專利名稱：用于潤滑劑的非芳族系抗氧化劑的制作方法
用于潤滑劑的非芳族系抗氧化劑相關申請的交叉引用本申請要求2010年9月24日提交的序列號為61/386，149的美國臨時申請的優(yōu)先權(quán)，所述申請以其全部內(nèi)容通過引用并入本文。
背景技術：
1.發(fā)明領域本發(fā)明涉及潤滑劑組合物，更具體地說，涉及增加這種組合物的抗氧化降解性的方法和手段。本發(fā)明的潤滑劑組合物作為液壓油、齒輪油和壓縮機油、特別是在芳族化合物由于毒性而受到顧慮的情況下可能特別有用。
2.
背景技術：
近年來，潤滑劑工業(yè)增加了溶劑精制的和加氫處理的烴基礎油的應用。這是因為傳統(tǒng)的烴，即已經(jīng)用了數(shù)十年的礦物油(被美國石油學會(American PetroleumInstitute, API)分類為I類基礎油)，通常包含高芳族含量，通常在20重量％ (wt% )左右。高芳族含量傾向于 通過降低基礎油的粘度指數(shù)而降低其品質(zhì)，并還可能存在毒性問題，使得這些油不期望用于某些應用。鑒于芳族含量的潛在問題，潤滑劑工業(yè)目前趨向于更多地應用II和III類基礎油，它們是通過加氫處理方法實現(xiàn)了芳族含量顯著降低的基礎油。這些基礎油一般含有少于10wt%的芳族化合物和少于百萬分之(ppm) 300的硫。通過對II和III類基礎油進行后處理加工，然后甚至還可以將該水平降低到約lwt%的芳族化合物和幾乎檢測不出量的硫和氮。這樣的方法可以包括加氫裂化和異構(gòu)脫蠟。在接下來十年的過程期間，預計II和III類油的應用將隨著工業(yè)轉(zhuǎn)向這些更高品質(zhì)的基礎油的而迅速增長。令人遺憾的是，大多數(shù)潤滑劑應用需要一定最低水平的抗氧化降解性。為了達到所期望的水平，可以使用抗氧化添加劑，和/或可以在組合物中包含含有天然存在的抗氧化劑的補充油。在大多數(shù)情況下，由于性能、成本、方便性或其組合的原因，基于芳族結(jié)構(gòu)例如芳胺和/或芳族酚類衍生物的抗氧化劑，是優(yōu)選的。然而，向II或III類基礎油添加芳胺，至少在某種程度上首先損害了選擇II或III類基礎油代替I類基礎油所獲得的益處。由于達到適當?shù)目寡趸到庑耘c避免或降低芳族含量之間頻繁的沖突，潤滑劑領域的研究人員繼續(xù)尋找新的潤滑劑添加劑和/或制劑，其在不增加芳族含量下提供熱氧化穩(wěn)定性。發(fā)明概沭在一個方面，本發(fā)明提供了包含環(huán)脂族胺烷氧基化物和基礎油的潤滑劑組合物，所述基礎油選自(a)聚亞烷基二醇；(b)聚α烯烴；(C)環(huán)烷化合物；和(d)其組合；條件是所述環(huán)脂族胺烷氧基化物和所述基礎油是可混溶的。在各種實施方式中，基礎油可以是
1、II或III類基礎油。所述環(huán)脂族胺烷氧基化物可以通過在適合形成環(huán)脂族胺烷氧基化物的條件下，將引發(fā)劑與烷氧化物反應而制備；所述引發(fā)劑選自對應于式I或II的氨基環(huán)己烷烷基胺、對應于式III的環(huán)己二胺或其非對映形式、對應于式IV的亞甲基雙(環(huán)己胺)、對應于式V或VI的1，3_或1，4_ 二(氨基-甲基)環(huán)己烷、或其組合；所述烷氧化物選自氧化丙烯、氧化丁烯、及其組合。在另一個方面，本發(fā)明提供了制造潤滑劑組合物的方法，所述方法包括在使得環(huán)脂族胺烷氧基化物與基礎油可混溶的條件下，將至少一種環(huán)脂族胺烷氧基化物與選自(a)聚亞烷基二醇、(b)聚α烯烴、(C)環(huán)烷化合物和(d)其組合的基礎油合并，以形成潤滑劑組合物。在優(yōu)選實施方式中，所述潤滑劑組合物在120°C的干燥空氣中13天之后，按照ASTM國際試驗法ASTM D7042在40°C下進行粘度試驗，表現(xiàn)出粘度改變小于百分之5 (% )。實施方式的詳述本發(fā)明使得能夠設計和制備提供期望的和/或可接受水平的熱氧化穩(wěn)定性的潤滑劑制劑，用于多種多樣的應用。