專利名稱：：潤滑制劑和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本文描述的實施方案涉及特別的制劑和方法，其提供減少的廢氣催化劑減活和/或減少的油消耗量。
背景技術(shù)：
：過去50年，一直采用二烷基二硫代磷酸鋅(ZDDP)調(diào)配汽車發(fā)動機油，導(dǎo)致較低水平的磨損、氧化和腐蝕。該添加劑真實地普遍存在并且在幾乎每一現(xiàn)代發(fā)動機油中被發(fā)現(xiàn)。它在抗磨損、抗氧化和抗腐蝕領(lǐng)域給予多功能的性能，并且不可否認地是一種發(fā)動機油制造商和市場商人通常使用的最成本有效的添加劑。但是，已經(jīng)知道當來自燃燒油的磷形成不可滲透的釉(glaze)并掩蔽貴金屬催化部位時，在廢氣催化轉(zhuǎn)化器和氧感應(yīng)器領(lǐng)域引起顯著的問題。結(jié)果，對于汽車制造商而言，控制和減少發(fā)動機油中ZDDP用量以利于更長的轉(zhuǎn)化器和氧感應(yīng)器壽命并通過較低貴金屬含量來減少制造商的轉(zhuǎn)化器最初成本方面存在壓力。
發(fā)明內(nèi)容在一實施方案中，潤滑劑組合物可包含具有從大約5到大約15的N0ACK揮發(fā)度的基礎(chǔ)油；和具有伯烷氧基部分的二烷基二硫代磷酸鋅。該潤滑劑組合物可基本上不含有具有全仲烷氧基部分的二烷基二硫代磷酸鋅。在另一實施方案中，潤滑劑組合物可包含(a)具有從大約5到大約15的NOACK揮發(fā)度的基礎(chǔ)油和(b)以下物質(zhì)的反應(yīng)產(chǎn)物(i)大約50到大約100摩爾％的大約Cl到大約C18伯醇；(ii)至多大約50摩爾％的大約C3到大約C18仲醇；(iii)含磷組分；和(iv)含鋅組分。在另一實施方案中，提供在汽車廢氣催化轉(zhuǎn)化器中降低催化劑減活的方法可包含用潤滑劑組合物潤滑發(fā)動機，其中潤滑劑組合物包含(a)具有從大約5到大約15的NOACK揮發(fā)度的基礎(chǔ)油和(b)具有伯烷氧基部分的二烷基二硫代磷酸鋅。潤滑劑組合物可基本上不含有具有全仲烷氧基部分的二烷基二硫代磷酸鋅。在另一實施方案中，用于降低發(fā)動機中油消耗量的方法可包含用潤滑劑組合物潤滑發(fā)動機，其中潤滑劑組合物包含(a)具有從大約5到大約15的N0ACK揮發(fā)度的基礎(chǔ)油和(b)具有伯烷氧基部分的二烷基二硫代磷酸鋅。潤滑劑組合物可基本上不含有具有全仲烷氧基部分的二烷基二硫代磷酸鋅。與含有具有全仲烷氧基部分的二烷基二硫代磷酸鋅潤滑劑的組合物相比，該潤滑劑組合物可降低油消耗量。在另一實施方案中，用于潤滑發(fā)動機的方法可包含所述發(fā)動機與潤滑劑組合物接觸，其中所述潤滑劑組合物包含(a)具有從大約5到大約15的N0ACK揮發(fā)度的基礎(chǔ)油；和(b)具有伯烷氧基部分的二烷基二硫代磷酸鋅。潤滑劑組合物可基本上不含有具有全仲烷氧基部分的二烷基二硫代磷酸鋅。與含有具有全仲烷氧基部分的二烷基二硫代磷酸鋅潤滑劑的組合物相比，該潤滑劑組合物可降低油消耗量。此外，與含有具有全仲烷氧基部分的二烷基二硫代磷酸鋅的潤滑劑組合物相比，該潤滑劑組合物可在汽車廢氣催化轉(zhuǎn)化器中提供降低的催化劑減活。