CN118541464A - 具有优异油耗的发动机油润滑剂组合物及其制造方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种具有改进的燃料经济性的发动机油润滑剂组合物。所述发动机油润滑剂组合物可包括大约40重量％至大约80重量％的由第IV类基础油组成的第一基础油料和大约10重量％至大约40重量％的并非第IV类基础油的第二基础油料，其中这些重量％基于发动机油润滑剂组合物的总重量计。所述发动机油润滑剂组合物可具有在150℃下小于或等于2.2cP的HTHS(ASTM D4683)、25％或更低的Noack挥发度(ASTM D5800)和通过蒸馏方法DIN 51454mod.C17‑C19测得的6％或更低的蒸发速率。

Description

具有优异油耗的发动机油润滑剂组合物及其制造方法

发明领域

本发明的实施方案总体上涉及低粘度发动机油润滑剂组合物及其制造方法。这样的组合物可用于汽油和柴油发动机并提供优异的发动机磨损防护、腐蚀防护和燃料效率的组合。

相关技术描述

发动机油配制剂中的一个重大挑战是既实现发动机磨损防护，同时又保持燃料经济性能。对乘用车(passenger vehicles)的燃料效率要求变得越来越严格。在过去几年中，美国和欧盟的新立法已经设定了用现今的车辆和润滑剂技术不容易实现的燃料经济性和碳排放目标。由于对车辆燃料消耗和碳排放的这些更严格的政府法规，使用低粘度发动机油满足这些监管标准正变得越来越普遍。

为了满足未来的二氧化碳(CO₂)排放要求，发动机油配制剂通常含有有机摩擦改进剂以帮助减少摩擦和优化发动机效率。但是，含有有机摩擦改进剂的发动机油配制剂中的一个重大挑战是高表面活性，其可能导致高腐蚀。

由于低粘度发动机油的使用增加，发动机油配制剂中的另一重大挑战是发动机磨损控制。由于在发动机运行过程中形成较薄的润滑剂膜，润滑剂需要在为发动机部件提供磨损防护的同时提供高水平的耐久性能。

高温高剪切(HTHS)粘度是润滑剂在恶劣发动机工况下的粘度的量度。在高温和高应力条件下，会发生粘度指数改进剂降解。当这种情况发生时，油的粘度降低，这可能导致发动机磨损增加。HTHS使用ASTM D4683测量，其经此引用并入本文。在150℃下的高温高剪切(HTHS)粘度小于2.9cP的现今润滑剂油预计无法提供可接受的乘用车柴油发动机磨损和耐久性性能。

仍然需要一种有效改进燃料经济性，同时还提供优异的发动机抗磨损性能和防腐蚀保护的发动机油润滑剂。

发明内容

发明概述

所提供的是一种具有改进的燃料经济性的发动机油润滑剂组合物，其具有在150℃下小于或等于2.2cP的HTHS(ASTM D4683)、25％或更低的Noack挥发度(ASTM D5800)和通过蒸馏方法DIN 51454 mod.C17-C19测得的6％或更低的蒸发速率。所述发动机油润滑剂组合物可包含大约40重量％至大约80重量％的由第IV类基础油组成的第一基础油料和大约10重量％至大约40重量％的并非第IV类基础油的第二基础油料，其中这些重量％基于发动机油润滑剂组合物的总重量计。

在另一实施方案中，所述发动机油润滑剂组合物可包含大约40重量％至大约80重量％的由第IV类基础油组成的第一基础油料和大约10重量％至大约40重量％的包含第II类基础油的第二基础油料，其中重量％基于发动机油润滑剂组合物的总重量计。

在再一实施方案中，所述发动机油润滑剂组合物可包含大约40重量％至大约80重量％的由第IV类基础油组成的第一基础油料、大约10重量％至大约40重量％的包含第II类基础油的第二基础油料，其中重量％基于发动机油润滑剂组合物的总重量计，以及至少5重量％的包含具有2至6cSt的在100℃下的运动粘度的第V类基础油料的第三基础油料。

任何上述发动机油润滑剂组合物可进一步包括一种或多种抗磨添加剂、其它粘度改进剂、抗氧化剂、清净剂、其它分散剂、倾点下降剂、缓蚀剂、金属减活剂、密封相容性添加剂、消泡剂、抑制剂、防锈添加剂或其任何一种或多种组合。

附图简述

图1是显示根据本文提供的一个或多个实施方案的某些发动机油润滑剂组合物的蒸发速率vs Noack挥发度的图示。

图2是显示来自使用根据本文提供的一个或多个实施方案的某些发动机油润滑剂组合物的发动机试验的油耗-Noack挥发度关系的图示。

详述

现在将提供详述。各所附权利要求定义一项单独的发明，其就侵权而言，被认定为包括权利要求中规定的各种要素或限制的等同物。根据语境，所有提到“本发明”在一些情况下可能仅是指某些具体实施方案。在另一些情况下，要认识到，提到“本发明”是指在一个或多个，但不一定所有权利要求中列举的主题。现在将在下文中更详细描述各个发明，包括具体实施方案、版本和实例，但本发明不限于这些实施方案、版本或实例，包括它们以使本领域普通技术人员在将本公开中的信息与公开信息和技术组合时能够制作和使用本发明。

另外，在以下说明书和权利要求书通篇使用某些术语指代特定组分。本领域技术人员会认识到，各种实体可能用不同名称指代相同组分，因此，除非本文中另有明确定义，本文所述的要素的命名规则无意限制本发明的范围。此外，本文所用的命名规则无意区分名称不同而非功能不同的组分。此外，在以下讨论和权利要求书中，术语“包括”和“包含”以开放方式使用，因此应被解释为是指“包括但不限于”。

除非本文中另有明确规定，术语“或”意在包括互斥情况和可兼情况，即“A或B”意在与“A和B的至少一种”同义。

不定冠词“a”和“an”既指单数形式(即“一”)又指复数对象(即一或多)，除非上下文另有明确规定。

短语“基本由…组成”是指所描述/所要求保护的组合物不包括会使其性质实质改变了该性质的大于5％的任何其它组分，并且在任何情况下不包括任何其它组分至大于3重量％的水平。

提供了低粘度发动机油润滑剂组合物，其在宽温度范围内表现出显著改进的燃料效率和发动机磨损防护以及低油耗。一般已知的是，在保持恒定HTHS粘度的同时降低配制的发动机油中的基础油粘度将提供燃料效率益处。但是，在基础油粘度降低时，基础油分子量也降低。这会导致挥发度提高。ASTM D5800 Noack挥发度通常用于测量配制的发动机油的挥发度特性。模拟蒸馏DIN 51454mod.C17-C19是另一种测量发动机油挥发度的试验。令人惊讶地和出乎意料地发现，将低粘度和低挥发度基础油添加到常规发动机油润滑剂配制剂中显著改进了燃料效率和油耗。这样的发动机油润滑剂组合物与具有类似Noack水平的常规基础油组合相比表现出出乎意料低的蒸发速率。

该发动机油润滑剂组合物就粘度性质而言是非牛顿的。非牛顿流体是其中由其流动引起的粘性应力(viscous stresses)在每个点都与局部应变率(local strain rate)不成线性比例的流体。对于非牛顿流体，粘度(流体抵抗由剪切应力或拉伸应力引起的逐渐变形的能力的量度)取决于剪切速率或剪切速率历史。相比之下，牛顿流体是其中由其流动引起的粘性应力在每个点都与局部应变率，即其变形随时间的变化率成线性比例的流体。

