[发明专利]烷氧基化环氧胺发动机油分散剂

说明书

技术领域

本发明涉及发动机油的分散剂。具体来说，充当聚亚烷基二醇油中的有效分散剂的烷氧基化环氧胺。

背景技术

发动机油在苛刻环境中提供润滑，所述苛刻环境包括在产生巨大热量和燃烧副产物(如烟尘)的燃烧反应附近。烟尘可不利地增加发动机油的粘度，从而降低引擎燃料效率，同时也增加引擎磨损。烟尘积聚在柴油发动机中尤其成问题，因为柴油发动机的设计倾向于引入更多的油污染物以便减少排放物。

全配方发动机油中包括分散剂和清洁剂以便控制烟尘和其它沉积物。清洁剂发挥使引起油降解的前驱物中和的作用，而分散剂使烟尘和类似污染物悬浮。这些粒子的悬浮可阻止机油粘度增加、烟尘引起的磨损和过滤器堵塞。

聚亚烷基二醇(PAG)发动机油是烃类发动机油的具有吸引力的替代品。基于PAG的发动机油与基于烃的发动机油相比提供理想的优点，如更高的粘度指数、改良的膜形成、无需上漆、改良的热转移、极佳的剪应力性能和稳定性。PAG的这些固有特性使得其可用作发动机油而无需添加在许多发动机油中常见的粘度调节剂。粘度调节剂可在使用期间分解并且促进发动机油污染和性能下降。

基于PAG的发动机油所面临的挑战是发现适合的分散剂。许多适用于基于烃的发动机油的分散剂在基于PAG的发动机油中无效。PAG的极性通常高于基于烃的发动机油，并且因此，适用于基于烃的发动机油的分散剂倾向于在基于PAG的发动机油中不可溶。因此，本领域中需要发现可满足以下条件的分散剂：其可溶于基于PAG的发动机油中并且是有效烟尘分散剂，尤其在柴油发动机油应用中。

发明内容

本发明提供对分散剂的需求的解决方案，所述分散剂可溶于基于PAG的发动机油中，即使在柴油发动机油应用的苛刻应用情况下。

意外的时，发现即使在严格的柴油发动机测试中，烷氧基化环氧胺仍可溶于基于PAG的发动机油中并且成功地分散基于PAG的发动机油中的烟尘。烷氧基化环氧胺具有结构I之结构：

其中A是环氧丙烷的均聚物或环氧乙烷(EO)与环氧丙烷(PO)的无规共聚物，并且其中按EO和PO部分的总重量计，A中EO部分的浓度是零到30重量百分比(重量％)。烷氧基化环氧胺的理想分子量在5,000克/摩尔(g/mol)到7,500g/mol范围内，最优选是6,000g/mol到7,000g/mol。

在第一方面中，本发明是包含基础油和分散剂的组合物，其中所述基础油包含聚亚烷基二醇并且所述分散剂具有以下结构：

其中A是环氧丙烷的均聚物或环氧乙烷与环氧丙烷的无规共聚物，并且其中按环氧乙烷和环氧丙烷部分的总重量计，A中环氧乙烷部分的浓度是零到30重量百分比，并且其中分散剂的分子量在5,000克/摩尔与7,500克/摩尔范围内。

在第二方面中，本发明是包含以下步骤的方法：向机械装置中彼此相对移动的部分提供第一方面的组合物，使得所述组合物接触彼此相对移动的部分之间的至少一部分区域。

本发明的组合物适用作发动机油。本发明的方法适于使用组合物作为润滑剂。

附图说明

图1展示用于制备本发明中所使用的分散剂的两步骤合成方法的例示性示意图。

图2a和2b说明剪应力扫描和时间扫描曲线，以用于说明含有5重量％分散剂和5重量％碳黑的配方的配方粘度。

图3a和3b说明剪应力扫描和时间扫描曲线，以用于说明含有5重量％分散剂和5、6、7和8重量％碳黑负载的配方的配方粘度。

图4a和4b说明剪应力扫描和时间扫描，以用于说明含有6重量％分散剂和5、6、7和8重量％碳黑负载的配方的配方粘度。

图5a和5b说明剪应力扫描和时间扫描曲线，以用于说明含有7重量％分散剂和5、6、7和8重量％碳黑负载的配方的配方粘度。

具体实施方式

除非用测试方法编号指明日期，否则测试方法是指截至本文档的优先权日的最新测试方法。参考测试方法含有参考测试协会和测试方法编号。通过以下缩写中的一个来提及测试方法组织：ASTM是指ASTM国际(原名是美国测试与材料协会(AmericanSocietyforTestingandMaterials))；EN是指欧洲标准(EuropeanNorm)；DIN是指德国标准化学会(DeutschesInstitutfürNormung)；并且ISO是指国际标准化组织(InternationalOrganizationforStandards)。