低粘度润滑油组合物的制作方法

低粘度润滑油组合物


背景技术：

1.润滑油产业正在积极开展与提高燃油经济性有关的研究。一个众所周知的提高燃油经济性的方法是降低润滑油的粘度。表现出优异燃油经济性能的发动机油通常被配制成低粘度油。粘度指数改进剂(vii)通常用于减小低温下粘度阻力带来的流体摩擦。低粘度发动机油的缺点是，它们可能具有高挥发性，这导致高蒸发损失(意味着油耗增加)。
2.克服上述问题的尝试包括用低挥发性基础油如酯类和聚α烯烃来配制。然而，这些基础油对于低粘度发动机油如0w
‑
12、0w
‑
8和0w
‑
4可能并不理想。


技术实现要素：

3.根据本发明的一个实施方案，提供了一种润滑油组合物，其包含：a.基础油，该基础油包含具有以下结构之一的二酯：
[0004][0005]
其中，每个r独立地是c1‑
c
20
饱和或不饱和的烷基，和n是1至8的整数，其中该二酯根据astm d445的100℃时的运动粘度为2.5至3.5mm2/s，和根据astm d2270的粘度指数为110至175；和基于该润滑油组合物的总重量计75至500ppm的硼，其中该硼由一种或多种含硼分散剂提供。
[0006]
根据本发明的另一实施方案，提供了一种减少内燃发动机中的蒸发损失的方法，其包括用包含以下的润滑油组合物润滑所述发动机：基础油，该基础油包含具有以下结构之一的二酯：
[0007][0008]
其中，每个r独立地选自c1‑
c
20
饱和或不饱和的烷基，和n是1至8的整数，其中该二酯根据astm d445的100℃时的运动粘度为2.5至3.5mm2/s，和根据astm d2270的粘度指数为110至175；和基于该润滑油组合物的总重量计75至500ppm的硼，其中该硼由一种或多种含硼分散剂提供。
[0009]
根据本发明的又一实施方案，提供了一种改进发动机的燃料效率的方法，该方法包括用包含以下的润滑油组合物润滑该发动机：基础油，该基础油包含具有以下结构之一的二酯：
[0010][0011]
其中，每个r独立地选自c1‑
c
20
饱和或不饱和的烷基，和n是1至8的整数，其中该二酯根据astm d445的100℃时的运动粘度为2.5至3.5mm2/s，和根据astm d2270的粘度指数为110至175；和基于该润滑油组合物的总重量计75至500ppm的硼，其中该硼由一种或多种含硼分散剂提供。
具体实施方式
[0012]
虽然本公开内容易于做各种修改和替代形式，但在此详细描述其具体实施方案。然而，应当理解的是，本文对具体实施方案的描述并不是为了将本公开内容限制为所公开的特定形式，相反，其意图是涵盖落在所附权利要求书所限定的本公开内容的主旨和范围内的所有修改、等同形式和替代形式。
[0013]
为了便于理解本文所公开的主题，下文定义了本文所使用的一些术语、缩写或其他简写。未定义的任何术语、缩写或简写被理解为具有与本技术提交同时代的熟练技术人员所使用的普通含义。
[0014]
定义
[0015]
本说明书中使用的下列术语具有下列含义，除非有明确的相反说明。在本说明书中，以下词语和表达方式，如果和当使用时，具有下面给出的含义。
[0016]“主要量”是指超过组合物的50重量％。
[0017]“次要量”是指在就所述添加剂而言和就组合物中存在的所有添加剂的总质量而言，作为一种或多种添加剂的活性成分来计算，小于组合物的50重量％。
[0018]“活性成分”或“活性物”或“无油”是指非稀释剂或溶剂的添加剂材料。
[0019]
除非另有说明，所有记录的百分比都是基于活性成分计(即不考虑载体油或稀释剂油)的重量％。
[0020]
缩写“ppm”是指基于润滑油组合物的总重量计的百万份重量。
[0021]
150℃时的高温高剪切(hths)粘度根据astm d4683测定。
[0022]
100℃时的运动粘度(kv
100
)根据astm d445测定。
[0023]
金属—术语“金属”是指碱金属、碱土金属或其混合物。
[0024]
术语“油溶性”或“分散性”用于表示可以将提供所需水平的活性或性能的量通过溶解、分散或悬浮而引入润滑粘度的油中。通常，这意味着可以将至少约0.001重量％的材料引入润滑油组合物中。关于术语油溶性和分散性，特别是“可稳定地分散”的进一步讨论，参见美国专利4,320,019，该专利明确地通过参考引入本文以获得这方面的相关教导。
[0025]
本文使用的术语“硫酸盐灰分”是指润滑油中的清洁剂和金属添加剂所产生的不可燃残留物。硫酸盐灰分可使用astm测试d874来测定。
[0026]
本文使用的术语“总碱数”或“tbn”是指一克样品中等价于毫克koh的碱量。因此，tbn数越高表明碱性产物越多，因此也表明碱性越高。tbn采用astm d2896测试来测定。
[0027]
硼、钙、镁、钼、磷、硫和锌含量根据astm d5185测定。