该改进的发动机油润滑剂组合物具有通过在100℃下的运动粘度(ASTM D445，KV100)测得的低粘度，其具有小于或等于10cSt、或小于或等于8cSt、或小于或等于6cSt、或小于或等于4cSt、或小于或等于2cSt的KV100。该发动机油润滑剂组合物还具有在150℃下小于或等于2.2cP、或在150℃下小于或等于2.0cP、或在150℃下小于或等于1.8cP、或在150℃下小于或等于1.7cP的HTHS(ASTM D4683)。在150℃下的HTHS是燃料效率的量度，其中较低HTHS值在直接喷射式发动机、汽油发动机和柴油发动机中带来改进的燃料经济性。

该改进的发动机油润滑剂组合物还具有低挥发度。在某些实施方案中，该改进的发动机油润滑剂组合物可具有小于25％、小于20％、小于15％、小于12％、小于10％、小于8％或小于5％的根据ASTM D5800测得的Noack挥发度(％)。

该发动机油润滑剂组合物可用于润滑内燃机，包括但不限于直接喷射式发动机、汽油发动机和柴油发动机。该发动机油润滑剂组合物特别适合作为0W-4、0W-8、0W-12和0W-16粘度等级发动机油。

基础油

可用于本公开的润滑基础油(或基础油料)是天然油和合成油，并且非常规油(或其混合物)可以未精制、精制或再精制使用(后者也被称为再生油或再加工油)。未精制油是直接获自天然或合成来源并且未经额外纯化使用的那些。这些包括直接获自干馏操作的页岩油、直接获自初级蒸馏的石油和直接获自酯化工艺的酯油。精制油与对未精制油论述的油类似，只是精制油经过一个或多个提纯步骤以改进至少一种润滑油性质。本领域技术人员熟悉许多提纯工艺。这些工艺包括溶剂萃取、二次蒸馏、酸萃取、碱萃取、过滤和渗滤。再精制油通过与精制油类似的工艺但使用先前已经用过的油获得。

第I、II、III、IV和V类是American Petroleum Institute(API Publication1509；www.API.org)为建立润滑剂基础油的指南而开发和定义的基础油料的大类。第I类基础油料通常具有在大约80至120之间的粘度指数并含有大于大约0.03％硫和/或小于大约90％饱和物。第II类基础油料通常具有在大约80至120之间的粘度指数并含有小于或等于大约0.03％硫和大于或等于大约90％饱和物。第III类基础油料通常具有大于大约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。

非限制性的示例性第V类基础油料包括烷基化萘基础油料、酯基础油料、脂族醚基础油料、芳基醚基础油料、离子液体基础油料及其组合。

下表概括这五类各自的性质。

基础油性质

天然油包括动物油、植物油(例如蓖麻油和猪油)和矿物油。可使用具有有利的热氧化稳定性的动物和植物油。在天然油中，矿物油是优选的。矿物油在其原油来源方面差异很大，例如关于它们是链烷型、环烷型还是混合链烷-环烷型。衍生自煤或页岩的油也可用。天然油在用于其生产和提纯的方法方面也有所不同，例如它们的馏程和它们是直馏的还是裂化、加氢精制(hydrorefined)或溶剂萃取的。

第II类和/或第III类加氢处理(hydroprocessed)或加氢裂化的基础油料，包括合成油，如聚α烯烃、烷基芳族化合物和合成酯也是众所周知的基础油料。

合成油包括烃油。烃油包括如聚合和互聚烯烃(例如聚丁烯、聚丙烯、丙烯-异丁烯共聚物、乙烯-烯烃共聚物和乙烯-α烯烃共聚物)之类的油。聚α烯烃(PAO)基础油料是常用的合成烃油。例如，可使用衍生自C₈、C₁₀、C₁₂、C₁₄烯烃或其混合物的PAO。参见美国专利号4,956,122；4,827,064；和4,827,073。

PAO(其是已知材料并通常由供应商，如ExxonMobil Chemical Company、ChevronPhillips Chemical Company、BP等在大的商业规模下提供)的数均分子量通常为大约250至大约3,000不等，尽管PAO可能以最多大约100cSt的粘度(100℃)制造。PAO通常由α烯烃的相对低分子量氢化聚合物或低聚物组成，所述α烯烃包括但不限于，C₂至大约C₃₂α烯烃，其中C₈至大约C₁₆α烯烃，如1-辛烯、1-癸烯、1-十二烯等是优选的。优选的聚α烯烃是聚-1-辛烯、聚-1-癸烯和聚-1-十二烯及其混合物，和混合烯烃衍生的聚烯烃。但是，可使用在C₁₄至C₁₈范围内的高级烯烃的二聚物以提供具有可接受地低的挥发度的低粘度基础油料。根据粘度等级和起始低聚物，PAO可以主要是起始烯烃的三聚物和四聚物，具有次要量的更高级低聚物，其具有1.5至12cSt的粘度范围。

PAO流体可方便地通过α烯烃在聚合催化剂，如Friedel-Crafts催化剂，包括例如三氯化铝、三氟化硼或三氟化硼与水的络合物、醇如乙醇、丙醇或丁醇、羧酸或酯如乙酸乙酯或丙酸乙酯存在下的聚合制造。例如，在此可以方便地使用美国专利号4,149,178或美国专利号3,382,291公开的方法。PAO合成的其它描述可见于以下美国专利3,742,082；3,769,363；3,876,720；4,239,930；4,367,352；4,413,156；4,434,408；4,910,355；4,956,122；和5,068,487。在美国专利号4,218,330中描述了C₁₄至C₁₈烯烃的二聚物。

烃基芳族化合物可用作基础油或基础油组分并且可以是其重量的至少大约5％衍生自芳族结构部分，如苯型结构部分(benzenoid moiety)或萘型结构部分(naphthenoidmoiety)或它们的衍生物的任何烃基分子。这些烃基芳族化合物包括烷基苯、烷基萘、烷基二苯醚、烷基萘酚、烷基二苯硫醚、烷基化双酚A、烷基化硫代二酚等。该芳族化合物可被单烷基化、二烷基化、多烷基化等。该芳族化合物可被单官能化或多官能化。该烃基也可由烷基、烯基、炔基、环烷基、环烯基和其它相关烃基的混合物组成。该烃基可为大约C₆至大约C₆₀，其中大约C₈至大约C₂₀的范围通常是优选的。烃基的混合物通常是优选的，并且可存在最多3个这样的取代基。该烃基可任选含有含硫、氧和/或氮的取代基。芳族基团也可衍生自天然(石油)来源，只要该分子的至少大约5％由上述类型的芳族结构部分组成。对于该烃基芳族组分，大约3cSt至大约50cSt的在100℃下的粘度是优选的，其中大约3.4cSt至大约20cSt的粘度通常更优选。在一个实施方案中，使用烷基萘，其中烷基主要由1-十六烯组成。可以有利地使用芳族化合物的其它烷基化物。萘或甲基萘，例如，可以用烯烃，如辛烯、癸烯、十二烯、十四烯或更高级的烯烃、类似烯烃的混合物等烷基化。烃基芳族化合物在润滑剂油组合物中的有效浓度可为大约2％至大约25％，优选大约4％至大约20％，更优选大约4％至大约15％，取决于应用。

