CN87104294A - 可用作功能流体添加剂的尿唑组合物 - Google Patents

Abstract

由通式(I)表示的各种尿唑组合物，其中Q、T和A的定义如说明书所述。这些组合物可与功能流体调配在一起，用于机动车辆。

Description

本发明涉及多种杂环含氮组合物，尤其是尿唑组合物及其衍生物，它们可用作流体如润滑剂组合物和燃油的添加剂。更具体地说，本发明的尿唑组合物是自动传动装置流体（ATF′S）中非常有效的密封垫溶胀剂，而且还是润滑剂和燃油中的有效的分散剂和摩擦改良剂。

在多种应用技术都披露过各种各样的尿唑化合物和组合物。例如，美国专利第4，323，687号披露了一种制备高纯度的1，2，4-三唑烷-3，5-二酮的方法，该方法的收率很高，该专利进一步披露了用这类尿唑作制备耐高温产品的起始原料，例如在耐高温电绝缘漆和静电粉末喷涂所用的粉末漆中作交联组分。

美国专利第4，433，085;4，429，135;和4，386，213号披露了多种4-位上被一个有机基团取代的4-取代尿唑组合物，该有机基可含一线型或支链的脂族C₂-C₃₀基团。这些专利披露了这类尿唑组合物可在耐高温电绝缘漆和用静电粉末喷涂方法施工的粉末漆中用作交联剂，还披露了它们可用作防焰剂。

美国专利第4，377，694号披露了用于生产硬质或软聚氨酯泡沫体的新型羟烷基-1，2，4-三唑烷-3，5-二酮。

美国专利第4，366，320号披露了用4-取代苯酚-1，2，4-三唑烷-3，5-二酮及其二氢类似物作分析试剂，该分析试剂用于制备二烯烃的加成产物，使二烯烃可用气液色谱法并应用电子捕获检测系统进行分析。

美国专利第4，088，767号披露了多种1，2-取代-4-（4′，5′-二氯苯酚）尿唑衍生物，用作果树、蔬菜、稻谷和豆类的杀菌剂。

美国专利第4，087，534号披露了多种囟烷基硫4-取代尿唑，它们可用作杀（真）菌剂和杀菌剂。

美国专利第4，249，934号披露了多种1，2-亚烷基-4-取代尿唑及其衍生物，它们可用作除草剂。

美国专利第4，419，520号披露了羟烷基-和烷氧基-三唑烷-3，5-二酮化合物，它们可在酚醛、尿醛或三聚氰胺甲醛树脂中作防焰剂，也可用于烘烤漆的生产。

美国专利第4，467，099号披露了用缩水甘油-1，2，4，-三唑烷-3，5-二酮作织物（如聚酯纤维）的浸渍剂;一种涂复于玻璃、金属或木材上的涂料;用作各种聚合物产品的粘合剂等。

美国专利第4，481，356号披露了多种二烯烃与三唑烷二酮的加成产物，一种新型分析试剂，它们可用气液色谱法应用电子捕获检测系统进行分析。

美国专利第4，029，588号披露了多种取代的四氢噻吩砜（例如取代基之一是3-烷氧基，或3-烷硫基），它们可用作机器如自动传动装置的密封垫溶胀剂。

上述专利中没有一个提到用本发明的尿唑化合物和组合物作自动传动装置流体的密封垫溶胀剂，或在其它功能流体如润滑剂中作分散剂和摩擦改良剂。

本发明发现了一些新型含尿唑的组合物。

还发现本发明的尿唑组合物可用作功能流体（例如，包括自动传动装置流体在内的润滑组合物和燃油组合物）的添加剂。

本发明还提供了含有本发明的尿唑组合物的功能流动，该功能流体包括润滑油、自动传动装置流体和燃油组合物。

本发明还提供了可用作功能流动、特别是自动传动装置流体的密封垫溶胀剂的尿唑组合物。

本发明还提供了可用作润滑剂和燃油的分散剂和摩擦改良剂的尿唑组合物。

本发明还提供了可用于功能流体的、由一种稀释剂/溶剂和一种或多种本发明的尿唑组合物所组成的浓缩物。

对从事本技术的专业人员来说，在阅读和了解本说明书后，对本发明的这些方面和其它方面将是很清楚的。

当机器（例如机动车的自动变速装置）中的密封垫（特别是弹性体密封垫）与功能流体接触时，密封垫会收缩这个问题是十分重要的。这是因为这种收缩会引起功能流体的泄漏，从而使机器工作不正常，或不能工作。（这里所用的“功能流体”一词的含量是指传送能量的流体，例如润滑剂，液压用液体，自动传动装置流体，热交换介质等）解决这一问题的常用方法是在功能流体中加入一种添加剂，由于它的存在导致密封垫溶胀。在该技术中已知有很多种这样的添加剂，但它们都有一些缺点，例如它们之中有很多是有毒的。此外，它们在功能流体中的用量往往太大。

此外，现在汽车驱动所碰到的大多数条件是所谓不断被迫中止的“驱动”，汽车发动机不能达到其最理想和最有效的运转温度，其结果形成了大量不溶于油的产物，它通经活塞环最终流入曲轴箱。由于这些产物大都不溶于油，所以它们会沉积在发动机的内部，使发动机的效率进一步降低。在现今的实践中，通过将去垢剂/分散剂加入到润滑油中，可使氧化产物分散，从而使氧化产物的沉积减至最少。

与以上讨论的分散剂不同，摩擦改良剂是一种能改变润滑剂/机器系统的摩擦型式的添加剂、或添加剂的组合。通常，运动的润滑部件之间的摩擦力受存在于它们之间的油膜的粘度和化学性质控制。使用纯净的矿物油时，静摩擦系数大于动摩擦系数，如果在这种油中加入极性添加剂，那么它们将涂在金属的表面，并在溶于油中的量和吸附或化学吸附在金属上的量之间建立起平衡。至少新的（涂复的）金属表面将不仅通过薄的油膜、而且通过它们的涂层彼此相摩擦。因此，在中断和动态条件下的摩擦力都将是不同的。究竟有多大的差别，这取决于诸多因素，其中也取决于添加剂，特别是取决于它们的分子构型和类型，以及摩擦表面的轮廓几何形状。

例如，在带摩擦表面材料、特别是带一种经树脂处理过的纸的传动离合器中，摩擦的改良常常表现在静摩擦系数低于动摩擦系数。在平的金属表面中摩擦的改良表现在，静摩擦系数急聚下降，而动摩擦系数则缓慢下降。在传动装置制造业中，把削减通常是很高的静摩擦系数，看作是“截断船尾急流”。

本发明发现了多种新型尿唑组合物，可用作有效的密封垫溶胀剂、分散剂、分散剂粘度指数（以下简称Ⅴ、Ⅰ）改进剂，摩擦改良剂。换言之，即在机动车如汽车所用的功能流体中配入本发明的尿唑组合物，能克服或至少改善以上讨论的问题。这些尿唑组合物可用以下的通式代表：

式中T和Q可以相同或不同，分别是氢，烃基，硫，磷，硼，金属阳离子，酰氧基烃基，亚胺基烃基，烃基重复单元，烃基尿唑（Ⅰ）的重复单元，酰基尿唑重复单元，酰基，含烃基酰基的基团，酰基的重复单元，含烃基酰基基团的重复单元，或共同在两个氮原子之间形成π键;A是氢，烃基，烃基尿唑（Ⅰ）基团，含烃基的酰基的重复单元，或直接连接到另一尿唑（Ⅰ）基团上或通过烃基连接到另一尿唑（Ⅰ）基上的含烃基的酰基重复单元。

应当了解，本说明书和权利要求书中所提出的组合物，当Q和/或T是硫、磷、硼或金属阳离子时，所有这些原子的氧化态和连接在上边的基或基团均包括在以上分子式（Ⅰ）的定义之内。例如，当Q和/或T是硫时，它就包括硫化物、硫酸盐（酯）、磺酸盐（酯）、亚硫酸盐（酯），以及连在硫原子上的其它烃基或烃基重复单元。这种表示还包括连在硫原子上的一个或多个尿唑（Ⅰ）基。与此相似，如果Q和/或T是磷，则磷酸盐基团、亚磷酸盐基团、膦酸酯基等均包括在由分子式（Ⅰ）或本说明书和权利要求书中提出的其它分子式所代表的尿唑组合物范围之内。

本专利中所用的“烃基”或“以烃为基础的”两个术语，表示这样的基，它有一碳原子直接连在分子的剩余部分上，而且在本发明上下文范围内主要具有烃基特性。这种基包括如下一些：

（1）烃基;即脂肪族基（例如烷基，或链烯基），脂环族基（例如环烷基，环烯基），芳族基，脂肪族和脂环族取代的芳族基，芳族取代的脂肪族和脂环族基等等，以及通过分子的另一部分成环的环基（即任何两个示出的取代基一起形成脂环基）。这些基对从事本技术的专业人员来说都是已知的;具体例子有：甲基，乙基，丁基，己基，辛基，癸基，十二烷基，十四烷基，十八烷基，二十烷基，环己基，苯基，和萘基（包括所有异构体）。

