[发明专利]润滑油组合物

说明书

发明背景

1.技术领域

本发明总体上涉及用于降低发动机磨损的润滑油组合物。

2.相关技术描述

汽车火花点火和柴油发动机具有气门机构系统，包括例如阀门、凸轮和摇臂，其存在特别的润滑关切。极其重要的是保护这些部件免于磨损的润滑剂即发动机油(engine oil)。还重要的是发动机油抑制发动机中沉积物的产生。这些沉积物由不可燃物和烃燃料(例如汽油和柴油燃料油)的不完全燃烧产生并且由所用机油的劣化所致。

发动机油典型地使用矿物油或合成油作为基础油。然而，单一基础油单独不具有提供内燃机保护所需要的必要磨损防护、沉积控制等的必要性能。因此，为了赋予辅助功能，用各种添加剂例如无灰分散剂、金属清净剂(即含金属的清净剂)、抗磨损剂、抗氧化剂(即氧化抑制剂)、粘度指数改进剂等与基础油一起配制以提供配制油(即润滑油组合物)。

实际上已知并且使用了许多这些发动机油添加剂。例如，二烷基二硫代磷酸锌通常包含在商购的内部组合物发动机油中，特别是用于汽车的那些，这是因为它们作为抗磨损剂的有利特性和作为氧化抑制剂的性能。

然而，与使用二烷基二硫代磷酸锌有关的问题是它们的磷和硫衍生物毒害催化转化器的催化剂组分。这是主要的顾虑，因为需要有效的催化转化器降低污染并且满足针对减少内燃机废气排放物中的有毒气体例如烃、一氧化碳和氮氧化物的政府法规。这类催化转化器通常使用催化金属(例如铂)和金属氧化物的组合并且安装在废气流例如汽车尾气管中以将有毒气体转化为无毒气体。如先前所提及的，这些催化剂组分被二烷基二硫代磷酸锌的磷和硫组分、或者磷和硫的分解产物毒害；因此，含有磷和硫添加剂的发动机油的使用可以很大地降低催化转化器的寿命和有效性。

对于降低磷和硫含量还存在政府和汽车工业压力。例如，当前的GF-4机油说明书要求成品油含有分别小于0.08wt.％和0.7wt.％的磷和硫，CJ-4机油说明书(最新一代重型柴油发动机油)要求油含有分别小于0.12wt.％和0.4wt.％的磷和硫，以及1.0wt.％的硫酸盐灰分。普遍认为降低这些极限可以对发动机性能、发动机磨损和发动机油的氧化具有严重影响。这是因为历来发动机油中磷含量的主要促因一直是二烷基二硫代磷酸锌。因此，将期望消除润滑油中二烷基二硫代磷酸锌的量，从而降低催化剂失活且因此提高催化转化器的寿命和有效性并同时还满足未来工业标准所提出的发动机油中磷和硫含量。然而，简单地降低二烷基二硫代磷酸锌的量存在一些问题，因为这必然降低润滑油的抗磨损性能和氧化抑制性能。因此，必须找到降低或消除磷和硫含量并同时仍保持较高磷和硫含量的发动机油的抗磨损性能的方法。

因此，由于进一步降低磷含量的要求和对润滑油硫含量的限制非常高，实际上不能够通过现有措施满足这种降低且仍实现当今发动机油所需的苛刻抗磨损性能。因此，可期望开发具有相对低含量的磷和硫但仍提供目前由含有二烷基二硫代磷酸锌的润滑油提供的所需磨损防护的润滑油组合物。因此可期望开发在用于内燃机时表现出改进的磨损并同时含有其中不含锌且相对低含量的或不含任何的磷和/或硫含量的改进的润滑油组合物。

发明概述

根据本发明的一个实施方案，提供了一种润滑油组合物，该润滑油组合物包含(a)主要量的润滑粘度油，(b)无灰分散剂，(c)至少一种含金属的清净剂，(d)抗氧化剂，和(e)抗磨损剂，其中所述润滑油组合物不含任何二烷基二硫代磷酸锌化合物，另外其中所述润滑油组合物基本上不含任何磷。

根据本发明的第二实施方案，提供了一种润滑油组合物，该润滑油组合物包含(a)主要量的润滑粘度油，(b)无灰分散剂，(c)至少一种含金属的清净剂，(d)抗氧化剂，和(e)抗磨损剂，其中所述润滑油组合物不含任何二烷基二硫代磷酸锌化合物并且基本上不含任何磷，另外其中所述润滑油组合物与其中存在二烷基二硫代磷酸锌化合物的相应润滑油组合物相比具有更大的减磨性能。

根据本发明的第三实施方案，提供了一种用于改进润滑油组合物减磨性能的方法，该方法包括形成润滑油组合物的步骤，所述润滑油组合物包含(a)主要量的润滑粘度油，(b)无灰分散剂，(c)至少一种含金属的清净剂，(d)抗氧化剂，和(e)抗磨损剂，其中所述润滑油组合物不含任何二烷基二硫代磷酸锌化合物并且基本上不含任何磷。