[0028]
氮含量根据astm d4629测定。
[0029]
noack挥发度根据astm d5800a
‑
d或astm d6417中的任一种测定。
[0030]
除非另有规定，所有百分比均为重量百分比。
[0031]
虽然本公开内容易于做各种修改和替代形式，但在此详细描述其具体实施方案。然而，应当理解的是，本文对具体实施方案的描述并不是为了将本公开内容限制为所公开的特定形式，相反，其意图是涵盖落在所附权利要求书所限定的本公开内容的主旨和范围内的所有修改、等同形式和替代形式。
[0032]
需要注意的是，并不是总体说明或实施例中描述的所有活动都是必需的，具体活动的一部分可能不是必需的，并且除了描述的活动之外，还可以执行一个或多个进一步的活动。此外，所列活动的顺序不一定是它们的执行顺序。
[0033]
本文已经就具体实施方案描述了益处、其他优点和问题的解决方案。然而，益处、优点、问题的解决方案以及可能导致任何益处、优点或解决方案发生或变得更明显的任何特征不应被解释为任何或所有权利要求的关键、必要或基本的特征。
[0034]
本文描述的实施方案的说明和示例旨在提供对各种实施方案的结构的一般理解。
[0035]
如本文所使用，术语“包括”、“包含”、“含有”、“含”、“有”、“具有”或其任何其他变体，旨在涵盖非排他性的包含对象。例如，包括一系列特征的工艺、方法、物品或设备不一定只限于那些特征，而是可以包括未明确列出的其他特征或者这种工艺、方法、物品或设备固有的其他特征。此外，除非有明确的相反说明，“或”指的是包含性的或，而非排他性的或。例如，下列任一项满足条件a或b：a为真(或存在)而b为假(或不存在)，a为假(或不存在)而b为真(或存在)，以及a和b均为真(或存在)。
[0036]
使用“一个”或“一种”来描述本文所述的元素和组分。这仅是出于方便并给出本公开内容的实施方案的范围的一般意义。该描述应被理解为包括一个/种或至少一个/种，并且单数也包括复数，或者反之亦然，除非清楚地表明另有含义。术语“平均”，当指数值时，意指平均值、几何平均值或中值。元素周期表内各列对应的组号采用《crc化学和物理手册》第81版(2000
‑
2001年)中的“新符号表示法”规约。
[0037]
除非另有定义，否则本文使用的所有技术和科学术语与本文所属技术领域的技术人员通常理解的含义相同。材料、方法和实例仅是示例性的，而不是为了限制。对于本文未描述的范畴，关于具体材料和加工行为的许多细节是常规的，并且可以在润滑油以及石油和天然气产业内的教科书和其他来源中找到。
[0038]
说明书和图示并不打算充当对于使用本文所述的结构或方法的配制物、组合物、设备和系统的所有元素和特征的详尽和全面的描述。分别的实施方案也可以组合提供为单个实施方案，反之，为了简洁起见，在单个实施方案的上下文中描述的各种特征也可以单独或以任何子组合的形式提供。此外，对范围中所述值的提及包括该范围内的每一个和所有值。只有在阅读本说明书之后，许多其他实施方案对本领域技术人员来说才是显而易见的。其他实施方案可以被使用和衍生自本公开内容，从而可以在不脱离本公开内容的范围的情况下进行结构替换、逻辑替换或其他改变。因此，本公开内容应被视为示例性而非限制性。
[0039]
已经发现，含有二酯基础油和硼化分散剂的润滑油组合物在不增加油的粘度的情况下，使得noack挥发度更低。与配制成低粘度的其他润滑油组合物相比，这又减少了蒸发损失。
[0040]
本公开内容提供了一种润滑油组合物，其包含
[0041]
a.基础油，该基础油包含具有以下结构之一的二酯：
[0042][0043]
其中，每个r独立地选自c1‑
c
20
饱和或不饱和的烷基，和n是1至8的整数，其中该二
酯根据astm d445的100℃时的运动粘度为2.5至3.5mm2/s，和根据astm d2270的粘度指数为110至175；
[0044]
b.基于该润滑油组合物的总重量计75至500ppm的硼，其中该硼由一种或多种含硼分散剂提供。
[0045]
还公开了一种在内燃发动机中减少蒸发损失或改进燃料效率的方法，其包括用包含以下的润滑油组合物润滑所述发动机：
[0046]
a.基础油，该基础油包含具有以下结构之一的二酯：
[0047][0048][0049]
其中，每个r独立地选自c1‑
c
20
饱和或不饱和的烷基，和n是1至8的整数，其中该二酯根据astm d445的100℃时的运动粘度为2.5至3.5mm2/s，和根据astm d2270的粘度指数为110至175；和
[0050]
b.基于该润滑油组合物的总重量计75至500ppm的硼，其中该硼由一种或多种含硼分散剂提供。
[0051]
还公开了一种润滑油组合物在内燃发动机中减少蒸发损失或改进燃料效率的用途，其中该润滑油组合物包含：