（2）取代的烃基;也就是含非烃取代基的烃基，这些取代基在本发明的范围内不会明显地改变烃基的烃特性，对从事本技术的专业人员来说，适合的取代基（例如，囟素，羟基，烷氧基，烷酯基，硝基，烷基亚砜基）都是知道的。

（3）杂原子基;即在本发明范围内主要是烃特性的那些含非碳原子的基。合适的杂原子基的例子有氮、氧、磷和硫，这些对从事本技术的专业人员来说是显而易见的。

“以烷基为基础的基”、“以芳基为基础的基”之类的术语中烷基和芳基等的含意与上述烷基和芳基等的含义类似。

这些基通常是烃基，特别是低级的烃，“低级”一词是表示至多含七个碳原子的基，它们中较好的是低级的烷基或芳基，最常见的是烷基。

本文中所用的“酰基”都表示

基。

尿唑组合物（也叫1，2，4-三唑烷-3，5-二酮）可以用几种不同的方法或通过同一方法的改良来制备。制备各种1，2，4-三唑烷-3，5-二酮的多种方法，在早先讨论过的美国专利4，429，135;4，386，213;和4，323，687等号中均有叙述。

对于本发明的目的来说，尿唑组合物可以用以下反应图式Ⅰ所代表的路线来制备。

反应图式Ⅰ

1.2尿素+肼 (H₂SO₄催化 )/(－2NH₃) 二脲

2.烃基胺反应物+二脲 (-NH₃)/() 尿唑产物

3.尿唑产物+烃基反应物→1-和/或2-取代的尿唑产物，或

和/或金属盐    含2或更多重复单元的低聚物。

和/或硼反应物

和/或硫反应物

和/或酰基反应物

应当认识到，以上的反应图式是对本发明的所有不同尿唑物中范围的概括，制备本发明个别尿唑物种的更加具体的反应图式，是在下面的反应图式Ⅱ中列出。但本发明的范围并不限于反应图式Ⅱ，本发明范围仅在权利要求书中作出规定。

反应图式Ⅱ

上述（Ⅰ）的制备是首先形成双酰基化的肼（Ⅱ），随后环化（Ⅹ可以是任何适宜的离去基团（例如-OR，-NH₂，-NHR））。

制备4-取代尿唑的另外两种路线如下：

A.

1）碱

（X＝OEt，A＝R″）

→I（T＝Q＝H，A＝R″）

2）酸

B.

通过改良反应图式Ⅰ第1步的二脲产物，或者使反应图式Ⅰ第2步的尿唑产物进一步反应，（同一反应图式的第3步）可制得本发明范围内的各种取代产物和聚合物产物。

例如下述尿唑衍生物

可通过以下反应物（Ⅶ）制得产物的氧化而制得。

（Ⅶ）是由2，4-甲苯二异氰酸酯与乙基肼羧酸盐反应制得的。

上述产物（Ⅵ）随后与烯烃物质起反应，然后再与丁二酰氯起反应可形成一种聚合物，该聚合物可用作分散剂，并可以下述分子式代表：

本发明的尿唑产物或衍生物，通常分为由分子（Ⅸ）和（Ⅹ）所代表的两类产物：

式中R¹和R²可以是相同或不同的基团，分别是氢，烃基，或一起在两个氮原子之间形成π键;X是烃基，烃基尿唑或酰基烃基，Y是烃基或尿唑基，或是与重复单元连接的键，d是0，或至少为1，b至少是1。

式中R³分别是氢、烃基、或是一个与G或Z基键合的键，R⁴是氢、烃酰基或烃基;G是烃基、酰基、酰氧基、亚胺基，酰烃基、酰氧烃基、或亚胺烃基;Z是硫、磷、硼、金属阳离子，或烃基;q是0或1，e是0，1或2;m至少为1。

上述分子式（Ⅸ）所代表的较好的尿唑物种是，式中R¹和R²可以相同或不同、且分别为氢，或约含8到200个碳原子的烷基或链烯基的尿唑组合物，其先决条件是：R¹和R²不能是氢，Y是苯基、油烯基、辛基、或异癸氧丙基，d是零;或者式中的R¹是氢，R²是含1到50个碳原子的亚烷基，Y是与R²键合的键，d是零，b至少是1;或者式中R¹和R²一起代表两个相邻氮原子之间的π键，Y是烷基亚苯基，该烷基含1到7个碳原子，b是2，d是0;或者式中的X是亚芳基，d是1，Y是亚烷基，b是2，R¹和R²分别是氢或烃基;或者式中的R¹是氢，R²是氢或烃基，Y是亚芳基，或烷基亚芳基，b是2，d是0;或者式中的R¹是氢，R²是氢或烃基，X是亚芳基，d是1，Y是亚烷基，b是2;或者式中的R¹是氢或烃基，R²是与重复单元键合的键，Y是与重复单元键合的键，b至少为2，d是1，X是以下式代表：

式中R⁵是烃基，R⁶是亚烷基，P是0～9左右。

上述分子式（Ⅹ）所代表的较好尿唑物种是，式中R³是氢或烃基、q是0、Z是Zn，S或硼，e是1或2，m是2，R⁴是苯基，油烯基、辛基、异癸氧丙基或乙基己基的尿唑组合物。由分子式（Ⅹ）所代表的其它较好尿唑物种是，式中R⁴是烃基，G是烃酰基或酰基，q是1，m至少为2;R³是与重复单元键合的键，e是零的尿唑。

本发明的组合物的制备，通常是采用以上讨论过的那些技术，以及类似于前面讨论过的美国专利4，429，135;4，386，213;和4，323，687所述的那些技术。

在上面所述的反应图式1中二脲产物可从化学品供应商处买到，或者可在酸催化剂存在下使尿素与肼反应而制得。另外，环化反应物可由肼与含酰基的反应物起反应，随后再与异氰酸酯或相当的反应物反应而制得。

反应图式Ⅰ第2步的尿唑产物，可通过加热反应物或者在有催化剂存在而制得。

用以制备二脲中间产物的具体反应物随所要求的尿唑最终产物而定。例如4-苯基尿唑可由肼与碳酸二乙基酯反应，所得产物再与苯基异氰酸酯反应并环化以形成所要的4-苯基尿唑来制备。此外，4-油烯基尿唑可由肼与2摩尔的尿素起反应形成二脲，然后二脲中间体再与油烯基胺反应制得所要的4-油烯尿唑的途经来制备。

按照反应图式Ⅰ的第3步，形成的4-油烯基尿唑或4-苯基尿唑还可再与其它反应物起反应，以形成聚合产物和/或另外的1-和/或2-取代的尿唑。例如，4-油烯基尿唑可在约110°～50℃与甲醛反应形成由以下分子式所代表的产物：

式中n至少为2。

同样，4-油烯基尿唑可本身起反应形成分子式（Ⅻ）所代表的产物：

式中n至少为1

因此，可用以制备本发明组合物的反应物是很多的，包括含酰基的反应物，金属盐，含磷反应物，硫化物反应物，硼酸及其衍生物，含异氰酸酯的反应物，胺反应物，含烯烃的反应物，含酰氧基的反应物和含亚胺基的反应物。为举例说明目的而提到的具体反应物只包括：甲苯-2，4-二异氰酸酯，乙基肼羧酸盐，亚甲基二对-苯基二异氰酸酯，甲基胺氯化氢，辛基胺氯化氢，己二酰氯，2，4-甲苯-二异氰酸酯，硼酸，甲醛，多聚甲醛，亚磷酸二丁酯，一氯化硫，二乙醇胺，聚异丁烯，氧化锌，丁二酰氯，等等。

可用以下的实施例来说明本发明范围内的各种尿唑组合物的制备方法，尽管这些实施例能使从事本技术的专业人员知道如何在本发明范围内进行操作，但本发明的范围并不限于这些实施例，只有在权利要求书中才对本发明的范围作出规定。应当指出，在以下实施例中，除非另有明确说明，所有百分数和份数均指重量百分数和重量份。

实施例1

4-油烯基尿唑的制备

第1步-二脲的制备

把H₂SO₄（20g）加到搅拌的尿素（2640g）、水（500g）和肼（1000g）的混合物中，在缓慢的N₂气流下把混合物加热至回流。在大约40℃下就已形成透明溶液。物料在112-108℃下回流3小时。回流约1-1/4小时后开始形成白色沉淀。

