專利名稱：用于改善氟碳彈性體密封相容性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及用于改善氟碳彈性體密封相容性的方法2.相關(guān)技術(shù)描述用于潤滑內(nèi)燃機和傳動裝置的潤滑油組合物含有主要量的潤滑粘度基礎(chǔ)油、或此類油的混合物，以及一種或多種用于改善所述油的性能特性的潤滑油添加劑。例如，使用潤滑油添加劑來改善清凈性，減少發(fā)動機磨損，提供抵抗熱和氧化的穩(wěn)定性，減少油耗，抑制腐性，充當分散劑，以及減少摩擦損失。一些添加劑可提供多重益處，例如分散劑-粘度改進劑。其中最重要的添加劑是分散劑，如它們的名稱所示，用于提供發(fā)動機清潔度和保持例如碳酸鹽殘余物、羧酸鹽殘余物、羰基殘余物(carbonyl residue)、碳煙等處于懸浮?，F(xiàn)今最廣泛使用的分散劑是在α位被聚異丁烯(PIBSA)的烷基鏈取代的琥珀酸酐與聚亞烷基胺的反應產(chǎn)物，任選用硼衍生物、碳酸亞乙酯或?qū)I(yè)文獻中已知的其它后處理試劑后處理。在所使用的多胺中，優(yōu)選多亞烷基多胺，例如二亞乙基三胺(DETA)、三亞乙基四胺(TETA)、四亞乙基五胺(ΤΕΡΑ)、五亞乙基六胺(PEHA)和高級多亞烷基多胺(ΗΡΑ)。這些多亞烷基胺與聚異丁烯(PIBSA)的烷基取代的琥珀酸酐反應，按照這兩種反應物的摩爾比，產(chǎn)生單琥珀酰亞胺、雙琥珀酰亞胺或者單和雙琥珀酰亞胺的混合物。這樣的反應產(chǎn)物，任選進行后處`理，通常具有如通過總堿值或TBN所測量以每克樣品的KOH的mg數(shù)計約5-50的非零堿性氮含量，這使它們能夠保護發(fā)動機的金屬件在使用時不受來源于潤滑油或燃料氧化的酸性組分腐蝕，并同時保持所述氧化產(chǎn)物分散在潤滑油中從而防止它們聚結(jié)和它們沉積到金屬件上。單琥珀酰亞胺或雙琥珀酰亞胺型分散劑如果它們的相對堿性氮含量高，即只要多胺的氮原子數(shù)目大于聚異丁烯基團取代的琥珀酸酐基團的數(shù)目，則甚至更為有效。然而，這些分散劑的堿性氮含量越高，則它們越加促進當今發(fā)動機中所用的氟碳彈性體密封件的侵蝕，這是因為堿性氮傾向于與這種類型密封件的酸性氫原子反應，這種侵蝕導致在彈性體表面形成裂紋并且損失這種類型材料所尋求的其它物理性能。美國專利N0.6，124，247 ( “ ‘247專利”)公開了單琥珀酰亞胺或雙琥珀酰亞胺型分散劑如果它們的相對堿性氮含量高，即只要多胺的氮原子數(shù)目大于聚異丁烯基團取代的琥珀酸酐基團的數(shù)目，則甚至更為有效。然而，這些分散劑的堿性氮含量越高，則它們越加促進當今發(fā)動機中所用的氟彈性體密封件的侵蝕，這是因為堿性氮傾向于與這種類型密封件的酸性氫原子反應，這種侵蝕導致在彈性體表面形成裂紋并且損失這種類型材料所尋求的其它物理性能?！?47專利還公開了通過使用含有單琥珀酰亞胺或雙琥珀酰亞胺型分散劑(后處理或不后處理)的潤滑油組合物與硼酸化的甘油酯組合，獲得了可與氟碳彈性體相容的組合物。因此，將期望開發(fā)表現(xiàn)出改善的氟碳彈性體密封件相容性的潤滑油組合物。