[0052]
a.基础油，该基础油包含具有以下结构之一的二酯：
[0053][0054]
其中，每个r独立地选自c1‑
c
20
饱和或不饱和的烷基，和n是1至8的整数，其中该二酯根据astm d445的100℃时的运动粘度为2.5至3.5mm2/s，和根据astm d2270的粘度指数
为110至175；和
[0055]
b.基于该润滑油组合物的总重量计75至500ppm的硼，其中该硼由一种或多种含硼分散剂提供。
[0056]
本发明的润滑油组合物包含在保持低粘度的同时协同作用以降低润滑油的noack挥发度的组分。这些组分对于配制表现出诸如改进的发动机燃料效率等期望特性的润滑油可能特别有用。
[0057]
基础油
[0058]
在一个方面中，本公开内容提供了一种或多种基础油。该一种或多种基础油包括一种或多种二酯基础油，和任选地另外的基础油。该一种或多种基础油的总量为基于成品润滑油计约50至约99重量％。
[0059]
在一个实施方案中，该二酯具有以下结构之一：
[0060][0061]
其中，每个r独立地选自c1‑
c
20
饱和或不饱和的烷基，和n是1至8的整数。在一个实施方案中，每个r独立地选自c1‑
c
18
饱和或不饱和的烷基。在一个实施方案中，每个r独立地选自c1‑
c
16
饱和或不饱和的烷基。在一个实施方案中，每个r独立地选自c1‑
c
14
饱和的或不饱和的烷基。在一个实施方案中，每个r独立地选自c1‑
c
12
饱和或不饱和的烷基。
[0062]
在一个实施方案中，本公开内容提供了基于成品润滑油计量为5至99重量％，25至99重量％，50至99重量％，55至99重量％，60至99重量％，65至99重量％，70至99重量％，75至99重量％，80至99重量％的二酯基础油。
[0063]
通常，该二酯根据astm d445的100℃的运动粘度将为2.5至3.5mm2/s。
[0064]
通常，该二酯根据astm d2270的粘度指数将为110至175。在一个实施方案中，该二酯根据astm d2270的粘度指数为125至175，135至175。
[0065]
含硼分散剂
[0066]
含硼分散剂的实例包括硼化的无灰分散剂，如硼化的聚烯基丁二酸酐；硼化的聚烯基丁二酸酐的非含氮衍生物；硼化的碱性氮化合物，选自丁二酰亚胺、羧酸酰胺、烃基单胺、烃基多胺、曼尼希碱、膦酰胺、硫代膦酰胺和磷酰胺、噻唑类(例如2,5
‑
二巯基
‑
1,3,4
‑
噻二唑、巯基苯并噻唑及其衍生物)、三唑类(例如烷基三唑和苯并噻唑)，含有具有一个或多个另外的极性官能包括胺、酰胺、亚胺、酰亚胺、羟基、羧基等的羧酸酯的共聚物(例如长链烷基丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯与上述官能的单体共聚制备的产品)；以及类似物及其组合。
优选的硼化分散剂是硼的丁二酰亚胺衍生物，例如硼化的聚异丁烯基丁二酰亚胺。
[0067]
硼化的无灰分散剂的实例是通过使烃基丁二酸或酸酐与胺反应制备的硼化的无灰烃基丁二酰亚胺分散剂。优选的烃基丁二酸或酸酐是烃基源自c3或c4单烯烃的聚合物，尤其是聚异丁烯的那些，其中聚异丁烯基的数均分子量(mn)为700至5,000，更优选900至2,500。这种分散剂一般每个聚异丁烯基具有至少1个，优选1至2个，更优选1.1至1.8个丁二酸基团。在一个实施方案中，油溶性或油分散性硼化的聚异丁烯丁二酰亚胺分散剂源自具有约550至约5000的数均分子量的聚异丁烯基团。在一个实施方案中，油溶性或油分散性硼化的聚异丁烯丁二酰亚胺分散剂源自具有约550至约4000的数均分子量的聚异丁烯基团。在一个实施方案中，油溶性或油分散性硼化的聚异丁烯丁二酰亚胺分散剂源自具有约550至约3000的数平均分子量的聚异丁烯基团。在一个实施方案中，油溶性或油分散性硼化的聚异丁烯丁二酰亚胺分散剂源自具有大于550至约2300的数平均分子量的聚异丁烯基团。在一个实施方案中，油溶性或油分散性硼化的聚异丁烯丁二酰亚胺分散剂源自具有约950至约2300的数平均分子量的聚异丁烯基团。在一个实施方案中，油溶性或油分散性硼化的聚异丁烯丁二酰亚胺分散剂源自具有约950至约1300的数平均分子量的聚异丁烯基团。在一个实施方案中，油溶性或油分散性硼化的聚异丁烯丁二酰亚胺分散剂源自具有约2300的数平均分子量的聚异丁烯基团。在一个实施方案中，油溶性或油分散性硼化的聚异丁烯丁二酰亚胺分散剂源自具有约1300的数平均分子量的聚异丁烯基团。在一个实施方案中，油溶性或油分散性硼化的聚异丁烯丁二酰亚胺分散剂源自具有约1000的数平均分子量的聚异丁烯基团。
[0068]
用于反应形成丁二酰亚胺的优选的胺是每分子具有2至60个碳原子和2至12个氮原子的多胺，特别优选的是结构(3)所示的多亚烷基胺。