酯包含可用的基础油料。可以通过使用酯，如二元酸与单烷醇的酯和单羧酸的多元醇酯确保添加剂溶解能力和密封相容性特征。前一类型的酯包括例如二羧酸(如邻苯二甲酸、琥珀酸、烷基琥珀酸、烯基琥珀酸、马来酸、壬二酸、辛二酸、癸二酸、富马酸、己二酸、亚油酸二聚体、丙二酸、烷基丙二酸、烯基丙二酸等)与各种醇(如丁醇、己醇、十二烷基醇、2-乙基己基醇等)的酯。这些类型的酯的具体实例包括己二酸二丁酯、癸二酸二(2-乙基己基)酯、富马酸二正己酯、癸二酸二辛酯、壬二酸二异辛酯、壬二酸二异癸酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二癸酯、癸二酸二廿烷基酯等。

特别可用的合成酯是通过使一种或多种多元醇，优选受阻多元醇(如新戊基多元醇，例如新戊二醇、三羟甲基乙烷、2-甲基-2-丙基-1,3-丙二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇和二季戊四醇)与含有至少大约4个碳原子的链烷酸(优选C₅至C₃₀酸，如饱和直链脂肪酸，包括辛酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、花生酸和山萮酸，或相应的支化链脂肪酸或不饱和脂肪酸，如油酸，或任何这些材料的混合物)反应获得的那些。

合适的合成酯组分包括三羟甲基丙烷、三羟甲基丁烷、三羟甲基乙烷、季戊四醇和/或二季戊四醇与一种或多种含有大约5至大约10个碳原子的单羧酸的酯。这些酯广泛可购得，例如ExxonMobil Chemical Company的Mobil P-41和P-51酯。

其它可用的具有润滑粘性的流体包括已经加工(优选催化加工)或合成以提供高性能润滑特性的非常规(non-conventional)或不常规的(unconventional)基础油料。

非常规或不常规的基础油料/基础油包括以下一种或多种：衍生自一种或多种天然气合成油(Gas-to-Liquids，GTL)材料的基础油料混合物，以及衍生自以下这些的异构物/异脱蜡物(isomerate/isodewaxate)基础油料：天然蜡或蜡质进料、矿物和或非矿物油蜡质原料，如疏松石蜡(slack waxes)，天然蜡和蜡质原料，如瓦斯油、蜡质燃料加氢裂化器塔底物(waxy fuels hydrocracker bottoms)、蜡质残液(waxy raffinate)、加氢裂化产物、热裂化产物或其它矿物、矿物油或甚至非石油源的蜡质材料，如获自煤液化或页岩油的蜡质材料，和这些基础油料的混合物。

基础油构成本发明的发动机油润滑剂组合物的主要组分并且通常以基于组合物的总重量计大约50至大约99重量％，例如70至90重量％或大约85至大约95重量％的量存在。基础油可选自通常用作火花点火和压缩点火发动机的曲轴箱润滑油的任何合成或天然油。基础油方便地具有在100℃下大约1.0cSt至大约16.0cSt(或mm²/s)，优选在100℃下大约1.0cSt至大约12.0cSt(或mm²/s)，更优选在100℃下大约2.0cSt至大约8.0cSt(或mm²/s)，再更优选在100℃下大约2.0cSt至大约4.0cSt(或mm²/s)的根据ASTM标准的运动粘度。如果需要，可以使用合成和天然基础油的混合物。如本文所用，基础油料名称与基础油料的D445KV100粘度相关联。例如，PAO 4具有4cSt的D445 100C粘度；GTL 3具有3cSt的D445 100C粘度。

本发明的发动机油润滑剂组合物可具有在150℃下小于或等于2.2cP、或在150℃下小于或等于2.1cP、或在150℃下小于或等于2.0cP、或在150℃下小于或等于1.9cP，优选在150℃下大约2.0cP的HTHS粘度。

粘度改进剂(VM)

粘度改进剂也称作VI改进剂、粘度指数改进剂和粘度改性剂。合适的粘度改进剂为润滑剂提供高温和低温可操作性。合适的粘度改进剂还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。合适的粘度改进剂可以是或可以包括甲基丙烯酸酯、丁二烯、烯烃、异戊二烯或烷基化苯乙烯的一种或多种线性或星形聚合物和/或共聚物、聚异丁烯、聚甲基丙烯酸酯、乙烯-丙烯、苯乙烯和异戊二烯的氢化嵌段共聚物、聚丙烯酸酯、苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、乙烯-丙烯共聚物、氢化星形聚异戊二烯及其组合。

如本文所用的术语“聚合物”是指任何两个或更多个相同或不同的重复单元/单体单元或单元。术语“均聚物”是指具有相同单元的聚合物。术语“共聚物”是指具有两种或更多种彼此不同的单元的聚合物，并且包括三元共聚物等。术语“三元共聚物”是指具有三种彼此不同的单元的聚合物。术语“不同”是指单元在至少一个原子上彼此不同或在异构上不同。同样地，如本文所用的聚合物的定义包括均聚物、共聚物等。此外，术语“苯乙烯类嵌段共聚物”是指任何包括苯乙烯单元和中间嵌段的共聚物。

合适的烯烃共聚物例如可以以商品名(如“8921”和“8941”)购自Chevron Oronite CompanyLLC；以商品名(如“5850B”)购自Afton Chemical Corporation；和以商品名“7067C”购自The Lubrizol Corporation。合适的聚异戊二烯聚合物例如可购自Infineum International Limited，例如以商品名“SV200”。合适的二烯-苯乙烯共聚物例如可购自Infineum International Limited，例如以商品名“SV 260”。

一种特别合适的粘度改进剂是聚异丁烯。另一种特别合适的粘度改进剂是聚甲基丙烯酸酯，其也可充当倾点下降剂。其它特别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和聚丙烯酸酯。具体实例包括50,000至200,000分子量的苯乙烯-异戊二烯和苯乙烯-丁二烯基聚合物。

合适的粘度改进剂可进一步包括高分子量烃、聚酯和既充当粘度改进剂又充当分散剂的分散剂。这些聚合物的典型分子量可在大约10,000至大约2,000,000，更通常大约20,000至大约1,500,000之间，再更通常在大约50,000至大约1,200,000之间。

所述至少一种粘度改进剂可以以0.1至5重量％、或0.1至8重量％、或0.1至14重量％、或0.5至10重量％、或0.01至2重量％、或1.0至7.5重量％、或1.5至5重量％的浓度包括在发动机油润滑剂组合物中。所述至少一种粘度改进剂也可以以低至大约0.1重量％、大约0.3重量％、或大约0.5重量％至高至大约5重量％、大约8重量％或大约16重量％的浓度包括在发动机油润滑剂组合物中。所述至少一种粘度改进剂浓度也可以为低至大约0.1重量％、大约0.5重量％、或大约1.0重量％至高至大约8重量％、大约12重量％或大约14重量％。上述粘度改进剂浓度基于聚合物浓缩物，以润滑组合物的总重量计。

摩擦改进剂

摩擦改进剂是可以改变用润滑剂或含有这样的材料的流体润滑的表面的摩擦系数的任何材料或两种或更多种材料。如果需要，摩擦改进剂，也称为减摩剂(frictionreducers)或润滑性剂(lubricity agents)或油性剂(oiliness agents)，和改变基础油、配制润滑剂组合物或功能流体的调节被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发明的基础油或润滑剂组合物结合使用。降低摩擦系数的摩擦改进剂特别有利地与本发明的基础油和润滑组合物结合。摩擦改进剂可包括含金属的化合物或材料，以及无灰化合物或材料，或其混合物。含金属的摩擦改进剂可包括金属盐或金属-配体络合物，其中金属可包括碱金属、碱土金属或过渡族金属。这样的含金属的摩擦改进剂也可具有低灰分特征。过渡金属可包括Mo、Sb、Sn、Fe、Cu、Zn等。这样的合适配体可以包括醇的烃基衍生物、多元醇、甘油(glycerols)、偏酯甘油、硫醇、羧酸酯、氨基甲酸酯、硫代氨基甲酸酯、二硫代氨基甲酸酯、磷酸酯、硫代磷酸酯、二硫代磷酸酯、酰胺、酰亚胺、胺、噻唑、噻二唑、二噻唑、二唑、三唑和其它含有有效量的O、N、S或P(独立地或组合地)的极性分子官能团。