加入640g水以稀释形成的淤浆，并于104～102℃再继续回流4小时。

把淤浆冷却到10℃，用过滤收集固体，用1000g水洗涤，冷至10℃，于50℃下真空干燥过夜。

收率：2084g（88.3%）

分析：熔点，258°～260℃/257°～259℃

第2步一由第1步的产物制备4-油烯基尿唑

把HCl（191g，37%）以保持低于80℃温度的速度滴加到Armeen^RO（472.5g）的甲苯450g溶液中，滴加时间约1/2小时。

然后经共沸蒸馏除去水，把溶液冷却到回流温度以下，加入以上制得的二脲。然后把混合物加热到210℃，升温蒸掉甲苯。

混合物在210℃加热10小时，然后冷却到150℃。液体产物用DD400滤纸过滤以除去NH₄Cl副产物。

烧瓶和滤纸垫然后用450g甲苯洗涤。

溶液于4mm    Hg下在150℃汽提，即得所要产物。

收率：610g（99.6%）

分析：%N（杜马法）＝11.85/11.97

TAN＝155/160

熔点：接近120℃

实施例2

乙基肼羧酸盐的制备

100g肼和236g碳酸二乙酯在不加热的条件下搅拌20分钟（反应放热，由25℃升至48℃）。

然后把物料加热到80℃，在该温度下保持3.5小时，然后于20mmHg下经15cm    Vigreaux分馏柱进行分馏，收集沸点为120-122℃的产物（173g）。

实施例3

4-苯基尿唑的制备

把实施例2的产物（52g）加到550ml苯中，用冰浴冷却，然后在快速搅拌下于45分钟内加入59.6g苯基异氰酸酯。

滴加完成后，移去冰浴，混合物于室温下搅拌2小时，然后加热回流2小时。

混合物冷至室温，过滤，固体用500ml苯洗涤。

固体经真空干燥过夜，得108g白色粉末产物，熔点为152～153℃。

200ml的4NKOH和89.3g的上述产物，在80℃加热1.5小时。

然后把热物料过滤，滤液用70ml浓Hcl酸化至PH＝4，冷至室温后，经过滤收集白色沉淀。

沉淀用乙醇重结晶，真空干燥后得53.5g产物，熔点208°-210℃。

实施例4

4，4′-甲代亚苯基-2，4-二-1-乙酯基氨基脲的制备

在冰浴中于25分钟内把104g实施例2的产物加到87.1g甲代亚苯基-2，4-二异氰酸酯和1100ml苯的溶液中。

混合物在38-40℃下搅拌1小时，然后回流2小时。

冷至室温后，经过滤收集沉淀，并用500ml苯洗涤。

然后把洗涤过的沉淀进行真空干燥，得190g白色粉末。

实施例5

2，4-二-（尿唑4-基）甲苯的制备

把95.5g实施例4的产物和250ml    4    N的KOH在1.5小时内加热到80℃。

物料经过滤、冷却，加入85ml浓Hcl。

用真空旋转蒸发除去水，直至溶液的体积小于300ml，经冷冻机冷却数小时后，收集所形成的沉淀。把这种物料溶于115g热水中，冷却后形成沉淀，静置后收集沉淀，并进行真空干燥，得39.5g产物。

实施例6

亚甲基-二-对-二-苯基-二-1-乙酯基氨基脲的制备

把104g实施例2的产物放入1000ml甲苯中，并在冰浴中冷却。

把125.1g亚甲基二-对-苯基二异氰酸酯和1000ml甲苯的淤浆于1/2小时内以保持22℃温度的速度加到上述溶液中。

混合物于室温下搅拌2小时，并于80℃加热2小时。

冷却到40℃后，收集沉淀物，用甲苯洗涤，并进行真空干燥，得到干燥粉末（220g）。

实施例7

二-（对-尿唑基-4-苯基）甲烷的制备

把114.55g实施例6的产物和250ml    4-N的KOH在1.5小时内加热到80℃。

把热物料过滤冷却，并加入85ml    12    NHcl。

将混合物冷却，收集沉淀物，并进行真空干燥，得87g灰白色固体。

把固体放在750ml回流的乙醇中淤浆化1小时，冷却并收集固体，真空干燥后，即得所要的产物（73.1g）。

实施例8

4-辛基-尿唑的制备

在250ml甲苯和46ml    12    MHcl中，于1/2小时内在保持温度低于22℃的情况下加入64.6g    ARMEENR    8D。

然后通过共沸蒸馏除去水，同时蒸出约175ml的甲苯。

在上述产物中加入59g实施例1（第一步）的产物和106.5g矿物油，并把混合物加热到220℃。粘稠膏状物于185℃下变成流体。物料在220℃下加热6小时。

冷却后，混合物用甲苯稀释并热过滤。

滤液浓缩并冷却，经过滤收集形成的沉淀物并进行真空干燥，得到82g产物，熔点，137-139℃。

实施例9

1，2-二乙酰基-4-油烯基尿唑的制备

把100g实施例1的产物在N₂中加热到120℃，加入47.5g乙酸酐，并在120℃下加热1小时，在150℃下加热1小时，在180℃下加热1小时，以制得所要的产物。

实施例10

4-油烯基尿唑与草酰氯的低聚物的制备

在35.1g实施例1产物溶于200ml甲苯的溶液中，于40℃下加入12.7g草酰氯。溶液于40℃下搅拌3小时，然后于50℃下搅拌3小时。

然后把物料加热回流2小时。1.5小时后开始生成沉淀物。

混合物于2mm    Hg、70℃下汽提，得39.8g剩余物。

把39g上述固体溶在500ml二氯甲烷＊中，并倾入100ml的庚烷中进行沉淀。

收集所形成的沉淀物，并进行真空干燥，得38.5g固体产物。

GPC分子量：Mn＝1250;Mw＝3450.

实施例11

4-油烯基尿唑与己二酰氯的低聚物的制备

把70.2g实施例1的产物、375ml甲苯和42.4g Na₂CO₃加热到80℃。

然后加入36.6g己二酰氯，在90℃下经10分钟后有Hcl迅速放出，在30分钟内把温度升至100℃，并在该温度下保持2小时。然后将混合物于110℃下回流4小时。

然后把混合物过滤，滤液于150℃、3mm    Hg下汽提，得到所要的产物（90.5g）。GPC分子量，Mn＝1400;Mw＝3300。

实施例12

4-油烯基尿唑与2，4-甲苯-二异氰酸酯低聚物的制备

在17.55g实施例1的产物溶于200ml甲苯的溶液中，于50℃下加入2，4-甲苯-二异氰酸酯和0.5g三乙胺，然后物料在100℃下加热6小时。

再加入4.5g三乙胺，物料于40℃下搅拌3小时。

然后加入第三份三乙胺5g，物料于40℃下搅拌5小时，并回流12小时。

物料于150℃    1mm    Hg下汽提，得到所要的产物（26.8g）

实施例13

4-油烯尿唑本身的低聚物的制备

把70.2g实施例1的产物溶在500ml二氯甲烷中的溶液于冰浴中冷却。

然后于3-5℃在40分钟内加入9.2g N₂O₄。

物料于5-7℃保持30分钟，然后在1小时内使温度升至室温。

混合物于室温下搅拌20小时，透明红色溶液变成透明黄色。

然后，溶液于140℃下3mm    Hg下汽提，得到最终产物，GPC分子量：Mn＝1550;Mw＝5750。

实施例14

硼化4-油烯基尿唑的制备

把7.75g硼酸加到实施例1产物溶于250ml甲苯的溶液中，混合物用共沸回流除水2小时。

冷却后，物料用硅藻土过滤器过滤。

滤液于100℃、0.5mm    Hg下汽提，得到所要的产物。

实施例15

二（4-油烯基尿唑基-1）二硫化物的制备

把由70g    4-油烯基尿唑（实施例1），140ml甲苯和70ml异丁醇制得的溶液加热到40℃。

加入含8g    NaOH的35ml水溶液，物料于40℃下搅拌1/2小时。

然后通过共沸蒸馏除去水，溶液于90℃、2mm    Hg下汽提。

在剩余物中再加入第二份甲苯140ml，物料于40℃下搅拌，得到一种混浊液。该溶液在冰浴中冷却，并于20-30℃下加入13.5g氯化硫。

然后将该物料慢慢加热到60℃，在该温度下保持1小时。

加入35ml异丁醇和35ml水，物料回流1小时，溶液用共沸蒸馏干燥，过滤，并于120℃、2mm    Hg下汽提，得到产物。

实施例16

4-苯基-1，2，4-三唑烷-3，5-二酮的制备

把9.8g实施例3的产物、200ml二氯甲烷和20g Na₂SO₄的混合物在冰盐浴中冷至0℃。

将N₂O₄于-7到-4℃慢慢加入反应介质中，直到检测到有过剩时为止。

然后把混合物加热至0℃并过滤，收集固体，并用600ml二氯甲烷洗涤。

滤液于10℃下用真空汽提至体积达400ml，形成红色透明溶液。

实施例17

1-亚烷基取代的4-苯基尿唑的制备

1000g    10%（重量）的乙烯-丙烯-己二烯三元共聚物（Ortholeum2052）氯苯溶液，用实施例16的三唑烷二酮溶液处理。这种新溶液于20-25℃下搅拌22.5小时，再于75℃下搅拌1小时，然后加入900g稀释油，溶液于170℃、3mm    Hg下汽提，然后把残余物于120℃下过滤，得到所要的产品。

实施例18

1-聚异丁烯-4-苯基尿唑的制备

用20g实施例3的产物按照实施例16的步骤制备800ml    4-苯基三唑烷二酮的二氯甲烷溶液。随后把该溶液加到含214.7g聚异丁烯（2000当量）的100ml氯苯溶液中。然后把该新溶液于室温下搅拌24小时。溶液再在75℃下加热2小时。

