[发明专利]烷基化3-羟基二苯胺抗氧化剂

说明书

某些烷基化3‑羟基苯胺抗氧化剂，其中一个苯基在相对于胺的3位被至少一个羟基取代并且另一个苯基被至少一个具有4个或更多个碳原子的取代基取代，是出人意料地有效的抗氧化剂，尤其是在润滑油中。

提供了烷基化3-羟基苯胺抗氧化剂，其中一个苯环在相对于胺的3位被至少一个羟基取代并且另一个苯基被至少一个具有4个或更多个碳原子的取代基取代，以及包含润滑油和所述烷基化3-羟基二苯胺抗氧化剂的润滑油组合物。

背景技术

润滑剂经常用在苛刻环境中，其中高温、极端磨损条件、酸性或其他腐蚀条件等可能加速降解。例如，汽车发动机工作的条件非常恶劣，需要定期换油以替换降解的发动机润滑剂，以便保护发动机免受可能导致灾难性故障的磨损和损坏。

烷基化二芳基胺(如烷基化二苯胺(ADPA))是众所周知的抗氧化剂，广泛用于防止降解并且维持在用于汽车和卡车的汽油和柴油发动机中找到的发动机油，以及多种工业润滑剂和用于船用发动机的润滑剂等的性能。当选择二芳基胺抗氧化剂时，必须解决许多性能、安全和环境顾虑。例如，二苯胺本身具有良好的抗氧化剂活性但已知是敏化剂，并且其存在典型地保持为最小量，例如，小于任何ADPA抗氧化剂的1％。用烃基取代的二苯胺更易溶于润滑油，并且较高分子量使挥发性降低。增加的烷基化还有助于溶解由废氧化胺的低聚形成的极性材料，这降低了沉积物、污泥和清漆。另一方面，ADPA的抗氧化剂活性取决于所提供的氮的浓度并且因此与分子量成反比，并且所以应当避免过度烷基化或非常大的烷基。NAUGALUBE 438L，被一个或多个衍生自丙烯三聚体的壬基链烷基化的二苯胺的混合物是有效且广泛使用的液体抗氧化剂。

用作抗氧化剂的带有除烷基之外的取代基的二芳基胺是已知的，但此类化合物在发动机油中不如烷基取代的二芳基胺常见。例如，美国专利7,704,931包括在润滑剂组合物的可能抗氧化剂的清单中的3-羟基二苯胺和4-羟基二苯胺；美国专利8,202,829包括在合适的抗氧化剂清单中的3-羟基二苯胺，所述抗氧化剂用于包含小于30wt％的单环链烷烃和从0.8wt％至2.0wt％的四环链烷烃的非合成润滑油；并且美国专利7,569,526包括在用于金属加工液的油部分的可能抗氧化剂的清单中的3-羟基二苯胺和4-羟基二苯胺，但是这三个披露都没有举例说明羟基二苯胺的使用。

美国专利7,498,467披露了氨基苯酚和羟基二苯胺抗氧化剂，其中在至少一个苯环上，羟基取代基与氨基取代基相邻。

JP 2011-256314披露了包含脂肪族烷基酯生物柴油燃料的组合物，所述燃料还可以含有化石燃料组分，以及下式的抗氧化剂

其中n和m可以是0、1或2，前提是m+n＝1或2，并且R是C1-18烷基，所述烷基可以被进一步取代。在上式的可能羟基二苯胺化合物中，仅举例说明了4-羟基二苯胺。

GB 1,145,189披露了取代的2-羟基二苯胺在基于烃和酯的润滑油中作为抗氧化剂的用途。

EP 016559披露了3-羟基-4-苯乙烯基二苯胺(其还可以在2-或4’-位上被苯乙烯基进一步取代)作为用于基于烃和酯的润滑油的抗氧化剂。举例说明了包含基于酯的油的组合物。

“Thermoanalytic study of inhibitors of oxidation of synthetic oils[合成油氧化抑制剂的热分析研究]”Kyazim-zade,A.K.；Gadirov,A.A.；Akchurina,T.Kh.，Neftekhimiya[石油化学](1996)，36(1)，73-75研究了下式的某些3-羟基或3-烷氧基-4-己基二芳基胺在高温下的热稳定性和对季戊四醇酯氧化的影响：

其中R是氢、丁基或己基并且R’是氢或甲基。