本發(fā)明包括以下項目1、一種潤滑劑組合物，其包含(a)具有從大約5到大約15的冊ACK揮發(fā)度的基礎(chǔ)油；和(b)具有伯烷氧基部分的二烷基二疏代磷酸鋅，其中潤滑劑組合物基本上不含有具有全仲烷氧基部分的二烷基二硫代磷酸鋅。2、項目l的潤滑劑組合物，其中潤滑劑組合物是發(fā)動機油。3、項目l的潤滑劑組合物，其中潤滑劑組合物是重型發(fā)動機油。4、項目1的潤滑劑組合物，其中基礎(chǔ)油具有從大約10到大約15的N0ACK揮發(fā)度。5、項目4的潤滑劑組合物，其中基礎(chǔ)油具有從大約9到大約13的N0ACK揮發(fā)度。6、項目l的潤滑劑組合物，其中基礎(chǔ)油包含礦物油、合成油或其混合物。7、項目l的潤滑劑組合物，其中基礎(chǔ)油包含選自由組I基礎(chǔ)油、組II基礎(chǔ)油、組III基礎(chǔ)油、組IV基礎(chǔ)油和組V基礎(chǔ)油組成的組的一種或更多種成員。8、項目l的潤滑劑組合物，其中潤滑劑組合物中磷總量包含少于大約20%的得自具有全仲烷氧基部分的二烷基二硫代磷酸鋅的磷。9、項目l的潤滑劑組合物，其中潤滑劑組合物中磷總量包含少于大約15%的得自具有全仲烷氧基部分的二烷基二硫代磷酸鋅的磷。10、項目1的潤滑劑組合物，其中潤滑劑組合物中磷總量包含少于大約10%的得自具有全仲烷氧基部分的二烷基二硫代磷酸鋅的磷。11、項目1的潤滑劑組合物，其中具有伯烷氧基部分的二烷基二硫代磷酸鋅的存在量足夠貢獻潤滑劑組合物中從大約0.03重量％到大約0.15重量％的磷。12、項目1的潤滑劑組合物，其中潤滑劑組合物進一步包含具有伯和仲烷氧基部分的二烷基二硫代磷酸鋅。13、項目12的潤滑劑組合物，其中具有伯和仲烷氧基部分的二烷基二硫代磷酸鋅的存在量足夠貢獻潤滑劑組合物中從大約0.03重量％到大約0.15重量％的磷。14、一種潤滑劑組合物，其包含(a)具有從大約5到大約15的NOACK揮發(fā)度的基礎(chǔ)油，和(b)以下的反應(yīng)產(chǎn)物(i)大約50到大約100摩爾％的大約Cl到大約C18伯醇；(ii)至多大約50摩爾％的大約C3到大約C18仲醇；(iii)含磷組分；和(iv)含鋅組分。15、項目14的潤滑劑組合物，其中磷組分包含五硫化磷。16、項目14的潤滑劑組合物，其中鋅組分包含氧化鋅。17、一種提供在汽車廢氣催化轉(zhuǎn)化器中降低催化劑減活的方法，其包含用潤滑劑組合物潤滑發(fā)動機，其中潤滑劑組合物包含(a)具有從大約5到大約15的NOACK揮發(fā)度的基礎(chǔ)油；和(b)具有伯烷氧基部分的二烷基二硫代磷酸鋅，其中潤滑劑組合物基本上不含有具有全仲烷氧基部分的二烷基二硫代磷酸鋅。18、一種用于降低發(fā)動機中油消耗量的方法，其包含用潤滑劑組合物潤滑發(fā)動機，其中潤滑劑組合物包含(a)具有從大約5到大約15的NOACK揮發(fā)度的基礎(chǔ)油；和(b)具有伯烷氧基部分的二烷基二硫代磷酸鋅，其中潤滑劑組合物基本上不含有具有全仲烷氧基部分的二烷基二硫代磷酸鋅。19、項目18的方法，其中與含有具有全仲烷氧基部分的二烷基二硫代磷酸鋅的潤滑劑組合物相比，該潤滑劑組合物降低油消耗量。