加入41.2g稀释油，物料于150℃、3mm    Hg下汽提，得到所要的产物。

实施例19

实施例18产物的锌盐的制备

将75g实施例18的产物、50ml二甲苯、50ml异丁醇、1.19g    ZnO和1.76g醋酸的混合物于110℃下搅拌3/2小时。

加入16.5g稀释油，物料于160℃，3mm    Hg下气提。残余物用硅藻土过滤器过滤，得到所要的产物。

实施例20

含丁二酰氯的低聚物的制备

将2.9g丁二酰氯加到加热到60℃的100g实施例18的产物和22.1g稀释油的溶液中，该物料在120℃加热3/2小时，在150℃下加热3/2小时，在180℃下加热0.5小时。

再额外加入0.725g丁二酰氯，物料于150℃下加热2.5小时。再加入0.36g丁二酰氯，物料于150℃下再加热2.5小时。冷至90℃后，在搅拌下加入硅藻土并搅拌1/2小时，经过滤器过滤后得到所要的产物。

实施例21

实施例17产物的乙酰基衍生物

669g实施例17的产物，在缓慢的N₂气流下加热到120℃。

加入4.1g乙酸酐，物料于120℃下搅拌3/2小时。然后把物料加热到180℃，并通0.5cfh N₂气流1小时。把物料冷却，得到所要的产物。

实施例22

实施例5的产物用聚丁烯烯烃化

把20g实施例5的产物、1000g二氯甲烷和50g Na₂SO₄混合，并在冰浴中冷至3℃。

6.35g N₂O₄在20分钟内用上述混合物冷凝。当上述加料完成后，物料于1/2小时内加热到室温，然后在室温下静置1/2小时，把物料过滤，溶液于大约10℃下用真空汽提使体积减至1000ml，得到红色透明溶液。

把289.8g聚异丁烯（摩尔重量为2050）和125ml氯苯加到上述红色溶液中。该新溶液于室温下搅拌22小时，随后加热到75℃。

加入132.7g稀释油，物料于160℃下汽提，得到所要的产物。

实施例23

实施例22产物的酰基化

把100g实施例22的产物加热到120℃。

加入3.33g乙酸酐，物料在120℃下加热1小时。该物料加热到150℃，并在该温度下保持1/2小时。

物料加热到180℃，同时用N以0.5cfh的速度鼓泡1小时。冷却到90℃后，加入超滤土，搅拌1/2小时后，物料用硅藻土过滤器过滤，滤液就是所要的产物。

如上所述，以上举例说明的尿唑组合物可用作密封垫溶胀剂，分散剂，分散剂Ⅵ改良剂和功能流体的摩擦改良剂。

对本发明的目的来说，是这样采用尿唑组合物作密封垫溶胀剂的，即最好把本发明的尿唑组合物溶于或稳定地分散在具有润滑粘度的油质液体中，加入量需能有效地使密封垫溶胀。该用量通常为0.05～20.0份（重量），最好是每100份所说的液体约加0.1～5.0份。合适的油质液体有：天然油和合成油以及它们的混合物，特别是可用作火花点火和压缩点火内燃机（包括汽车和拖拉机发动机，双循环发动机，航空活塞发动机，船舶和铁路柴油机，以及燃气机，喷气飞机涡轮，恒定推动力发动机和涡轮等）的曲轴箱润滑油的那些油。用于自动传动装置流体、传动轴润滑剂、齿轮润滑剂、金属加工润滑剂、液压流体和其它润滑油和润滑脂组合物的基础液体也可用于这一目的。

天然油包括：动物油和植物油（例如蓖麻油，猪油）以及液体石油和经溶剂处理的或经酸处理的烷烃、环烷烃或混合的烷烃-环烷烃型矿物润滑油;优先选择这种矿物油。由煤和页岩制得的具有润滑粘度的油也可使用。

合成润滑油包括：烃油和囟代油如聚合和共聚烯烃[例如，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）等，以及它们的混合物];烷基苯（例如，十二烷基苯，十四烷基苯，二壬基苯，二-（2-乙基己基）苯等）;聚苯（例如，联苯，三联苯，烷基化聚苯等），烷基化联苯醚，和烷基化联苯硫化物以及它们衍生物、同系物和类似物等。

氧化烷基聚合物和共聚物及其端羟基已被酯化、醚化等改性的衍生物构成另一类已知的合成油。这些聚合物可用下述油来举例说明，如环氧乙烷或环氧丙烷经聚合而制得的油，这些氧化亚烷基聚合物的烷基和芳基醚（例如，平均分子量为1000的甲基聚异丙二醇醚分子量为500-1000的聚乙二醇二苯基醚，分子量为1000-1500的聚丙二醇二乙基醚等），或它们的单羧酸酯和多羧酸酯，例如乙酸酯，混合的C₃-C₈脂肪酸酯，或四缩乙二醇的C₁₃氧代酸二酯。

另一类合适的合成油包括：二羧酸（如苯二甲酸，丁二酸，烷基丁二酸，和链烯基丁二烯，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，链烯基丙二酸等）与多种醇（例如，丁醇，己醇，十二烷基醇，2-乙基己醇，乙二醇二乙二醇单醚，丙二醇等）形成的酯。这些酯的具体例子有：己二酸二丁酯，癸二酸二乙基己基酯，反丁烯二酸正-己基酯，癸二酸二辛酯，壬二酸二异辛酯，壬二酸二异癸基酯，邻-苯二甲酸二辛酯，邻-苯二甲酸二癸酯，癸二酸二十烷基酯，二聚亚油酸二2-乙基己基酯，由1摩尔癸二酸与2摩尔四缩乙二醇和2摩尔2-乙基己酸反应所生成的复合酯等等。

可用作合成油的酯还包括那些由C₅到C₁₂单羧酸与多元醇和多元醇醚如新戊二醇，三甲醇基丙烷，季戊四醇，二季戊四醇，三季戊四醇等生成的酯。

硅基油如聚烷基-，聚芳基-，聚烷氧基-，聚芳烷氧基硅氧烷油，和含其它类适用的合成油[例如，硅酸四乙基酯，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，己基-（4-甲基-2-戊氧基）二硅烷氧，聚（甲基）硅氧烷，聚（甲基苯基）硅氧烷等]的硅酸酯油。其它的合成油包括：含磷酸的液体酯（例如，磷酸三甲酚酯，磷酸三辛酯，癸基膦酸二乙酯等），聚四氢呋喃等。

上面公布的这类未精制油，精制油和再精制油（以及它们彼此的混合物）都可用作本发明的油质液体。未精制油是那些直接从天然或合成来源得到未经进一步纯化处理的油。例如直接从干馏操作制得的页岩油，直接从蒸馏得到的石油，或直接从酯化过程得到的酯油，使用时不需进一步处理，都是未精制油。精制油除了它们已经一步或多步纯化步骤进一步处理以改进其一种或多种性能外，其它均与未精制油相似。对从事本技术的专业人员来说，很多种这样的处理技术例如溶剂萃取、酸或碱萃取、过滤、渗滤等都是已知的。再精制油是用类似于制备精制油的方法加工已使用过的精制油而得。这种精制油也称再生油或再加工油，而且往往采用直接除去失效的添加剂和油破坏产物的技术进行补充加工。

还有其它添加剂可与具体的尿唑组合物结合使用在油质液体中。这种添加剂包括：例如去垢剂和含灰或无灰的分散剂，缓蚀剂，抗氧剂，倾点降低剂，耐特压剂，粘度指数改进剂，色泽稳定剂，和防泡剂。

含灰去垢剂可以用碱金属或碱土金属与磺酸、羧酸或有机磷酸形成的油溶性中性盐和碱性盐来举例说明，有机磷酸是以至少有一个直接的碳-膦键为特征的，例如用磷化试剂如三氯化磷，七硫化磷，五硫化磷，三氯化磷和硫，白磷和囟化硫，氯化硫代磷酸处理烯烃聚合物（例如分子量为1000的聚异丁烯）而制得的那些有机磷酸。最常用的这种酸的盐，是钠、钾、锂、钙、镁、锶和钡的盐。

“碱性盐”一词是用来标明这样一些金属盐，其中所含金属按化学计量比有机酸基的量大一些。通常制备碱性盐所用的方法是，把一种酸与化学计算过量的金属中和试剂的矿物油溶液加热到50℃以上，过滤出形成的物质。所用的金属中和试剂有金属氧化物，氢氧化物，碳酸盐，碳酸氢盐或硫化物。在中和步骤使用“促进剂”有助于大大过量金属的掺入这也是已知的。可用作促进剂的化合物的实例包括：酚类物质如苯酚，萘酚，烷基苯酚，苯硫酚，硫化烷基苯酚，和甲醛同酚类物质的缩合产物;醇类如甲醇，2-丙醇，乙酰基醇（即乙酸），乙二醇单乙醚，卡必醇，乙二醇，硬脂醇，和环己醇;和胺类，如苯胺，亚苯基二胺，噻吩嗪，苯基-β-萘胺，和十二烷基胺。制备碱性盐的一种特别有效的方法是，酸与过量的碱性碱土金属中和试剂和至少一种醇促进剂相混合，并在高温下如60°-200℃使混合物碳酸化。

