[发明专利]低灰和无灰酸中和组合物和含有该组合物的润滑油组合物

说明书

本发明涉及具有固定在表面活性剂层内的有机碱材料核的纳米粒子的油质纳米粒子分散体、其作为润滑油组合物中的低灰或无灰TBN来源的用途和用这样的油质纳米粒子分散体配制的润滑油组合物。

技术领域

本发明涉及低灰或无灰(无金属)酸中和组合物和含有该组合物的内燃机曲轴箱润滑油组合物。更具体地，本发明涉及有效地为润滑油组合物提供碱性(酸中和)而不引入硫酸盐灰分并表现出最低腐蚀和与常用于形成内燃机密封件的含氟弹性体材料的良好相容性的材料。

发明背景

发动机油被酸性燃烧副产物污染是发动机腐蚀和磨损的主要成因/驱动因素之一。传统上通过添加金属碳酸盐高碱性清净剂，如碳酸钙(CaCO₃)高碱性清净剂解决这些酸性物类的中和，已经发现它们高效中和这些酸。但是，非常高碱性的金属清净剂的使用具有若干缺点。具体而言，高碱性金属清净剂的并入提高润滑油组合物的硫酸盐灰分(SASH)含量，以造成提高的燃料消耗和后处理装置(如柴油机微粒过滤器)上的排气背压。

为提供可用于替代至少一部分高碱性金属清净剂的无金属(无灰)TBN来源，已经做出一些尝试，但这些替代方案仅实现有限的成功。美国专利申请2007/0203031建议使用低分子量高TBN(总碱值)琥珀酰亚胺分散剂作为无灰TBN来源，但已经发现这些高碱性化合物对发动机腐蚀和对常用于形成发动机密封件的含氟弹性体材料具有不利影响。美国专利Nos.8,703,682；8,143,201和9,145,530分别建议使用苯二胺化合物、吗啉化合物和受阻胺作为润滑油组合物的无灰TBN来源。

一方面对具有降低的硫酸盐灰分含量(需要降低量的高碱性金属清净剂)的润滑剂和另一方面对具有更长有效寿命和提高的酸中和能力(需要更高TBN贡献)的润滑剂的相互冲突的工业需求提供对可用作传统高碱性金属清净剂的替代品并提供高度酸中和的无灰TBN来源的强烈需求。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供包含固定在半透性表面活性剂层内的有机碱性核的纳米粒子。

根据本发明的第二方面，提供如第一方面中所述的纳米粒子，其中所述有机碱性核由多胺形成。

根据本发明的第三方面，提供如第一或第二方面中所述的纳米粒子，其中所述多胺核是交联的。

根据本发明的第四方面，提供如第一、第二或第三方面中所述的纳米粒子，其中所述碱性核衍生自大约100道尔顿至大约100,000道尔顿的分子量的多胺前体。

根据本发明的第五方面，提供如第一、第二、第三或第四方面中所述的纳米粒子，其为油质纳米粒子分散体的形式。

根据本发明的第六方面，提供如第五方面中所述的油质纳米粒子分散体，其中所述分散体具有在活性成分(“A.I.”；无油)基础上大约50至大约900mg KOH/g的TBN，根据ASTM D4739测得。

根据本发明的第七方面，提供一种用于内燃机的润滑油组合物，其包含为润滑油组合物贡献至少大约0.5mg KOH/g的TBN的量的如第五或第六方面中所述的油质纳米粒子分散体。

参照下列说明书理解本发明的其它和进一步目的、优点和特征。

具体实施方式

本发明涉及可用于配制发动机曲轴箱润滑油组合物的无灰或低灰TBN来源。具体而言，本发明涉及方便地以油质纳米粒子分散体的形式提供的纳米粒子，所述纳米粒子包含固定在半透性表面活性剂层内的碱性有机核；和含有所述纳米粒子的发动机曲轴箱润滑油组合物。半透性表面活性剂层允许润滑油和相关的酸性燃烧副产物接触碱性核而被中和，同时减轻通常与碱性发动机添加剂组合物相关的金属腐蚀和发动机密封件相容性问题。