也可以使用无灰摩擦改进剂。合适的无灰摩擦改进剂可包括含羟基的烃基基础油、甘油酯、偏甘油酯、甘油酯衍生物、脂肪有机酸、脂肪胺和硫化脂肪酸。合适的无灰摩擦改进剂还可以包括含有有效量的极性基团的润滑剂材料，例如含羟基的烃基基础油、甘油酯、偏甘油酯、甘油酯衍生物等。摩擦改进剂中的极性基团可以包括含有有效量的O、N、S或P(独立地或组合地)的烃基。可能特别有效的其它摩擦改进剂包括例如，脂肪酸的盐(含灰分和无灰的衍生物)、脂肪醇、脂肪酰胺、脂肪酯、含羟基的羧酸酯和相当的合成长链烃基酸(comparable synthetic long-chain hydrocarbyl acids)、醇、酰胺、酯、羟基羧酸酯等。在一些情况下，可以使用脂肪有机酸、脂肪胺和硫化脂肪酸作为合适的摩擦改进剂。在一些情况下，含有环氧乙烷链段(ethylene-oxide segments)的摩擦改进剂是有效的。

无灰摩擦改进剂可以是或可以包括聚合和/或非聚合分子。合适的聚合摩擦改进剂可具有3,000或更高；4,000或更高；5,000或更高；6,000或更高；7,000或更高；8,000或更高；9,000或更高；10,000或更高；15,000或更高；20,000或更高；30,000或更高；40,000或更高；或45,000或更高的重均分子量(Mw)。合适的聚合摩擦改进剂的Mw也可以为低至大约3,000、大约4,000或大约5,000至高达大约10,000；大约30,000或大约50,000。合适的聚合摩擦改进剂的Mw也可以为大约3,000至15,000；大约4,000至大约12,000；大约3,000至大约9,000；大约3,000至大约7,000。合适的聚合摩擦改进剂的Mw也可以为大约3,000、大约4,000、大约5,000、大约6,000、大约7,000、大约8,000或大约9,000。特别合适的聚合摩擦改进剂是或包括环氧乙烷(EtO)。

其它添加剂

该发动机油润滑剂组合物还可包括一种或多种对发动机油典型的其它添加剂。这些其它添加剂可以包括任何一种或多种抗磨添加剂、分散剂、清净剂、抗氧化剂、倾点下降剂、缓蚀剂、防锈添加剂、金属减活剂、密封相容性添加剂和消泡剂。这些其它添加剂可以以添加剂套装的形式提供给润滑剂组合物。添加剂套装可以以基于组合物的总重量计大约9重量％至大约15重量％、或大约10至大约14.5重量％、或大约11至大约14重量％的载量并入发动机润滑剂组合物中。添加剂套装也可以以基于组合物的总重量计低至大约5重量％、大约7重量％、大约9重量％或大约10重量％至高达大约11重量％、大约14重量％、大约14.5重量％或大约15重量％的载量并入发动机润滑剂组合物中。

抗磨剂

尽管存在许多不同类型的抗磨添加剂，但几十年来用于内燃机曲轴箱油的主要抗磨添加剂是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)。ZDDP可以是伯型(primary)、仲型(secondary)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链的。ZDDP通常以总润滑剂油组合物的大约0.4至1.4重量％的量使用，尽管通常可以有利地使用更多或更少的量。优选地，ZDDP是仲型ZDDP并且以总润滑剂组合物的大约0.6至1.0重量％、或0.6至0.91重量％的量存在。

市售的优选二硫代磷酸锌包括仲型二硫代磷酸锌(secondary zincdithiophosphates)，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“HITEC 7169”获自Afton Chemical的那些。

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。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，上文讨论的含金属的清净剂在燃烧时形成灰分。

合适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50至400个碳原子。

在化学上，许多分散剂可以表征为酚盐、磺酸盐、硫化酚盐、水杨酸盐、环烷酸盐、硬脂酸盐、氨基甲酸盐、硫代氨基甲酸盐、磷衍生物。特别可用的一类分散剂是通常通过长链取代的烯基琥珀酸化合物(通常为取代琥珀酸酐)与多羟基或多氨基化合物的反应制成的烯基琥珀酸衍生物。构成该分子的亲油部分的长链基团(其提供油溶性)通常是聚异丁烯基团。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是3,172,892；3,215,707；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号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。分散剂的进一步描述可见于例如欧洲专利申请号No.471 071，为此对其进行引用。

烃基取代的琥珀酸化合物是常用的分散剂。特别地，通过在烃取代基中优选具有至少50个碳原子的烃取代琥珀酸化合物与至少1当量的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。

琥珀酰亚胺通过烯基琥珀酸酐和胺之间的缩合反应形成。摩尔比可随多胺而变。例如，烯基琥珀酸酐与TEPA的摩尔比可为大约1:1至大约5:1不等。代表性实例显示在美国专利号3,087,936；3,172,892；3,219,666；3,272,746；3,322,670；和3,652,616、3,948,800；和加拿大专利号1,094,044中。

琥珀酸酯通过烯基琥珀酸酐和醇或多元醇之间的缩合反应形成。摩尔比可随所用的醇或多元醇而变。例如，烯基琥珀酸酐和季戊四醇的缩合产物是可用的分散剂。

琥珀酸酯酰胺通过烯基琥珀酸酐与烷醇胺之间的缩合反应形成。例如，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。一个实例是丙氧基化六亚甲基二胺。代表性实例显示在美国专利号4,426,305中。

前几段中使用的烯基琥珀酸酐的分子量通常为800至2,500。上述产物可以与各种试剂，如硫、氧、甲醛、羧酸如油酸和硼化合物如硼酸酯或高硼化分散剂进行后反应。分散剂可以用大约0.1至大约5摩尔硼/摩尔分散剂反应产物进行硼化。

曼尼希碱分散剂由烷基酚、甲醛和胺的反应制造。参见美国专利号4,767,551，其经此引用并入本文。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。烷基酚的分子量为800至2,500。代表性实例显示在美国专利号3,697,574；3,703,536；3,704,308；3,751,365；3,756,953；3,798,165；和3,803,039中。

可用于本发明的典型的高分子量脂族酸改性的曼尼希缩合产物可由高分子量烷基取代的羟基芳族化合物或含HN(R)₂基团的反应物制备。

烃基取代的胺无灰分散剂添加剂是本领域技术人员公知的；参见例如美国专利号3,275,554；3,438,757；3,565,804；3,755,433、3,822,209和5,084,197。

优选分散剂包括硼化和非硼化琥珀酰亚胺，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500至大约5000的Mn的亚烃基(hydrocarbylene group)，如聚异丁烯，或此类亚烃基(hydrocarbylene groups)的混合物。其它优选分散剂包括琥珀酸酯和酰胺、烷基酚-多胺偶联曼尼希加合物、它们的封端衍生物和其它相关组分。这样的添加剂可以以大约0.1至20重量％，优选大约0.5至8重量％的量使用。