發(fā)明概述根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，提供了改善氟碳彈性體密封件與潤滑油組合物的相容性的方法，所述潤滑油組合物包含(a)主要量的潤滑粘度基礎(chǔ)油，和(b) —種或多種含有一個或多個堿性氮原子的分散劑，該方法包括向潤滑油組合物加入有效量的一種或多種包含一種或多種不含鹵素的油溶性鈦絡(luò)合物的氟碳彈性體相容性改進劑，所述油溶性鈦絡(luò)合物包含至少一個選自下組的配體:(i)飽和羧酸的陰離子，(ii) α-、β_或Y-羥基羰基化合物的陰離子；(iii) α -、β -或Υ -羥基羧酸、酰胺或酯的陰離子；(iv) α-、β -或Υ-氨基羧酸的陰 離子；和(V) α-、β-或Y-酮酸的陰離子。根據(jù)本發(fā)明的第二實施方案，提供了維持或改善氟碳彈性體密封件與內(nèi)燃發(fā)動機中的潤滑油組合物的相容性的方法，該方法包括用潤滑油組合物使發(fā)動機工作，所述潤滑油組合物包含(a)主要量的潤滑粘度基礎(chǔ)油，(b) —種或多種含有一個或多個堿性氮原子的分散劑，和(C)有效量的一種或多種包含一種或多種不含鹵素的油溶性鈦絡(luò)合物的氟碳彈性體相容性改進劑，所述油溶性鈦絡(luò)合物包含至少一個選自下組的配體(i)飽和羧酸的陰離子，(ii) α -、β -或Y -羥基羰基化合物的陰離子；(iii) α _、β -或Y -羥基羧酸、酰胺或酯的陰離子；(iv) α -、β -或Υ -氨基羧酸的陰離子；和(V) α -、β -或Υ -酮酸的陰離子。本發(fā)明方法有利地改善氟碳彈性體密封件與潤滑油組合物的相容性的方法，所述潤滑油組合物包含(a)主要量的潤滑粘度基礎(chǔ)油，和(b) —種或多種含有一個或多個堿性氮原子的分散劑，該方法是通過向潤滑油組合物加入有效量的一種或多種包含一種或多種不含鹵素的油溶性鈦絡(luò)合物的氟碳彈性體相容性改進劑，所述油溶性鈦絡(luò)合物包含至少一個選自下組的配體:(i)飽和羧酸的陰離子，(ii) α-、β-或Y-羥基羰基化合物的陰離子；
(iii)a-、β-或Y-羥基羧酸、酰胺或酯的陰離子；(iv) α-、β-或Y-氨基羧酸的陰離子；和(V) a -、β -或Υ -酮酸的陰離子。優(yōu)選實施方案的詳述本發(fā)明涉及改善氟碳彈性體密封件與潤滑油組合物的相容性的方法，所述潤滑油組合物包含(a)主要量的潤滑粘度基礎(chǔ)油，和(b) —種或多種含有一個或多個堿性氮原子的分散劑。一般而言，該方法涉及向潤滑油組合物至少加入有效量的一種或多種包含一種或多種不含鹵素的油溶性鈦絡(luò)合物的氟碳彈性體相容性改進劑，所述油溶性鈦絡(luò)合物包含至少一個選自下組的配體:(i)飽和羧酸的陰離子，(ii) α _、β -或Y -羥基羰基化合物的陰離子；(iii) α -、β -或Υ -羥基羧酸、酰胺或酯的陰離子；(iv) α -、β -或Υ -氨基羧酸的陰離子；和(V) α-、β-或Y-酮酸的陰離子。一般而言，所述不含鹵素的油溶性鈦絡(luò)合物可含有鈦核和與其鍵合配體(i)-(v)中的至少一個。在一個實施方案中，所述不含鹵素的油溶性鈦絡(luò)合物可含有鈦核和與其鍵合的至少兩個相同或不同的配體(i)-(v)。在另一個實施方案中，所述不含鹵素的油溶性鈦絡(luò)合物可含有鈦核和與其鍵合的至少三個相同或不同的配體(i)-(v)。在又一個實施方案中，所述不含鹵素的油溶性鈦絡(luò)合物可含有鈦核和與其鍵合的四個相同或不同的配體
