後處理的添加劑組合物及其製備方法
2023-05-18 15:10:36
專利名稱：後處理的添加劑組合物及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種可用於發動機油或燃料中的改進的分散劑添加劑組合物；且本發明還涉及製備所述改進的分散劑添加劑組合物的方法。
背景技術：
已知的是，在潤滑油組合物的製劑中使用含氮的分散劑和/或清淨劑。許多已知的分散劑/清淨劑化合物是以烯基琥珀酸或酐與胺或多胺的反應來製造烯基琥珀醯亞胺或烯基琥珀醯胺酸為基礎的，所述烯基琥珀醯亞胺或烯基琥珀醯胺酸是通過選定的反應條件確定的。潤滑劑製造商面對的一個問題是發現一種具有良好的分散性能、低粘度以及在內燃發動機中具有剪切穩定性的單一分散劑產物。難以獲得足夠的剪切穩定性可導致在內燃發動機中發生磨損。用於內燃發動機的潤滑油組合物通常含有多種添加劑以降低或控制沉積物、磨損、腐蝕等。類似地，用於內燃發動機的液態烴燃料儘可能少地含有控制或減少沉積物形成的添加劑。本發明涉及用作分散劑或沉積物抑制劑的組合物。在潤滑油中，分散劑用於對淤泥、碳和漆膜進行控制，所述淤泥、碳和漆膜主要是通過燃料、或燃料中的雜質、用於潤滑油組合物中的基礎油中的雜質的不完全氧化造成的。 燃料中的沉積物抑制劑用於控制或減少發動機的沉積物，所述發動機沉積物也是由燃料的不完全燃燒造成的。在汽化器部件、節流閥體、燃料噴射器、進氣口和閥門上形成這種沉積物。這些沉積物能夠存在明顯的問題，包括差的加速和停轉、且燃料消耗和廢氣汙染增大。潤滑油分散劑和燃料沉積物抑制劑的最有效種類中的一種是聚烯屬烴琥珀醯亞胺。在某些情況中，也已經發現，琥珀醯亞胺可在潤滑油組合物中提供流動改進性能、或所謂的粘度指數貢獻(credit)。這導致粘度指數改進劑的量下降，這也是所需要的。相關技術描述Ruhe, Jr.等人的美國公布的專利申請US 20060M7386公開了一種通過包括將共聚物與至少一種醚化合物和至少一種芳族胺反應的方法製備的油溶性潤滑油添加劑組合物。Ruhe, Jr.等人的美國公布的專利申請US20070027^7公開了一種通過包括將共聚物與至少一種醚化合物和至少一種芳族胺反應的方法製備的油溶性潤滑油添加劑組合物。Scattergood的歐洲公布的專利申請EP 0733697公開了一種製備無灰分散劑的方法。Harrison的美國專利5，112，507公開了不飽和酸性試劑和高分子量烯烴的共聚物，其中全部高分子量烯烴的至少20%包含烷基乙烯叉異構體。Harrison的歐洲公布的專利申請EP 0387346公開了高分子量分散劑。Hayashi等人的美國專利4，670，173公開了由醯化產物、多胺和單官能酸的反應產物形成的分散劑。Ruhe, Jr.的歐洲公布的專利申請EP0446211公開了一種製備具有交替的聚烯屬
4烴和琥珀基的聚合物分散劑的方法。Harrison等人的美國專利5，792，729公開了一種具有600 100000平均Mn的三元共聚物，其為通過具有10 30個碳原子的1-烯烴、馬來酸酐和具有500 5000平均 Mn的1-1-二取代的聚異丁烯發生三聚作用而獲得的。Harrison等人的美國專利6，015，776公開了一種聚琥珀醯亞胺組合物，其為在反應條件下通過烯基或烷基琥珀酸衍生物、不飽和酸性試劑共聚物和多胺的混合物發生反應而製備的。Harrison等人的美國專利5，716，912公開了一種聚琥珀醯亞胺組合物，其為在反應條件下通過烯基或烷基琥珀酸衍生物、不飽和酸性試劑共聚物和多胺的混合物發生反應；然後在反應條件下利用環狀碳酸酯或線狀單-或聚碳酸酯或硼化合物對所述反應產物進行處理而製備的。Harrison等人的美國專利5，753，597公開了一種聚琥珀醯亞胺組合物，其為在反應條件下通過第一不飽和酸性試劑和1，1- 二取代烯烴的共聚物、第二不飽和酸性試劑和1-烯烴的共聚物、和多胺的混合物發生反應；然後在反應條件下利用環狀碳酸酯或線狀單-或聚碳酸酯或硼化合物對所述反應產物進行處理而製備的。