[发明专利]内燃机用超低SAPS润滑油

说明书

发明领域

本发明广义涉及内燃机用超低SAPS润滑油。

发明背景

当配制用于汽车发动机的机油时，必须要平衡一些看似相互冲突的驱动力。一方面，希望用含金属、硫和磷的添加剂进行配制，因它们的性能有出色表现。这些添加剂已知能赋予油耐磨性和耐腐蚀性且能减少发动机中沉积物的形成。因长寿命润滑油的需求该耐磨性和耐腐蚀性是必须的。然而，添加剂的使用受环保法规的约束。

20世纪50年代和60年代期间就确定已成为大都市问题的空气污染来源进行了大量研究，汽车尾气被认为是一个重要因素。因此，在国家和州实施了一些法律来控制某些受监管化学品的允许排放限值。针对上述规定，发动机制造商都推出了后处理装置的废气来清洁内燃机排放的废气。火花点火式发动机常用的是氧化催化剂，压缩点火发动机常用的是柴油机微粒过滤器(DPF)与氧化催化剂和NOx还原催化剂的组合。氧化催化剂通过氧化反应来降低一氧化碳(CO)和烃的排放。所用催化剂当与某些金属或磷相互作用时会中毒。机油中硫酸盐灰分、磷和硫的水平(SAPS)的限制已实施以便能够使用废气后处理装置。

内燃机用商业润滑剂通常是按润滑剂的SAPS含量恰好落入这些限制的方式进行配制的。人们认为配制发动机润滑剂的本领域技术人员将含SAPS性能添加剂的处理比率降低到远低于那些限值的话会导致润滑剂的性能劣化到不能接受的地步。

除了CO和颗粒物排放的限制，对减少车辆二氧化碳(CO₂)排放也做出了努力。因为CO₂是烃类燃料的燃烧产物，减少二氧化碳排放的最直接手段是降低燃料消耗。废气后处理装置的劣化会导致燃料消耗增加。柴油机微粒过滤器中硫酸盐灰分的堆积可导致发动机背压增高和随之而来的燃料消耗增加。此外，当NOx{通称单氮氧化物NO和NO₂(一氧化氮和二氧化氮)}还原催化剂因硫中毒时，再生过程需要额外的燃料喷射，使总燃料消耗增加。由于这些原因，怎样使废气后处理装置的劣化最小化的问题比以往更加重要。

一般而言，下述专利技术教导了所提出发明的一些元素，但没有一个能够解决当所采用的硫酸盐灰分、磷和硫(SAPS)接近零时所导致的高温腐蚀、磨损和沉积物形成的的复杂问题。

美国专利申请20030224948公开了包括一种或多种EC处理的分散剂、芳族二羧酸处理的分散剂和分散的芳族二羧酸抗蚀剂的添加剂配方，包括一种或多种EC处理的分散剂、芳族二羧酸处理的分散剂和分散的芳族二羧酸抗蚀剂的分散剂抑制剂包，润滑油包括所述分散剂抑制剂包，和润滑发动机的方法。

美国专利申请No.20100152079公开了含有润滑粘度油、N,N,N',N'-四甲基萘-1,8-二胺和至少一种选自抗氧剂，去垢剂，分散剂的添加剂的润滑剂组合物，这些添加剂一起为汽车和卡车曲轴箱润滑剂提供卓越的抗氧化性。

美国专利申请No.20080139425公开了一种用于润滑剂组合物的添加剂包，其包括：稀释剂和烃基取代的三唑化合物，条件是所述润滑剂基本上没有含磷化合物。选择此添加剂包是因其能保护包括铁路发动机在内的中速柴油发动机中铅和银轴承。

欧洲专利申请号No.0758016公开了一种添加剂组合物，其包含芳族胺的抗氧化剂和“B”化合物。所述组合物每250重量份胺中氮包含1重量份硼。所例举的油与标准添加剂包进行调混，且并非不含衍生自组分的SAPS。

美国专利申请No.20080020953公开了包含润滑油基础油的润滑油组合物，所述基础油包括矿物油和/或合成油、无灰分散剂(质量％)基于氮量计(0.01-0.14)、抗氧化剂和硫酸盐灰分(1.2或更少)。抗氧化剂包含二烷基二苯胺(0.3-5)和受阻酚化合物(0-2.5)。所述分散剂含有链烯基或烷基琥珀酰亚胺和/或芳族二羧酸处理的合物衍生物基于氮量计(0.05或更少)。所有实施例的油含约1％硫酸盐灰分(SASH)。

美国专利No.7026273公开了一种内燃机用曲轴箱润滑油组合物，其包括油和含硼添加剂的混合物以及预设量的磷和硫。此专利族教导了含(a)含硼添加剂和一种或多种共添加剂的润滑油组合物：，其中所述润滑油组合物中基于油组合物的质量计含有大于200ppm的硼质量，小于600ppm的磷质量和小于4000ppm的硫质量。所有实施例的润滑剂含约1％SASH。