mol；较低分子量可为600至小于1600g/mol，如650至1500g/mol，如700至1400g/mol，如800至1300g/mol，如850至1200g/mol，如900至1150g/mol，如900至1000g/mol。较高分子量PIBSA-PAM分散剂可以以0.5至10重量％、或0.8至6重量％、或1.0至5重量％、或1.5至5重量％或1.5至4.0重量％的量存在于润滑组合物中；较低分子量PIBSA-PAM分散剂可以以1至5重量％、或1.5至4.8重量％、或1.8至4.6重量％、或1.9至4.6重量％、或2重量％或更高，如2至5重量％的量存在于润滑组合物中。
曼尼希碱分散剂
本文可用的曼尼希碱分散剂通常由胺组分、羟基芳族化合物(取代或未取代的，如烷基取代的)，如烷基酚，和醛，如甲醛的反应制造。参见美国专利Nos.4,767,551和10,899,986。加工助剂和催化剂，如油酸和磺酸也可以是反应混合物的一部分。代表性实例显示在美国专利Nos.3,697,574；3,703,536；3,704,308；3,751,365；3,756,953；3,798,165；3,803,039；4,231,759；9,938,479；7,491,248；和10,899,986和PCT公开No.WO 01/42399中。
聚甲基丙烯酸酯或聚丙烯酸酯衍生物分散剂
聚甲基丙烯酸酯或聚丙烯酸酯衍生物是本文可用的另一类分散剂。这些分散剂通常通过使含氮单体和在酯基团中含有5-25个碳原子的甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯反应制备。代表性实例显示在美国专利Nos.2,100,993和6,323,164中。聚甲基丙烯酸酯和聚丙烯酸酯分散剂通常为较低分子量。
本公开的润滑组合物通常包含该组合物的0.1质量％至20质量％，如0.2至15质量％，如0.25至10质量％，如0.3至5质量％，如润滑油组合物的2.0质量％至4.0质量％的分散剂。或者，分散剂可以以润滑组合物的0.1重量％至5重量％、或0.01重量％至4重量％存在。
关于本文可用的分散剂的进一步信息，参见美国专利No.10,829,712，第13栏第36行至第16栏第67行，和美国专利No.7,485,603，第2栏第65行至第6栏第22行、第8栏第25行至第14栏第53行和第23栏第40行至第26栏第46行。
根据本公开的组合物可含有具有不同的列举功能并且也具有作为分散剂的第二效应的添加剂(例如，上述组分B官能化聚合物也可具有分散剂效应)。对于确定本文中的润滑油组合物或浓缩物中的分散剂的量，这些添加剂不计为分散剂。
J.缓蚀剂/防锈剂
缓蚀剂可用于减轻金属的腐蚀并且通常也被称为金属减活剂或金属钝化剂。一些缓蚀剂也可被表征为抗氧化剂。
合适的缓蚀剂可包括含氮和/或硫的杂环化合物，如三唑(例如苯并三唑)、取代噻二唑、咪唑、噻唑、四唑、羟基喹啉、噁唑啉、咪唑啉、噻吩、吲哚、吲唑、喹啉、苯并噁嗪、二硫醇、噁唑、噁三唑、吡啶、哌嗪、三嗪和其中任何一种或多种的衍生物。特定的缓蚀剂是以下结构所示的苯并三唑：
其中R8不存在(氢)或是可为直链或支化、饱和或不饱和的C1至C20烃基或取代烃基。其可含有在性质上为烷基或芳基的环结构和/或含有杂原子，如N、O或S。合适的化合物的实例可包括苯并三唑、烷基取代的苯并三唑(例如甲苯基三唑、乙基苯并三唑、己基苯并三唑、辛基苯并三唑等)、芳基取代的苯并三唑、烷基芳基-或芳基烷基-取代的苯并三唑等，及其组合。例如，三唑可包含或是苯并三唑和/或烷基苯并三唑，其中烷基含有1至大约20个碳原子，或1至大约8个碳原子。这样的缓蚀剂的非限制性实例可包含或是苯并三唑、甲苯基三唑和/或任选取代的苯并三唑，如可购自BASF of Ludwigshafen,Germany的IrgametTM39。优选的缓蚀剂可包含或是苯并三唑和/或甲苯基三唑。
附加地或替代性地，缓蚀剂可包括一种或多种以下结构所示的取代噻二唑：
其中，R15和R16独立地为氢或烃基，该基团可以是脂族或芳族的，包括环状、脂环族、芳烷基、芳基和烷芳基，并且其中各w独立地为1、2、3、4、5或6(优选2、3或4，如2)。这些取代噻二唑衍生自2,5-二巯基-1,3,4-噻二唑(DMTD)分子。在本领域中已经描述了DMTD的许多衍生物，任何这样的化合物可包括在本公开中使用的流体中。例如，美国专利Nos.2,719,125；2,719,126；和3,087,937描述了各种2,5-双-(烃二硫基)-1,3,4-噻二唑的制备。
再附加地或替代性地，缓蚀剂可包括一种或多种其它DMTD衍生物，如羧酸酯，其中R15和R16可经羰基连接到硫化物硫原子上。这些含硫酯的DMTD衍生物的制备描述在例如美国专利No.2,760,933中。通过DMTD与具有至少10个碳原子的α-卤代脂族羧酸的缩合制成的DMTD衍生物描述在例如美国专利No.2,836,564中。这种方法产生DMTD衍生物，其中R15和R16是HOOC-CH(R19)(R19是烃基)。通过这些末端羧酸基团的酰胺化或酯化进一步制成的DMTD衍生物也可用。
2-烃二硫基-5-巯基-1,3,4-噻二唑的制备描述在例如美国专利No.3,663,561中。
一类DMTD衍生物可包括2-烃二硫基-5-巯基-1,3,4-噻二唑和2,5-双-烃二硫基-1,3,4-噻二唑的混合物。这样的混合物可以商品名HiTECTM4313出售并可购自AftonChemical Company。
2-烃基二硫代-5-巯基-1,3,4-噻二唑的制备描述在例如美国专利No.3,663,561中。
一类DMTD衍生物可包括2-烃基二硫代-5-巯基-1,3,4-噻二唑和2,5-双-烃基二硫代-1,3,4-噻二唑的混合物。这样的混合物可以商品名HiTECTM4313出售并可购自AftonChemical Company。
再附加地或替代性地，缓蚀剂可包括具有结构B(OR46)3的三官能硼酸酯，其中各R46可以相同或不同。由于该硼酸酯通常可以理想地与该组合物的非水介质相容，各R46可以特别包含或是烃基C1-C8结构部分。对于其中非水介质包含或是润滑油基础油料的组合物，例如，当烃基结构部分各自为至少C4时，通常可以实现更好的相容性。这样的缓蚀剂的非限制性实例因此包括但不限于硼酸三乙酯、硼酸三丙酯如硼酸三异丙酯、硼酸三丁酯如硼酸三叔丁酯、硼酸三戊酯、硼酸三己酯、硼酸三辛酯如硼酸三-(2-乙基己基)酯、硼酸单己基二丁基酯等，及其组合。
当使用时，缓蚀剂可包含取代噻二唑、取代苯并三唑、取代三唑、三取代硼酸酯或其组合。
当需要时，缓蚀剂可以任何有效量使用，但当使用时，可通常以基于组合物的重量计大约0.001重量％至5.0重量％，例如0.005重量％至3.0重量％或0.01重量％至1.0重量％的量使用。或者，这样的添加剂可以以基于润滑组合物的重量计大约0.01至5重量％，优选大约0.01至1.5重量％的量使用。
在一些实施方案中，含3,4-氧基吡啶酮的组合物可以基本不含(例如0、或小于0.001重量％、0.0005重量％或更少、没有有意加入的和/或绝对不含)三唑、苯并三唑、取代噻二唑、咪唑、噻唑、四唑、羟基喹啉、噁唑啉、咪唑啉、噻吩、吲哚、吲唑、喹啉、苯并噁嗪、二硫醇、噁唑、噁三唑、吡啶、哌嗪、三嗪、其衍生物、其组合或所有缓蚀剂。