20、項目18的方法，其中發(fā)動機包括具有曲軸箱的內(nèi)燃機和其中潤滑劑組合物包含存在于發(fā)動機曲軸箱中的曲軸箱油。21、一種潤滑發(fā)動機的方法，其包含用潤滑劑組合物接觸所述發(fā)動機，其中所述潤滑劑組合物包含(a)具有從大約5到大約15的N0ACK揮發(fā)度的基礎(chǔ)油；和(b)具有伯烷氧基部分的二烷基二硫代磷酸鋅，其中潤滑劑組合物基本上不含有具有全仲烷氧基部分的二烷基二硫代磷酸鋅。22、項目21的方法，其中與含有具有全仲烷氧基部分的二烷基二硫代磷酸鋅的潤滑劑組合物相比，該潤滑劑組合物提供降低的油消耗量。23、項目21的方法，其中與含有具有全仲烷氧基部分的二烷基二硫代磷酸鋅的潤滑劑組合物相比，該潤滑劑組合物提供在汽車廢氣催化轉(zhuǎn)化器中降低的催化劑減活。在這里描述的組合物和方法特別地合適用于減少廢氣催化劑減活和/或減少油消耗量。在這里描述的組合物和方法的其它特征和優(yōu)點參考下面的詳述可容易理解，其意欲示例實施方案的各方面而不是意欲限制在這里描述的實施方案。應(yīng)當理解，前面的概述和下列的詳述都僅是典型性和解釋性，并意欲為公開的實施方案和權(quán)利要求提供進一步的解釋。發(fā)明詳述根據(jù)在這里描述的實施方案的潤滑劑組合物可包含基礎(chǔ)油和具有伯烷基部分的二烷基二硫代磷酸鋅，其中潤滑劑組合物基本上不含有具有仲烷基部分的二烷基二硫代磷酸鋅。潤滑劑組合物可合適的用于各種應(yīng)用，包括但不限于發(fā)動機油應(yīng)用和/或重型發(fā)動機油應(yīng)用。實施例可包括各種應(yīng)用的曲軸箱和/或催化轉(zhuǎn)化器，其包括火花點火和壓縮點火內(nèi)燃機、汽車和卡車發(fā)動機、海洋和鐵路柴油發(fā)動機等。潤滑劑組合物可包含基礎(chǔ)油和一種或更多合適的添加劑組分。添加劑組分可合并形成添加劑包，其與基礎(chǔ)油合并。或者，可選擇地，添加劑組分可直接與基礎(chǔ)油合并?；A(chǔ)油合適用于本實施方案的基礎(chǔ)油可包含一種或多種潤滑粘性油，比如礦物(或天然)油、合成潤滑油、植物油和其混合物。這樣的基礎(chǔ)油包括那些通常用于火花點火和壓縮點火內(nèi)燃機的曲軸箱潤滑油，例如汽車和卡車發(fā)動機、海洋和鐵路柴油發(fā)動機等。合適的基礎(chǔ)油可具有從大約5到大約15的N0ACK揮發(fā)度。作為另一實施例，合適的基礎(chǔ)油可具有從大約IO到大約15的N0ACK揮發(fā)度。作為甚至進一步的實施例，合適的基礎(chǔ)油可具有從大約9到大約13的N0ACK揮發(fā)度。基礎(chǔ)油通常纟皮分作組I、組II、組III、組IV、和組V，如下面表1所描述。表1:組I-V基礎(chǔ)油<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>*組IV基礎(chǔ)油被定義為所有聚a-烯烴組V基礎(chǔ)油纟皮定義為所有其它不包4舌在組I、組II、組III和組IV中的基礎(chǔ)油且可包括氣體到液體基礎(chǔ)油。合成基礎(chǔ)油的非限制性實施例包括二羧酸烷基酯、聚二醇和醇、聚ct-烯烴，包括聚丁烯、烷基苯、磷酸有機酯、聚硅油和烯化氧聚合物、互聚體、共聚物及其衍生物，其中末端羥基已經(jīng)通過酯化、醚化等改性。