吡喃分散劑的制作方法
【專利說(shuō)明】吡喃分散劑
[0001] 發(fā)明背景
[0002] 所公開(kāi)的技術(shù)涉及具有足夠的極性以充當(dāng)分散劑的非堿性無(wú)灰化合物。所公開(kāi)的 技術(shù)還涉及無(wú)灰化合物在發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑劑中作為分散劑以防止發(fā)動(dòng)機(jī)沉積物而不使密封降 解或者提高（即貢獻(xiàn)于）黃色金屬腐蝕的用途。
[0003] 取決于化合物的構(gòu)造，清凈劑或分散劑化合物在燃燒時(shí)可得到非揮發(fā)性材料，例 如氧化硼或五氧化二磷。然而，無(wú)灰清凈劑和分散劑通常不包含金屬，因此在燃燒時(shí)不會(huì)得 到含金屬灰。許多類型的無(wú)灰分散劑是本領(lǐng)域中已知的。
[0004] (1) "羧酸分散劑"為羧酸?；瘎ㄋ帷Ⅳ?、酯等）與含氮化合物（例如胺）、有機(jī) 羥基化合物（例如脂族化合物，包括一元和多元醇，或者芳族化合物，包括苯酚和萘酚以及 芳族胺）和/或堿性無(wú)機(jī)材料反應(yīng)的反應(yīng)產(chǎn)物。這些反應(yīng)產(chǎn)物包括羧酸酯分散劑的酰亞 胺、酰胺和酯反應(yīng)產(chǎn)物。這些"羧酸分散劑"的實(shí)例描述于英國(guó)專利1，306, 529和許多美國(guó) 專利中，包括以下：3, 219, 666、3, 316, 177、3, 340, 281、3, 351，552、3, 381，022、3, 433, 744、 3, 444, 170、3, 467, 668、3, 501，405、3, 542, 680、3, 576, 743、3, 632, 511、4, 234, 435 和 Re. 26, 433。
[0005] (2) "胺分散劑"為較高分子量脂族鹵化物和胺，優(yōu)選聚亞烷基多胺的反應(yīng)產(chǎn)物。 其實(shí)例描述于例如以下美國(guó)專利中：3, 275, 554、3, 438, 757、3, 454, 555和3, 565, 804。
[0006] ⑶"曼尼希分散劑"為烷基苯酚與醛（尤其是甲醛）和胺（尤其是聚亞烷基多胺） 的反應(yīng)產(chǎn)物。以下美國(guó)專利中所述材料是說(shuō)明性的：3, 036, 003、3, 236, 770、3, 414, 347、 3, 448, 047、3, 461，172、3, 539, 633、3, 586, 629、3, 591，598、3, 634, 515、3, 725, 480、 3, 726, 882 和 3, 980, 569。
[0007] (4)后處理分散劑通過(guò)使羧酸、胺或曼尼希分散劑與試劑如二巰基噻二唑、脲、硫 脲、二硫化碳、醛、酮、羧酸、烴取代琥珀酸酐、腈、環(huán)氧化物、硼化合物、磷化合物等反應(yīng)而得 到。這類示例材料描述于以下美國(guó)專利中：3, 200, 107、3, 282, 955、3, 367, 943、3, 513, 093、 3, 639, 242、3, 649, 659、3, 442, 808、3, 455, 832、3, 579, 450、3, 600, 372、3, 702, 757 和 3, 708, 422。
[0008] (5)聚合分散劑為油溶性單體如甲基丙烯酸癸酯、乙烯基癸基醚和高分子量烯 烴與包含極性取代基的單體如丙烯酸氨基烷基酯或丙烯酰胺和聚_(氧化乙烯）_取代丙 烯酸酯的共聚物。其聚合分散劑的實(shí)例公開(kāi)于以下美國(guó)專利中：3, 329, 658、3449, 250、 3, 519, 656、3, 666, 730、3, 687, 849 和 3, 702, 300。
[0009] 通過(guò)引用將上述專利關(guān)于無(wú)灰分散劑的公開(kāi)內(nèi)容并入本文中。
[0010] 無(wú)灰分散劑為用于各種目的的發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑劑中的重要添加劑。分散劑在發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn) 滑劑中的一個(gè)功能是保持固體顆粒懸浮，由此控制不想要的發(fā)動(dòng)機(jī)沉積物。然而，分散劑在 發(fā)動(dòng)機(jī)中的處理率越高，分散劑越可能導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)密封降解和腐蝕。因此，需要提供足夠的 極性以充當(dāng)分散劑，但不引起密封降解或腐蝕的無(wú)灰化合物。
[0011] 發(fā)明概沐
[0012] 發(fā)明人產(chǎn)生了具有足夠極性以充當(dāng)分散劑的非堿性無(wú)灰化合物。
[0013] 本發(fā)明一個(gè)方面涉及無(wú)灰化合物，其包含長(zhǎng)鏈烴基，優(yōu)選長(zhǎng)鏈烯屬不飽和烴基，例 如聚烯烴如聚（異丁烯）（"PIB")，與醛如甲醛或者其衍生物或反應(yīng)性等價(jià)物，或者酮的反 應(yīng)產(chǎn)物。
[0014] 在一個(gè)實(shí)施方案中，產(chǎn)生反應(yīng)產(chǎn)物的反應(yīng)可包括酸催化Alder-ene反應(yīng)或Prins 反應(yīng)中的至少一種。