清净剂

清净剂通常用于润滑组合物。典型的清净剂是含有该分子的长链疏水部分和该分子的较小的阴离子部分或疏油亲水部分的阴离子材料。该清净剂的阴离子部分通常衍生自有机酸，如硫酸、羧酸、亚磷酸、酚或其混合物。抗衡离子通常是碱土金属或碱金属。

含有基本化学计算量的金属的盐被描述为中性盐并具有0至80的总碱值(TBN，通过ASTM D2896测得)。许多组合物是过碱性的(overbased)，含有大量通过使过量金属化合物(例如金属氢氧化物或氧化物)与酸性气体(如二氧化碳)反应获得的金属碱。可用的清净剂可以是中性的、轻度过碱性的或高度过碱性的。

理想的是，至少一些清净剂是过碱性的。过碱性清净剂有助于中和由燃烧过程产生并夹带在油中的酸性杂质。通常，过碱性材料具有在当量基础上大约1.05:1至50:1的清净剂的金属离子/阴离子部分的比率。更优选地，该比率为大约4:1至大约25:1。所得清净剂是通常具有大约150或更高，通常大约250至450或更高的TBN的过碱性清净剂。优选地，过碱性阳离子是钠、钙或镁。在本发明中可以使用TBN不同的清净剂的混合物。

优选的清净剂包括碱金属或碱土金属的磺酸盐、酚盐、羧酸盐、磷酸盐和水杨酸盐。

磺酸盐可由磺酸制备，所述磺酸通常通过烷基取代的芳烃的磺化获得。烃的实例包括通过将苯、甲苯、二甲苯、萘、联苯和它们的卤化衍生物(例如氯苯、氯甲苯和氯萘)烷基化而得的那些。烷基化剂通常具有大约3至70个碳原子。烷芳基磺酸盐通常含有大约9至大约80个或更多碳原子，更通常大约16至60个碳原子。

Klamann在“Lubricants and Related Products”(同前)中公开了可用作润滑剂中的清净剂和分散剂的各种磺酸的许多过碱性金属盐。Lezius-Hiles Co.of Cleveland,Ohio(1967)出版的标题为“Lubricant Additives”的书籍,C.V.Smallheer和R.K.Smith类似地公开了可用作分散剂/清净剂的许多过碱性磺酸盐。

碱土金属酚盐是另一类可用的清净剂。这些清净剂可通过使碱土金属氢氧化物或氧化物(例如CaO、Ca(OH)₂、BaO、Ba(OH)₂、MgO、Mg(OH)₂)与烷基酚或硫化烷基酚反应制造。可用的烷基包括直链或支化链C₁-C₃₀烷基，优选C₄-C₂₀。合适的酚的实例包括异丁基酚、2-乙基己基酚、壬基酚、十二烷基酚等。应该指出，起始烷基酚可能含有多于一个烷基取代基，它们各自独立地为直链或支化链的。当使用非硫化的烷基酚时，可通过本领域中公知的方法获得硫化产物。这些方法包括加热烷基酚和硫化剂(包括元素硫、卤化硫，如二氯化硫等)的混合物，然后使硫化的酚与碱土金属碱反应。

羧酸的金属盐也可用作清净剂。这些羧酸清净剂可通过使碱性金属化合物与至少一种羧酸反应并从反应产物中除去游离水制备。这些化合物可以是过碱性的以产生所需TBN水平。由水杨酸制成的清净剂是一类优选的衍生自羧酸的清净剂。可用的水杨酸盐包括长链烷基水杨酸盐。一类可用的组合物具有式

其中R是氢原子或具有1至大约30个碳原子的烷基，n是1至4的整数，且M是碱土金属。优选的R基团是至少C₁₁，优选C₁₃或更大的烷基链。R可任选被不干扰清净剂功能的取代基取代。M优选是钙、镁或钡。M更优选是钙。

可以由酚通过Kolbe反应制备烃基取代的水杨酸(参见美国专利号3,595,791)。可以通过金属盐在极性溶剂如水或醇中的复分解制备烃基取代的水杨酸的金属盐。

也可以使用碱土金属磷酸盐作为清净剂。

清净剂可以是简单清净剂或所谓的杂化或复合清净剂。后一清净剂可提供两种清净剂的性质而不需要掺合单独的材料。参见例如美国专利号6,034,039。

优选的清净剂可以包括酚钙、磺酸钙、水杨酸钙、酚镁、磺酸镁、水杨酸镁和其它相关组分(包括硼化清净剂)。通常，总清净剂浓度为大约0.01至大约6.0重量％、或0.01至4重量％、或0.01至3重量％、或0.01至2.2重量％、或0.01至1.5重量％，优选大约0.1至3.5重量％。

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、油泥的存在或润滑剂中的粘度提高。本领域技术人员知道可用于润滑油组合物的多种多样的氧化抑制剂。参见例如Klamann,Lubricants and Related Products(同前)，以及美国专利号4,798,684和5,084,197。

可用的抗氧化剂可以包括受阻酚。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受阻酚类，其是含有位阻羟基的酚类，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。双-酚类抗氧化剂也可以有利地与本发明结合使用。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)。

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(phenolics)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(aralkylene group)，R¹²是高级烷基或烯基、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、亚氨基二苄基(imidodibenzyls)和二苯基苯二胺。两种或更多种芳胺的混合物也可用。也可以使用聚合胺抗氧化剂。可用于本发明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。硫化烷基酚及其碱金属或碱土金属盐也可能是可用的抗氧化剂。

优选的抗氧化剂包括受阻酚、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。

抗氧化剂可以以基于发动机油润滑剂的总重量计大约0.01至5重量％，优选大约0.01至1.5重量％，更优选0至小于1.5重量％，最优选0的量使用。

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)可添加到本发明的组合物中。可以将这些倾点下降剂添加到本发明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、聚芳基酰胺、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。美国专利号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。这样的添加剂可以基于发动机油润滑剂的总重量计以大约0.01至5重量％，优选大约0.01至1.5重量％的量使用。

缓蚀剂

可以将一种或多种缓蚀剂添加到润滑油组合物中。缓蚀剂是保护被润滑金属表面免受水或其它污染物的化学侵袭的添加剂。缓蚀剂也可用于减少与润滑油组合物接触的金属部件的降解。如本文所用，缓蚀剂包括防锈添加剂、金属减活剂和金属钝化剂。

一种类型的缓蚀剂是优先润湿金属表面以用油膜保护其的极性化合物。另一类型的缓蚀剂通过将水并入油包水乳状液中而吸收水，以致只有油接触金属表面。再一类型的缓蚀剂化学附着到金属上以产生非反应性表面。合适的缓蚀剂包括二硫代磷酸锌、金属酚盐、碱性金属磺酸盐、脂肪酸和胺。其它合适的缓蚀剂包括例如芳基噻嗪、烷基取代的二巯基噻二唑(alkyl substituted dimercaptothiodiazoles)、烷基取代的二巯基噻二唑(alkyl substituted dimercaptothiadiazoles)、噻唑、三唑、非离子型聚氧化烯多元醇及其酯、聚氧化烯酚、阴离子型烷基磺酸等，及其混合物。

示例性缓蚀剂可以包括例如(短链)烯基琥珀酸、其偏酯及其含氮衍生物；以及石油磺酸盐、合成磺酸盐、合成烷芳基磺酸盐，如金属烷基苯磺酸盐和金属二壬基萘磺酸盐。缓蚀剂还包括，例如，具有8至30个碳原子的单羧酸、烷基或烯基琥珀酸盐或其偏酯、具有12至30个碳原子的羟基脂肪酸及其衍生物、具有8至24个碳原子的肌氨酸及其衍生物、氨基酸及其衍生物、环烷酸及其衍生物、羊毛脂脂肪酸、巯基脂肪酸和石蜡氧化物。