无灰去垢剂和分散剂的例子有：油溶性单体（如甲基丙烯酸癸酯，癸基乙烯基醚）或高分子量烯烃同含极性取代基的单体，（如丙烯酸胺基烷基酯或聚氧化乙烯取代的丙烯酸酯）的共聚物;油溶性单羧酸或二元羧酸（如硬酯酸，油酸，妥尔油酸和高分子量烷基或烯基取代的丁二酸）的胺盐、酰胺和亚酰胺。特别适合作无灰去垢剂的是：酰基化的多胺和美国专利3，272，746中所述的含有至少54个碳原子的类似的氮化合物;这种化合物同其它试剂如硼化合物、磷化合物、环氧化物、醛、有机酸等的反应产物;以及如美国专利3，381，022提到的烃基取代丁二酸的酯。

耐特压剂和缓蚀剂以及抗氧剂的例子有氯化脂肪烃（如氯化石蜡）;有机硫化物和多硫化物（如苄基二硫化物，二（氯代苄基）二硫化物，二丁基四硫化物，油酸的硫化甲基酯，硫化烷基酚，硫化二戊烯，和硫化萜烯）;磷硫化烃，如硫化磷同松节油或油酸甲酯的反应产物;磷酯主要是亚磷酸二烃基酯和亚磷酸三烃基酯如亚磷酸二丁酯，亚磷酸二庚酯，亚磷酸二环己基己基酯，亚磷酸戊基苯基酯，亚磷酸二戊基苯基酯，亚磷酸三癸基酯，亚磷酸二硬脂基酯，亚磷酸二甲基萘基酯，亚磷酸油烯基4-戊基苯基酯，聚丙烯（分子量500）取代的苯基亚磷酸酯，二异丁基取代的苯基亚磷酸酯;硫代氨基甲酸金属盐如二辛基二硫代氨基甲酸锌，和庚基苯基二硫代氨基甲酸钡;Ⅱ族金属的二硫代磷酸盐如二环己基二硫代磷酸锌，二辛基二硫代磷酸锌，二（庚基苯基）二硫代磷酸钡，二壬基二硫代磷酸镉，和通过五硫化磷与异丙醇和正-己醇的等摩尔混合物起反应而制得的二硫代磷酸锌。

密封垫溶胀试验

按以上讨论的ATF配制的尿唑组合物在GM DEXRON^RⅡ密封垫试验机上进行试验，测得实施例1的尿唑产物的密封垫溶胀百分率为11.2%。

摩擦的改良

本发明的尿唑组合物也可用作润滑油摩擦改良剂或燃油节约剂。尿唑组合物可以用与以上讨论的用于密封垫溶胀剂相似的方法配在油和润滑剂中，以用于内燃机中。

实施例1、10和14的尿唑产物配在马达油中，并在Buick    FHP进行试验。

在该试验中实施例1的产物配制的马达油的试验表明，摩擦改进4%，用实施例10的产物配制的马达油，摩擦改进3.5%，用实施例14的产物配制的马达油，摩擦改进5.6%。

此外，本发明的润滑组合物可以是润滑油和润滑脂的形式，其中以上所述的任何具有润滑粘度的油都可用作媒介液。当润滑剂是以润滑脂的形式使用时，润滑油的用量通常应足以和总的润滑脂组分相平衡，而且一般说来，润滑脂组分应含有不同量的增稠剂和其它添加剂组分以提供所需要的性能。

有很多种增稠剂都可用以制备本发明的润滑脂。这些增稠剂有脂肪酸的碱金属或碱土金属皂和含12到30个碳原子的脂肪物质。典型的金属为钠，锂，钙和钡。脂肪物质的例子有：硬脂酸，羟基硬脂酸，硬脂精，油酸，棕榈酸，肉豆寇酸，棉子油酸，和氢化鱼油。

其它增稠剂包括：盐和盐-皂复合物如硬脂酸-乙酸钙（美国专利2，197，263），硬脂酸-乙酸钡（美国专利2，564，561），硬脂酸-辛酸-乙酸钙配合物（美国专利2，999，065），辛酸-乙酸钙（美国专利2，999，066），和低-、中-、高-分子量酸和胡桃油酸的钙盐和皂类。

用于润滑组合物中的特别有用的增稠剂主要是亲水性物质，但在用作润滑脂组分之前，它已通过把长链烃基，引入粘土颗粒表面上而转为疏水状态，例如用一种有机阳离子型表面活性剂如鎓类化合物使其进行预处理。典型的鎓类化合物是四烷基氯化铵，例如二甲基二（十八烷）基氯化铵，二甲基二苄基氯化铵以及它们的混合物。这种转化方法对从事该技术的专业人员来说都是已知的，无需进一步讨论。更具体地说，可用作润滑脂组合物中所用的增稠剂的起始原料的粘土，可以是天然的、未经化学改性的粘土，这些粘土是复杂的硅酸盐结晶，它的精确成分无法准确描述，因为各天然资源之间的差别很大。这些粘土可描述为复杂的无机硅酸盐例如硅酸铝，硅酸镁，硅酸钡等，它们除含硅酸盐晶格外，还含有不同量的可进行阳离子交换的基团如钠。对转化为所要的增稠剂特别有用的亲水性粘土包括蒙脱土粘土，例如膨润土，美国活性白土，水挥石，伊利水云母，皂土，海泡石，黑云母，蛭石，沸石粘土等。增稠剂的用量约为总润滑脂组合物重量的0.5到30%，最好是为3%-15%。

本发明也包括含水组合物，其特征是有一水相，至少有一种胺和/或至少一种本发明的尿唑组合物的金属盐分散或溶解在该水相中。最好这种水相是连续相，但在某些具体方案中水相可以是非连续的相，这种含水组合物通常至少含有25%（重量）的水。该水相组合物既包括含25%到80%（重量）水（最好是含40%到65%（重量）水）的浓缩物，又包括含水超过80%（重量）的水基功能流体。浓缩物通常含约10%到90%（重量）的至少一种尿唑组合物（Ⅰ）。浓缩物通常含低于50%左右较好的是低于25%左右，更好的是低于15%左右，最好是低于6%左右的烃油。水基功能流体通常含约低于15%左右，较好的是低于5%左右、最好是低于2%左右的烃油。

这些浓缩物和水基功能流动还可随意包括其它通常在水基功能流体中采用的普通添加剂。这些其它添加剂包括：表面活性剂;增稠剂;油溶性和水溶性功能添加剂，如抗磨剂、耐特压剂、分散剂等;和辅助添加剂，如缓蚀剂、剪切稳定剂、杀菌剂、染料、水软化剂，掩臭剂、防泡剂，等等。

浓缩物和水基功能流体相似，只是它含水少，其它添加剂的含量便成比例地增加。通过用水稀释可使浓缩物转化为水基功能流体。这种稀释通常用标准的混合技术来完成。这往往是很方便的，因为浓缩物可以在加水之前达到使用地点。这样就节省了最终水基功能流体中的大量水的运输费用。需要运输的只是配制浓缩物所需要的水（它主要取决于易于搬运和方便等因素）。

通常，这些水基功能流体是通过水稀释浓缩物而制得的。其中水与浓缩物的重量比通常约在80∶20到99∶1的范围内。可以看出，如在该范围内稀释，最终的水基功能流体至多只含微量烃油。

在本发明的多种可取的具体实施方案中，水基功能流体是溶液的形式，而在另一些具体实施方案中是胶态分散体或可看作是真溶液的微乳液。究竟是生成溶液、胶态分散体，还是微乳液，这特别取决于所用的具体组分。

本发明还包括制备含水组合物的方法，该含水组合物包括浓缩物和含有常用于水基功能流体的其它惯用添加剂的。

这些方法由以下几步组成：

（1）将至少一种本发明的尿唑组合物（Ⅰ）与其它常用添加剂或是同时混合，或是依次混合以制得分散体或溶液，还可以

（2）把该分散体或溶液与水混合以形成所说的含水浓缩物;和/或

（3）把该分散体或溶液或浓缩物用水稀释，其中水的总用量应使本发明的组分达到所要求的浓度，和使其它功能添加剂在所述的浓缩物、或所述的水基功能流体中达到所要求的浓度。

这些混合步骤最好是用常规的设备并通常是在室温或稍高的温度（一般是低于100℃，往往是低于50℃）下完成。如上所述，这样可制得浓缩物，然后把它运到使用地点，在那里用水稀释，以形成所要的水基功能流体。在其它例子中，可直接在制备浓缩物或分散体或溶液的同一设备中完成水基功能流体的配制。

用于本发明的含水组合物的表面活性剂，可以是阳离子型、阴离子型、非离子型或两性型的。这些表面活性剂有很多是在该技术中已知的。例如可参见Mc    Cutcheon公司的“乳化剂和洗涤剂”，1981，北美版，Mccutcheon分部发行，MC出版公司，Glen    Rock，New    Jersey（新泽西），U.S.A，由于该书披露了这方面的信息，故这里予以引用。

