[发明专利]新的硫桥连化合物、其用途和其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及新的硫桥连化合物，其中，分子内有至少一个脂肪酸通过至少一个硫桥键合到至少一个聚亚烷基二醇酯，所述聚亚烷基二醇酯为脂肪酸与聚亚烷基二醇的反应产物，以及这些具有按重量计8至29％的含硫量，涉及这些(硫桥连化合物)作为硫载体和润滑剂添加剂的用途以及所述化合物的生产。

背景技术

据Lubricant Additives，2003，第259和260页中所述，硫载体属于有机化合物类，其中硫的氧化态为0或-1，并且硫原子被键合到烃或硫原子。此外还阐述了硫载体除氧外没有其他杂原子。硫载体通过将硫加入至包含双键的任何类型的不饱和化合物而产生。

硫载体主要用作润滑剂中的添加剂。根据润滑剂添加剂的习惯分类，硫载体在优越有效性的基础上与高压添加剂(＝EP添加剂)类归为一类。硫载体主要防止与彼此摩擦接触的两种金属材料的熔合，且特别在高载荷和高温下。据Lubricants and Lubrication，2001，第107页中所述，存在的硫与金属表面反应，此反应发生的温度一般高于600℃。由该反应产生的低摩擦层通过一类受控的磨损方法连续地剪下，且这样可防止金属表面的熔合。

硫载体也减少与彼此摩擦接触的金属材料之间的摩擦，这样的效果主要在低载荷和低温下是重要的。硫载体的润滑能力是摩擦减少的决定性因 素。据Lubricant Additives,2003,第277页中所述，硫载体的润滑能力一般随着极性增加而上升。

由硫桥连的甘油三酸酯和/或脂肪酸烷基酯组成的硫载体由随后被硫桥连的不饱和甘油三酸酯和/或不饱和脂肪酸烷基酯产生。硫桥连的甘油三酸酯和/或脂肪酸烷基酯具有与水不混溶的缺点。因此，当它们用于与水混溶润滑剂时有必须加入乳化剂。

由硫桥连的脂肪酸组成的硫载体由被硫桥连的不饱和脂肪酸产生。硫桥连的脂肪酸主要用作与水混溶的润滑剂的添加剂。在与水混溶的润滑剂的生产中，硫桥连的脂肪酸通常被中和得到肥皂，因为标准程序加入了碱，例如三乙醇胺或含水氢氧化钾溶液，以便产生碱性pH。所得的硫桥连肥皂是与水混溶的并且不需要加入乳化剂，而且其本身可以充当乳化剂。此外，它们是强极性的并且具有很高的对金属材料的润滑能力。然而，硫桥连肥皂具有在硬水中可产生皂垢沉积的缺点，如通过例如在Lubricant Additives,2003,第281页中描述的方法。迄今已发现，例如调节润滑剂制剂至适应规定的水硬度范围或使用络合剂的各种溶液方法，仅提供了部分解决方案。将硫桥连的脂肪酸满意地用作添加剂用于与水混溶的润滑剂通常仅在高成本下是可能的。这大大限制了其使用。

在US-A4172800和US-A3822299中，不饱和脂肪酸首先被乙氧基化，然后与硫反应得到硫桥连的脂肪酸聚亚烷基二醇酯。所述产品没有羧酸单元。这些产物因为具有小于按重量计8％的低含硫量、和/或不充分与水混溶而不能成本效益地使用。在US-A3822299的实施例2中达到了按重量计10.9％的相当高的含硫量。根据W.C.Griffin的HLB值计算给出了7.5的HLB值。因此，当来自实施例2的产物已在水中稀释时，其形成了半稳定的乳液，因此，其是不充分与水混溶的。

迄今已知的所有硫载体需要加入乳化剂用于充分混溶于水和/或具有低极性和/或易于在硬水中形成皂垢沉积和/或具有低含硫量。就本发明而 言，硬水意味着以德国度(German degree)表示的至少8.4°dH的硬度水平。这对应于根据德国“Wasch-und Reinigungsmittelgesetz[Washing and Cleansing Agents Act]”,2007所述的“中等”和“硬”的硬度范围。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供硫桥连的化合物，其充分与水混溶而无需加入乳化剂，此外其具有强极性，在硬水中没有或无显著形成皂垢沉积的倾向并且具有按重量计至少8％的含硫量。

出乎意料地，现在已经发现，该目的可经由硫桥连的化合物达到，在该硫桥连的化合物中，分子内有至少一个脂肪酸通过至少一个硫桥键合到至少一个聚亚烷基二醇酯，脂肪酸与聚亚烷基二醇的反应产物，而且由于硫桥，这些化合物具有按重量计8至29％的含硫量。

本发明提供了硫桥连的化合物，其中，分子内有至少一个脂肪酸通过至少一个硫桥键合到至少一个聚亚烷基二醇酯，脂肪酸与聚亚烷基二醇的反应产物，而且由于硫桥，这些化合物具有按重量计8至29％的含硫量。