[发明专利]润滑油组合物

说明书

一种润滑组合物，其包含(i)基础油和(ii)具有式(1)的Verkade碱化合物：其中R¹、R²和R³各自独立地选自氢和饱和或不饱和、直链或分支链C₁‑C₂₂烷基。本发明的润滑组合物尤其在生物燃料如脂肪酸烷基酯存在下呈现改善的碱值保持性和氧化稳定性。

技术领域

本发明涉及用于在柴油(压缩-点火)内燃发动机的曲轴箱中特定使用的润滑油组合物，其中内燃发动机可至少部分用生物柴油燃料提供燃料，并且涉及碱值保持性和酸值保持性的改善以及对此类润滑油组合物的氧化、腐蚀和淤渣形成的的抗性的改善。

背景技术

政府法规和市场需求持续强调在运输工业中化石燃料的节省。因此存在对于专门或部分用来自可再生或生物衍生来源(例如生物柴油燃料)的燃料提供燃料的车辆的增加的需求。

已知在柴油燃料组合物中包括脂肪酸烷基酯(FAAE)，具体地说脂肪酸甲酯(FAME)。FAME在产生甲酯的催化剂存在下经由被称作酯基转移的化学过程用甲醇生产。FAME可由各种油衍生的原料(如大豆油、油菜籽油、葵花籽油、椰子油和使用的植物油)生产。出于多种原因可添加FAAE，包括降低燃料生产和消耗过程的环境影响或来改善润滑性。

然而，已发现用于润滑内燃发动机的润滑剂油组合物可常常变得被用于为发动机提供燃料的生物燃料稀释。生物柴油燃料包括在燃料喷射到发动机中之后减慢蒸发的低挥发性的组分。通常，生物柴油的未燃尽部分和所得部分燃烧分解产物中的一些变得与在汽缸壁上的润滑油组合物混合并且向下洗涤到油池中，由此污染曲轴箱润滑剂。在被污染的润滑剂中的生物柴油燃料可由于在发动机润滑期间的极端条件形成另外的分解产物。具体来说，已发现，用FAAE(如FAME)稀释润滑油组合物可导致对控制氧化稳定性和维持碱值的润滑油组合物的能力的不希望的影响。在生物柴油中烯双键和酯官能团的存在导致生物柴油燃料容易发生氧化降解，并且使得润滑油组合物氧化不稳定并且更易发生酸值(TAN)的增加、碱值(TBN)的减小以及淤渣和沉积物形成。在池中FAME的氧化导致酸的形成。如果不中和，那么这些酸可造成腐蚀。如果通过含有金属相对离子中和，那么它们可形成淤渣。另外，用于试图中和酸形成的过多的碱可导致在DPF上灰分形成。在油中的生物柴油污染越高，润滑油组合物的氧化稳定性越低。

此外，已发现，降低的氧化稳定性的此问题在采用迟延后喷射到汽缸中以在处理装置之后再生废气的柴油发动机(例如轻负荷、中负荷和客车柴油发动机)中显著更糟。在处理装置之后再生的此模式可导致在油中FAME稀释的较高水平。

因此，期望的是提供用于内燃发动机的曲轴箱的润滑油组合物，其在存在或不存在生物燃料(如FAME)的两种情况下具有改善的碱值保持性和酸值保持性。此外，还期望的是提供润滑油组合物，其提供此类改善的碱值保持性和酸值保持性，而不导致在DPF上的灰分形成。

还期望的是提供用于内燃发动机的曲轴箱的润滑油组合物，其降低当内燃发动机用生物燃料(如生物柴油)提供燃料时可出现的氧化稳定性的损失。此外，还期望的是提供润滑油组合物，其降低此类氧化稳定性的损失而不导致在DPF上的灰分形成。

Verkade碱为具有下式(1)的足球状含磷二环有机非离子超强碱(proazaphosphatrane)分子结构的化合物：

Verkade碱由于当(1)与质子反应时形成的质子化物质的异常稳定性而为非常强的碱。由于质子化形式的稳定性，Verkade碱作为路易斯碱比任何已知胺强约八个数量级。

Verkade碱已经成功地在多种有机反应中应用，如烷基化、脱卤化氢、酰化、用于碳-碳键形成的多种缩合和有机金属反应。式(1)的Verkade碱的第二特性为其充当用于连续加宽范围的反应(如在多步合成期间用各种硅烷基保护醇基、将异氰酸酯三聚成异氰尿酸酯和α,β-不饱和腈的合成)的优良催化剂的能力。