(i)-(v)。在一個實施方案中，鈦絡(luò)合物可含有能夠呈單體、二聚體或多聚體的鈦核。例如，Ti(OEt)3(AcCHCOOEt)是二聚體，而雙_(乙酰乙酸乙酯)即Ti (OEt) 2 (AcCHCOOEt) 2本質(zhì)上呈單體。在一個實施方案中，鈦核呈單體。在另一個實施方案中，鈦核是Ti4+。在一個實施方案中，包含飽和羧酸的陰離子(也稱作羧酸根基團)的配體衍生自飽和單羧酸或能夠產(chǎn)生飽和單羧酸的陰離子的酸酐。在一個實施方案中，有用的飽和單羧酸包括飽和脂肪酸。在另一個實施方案，有用的飽和單羧酸包括C2-C3tl飽和單羧酸。在另一個實施方案，有用的飽和單羧酸包括C5-C25飽和單羧酸。在又一個實施方案，有用的飽和單羧酸包括C12-C22飽和單羧酸。飽和單羧酸可以是直鏈、支鏈或環(huán)狀脂族飽和單羧酸或者它們的混合物。飽和單羧酸本身可以衍生自天然來源例如植物或動物來源。飽和單羧酸的代表性實例包括但不限于戊酸、己酸、庚酸、辛酸、癸酸、月桂酸、肉豆蘧酸、棕櫚酸、硬脂酸、花生酸、山崳酸、環(huán)己烷羧酸和上述中任意的混合物。在一個實施方案中，一種或多種包含飽和羧酸的陰離子的配體衍生自C4 - C3tl飽和二羧酸或酸酐。飽和二羧酸的代表性實例包括烷基丁二酸等。在一個實施方案中，包含α -、β -或Υ -羥基羰基化合物的陰離子的配體可衍生自本領(lǐng)域已知的任何α-、β-或Y-輕基羰基化合物,或者衍生自可形成α-、β-或Y-輕基羰基化合物的陰離子的任何化合物。在一個實施方案中，α-、β_或Y-羥基羰基化合物是α -、β -或Y -輕基酮化合物或α -、β -或Y -輕基醒化合物。α -、β -或輕基羰基化合物的代表性實例分別由下面式1-πι中給出的結(jié)構(gòu)所表示:
權(quán)利要求
1.改善氟碳彈性體密封件與潤滑油組合物的相容性的方法，所述潤滑油組合物包含(a)主要量的潤滑粘度基礎(chǔ)油，和(b) —種或多種含有一個或多個堿性氮原子的分散劑，該方法包括向潤滑油組合物加入有效量的一種或多種包含一種或多種不含鹵素的油溶性鈦絡(luò)合物的氟碳彈性體相容性改進劑，所述油溶性鈦絡(luò)合物包含至少一個選自下組的配體:(i)飽和羧酸的陰離子，( )α-、β_或Y-羥基羰基化合物的陰離子；(iii) α-、β_或Y-羥基羧酸、酰胺或酯的陰離子；(iv) α-、β-或Y-氨基羧酸的陰離子；和(V) α-、β-或Y-酮酸的陰離子。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述潤滑粘度基礎(chǔ)油選自I類基礎(chǔ)油、II類基礎(chǔ)油、III類基礎(chǔ)油、IV類基礎(chǔ)油、V類基礎(chǔ)油和它們的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中所述一種或多種分散劑選自琥珀酰亞胺、羧酸酰胺、烴基單胺、烴基多胺、曼尼希堿、膦酰胺、硫代膦酰胺和磷酰胺、噻唑、三唑、包含帶一個或多個另外極性官能團的羧酸酯的共聚物、硼酸鹽后處理的琥珀酰亞胺、碳酸亞乙酯后處理的琥珀酰亞胺和它們的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3的方法，其中潤滑油組合物中所述一種或多種分散劑的量基于潤滑油組合物總重量為約0.05-約15wt.%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-5的方法，其中所述一種或多種不含鹵素的油溶性鈦絡(luò)合物含有至少兩個包括飽和羧酸的相同或不同的陰離子的配體。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5的方法，其中所述包含飽和羧酸的陰離子的配體衍生自C2-C3tl飽和單羧酸。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中所述C2-C3tl飽和單羧酸是飽和脂肪酸。