礦物基礎(chǔ)油包"^舌，^f旦不限于，動物油和一直物油(例如，蓖麻油、豬油)、液體石油潤滑油和加氫精制、溶劑處理或酸處理的石蠟的、環(huán)烷的和混合石蠟-環(huán)烷類礦物潤滑油。得自煤或頁巖的潤滑粘性油也是有用的基礎(chǔ)油。z證組分在這里公開的潤滑劑組合物可包含具有伯烷氧基部分的二烷基二硫代磷酸鋅(ZDDP)。潤滑劑組合物基本上不含有具有全仲烷氧基部分的ZDDP。此外，潤滑劑組合物中的磷總量可包含少于大約20%的得自具有全仲烷氧基部分的二烷基二硫代磷酸鋅的磷。作為另一實施例，閏滑劑組合物中的磷總量可包含少于大約15%的得自具有全仲烷氧基部分的二烷基二硫代磷酸鋅的磷。作為另一實施例，潤滑劑組合物中的磷總量可包含少于大約10%的得自具有全仲烷氧基部分的二烷基二硫代磷酸鋅的磷。潤滑劑組合物可包含具有伯烷氧基部分的ZDDP,其用量足夠貢獻潤滑劑組合物中從大約0.03重量％到大約0.15重量％的磷。潤滑劑組合物也可進一步包含具有伯和仲烷氧基部分的ZDDP?？纱嬖诰哂胁椭偻檠趸糠值腪DDP,其用量足夠貢獻潤滑劑組合物中從大約0.03重量％到大約0.15重量％的磷。合適的ZDDP可從特定量伯醇和仲醇制備。例如，醇可以從大約100:0到大約50:50的伯仲醇比例合并。作為甚至進一步的實施例可以大約60:40伯仲醇比例合并。合適的ZDDP的實施例可包含通過合并(i)大約50到大約100摩爾°/。的大約Cl到大約C18伯醇；(ii)至多大約50摩爾％的大約C3到C18仲醇；(iii)含磷組分；和(iv)含鋅組分得到的反應(yīng)產(chǎn)物。作為進一步的實施例，伯醇可以是從大約Cl到大約C18醇的混合物。作為甚至進一步的實施例，伯醇可以是C4和C8醇的混合物。仲醇也可是醇的混合物。作為實施例，仲醇可包含C3的醇。所述醇可含有任何支化的、環(huán)化的或直鏈。ZDDP可包含大約60摩爾°/。的伯醇和大約40摩爾°/。的仲醇組合。含磷組分可包含任何合適的含磷組分，比如，但不限于硫化磷。合適的硫化磷可包括五硫化磷或三硫化四磷。含鋅組分可包含任何合適的含鋅組分比如，但不限于氧化鋅、氬氧化鋅、石友酸鋅、丙醇鋅、氯化鋅、丙酸鋅或乙酸鋅。反應(yīng)產(chǎn)物可包含作為所得混合物、組分或組分混合物。反應(yīng)產(chǎn)物可或可不包括未反應(yīng)的反應(yīng)物、化學(xué)鍵合的組分、產(chǎn)物或極性鍵合的組分。任選組分在這里描述的潤滑劑組合物可包含一種或更多額外的添加劑組分。合適的添加劑組分可包括，但不限于分散劑、氧化阻止劑(即，抗氧化劑)、摩擦改性劑、粘度改性劑、防銹劑、破乳劑、傾點下降劑、防沫劑和密封膨脹劑。當使用時，前述的每一種添加劑以功能地有效量使用以將希望的性質(zhì)引入到潤滑劑。這樣，例如，如果添加劑是防腐蝕劑，這種防腐蝕劑的功能有效量應(yīng)是足夠?qū)⑾Ｍ姆栏g特征引入到潤滑劑的量。通常，當使用時，每一種這些添加劑的濃度范圍至多到基于潤滑劑組合物重量的大約20重量％,和在一實施方案中從大約o.ooi重量％到大約20重量％，和在一實施方案中從基于潤滑劑組合物重量的大約Q.01重量％到大約10重量％。