[0069]
nh2(ch2)
n
—(nh(ch2)
n
)
m
—nh2[0070]
结构(3)
[0071]
其中n为2至3，和m为0至10。示例性的是乙二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺、四亚丙基五胺、五亚乙基六胺等，以及可商购的这些多胺的混合物。也可以使用包含其他基团如羟基、烷氧基、酰胺、氮化物和咪唑啉基团的胺，也可以使用聚氧亚烷基多胺。胺与烯基丁二酸或酸酐以烯基丁二酸或酸酐与多胺的摩尔数约1:1至10:1，优选1:1至3:1的常规比率，优选约1:1的比率进行反应，通常通过将反应物加热至100℃至250℃，优选125℃至175℃，进行1至10小时，优选2至6小时。
[0072]
烯基丁二酰亚胺分散剂的硼化在本领域中也是众所周知的，如美国专利3,087,936和3,254,025中披露。例如，丁二酰亚胺可以用选自硼、硼氧化物、硼卤化物、硼酸及其酯的硼化合物来处理，其量为分散剂中每原子比例的氮提供0.1原子比例的硼至10原子比例的硼。
[0073]
硼化产品一般将含有基于硼化分散剂的总重量计0.1至2.0，优选0.2至0.8重量％的硼。硼被认为以附于亚胺的偏硼酸盐处的脱水硼酸聚合物的形式存在。将1至3重量％(基于分散剂的重量计)的所述硼化合物，优选硼酸添加到矿物油中的浆料形式的分散剂中，并在搅拌下在135℃至165℃加热1至5小时，来容易地进行硼化反应，然后将产物氮气汽提过滤。可选地，可以在除去水的同时将硼酸添加到丁二酸或酸酐与胺的热反应混合物中。
[0074]
含硼分散剂的存在量足以提供基于润滑油组合物的总重量计100至1000ppm，100
至900ppm，100至800ppm，100至700ppm的硼。
[0075]
其他分散剂
[0076]
分散剂使发动机运行期间氧化产生的不溶于油的材料保持在悬浮状态，从而防止淤泥絮凝和沉淀或沉积在金属部件上。可用于本文的分散剂包括已知在汽油和柴油发动机中使用时可有效减少沉积物形成的含氮的无灰(不含金属)分散剂。
[0077]
合适的分散剂包括烃基丁二酰亚胺、烃基丁二酰胺、烃基取代的丁二酸的混合酯/酰胺、烃基取代的丁二酸的羟基酯和烃基取代的苯酚、甲醛与多胺的曼尼希缩合产物。还适合的是多胺与烃基取代的苯酸的缩合产物。也可以使用这些分散剂的混合物。
[0078]
碱性的含氮的无灰分散剂是众所周知的润滑油添加剂，其制备方法在专利文献中有大量描述。优选的分散剂是烯基丁二酰亚胺和烯基丁二酰胺，其中烯基取代基是优选大于40个碳原子的长链。这些材料可通过使烃基取代的二羧酸材料与含有胺官能的分子反应而容易地制成。合适的胺的例子是多胺，如多亚烷基多胺、羟基取代的多胺和多氧亚烷基多胺。
[0079]
如本领域中已知的，分散剂可以进行后处理(例如用硼化剂或环状碳酸盐)。
[0080]
含氮的无灰(无金属)分散剂是碱性的，并且有助于它们添加到其中的润滑油组合物的tbn，而不引入另外的硫酸盐灰。
[0081]
分散剂可以基于润滑油组合物的活性物水平计0.1至10重量％(例如0.5至8重量％，0.7至7重量％，0.7至6重量％，0.7至6重量％，0.7至5重量％，0.7至4重量％)存在。
[0082]
分散剂中的氮以基于成品油中分散剂的重量计大于0.0050至0.30重量％(例如大于0.0050至0.10重量％，0.0050至0.080重量％，0.0050至0.060重量％，0.0050至0.050重量％，0.0050至0.040重量％，0.0050至0.030重量％)存在。
[0083]
清洁剂
[0084]
可使用的清洁剂包括油溶性过碱性磺酸盐、非含硫酚盐、硫化酚盐、柳酸盐(salixarate)、水杨酸盐、水杨苷、复合清洁剂和环烷酸盐清洁剂以及其他油溶性的金属烷基羟基苯甲酸盐，所述金属特别是碱金属或碱土金属，例如钡、钠、钾、锂、钙和镁。最常用的金属是钙和镁，它们可以同时存在于用于润滑油的清洁剂中，以及钙和/或镁与钠的混合物。
[0085]
过碱性金属清洁剂一般由烃、清洁剂酸(例如磺酸、烷基羟基苯甲酸酯等)、金属氧化物或氢氧化物(例如氧化钙或氢氧化钙)和促进剂(例如二甲苯、甲醇和水)的混合物碳酸盐化来生成。例如，制备过碱性磺化钙时，在碳酸盐化过程中，氧化钙或氢氧化物与气态二氧化碳反应生成碳酸钙。用过量的cao或ca(oh)2中和磺酸，形成磺酸盐。
[0086]
过碱性清洁剂可以是低过碱性的，例如，过碱性盐具有基于活性物计低于100的tbn。在一个方面中，低过碱性盐的tbn可以为约30至约100。在另一方面中，低过碱性盐的tbn可以为约30至约80。过碱性清洁剂可以是中等过碱性的，例如，具有基于活性物计约100至约250的tbn的过碱性盐。在一个方面中，中等过碱性盐的tbn可以是约100至约200。在另一方面中，中等过碱性盐的tbn可以为约125至约175。过碱性清洁剂可以是高过碱性的，例如，具有基于活性物计高于250的tbn的过碱性盐。在一个方面中，高过碱性盐的tbn基于活性物计可以为约250至约800。
