[发明专利]用于润滑组合物的无灰摩擦改进剂

说明书

发明领域

本发明提供包含α-羟基-酮和具有润滑粘度的油的润滑组合物。本发明进一步涉及润滑组合物在内燃机中的用途。本发明进一步涉及α-羟基-酮作为摩擦改进剂的用途。

发明背景

熟知润滑油含有大量用于保护内燃机以防腐蚀、磨损、烟灰沉积物和酸建立的表面活性添加剂(包括抗磨剂、分散剂或清净剂)。通常，这类表面活性添加剂可能对发动机组件磨损(在铁和铝基组件中)、轴承腐蚀或燃料经济性具有有害影响。用于发动机润滑油的常用抗磨添加剂为二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)。认为ZDDP抗磨添加剂通过在金属表面上形成保护膜而保护发动机。ZDDP还可能对燃料经济性和效率和铜腐蚀具有有害影响。因此，发动机润滑剂还可含有摩擦改进剂以避免ZDDP对燃料经济性的有害影响以及腐蚀抑制剂以避免ZDDP对铜腐蚀的有害影响。摩擦改进剂和其它添加剂也可提高铅腐蚀。

另外，含有磷化合物和硫化合物如ZDDP的发动机润滑剂显示出部分地贡献于颗粒物排放和其它污染物排放。另外，硫和磷倾向于毒害催化转化器中所用的催化剂，导致所述催化剂的性能降低。

存在排放降低(通常NO_x形成、SO_x形成的降低)和发动机油润滑剂中硫酸盐灰降低的商业倾向。因此，含磷抗磨剂如ZDDP、过碱性清净剂如钙或镁磺酸盐和酚盐的量降低。因此，对提供至少与上述非无灰添加剂一样好，或者甚至更好的摩擦、抗磨或抗氧化剂性能的无灰添加剂存在提高的兴趣。已知表面活性无灰化合物如无灰摩擦改进剂在一些情况下可提高金属，即铜或铅的腐蚀。铜和铅腐蚀可来自衍生自使用铜或铅的合金的轴承和其它金属发动机组件。因此，可能需要降低由无灰添加剂导致的腐蚀量。

美国专利3,250,710公开了制备过碱性多价金属磺酸盐的方法。在一列合适的分散助剂中，公开了3-羟基-2-丁酮。

美国专利申请2011/0143980公开了衍生自多种α-、β-和γ-羟基-羰基化合物(或其阴离子)，包括α-羟基-酮的油溶性钛配合物。然而，没有教导所公开的羰基化合物本身作为添加剂，而是仅作为添加剂的前体。

多个专利公开如CA1183125、U.S.5,387,351、U.S.2005/0198894、U.S.4,640,787、U.S.4,692,257、U.S.4,478,604、U.S.4,237,022、GB2105743、U.S.2,443,578、U.S.2,365,291、U.S.5,338,470、WO2005/087904、WO2008/147700、WO2008/147704和WO2008/144701公开了包含羟基羧酸酰胺、酰亚胺和酯作为无灰抗磨剂和/或摩擦改进剂的不同润滑组合物。这些参考文件都没有公开羟基取代的酮。

国际出版物WO2010/096167、WO2010/096168和WO2010/096169分别公开了降低磨损或摩擦和沉积物形成和氧化的方法。三个国际出版物中公开的组合物包括包含基油和至少一种添加剂的润滑组合物，所述添加剂选自抗氧化剂、分散剂、清净剂或抗磨剂。这些参考文件都没有公开α-羟基-酮。

发明概述

本发明提供能够提供摩擦改进(特别是增强燃料经济性)、抗磨性能、特压性能、抗氧化性能、铅、锡或铜(通常铅)腐蚀抑制、降低的对丙烯酸酯或含氟弹性体密封的腐蚀性、密封溶胀性能或其一些组合的润滑组合物。

本发明提供包含具有润滑粘度的油和添加剂的润滑组合物，所述添加剂包含具有连接在与羰基碳相邻的碳原子上(即在α位上)的羟基、醚键或其混合物中至少一个的酮化合物。这类化合物在本文中称为α-羟基酮。所述α-羟基酮还包括聚羟基酮，包括对称二羟基酮和包含连接在与羰基碳相邻的碳原子上(即在α位上)的羟基或醚键以及然后连接在下一相邻碳原子上(即在β位上)的羟基或醚键的二羟基酮。

本发明进一步提供制备上述α-羟基酮的方法。

本发明进一步提供润滑内燃机的方法，所述方法包括步骤：(I)向内燃机中供入本文所述润滑组合物。

本发明进一步提供所述α-羟基酮作为摩擦改进剂、抗磨性能添加剂、特压添加剂、抗氧化剂、铅、锡或铜腐蚀抑制剂、密封保护剂或密封溶胀添加剂的用途。

发明详述

下面通过非限定性阐述描述各个优选特征和实施方案。

除非另外指出，存在于本文所述润滑组合物中的添加剂的量基于无油，即活性物质的量报出。