[发明专利]用于润滑油组合物的高度硼化分散剂浓缩物及其形成方法

说明书

一种制造硼化聚烯基琥珀酰亚胺分散剂组合物的方法，其中硼主要作为环状偏硼酸结构部分并入且相对于琥珀酰亚胺载体中的每当量氮，并入的硼当量数大于2；在所述方法中将正硼酸浆料添加到聚烯基琥珀酰亚胺中以形成反应混合物，所述反应混合物然后在足以从所述反应混合物中除去大约0.8至大约1.2摩尔反应水/摩尔装入的硼酸的条件(温度和压力和时间)下加热。

技术领域

本发明涉及用于润滑油组合物的高度硼化(borated)含氮分散剂浓缩物及其形成方法。更特别地，本发明涉及具有大于大约2的硼氮(B:N)比和降低的相关沉降水平的硼化含氮分散剂浓缩物，如硼化琥珀酰亚胺分散剂浓缩物，和形成这样的硼化分散剂浓缩物的方法，优选无需过滤。

背景技术

汽车工业中为燃料经济性而同时趋于更高效、更热运行的发动机和更低粘度的润滑剂的趋势在客车和重型柴油机用途中都带来耐久性挑战。用于提高这些发动机的耐久性的一种途径是将硼并入润滑剂中。含硼流体具有在一系列环境中表现出氧化抑制和抗磨性质的历史(US4724099、US3224971、US3185644、US4756842、US4657686、US3014061、US2813830)。可以经小分子引入相当大量的硼(例如硼酯，EP0089844、GB434626、US3347793、US3509054、FR1203698)，但是，这些材料并入润滑剂会造成不利的副作用，如腐蚀问题和相分离。也可以经添加剂载体(如分散剂或清净剂)引入硼(US3087936、GB1086692、US3829381、US3928216)。但是，通过此类载体引入的硼量需要与载体量配合。对于高硼浓度，所需的大量载体(相关分散剂或清净剂)会带来过高的粘度贡献，这不利地影响基础油料灵活性。对此问题的一个解决方案是制备具有极高硼含量的硼载体，尤其是硼化分散剂浓缩物，其可广泛用于一系列用途而不显著影响流体粘度性质(viscometrics)或添加剂处理率。

过去，这样的硼化分散剂浓缩物是已知的，其中总氮/硼摩尔比在4:1-1:2的范围内(US 5583099；在实施例中1:1-1:1.25)，优选比率含有过量氮或接近化学计量(例如2:1-1:1)。硼化分散剂浓缩物通常通过在清除水的同时使硼酸与一系列分散剂类型反应制备。据信，在硼化过程中，硼酸脱水成环状偏硼酸(下示结构I)，以致释放水。该油不溶性偏硼酸通过与分散剂上的碱性氮相互作用而溶解在该分散剂浓缩物中。US5583099中公开的发明的产物通过使硼酸与存在至少一个胺基团或其盐的含有酰胺、酰亚胺或曼尼希碱基团的分散剂化合物在与硼酸的重量比为至少大约1:2的质子化合物存在下反应制备。

描述了高度硼化分散剂浓缩物，其中硼与总氮的重量比在大约0.2至大约65的范围内(EP0499384A1)；相当于大约0.15至大约50.3的氮/硼摩尔比。琥珀酰亚胺的聚丁烯具有在900至3000道尔顿的范围内的M_n，最优选的范围是1200至2300道尔顿。这种硼化琥珀酰亚胺的含硼部分是硼氧化物(B_xO_y)_Z，其中x和y是1至3且z是2至56。用于并入硼的方法采用极高温度(170至260℃；优选182至218℃，例如182至193℃以将正硼酸完全脱水成硼氧化物(B₂O₃，结构II)。使用Dean-Stark装置收集的消去的水对应于多于1.5摩尔水/摩尔装入的硼酸，这支持硼以硼氧化物形式存在于产物中的见解。使用这种方法，硼并入效率相对较低(大约50至90％)，以产生具有显著量的必须使用过滤除去的沉降物的组合物。

发明内容

发明概述