[发明专利]制备高分子量钼丁二酰亚胺配合物的改进方法

说明书

发明领域

本发明总体上涉及制备高分子量钼丁二酰亚胺配合物（complex）的改进方法。

发明背景

通常，有机钼化合物能改进发动机油的润滑性能是已知的。例如，二硫代氨基甲酸钼典型地用于减小摩擦。然而，二硫代氨基甲酸钼含有硫且会慢慢失去减摩的能力，除非在润滑油中存在替代性的硫源。有机钼化合物另一实例是硫化的聚异丁烯基丁二酰亚胺钼配合物，其用于调节磨损、减小摩擦和/或控制氧化。参见例如美国专利No.4,259,194、4,265,773、4,283,295、4,285,822和6,962,896以及美国专利申请公布No.2005/0209111。润滑油中使用硫所带来的问题是硫可会与排放控制设备不相容且会导致腐蚀问题。

美国专利No.4,357,149和4,500,439公开了钼酸化C₁₅-C₂₀烯基丁二酰亚胺。在两个专利的实施例XI中，钼酸化丁二酰亚胺是通过将C₁₅-C₂₀烯基丁二酸酐与三亚乙基四胺反应，接着用钼酸溶液进行处理制备的。

俄罗斯专利No.2201433公开了用马来酸酐后处理的钼酸化丁二酰亚胺作为内燃机中所用的机油的添加剂。俄罗斯专利No.2201433进一步公开了所属添加剂是通过在作为促进剂的水存在下使多亚乙基多胺的烯基丁二酰亚胺与钼酸铵进行反应，然后将得到的反应产物与按每1摩尔多亚乙基多胺的烯基丁二酰亚胺0.2-1.0摩尔量的马来酸酐进行反应制备的。俄罗斯专利No.2201433中公开的所有实施例在制备多亚乙基多胺的烯基丁二酰亚胺时使用了高分子量的聚异丁烯基（950M.W.）丁二酸酐（PIBSA）。

钼丁二酰亚胺配合物还描述于美国专利申请公布No.2009/0325833中。这些配合物在衍生自高分子量烷基胺时表现出良好的摩擦、磨损和氧化抑制。这些配合物通过用马来酸酐以马来酸酐比上丁二酰亚胺为约1:1的加料摩尔比将丁二酰亚胺的胺部分进行后处理，接着用三氧化钼进一步后处理来制备。

发明概述

根据本发明的一个实施方案，提供了制备钼酸化丁二酰亚胺配合物的方法，该方法包括：

(a)使式I或式II的多胺的烷基或烯基单或双丁二酰亚胺或其混合物与α,β-不饱和单羧酸或羧酸酯反应，反应的加料摩尔比为α,β-不饱和单羧酸或羧酸酯比上式I或式II的丁二酰亚胺或其混合物大于1.05:1至约6:1：

式(I)

式(II)

其中R是数均分子量为约500-约5,000的烷基或烯基，R'是具有2-3个碳原子的直链或支链亚烷基，x是1-11，和y是1-10，并且其中反应温度为大于80℃至不大于约150℃；以及

(b)使步骤(a)的丁二酰亚胺产物与酸性钼化合物反应以提供钼酸化丁二酰亚胺配合物，其中所述钼酸化丁二酰亚胺配合物在室温下为液体。

除其它因素外，本发明是基于出人意料发现了改进的钼酸化丁二酰亚胺配合物及其改进的制备方法。发现衍生自高分子量烷基或烯基丁二酰亚胺的钼丁二酰亚胺配合物在该分子的胺部分用α,β-不饱和单羧酸或羧酸酯后处理时产生表现出低的摩擦和磨损的产物。

本发明方法的另一个优点是多胺的烷基或烯基丁二酰亚胺与α,β-不饱和单羧酸或羧酸酯的反应可在不大于约150℃的温度下进行。

在不大于约150℃下用α,β-不饱和单羧酸或羧酸酯进行后处理有利地允许产物在纳入润滑油组合物中并用于内燃机时具有改善的减摩性。

还发现，当α,β-不饱和单羧酸或羧酸酯与式I或式II的丁二酰亚胺或其混合物的加料摩尔比为大于1.05:1至约6:1时，所得产物与其中α,β-不饱和单羧酸或羧酸酯与式I或式II的丁二酰亚胺或其混合物的加料摩尔比为约1:1进行后处理的那些产物相比，出人意料地表现出改善的磨损性能。

发明详述

总体上，本发明涉及制备钼酸化丁二酰亚胺配合物的方法，该方法包括：

(a)使式I或式II的多胺的烷基或烯基单或双丁二酰亚胺或其混合物与α,β-不饱和单羧酸或羧酸酯反应，反应的加料摩尔比为α,β-不饱和单羧酸或羧酸酯比上式I或式II的丁二酰亚胺或其混合物大于1.05:1至约6:1：

式(I)

式(II)