根据本公开的组合物可含有具有不同的列举功能并且也具有作为缓蚀剂的第二效应的添加剂(例如，上述组分B官能化聚合物也可具有缓蚀剂效应)。对于确定本文中的润滑油组合物或浓缩物中的缓蚀剂的量，这些添加剂不计为缓蚀剂。
K.抗磨剂
本公开的润滑油组合物可含有一种或多种可减少摩擦和过度磨损的抗磨剂。在该润滑油组合物中可以使用本领域普通技术人员已知的任何抗磨剂。合适抗磨剂的非限制性实例包括二硫代磷酸锌、二硫代磷酸的金属(例如Pb、Sb、Mo等)盐、二硫代氨基甲酸的金属(例如Zn、Pb、Sb、Mo等)盐、脂肪酸的金属(例如Zn、Pb、Sb等)盐、硼化合物、磷酸酯、亚磷酸酯、磷酸酯或硫代磷酸酯的胺盐、二环戊二烯和硫代磷酸的反应产物及其组合。基于润滑油组合物的总重量计，抗磨剂的量可为大约0.01重量％至大约5重量％、大约0.05重量％至大约3重量％、或大约0.1重量％至大约1重量％不等。
在实施方案中，抗磨剂是或包含二烃基二硫代磷酸金属盐，如二烷基二硫代磷酸锌化合物。二烃基二硫代磷酸金属盐的金属可以是碱金属或碱土金属，或铝、铅、锡、钼、锰、镍或铜。在一些实施方案中，该金属是锌。在另一些实施方案中，二烃基二硫代磷酸金属盐的烷基具有大约3至大约22个碳原子、大约3至大约18个碳原子、大约3至大约12个碳原子、或大约3至大约8个碳原子。在进一步实施方案中，该烷基是直链或支化的。
可用的抗磨剂还包括取代或未取代的硫代磷酸，其盐包括含锌化合物，如选自二烷基-、二芳基-和/或烷基芳基-二硫代磷酸锌的二硫代磷酸锌化合物。
金属烷基硫代磷酸盐，更特别是其中金属成分是锌的金属二烷基二硫代磷酸盐，或二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)可以是本公开的润滑组合物的有用组分。ZDDP可衍生自伯醇、仲醇或其混合物。ZDDP化合物通常具有式Zn[SP(S)(OR1)(OR2)]2，其中R1和R2是C1-C18烷基，优选C2-C12烷基。这些烷基可以是直链或支化的。ZDDP中所用的醇可以是2-丙醇、丁醇、仲丁醇、戊醇、己醇，如4-甲基-2-戊醇、正己醇、正辛醇、2-乙基己醇、烷基化酚等。可以使用仲醇混合物或伯醇和仲醇的混合物。也可以使用烷基芳基。可用的二硫代磷酸锌包括仲型二硫代磷酸锌，如可以商品名"LZ 677A"、"LZ 1095"和"LZ 1371"获自The LubrizolCorporation、以商品名"OLOA 262"获自Chevron Oronite和以商品名"HiTECTM7169"获自Afton Chemical的那些。
在实施方案中，锌化合物可以是二硫代氨基甲酸锌络合物，如下式所示的二硫代氨基甲酸锌：
其中各RI独立地为具有1至大约10个碳原子的直链、环状或支化、饱和或不饱和的脂族烃结构部分，n为0、1或2，L是使锌配位层饱和的配体，x为0、1、2、3或4。在某些实施方案中，配体L选自水、氢氧化物、氨、氨基、酰氨基、烷基硫醇基(alkylthiolate)、卤化物及其组合。
抗磨添加剂，如ZDDP和/或氨基甲酸锌通常以基于润滑组合物的总重量计大约0.4重量％至大约1.2重量％，优选大约0.5重量％至大约1.0重量％，更优选大约0.6重量％至大约0.8重量％的量使用，尽管通常可以有利地使用更多或更少。优选地，抗磨添加剂是ZDDP，优选仲型ZDDP(secondary ZDDP)，并以润滑组合物的总重量的大约0.6至1.0重量％的量存在。
本文可用的抗磨添加剂还包括含硼化合物，如硼酸酯、硼化脂肪胺、硼化环氧化物、碱金属(或混合碱金属或碱土金属)硼酸盐和硼化过碱性金属盐。
根据本公开的组合物可含有具有不同的列举功能并且也具有作为缓蚀剂的第二效应的添加剂(例如，上述组分B官能化聚合物也可具有抗磨效应)。对于确定本文中的润滑油组合物或浓缩物中的抗磨剂的量，这些添加剂不计为抗磨剂。
L.破乳剂
本文可用的破乳剂包括美国专利No.10,829,712(第20栏，第34至40行)中描述的那些。通常，在本文中可以使用少量的破乳组分。优选的破乳组分描述在欧洲专利No.330522中。其通过使环氧烷与由双环氧化物与多元醇反应而得的加合物反应获得。这样的添加剂可以以大约0.001至5重量％，优选大约0.01至2重量％的量使用。
M.密封相容剂
其它任选添加剂包括密封相容剂，如有机磷酸酯、芳族酯、芳烃、酯(例如邻苯二甲酸丁基苄基酯)和聚丁烯基琥珀酸酐。这样的添加剂可以以大约0.001至5重量％，优选大约0.01至2重量％的量使用。在实施方案中，密封相容剂是密封溶胀剂，如PIBSA(聚异丁烯基琥珀酸酐)。
N.极压剂
本公开的润滑油组合物可含有一种或多种可防止滑动金属表面在极压条件下卡咬(seizing)的极压剂。本领域普通技术人员已知的任何极压剂可用于该润滑油组合物。通常，极压剂是可以与金属发生化学结合以形成表面膜的化合物，其防止相对金属表面中的凹凸(asperities)在高负荷下的焊接。合适的极压剂的非限制性实例包括硫化动物或植物脂肪或油、硫化动物或植物脂肪酸酯、三价或五价含磷酸的完全或部分酯化的酯、硫化烯烃、二烃基多硫化物、硫化Diels-Alder加合物、硫化双环戊二烯、脂肪酸酯和单不饱和烯烃的硫化或共硫化混合物、脂肪酸的共硫化共混物、脂肪酸酯和α-烯烃、功能取代的二烃基多硫化物、硫醛、硫酮、表硫代化合物(epithio compound)、含硫缩醛衍生物、萜烯和无环烯烃的共硫化共混物、聚硫化物烯烃产物、磷酸酯或硫代磷酸酯的胺盐及其组合。基于润滑油组合物的总重量计，极压剂的量可为大约0.01重量％至大约5重量％、大约0.05重量％至大约3重量％、或大约0.1重量％至大约1重量％不等。
O.非基础油料不饱和烃
本公开的润滑油组合物可含有一种或多种不饱和烃。这些不饱和烃不同于可能存在于该组合物中的任何基础油(第I、II、III、IV和/或V类润滑油基础油料)和/或粘度改进剂，并且始终具有每分子至少一个(在线性α-烯烃或LAO的情况下通常仅一个)不饱和。不受制于理论，但不饱和可以提供抗氧化功能和/或硫捕获功能，这可以补充和/或替代一种或多种抗氧化剂添加剂和/或一种或多种缓蚀剂添加剂，但是不饱和烃(LAO)通常不会在润滑油组合物中提供仅抗氧化功能和仅缓蚀功能。不饱和烃的非限制性实例可包括一种或多种不饱和C12-C60烃(如C12-C48烃、C12-C36烃、C12-C30烃或C12-C24烃)。当存在仅一个不饱和时，不饱和烃可被称为线性α-烯烃(LAO)。不饱和烃的其它非限制性实例可包括保留(或聚合后改性以表现出)(近)末端不饱和的聚异丁烯低聚物/聚合物，和/或其共混物。当存在时，不饱和烃(LAO)可以以基于润滑油组合物的总重量计0.01至5重量％(特别是0.1至3质量％、或者0.1至1.5质量％)存在。
当润滑油组合物含有一种或多种上文论述的添加剂时，添加剂通常以足以使其发挥其预期功能的量掺合到该组合物中。可用于本公开，尤其是用于曲轴箱润滑剂的这样的添加剂的典型量显示在下表中。
要指出，许多添加剂作为同时含有一种或多种添加剂的浓缩物与一定量的基础油或其它稀释剂一起由添加剂制造商运出。因此，下表中的重量以及本文中提到的其它量涉及活性成分的量(即该成分的无稀释剂部分)。下示重量％(质量％)基于润滑油组合物的总重量计。