非离子型表面活性剂中包括氧化烯烃处理的产物，例如氧化乙烯处理的酚、醇、酯、胺和酰胺。氧化乙烯/氧化丙烯嵌段共聚物也是有用的非离子型表面活性剂。乙二醇酯和蔗糖酯也是已知的非离子型表面活性剂。可用于本发明的典型的非离子型表面活性剂是氧化烯烃处理的烷基酚，例如Rohm和Haas公司出售的氧化乙烯与烷基苯酚的缩合物。这些表面活性剂的一具体实例是：Triton    X-100，每分子平均含9-10个氧化乙烯单元，HLB值约为13.5，分子量为628。很多其它适宜的非离子型表面活性剂也是已知的，例如也可参见上述Mc    Cutcheon的书并可参见Martin    J.Schick    M，所编“非离子型表面活性剂”一书，Dekker公司，New    York，1967.，由于它披露了这方面的内容，这里也予以引用。

如上所述，阳离子型、阴离子型、和两性表面活性剂也可使用。一般地说，这些都是亲水性表面活性剂。阴离子型表面活性剂含带负电极性基，而阳离子型表面活性剂则含带正电的极性基。两性分散剂在同一分子中同时含有这两种极性基。在Kirk-Othmer化学工艺百科全书，第二版，19卷507页（1969，John    Wiley    and    Son，New    York）和上述以Mccutcheon的名义出版的著作中都可找到有关有用表面活性剂的综述。由于这些著作披露了有关阳离子型、两性和阴离子型表面活性方面的内容，这里都予以引用。

有用的阴离子型表面活性剂有众所周知的羧酸皂类，有机硫酸盐（酯），磺酸盐（或酯），硫代羧酸及其盐，和磷酸盐（或酯）。有用的阳离子型表面活性剂包括氮化合物，例如胺氧化物和众所周知的季胺盐。两性表面活性剂包括氨基酸类物质及其相似类型。多种阳离子型、阴离子型和两性分散剂均可从工业部门获得，特别是从美国的Rohm    &    Haas公司和联合碳化物公司买到。关于阴离子型和阳离子型表面活性剂的进一步的信息也可从W.M.Linfield编“阴离子型表面活性剂”，第Ⅱ、Ⅲ部分，Marcel    Dekker，Inc.，发行，New    York，1976，和E.Jungermann编“阳离子表面活性剂”，Marcel    Dekker，Inc.，New    York，1976等书中找到。由于书中披露了这方面的内容，这里都予以引用。

使用这些表面活性剂时，通常是采用有效用量以有助于各种添加剂（尤其是以下将讨论的功能添加剂）在本发明的浓缩物和水基功能流体中的分散。浓缩物中所含的一种或多种这类表面活性剂的量较好的达75%（重量），最好是约为10%到75%（重量）。水基功能流体中可含达15%（重量）的一种或多种这类表面活性剂，最好是约为0.05%到15%（重量）。

本发明的含水组合物中往往含有至少一种增稠剂，使该组合物增稠。一般说来，这些增稠剂可以是多糖，合成的增稠聚合物，或两种或多种物质的混合物。在多糖中有用的是天然树胶，例如在Whistler和B.Miller所著的“工业树胶”，（Academic    Press出版，1959）一书中所公布的那些树胶。在该书中报导了关于水溶性增稠天然树胶的资料，这里加以引用。这类树胶的具体例子有：琼脂树胶，胍尔豆胶，阿拉伯树胶，藻肮，葡聚糖，黄原胶等。在多糖中可用作本发明的含水组合物的增稠剂的还有：纤维素醚和酯，包括羟烃基纤维素，烃基羟基纤维素及其盐。这类增稠剂的具体实例有，羟乙基纤维素，羧甲基纤维素的钠盐。两种或多种这种增稠剂的混合物也是有用的。

对用于本发明含水组合物的增稠剂的一般要求是它既要能溶于冷水（10℃）、又能溶于热水（约90℃）。这就排除了甲基纤维素之类的物质，因为它可溶于冷水但不溶于热水。但是这种不溶于热水的物质可用来完成其它功能，例如为本发明的含水组合物提供润滑性。

这些增稠剂也可以是合成的增稠聚合物。对于从事该技术的专业人员来说，很多这样的聚合物都是知道的。它们的代表是聚丙烯酸酯，聚丙烯酰胺，水解的乙烯基酯，丙烯酰胺烷基磺酸盐的能溶于水的均聚物和共聚物（其中至少含50摩尔%的丙烯酰胺烷基磺酸盐和其它共聚单体如丙烯腈、苯乙烯等）。聚乙烯基吡咯烷酮，苯乙烯、马来酸酐的均聚物、共聚物和盐，以及异丁烯马来酸酐共聚物也可用作增稠剂。

其它有用的增稠剂，对从事该技术的专业人员来说都是已知的，而且很多可在上述Mc    Cutcheon出版的“功能材料”，1976，pp    135-147，一书的表中找到。该书公布了符合上述一般要求的水溶性聚合物增稠剂，这里予以引用。

较好的增稠剂，特别是要求本发明的组合物在高剪切应用用表现稳定时，是由至少一种烃取代的丁二酸和/或以分子式

表示的酸酐（式中R是约含8到40个碳原子的烃基），与至少一种端基为聚氧化烯烃的可在水中分散的胺，或至少一种可在水中分散的端羟基聚氧化烯烃起反应而形成的可在水中分散的反应产物。R宜含8到30个碳原子，更好的是含12到24个碳原子，最好含16到18个碳原子。在一较为可取的具体方案中，R可用以下分子式代表：

式中，R′和R″可分别为氢，或直链烃基，或大体上是直链的烃基，其先决条件是R中的碳原子总数需在以上指出的范围之内。较好的R′和R″是烷基或烯基。在一特别好的具体方案中，R约含16到18个碳原子;R′是氢或约含1-7个碳原子的链烯基;R″是约含5-15个碳原子的烷基或链烯基。

端基为胺的可在水中分散的聚（氧化烯烃）较好的是α，ω二胺基聚氧化乙烯，α，ω二胺基聚氧化丙烯聚氧化乙烯聚氧化丙烯，或端部被α，ω二氨基氧化丙烯封闭的聚氧化乙烯。端胺基聚氧化烯烃也可以是这种α，ω二胺基聚（氧化乙烯）、α，ω二胺基聚（氧化丙烯）聚（氧化乙烯）聚（氧化丙烯）、或端基用α，ω二胺基氧化丙烯封闭的聚（氧化乙烯）的脲缩合物。端胺基聚（氧化烯烃）也可以是多胺（例如三胺基，四胺基等）聚氧化烯烃，其条件是它必须是端胺基的，而且是可在水中分散的。

可用于本发明的可在水中分散的端胺基聚氧化烯烃的例子是在美国专利3，021，232;3，108，011;4，444，566;和RE31，522中披露的那些物质。由于这些专利披露了这方面的资料，这里予以引用。有用的可在水中分散的端胺基聚（氧化烯烃），在市场上可从Texaco化学公司买到，商品名为“Jeffamine”。

可在水中分散的端羟基聚氧化烯烃是由氧化丙烯和氧化乙烯的嵌段共聚物和由含多个活波氢原子的有机化合物衍生而得到的环所构成的。嵌段聚合物在活泼氢原子的部位与环相连。这些化合物的例子有用下面的分子式表示的端羟基聚氧化烯烃

式中a和b是整数，使氧化丙烯链段的总分子量的范围达900～25，000，而氧化乙烯链段的总重量约占化合物重量的20%到90%，最好占25%到55%。这些化合物在市场上可以从BASF    Wyandotte公司买到，商品名为“Tetronic”。其它的例子有用下面的分子式所表示的端羟基聚氧化烯烃，

HO（C₂H₄O）_x（C₃H₆O）_y（C₂H₄O）_zH

式中，Y是整数，使氧化丙烯链段的分子量至少达900左右;X和Z都是整数，使氧化乙烯链段的总重量占化合物重量的20%到90%。这些化合物的分子量最好在约1，100到约14，000的范围内。这些化合物在市场上可以从BASF    Wyanotte公司买到，商品名为“Pluronic”。美国专利2，674，619;2，979，528，披露了有用的端羟基聚氧化烯烃，这里予以引用。

羧酸试剂与端羟基聚氧化烯烃之间的反应，可在如下的温度范围，即从反应组分的最高熔融温度以上一直到反应组分或产物的最低分解温度之间的温度范围内进行。一般说来，反应是在约60℃到约160℃的温度范围内进行、最好是在120℃到160℃左右的温度范围内进行。羧酸试剂与聚氧化烯烃的当量比宜在约0.1∶1到约8∶1的范围内，更好的为1∶1到4∶1，最好为2∶1。羧酸试剂的当量重量可由其分子量除以存在的羧酸官能团数而得，端胺基聚氧化烯烃的当量重量可由其分子量除以存在的端胺基数而得。端胺基和端羟基的数目一般是由聚氧化烯烃的结构式、或根据试验通过已知的方法测得。羧酸试剂和端胺基-或端羟基聚氧化烯烃反应形成的胺/酸和酯/酸，可以用一种或多种的碱金属、一种或多种的胺或它们的混合物中和，从而分别转化为酰胺/盐或酯/盐。此外，如果把这些酰胺/酸或酯/酸加到浓缩物中或含有碱金属或胺的功能流体中，会就地形成酰胺/盐或酯/酸。

