[发明专利]润滑内燃机的抗磨组合物和方法

说明书

技术领域

本发明提供了含有抗磨套装的润滑组合物。本发明进一步涉及通过用所述润滑组合物润滑发动机来润滑内燃机的方法。

背景技术

发动机制造商已致力于改进发动机设计，以改进燃料经济性和效率(通常，基于Federal Corporate Average Fuel Economy(CAFE)标准)并降低磨损。尽管发动机设计和运行中的改进已作出了贡献，但发动机油润滑剂的改进的配方也可在改进燃料经济性和效率的同时减少磨损。它们也有助于减少接触的滑动活动件(通常金属或陶瓷)之间的摩擦。

公知的是，润滑油含有用于防止内燃机磨损、氧化、烟灰沉积和酸积聚的许多添加剂(包括抗磨剂、抗氧化剂、分散剂或清净剂)。发动机润滑油的常见抗磨添加剂是二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)。据信，ZDDP抗磨添加剂通过在金属表面上形成保护膜来保护发动机。ZDDP也被认为对燃料经济性和效率具有有害影响。因此，发动机润滑剂还可含有摩擦改进剂以消除ZDDP对燃料经济性和效率的有害影响。ZDDP和摩擦改进剂都通过吸附在滑动表面上来发挥作用并各自可能干扰彼此各自的功能。

此外，含有磷化合物和硫的发动机润滑剂已表明部分造成颗粒排放物和其它污染物的排放。此外，硫和磷倾向于毒化催化转化器中所用的催化剂，造成所述催化剂的性能降低。

随着排放物(通常与促进NO_x形成、SO_x形成、硫酸化灰分形成和降低后处理催化转化器的效率相关联)的控制提高，希望降低发动机油中硫、磷和硫酸化灰分的量。来自ZDDP的磷也被认为相对易挥发并随着即将引入GF-5规格，需要对磷排放的更严格限制。但是，降低抗磨添加剂(例如ZDDP)的含量可能提高磨损和造成发动机的其它有害性能。

此外，随着技术进步，发动机的部件暴露在更严苛的运行条件下。运行条件可包括更高功率密度发动机、涡轮增压机的使用、代用燃料的使用等。在许多严苛的运行条件下，更容易发生润滑剂和部件的磨损和/或氧化。

美国专利5,338,470公开了作为柠檬酸和烷基醇或胺的反应产物获得的烷基化柠檬酸衍生物。该烷基化柠檬酸衍生物有效作为抗磨剂和摩擦改进剂。

美国专利4,237,022公开了可用作润滑剂和燃料中的添加剂以有效降低振鸣和摩擦以及改进燃料经济性的酒石酰亚胺。

美国专利4,952,328公开了内燃机的润滑油组合物，其包含(A)润滑粘性的油、(B)通过使琥珀酸酰化剂与某些胺反应制成的羧酸衍生物，和(C)磺酸或羧酸的碱性碱金属盐。

美国专利4,326,972公开了用于改进内燃机的燃料经济性的润滑剂组合物。该组合物包括特定硫化组合物(基于羧酸酯)和碱性碱金属磺酸盐。

美国专利申请60/862534(PCT/US07/082057；现在US 2010-0048437)公开了适合作为抗磨剂的丙二酸酯。

国际公开WO 2005/087904公开了含有羟基羧酸和羟基多羧酸酯以及含磷添加剂的润滑剂。该含磷添加剂包括二烃基二硫代磷酸锌和/或中性磷化合物，如磷酸三月桂酯或三苯基硫代磷酸酯。该润滑剂可用于发动机润滑剂。

国际公开WO 2006/044411公开了含有每酰胺基的酯具有1至150个碳原子的酒石酸酯或酰胺的低硫、低磷、低灰分润滑剂组合物。该润滑剂组合物适合润滑内燃机。WO 2006/044411没有公开如本文中公开的组合物。

发明概述

本发明的发明人已经发现，本文中公开的润滑组合物和方法能够提供可接受水平的下列至少一项：(i)磷排放(通常减少或防止排放)，(ii)硫排放(通常减少或防止排放)，(iii)摩擦性能，和(iv)磨损和/或极压性能(通常减少或防止)。

在一个实施方案中，本发明提供了包含润滑粘性的油和抗磨套装的润滑组合物，其中所述抗磨套装包含：

(a)羟基羧酸的衍生物；和

(b)无硫含磷化合物的盐。该盐包括胺盐、铵盐、金属盐和它们混合物。(“铵盐”包括单烷基铵盐、二烷基铵盐、三烷基铵盐或四烷基铵盐以及未取代的铵盐。)

在一个实施方案中，由于该抗磨套装，因而可以降低或消除二烷基二硫代磷酸锌抗磨添加剂的量。

在一个实施方案中，本发明提供了包含润滑粘性的油和抗磨套装的润滑组合物，其中该抗磨套装包含：

(a)式(1a)和/或(1b)的化合物代表的抗磨剂：

其中

n’对式(1b)而言是0至10，对式(1a)而言是1至10；

p是1至5；