特别优选的缓蚀剂包括，例如，单羧酸(C₈-C₃₀)、辛酸、壬酸、癸酸、十一烷酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、花生酸、山萮酸、蜡酸、褐煤酸、蜂花酸、油酸、二十二烷酸(docosanic acid)、芥酸、二十碳烯酸、牛脂脂肪酸、大豆脂肪酸、椰子油脂肪酸、亚麻酸(linolic acid)、亚油酸(linoleic acid)、妥尔油脂肪酸、12-羟基硬脂酸、月桂基肌氨酸(laurylsarcosinic acid)、肉豆蔻基肌氨酸(myritsylsarcosinic acid)、棕榈基肌氨酸(palmitylsarcosinic acid)、硬脂基肌氨酸(stearylsarcosinic acid)、油酰基肌氨酸(oleylsarcosinic acid)、烷基化(C₈-C₂₀)苯氧基乙酸、羊毛脂脂肪酸和C₈-C₂₄巯基脂肪酸。

充当缓蚀剂的多元羧酸的实例包括烯基(C₁₀-C₁₀₀)琥珀酸及其酯衍生物、二聚酸、N-酰基-N-烷氧基烷基天冬氨酸酯(美国专利5,275,749)。充当缓蚀剂或充当与上述羧酸酯的反应产物(以产生酰胺等)的烷基胺的实例以伯胺为代表，如月桂胺、椰油胺、正十三烷基胺、肉豆蔻胺、正十五烷基胺、棕榈胺、正十七烷基胺、硬脂胺、正十九烷基胺、正二十烷基胺、正二十一烷基胺、正二十二烷基胺、正二十三烷基胺、正二十五烷基胺、油胺、牛脂胺、氢化牛脂胺和大豆胺。仲胺的实例包括二月桂胺、二椰油胺、二-正十三烷基胺、二肉豆蔻胺、二-正十五烷基胺、二棕榈胺、二-正十五烷基胺、二硬脂胺、二-正十九烷基胺、二-正二十烷基胺、二-正二十一烷基胺、二-正二十二烷基胺、二-正二十三烷基胺、二-正二十五烷基-胺、二油胺、二牛脂胺、二氢化牛脂胺和二大豆胺。上述亚烷基二胺、烷基化亚烷基二胺和N-烷基多亚烷基二胺的实例包括：乙二胺，如月桂基乙二胺、椰油乙二胺、正十三烷基乙二胺、肉豆蔻基乙二胺、正十五烷基乙二胺、棕榈基乙二胺、正十七烷基乙二胺、硬脂基乙二胺、正十九烷基乙二胺、正二十烷基乙二胺、正二十一烷基乙二胺、正二十二烷基乙二胺、正二十三烷基乙二胺、正二十五烷基乙二胺、油基乙二胺、牛脂乙二胺、氢化牛脂乙二胺和大豆乙二胺；丙二胺，如月桂基丙二胺、椰油丙二胺、正十三烷基丙二胺、肉豆蔻基丙二胺、正十五烷基丙二胺、棕榈基丙二胺、正十七烷基丙二胺、硬脂基丙二胺、正十九烷基丙二胺、正二十烷基丙二胺、正二十一烷基丙二胺、正二十二烷基丙二胺、正二十三烷基丙二胺、正二十五烷基丙二胺、二亚乙基三胺(DETA)或三亚乙基四胺(TETA)、油基丙二胺、牛脂丙二胺、氢化牛脂丙二胺和大豆丙二胺；丁二胺，如月桂基丁二胺、椰油丁二胺、正十三烷基丁二胺-肉豆蔻基丁二胺、正十五烷基丁二胺、硬脂基丁二胺、正二十烷基丁二胺、正二十一烷基丁二胺、正二十二烷基丁二胺、正二十三烷基丁二胺、正二十五烷基丁二胺、油基丁二胺、牛脂丁二胺、氢化牛脂丁二胺和大豆丁二胺；和戊二胺，如月桂基戊二胺、椰油戊二胺、肉豆蔻基戊二胺、棕榈基戊二胺、硬脂基戊二胺、油基戊二胺、牛脂戊二胺、氢化牛脂戊二胺和大豆戊二胺。

其它示例性缓蚀剂包括2,5-二巯基-1,3,4-噻二唑及其衍生物、巯基苯并噻唑、烷基三唑和苯并三唑。可用作本公开中所用的缓蚀剂的二元酸的实例是癸二酸、己二酸、壬二酸、十二烷二酸、3-甲基己二酸、3-硝基邻苯二甲酸、1,10-癸烷二甲酸和富马酸。该缓蚀剂可以是直链或支化链的、饱和或不饱和的单羧酸或其酯，其任选以最高达35重量％的量硫化。该酸优选是C₄至C₂₂直链不饱和单羧酸。这种添加剂的优选浓度为总润滑剂组合物的0.001重量％至0.35重量％。优选的单羧酸是硫化油酸。或者，其它合适的材料包括油酸本身、戊酸和芥酸。示例性的缓蚀剂包括如上文定义的三唑。三唑应该以总组合物的0.005重量％至0.25重量％的浓度使用。优选的三唑是甲苯基三唑，其合适地包括在本公开的组合物中。在组合物中还合适地包括可用作金属减活剂或金属钝化剂的三唑、噻唑和某些二胺化合物。实例包括三唑、苯并三唑和取代苯并三唑，如烷基取代衍生物。烷基取代基通常含有最高达15个碳原子，优选最高达8个碳原子。该三唑任选在芳环上含有其它取代基，如卤素、硝基、氨基、巯基等。合适的化合物的实例是苯并三唑和甲苯基三唑、乙基苯并三唑、己基苯并三唑、辛基苯并三唑、氯苯并三唑和硝基苯并三唑。苯并三唑和甲苯基三唑特别优选。直链或支化链的、饱和或不饱和单羧酸，其任选以最高达35重量％的量硫化；或这样的酸的酯；和三唑或其烷基衍生物，或最高达5个碳原子的短链烷基；n为0或在1至3之间(包括端点)的整数；并且是其氢、吗啉基、烷基、酰胺基、氨基、羟基或烷基或芳基取代的衍生物；或选自1,2,4三唑、1,2,3三唑、5-苯胺基-1,2,3,4-噻三唑(5-anilo-1,2,3,4-thiatriazole)、3-氨基-1,2,4三唑、1-H-苯并三唑-1-基-甲基异腈、亚甲基-双-苯并三唑和萘并三唑的三唑。

其它示例性缓蚀剂可以包括2-巯基苯并噻唑、二烷基-2,5-二巯基-1,3,4-噻二唑；N,N'-二亚水杨基乙二胺、N,N'-二亚水杨基丙二胺、N-亚水杨基乙基胺、N,N′-二亚水杨基乙基二胺；三亚乙基二胺、乙二胺四乙酸；二烷基二硫代磷酸锌和二硫代氨基甲酸二烷基酯等。

其它示例性缓蚀剂可以包括黄色金属钝化剂。术语“黄色金属”是指包括例如黄铜和青铜合金、铝青铜、磷青铜、铜、铜镍合金和铍铜等的冶金分类。典型的黄色金属钝化剂包括例如苯并三唑、甲苯并三唑(tolutriazole)、甲苯基三唑(tolyltriazole)、钠甲苯并三唑和甲苯基三唑的混合物、咪唑、苯并咪唑、咪唑啉、嘧啶及其衍生物、及其组合。在一个特定和非限制性的实施方案中，选择含有甲苯基三唑的化合物。