任选润滑油组分的典型量
上述添加剂通常是市售材料。这些添加剂可独立添加，但通常预合并在可获自润滑油添加剂供应商的套装(package)中。具有各种成分、比例和特性的添加剂套装可获得并且适当套装的选择将考虑最终组合物的用途。
燃料
本公开还涉及一种在发动机运行过程中润滑汽车内燃机的方法，其包括：
(i)向汽车内燃机的曲轴箱汽车曲轴箱提供本文所述的润滑组合物；
(ii)在汽车内燃机中提供烃燃料；和
(iii)在汽车内燃机，如火花点火或压缩点火二冲程或四冲程往复式发动机，如柴油发动机或轿车发动机(如火花点火内燃机)中燃烧所述燃料。
本公开还涉及一种燃料组合物，其包含本文所述的润滑油组合物和烃燃料，其中所述燃料可衍生自石油和/或生物来源(“生物燃料”或“可再生燃料”)。在实施方案中，该燃料包含0.1至100质量％可再生燃料，或者1至75质量％可再生燃料，或者5至50质量％可再生燃料，基于1至50质量％的可再生燃料和石油衍生燃料的总质量计。
可再生燃料组分通常由植物油(如棕榈油、菜籽油、大豆油、麻风树油(jatrophaoil))、微生物油(如藻油)、动物脂肪(如食用油、动物脂肪和/或鱼脂肪)和/或生物气制成。可再生燃料是指由通过当代生物工艺形成的生物资源制成的生物燃料。在一个实施方案中，可再生燃料组分借助加氢处理工艺(hydrotreatment process)制成。加氢处理涉及各种反应，其中分子氢与其它组分反应，或组分在分子氢和固体催化剂存在下发生分子转化。该反应包括但不限于氢化、加氢脱氧、加氢脱硫、加氢脱氮、加氢脱金属、加氢裂化和异构化。可再生燃料组分可具有不同的馏程以根据预期用途为该组分提供所需性质。
用途
本公开的润滑组合物可用于通过向其添加润滑剂而润滑机械发动机组件，特别是在内燃机，例如火花点火或压缩点火二冲程或四冲程往复式发动机中。通常，它们是曲轴箱润滑剂，如轿车发动机油或重型柴油机润滑剂。
特别地，本公开的润滑组合物合适地用于压缩点火内燃机(如重型柴油机)的曲轴箱的润滑。
特别地，本公开的润滑组合物合适地用于火花点火涡轮增压内燃机的曲轴箱的润滑。
在实施方案中，本公开的润滑油用于火花辅助式高压缩内燃机，并且当用于高压缩火花点火内燃机时，本公开的润滑油组合物可用于润滑高压缩火花点火发动机。
在实施方案中，本公开的润滑组合物合适地用于重型柴油车(即具有10,000磅或更高的总车重的重型柴油车)的发动机的曲轴箱的润滑。
在实施方案中，本公开的润滑组合物合适地用于轿车柴油发动机的曲轴箱的润滑。
特别地，本公开的润滑油制剂特别可用于使用低粘度油，如API FA-4和未来的油类别(其中气门机构的磨损保护变得具有挑战性)的压缩点火内燃机，即重型柴油发动机。
本发明进一步涉及：
1.一种酰胺、酰亚胺和/或酯官能化的部分或完全饱和的包含C4-5烯烃的聚合物，其具有：
i)小于2的Mw/Mn，
ii)3.5或更低的官能度分布(Fd)值，和
iii)10,000g/mol或更高的官能化前的聚合物的Mn(GPC-PS)，条件是如果官能化前的聚合物是异戊二烯和丁二烯的共聚物，则所述共聚物的Mn大于25,000g/mol(GPC-PS)。
2.段落1的官能化聚合物，其中所述官能化聚合物包含至少大约50％的单体1,4-插入。
3.段落1或2的官能化聚合物，其中官能化前的聚合物具有25,000g/mol或更高的Mn(GPC-PS)。
4.段落1至3任一项的官能化聚合物，其中官能化前的聚合物具有30,000g/mol或更高的Mn(GPC-PS)。
5.段落1至4任一项的官能化聚合物，其中官能化前的聚合物包含至少90摩尔％的异戊二烯重复单元。
6.段落1至5任一项的官能化聚合物，其中官能化前的聚合物是均聚异戊二烯。
7.段落1至6任一项的官能化聚合物，其中所述聚合物在官能化前部分或完全氢化。
8.段落1的官能化聚合物，其中所述官能化聚合物包含具有30,000至100,000g/mol的Mn(GPC-PS)、含有一个或多个胺侧基并在官能化前具有至少大约50％的1,4-插入的部分或完全饱和的均聚异戊二烯。
9.段落1的官能化聚合物，其中如果官能化前的聚合物是C4烯烃聚合物，则所述C4烯烃聚合物具有15,000g/mol或更高的Mn(GPC-PS)，如果官能化前的聚合物是异戊二烯和丁二烯的共聚物，则所述共聚物的Mn大于35,000Mn(GPC-PS)。
10.段落1或2的官能化聚合物，其中官能化前的聚合物包含90摩尔％或更高的异戊二烯重复单元并具有30,000g/mol或更高的Mn(GPC-PS)。
11.段落1或2的官能化聚合物，其中官能化前的聚合物是均聚异戊二烯并具有30,000g/mol或更高的Mn(GPC-PS)。
12.段落1或2的官能化聚合物，其中官能化前的聚合物是每10,000g/mol的平均官能度为1至20的均聚异戊二烯的部分或完全氢化聚合物。
13.段落1至12任一项的官能化聚合物，其中在所述聚合物中不存在苯乙烯重复单元。
14.段落1至13任一项的官能化聚合物，其中在所述聚合物中不存在丁二烯重复单元。
15.段落1至14任一项的官能化聚合物，其中所述聚合物不是均聚异丁烯。
16.段落1至15任一项的官能化聚合物，其中所述聚合物不是异戊二烯和丁二烯的共聚物。
17.段落1至16任一项的官能化聚合物，其中所述聚合物具有通过GPC-PS测定的1.4至20个FG接枝/聚合物链的平均官能度。
18.段落1至18任一项的官能化聚合物，其中所述聚合物通过使具有小于2的Mw/Mn和10,000g/mol或更高的Mn的C4-5共轭二烯的完全或部分氢化聚合物与酰化剂反应和此后使酰化聚合物与胺反应以形成酰亚胺、酰胺或其组合而获得。
19.段落18的官能化聚合物，其中使副反应最小化，任选地，通过以连续或半连续方式加入酰化剂，和/或通过将所述完全或部分氢化聚合物作为在稀释剂中的溶液或悬浮液引入分批、半连续或连续反应器操作而使副反应最小化，所述溶液或悬浮液包含基于完全或部分氢化聚合物和稀释剂的重量计45重量％或更多的完全或部分氢化聚合物。
20.一种润滑油组合物，其包含以下组分或由以下组分混合而得：
(i)基于润滑油组合物的重量计至少50质量％的一种或多种基础油；
(ii)一种或多种分散剂；
(iii)一种或多种清净剂；和
(iv)一种或多种段落1至19任一项的官能化聚合物。
21.段落20的润滑油组合物，其中所述润滑油组合物优选具有：
a)20W-X、15W-X、10W-X、5W-X或0W-X的SAE粘度等级，其中X代表8、12、16、20、30、40和50的任一个，和
b)55mg或更低的烟灰诱发磨损(通过用于气门机构磨损保护的Cummins ISB试验测定)，和
d)在6％烟灰下12cSt或更低的烟灰诱发粘度增加(通过Mack T11Test for Soot-Induced Viscosity Control测定)。
22.段落20或21的润滑油组合物，其包含以下组分或由以下组分混合而得：
(i)基于润滑油组合物的重量计50至99质量％的一种或多种基础油；
(ii)基于润滑油组合物的总重量计0.01至20重量％的一种或多种分散剂；