[0015] 在一個(gè)實(shí)施方案中，無(wú)灰化合物反應(yīng)產(chǎn)物可以為烴基取代環(huán)醚化合物。烴基取代 環(huán)醚化合物可包含由具有5個(gè)碳原子和1個(gè)氧原子的環(huán)組成的環(huán)醚。環(huán)醚可具有0或1個(gè) 內(nèi)烯屬雙鍵。環(huán)醚的5個(gè)碳原子中的至少一個(gè)可被長(zhǎng)鏈烴基，例如聚烯烴，包括PIB取代。 同樣，環(huán)醚的5個(gè)碳原子中的一個(gè)可被具有1至約10個(gè)碳原子的短鏈烴基取代，或者必需 量的氫以完成取代碳原子處的化合價(jià)。優(yōu)選，長(zhǎng)鏈烴基，例如聚烯烴/PIB取代為與環(huán)醚的 氧原子分離的環(huán)醚上的至少一個(gè)碳原子。
[0016] 在一個(gè)實(shí)施方案中，烴基取代環(huán)醚化合物可以為聚烯烴取代二氫吡喃。
[0017] 在另一實(shí)施方案中，烴基取代環(huán)醚化合物可以為聚烯烴取代四氫吡喃。
[0018] 在另一實(shí)施方案中，烴基取代環(huán)醚化合物可包含式1化合物：
[0019]
[0020] 其中：
[0021] R、M5PR2獨(dú)立地可以為以下至少一種：⑴長(zhǎng)鏈烴基，或者（2) H，
[0022] r「r7獨(dú)立地可以為以下至少一種：（1)H，⑵短鏈烴基，（3)由與由與來(lái)自環(huán)狀醚 環(huán)上相鄰碳原子的"r"相互作用形成的內(nèi)烯屬雙鍵，和（4)不存在以貢獻(xiàn)于由與環(huán)狀醚環(huán) 上相同碳原子的"r"或"R"取代基相互作用形成的外烯屬雙鍵。
[0023] 烴基取代環(huán)醚化合物的一個(gè)實(shí)施方案可以為式1化合物，其中為具有140至約 5000Mn的PIB，R 2以及r ^r3中的每一個(gè)、r 6和r 7為H，且r 4和r 5相互作用形成內(nèi)稀屬 雙鍵。
[0024] 發(fā)明人驚訝的是，本文所述烴基取代環(huán)醚化合物貢獻(xiàn)于改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑劑的清潔 性。另外，本文所述烴基取代環(huán)醚化合物不影響發(fā)動(dòng)機(jī)密封或?qū)е赂g。
[0025] 因此，本發(fā)明另一方面為一種組合物，所述組合物包含：(A)具有潤(rùn)滑粘度的油， 和（B)烴基取代環(huán)醚化合物的上述實(shí)施方案中的一個(gè)。
[0026] 在一個(gè)實(shí)施方案中，組合物可任選包含（C)分散劑，所述分散劑包含羧酸、胺、曼 尼希、后處理或聚合分散劑中的至少一種。優(yōu)選，分散劑為羧酸分散劑，最優(yōu)選PIB-琥珀酰 亞胺。在一個(gè)實(shí)施方案中，組合物可包含基于活性物質(zhì)約〇. 01至約20重量％的羧酸分散 劑。
[0027] 在又一實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及操作發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，所述方法包括：（1)向發(fā)動(dòng)機(jī) 中供入組合物，所述組合物包含（A)具有潤(rùn)滑粘度的油，（B)如本文所述的烴基取代環(huán)醚化 合物和任選（C)羧酸、胺、曼尼希、后處理或聚合分散劑中的至少一種，和（2)操作發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0028] 發(fā)明詳沐
[0029] 下面通過(guò)非限定性闡述描述各個(gè)優(yōu)選特征和實(shí)施方案。
[0030] 在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及無(wú)灰化合物，所述無(wú)灰化合物包含長(zhǎng)鏈烴基與醛 或酮的反應(yīng)產(chǎn)物。
[0031] 如本文所用，術(shù)語(yǔ)"烴基取代基"或"烴基"以其本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的常用意義 使用。具體而言，它指具有直接連接在分子其余部分上的碳原子且主要具有烴性質(zhì)的基 團(tuán)。烴基的實(shí)例包括：烴取代基，包括脂族、脂環(huán)族和芳族取代基；取代的烴取代基，即含有 在本發(fā)明上下文中不改變?nèi)〈闹饕獰N性質(zhì)或其官能度的非烴基團(tuán)的取代基；和雜取代 基，即類似地具有主要烴性質(zhì)但在環(huán)或鏈中包含不同于碳的取代基。術(shù)語(yǔ)"烴基取代基"或 "烴基"的更詳細(xì)定義在公開(kāi)的申請(qǐng)US 2010-0197536的第[0137]-[0141]段中找到。
[0032] 反應(yīng)產(chǎn)物的長(zhǎng)鏈烴基可包含約10至約600個(gè)碳原子，作為選擇約25至約500個(gè)碳 原子，或者在另一可選方案中，約50至約400個(gè)碳原子，或者約50至約200個(gè)碳原子。優(yōu) 選，長(zhǎng)鏈烴基可以為線性或支化的且由碳和氫原子組成。
[0033] 優(yōu)選，長(zhǎng)鏈烴基為烯屬不飽和烴基。烴基可具有高甲基亞乙烯基異構(gòu)體含量。這 些包括其中至少約50重量％，在一個(gè)實(shí)施方案中，至少約70重量％烴基具有甲基亞乙烯基 端基的徑基。
[0034] 優(yōu)選，長(zhǎng)鏈烴基可以為聚烯烴。用于制備反應(yīng)產(chǎn)物的聚烯烴可以為均聚物、共聚物 或互聚物。聚烯烴可由包含約2至約16,或者約2至約8,或者約2至約6個(gè)碳原子的可聚 合單體制備。通常，可聚合單體包