[0087]
在一个方面中，清洁剂可以是一种或多种烷基取代的羟基芳族羧酸的碱金属或碱
土金属盐。合适的羟基芳族化合物包括具有1至4个，优选1至3个羟基的单核的单羟基和多羟基芳烃。合适的羟基芳族化合物包括苯酚、邻苯二酚、间苯二酚、对苯二酚、连苯三酚、甲酚等。
[0088]
一般而言，清洁剂的量可以为基于润滑油组合物的总重量计约0.001重量％至约50重量％，或约0.05重量％至约25重量％，或约0.1重量％至约20重量％，或约0.01至15重量％。
[0089]
抗磨剂
[0090]
本文公开的润滑油组合物可以包含一种或多种抗磨剂。抗磨剂减少金属部件的磨损。合适的抗磨剂包括二烃基二硫代磷酸金属盐，例如如下结构8的二烃基二硫代磷酸锌(zddp)。
[0091]
zn[s
‑
p(＝s)(or1)(or2)]
2 (8)，
[0092]
其中r1和r2可以同样是具有1至18个(例如2至12个)碳原子的不同烃基基团，包括诸如烷基、烯基、芳基、芳烷基、烷芳基和环脂族基团的基团。作为r1和r2基团特别优选的是具有2至8个碳原子的烷基(例如，烷基基团可以是乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、正戊基、异戊基、正己基、异己基、2
‑
乙基己基)。为了获得油溶性，碳原子总数(即r1 r2)将为至少5个。因此，二羟基二硫代磷酸锌可以包括二烷基二硫代磷酸锌。二烷基二硫代磷酸锌是二烷基二硫代磷酸伯、仲锌，或其组合。zddp可以以润滑油组合物的3重量％或更少(例如0.1至1.5重量％，或0.5至1.0重量％)存在。在一个实施方案中，含有本文所述的水杨酸镁清洁剂的润滑油组合物还包含抗氧化剂化合物。在一个实施方案中，该抗氧化剂是二苯胺抗氧化剂。在另一实施方案中，该抗氧化剂是受阻酚抗氧化剂。在又一实施方案中，该抗氧化剂是二苯胺抗氧化剂和受阻酚抗氧化剂的组合。
[0093]
抗氧化剂
[0094]
本文公开的润滑油组合物可以包含一种或多种抗氧化剂。抗氧化剂降低矿物油在使用期间的劣化倾向。氧化劣化可以表现为润滑油中的淤泥、金属表面上的清漆状沉积物以及粘度增长。合适的抗氧化剂包括受阻酚、芳族胺和硫化烷基酚及其碱金属和碱土金属盐。
[0095]
受阻酚抗氧化剂通常含有作为空间阻碍基团的仲丁基和/或叔丁基。酚基可进一步被烃基(典型地为直链或支链烷基)和/或连接到第二芳基的桥接基团取代。合适的受阻酚抗氧化剂的实例包括2,6
‑
二叔丁基苯酚；4
‑
甲基
‑
2,6
‑
二叔丁基苯酚；4
‑
乙基
‑
2,6
‑
二叔丁基苯酚；4
‑
丙基
‑
2,6
‑
二叔丁基苯酚；4
‑
丁基
‑
2,6
‑
二叔丁基苯酚；和4
‑
十二烷基
‑
2,6
‑
二叔丁基苯酚。其他有用的受阻酚类抗氧化剂包括2,6
‑
二烷基酚类丙酸酯衍生物，如ciba公司的l
‑
135，以及双酚类抗氧化剂，如4,4
’‑
双(2,6
‑
二叔丁基苯酚)和4,4
’‑
亚甲基双(2,6
‑
二叔丁基苯酚)。
[0096]
典型的芳族胺抗氧化剂具有至少两个直接连接到一个胺氮的芳基。典型的芳族胺抗氧化剂具有至少6个碳原子的烷基取代基。本文中有用的芳族胺抗氧化剂的具体例子包括4,4
’‑
二辛基二苯胺、4,4
’‑
二壬基二苯胺、n
‑
苯基
‑1‑
萘胺、n
‑
(4
‑
叔辛基苯基)
‑1‑
萘胺和n
‑
(4
‑
辛基苯基)
‑1‑
萘胺。抗氧化剂可以以润滑油组合物的0.01至5重量％(例如0.1至2重量％)存在。
[0097]
抑泡剂
[0098]
本文公开的润滑油组合物可以包含可以破坏油中泡沫的一种或多种抑泡剂。合适的抑泡剂或泡沫抑制剂的非限制性实例包括硅油或聚二甲基硅氧烷、氟硅酮、烷氧基化脂族酸、聚醚(例如聚乙二醇)、支化聚乙烯醚、丙烯酸烷基酯聚合物、甲基丙烯酸烷基酯聚合物、聚烷氧基胺及其组合。
[0099]
另外的共添加剂
[0100]
本公开内容的润滑油组合物还可含有其他常规添加剂，其能够赋予或改进这些添加剂分散或溶解中在其中的润滑油组合物的任何所需性能。本领域技术人员已知的任何添加剂可用于本文公开的润滑油组合物中。mortier等人，“chemistry and technology of lubricants”，第2版，伦敦，springer，(1996)；和leslie r.rudnick，“lubricant additives:chemistry and applications”，纽约，marcel dekker(2003)中描述了一些合适的添加剂，这两篇文章均通过参考引入本文。例如，润滑油组合物可以混有抗氧化剂、抗磨剂、清洁剂如金属清洁剂、防锈剂、除雾剂、破乳剂、金属减活剂、摩擦改性剂、降凝剂、抑泡剂、助溶剂、缓蚀剂、无灰分散剂、多功能剂、染料、极压剂等及其混合物。各种添加剂都是已知的和可商购的。这些添加剂或它们的类似化合物可以通过通常的混合程序用于制备本公开内容的润滑油组合物。