(iii)基于润滑油组合物的重量计0.10至20质量％的一种或多种清净剂；
(iv)基于润滑油组合物的重量计0.10至20质量％的一种或多种段落1至19任一项的官能化聚合物。
23.段落20至22任一项的润滑油组合物，其进一步包含一种、两种、三种、四种、五种、六种或更多种附加添加剂，选自：摩擦改进剂；抗氧化剂；倾点下降剂；消泡剂；粘度改进剂；抑制剂和/或防锈剂；和抗磨剂。
24.段落20至23任一项的润滑油组合物，其进一步包含以下一种、两种、三种、四种、五种、六种或更多种：
D)基于润滑油组合物的总重量计0.01至5重量％的一种或多种摩擦改进剂；
E)基于润滑油组合物的总重量计0.01至10重量％的一种或多种抗氧化剂；
F)基于润滑油组合物的总重量计0.01至5重量％的一种或多种倾点下降剂；
G)基于润滑油组合物的总重量计0.001至5重量％的一种或多种消泡剂；
H)基于润滑油组合物的总重量计0.001至10重量％的一种或多种粘度改进剂；
J)基于润滑油组合物的总重量计0.0至5重量％的一种或多种抑制剂和/或防锈剂；和/或
K)基于润滑油组合物的总重量计0.001至10重量％的一种或多种抗磨剂。
25.段落20至24任一项的润滑油组合物，其中所述润滑油组合物不存在酚类抗氧化剂和/或苯乙烯系聚合物。
26.段落20至24任一项的润滑油组合物，其中所述官能化聚合物是具有30,000至100,000g/mol的Mn(GPC-PS)、含有一个或多个胺侧基并具有至少大约60％的1,4-插入的部分或完全饱和的均聚异戊二烯。
27.段落20至26任一项的润滑油组合物，其中所述润滑油组合物包含基于润滑油组合物的总重量计小于5质量％的官能化油。
28.段落20至27任一项的润滑油组合物，其中所述润滑油组合物包含基于润滑油组合物的总重量计小于5质量％的脂族或芳族溶剂。
29.段落20至28任一项的润滑油组合物，其中所述润滑油组合物具有通过ASTMD94测定的25mgKOH/g或更高的总皂化值(SAP)，并且所述官能化聚合物具有3.5或更低的官能度分布(Fd)值。
30.段落20至29任一项的润滑油组合物，其中所述润滑油组合物包含基于润滑油组合物的总重量计小于5质量％的仲烃基胺化合物和叔烃基胺化合物。
31.段落20至30任一项的润滑油组合物，其中所述清净剂包含一种或多种碱金属或碱土金属(如钠、钾、锂、钙和镁，如Ca和/或Mg)的油溶性的中性或过碱性磺酸盐、酚盐、硫化酚盐、硫代膦酸盐、水杨酸盐、环烷酸盐和其它油溶性羧酸盐。
32.段落20至31任一项的润滑油组合物，其中所述分散剂包含一种或多种硼化或未硼化聚(烯基)琥珀酰亚胺，其中聚烯基衍生自聚异丁烯且酰亚胺衍生自多胺。
33.段落20至32任一项的润滑油组合物，其中所述分散剂包含一种或多种任选硼化的较高分子量(Mn 1600g/mol或更高，如1800至3000g/mol)聚(烯基)琥珀酰亚胺和一种或多种任选硼化的较低分子量(Mn小于1600g/mol)聚(烯基)琥珀酰亚胺。
34.段落33的润滑油组合物，其中较高分子量聚(烯基)琥珀酰亚胺以0.8至6重量％的量存在于润滑组合物中，较低分子量聚(烯基)琥珀酰亚胺以1.5至5重量％的量存在于润滑组合物中。
35.段落20至34任一项的润滑油组合物，其中所述润滑油组合物是重型柴油机油。
36.段落20至35任一项的润滑油组合物，其中通过ASTM D7156-19测定的在6％烟灰下的烟灰诱发粘度增加为12cSt或更低。
37.段落20至36任一项的润滑油组合物，其中通过ASTM D7484-21测定的凸轮轴磨损小于50μm。
38.一种在发动机运行过程中润滑内燃机的方法，其包括：
(i)向内燃机的曲轴箱提供段落20至35任一项的润滑组合物；
(ii)在内燃机中提供燃料；和
(iii)在汽车内燃机中燃烧所述燃料。
39.段落38的方法，其中所述燃料是烃燃料、可再生燃料、氢燃料或其任何掺合物的一种或多种。
40.段落38的方法，其中所述发动机是柴油发动机。
41.一种燃料组合物，其包含段落1至19任一项的组合物以及烃燃料、可再生燃料、氢燃料或其任何掺合物的一种或多种。
42.一种浓缩物，其包含以下组分或由以下组分混合而得：基于浓缩物的重量计1至小于50质量％的一种或多种基础油；和基于浓缩物的重量计0.10至20质量％的一种或多种权利要求1至19任一项的官能化聚合物。
43.一种酰胺、酰亚胺和/或酯官能化的部分或完全饱和的均聚异戊二烯聚合物，其具有：i)小于2的Mw/Mn，ii)3.5或更低的官能度分布(Fd)值，和iii)10,000至300,000g/mol(GPC-PS)的官能化前的聚合物的Mn。
提供以下非限制性实施例以例示本公开。
实验
除非另有说明，所有分子量是通过使用聚苯乙烯标样的凝胶渗透色谱法测定的以g/mol报道的数均分子量(Mn)。除非另行指明，"A.I."、"a.i."和"ai"是重量％活性成分。
测试程序
KV100是根据ASTM D445-19a在100℃下测得的运动粘度。
KV40是根据ASTM D445-19a在40℃下测得的运动粘度。
油中的硫含量通过ASTM D5185测量。
硫酸盐灰分("SASH")含量通过ASTM D874测量。
磷、硼、钙、锌、钼和镁含量通过ASTM D5185测量。
LOC中的氮含量通过ASTM D5762测量。
官能化聚合物中的氮通过ASTM D5291测量。
分子量的矩(Mw、Mn、Mz)如下通过使用聚苯乙烯标样(AcquityTMAPC聚苯乙烯高MW校准试剂盒，266-1,760,000Da)的凝胶渗透色谱法("GPC-PS")测定。
分子量[数均分子量(Mn)、重均分子量(Mw)和z均分子量(Mz)]使用配备在线差示折射率(DRI)检测器和对215、254和304波长的PDA UV检测器的Agilent Acuity P-SM-FTN和P-15m高温GPC-SEC(凝胶渗透/尺寸排阻色谱柱)测定。GPC使用3个Agilent PLgel10micron Mixed B LS柱。柱分离使用0.25mL/min的流量和10微升的标称注入量进行。当在低流量模式(空闲)下时，检测器和柱保持在30℃下，并在准备运行样品时加热至35℃。将离开SEC柱的料流导入光学流动池，然后导入DRI检测器。用于SEC实验的溶剂是无抑制剂的THF(四氢呋喃)。通过将干燥聚合物置于玻璃容器中、加入所需量的THF来制备聚合物溶液。一旦将样品添加到机器中，在运行开始前留出一定时间以达到35℃。GPC运行大约1.5小时的预运行编程平衡。根据溶解度，将样品搅拌2至15小时。在搅拌后和运行前过滤样品。所有量通过重量分析法测量。用于以质量/体积单位表示聚合物浓度的THF密度为在68℃下0.887g/mL。注入样品浓度为3mg/mL。在运行各样品之前，吹扫DRI检测器和注射器。然后将装置中的流量从0.01提高到0.25毫升/分钟，并在注入第一个样品之前让DRI稳定4至5小时。用于运行GPC和制备报告的软件是EmpowerTM3，版本7.41.00.00。
"FG"是指官能团。
平均官能度[也称为平均官能度值(Fv)]和官能度分布(Fd)值如下测定。
根据以下程序制备带有ADPA-酰亚胺官能团的简化非聚合材料(ODSA-ADPA)；随后用作下面进一步描述的官能团GPC分析的参考材料和校准物。
