[发明专利]高稳定性润滑油基础油料及其制备方法

说明书

本文提供了具有下式(F‑I)的化合物：其中：R¹是C₁‑C₅₀₀₀烷基；R²是(i)C₄‑C₃₀直链烷基或(ii)具有下式(F‑II)的C₄‑C₅₀₀₀支链烷基：其中R⁵和R⁶在每次出现时各自独立地为氢或C₁‑C₃₀直链烷基，和n为正整数，但是条件是，在所有R⁵和R⁶中，至少一者为C₁‑C₃₀直链烷基；和R⁷为氢或C₁‑C₃₀直链烷基；R³是氢或C₁‑C₅₀₀₀烷基；和R⁴为C₁‑C₅₀烷基基团或芳族基团。还提供了制备式(F‑I)化合物的方法以及含有式(F‑I)化合物的基础油料和润滑剂组合物。

优先权要求

本申请要求2017年1月17日提交的临时申请No.62/446,943的权益，其公开内容通过引用并入本文。

发明领域

本公开涉及含硫化合物，制备含硫化合物的方法，和包括含硫化合物的润滑油基础油料和润滑油，其具有提高的热稳定性和氧化稳定性。

发明背景

目前商业上使用的润滑剂由各种天然和合成基础油料制备，所述基础油料根据润滑剂的预期应用与各种添加剂包和溶剂混合。基础油料通常包括矿物油、聚α-烯烃(PAO)、气-液基础油(GTL)、硅油、磷酸酯、二酯、多元醇酯等。

乘用车发动机油(PCEO)的主要趋势是质量的整体改进，因为更高质量的基础油料变得更容易获得。通常，最高质量的PCEO产品采用诸如PAO或GTL之类的基础油料配制而成。

PAO和GTL油料是一类重要的润滑油基础油料，具有许多优异的润滑性能，包括高粘度指数(VI)，但可能具有较低的热稳定性和氧化稳定性。热稳定性和氧化稳定性是重要的，因为需要较小的油槽尺寸的趋势可能导致润滑剂上更多的热和氧化应力。此外，润滑剂的性能要求变得更加严格，并且对更长的换油周期的需求持续增长。

由于其抗氧化能力，硫可以掺入基础油料中。虽然硫化PAO(S-PAO)基础油料可以提供改进的氧化稳定性，在暴露于高温期间改进的耐久性并且总体上可以延长润滑剂的寿命，但是S-PAO基础油料的合成除了硫原子之外还可以引入叔C-H键。例如，如下面已知的方案A所示，在自由基引发的条件下，其中R可以是烷基或芳族化合物，

硫加成遵循众所周知的“反-Markovnikov加成”，其中硫原子键合到来自未氢化的PAO低聚物的双键的较少取代的碳原子，从而在S-PAO中形成叔C-H键。由于低的叔C-H键离解能，C-H键的该氢原子可能对氧化裂解特别不稳定。因此，这样的叔C-H键可以易于氧化降解，从而降低S-PAO的氧化稳定性。

因此，需要具有提高的热稳定性和氧化稳定性的S-PAO以及制备S-PAO的方法，其不引入氧化不稳定的叔C-H键。更具体地，需要S-PAO及其制备方法，其中硫原子键合到来自未氢化的PAO低聚物的双键的更高取代的碳原子。

发明概述

已经出乎意料地发现，可以通过酸催化合成选择性地合成更高稳定性的S-PAO，而不引入氧化不稳定的叔C-H键。

因此，本公开部分涉及包含具有下式(F-I)的化合物的润滑剂基础油料：