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-4的方法，其中所述一種或多種不含鹵素的油溶性鈦絡(luò)合物含有至少一個包括α-、β_或Y-羥基羰基化`合物的陰離子的配體。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-4的方法，其中所述一種或多種不含鹵素的油溶性鈦絡(luò)合物含有至少一個包括α-、β-或Y-羥基酮化合物的陰離子的配體。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-4的方法，其中所述一種或多種不含鹵素的油溶性鈦絡(luò)合物選自二異丙氧基雙(四甲基庚二酮)鈦、二正丁氧基雙(2，4-戊二酮)鈦、二異丙氧基雙(2，4-戊二酮)鈦及其混合物。
11.根據(jù)權(quán)利要求ι- ο的方法，其中基于潤滑油組合物的總重量，所述潤滑油組合物包含: 約0.05-約15wt.%的所述一種或多種分散劑；和 約0.10-約2.5wt.%的所述一種或多種氟碳彈性體相容性改進劑。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-11的方法，該潤滑油組合物還包含一種或多種選自抗氧化劑、清凈劑、防銹劑、去混濁劑、破乳劑、金屬鈍化劑、摩擦改進劑、抗磨損劑、傾點抑制劑、消泡劑、助溶劑、包相容劑、緩蝕劑、染料、極壓劑和它們的混合物中的潤滑油添加劑。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-12的方法，其中所述一種或多種氟碳彈性體相容性改進劑還包含稀釋油以形成添加劑濃縮物。
14.根據(jù)權(quán)利要求1-13的方法，其中所述潤滑油組合物是用于內(nèi)燃發(fā)動機的曲軸箱潤滑油組合物。
15.—種或多種包含一種或多種不含鹵素的油溶性鈦絡(luò)合物的氟碳彈性體相容性改進劑在包含(a)主要量的潤滑粘度基礎(chǔ)油和(b) —種或多種含有一個或多個堿性氮原子的分散劑的潤滑油組合物中的用途，用以維持或改善氟碳彈性體密封件與內(nèi)燃發(fā)動機中的潤滑油組合物的相容性，所述油溶性鈦絡(luò)合物包含至少一個選自下組的配體:(i)飽和羧酸的陰離子，(ii) α -、β -或Y -羥基羰基化合物的陰離子；(iii) α _、β -或Y -羥基羧酸、酰胺或酯的陰離子；(iv) α -、β -或Y -氨基羧酸的陰離子；和(V) α -、β -或Υ -酮酸的陰離 子。
全文摘要
公開了一種改善氟碳彈性體密封件與潤滑油組合物的相容性的方法，所述潤滑油組合物含有(a)主要量的潤滑粘度基礎(chǔ)油，和(b)一種或多種含有一個或多個堿性氮原子的分散劑。該方法涉及向潤滑油組合物加入有效量的一種或多種包含一種或多種不含鹵素的油溶性鈦絡(luò)合物的氟碳彈性體相容性改進劑，所述油溶性鈦絡(luò)合物包含至少一個選自下組的配體(i)飽和羧酸的陰離子，(ii)α-、β-或γ-羥基羰基化合物的陰離子；(iii)α-、β-或γ-羥基羧酸、酰胺或酯的陰離子；(iv)α-、β-或γ-氨基羧酸的陰離子；和(v)α-、β-或γ-酮酸的陰離子。
文檔編號C10M141/12GK103249819SQ201180059466
公開日2013年8月14日 申請日期2011年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月14日
發(fā)明者E·S·山口, 曾文瀚 申請人:雪佛龍奧倫耐有限責任公司