Harrison等人的美國專利6，358，892公開了一種聚琥珀醯亞胺組合物，其為在反應條件下通過烯基或烷基琥珀酸衍生物、不飽和酸性試劑共聚物和多胺的混合物發生反應；然後在反應條件下利用環狀碳酸酯或線狀單-或聚碳酸酯或硼化合物對所述反應產物進行處理而製備的。Harrison等人的美國專利6，451，920公開了一種製備(1)聚烯烴和不飽和酸性試劑的共聚物和( 不飽和酸性試劑的聚烯基衍生物的混合物的方法。Harrison等人的美國專利6，617，396公開了一種製備(1)聚烯烴和不飽和酸性試劑的共聚物和( 不飽和酸性試劑的聚烯基衍生物的混合物的方法。Kaplan的美國專利5，266, 186公開了包含聚醯亞胺的分散劑，所述聚醯亞胺是通過脂肪族胺與馬來酸酐/ α -烯烴共聚物的反應製備的。發明概述已經發現，共聚物與特定的胺交聯劑(即二胺交聯劑)的反應產物，得到「混雜琥珀酸酐共聚物」產物。這種混雜琥珀酸酐共聚物可進一步與其它胺或多胺或它們的混合物反應而形成具有良好的分散劑品質、低粘度和剪切穩定性的琥珀醯亞胺產物。該琥珀醯亞胺可進一步與後處理劑反應。在一個實施方案中，本發明涉及通過包含以下步驟的方法製備的後處理的琥珀醯亞胺添加劑組合物(A)使(i)不飽和酸性試劑和(ii)單烯烴的共聚物與至少一種交聯烴基二伯胺反應，從而產生具有約10% -約90%的未反應的酐基團的混雜琥珀酸酐共聚物；且隨後，(B)使所述混雜琥珀酸酐共聚物與第二胺化合物反應，從而產生琥珀醯亞胺；和(C)使所述琥珀醯亞胺與至少一種選自環狀碳酸酯、線性單碳酸酯、線性聚碳酸酯、芳族多羧酸、芳族多羧酸酐、芳族多羧酸酯或它們的混合物中的後處理劑反應，從而產生後處理的琥珀醯亞胺添加劑組合物。在一個實施方案中，本發明涉及包含主要量的潤滑粘度油和次要量的後處理的琥珀醯亞胺添加劑組合物的潤滑油組合物，其中所述後處理的琥珀醯亞胺添加劑組合物通過包含以下步驟的方法製備(A)使(i)不飽和酸性試劑和(ii)單烯烴的共聚物與至少一種交聯烴基二伯胺反應，從而產生具有約10% -約90%的未反應的酐基團的混雜琥珀酸酐共聚物；且隨後，(B)使所述混雜琥珀酸酐共聚物與第二胺化合物反應，從而產生琥珀醯亞胺；和(C)使所述琥珀醯亞胺與至少一種選自環狀碳酸酯、線性單碳酸酯、線性聚碳酸酯、 芳族多羧酸、芳族多羧酸酐、芳族多羧酸酯或它們的混合物中的後處理劑反應，從而產生後處理的琥珀醯亞胺添加劑組合物。在一個實施方案中，本發明涉及後處理的琥珀醯亞胺添加劑組合物的製備方法， 包括(A)使(i)不飽和酸性試劑和(ii)單烯烴的共聚物與至少一種交聯烴基二伯胺反應，從而產生具有約10% -約90%的未反應的酐基團的混雜琥珀酸酐共聚物；且隨後，(B)使所述混雜琥珀酸酐共聚物與第二胺化合物反應，從而產生琥珀醯亞胺；和(C)使所述琥珀醯亞胺與至少一種選自環狀碳酸酯、線性單碳酸酯、線性聚碳酸酯、芳族多羧酸、芳族多羧酸酐、芳族多羧酸酯或它們的混合物中的後處理劑反應，從而產生後處理的琥珀醯亞胺添加劑組合物。因此，本發明涉及可用作分散劑的多官能潤滑油和燃料添加劑。發明詳述儘管本發明易於有多種變化和替代形式，但是本文中對其具體實施方案進行了詳細描述。然而，應理解，本文中對具體實施方案的描述不打算將本發明限制為所公開的特定形式，恰好相反，本發明包括落在由附屬權利要求書所限定的本發明的主旨和範圍內的所有變化、等價物和替代物。定義將說明書中使用的下列術語定義如下術語「PIB」是聚異丁烯的縮寫。術語「PIBSA」是聚異丁烯基琥珀酸酐的縮寫。術語「共聚物」是指在本發明範圍內使用的一類共聚物，其為烯烴與不飽和酸性試劑的共聚物，更具體地，所述不飽和酸性試劑是單烯屬不飽和C3-C28單羧酸或其酯、或C4-C28 二元羧酸、其酸酐或其具有羧基(優選琥珀基)和聚烷基的酯。優選的共聚物是具有如下通式的聚異丁烯和馬來酸酐的共聚物(本文中稱作「聚PIBSA」)