所述一种或多种金属缓蚀剂可以以基于发动机油润滑剂组合物的总重量计大约0.01重量％至大约5.0重量％，优选大约0.01重量％至大约3.0重量％，更优选大约0.01重量％至大约1.5重量％的量存在。

密封相容剂(Seal compatibility agents)

密封相容剂有助于通过造成流体中的化学反应或弹性体中的物理变化而溶胀弹性体密封材料。适用于润滑油的密封相容剂包括有机磷酸酯、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基于发动机油润滑剂的总重量计大约0.01至3重量％，优选大约0.01至2重量％的量使用。

消泡剂

消泡剂可以有利地添加到润滑剂组合物中。这些试剂阻止稳定泡沫的形成。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。消泡剂可购得并且可以以常规的次要量与其它添加剂，如破乳剂一起使用；基于发动机油润滑剂组合物的总重量计，这些添加剂的总量通常小于1重量％，通常小于0.1重量％。

当润滑油组合物含有任何一种或多种上文论述的添加剂时，添加剂以足以使其发挥其预期功能的量掺合到该组合物中。可用于本文所述的发动机油润滑剂的这样的添加剂的示例量显示在下表1中。

要指出，许多添加剂由制造商运出并在配制剂中与一定量的基础油稀释剂一起使用。因此，下表1中的重量以及本说明书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％基于润滑油组合物的总重量计。

表1

各种润滑剂油组分的典型量

上述添加剂可以独立添加，或可以预合并在可获自润滑剂油添加剂供应商的套装中。可获得具有各种成分、比例和特性的添加剂套装，并且适当套装的选择将考虑最终组合物的必要用途。添加剂套装可以以基于润滑剂组合物的总重量计大约9重量％至大约15重量％、或大约10重量％至大约14.5重量％、或大约11重量％至大约14重量％的载量并入发动机油润滑剂组合物中。

实施例

上文的讨论可以参考以下非限制性实施例进一步描述。实施例中所用的基础油料的典型性质显示在下表2中。

表2.所用基础油料的性质

制备十二(12)种发动机润滑剂油配制剂，并进行评估以使用模拟蒸馏方法DIN51454mod.C17-C19在308℃至345℃的温度范围内测定润滑剂油的蒸发速率。对于各试验，将蒸发限制为1.5重量％。通过HTHS 150℃(ASTM D4683)测量粘度。根据ASTM D5800测量Noack挥发度(％)。下表3显示各实施例的配方(对比例A1和本发明的实施例A2至A12)。

在将GTL 3添加到配方实施例中时，得到出乎意料的发现。与含有相同Noack水平基础油料的其它实施例相比，配方中含有GTL 3的实施例表现出最低蒸发速率。通常，该试验中的低蒸发速率使得工作中的油耗非常低。

表3.测试蒸发速率的油配制剂

表3续

令人惊讶地和出乎意料地发现，具有不同基础油混合物作为主要成分的油配制剂在相同Noack挥发度水平下提供显著不同的模拟油耗速率。例如，本发明的样品2、5、8都具有大于70重量％的mPAO 3.x第IV类基础油料、小于2.0cP的粘度、大约15％的Noack挥发度，但表现出显著不同的模拟蒸发速率(分别为0.6、1.8和4.7)。图1以图形显示蒸发速率的这些差异vs Noack挥发度。

为了验证来自上述模拟的发现，进行发动机机油耗试验。试验循环由客户相关城市驾驶和高速路段组成。含有GTL 3的实施例出乎意料地在模拟蒸馏试验(DIN 51454mod.)中表现出非常低的蒸发，并且在发动机试验中也表现得非常好。这些实施例显著超过了在城市循环(4-6gr/hr)和高速循环(14-16gr/hr)中的油耗预期。图2显示来自这一发动机试验的油耗vs.Noack挥发度关系。

上述发动机油润滑剂组合物可以进一步包括以下实施方案的任何一个或多个：

实施方案1.一种发动机油润滑剂组合物，其包含：大约40重量％至大约80重量％的由第IV类基础油组成的第一基础油料和大约10重量％至大约40重量％的并非第IV类基础油的第二基础油料，其中重量％基于发动机油润滑剂组合物的总重量计，其中所述发动机油润滑剂组合物具有在150℃下小于或等于2.2cP的HTHS(ASTM D4683)、25％或更低的Noack挥发度(ASTM D5800)和通过蒸馏方法DIN 51454 mod.C17-C19测得的6％或更低的蒸发速率。

实施方案2.实施方案1的润滑剂组合物，其中所述HTHS(ASTM D4683)在150℃下小于或等于2.0cP。

实施方案3.实施方案1或2的润滑剂组合物，其进一步包含含有第I类、第II类、第III类、第IV类或第V类基础油的第三基础油料。

实施方案4.实施方案1至3任一项的润滑发动机油，其中所述第二基础油料包含第II类基础油。

实施方案5.实施方案3或4的润滑剂组合物，其中所述第II类基础油料是天然气合成油(GTL)基础油料。

实施方案6.实施方案3至5任一项的润滑剂组合物，其中所述第V类基础油料具有2至6cSt的在100℃下的运动粘度。

实施方案7.实施方案3至5任一项的润滑剂组合物，其中所述第V类基础油料具有5cSt或更低的在100℃下的运动粘度。

实施方案8.实施方案1至7任一项的润滑剂组合物，其进一步包含一种或多种抗磨添加剂、其它粘度改进剂、抗氧化剂、清净剂、其它分散剂、倾点下降剂、缓蚀剂、金属减活剂、密封相容性添加剂、消泡剂、抑制剂、防锈添加剂或其任何一种或多种组合。

实施方案9.一种发动机油润滑剂组合物，其包含：大约40重量％至大约80重量％的由第IV类基础油组成的第一基础油料和大约10重量％至大约40重量％的包含第II类基础油的第二基础油料，其中重量％基于发动机油润滑剂组合物的总重量计，其中所述发动机油润滑剂组合物具有在150℃下小于或等于2.2cP的HTHS(ASTM D4683)、25％或更低的Noack挥发度(ASTM D5800)和通过蒸馏方法DIN 51454 mod.C17-C19测得的6％或更低的蒸发速率。

实施方案10.实施方案9的润滑剂组合物，其中所述HTHS(ASTM D4683)在150℃下小于或等于2.0cP。

实施方案11.实施方案9或10的润滑剂组合物，其进一步包含含有第I类、第III类或第V类基础油的第三基础油料。

实施方案12.实施方案9至11任一项的润滑剂组合物，其进一步包含含有具有2至6cSt的在100℃下的运动粘度的第V类基础油料的第三基础油料。

实施方案13.实施方案9至11任一项的润滑剂组合物，其进一步包含含有具有5cSt或更低的在100℃下的运动粘度的第V类基础油料的第三基础油料。

实施方案14.实施方案9至13任一项的润滑剂组合物，其进一步包含一种或多种抗磨添加剂、其它粘度改进剂、抗氧化剂、清净剂、其它分散剂、倾点下降剂、缓蚀剂、金属减活剂、密封相容性添加剂、消泡剂、抑制剂、防锈添加剂或其任何一种或多种组合。