使用全伯醇ZDDP抗磨損化學(xué)已顯示比采用全仲醇ZDDP調(diào)配的油具有兩個優(yōu)勢。它減少了與化學(xué)中毒相關(guān)的廢氣催化劑減活的量以及它減少了油消耗量。這些發(fā)現(xiàn)出乎意料，因為含有全伯組分油的磷揮發(fā)度已經(jīng)通過磷發(fā)射指數(shù)(PhosphorusEmissionsIndex)測試(PEI于25(TC)被表征，其相對于含有全仲醇的ZDDP制劑而言非常之高。(如這里所用，"PEI"意欲與"PEI于250°C"相同)。測量磷揮發(fā)度的PEI測試已經(jīng)由SavantCorporation、汽車制造商和其他提議作為評定和控制客車發(fā)動機油磷揮發(fā)度的方法，從而限制廢氣催化轉(zhuǎn)化器的退化和延長它們的使用壽命。本實施方案令人驚訝地表明其相反面是真實的。實施例下列實施例給出的目的是示例實施方案的各方面而不是意欲以任何方式限制本實施方案。用由AftonChemicalCorporation設(shè)計的催化劑測試(在下文中為"AftonCatalystTest")測試本發(fā)明和對比流體以才莫擬以大約70mph巡行的Ford汽車。測試中，新的緊密連接的催化轉(zhuǎn)化器被連接到運轉(zhuǎn)了IO天的發(fā)動機。為了加劇磷揮發(fā)度相關(guān)的影響，發(fā)動機中的油每24小時更換，油和冷卻劑的溫度分別升高到150和122°C。油消耗量通過稱量被移去的量并從安裝量減去這一值而準確地確定。AftonCatalystTest的操作條件列在表2中。表2-AftonCatalystTest的操作條件<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>采用含有15。/。N0ACK揮發(fā)度油的制劑在AftonCatalystTest中測試制劑。對比制劑包括典型的具有低PEI的全仲醇ZDDP。發(fā)明制劑包括高PEI的全伯醇ZDDP。表3顯示了測試結(jié)果。如在結(jié)果中所示，發(fā)明制劑保留了更多磷在用過的油中，賦予更低的催化劑減活并且比對比制劑產(chǎn)生更低的油消耗量。油消耗量用克/小時表示。催化劑減活量通過在"T50"燈滅(light-off)時間的損失來測量。T50用在排放測試以描述在發(fā)生50%轉(zhuǎn)化效率時的溫度。保持較低的T50溫度是理想的，因為這導(dǎo)致總體上更低的噴射。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>在整個說明書通篇的許多地方，都參考了許多的美國專利和出版物。所有這樣的引用文獻被清楚地全部引入到這一公開內(nèi)容，如同在本文完全闡述。前述實施方案在其應(yīng)用中允許相當多的變化。據(jù)此，本實施方案不意欲限制到在上文提出的特別范例。相反地，前述實施方案在所附的權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)，包括依據(jù)法律可用的其等同體。專利所有人并不意欲致力向公眾開放任何公開的實施方案，在任何公開的修飾和改變可能在字面上沒有落在權(quán)利要求范圍內(nèi)的這種程度上，它們在等同原則下也被認為是其一部分。