[发明专利]用于润滑剂组合物的含磷抗磨化合物的制备

说明书

发明背景

所公开的技术涉及抗磨剂及其润滑组合物，和制备抗磨剂的改进方法。本发明进一步提供通过使用含有抗磨剂的润滑组合物润滑传动体系装置或润滑脂应用的方法。该润滑组合物还用于工业润滑和金属加工应用中。

传动体系动力传递装置(例如齿轮或变速器(transmission)，尤其是轴流体和手动变速器流体(MTF))和润滑脂应用提出高挑战性技术问题和满足多种且通常相冲突的润滑要求，同时提供耐久性和清洁度的解决方法。

关于这些应用如齿轮油的新抗磨化学的发展受到要提供满足现代润滑要求，提供热氧化稳定性和清洁度且具有非讨厌气味的化学的需求的推动。许多目前的磷抗磨或特压添加剂含有硫。由于提高的环境顾虑，抗磨或特压添加剂中硫的存在变得更不理想。另外，许多含硫抗磨或特压添加剂离析出挥发性硫物种，导致含有抗磨或特压添加剂的润滑组合物具有气味，其也可能对环境有害或离析出可能高于日益更严格的健康和安全法律规定的排放物。

近年来解决一些这些问题的一个发展公开于2008年8月7日的PCT公开WO2008/094759中，其报告了具有润滑粘度的油和如下组分的无硫胺盐的润滑组合物：(i)磷酸的羟基取代二酯，或(ii)磷酸的磷酸化羟基取代二酯或三酯。在一个实施方案中，磷酸的羟基取代二酯的盐可通过包括如下步骤的方法制备：(i)使磷酸化剂与醇反应以形成单-和/或二磷酸酯；使磷酸酯与烯化氧反应以形成磷酸的羟基取代二酯；和将磷酸的羟基取代二酯用胺和/或金属进行盐化。

然而，仍需要改进制备材料如WO2008/094759所述那些的方法。特别是，需要使不理想的氧化丙烯低聚最小化并导致以较短反应时间转化成所需产物的较高转化率的方法。

因此，所公开的技术通过使用如下文所述的方法解决一个或多个上文确定的问题。

发明概述

所公开的技术提供制备磷酸的羟基取代酯的盐的方法，其包括：(a)使磷酸二酯与烯化氧反应，(b)使步骤(a)的产物混合物与磷酸盐化剂反应；和(c)使步骤(b)的产物混合物与胺反应；其中步骤(a)的磷酸二酯与烯化氧在基本不存在磷酸单酯下反应。在一个实施方案中，所述磷酸单酯的量为存在的总磷酸单酯和二酯的0-10重量%。

所公开的技术还提供通过上述方法制备的产物，和包含具有润滑粘度的油和所制备的产物的润滑剂。该技术还提供润滑齿轮、轴或变速器的方法，其包括向其中供入这种润滑剂。

发明详述

下面通过非限定性阐述描述各优选特征和实施方案。

所公开的技术提供制备磷酸的羟基取代酯的盐的方法，其包括：(a)使磷酸二酯与烯化氧反应，(b)使步骤(a)的产物混合物与磷酸盐化剂反应；和(c)使步骤(b)的产物混合物与胺反应；其中步骤(a)的磷酸二酯与烯化氧在基本不存在磷酸单酯下反应。

步骤(a)中所用的第一反应物包含磷酸二酯。这为可由式(RO)₂P(=O)-OH表示的材料，其中R各自独立地为具有1-30个碳原子的烃基，或通常具有4-20个碳原子，例如6-18或6-12或6-10或12-18或14-18个碳原子的烃基。在某些实施方案中，烃基可以为碳氢化合物基团或烷基。一元醇可以为线性或支化的；它也可以为饱和或不饱和的。在一个实例中，R基团为烷基并可包含2-乙基己基。

如本说明书中所用，术语“烃基取代基”或“烃基”以其本领域技术人员熟知的常用意义使用。具体而言，它指具有直接连接在分子其余部分上(在醇的情况下，直接连接在醇的–OH基团上)的碳原子且主要具有烃性质的基团。烃基的实例包括：

烃取代基，即脂族(例如烷基或链烯基)、脂环族(例如环烷基、环烯基)取代基，和芳族-、脂族-和脂环族取代的芳族取代基，以及其中环通过该分子的其它部分完成(例如两个取代基一起形成环)的环状取代基；

取代的烃取代基，即含有在本发明上下文中不改变该取代基的主要烃性质的非烃基团(例如卤素(尤其是氯和氟)、羟基、烷氧基、巯基、烷基巯基、硝基、亚硝基和亚硫酰基(sulfoxy))的取代基；

杂取代基，即在本发明上下文中，在具有主要烃性质的同时在否则由碳原子组成的环或链中含有不同于碳的原子的取代基，且包括取代基如吡啶基、呋喃基、噻吩基和咪唑基。杂原子包括硫、氧和氮。一般而言，对于每10个碳原子，在烃基中存在不多于2，或不多于1个非烃取代基；或者，烃基中不存在非烃取代基。