[0101]
在润滑油配制物的制备中，通常的做法是以10至100重量％活性成分浓缩物的形式将添加剂引入烃油例如矿物润滑油或其他合适的溶剂。
[0102]
通常，在形成成品润滑油例如曲轴箱机油时，这些浓缩物可以用每重量份润滑油3至100重量份，例如5至40重量份的添加剂包来稀释。当然，浓缩物的目的是使各种材料的处理不那么困难和棘手，并且利于在最终共混物中溶解或分散。
[0103]
当使用时，上述添加剂中的每一种以功能有效量来赋予润滑油所需的性质。因此，例如，如果添加剂是摩擦改性剂，则该摩擦改性剂的功能有效量会是足以将所需的摩擦改性特性赋予润滑油的量。
[0104]
一般而言，当使用时，润滑油组合物中每种添加剂的浓度可以为基于润滑油组合物的总重量计约0.001重量％至约20重量％，约0.01重量％至约15重量％，或约0.1重量％至约10重量％，约0.005重量％至约5重量％，或约0.1重量％至约2.5重量％。此外，润滑油组合物中添加剂的总量可以为基于该润滑油组合物的总重量计约0.001重量％至约20重量％，约0.01重量％至约10重量％，或约0.1重量％至约5重量％。
[0105]
另外的润滑粘度的基础油
[0106]
润滑粘度的油(有时称为“基本油料”或“基础油“)是润滑剂的主要液体成分，其中混有添加剂和可能的其他油类，例如来生产最终的润滑油(或润滑油组合物)。基础油可用于制造浓缩物以及用于由此制造润滑油组合物，并且可以选自天然和合成润滑油及其组合。
[0107]
天然油包括动物油和植物油、液体石油以及石蜡型、环烷型和石蜡
‑
环烷混合型的加氢精制、溶剂处理的矿物润滑油。源自煤或页岩的润滑粘度的油也是有用的基础油。
[0108]
合成润滑油包括烃油，例如聚合和互聚的烯烃(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))；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)；多酚(例如联苯、三联苯、烷基化多酚)；和烷基化二苯醚和烷基化二苯硫醚及其衍生物、类似物和同系物。
[0109]
基础油可以源自费
‑
托合成的烃类。费
‑
托合成的烃类由含有h2和co的合成气使用费
‑
托催化剂制成。这种烃类通常需要进一步加工才能作为基础油使用。例如，烃类可以使用本领域技术人员已知的工艺进行加氢异构化；加氢裂化和加氢异构化；脱蜡；或者加氢异构化和脱蜡。
[0110]
基础油可以源自费
‑
托合成的烃类。费
‑
托合成的烃类由含有h2和co的合成气使用费
‑
托催化剂制成。这种烃类通常需要进一步加工才能作为基础油使用。例如，烃类可以使用本领域技术人员已知的工艺进行加氢异构化；加氢裂化和加氢异构化；脱蜡；或者加氢异构化和脱蜡。
[0111]
未精炼油、精炼油和再精炼油可用于本发明的润滑油组合物中。未精炼油是指未经进一步纯化处理而直接从天然或合成来源获得的那些。例如，直接获自干馏操作的页岩油，直接获自蒸馏的石油，或直接获自酯化过程的酯油，并且未经进一步处理而使用的，将是未精炼油。精炼油与未精炼油类似，只是它们经过了一个或多个纯化步骤中的进一步处理来改进一种或多种性质。本领域技术人员知晓许多这种提纯技术，例如蒸馏、溶剂萃取、酸或碱萃取、过滤和渗滤。
[0112]
再精炼油通过类似于应用于已经在使用中的精炼油来获得精炼油的工艺而获得。这种再精炼油也被称为再生油或再加工油，通常通过需要批准废添加剂和油分解产品的技术进行另外加工。
[0113]
因此，可用于制造本发明的润滑油组合物的基础油可以选自美国石油学会(api)基础油互换性指南(api publication 1509)中规定的第i至v组中的任何基础油。此类基础油组汇总于下表1。
[0114]
表1
[0115][0116]
(a)第i至iii组为矿物油基本油料。
[0117]
(b)根据astm d2007测定。
[0118]
(c)根据astm d2622，astm d3120，astm d4294或astm d4927测定。
[0119]
(d)根据astm d2270测定。
[0120]
(e)适用于本文的基础油是对应于api第ii组、第iii组、第iv组和第v组油品及其组合的任一种，优选第ii组至第v组油品，因为它们具有优异的挥发性、稳定性、测定粘度和清洁度特征。
[0121]
