[发明专利]增强发动机油的磨损保护的分散剂粘度指数改进剂

说明书

一种发动机油组合物，其包括：大于50wt％的选自III类、IV类或V类基础油和其混合物的润滑粘度的基础油；0.1wt％‑10wt％的分散剂粘度指数改进剂，所述粘度指数改进剂为烯烃共聚物、酰化剂和多胺的反应产物；一种或多种含钙洗涤剂，所述含钙洗涤剂为所述发动机油组合物提供约900ppmw至约2500ppmw的钙；和一种或多种含钼化合物。所述发动机油组合物的SAE粘度等级为0W‑X或5W‑X，其中X＝16、20、30或40；磷为约500ppmw至约1000ppmw；和如通过ASTM D874测量的总硫酸化灰分含量不大于1.2wt％。还描述使用所述发动机油组合物润滑或操作所述发动机的方法。

技术领域

本公开涉及含有多官能烯烃共聚物粘度指数改进剂的发动机油。更具体地，包含多官能烯烃共聚物粘度指数改进剂的发动机油组合物可提供良好的增稠能力、极好的分散性、改进的烟灰处理、磨损保护和活塞清洁度中的一种或多种。

背景技术

近年来，对燃料经济性的重视程度有所提高。提高车辆燃料经济性的一种方法是设计新的润滑油，其减少摩擦并且具有较低的高温高剪切(″HTHS″)粘度，同时维持满足耐久性良好的膜厚度。试图提高燃料经济性并且减少车辆CO₂排放，通过原始设备制造商(Original Equipment Manufacturer，OEM)的低粘度等级的使用和规定正变得越来越普遍。在欧洲，一些OEM正考虑用于客车汽油和柴油车辆的0W-xx和5W-xx粘度等级。举例来说，大众汽车(VW)和宝马(Bayerische Motoren Werke，BMW)的规格为0W-20。BMW规格被称为LL-14FE+。

提供具有这些降低粘度等级的发动机油的一个挑战是保持发动机清洁度。这类发动机油必须能够减少发动机淤渣并且提供良好的烟灰处理和磨损保护，同时提供期望燃料经济性益处。应在维持低水平硫酸化灰分和磷以及确保密封相容性时实现这些目标。粘度指数改进剂(″VII″)在配制具有这些期望特性的发动机油中起重要作用。需要提供具有满足这些要求的低粘度等级的新发动机油。

这些低粘度级发动机油的另一个挑战是一些OEM要求或将要求发动机油通过OM646LA发动机磨损测试。因此，在一些情况下，发动机油配制物必须适合于通过此测试的若干要求。

随油温的升高，发动机油的粘度通常降低，并且随油温的降低，油的粘度通常增加。现代发动机通常在高温下操作。重要的是在发动机在这些高温下操作时将发动机油的粘度维持在特定范围内以适当地润滑发动机的运动部件。另外，当发动机不运行时，发动机油可能暴露于来自环境的低温。在这些条件下，油的粘度必须维持足够低，使得油将在发动机起动条件下遇到的温度下流动。通过SAE J300标准规定各种温度的可接受的油粘度范围。

当用于发动机时，发动机油也遇到高剪切速率。文献报道，剪切率高达10⁶s^-1。在高温高剪切(HTHS)条件下润滑剂的粘度行为可对燃料经济性有影响。由于在发动机操作期间在发动机表面的边界处形成较厚的油膜，具有相对高的HTHS粘度的流体通常表现出差的燃料经济性。相反，具有相对低的HTHS粘度的流体可形成较薄的油膜，从而提供改进的燃料经济性。

在不添加添加剂如VII的情况下，基础油通常不满足SAE J300的粘度要求。VII可用于降低润滑剂粘度随温度变化的程度，并且通常用于配制符合SAE J300标准的油。合适的VII通常包括可衍生自乙烯-丙烯共聚物、聚甲基丙烯酸酯、氢化苯乙烯-丁二烯共聚物、聚异丁烯等的聚合材料。

乙烯-丙烯共聚物通常用作用于发动机油的VII。这类共聚物的乙烯含量可在为45摩尔％至85摩尔％的范围内。通常使用衍生自含有60摩尔％乙烯的这类共聚物的VII，并且需要相对高的油处理率以便满足SAE J300要求。衍生自含有高于约65摩尔％乙烯至85摩尔％乙烯的这类共聚物的VII由于其较大的增稠能力通常需要比含有约60摩尔％乙烯的那些较低的油处理率以便满足SAE J300要求。