所述制劑還可以具有進一步的優(yōu)點，即包含II類或III類化合物作為它們的基礎油，與包含常規(guī)芳族系抗氧化劑的許多I類基礎油的芳族含量相比，所述化合物已經(jīng)降低或消除了芳族含量。本發(fā)明制劑中的抗氧化劑組分，以下成為“抗氧化添加劑”，是至少一種環(huán)脂族胺烷氧基化物、或環(huán)脂族胺烷氧基化物的混合物。它們可以通過對各種可能的引發(fā)劑化合物的任一種或多種進行烷氧基化而制備。例如，一類合適的弓I發(fā)劑是氨基環(huán)己烷烷基胺化合物。在這些當中包括對應于式I的化合物:
權(quán)利要求
1.潤滑劑組合物，其包含環(huán)脂族胺烷氧基化物和基礎油，所述基礎油選自(a)聚亞烷基二醇；(b)聚α烯烴；(C)環(huán)烷化合物；和(d)其組合；條件是所述環(huán)脂族胺烷氧基化物和所述基礎油是可混溶的。
2.權(quán)利要求1的潤滑劑組合物，其中所述潤滑劑組合物在120°C的干燥空氣中13天之后，按照ASTM D7042在40°C下進行粘度試驗，表現(xiàn)出小于百分之5(%)的粘度改變。
3.權(quán)利要求1-2任一項的潤滑劑組合物，其中所述環(huán)脂族胺烷氧基化物選自1，2_環(huán)己烷二胺丙氧基化物，其具有每摩爾I，2-環(huán)己烷二胺5至10摩爾氧化丙烯含量；I，2-環(huán)己烷二胺丁氧基化物，其具有每摩爾1，2_環(huán)己烷二胺5至10摩爾氧化丁烯含量；及其組合。
4.權(quán)利要求1-3任一項的潤滑劑組合物，其中所述基礎油按照美國石油學會分類是II或III類基礎油。
5.權(quán)利要求1-4任一項的潤滑劑組合物，其中所述環(huán)脂族胺烷氧基化物的存在量在百萬分之100至5重量％。
6.制備潤滑劑組合物的方法，所述方法包括將至少一種環(huán)脂族胺烷氧基化物與選自(a)聚亞烷基二醇、(b)聚α烯烴、(C)環(huán)烷化合物和(d)其組合的基礎油，在使得所述環(huán)脂族胺烷氧基化物與基礎油可混溶的條件下合并，以形成潤滑劑組合物。
7.權(quán)利要求6的方法，其中所述環(huán)脂族胺烷氧基化物在適合形成環(huán)脂族胺烷氧基化物的條件下，將引發(fā)劑與烷氧化物反應而制備；所述引發(fā)劑選自對應于式I或II的氨基環(huán)己烷烷基胺、對應于式III的環(huán)己二胺或其非對映形式、對應于式IV的亞甲基雙(環(huán)己胺)、對應于式V或VI的1，3_或1，4_ 二(氨基-甲基)環(huán)己烷、或其組合；所述烷氧化物選自氧化丙烯、氧化丁烯、及其組合。
8.權(quán)利要求6-7任一項的方法，其中所述環(huán)脂族胺烷氧基化物在所述潤滑劑組合物中的存在量為百萬分之100至5重量％。
9.權(quán)利要求6-8任一項的方法，其中所述環(huán)脂族胺烷氧基化物在所述潤滑劑組合物中的存在量為I重量％至5重量％。
全文摘要
一種潤滑劑組合物，其包含環(huán)脂族胺烷氧基化物和基礎油，所述基礎油選自(a)聚亞烷基二醇；(b)聚α烯烴；(c)環(huán)烷化合物；和(d)其組合；條件是所述環(huán)脂族胺烷氧基化物和所述基礎油是可混溶的。所述潤滑劑在120℃的干燥空氣中13天之后，可以表現(xiàn)出40℃時的粘度改變小于百分(％)之5，表明在極少或沒有芳族含量下顯著的熱氧化穩(wěn)定性，從而能夠使用II和III類基礎油，特別是與I類基礎油潤滑劑比較，沒有降低毒性和/或品質(zhì)的顧慮。
文檔編號C10N40/08GK103119142SQ201180046026
公開日2013年5月22日 申請日期2011年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月24日
發(fā)明者M·R·格雷韋斯, E·A·佐格-胡澤曼斯, T·莫利 申請人:陶氏環(huán)球技術有限責任公司