用于本公开内容的润滑油组合物中的润滑粘度的油，也称为基础油，通常以基于组合物的总重量计主要量存在，例如大于50重量％的量，优选大于约70重量％，更优选约80至约99.5重量％，最优选约85至约98重量％。本文使用的表述“基础油”应理解为表示基本油料或基本油料的共混物，其是由单一制造商按照相同规格(独立于原料来源或制造商所
在地)生产的润滑剂组分；符合同一制造商的规格；并且通过独特的配方、产品识别号或两者来识别。本文中使用的基础油可以是任何目前已知的或后来发现的用于配制任何和所有此类应用的润滑油组合物的润滑粘度的油，例如发动机油、船用汽缸油、功能性流体如液压油、齿轮油、传动液等。此外，本文中使用的基础油可以任选地含有粘度指数改进剂，例如聚合的烷基甲基丙烯酸酯；烯烃共聚物，例如乙烯
‑
丙烯共聚物或苯乙烯
‑
丁二烯共聚物；以及类似物及其混合物。
[0122]
成品润滑油性质
[0123]
通常，润滑组合物的100℃时的运动粘度(根据astm d445)为至多9.3mm2/s，优选3.8至9.3mm2/s，3.8至8.2mm2/s，3.8至7.1mm2/s，3.8至6.1mm2/s。
[0124]
通常，润滑组合物的150℃时的高温高剪切粘度(“hths”)(根据astm d4683)为1.3至2.6mpa
·
s，1.3至2.4mpa
·
s，1.3至2.2mpa
·
s，1.3至2.0mpa
·
s，1.3至1.8mpa
·
s。
[0125]
通常，润滑组合物的80℃时的高温高剪切粘度(“hths”)小于4.5mpa
·
s。
[0126]
通常，润滑组合物的noack挥发度(根据astm d5800b)为22.0重量％或以下，21.0重量％或以下，20.0重量％或以下，19.0重量％或以下，18.0重量％或以下，17.0重量％或以下，16.0重量％或以下，15.0重量％或以下，14.5重量％或以下，14.0重量％或以下，13.5重量％或以下，13.0重量％或以下，12.5重量％或以下，12.0重量％或以下，11.5重量％或以下，11.0重量％或以下，10.5重量％或以下，10.0重量％或以下。通常，noack挥发度为至少4.0重量％。在其他实施方案中，noack挥发度为15.0至2.0重量％，15.0至3.0重量％，14.5至5.0重量％，14.5至7.0重量％，14.5至8.0重量％，14.5至9.0重量％。
[0127]
为了例示本公开内容的实施方案提出以下实施例，但并不是为了将本公开内容限制在所列出的具体实施方案中。除非有相反的指示，所有的份数和百分比都按重量计。所有数值均为近似值。当给出数值范围时，应当理解所述范围之外的实施方案仍可落入本公开内容的范围内。每个实例中描述的具体细节不应解释为本公开内容的必要特征。
[0128]
将理解的是，可对本文公开的实施方案进行各种修改。因此，上述描述不应被解释为限制性的，而仅是作为优选实施方案的示例。例如，上面描述的功能和作为操作本公开内容的最佳模式而实施的功能仅用于说明目的。在不背离本公开内容的范围和主旨的情况下，本领域技术人员可以实施其他布置和方法。此外，本领域技术人员将设想在所附权利要求书的范围和主旨内进行其他修改。
[0129]
实施例
[0130]
以下实施例仅用于说明目的，不以任何方式限制本公开内容的范围。
[0131]
比较例1
[0132]
通过添加100重量％的壬二酸双
‑2‑
乙基己酯基础油，制备了润滑油组合物。该配制物的noack为21.7％，和hths 80为3.61mpa
·
s。
[0133]
比较例2
[0134]
通过添加97重量％的m
‑
480r(nof公司，2cst)和基于浓缩物计3重量％的硼化聚异丁烯基双丁二酰亚胺分散剂，其中聚异丁烯的平均分子量为约1300，为成品油提供约0.019重量％的硼，从而制备了润滑油组合物。该配制物的noack为34.3％，和hths 80为2.60mpa
·
s。
[0135]
比较例3
[0136]
通过添加99重量％的壬二酸双
‑2‑
乙基己酯和基于浓缩物计0.79重量％的硼化聚异丁烯基双丁二酰亚胺分散剂，其中聚异丁烯的数平均分子量为约1300，为成品油提供约0.005重量％的硼，从而制备了润滑油组合物。该配制物的noack为21.4％，和hths 80为3.87mpa
·
s。
[0137]
比较例4
[0138]
通过添加97重量％的第ii组基础油(kv 100＝3.05，vi＝106)和基于浓缩物计3重量％的硼化聚异丁烯基双丁二酰亚胺分散剂，其中聚异丁烯的数平均分子量为约1300，为成品油提供约0.019重量％的硼，从而制备了润滑油组合物。该配制物的noack为36.0％，和hths 80为3.94mpa
·
s。
[0139]
比较例5
[0140]