将268克十八烯基琥珀酸酐(异构体的混合物，0.094摩尔)添加到配备空气动力搅拌器、与温度控制器和电加热套相连的热电偶以及氮气入口的四颈圆底烧瓶中。在恒定搅拌下和在经过反应器顶空的连续氮气吹扫下将该材料加热至170℃。
将17.2克4-氨基二苯基胺(ADPA，0.094摩尔)分份添加到热反应混合物中，随着胺添加的继续，留出时间让任何发泡平息。加热该混合物直至通过分别在大约1780和1700cm-1处的酸酐和酰亚胺峰的FTIR分析(酸酐峰完全消耗，酰亚胺峰不再增加-大约2-3小时)确定反应完成。在从反应器中排出之前，使材料部分冷却(低于100℃)。其不经进一步纯化而直接用作GPC校准物。
根据上述GPC程序，由ODSA-ADPA样品在0.01、0.02、0.03、0.04和0.05mg/ml下制备GPC校准曲线(如图1所示)，并在UV 304nm通道中积分。
制备官能聚合物的样品并如上所述进行GPC分析。通过绘制与溶剂基线一致的经过各个峰底部的平坦基线而将色谱图积分。当色谱图的峰没有被解析到基线时(基线由图2横坐标中的三角形表示)，在它们之间的最低点作出垂直切割(显示为图2横坐标中的菱形)。最小点是GPC迹线中的拐点，在此该曲线的二阶导数的符号改变(例如，从负到正或反之亦然)。为了计算平均官能度值(Fv)和官能度分布(Fd)，从主聚合物峰解析的任何链偶联(chain-coupled)和链断裂(chain-fragmented)的聚合物应该作为主峰的一部分包括在所有计算(Mn、Mw、PDI(Mw/Mn)和任何后续计算)中。GPC分析的代表性色谱图如图2所示。
样品的平均官能度值(Fv)被定义为整个样品中的每聚合物链的官能团平均数并通过Eq 1计算：
其中
Fv＝在整个样品中计算的以FG接枝/聚合物链为单位的平均官能度，
UV304 inttotal＝在UV 304通道中的总聚合物峰积分，
FG Cal Slope＝来自ODSA-ADPA的UV304校准曲线的斜率，
Mn＝聚合物峰数均分子量(使用聚苯乙烯标样)，和
Poly mg/ml＝在样品制备过程中通过重量分析法测得的以mg/ml为单位的总样品中的聚合物浓度(不包括官能团)。
官能度分布(Fd)值代表在样品中的MW分布上的官能度范围(即，样品中的高MW和低MW级分之间的官能度差异)。Fd通过eq.2计算：
其中
PDI＝总聚合物峰的多分散指数，由Mn/Mw计算，
Fmax＝在聚合物峰的第10和第90累积百分位数(通过RI)之间的最大官能度值，
Fmin＝在聚合物峰的第10和第90累积百分位数(通过RI)之间的最小官能度值，和
Fv＝整个样品的平均官能度值。
为了计算样品中的各个官能，对于折射率(RI)和UV 304通道色谱图中的聚合物峰输出详细的GPC切片报告(detailed GPC slice report)(在每个切片中以相等的时间输出，大约0.003分钟/切片)，其含有切片保留时间、MW、切片面积和累积％的数据。
将两个通道的输出数据在相同保留时间下对齐，然后基于在RI和UV检测器之间测得的保留时间差(即，材料从一个检测器行进到另一检测器所花费的时间-这通过校准曲线中的聚苯乙烯(PS)峰的保留时间(RT)差测定)偏移6.0秒。
为了验证输出的切片数据与原始数据充分匹配，对于RI和UV 304通道聚合物峰，峰切片面积的总和都应该在总积分峰面积的±5％内。
RI通道数据的各个切片中的聚合物浓度通过方程3测定：(不需要已知官能聚合物dn/dc，但在此假设dn/dc不随MW而变)
其中，
Poly mol/Lslice＝被计算为在RI色谱图的单个MW切片中的以mol/L为单位的聚合物浓度(不包括官能团)，
Poly mg/ml＝在样品制备过程中通过重量分析法测得的以mg/ml为单位的总样品中的聚合物浓度(不包括官能团)，
RI intslice＝RI色谱图中的个体切片的积分面积，
RI inttotal＝RI色谱图中的总聚合物峰积分，和
Mnslice＝RI色谱图中的聚合物峰切片的MW。
通过方程4测定UV304通道数据的各个切片中的胺浓度：
其中
Amine FG mo/Lslice＝被计算为在UV 304色谱图的单个切片中的以mol/L为单位的胺官能团的浓度，
UV304 intslice＝UV304色谱图中的个体切片的积分面积，和FG Cal Slope＝来自ODSA-ADPA的UV304校准曲线的斜率。
由上面计算的聚合物和胺FG切片浓度，可以根据方程5计算个体色谱图切片的官能度：
其中，
Fslice＝对RI/UV304色谱图的个体切片计算的以FG接枝/聚合物链为单位的官能度，
Poly mol/Lslice＝被计算为在RI色谱图的单个MW切片中的以mol/L为单位的聚合物浓度(不包括官能团)，和
Amine FG mo/Lslice＝被计算为在UV 304色谱图的单个切片中的以mol/L为单位的胺官能团的浓度。
对输出的色谱图的每个切片完成计算。将在聚合物峰的第10和第90累积百分位数之间的最大和最小官能度值分别选择为Fmax和Fmin，并用于如上所述计算Fd。
根据ASTM D5967通过TGA(热重分析)测定烟灰水平。
用于烟灰诱发粘度控制的Mack T11试验，ASTM D7156-19在具有排气再循环的Mack E-TECH V-MAC III柴油发动机中进行。两次30分钟的油冲洗，随后在1800rpm的恒定速度下252小时。将燃料喷射正时(timing)调节为在96小时、192小时和228小时的烟灰水平目标值(TGA，ASTM D5967)，具体地TGA烟灰水平为在96小时2.75％+/-0.25％，在192小时5.50％+/-0.35％，在228小时6.53％+/-0.44％。每12小时提取油样品以测量烟灰水平(TGA，ASTM D5967)和在100℃下的运动粘度。通过比较观察到特定粘度增加(4cSt、12cSt和15cSt)的烟灰水平，测定油的性能。
Cummins ISB发动机试验.根据Cummins ISB发动机试验，ASTM D7484-21在配备排气再循环的5.9L 6-cyl柴油发动机中测定气门机构磨损保护。Cummins ISB试验是两阶段试验。阶段A，100小时，发动机根据ASTM程序以延迟燃料喷射正时运行以生成过量烟灰。在阶段B的过程中，250小时，发动机根据ASTM程序在循环条件下运行以引发气门机构磨损。通过评估根据ASTM D7484-21的章节8.1.5中详述测得的十字头重量损失(crosshead weightloss)(mg)、根据ASTM D7484-21的章节8.1.6中详述测得的挺杆重量损失(tappet weightloss)(mg)和根据ASTM D7484-21的章节8.1.7节中详述用Mitutoyo卡规和Mitutoyo数字指示器测得的在12个凸角(lobes)上平均的凸轮轴磨损(camshaft wear)(μm)，测定油性能。