实施方案15.实施方案9至14任一项的润滑剂组合物，其中所述第II类基础油料是天然气合成油(GTL)基础油料。

实施方案16.一种发动机油润滑剂组合物，其包含：大约40重量％至大约80重量％的由第IV类基础油组成的第一基础油料、大约10重量％至大约40重量％的包含第II类基础油的第二基础油料，其中重量％基于发动机油润滑剂组合物的总重量计，以及至少5重量％的包含具有2至6cSt的在100℃下的运动粘度的第V类基础油料的第三基础油料，其中所述发动机油润滑剂组合物具有在150℃下小于或等于2.2cP的HTHS(ASTM D4683)、25％或更低的Noack挥发度(ASTM D5800)和通过蒸馏方法DIN 51454mod.C17-C19测得的6％或更低的蒸发速率。

实施方案17.实施方案16的润滑剂组合物，其中所述第三基础油料包含具有2至5cSt的在100℃下的运动粘度的第V类基础油料。

实施方案18.实施方案16或17的润滑剂组合物，其中所述HTHS(ASTM D4683)在150℃下小于或等于2.0cP。

实施方案19.实施方案16至18任一项的润滑剂组合物，其中所述第II类基础油料是天然气合成油(GTL)基础油料。

实施方案20.实施方案16至19任一项的润滑剂组合物，其进一步包含一种或多种抗磨添加剂、其它粘度改进剂、抗氧化剂、清净剂、其它分散剂、倾点下降剂、缓蚀剂、金属减活剂、密封相容性添加剂、消泡剂、抑制剂、防锈添加剂或其任何一种或多种组合。

因此将会看出，有效实现上述目的以及前面的描述中显而易见的那些目的，并且由于可以在实施本发明时进行某些更改而不脱离本发明的精神和范围，上文的描述中包含的和附图中显示的所有事项旨在被解释为示例性而非限制意义的。

申请人已经尝试公开了可合理预见的本公开的主题的所有实施方案和应用。但是，可能存在仍然等同的无法预见的非实质性修改。尽管已经结合其具体的示例性实施方案描述了本公开，但显然，许多改动、修改和变化是本领域技术人员根据上文的描述显而易见的，而不脱离本公开的精神或范围。因此，本公开旨在涵盖上文的详述的所有这样的改动、修改和变化。

本文中引用的所有专利、试验程序和其它文件，包括优先权文件在此类公开与本公开不矛盾的程度上和对允许如此并入的所有司法管辖区而言全文经此引用并入。

已经使用一组数值上限和一组数值下限描述了某些实施方案和特征。应该认识到，除非另行指明，设想了包括任何两个值的组合的范围，例如任何下限值与任何上限值的组合、任何两个下限值的组合和/或任何两个上限值的组合。某些下限、上限和范围出现在下面的一个或多个权利要求中。所有数值是“大约”或“近似”所示数值，意味着这些数值考虑了本领域普通技术人员预期的实验误差、机器容差和其它变化。

还要理解的是，以下权利要求书旨在涵盖本文描述的本发明的所有一般和具体特征以及在语言上可能被说成介于两者之间的本发明的范围的所有表述。

Claims (20)

1.一种发动机油润滑剂组合物，其包含：

大约40重量％至大约80重量％的由第IV类基础油组成的第一基础油料，和

大约10重量％至大约40重量％的并非第IV类基础油的第二基础油料，其中重量％基于发动机油润滑剂组合物的总重量计，

其中所述发动机油润滑剂组合物具有在150℃下小于或等于2.2cP的HTHS(ASTMD4683)、25％或更低的Noack挥发度(ASTM D5800)和通过蒸馏方法DIN 51454mod.C17-C19测得的6％或更低的蒸发速率。

2.权利要求1的润滑剂组合物，其中所述HTHS(ASTM D4683)在150℃下小于或等于2.0cP。

3.权利要求1或2的润滑剂组合物，其进一步包含含有第I类、第II类、第III类、第IV类或第V类基础油的第三基础油料。

4.权利要求1至3任一项的润滑发动机油，其中所述第二基础油料包含第II类基础油。

5.权利要求3或4的润滑剂组合物，其中所述第II类基础油料是天然气合成油(GTL)基础油料。

6.权利要求3至5任一项的润滑剂组合物，其中所述第V类基础油料具有2至6cSt的在100℃下的运动粘度。

7.权利要求3至5任一项的润滑剂组合物，其中所述第V类基础油料具有5cSt或更低的在100℃下的运动粘度。

8.权利要求1至7任一项的润滑剂组合物，其进一步包含一种或多种抗磨添加剂、其它粘度改进剂、抗氧化剂、清净剂、其它分散剂、倾点下降剂、缓蚀剂、金属减活剂、密封相容性添加剂、消泡剂、抑制剂、防锈添加剂或其任何一种或多种组合。

9.一种发动机油润滑剂组合物，其包含：

大约40重量％至大约80重量％的由第IV类基础油组成的第一基础油料，和

大约10重量％至大约40重量％的包含第II类基础油的第二基础油料，其中重量％基于发动机油润滑剂组合物的总重量计，

其中所述发动机油润滑剂组合物具有在150℃下小于或等于2.2cP的HTHS(ASTMD4683)、25％或更低的Noack挥发度(ASTM D5800)和通过蒸馏方法DIN 51454mod.C17-C19测得的6％或更低的蒸发速率。

10.权利要求9的润滑剂组合物，其中所述HTHS(ASTM D4683)在150℃下小于或等于2.0cP。

11.权利要求9或10的润滑剂组合物，其进一步包含含有第I类、第III类或第V类基础油的第三基础油料。

12.权利要求9至11任一项的润滑剂组合物，其进一步包含含有具有2至6cSt的在100℃下的运动粘度的第V类基础油料的第三基础油料。

13.权利要求9至11任一项的润滑剂组合物，其进一步包含含有具有5cSt或更低的在100℃下的运动粘度的第V类基础油料的第三基础油料。

14.权利要求9至13任一项的润滑剂组合物，其进一步包含一种或多种抗磨添加剂、其它粘度改进剂、抗氧化剂、清净剂、其它分散剂、倾点下降剂、缓蚀剂、金属减活剂、密封相容性添加剂、消泡剂、抑制剂、防锈添加剂或其任何一种或多种组合。

15.权利要求9至14任一项的润滑剂组合物，其中所述第II类基础油料是天然气合成油(GTL)基础油料。

16.一种发动机油润滑剂组合物，其包含：

大约40重量％至大约80重量％的由第IV类基础油组成的第一基础油料，

大约10重量％至大约40重量％的包含第II类基础油的第二基础油料，其中重量％基于发动机油润滑剂组合物的总重量计，和

至少5重量％的包含具有2至6cSt的在100℃下的运动粘度的第V类基础油料的第三基础油料，

其中所述发动机油润滑剂组合物具有在150℃下小于或等于2.2cP的HTHS(ASTMD4683)、25％或更低的Noack挥发度(ASTM D5800)和通过蒸馏方法DIN 51454mod.C17-C19测得的6％或更低的蒸发速率。

17.权利要求16的润滑剂组合物，其中所述第三基础油料包含具有2至5cSt的在100℃下的运动粘度的第V类基础油料。

18.权利要求16或17的润滑剂组合物，其中所述HTHS(ASTM D4683)在150℃下小于或等于2.0cP。

19.权利要求16至18任一项的润滑剂组合物，其中所述第II类基础油料是天然气合成油(GTL)基础油料。

20.权利要求16至19任一项的润滑剂组合物，其进一步包含一种或多种抗磨添加剂、其它粘度改进剂、抗氧化剂、清净剂、其它分散剂、倾点下降剂、缓蚀剂、金属减活剂、密封相容性添加剂、消泡剂、抑制剂、防锈添加剂或其任何一种或多种组合。