[发明专利]噻二唑二聚物添加剂和包含该添加剂的润滑组合物

说明书

发明领域

本发明涉及用作极压添加剂的2，5-二巯基-1，3，4-噻二唑二聚物的反应产物和加合物，更具体地说，涉及用作极压添加剂的2，5-二巯基-1，3，4-噻二唑二聚物/二醇的反应产物和加合物。

发明背景

在润滑剂中可加入各种添加剂以显著改善其性能。例如，极压添加剂就通常掺入未处理的润滑组合物(例如润滑脂)中以大大改善性能。据信，极压添加剂可在金属表面上产生一层膜，其可增加润滑剂的载荷能力，并保护金属表面免受由于磨损、焊接及摩擦导致的高负载条件下的损伤。

萘甲酸铅和二烷基二硫代氨基甲酸铅是常规采用的添加剂，用以改善润滑脂的EP性能。但是，铅是一种被认为在所有形式下均是有毒的重金属。作为替代品，已采用其它金属添加剂来代替铅，如锑、锌和铋。然而，这些重金属仍然在使用时会造成环境问题。因此，现有技术中一直希望开发出非金属的润滑材料以代替重金属添加剂，同时还应能够提供可接受的极压性能。

极压添加剂的潜在效果通常是通过4-球焊接试验(ASTM D-2596)和Timken负载试验(ASTM D-2509)来确定的。因为每个试验测定不同的极压性质，所以，理想的候选化合物应在两个试验中均显示出优良的结果。

本领域的技术人员均熟知，2，5-二巯基-1，3，4-噻二唑(DMTD)衍生物可在润滑剂中有效地用作抗磨损添加剂。用作抗磨损添加剂的DMTD衍生物的实例包括公开于US 4,517,103和5,194,621中的DMTD的一硫化物和二硫化物二聚物,公开于US 5,102,568、5,055,584和5,138,065中的DMTD的马来酸酯加合物以及公开于US5,849,925中的单烷基化和硫代乙缩醛衍生物。

DMTD衍生物也公知可提供优良的4-球焊接性质。事实上，DMTD衍生物的4-球焊接性质经常超出工业要求。不幸的是，这些相同的衍生物通常显示出较差的Timken负载性能，因为DMTD衍生物通常不能使Timken负载值高于35磅。结果，限定了DMTD衍生物作为极压添加剂的工业化应用。

综上所述，人们仍希望能够开发出同时提供适中的4-球焊接性质和Timken负载性质的DMTD衍生物。因此，本发明的目的是提供一类同时具有4-球焊接性质和Timken负载性质的DMTD衍生物，这使得DMTD衍生物可有效地用作极压添加剂。

发明概述

本发明提供了用作极压添加剂的2，5-二巯基-1，3，4-噻二唑二聚物/二醇的反应产物和加合物。在一个实施方案中，提供了一种所述添加剂，其包括下述成分的反应产物：

(A)下式(I)的噻二唑二聚物：

其中，Z为氢、具有下式(II)的烷氧基链：或其组合，其中，R¹为氢、直链或支链的C₁-C₇烷基或其组合，R²为氢、直链或支链的C₁-C₇烷基或其组合，并且n为1至2，t为0或1；和

(B)下式(III)的聚(醚)二醇：其中，F为羟基，直链或支链的C₁-C₂₀烷氧基，直链或支链的C₁-C₂₀烷基羧基、单取代、二取代或三取代的甘油残基，氢或其组合；其中，R³为氢、甲基或其组合；其中，R⁴为氢、直链或支链的C₁-C₂₀烷基、苯基、C₁-C₈的直链或支链的烷基取代的苯基、C₁-C₂₀直链或支链的酰基或其组合；q为1-300。

在另一个实施方案中，添加剂包括分别具有式(IV)和(V)的单取代和二取代的噻二唑缩合加合物：

其中，R¹、R³和R⁴独立地选自对上述反应产物描述的取代基的基团，n为1-2。在二醇部分中重复醚单元的数目“m”为1-50。

在另一个实施方案中，添加剂包括下述成分的反应产物：

(A)式(VI)的噻二唑二聚物：