用于烟灰诱发磨损和粘度控制的Ford 6.7L Power Strok柴油发动机试验在6.7LPower Stroke柴油发动机中进行。该试验具有两个阶段，第一阶段在2600rpm/WOT下10小时，随后是使用峰值功率2800rpm/WOT的200小时的第二阶段。在第二阶段中，每25小时提取样品以根据ASTM D5967，TGA进行烟灰测量。在试验结束时烟灰水平通常在5至7％之间的范围内。在试验完成后，拆卸摇臂并称重，并与试验前的重量进行比较以测定重量损失。还每25小时测量油样品的KV100以测定油的粘度。
用于活塞沉积物的Caterpillar 1N试验根据ASTM D6750-19进行。也测量油耗。在单缸Caterpillar 1Y54柴油发动机中进行试验(发动机在ASTM D6750-19中的表A14.1中详述的条件下运行60分钟磨合期，随后在试验条件下252小时)。然后取出活塞，并根据ASTMDeposit Rating Manual 20中概述的程序进行评级。要指出，ASTM D6750涵盖含0.4％燃料硫的1K程序和含0.04％燃料硫的1N程序。
高温高剪切粘度("HTHS"或"HTHS150")根据ASTM D4683在150℃下测定，并以cPs报告。
除非另有说明，在-25℃下的冷启动模拟器(Cold Cranking Simulator，“CCS”)是曲轴箱润滑剂的冷启动特性的量度，并且如ASTM D5293-92中所述测定。
材料
H-聚异戊二烯-A-氢化异戊二烯聚合物是具有40,000g/mol的Mn(GPC-聚苯乙烯标样)、具有大于90％的1,4插入和大约99％氢化的异戊二烯均聚物。
SA-H-聚异戊二烯-A-使用H-聚异戊二烯-A如下制备琥珀酸酐改性的氢化异戊二烯聚合物，也称为马来酸化氢化异戊二烯聚合物A：在氮气气氛下在170℃下将8.0克马来酸酐添加到1000克40％ H-聚异戊二烯-A在第III类油(YubaseTM4)中的溶液中并混合直至充分合并。然后经12分钟逐滴加入8.0克20％过氧化叔丁基在4cSt第III类油(YubaseTM4)中的溶液。然后使反应均热15分钟。重复这一过程，直至获得通过SAP(ASTM D94)测定的所需琥珀酸酯官能度，此后通过鼓入氮气除去未反应的马来酸酐。
7.15-F-H-聚异戊二烯-A使用SA-H-聚异戊二烯-A(7.15的琥珀酸酯官能度)通过在氮气下在170℃下每琥珀酸酯单元(通过SAP测定，ASTM D94)加入1当量胺(4-氨基-二苯基胺，ADPA)而制备具有7.15的平均官能度(Fv)的胺官能化氢化异戊二烯聚合物。使反应继续并均热最多2小时，此后使其冷却至环境温度。在冷却过程中，将该材料与反应混合物的10重量％的乙氧基化醇(如BerolTM1214或SurfonicTML24-4，Huntsman)合并。7.15-F-H-聚异戊二烯-A具有1.76的官能度分布(Fd)值、1.239的Mw/Mn、31629g/mol的Mn、47835g/mol的Mz，并且除非另行指明，作为以0.5重量％的ai在油中的掺合物使用。
4.0-F-H-聚异戊二烯-A具有4.01的平均官能度(Fv)的胺官能化氢化异戊二烯聚合物使用用于制造7.15-F-H-聚异戊二烯-A的相同程序制备，只是SA-H-聚异戊二烯-A具有4.0的琥珀酸酯官能度。4.0-F-H-聚异戊二烯-A具有1.85的官能度分布(Fd)值、1.191的Mw/Mn、35,061g/mol的Mn、49,650g/mol的Mz，并且除非另行指明，作为以0.5重量％的ai在油中的掺合物使用。
3.6-F-H-聚异戊二烯-A具有3.61的平均官能度(Fv)的胺官能化氢化异戊二烯聚合物使用用于制造7.15-F-H-聚异戊二烯-A的相同程序制备，只是SA-H-聚异戊二烯-A具有3.6的琥珀酸酯官能度。3.6-F-H-聚异戊二烯-A具有1.35的官能度分布(Fd)值、1.158的Mw/Mn、35,494g/mol的Mn、47,336g/mol的Mz，并且除非另行指明，作为以0.5重量％的ai在油中的掺合物使用。
7.0-F-H-聚异戊二烯-A具有7.0的平均官能度(Fv)的胺官能化氢化异戊二烯聚合物使用用于制造7.15-F-H-聚异戊二烯-A的相同程序制备，只是SA-H-聚异戊二烯-A具有7.0的琥珀酸酯官能度并在反应结束时在沥干反应物之前用另外的油(第III类，4cSt(YubaseTM4))稀释。7.0-F-H-聚异戊二烯-A具有1.86的官能度分布(Fd)值、1.250的Mw/Mn、35,140g/mol的Mn、55,726g/mol的Mz，并且除非另行指明，作为以0.55重量％的ai在油中的掺合物使用。
F-EP-共聚物是通过使用与上文相同的方法将乙烯-丙烯共聚物(TrileneTMCP-80，Lion Elastomers，Mn大约23,000g/mol，E/P大约41/59)马来酸化，然后与胺，即N-苯基-对苯二胺(ADPA)反应而制备的官能化乙烯-丙烯共聚物，以获得含有一个或多个胺侧基、具有1.84的平均官能度(Fv)、6.89的官能度分布(Fd)值、1.837的Mw/Mn、18,529g/mol的Mn和56,721g/mol的Mz的乙烯-丙烯共聚物，并且除非另行指明，作为以0.83重量％的ai在油中的掺合物使用。
组分表
/>
实施例
实施例1:Cummins ISB气门机构磨损保护试验
制备油A、油B、和对比油C并根据上述Cummins ISB发动机试验测试气门机构磨损保护。数据报道在表1中。
表1
/>
对比油C是与油A相同的制剂，只是H-聚异戊二烯-A组分没有马来酸化或通过与胺/醇反应而官能化，也就是说，其是没有琥珀酸酐或多胺的氢化聚异戊二烯聚合物。油A和油B在Cummins ISB气门机构磨损试验中的所有磨损测量中，特别是在关于凸轮轴磨损的参数中表现出相对于对比油C的明显和惊人的改进。
实施例2:用于烟灰诱发粘度控制的Mack T11试验
制备油D和对比油E并根据上述Mack T-11发动机试验测试烟灰诱发粘度控制。具有更好烟灰分散力的油能够在指定粘度增加下保留更高的烟灰水平。对比油E是与油D相同的制剂，只是官能化聚合物是乙烯-丙烯-琥珀酸酐-多胺共聚物(F-EP共聚物)。调节油D和对比油E中的官能化聚合物含量以使它们具有相等的由多胺官能团贡献的％氮。在所有三种指定粘度增加水平(4cSt、12cSt和15cSt)下，油D可以保留更多的烟灰，表明其具有令人惊讶地更好的烟灰分散力。
表2
/>
/>
实施例3:用于烟灰诱发粘度控制的Mack T11试验
制备油T和油U并根据上述Mack T11试验测试烟灰诱发粘度控制。数据报道在表3中。注意到油U表现出比油T好得多的粘度控制。
表3
/>
实施例4:用于烟灰诱发粘度控制的Mack T11试验
制备油P和油Q并根据上述Mack T11试验测试烟灰诱发粘度控制。数据报道在表3中。注意到油P表现出比油Q好得多的粘度控制。
表4
/>
实施例5:用于烟灰诱发磨损和粘度控制的Ford6.7L Power Strok柴油发动机试 验
制备油R和油S并在上述Ford柴油发动机试验中测试烟灰诱发磨损和粘度控制。油R是粘度等级为SAE 10W-30的全配方油。油R含有处理率19.2％的添加剂套装。油S含有与油R相同的添加剂套装，但具有另外0.5％官能化的氢化聚异戊二烯(7.0-F-H-聚异戊二烯-A)。油S表现出比油R更少的重量损失和更好的粘度控制。