南非专利85/0978之所以在这里予以引用，是由于它谈到了关于用烃基取代的丁二酸或酸酐/端羟基聚氧化烯烃的反应产物作含水组合物的增稠剂。

当增稠剂是用一种端胺基聚氧化烯烃来制得时，那么所说增稠剂的增稠特性可以通过其与至少一种表面活性剂并用来增强。前面在副标题“表面活性剂”下指出任何表面活性剂均可用于这种场合。当使用这种表面活性剂时，增稠剂与表面活性剂的重量比通常是在约1∶5到约5∶1的范围内，最好是在约1∶1到约3∶1的范围内。

本发明的含水组合物中增稠剂的用量通常是很多的。使用时，增稠剂的用量可高达本发明的浓缩物的重量的70%左右，最好是20%至50%左右。在功能流体中，增稠剂的用量宜为本发明的功能流体重量的约1.5%到约10%，最好是约3%到约6%。

可用于含水体系的功能添加剂，通常是可溶于油、不溶于水的添加剂，它在常用的油基体系中的作用是作耐特压剂、抗磨剂、负荷剂、分散剂、摩擦改良剂、润滑剂等。它们也有抗滑剂、成膜剂和摩擦改良剂的功能。众所周知，这类添加剂可具有上述两种或多种功能，例如耐特压剂往往具有负荷剂的功能。

“可溶于油，不溶于水的功能添加剂”一词，是指25℃下在100ml水中的溶解量不超过1g，但25℃下在1升矿物油中的溶解量至少为1克的功能添加剂。

这些功能添加剂还可包括某些固体润滑剂，例如石墨、二硫化钼和聚四氟乙烯，以及有关的固体聚合物。

这些功能添加剂还可包括摩擦的聚合物形成物。简言之，这些都是可能形成聚合物的物质，它从低浓度分散液体载体中，并在摩擦或接触的表面发生聚合，在这些表面上形成保护性聚合物薄膜。人们认为聚合是由摩擦产生的热引起的，也可能是由新露的表面的催化和/或化学作用引起的。这类物质的具体例子是二亚油酸与乙二醇的组合物，它们能形成聚酯摩擦聚合物薄膜。这些物质在技术上都是已知的，对它们的描述可在“磨耗”杂志第26卷369-392页和西德公布的专利申请2，339，065号中看到的。因为这些文献讨论了摩擦聚合物形成物，所以这里予以引用。

通常这些功能添加剂都是已知的有机硫、膦、硼或羧酸的金属盐或胺盐，与油基流体中所用的相同，或属于同一类型。通常这类盐是由含1到22个碳原子的羧酸（包括芳族羧酸和脂肪酸）;硫酸，如烷基和芳香族磺酸等;磷酸，如磷酸，亚磷酸，膦酸，酸性磷酸酯，和类似的硫同系物如硫代磷酸和二硫代磷酸及有关酸的酯，硼酸，包括硼酸，酸性硼酸酯等生成的盐。有用的功能添加剂还包括二硫代氨基甲酸金属盐如二硫代氨基甲酸钼和二硫代氨基甲酸锑;以及二丁基二硫化锡，三丁基氧化锡，磷酸盐和亚磷酸盐;硼酸酯胺盐，氯化石蜡;三烷基氧化锡，磷酸钼和氯化石蜡。

很多这样的功能添加剂对该技术来说是已知的。例如可用于常用油基体系和本发明含水体系的添加剂的描述，可以在以下著作中找到：“Advances    m    Petroleum    Chemistryand    Refing”（“石油化学和炼制的进展”）Volume    8，John    J.Mcketta编，Inter    Science    Publishers，New    York，1963，P    31-38    inelusive;Kirk    Othmer：“Encyclopedia    of    Chemical    Technology”（“化学工艺大全”），Valume    12，Second    edition，Interscicnce    Publishers，NewYork，1967，Page    575    et    Se9.;“Lnbricant    Additives”（“润滑剂添加剂”）by    M.W.Ranney，Noyes    Data    Corporatim，Park    Ridge，New    Jersey，U.S.A，1973;和“Lubvicamt    Addhves”（“润滑剂添加剂”）by    C.V.Smalheer    and    R.K.Smith，The    Lezius-Hiles    Co.，Cleveland，Ohio，U.S.A。由于这些文献披露了可用于本发明组合物的功能添加剂，这予以引用。

在本发明的某些典型的含水组合物中，所用的功能添加剂是含硫或氯化硫的耐特压剂，已知可用于油基体系。这种物质包括：氯化脂肪烃，例如氯化石蜡;有机硫化物和多硫化物，例如苄基二硫化物，二-（硫代苄基）二硫化物，二丁基四硫化物，硫化鲸蜡油，油酸的硫化甲基酯，硫化烷基酚，硫化二戊烯，硫化萜烯，和硫化的Diels-Alder加成产物;磷硫化烃，例如硫化磷与松节油或油酸甲酯的反应产物;亚磷酸酯如二烃基和三烃基亚磷酸酯，即亚磷酸二丁酯，亚磷酸二庚酯，亚磷酸二环己酯，亚磷酸戊基苯基酯，亚磷酸二戊基苯基酯，亚磷酸三癸酯，亚磷酸二硬脂基酯和聚丙烯取代的苯酚亚磷酸酯;硫代氨基甲酸金属盐，例如二辛基二硫代氨基甲酸锌，庚基苯酚二硫代氨基甲酸钡;和二硫代磷酸的Ⅱ族金属盐，例如二环己基二硫代磷酸锌。

功能添加剂也可以是成膜剂，例如合成的或天然的胶乳，或其在水中的乳液。这样的胶乳包括天然橡胶胶乳，和聚苯乙烯丁二烯合成胶乳。

功能添加剂还可以是一种抗震剂或消音剂。前者的例子有酰胺二硫代磷酸金属盐组合物，例如西德专利1，109，302所披露的;胺盐偶氮亚甲基组合物，例如英国专利说明书893，977所披露的;或二硫代磷酸胺盐，例如美国专利3，002，014所披露的。消音剂的例子有N-酰基-肌氨酸及其衍生物，例如美国专利3，156，652和3，156，653所披露的;硫化脂肪酸及其酯，例如美国专利2，913，415和2，982，734所披露的;和二聚酯肪酸的酯，例如美国专利3，039，967所披露者。由于上述专利披露了可用作本发明含水体系的功能添加剂有关抗震剂和消音剂的资料，这里予以引用。

可用于本发明含水体系的功能添加剂的例子有下列可在市场上买到的产物。

表1

功能添加剂    化学    供产者

商品名    描述

Anglamol    32    氯硫化烃    Lubrizol

Anglamol    75    二烷基磷酸锌    Lubrizol

Molyvan    L    一种硫代磷酸钼    Vanderbit

Lubrizol-5315    硫化环羧酸酯    Lubrizol

Emcol    Ts    230    酸性磷酸酯    Witco

1.Lubrizol公司，Wickliffe，Ohio，美国

2.R.T.Vanderbilt公司，Inc.，New    York，美国

3.Witco化学公司，有机物分部，Houston，Texas美国。

任何两种或两种以上上述功能添加剂的混合物也可使用。

通常在本发明的含水组合物中，含有功能有效量的功能添加剂。

“功能有效量”一词是指通过添加所述的添加剂足以赋予所要求的性能的所需添加剂量。例如一种添加剂是防锈剂，那么所述防锈剂的功能有效量，就是在其加入后足以提高组合物的防锈特性的所需用量。同样，如果添加剂是抗磨剂，那么所述抗磨剂的功能有效量，就是在加入后足以改进组合物的抗磨特性的所需抗磨剂用量。

本发明的含水体系中往往含有至少一种金属缓蚀剂。这些缓蚀剂或是能防止黑色金属的腐蚀，或是能防止有色金属（例如，铜，青铜，黄铜，钛，铝等）的腐蚀，或是两者都防止。缓蚀剂在本质上可以是有机的或无机的。通常它溶于水，足以起到令人满意的缓蚀作用，但不溶于水的仍能起到缓蚀作用，不一定要是水溶性的。适用于本发明含水体系的很多无机缓蚀剂，对从事该技术的专业人员来说都是已知的。包括那些在Burns和Bradley所著“Protective    Coafingsfn    Mefals”（“金属保护涂料”，一书Reinhold出版公司，第二版，第13章，596-605页中提到的缓蚀剂。由于它披露了有关缓蚀剂的资料，这里予以引用。有用的无机缓蚀剂的具体例子包括：碱金属亚硝酸盐，二聚或三聚磷酸钠，磷酸钾和磷酸二钾，碱金属硼酸盐及其混合物。很多适宜的有机缓蚀剂对该技术的专业人员来说都是已知的。具体的例子包括：烃基胺和羟基取代的烃基胺中和的酸化合物，例如中和的磷酸酯和烃基磷酸酯，中和的脂肪酸（例如，那些约含8到22个碳原子的酸），中和的芳香族羧酸，（如4-叔丁基苯甲酸），中和的环烷酸和中和的烃基磺酸盐。烷基化的丁二酰亚胺的混合盐酯也是有用的。特别有用的胺是烷醇胺，例如乙醇胺，二乙醇胺。任何两种或两种以上的上述缓蚀剂的混合物也可以使用。缓蚀剂在含水组合物中的浓度通常应足以有效地防止与含水组合物相接触的金属腐蚀。

