含有位阻胺作為無灰tbn來源的潤滑油組合物的制作方法
【專利摘要】用作潤滑油組合物的無灰TBN來源且與含氟彈性體發動機密封材料相容的受阻胺，和含這種化合物的潤滑油組合物。
【專利說明】含有位阻胺作為無灰TBN來源的潤滑油組合物
發明領域
[0001]本發明涉及用作無灰TBN(總堿值)增加劑(booster)的新類型位阻胺，含有位阻胺無灰TBN(總堿值)增加劑的潤滑油組合物，特別是具有降低的硫酸鹽灰分(SASH)水平的曲軸箱潤滑油組合物。
_2] 發明背景
[0003]環境考慮已導致持續努力減少壓縮點火(柴油燃燒)和火花點火(汽油燃燒)輕型內燃機的CO、烴和氮氧化物(NOx)排放。另外，已經持續努力降低壓縮點火內燃機的顆粒物排放。為滿足即將到來的重型柴油機動車排放標準，原始設備制造商(OEM)將依靠使用額外廢氣后處理裝置。這種廢氣后處理裝置可包括催化轉化器，其可含有一種或多種氧化催化劑、NOx儲存催化劑和/或NH3還原催化劑；和/或顆粒捕集器。
[0004]氧化催化劑可能會由于曝露在存在于發動機廢氣中的某些元素/化合物下，特別是曝露在通過含磷潤滑油添加劑降解而引入廢氣中的磷和磷化合物下而中毒并且變得效果較差。還原催化劑對通過用于混合潤滑劑的基油和含硫潤滑油添加劑兩者的降解而引入發動機廢氣中的硫和硫化合物敏感。顆粒捕集器可由于金屬灰分而變得阻塞，所述金屬灰分為降解的含金屬潤滑油添加劑的產物。
[0005]為確保長使用壽命，必須確定對這種后處理設備造成最小不利影響的潤滑油添加劑，關于“新服務填充”和“首次填充”重型柴油(HDD)潤滑劑的OEM規格要求0.4質量％的最大硫含量；0.12質量％的最大磷含量和1.1質量％以下的硫酸鹽灰分含量,所述潤滑劑稱作“中-SAPS”潤滑劑 (其中“SAPS”為“硫酸鹽灰分、磷、硫”的首字母縮寫)。未來，OEM會進一步限制這些含量最大值至0.08質量％磷、0.2質量％硫和0.8質量％硫酸鹽灰分，這種潤滑劑稱作“低-SAPS”潤滑油組合物。
[0006]當減少含磷、硫和灰分的潤滑劑添加劑的量以提供與廢氣后處理裝置相容的中-和低-SAPS潤滑劑時，潤滑油組合物必須繼續提供高水平潤滑劑性能，包括足夠清凈力，其由OEM的“新服務”和“首次填充”規格規定例如重型發動機潤滑劑的ACEA E6和MBρ228.51(歐洲)和API C1-4+和API CJ_4(美國)規格。歸類為滿足上列工業標準的潤滑油組合物的標準為本領域熟練技術人員已知的。
[0007]通過提高組合物的總堿值(TBN)，可改善潤滑劑中和燃燒的酸性副產物的能力，其在具有廢氣再循環(EGR)系統，特別是其中廢氣在再循環以前冷卻的冷凝EGR系統的發動機中提高，并可延長潤滑劑的換油期限。歷史上，TBN可通過將硫酸鹽灰分引入組合物中的高堿性清凈劑提供。有利的是使用不對硫酸鹽灰分做出貢獻的TBN促升組分提供具有高TBN水平的潤滑油組合物。由于已知高堿性組分引起腐蝕并在一些情況下降低潤滑油組合物與用于發動機中的含氟彈性體密封材料之間的相容性，優選提供不引起腐蝕且優選不會不利影響密封相容性的組分。由于需要改善燃料經濟性，較小粘性潤滑劑如OW和5W20和30品級潤滑劑變得更普遍。為使得這種潤滑劑更容易配制，優選使通過添加劑引入的聚合物的量最小。因此，將進一步優選提供非聚合物無灰TBN來源。
[0008]美國專利Nos.5，525，247 ;5，672，570和6，569，818涉及“低灰分”潤滑油組合物，其中硫酸鹽灰分含量通過用中性清凈劑替換高堿性清凈劑而降低。這些專利描述了這種潤滑劑提供足夠的清凈力，但沒有聲明這種潤滑劑將提供足夠的TBN以例如用于HDD發動機中。美國專利申請2007/0203031描述了高TBN含氮分散劑作為無灰TBN來源的用途。
[0009]發明概沭
[0010]根據本發明第一方面，提供潤滑油組合物，優選用于重型柴油(HDD)發動機的曲軸箱潤滑油組合物，所述組合物含有一種或多種受阻胺用作添加劑以提高潤滑油組合物的TBN而不引入硫酸鹽灰分。
