[发明专利]源自缩合多元胺的分散剂

说明书

本申请要求2005年2月3日提交的美国临时申请60/649,862的优先权。

发明背景

[0001]本发明涉及由某些多元胺制成的分散剂，特别是通过采用并非基于亚乙基二氯作为反应物的路线而使胺缩合制成的那些分散剂。所述分散剂可用于发动机和传动装置润滑剂以及运输和工业中的其它应用。

[0002]可用于润滑剂、燃料和其它工业应用中的分散剂是众所周知的材料。分散剂往往包含非极性部分和极性部分，该极性部分通常基于多元胺。分散剂的多元胺部分有助于使该分散剂分子吸引到润滑组合物和发动机内的极性污染物上。分散剂的一种主要功能在于使会在润滑油中形成的包括烟炱和淤积物在内的污染物分散，防止这些污染物沉积在发动机部件上并使油增稠。常用的分散剂包括与平均具有6-7个氮原子的聚乙烯胺缩合的琥珀酸酯化的聚异丁烯(即聚异丁烯-琥珀酸酐，“PIBSA”)，例如以商品名HPA-X和E-100出售的那些。上述分散剂在客车发动机、重型柴油机和若干其它应用中显示出作为淤积物和烟炱分散剂的良好性能。

[0003]聚乙烯胺在工业上用两种不同的工艺制备，亚乙基二氯(EDC)工艺和还原胺化(RA)工艺。EDC工艺用亚乙基二氯和氨作为原料以生产一系列不同分子量的聚乙烯胺产物。用分馏来分离产物。该工艺中每磅多元胺产物产生几磅的盐废料，聚乙烯胺塔底料(常用于分散剂中)的收率通常仅10-25％。RA工艺使用环氧乙烷和胺作为原料。主要产物是乙二胺(EDA)和二亚乙基三胺(DETA)，以及副产物水。RA工艺潜在地产生更少的废料和更多的良性副产物，但是不能产生较高分子量的聚乙烯胺。

[0004]对于分散剂合成，有时认为较高分子量的聚乙烯胺比较低分子量的聚乙烯胺更合乎需要。尽管采取EDC工艺时产生较高分子量的多元胺，但是在采取RA工艺时无法产生这些期望的产物。通过用二官能或多官能的偶联物质使该低分子量产物偶联，可以由RA工艺的产物合成较高分子量的多元胺。例如，从RA工艺或EDC工艺生产的DETA可以用例如丙二酸酯偶联以形成可以用作分散剂合成原料的较高分子量的多元胺。

[0005]赋予共混油更大的高温粘度增加，而在较低温度下没有不合适的粘度增加的某些PIBSA分散剂具有非常确实的燃料经济性优点。分散剂的这种特性往往被称为“增稠能力”。分散剂的较大增稠能力允许在油中使用较少的烯烃共聚物基粘度改进剂。因此“增稠剂”分散剂也可以产生更加剪切稳定的共混物。为此，近来的研究集中在制备具有更大增稠能力的分散剂，这种能力往往在分散剂中表现为更高的粘度。本发明提供了组合物以及由一类偶联多元胺制备分散剂的方法，由此偶联方法利用得自还原胺化工艺的较小聚乙烯胺和小的偶联分子。其它小的胺和多元胺原料也处于本发明的范围内。该新的多元胺产生与常规分散剂相比具有优异增稠能力的分散剂。

[0006]美国专利6,821,307，Capriotti等，2004年11月23日(美国申请2003/01292233，2003年10月16日)，公开一种改进的燃料油组合物，其包含燃料油和某些酰化的聚亚烷基多元胺。该多元胺组分可以含有大于35wt％的每分子具有多于6个氮原子的多元胺。

[0007]美国专利5,854,186，Cusumano等，1998年12月29日，公开一种Koch官能化产物，它是烃与一氧化碳和亲核性捕集剂的反应产物，并用重质多元胺衍生化。该重质多元胺可以是多元胺的混合物，其包含少量较小的多元胺低聚物如四亚乙基五胺和五亚乙基六胺，但是主要包含具有多于6个氮原子和更广泛支化的低聚物。

[0008]美国专利5,792,730，Gutierrez等，1998年8月11日，公开一种琥珀酰亚胺分散剂，它是通过卤化、热“烯”反应或自由基接枝而将烃官能化并用重质多元胺衍生化的反应产物。该重质胺主要是每分子具有7个或更多氮原子、2个或更多个伯胺以及广泛支化的低聚物。

[0009]美国专利5,783,735，Emert等，1998年7月21日，公开一种制备聚酰胺的方法，其通过使官能化的烃聚合物与重质多元胺反应以形成其中至少约85％的官能团转化成重质(硫代)酰胺基团的部分衍生化产物，随后与轻质胺反应来制备。

[0010]美国专利5,580,484，Gutierrez，1996年12月3日，公开了包含重质多元胺的羟基芳族琥珀酰亚胺曼尼希碱缩合物的分散剂。