通过添加97重量％的第iii组基础油(kv 100＝4.19，vi＝125)和基于浓缩物计3重量％的硼化聚异丁烯基双丁二酰亚胺分散剂，其中聚异丁烯的数平均分子量为约1300，为成品油提供约0.019重量％的硼，从而制备了润滑油组合物。该配制物的noack为13.0％，和hths 80为5.62mpa
·
s。
[0141]
比较例6
[0142]
通过添加97重量％的己二酸二异十三烷基酯(5cst)和基于浓缩物计3重量％的硼化聚异丁烯基双丁二酰亚胺分散剂，其中聚异丁烯的平均分子量为约1300，为成品油提供约0.019重量％的硼，从而制备了润滑油组合物。该配制物的noack为3.10％，和hths 80为7.26mpa
·
s。
[0143]
比较例7
[0144]
通过添加99重量％的壬二酸双
‑2‑
乙基己酯和基于浓缩物计0.37重量％的hob硼化磺酸盐清洁剂，为成品油提供约0.015重量％的硼，从而制备了润滑油组合物。该配制物的noack为21.0％，和hths 80为3.71mpa
·
s。
[0145]
比较例8
[0146]
通过添加99重量％的壬二酸双
‑2‑
乙基己酯和基于浓缩物计0.22重量％的硼酸钾分散体，为成品油提供约0.015重量％的硼，从而制备了润滑油组合物。该配制物的noack为20.8％，和hths 80为3.58mpa
·
s。
[0147]
比较例9
[0148]
通过添加99重量％的壬二酸双
‑2‑
乙基己酯和基于浓缩物计0.62重量％的硼化甘油单油酸酯摩擦改性剂，，为成品油提供约0.015重量％的硼，从而制备了润滑油组合物。该配制物的noack为20.6％，hths 80为3.59mpa
·
s。
[0149]
实施例1
[0150]
通过添加98重量％的壬二酸双
‑2‑
乙基己酯基础油和基于浓缩物计1.59重量％的硼化聚异丁烯基双丁二酰亚胺分散剂，其中聚异丁烯的数平均分子量为约1300，为成品油提供约0.008重量％的硼，从而制备了润滑油组合物。该配制物的noack为17.7％，和hths 80为3.73mpa
·
s。
[0151]
实施例2
[0152]
通过添加97重量％的壬二酸双
‑2‑
乙基己酯基础油和基于浓缩物计3重量％的硼化聚异丁烯基双丁二酰亚胺分散剂，其中聚异丁烯的数平均分子量为约1300，为成品油提
供约0.019重量％的硼，从而制备了润滑油组合物。该配制物的noack为16.4％，和hths 80为4.01mpa
·
s。
[0153]
实施例3
[0154]
通过添加48重量％的壬二酸双
‑2‑
乙基己酯基础油，48重量％的第iii组基础油(kv 100＝4.19，vi＝125)，和基于浓缩物计3重量％的硼化聚异丁烯基双丁二酰亚胺分散剂，其中聚异丁烯的平均分子量为约1300，为成品油提供约0.019重量％的硼，从而制备了润滑油组合物。该配制物的noack为15.9％，和hths 80为4.50mpa
·
s。
[0155]
实施例4
[0156]
通过添加98重量％的壬二酸双
‑2‑
乙基己酯和基于浓缩物计2.38重量％的硼化聚异丁烯基双丁二酰亚胺分散剂，其中聚异丁烯的数平均分子量为约1300，为成品油提供约0.015重量％的硼，从而制备了润滑油组合物。该配制物的noack为16.7％，和hths 80为4.05mpa
·
s。
[0157]
实施例5
[0158]
通过添加96重量％的壬二酸双
‑2‑
乙基己酯和基于浓缩物计3.97重量％的硼化聚异丁烯基双丁二酰亚胺分散剂，其中聚异丁烯的数平均分子量为约1300，为成品油提供约0.025重量％的硼，从而制备了润滑油组合物。该配制物的noack为15.9％，和hths 80为4.30mpa
·
s。
[0159]
实施例6
[0160]
通过添加96重量％的壬二酸双
‑2‑
乙基己酯和基于浓缩物计3重量％的硼化聚异丁烯基双丁二酰亚胺分散剂，其中聚异丁烯的平均分子量为约1000，为成品油提供约0.018重量％的硼，从而制备了润滑油组合物。
[0161]
该配制物的noack为15.0％，和hths 80为3.85mpa
·
s。
[0162]
[0163][0164]
润滑油的测定粘度性质和noack挥发度性能如表1所示。本发明实施例证实了来自硼化分散剂和低粘度二酯基础油(壬二酸双
‑2‑
乙基己酯)的组合的协同作用，该组合在保
持低hths 80的同时获得低noack挥发度。实施例3证实，二酯基础油和常规基础油的混合物也表现良好。
[0165]
相反，比较例2和4表明，单酯基础油或常规基础油单独在noack测试中的性能没有那么好。虽然较高粘度的基础油如比较例5和6中使用的那些获得低noack挥发度，但是产生的hths 80对于燃油经济性而言是不可取的高。比较例7
‑
9还表明，硼化分散剂之外的硼源在降低noack挥发度方面不那么有效。