[发明专利]作为无灰TBN源的苯胺化合物和含有所述化合物的润滑油组合物

说明书

发明领域

本发明涉及可用作润滑油组合物的无灰TBN(总碱值)提高剂的一类 新型苯胺化合物，和含有该化合物的润滑油组合物，尤其是具有降低的硫 酸盐灰分(SASH)水平的曲轴箱润滑油组合物。

发明背景

对于环境的关注已导致持续努力减少压缩点火(以柴油为燃料)和火花 点火(以汽油为燃料)的轻型内燃发动机的CO、烃和氮氧化物(NOx)排放。 另外，已持续努力减少压缩点火内燃发动机的颗粒排放物。为了满足即将 出现的对于重型柴油机车的排放标准，原始设备制造商(OEM)将依赖于使 用额外的废气后处理装置。这种废气后处理装置可包括催化转化器和/或颗 粒捕集器，所述催化转化器可包含一种或多种氧化催化剂、NOx储存催化 剂和/或NH₃还原催化剂。

氧化催化剂可能会由于暴露于发动机废气中存在的某些元素/化合物 中，尤其是暴露于由含磷润滑油添加剂的降解而引入到废气中的磷和磷化 合物中，会变得中毒和不太有效。还原催化剂对发动机废气中由用来共混 润滑剂的基础油和含硫润滑油添加剂二者的降解而引入的硫和硫化合物敏 感。颗粒捕集器会被金属灰堵塞，该金属灰是降解的含金属润滑油添加剂 的产物。

为了确保长的使用寿命，必须找到对这种后处理装置产生最小负面影 响的润滑油添加剂，并且对于“新维护填充”和“首次填充”的重型柴油 (HDD)润滑剂的OEM规格要求0.4质量％的最大硫含量、0.12质量％的最 大磷含量和1.1质量％以下的硫酸盐灰分含量，该润滑剂被称为“中SAPS” 润滑剂(其中“SAPS”是“硫酸盐灰分、磷、硫”的首字母缩写)。将来， OEM会进一步将这些最大含量限制到0.08质量％的磷、0.2质量％的硫 和0.8质量％的硫酸盐灰分，而这种润滑剂被称为“低SAPS”润滑油组合 物。

随着正在减少含磷、硫和灰分的润滑剂添加剂的量以提供与废气后处 理装置相容的中和低SAPS润滑剂，润滑油组合物必须继续提供高水平的 润滑性能，包括足够的净化性，而这由OEM的“新维护”和“首次填充” 规格指定，如对于重型发动机润滑剂的ACEA E6和MB p228.51(欧洲)和 API CI-4+和API CJ-4(美国)规格。归为满足上列工业标准的润滑油组合物 的标准是本领域技术人员已知的。

通过提高组合物的总碱值(TBN)，可以改进润滑剂中和酸性燃烧副产 物的能力，这种能力在配备有废气再循环(EGR)系统，尤其是其中废气在 再循环之前被冷却的冷凝EGR系统的发动机中提高，并且可以延长润滑 剂的置换期限。历史上，通过高碱性清净剂提供TBN，然而高碱性清净剂 会将硫酸盐灰分引入组合物。使用不贡献硫酸盐灰分的TBN提高组分提供 具有高TBN水平的润滑油组合物将是有利的。因为已知高碱性组分会引起 腐蚀并且，在一些情况下，降低润滑油组合物和发动机中使用的含氟弹性 体密封材料间的相容性，所以提供不引起腐蚀并优选不会不利地影响密封 件相容性的此类组分将是优选的。由于对改进的燃料经济性的需要，不太 粘的润滑剂，例如0W和5W 20和30级别润滑剂已经变得越来越普遍。 为了更容易配制此类润滑剂，优选由添加剂引入的聚合物的量最小。因此， 提供非聚合物型无灰TBN源是进一步优选的。

美国专利No.5,525,247；No.5,672,570和No.6,569,818涉及“低灰分” 润滑油组合物，其中通过用中性清净剂替代高碱性清净剂降低硫酸盐灰分 含量。这些专利将此类润滑剂描述为提供足够的净化性，但是没有主张此 类润滑剂会提供足够的用于例如HDD发动机的TBN。美国专利申请 2007/0203031描述了使用高TBN含氮分散剂作为无灰TBN源。

美国专利No.4,100,082；No.4,200,545；No.4,320,021，No.4,663,063； No.4,708,809和苏联专利申请SU1825780描述了作为润滑油添加剂(例如， 分散剂/清净剂)的氨基酚化合物。美国专利No.2,511,750；No.3,634,248； No.4,269,720；No.4,335,006；No.4,411,805和No.6,242,394描述了作为 润滑油组合物的稳定剂(抗氧化剂)的某些苯胺化合物。美国专利No. 4,778,654描述了可用作缓蚀剂的烷基苯胺/甲醛共低聚物。

发明内容