權(quán)利要求1、一種潤滑劑組合物，其包含(a)具有從大約5到大約15的NOACK揮發(fā)度的基礎(chǔ)油；和(b)具有伯烷氧基部分的二烷基二硫代磷酸鋅，其中潤滑劑組合物基本上不含有具有全仲烷氧基部分的二烷基二硫代磷酸鋅。2、權(quán)利要求1的潤滑劑組合物，其中基礎(chǔ)油具有從大約10到大約15的N0ACK揮發(fā)度。3、權(quán)利要求1的潤滑劑組合物，其中基礎(chǔ)油包含選自由組I基礎(chǔ)油、組n基礎(chǔ)油、組ni基礎(chǔ)油、組iv基礎(chǔ)油和組v基礎(chǔ)油組成的組的一種或更多種成員。4、權(quán)利要求1的潤滑劑組合物，其中潤滑劑組合物中磷總量包含少于大約20%的得自具有全仲烷氧基部分的二烷基二硫代磷酸鋅的磷。5、權(quán)利要求1的潤滑劑組合物，其中具有伯烷氧基部分的二烷基二硫代磷酸鋅的存在量足夠貢獻潤滑劑組合物中從大約0.03重量％到大約0.15重量％的^#。6、權(quán)利要求1的潤滑劑組合物，其中潤滑劑組合物進一步包含具有伯和仲烷氧基部分的二烷基二硫代磷酸鋅。7、一種潤滑劑組合物，其包含(a)具有從大約5到大約15的N0ACK揮發(fā)度的基礎(chǔ)油，和(b)以下的反應(yīng)產(chǎn)物(i)大約50到大約100摩爾°/。的大約Cl到大約C18伯醇；(ii)至多大約50摩爾％的大約C3到大約C18仲醇；(iii)含磷組分；和(iv)含鋅組分。8、一種提供在汽車廢氣催化轉(zhuǎn)化器中降低催化劑減活的方法，其包含用潤滑劑組合物潤滑發(fā)動機，其中潤滑劑組合物包含(a)具有從大約5到大約15的NOACK揮發(fā)度的基礎(chǔ)油；和(b)具有伯烷氧基部分的二烷基二硫代磷酸鋅，其中潤滑劑組合物基本上不含有具有全仲烷氧基部分的二烷基二硫代磷酸鋅。9、一種用于降低發(fā)動機中油消耗量的方法，其包含用潤滑劑組合物潤滑發(fā)動機，其中潤滑劑組合物包含(a)具有從大約5到大約15的NOACK揮發(fā)度的基礎(chǔ)油；和(b)具有伯烷氧基部分的二烷基二硫代磷酸鋅，其中潤滑劑組合物基本上不含有具有全仲烷氧基部分的二烷基二硫代磷酸鋅。10、一種潤滑發(fā)動機的方法，其包含用潤滑劑組合物接觸所述的發(fā)動機，其中所述潤滑劑組合物包含(a)具有從大約5到大約15的N0ACK揮發(fā)度的基礎(chǔ)油；和(b)具有伯烷氧基部分的二烷基二硫代磷酸鋅，其中潤滑劑組合物基本上不含有具有全仲烷氧基部分的二烷基二硫代磷酸鋅。全文摘要本發(fā)明涉及潤滑制劑和方法。本文提供了一種潤滑劑組合物，其包含(a)具有從大約5到大約15的NOACK揮發(fā)度的基礎(chǔ)油；和(b)具有伯烷氧基部分的二烷基二硫代磷酸鋅，其中潤滑劑組合物基本上不含有具有全仲烷氧基部分的二烷基二硫代磷酸鋅。本文描述的實施方案涉及特別的制劑和方法，其提供減少的廢氣催化劑減活和/或減少的油消耗量。文檔編號C10M137/10GK101191095SQ20071019616公開日2008年6月4日申請日期2007年11月28日優(yōu)先權(quán)日2006年11月29日發(fā)明者G·H·京特,W·Y·林申請人:雅富頓公司