[0011]根據本發明第二方面，提供潤滑油組合物，如第一方面中，其具有約6至約15的TBN，和小于1.1質量％，優選小于0.8質量％的硫酸鹽灰分(SASH)含量。
[0012]根據本發明第三方面，提供潤滑油組合物，如第一和第二方面中，其滿足重型發動機潤滑劑的ACEA E6、MB p228.51, API C1-4+和API CJ-4規格中一個或多個性能標準。
[0013]根據本發明第四方面，提供裝配有廢氣再循環(EGR)系統，優選冷凝EGR系統和顆粒捕集器的重型柴油發動機，所述發動機的曲軸箱用第一、第二或第三方面的潤滑油組合物潤滑。
[0014]根據本發明第五方面，提供形成具有降低SASH含量的高TBN潤滑劑的方法，其包括將一種或多種受阻胺并入所述潤滑油組合物中，所述受阻胺用作添加劑以提高潤滑油組合物的TBN而不引入硫酸鹽灰分。
[0015]根據本發明第六方面，提供一種或多種受阻胺作為無灰潤滑油組合物TBN來源的用途。
[0016]發明詳沭
[0017]用作潤滑油組合物的無灰TBN來源的本發明受阻胺由式⑴定義:
[0018]
【權利要求】
1.包含主要量的具有潤滑粘度的油和次要量的一種或多種式(I)化合物的潤滑油組合物:
2.根據權利要求1的潤滑油組合物，其具有根據ASTMD-2896所測量至少約6mg KOH/g 的 TBN。
3.根據權利要求2的潤滑油組合物，其具有根據ASTMD-2896所測量約6至約18mgKOH/g 的 TBN。
4.根據權利要求1的潤滑油組合物，其具有不大于1.1質量％的SASH含量。
5.根據權利要求4的潤滑油組合物，其具有不大于1.0質量％的SASH含量。
6.根據權利要求5的潤滑油組合物，其具有不大于0.8質量％的SASH含量。
7.根據權利要求4的潤滑油組合物，其中根據ASTMD4739所測量，至少10%的組成TBN衍生自包含至少一種式(I)化合物的無灰TBN來源。
8.根據權利要求8的潤滑油組合物，其中根據ASTMD4739所測量，至少20%的組成TBN衍生自至少一種式(I)化合物。
9.根據權利要求1的潤滑油組合物，其中根據ASTMD4739所測量，組合物的約0.5至約4mg KOH/g的TBN衍生自式⑴化合物。
10.根據權利要求4的潤滑油組合物，其具有小于約0.4質量的硫含量和不大于1200ppm 的磷。
11.根據權利要求1的潤滑油組合物，其包含式(I)化合物，其中R5和R6為IR1-R4A8和R9各自為烷基，更優選具有I至約6個碳原子的烷基，X為0，m為2-4，更優選2或3，最優選2，且η為I至約3。
12.根據權利要求11的潤滑油組合物，其包含式⑴化合物，其中R5和R6為H，R1-R4'RdPR9各自為具有I至約6個碳原子的烷基，X為0，m為2，且η為I至約3。
13.根據權利要求1的潤滑油組合物，其包含根據ASTMD-4739所測量具有至少約50mgKOH/g的TBN的式⑴化合物。
14.根據權利要求13的潤滑油組合物，其包含根據ASTMD-4739所測量具有不大于約300mg KOH/g的TBN的式(I)化合物。
15.用于制備根據權利要求1的潤滑油組合物的濃縮物，所述濃縮物包含約2.5至約30質量％ —種或多種式(I)化合物；約10至約40質量％含氮分散劑；約2至約20質量％胺類抗氧化劑、酚類抗氧化劑、鑰化合物或其混合物；約5-40質量％清凈劑；和約2至約20質量％金屬二烴基二硫代磷酸鹽。
16.提高潤滑油組合物的TBN而不同時提高SASH含量的方法，所述方法包括將一種或多種式(I)化合物加入所述潤滑油組合物中:
【文檔編號】C10N40/25GK103865611SQ201310669968
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年12月10日 優先權日:2012年12月10日
【發明者】T·K·貝拉, J·P·哈特利, G·李, G·坎迪多, C·古拉克塞 申請人:英菲諾姆國際有限公司