类似地，制备油V和油W并在上述Ford柴油发动机试验中测试烟灰诱发磨损和粘度控制。油V是粘度等级为SAE 10W-30的全配方油。油V含有处理率14.55％的添加剂套装。油W含有与油V相同的添加剂套装，但具有另外0.5％官能化的氢化聚异戊二烯(7.0-F-H-聚异戊二烯-A)。油W表现出比油V更少的重量损失和更好的粘度控制。
表5
/>
*两个试验的平均值，**三个试验的平均值
实施例6:用于活塞沉积物的Caterpillar 1N试验
制备油F和油G并在上述根据ASTM D6750的Caterpillar 1N发动机试验中使用含0.04％燃料硫的1N程序测试形成活塞和环槽沉积物的趋势。油F是完全配制的15W-40润滑油，其含有0.5％的7.0-F-H-聚异戊二烯-A和添加剂套装(处理率20％)，该油的余量包含第II类润滑油基础油料和粘度改进剂。油G是与油F相同的制剂，只是其不含7.0-F-H-聚异戊二烯-A。7.0-F-H-聚异戊二烯-A被润滑油本体中的相同的第II类基础油料替代。
在下表中给出在各试验结束时的活塞评级。WDN代表Cat 1N中的加权Demerits；数字越高表明沉积越严重。含有7.0F-H-聚异戊二烯-A的油F在初始加工条件下的表现比油G差，其具有较少的由副产物引起的变色。
表6
实施例7:用于活塞沉积物的Caterpillar 1N
制备油H、油I和油J并如上所述在Caterpillar 1N发动机试验中测试形成活塞和环槽沉积物的趋势。油H是完全配制的15W-40润滑油，其含有20％处理率的添加剂套装，其中所述添加剂套装含有1.560重量％的7.0-F-H-聚异戊二烯-A。
油I是与油H相同的制剂，只是不同地制备氢化聚异戊二烯-琥珀酸酐-多胺的官能化聚合物7.0-F-H-聚异戊二烯-A。在油I中，7.0-F-H-聚异戊二烯-A根据与油H中的7.0-F-H-聚异戊二烯-A相同的方法制备，只是为了使副产物最小化，经过相同时间以半连续方式(分20份滴加而非5份)提供相同量的马来酸酐。
油J是与油H相同的制剂，只是不同地制备氢化聚异戊二烯-琥珀酸酐-多胺的官能化聚合物(7.0-F-H-聚异戊二烯-A)。油J中的7.0-F-H-聚异戊二烯-A根据与油I中的7.0-F-H-聚异戊二烯-A相同的方法制备，只是为了使副产物最小化，在基础油中以更高浓度提供起始H-聚异戊二烯-A聚合物主链(60％而非40％)并经过相同时间以半连续方式(分60份滴加而非5份)提供相同量的马来酸酐。
在下表中给出在各试验结束时的活塞评级。Cat 1N试验中的加权Demeritsnumbers(WDN)结果越高表明沉积越严重。由于经过优化以使副产物最小化的合成工艺而似乎含有较少马来酸化物类(除7.0-F-H-聚异戊二烯-A的中间马来酸化氢化聚异戊二烯外)的油I和油J具有明显低于油H的WDN。
表7
/>
实施例8
如下所示制备油K、L、M和N。
表8
/>
实施例9
如下所示制备油O、P、Q和R。
表9
/>
实施例10
A.4.12-F-H-聚异戊二烯-A-具有4.12的平均官能度(Fv)的胺官能化氢化异戊二烯聚合物使用用于制造7.15-F-H-聚异戊二烯-A的相同程序制备，只是SA-H-聚异戊二烯-A具有4.12的琥珀酸酯官能度。4.12-F-H-聚异戊二烯-A具有1.67的官能度分布(Fd)值、1.194的Mw/Mn、31,500的Mn、43,154g/mol的Mz。图3显示GPC迹线(基线由横坐标中的三角形表示，峰之间的最小点由横坐标中的菱形表示)。4.12-F-H-聚异戊二烯-A可以与上文使用4.0-F-H-聚异戊二烯-A或3.6-F-H-聚异戊二烯-A的那些类似地掺合使用。例如，4.12-F-H-聚异戊二烯-A可以在上述实施例1和3中代替上述4.0-F-H-聚异戊二烯-A或3.6-F-H-聚异戊二烯-A使用。
B.7.93-F-H-聚异戊二烯-A-具有7.93的平均官能度(Fv)胺官能化氢化异戊二烯聚合物使用用于制造7.15-F-H-聚异戊二烯-A的相同程序制备，只是SA-H-聚异戊二烯-A具有7.93的琥珀酸酯官能度。7.93-F-H-聚异戊二烯-A具有2.36的官能度分布(Fd)值、1.277的Mw/Mn、33,627的Mn和55,781g/mol的Mz。图4显示GPC迹线(基线由横坐标中的三角形表示，峰之间的最小点由横坐标中的菱形表示)。7.93-F-H-聚异戊二烯-A可以与上文使用7.0-F-H-聚异戊二烯-A或7.15-F-H-聚异戊二烯-A的那些类似地掺合使用。例如，7.93-F-H-聚异戊二烯-A可以代替上述实施例1、2、3、4、5、6、7、8和9中的7.0-F-H-聚异戊二烯-A或7.15-F-H-聚异戊二烯-A使用。
C.F-EP-共聚物B是通过使用与上文相同的方法将乙烯-丙烯共聚物(TrileneTMCP-80，Lion Elastomers，Mn大约23,000g/mol，E/P大约41/59)马来酸化，然后与胺，即N-苯基-对苯二胺(ADPA)反应而制备的官能化乙烯-丙烯共聚物，以获得含有一个或多个胺侧基并具有2.5的平均官能度、3.77的官能度分布(Fd)值、1.588的Mw/Mn、19,147的Mn和47,161g/mol的Mz的乙烯-丙烯共聚物。图5显示GPC迹线(基线由横坐标中的三角形表示，峰之间的最小点由横坐标中的菱形表示)。
D.F-EP-共聚物C是通过使用与上文相同的方法将乙烯-丙烯共聚物(TrileneTMCP-80，Lion Elastomers，Mn大约23,000g/mol，E/P大约41/59)马来酸化，然后与胺，即N-苯基-对苯二胺(ADPA)反应而制备的官能化乙烯-丙烯共聚物，以获得含有一个或多个胺侧基并具有4.68的平均官能度、3.83的官能度分布(Fd)值、1.578的Mw/Mn、19,396的Mn和47,559g/mol的Mz的乙烯-丙烯共聚物。图6显示GPC迹线(基线由横坐标中的三角形表示，峰之间的最小点由横坐标中的菱形表示)。
本文中描述的所有文献在它们与本文不矛盾的程度上经此引用并入本文，包括任何优先权文件和/或测试程序。从上述一般说明和具体实施方案显而易见，尽管已经例示和描述了本发明的形式，但可作出各种修改而不背离本发明的精神和范围。相应地，无意由此限制本发明。术语“包含”被认为与术语“包括”同义。同样地，只要组合物、要素或要素组之前带有连接词“包含”，要理解的是，我们也考虑了在该组合物、要素或多个要素的列举前带有连接词“基本由…组成”、“由…组成”、“选自”或“是”的同一组合物或要素组，反之亦然。

Claims (29)

1.一种酰胺、酰亚胺和/或酯官能化的部分或完全饱和的包含C4-5烯烃的聚合物，其具有：
i)小于2的Mw/Mn，
ii)3.5或更低的官能度分布(Fd)值，和
iii)10,000g/mol或更高的官能化前的聚合物的Mn(GPC-PS)，条件是如果官能化前的聚合物是异戊二烯和丁二烯的共聚物，则所述共聚物的Mn大于25,000g/mol(GPC-PS)。
2.权利要求1的官能化聚合物，其中所述官能化聚合物包含至少大约50％的单体1,4-插入。
3.权利要求1的官能化聚合物，其中官能化前的聚合物具有25,000g/mol或更高(GPC-PS)或30,000g/mol或更高(GPC-PS)的Mn。