權利要求
1.通過包含以下步驟的方法製備的後處理的琥珀醯亞胺添加劑組合物(A)使(i)不飽和酸性試劑和(ii)單烯烴的共聚物與至少一種交聯烴基二伯胺反應， 從而產生具有約10% -約90%的未反應的酐基團的混雜琥珀酸酐共聚物；且隨後，(B)使所述混雜琥珀酸酐共聚物與第二胺化合物反應，從而產生琥珀醯亞胺；和(C)使所述琥珀醯亞胺與至少一種選自環狀碳酸酯、線性單碳酸酯、線性聚碳酸酯、芳族多羧酸、芳族多羧酸酐、芳族多羧酸酯或它們的混合物中的後處理劑反應，從而產生後處理的琥珀醯亞胺添加劑組合物。
2.權利要求1的後處理的琥珀醯亞胺添加劑組合物，其中所述至少一種交聯烴基二伯胺選自乙二胺、1，6- 二氨基己烷和1，12- 二氨基十二烷。
3.權利要求1的後處理的琥珀醯亞胺添加劑組合物，其中所述第二胺化合物是脂族或芳族一元胺或多胺或它們的混合物中的至少一種。
4.權利要求3的後處理的琥珀醯亞胺添加劑組合物，其中所述第二胺化合物是伯胺。
5.權利要求4的後處理的琥珀醯亞胺添加劑組合物，其中所述第二胺化合物是多胺。
6.權利要求5的後處理的琥珀醯亞胺添加劑組合物，其中所述第二胺化合物是每摩爾多胺具有至少6. 5氮原子的重質多胺。
7.包含主要量的潤滑粘度油和次要量的後處理的琥珀醯亞胺添加劑組合物的潤滑油組合物，其中所述後處理的琥珀醯亞胺添加劑組合物通過包含以下步驟的方法製備(A)使(i)不飽和酸性試劑和(ii)單烯烴的共聚物與至少一種交聯烴基二伯胺反應， 從而產生具有約10% -約90%的未反應的酐基團的混雜琥珀酸酐共聚物；且隨後，(B)使所述混雜琥珀酸酐共聚物與第二胺化合物反應，從而產生琥珀醯亞胺；和(C)使所述琥珀醯亞胺與至少一種選自環狀碳酸酯、線性單碳酸酯、線性聚碳酸酯、芳族多羧酸、芳族多羧酸酐、芳族多羧酸酯或它們的混合物中的後處理劑反應，從而產生後處理的琥珀醯亞胺添加劑組合物。
8.權利要求7的潤滑油組合物，其中所述至少一種交聯二胺選自乙二胺、1，6_二氨基己烷和1，12- 二氨基十二烷。
9.權利要求7的潤滑油組合物，其中所述第二胺化合物是脂族或芳族一元胺或多胺或它們的混合物中的至少一種。
10.權利要求9的潤滑油組合物，其中所述第二胺化合物是伯胺。
11.權利要求9的潤滑油組合物，其中所述第二胺化合物是多胺。
12.權利要求11的潤滑油組合物，其中所述第二胺化合物是每摩爾多胺具有至少6.5 氮原子的重質多胺。
13.後處理的琥珀醯亞胺添加劑組合物的製備方法，包括(A)使(i)不飽和酸性試劑和(ii)單烯烴的共聚物與至少一種交聯烴基二伯胺反應， 從而產生具有約10% -約90%的未反應的酐基團的混雜琥珀酸酐共聚物；且隨後，(B)使所述混雜琥珀酸酐共聚物與第二胺化合物反應，從而產生琥珀醯亞胺；和(C)使所述琥珀醯亞胺與至少一種選自環狀碳酸酯、線性單碳酸酯、線性聚碳酸酯、芳族多羧酸、芳族多羧酸酐、芳族多羧酸酯或它們的混合物中的後處理劑反應，從而產生後處理的琥珀醯亞胺添加劑組合物。
14.改善內燃發動機中的菸灰分散性的方法，包括用包含主要量的潤滑粘度油和有效量的權利要求1的後處理的琥珀醯亞胺添加劑組合物的潤滑油組合物來操作所述發動機。
全文摘要
通過包含以下步驟的方法製備的油溶性潤滑油添加劑組合物(A)使(i)不飽和酸性試劑和(ii)單烯烴的共聚物與至少一種交聯烴基二伯胺反應，從而產生具有約10％-約90％的未反應的酐基團的混雜琥珀酸酐共聚物；且隨後，(B)使所述混雜琥珀酸酐共聚物與第二胺化合物反應，從而產生琥珀醯亞胺；和(C)使所述琥珀醯亞胺與至少一種選自環狀碳酸酯、線性單碳酸酯、線性聚碳酸酯、芳族多羧酸、芳族多羧酸酐、芳族多羧酸酯或它們的混合物中的後處理劑反應。
文檔編號C07D207/404GK102264880SQ200980151763
公開日2011年11月30日 申請日期2009年12月11日 優先權日2008年12月22日
發明者J·J·哈裡森, M·侯賽尼 申請人:雪佛龍奧倫耐有限責任公司