本发明的某些含水体系（特别是那些用于金属切割或金属成型的含水体系）还可含至少一种在水中具有逆溶解性多元醇，这种多元醇是那些当水的温度提高时溶解度变小的多元醇。这样在切割或工作时它们能起表面润滑剂的作用，因为金属工件和操作零件之间的摩擦使液体加热。此时具有逆溶解性的多元醇就“沉积”在工作件的表面上，从改进了它的润滑特性。

本发明的含水体系还可包括至少一种杀菌剂。这类杀菌剂对从事该技术的专业人员来说都是知道的，在上述Mc    Cutcheon出版物“功能材料”中在抗菌剂”标题下的第9-20页可以找到具体的例子。由于它披露了适用于本发明的含水组合物或含水体系的杀菌剂，故这里予以引用。一般说来，这些杀菌剂是水溶性的，其溶解程度至少可使它起到杀菌剂的作用。

本发明的含水体还包括这样的一些其它物质如染料，例如酸性绿染料;水软化剂，例如亚乙基二胺四乙酸钠盐或氮川三乙酸;掩臭剂，例如香茅，柠檬油等;和抗泡剂，例如众所周知的硅酮抗泡剂。

本发明的含水体系需要在低温下使用时也可包括一种抗冻添加剂，象乙二醇和类似的聚氧化烯烃多醇之类的物质可用作抗冻剂。显然，其用量将取决于所要求的抗冻保护程度，这对那些从事该技术的专业人员来说都是已知的。

还应指出，上述用于制取本发明含水体系的许多成分都是工业产品，它们具有或可赋予这种含水组合物多种性能。例如，一种成分就可提供几种功能，从而不需要另加其它成分或可减少某些其它成分。例如一种耐特压剂如三丁基氧化锡就也可起到杀菌剂的作用。

虽然上面已对本发明作了描述，而且用一些优选的具体方案举例说明，从事该技术专业人员都会理解到还可在不偏离本发明精神的原则下对它进行各种改变、改良和取代。例如，由于油基原料或发动机类型等条件的改变，采用的浓度范围就可以不同于上面提出的优选范围。因此本发明仅受下面的权利要求的范围限制。

Claims (18)

1、一种分子式为

的组合物，式中T和Q可以相同或不同，且分别是氢，烃基，硫，磷，硼，金属阳离子，酰氧烃基，亚胺烃基，烃基重复单元，含烃基尿唑(Ⅰ)的重复单元，酰基尿唑重复单元，酰基，或含烃基酰基的基团，含烃基酰基的基团的重复单元，或在两个相邻氮原子之间一起形成Pi(π)键；A是氢，烃基，烃基尿唑(Ⅰ)基，含烃基的酰基的重复单元，或是直接键合于或通过一个烃基连到另一尿唑(Ⅰ)基上的烃基酰基的重复单元；但其条件是，当T和Q都是氢或分别是烷基羰基，烷基胺基亚甲基时，A不是氢、烷基、环烷基、芳基、芳烷基、烷基羰基、或烷基胺基亚甲基。

2、权利要求1所述的组合物，其中T和Q都是Pi（π）键，A是烃基、或烃基尿唑（Ⅰ）重复单元;或T是烃基时，Q是氢，A是烃基、烃基尿唑（Ⅰ）重复单元、含烃基的酰基的重复单元;或当T和Q是含烃基的酰基尿唑（Ⅰ）重复单元、酰基尿唑（Ⅰ）重复单元或烃基尿唑（Ⅰ）重复单元时，A是烃基。

3、权利要求1所述的组合物，其中所述的尿唑组合物是

式中，R¹和R²可以相同或不同，它们是氢、烃基、或一起在两个氮原子之间形成Pi（π）键，X是烃基、烃基尿唑或酰基烷基，Y是烃基是与重复单元键和的键，d是0或至少为1，b至少为1;或

式中R³分别是氢、烃基或与G或Z基键合的键，R⁴是氢、烃酰基、或烃基，G是烃基、酰基、酰氧基、亚胺基、酰基烃基、酰氧烃基、或亚胺烃基，Z是硫、磷、硼、金属阳离子、或烃基，q是0或1，e是0，1或2，m至少为1。

4、权利要求3所述的组合物，其中所述的尿唑由分子是Ⅸ代表，式中R¹和R²可以相同或不同，而且是氢、约含8到200个碳原子的烷基或链烯基;但其条件是，R¹或R²不是氢，当Y是苯基、油烯基、辛基或异癸氧丙基时，d是0;或式中R¹是氢，R²是结合1到50个碳原子的亚烷基，Y是与R²相连的键，d是0，b至少为1;或式中R¹和R²一起代表两相邻氮原子间的Pi（π）键，Y是烷基亚苯基（这里所说的烷基约含1到7个碳原子），b是2，d是0;或式中X是亚芳基，d是1，Y是亚烷基，b是2，R¹和R²分别是氢或烃基;或式中R¹是氢，R²是氢或烃基，Y是亚芳基或烷基亚芳基，b是2，d是0;或式中R¹是氢或烃基，X是亚芳基，d是1，Y是亚烷基，b是2;或此处的R¹是氢或烃基，R²是与1重复单元连接的连接的键，Y是与重复单元连接的键，b至少为2，d是1，X是由

代表，式中R¹是氢或烃基，R⁵是烃基，R⁶是亚烷基，P是0～

左右。

5、权利要求3所述的组合物，其中所述的尿唑以分子或（Ⅹ）代表，R³是氢或烃基，g是0，Z是Zn、S或硼，e是1或2，m是2，R⁴是苯基、油烯基、辛基、异癸氧丙基或乙基己基。

6、权利要求3所述的组合物，其中所述的尿唑以分子是（Ⅹ）代表，式中的R⁴是烃基，G是烃基酰基或酰基，q是1，m至少是2;R³是与重复单元连接的键，e是零。

7、一种由大量具有润滑粘度的油和少量用下面的分子式表示的添加剂所组成的润滑组合物：

式中T和Q可以相同或不同，分别代表氢，烃基，硫，磷，硼，金属阳离子，酰氧基烃基，亚胺基烃基，烃基重复单元，含烃基尿唑（Ⅰ）的重复单元，酰基尿唑重复单元，酰基，或含烃基酰基的基团，酰基的重复单元，含烃基酰基的基团的重复单元，共同在或两氮原子之间形成Pi（  ）键;A是氢，烃基，烃基尿唑（Ⅰ）基，含烃基的酰基的重复单元，或直接连到或通过烃基连到另一尿唑（Ⅰ）的含烃基的酰基的重复单元。

8、权利要求7所述的润滑油，其中R是约含10到20个碳原子的脂肪酸根，或约含10到20个碳原子的醚基，或约含9到30个碳原子的烃基聚氧化烯烃，其中所说的亚烷基（烯烃基）约含1到4个碳原子，T和Q都是氢。

9、权利要求8所述的润滑油，其中A是苯基，油烯基，辛基，硬脂基或异癸基-O-（CH）-。

10、权利要求7，8或9所述的润滑组合物，其中所述的润滑组合物是一种自动传动装置流体，其中所述的添加剂的含量需能有效地使自动传动装置密封垫溶胀。

11、一种用于配制润滑组合物的浓缩物，它包含一种正常情况下为液态的、本质上是惰性的有机溶剂/稀释剂和约1%到99%重量的权利要求7所定义的添加剂。

12、一种用于配制润滑组合物的浓缩物，它包含一种正常情况下为液态的、本质上是惰性的有机溶剂/稀释剂，和约1%到99%重量的权利要求9所定义的添加剂。

13、一种润滑组合物，它包含大量具有润滑粘度的油和少量至少一种在权利要求1-6中任一权利要求所述的尿唑组合物。

14、一种用于配制润滑组合物的浓缩物，它包含一种正常情况下为液态的、本质上是惰性的有机溶剂/稀释剂，和约1%到约99%重量的按在权利要求1-6中任一权利要求所定义的组合物。

15、权利要求13所述的润滑组合物，其中所述的尿唑合成物的含量足以有效地使摩擦改良。

16、权利要求13所述的润滑组合物，其中所述的尿唑组合物的含量足以有效地起到分散剂的作用。

17、一种润滑脂组合物，它包含少量有效量的至少一种在权利要求1-6中任一权利要求的定义的尿唑合成物。

18、一种含水功能流体，它包含少量有效量的至少一种在权利要求1-6中任一权利要求所定义的尿唑合成物。