4.权利要求1的官能化聚合物，其中官能化前的聚合物包含至少90摩尔％的异戊二烯重复单元或是均聚异戊二烯。
5.权利要求1的官能化聚合物，其中所述聚合物在官能化前部分或完全氢化。
6.权利要求1的官能化聚合物，其中所述官能化聚合物包含具有30,000至100,000g/mol的Mn(GPC-PS)、含有一个或多个胺侧基并在官能化前具有至少大约50％，如至少大约60％的1,4-插入的部分或完全饱和的均聚异戊二烯。
7.权利要求1的官能化聚合物，其中如果官能化前的聚合物是均聚异丁烯，则所述C4烯烃聚合物具有15,000g/mol或更高的Mn(GPC-PS)，如果官能化前的聚合物是异戊二烯和丁二烯的共聚物，则所述共聚物的Mn大于35,000Mn(GPC-PS)。
8.权利要求1的官能化聚合物，其中官能化前的聚合物包含90摩尔％或更高的异戊二烯重复单元或100摩尔％或更高的异戊二烯重复单元并具有30,000g/mol或更高的Mn(GPC-PS)。
9.权利要求1的官能化聚合物，其中官能化前的聚合物是每10,000g/mol的平均官能度为1至20的均聚异戊二烯的部分或完全氢化聚合物。
10.权利要求1的官能化聚合物，其中：
a)在所述聚合物中不存在苯乙烯重复单元；和/或
b)在所述聚合物中不存在丁二烯重复单元；和/或
c)所述聚合物不是均聚异丁烯；和/或
d)所述聚合物不是异戊二烯和丁二烯的共聚物。
11.权利要求1至10任一项的官能化聚合物，其中所述聚合物具有通过GPC-PS测定的1.4至20个FG接枝/聚合物链的平均官能度。
12.权利要求1至11任一项的官能化聚合物，其中所述聚合物通过使具有小于2的Mw/Mn和10,000g/mol或更高的Mn的C4-5共轭二烯的完全或部分氢化聚合物与酰化剂反应和此后使酰化聚合物与胺反应以形成酰亚胺、酰胺或其组合而获得。
13.权利要求12的官能化聚合物，其中使副反应最小化，任选地，通过以连续或半连续方式加入酰化剂，和/或通过将所述完全或部分氢化聚合物作为在稀释剂中的溶液或悬浮液引入分批、半连续或连续反应器操作而使副反应最小化，所述溶液或悬浮液包含基于完全或部分氢化聚合物和稀释剂的重量计45重量％或更多的完全或部分氢化聚合物。
14.一种润滑油组合物，其包含以下组分或由以下组分混合而得：
(i)基于润滑油组合物的重量计至少50质量％的一种或多种基础油；
(ii)一种或多种分散剂；
(iii)一种或多种清净剂；和
(iv)一种或多种权利要求1至13任一项的官能化聚合物。
15.权利要求14的润滑油组合物，其中所述润滑油组合物优选具有：
a)20W-X、15W-X、10W-X、5W-X或0W-X的SAE粘度等级，其中X代表8、12、16、20、30、40和50的任一个，和
b)55mg或更低的烟灰诱发磨损(通过用于气门机构磨损保护的CumminsISB试验测定)，和
d)在6％烟灰下12cSt或更低的烟灰诱发粘度增加(通过Mack T11Test for Soot-Induced Viscosity Control测定)。
16.权利要求14或15的润滑油组合物，其包含以下组分或由以下组分混合而得：
(i)基于润滑油组合物的重量计50至99质量％的所述一种或多种基础油；
(ii)基于润滑油组合物的总重量计0.01至20重量％的所述一种或多种分散剂；
(iii)基于润滑油组合物的重量计0.10至20质量％的所述一种或多种清净剂；
(iv)基于润滑油组合物的重量计0.10至20质量％的所述一种或多种官能化聚合物。
17.权利要求14的润滑油组合物，其进一步包含一种、两种、三种、四种、五种、六种或更多种附加添加剂，选自：摩擦改进剂；抗氧化剂；倾点下降剂；消泡剂；粘度改进剂；抑制剂和/或防锈剂；和抗磨剂。
18.权利要求16的润滑油组合物，其进一步包含以下一种、两种、三种、四种、五种、六种或更多种：
D)基于润滑油组合物的总重量计0.01至5重量％的一种或多种摩擦改进剂；
E)基于润滑油组合物的总重量计0.01至10重量％的一种或多种抗氧化剂；
F)基于润滑油组合物的总重量计0.01至5重量％的一种或多种倾点下降剂；
G)基于润滑油组合物的总重量计0.001至5重量％的一种或多种消泡剂；
H)基于润滑油组合物的总重量计0.001至10重量％的一种或多种粘度改进剂；
J)基于润滑油组合物的总重量计0.0至5重量％的一种或多种抑制剂和/或防锈剂；和/或
K)基于润滑油组合物的总重量计0.001至10重量％的一种或多种抗磨剂。
19.权利要求14的润滑油组合物，其中所述润滑油组合物不存在酚类抗氧化剂和/或苯乙烯系聚合物。
20.权利要求14的润滑油组合物，其中所述润滑油组合物包含：
1)基于润滑油组合物的总重量计小于5质量％的官能化油；和/或
2)基于润滑油组合物的总重量计小于5质量％的脂族或芳族溶剂；和或
3)基于润滑油组合物的总重量计小于5质量％的仲烃基胺化合物和叔烃基胺化合物。
21.权利要求14的润滑油组合物，其中所述润滑油组合物具有通过ASTM D94测定的25mgKOH/g或更高的总皂化值(SAP)，并且所述官能化聚合物具有3.5或更低的官能度分布(Fd)值。
22.权利要求14的润滑油组合物，其中：
1)所述清净剂包含一种或多种碱金属或碱土金属(如钠、钾、锂、钙和镁，如Ca和/或Mg)的油溶性的中性或过碱性磺酸盐、酚盐、硫化酚盐、硫代膦酸盐、水杨酸盐、环烷酸盐和其它油溶性羧酸盐；和/或
2)所述分散剂包含一种或多种硼化或未硼化聚(烯基)琥珀酰亚胺，其中聚烯基衍生自聚异丁烯且酰亚胺衍生自多胺。
23.权利要求23的润滑油组合物，其中所述分散剂包含一种或多种任选硼化的较高分子量(Mn 1600g/mol或更高，如1800至3000g/mol)聚(烯基)琥珀酰亚胺和一种或多种任选硼化的较低分子量(Mn小于1600g/mol)聚(烯基)琥珀酰亚胺，其中任选地，较高分子量聚(烯基)琥珀酰亚胺以0.8至6重量％的量存在于润滑组合物中，较低分子量聚(烯基)琥珀酰亚胺以1.5至5重量％的量存在于润滑组合物中。
24.权利要求14的润滑油组合物，其中所述润滑油组合物是重型柴油机油。
25.权利要求14至24任一项的润滑油组合物，其中通过ASTM D7156-19测定的在6％烟灰下的烟灰诱发粘度增加为12cSt或更低；和/或通过ASTM D7484-21测定的凸轮轴磨损小于50μm。
26.一种在发动机运行过程中润滑内燃机的方法，其包括：
(i)向内燃机的曲轴箱提供权利要求14至25任一项的润滑组合物；
(ii)在内燃机中提供燃料，任选柴油燃料；和
(iii)在汽车内燃机中燃烧所述燃料。
27.权利要求25的方法，其中所述燃料是烃燃料、可再生燃料、氢燃料或其任何掺合物的一种或多种。
28.一种燃料组合物，其包含权利要求1至25任一项的组合物以及烃燃料、可再生燃料、氢燃料或其任何掺合物的一种或多种。
29.一种浓缩物，其包含以下组分或由以下组分混合而得：基于浓缩物的重量计1至小于50质量％的一种或多种基础油；和基于浓缩物的重量计0.10至20质量％的一种或多种权利要求1至13任一项的官能化聚合物。
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