潤滑油組合物的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及適于延長的換油期限應用的具有低硫酸鹽灰分水平的汽車潤滑油組 合物。更具體而言，本發明涉及用于汽油（火花點火）內燃發動機和柴油（壓縮點火）內 燃發動機，尤其是柴油發動機、曲軸箱潤滑中的這類汽車潤滑油組合物，這類組合物稱為曲 軸箱潤滑劑；以及涉及添加劑在這類組合物中延長潤滑油組合物的換油期限的用途。
[0002] 特別地，但非排他的，本發明涉及具有低硫酸鹽灰分水平，優選低磷水平以及低硫 水平的汽車潤滑油組合物，尤其是用于重型柴油（HDD)發動機中的汽車潤滑油組合物，其 在使用中顯示出延長的達到潤滑劑TBN/TAN交叉點的時間，由此延長潤滑劑的換油期限。
[0003] 發明背景
[0004] 曲軸箱潤滑劑是用于內燃發動機中的通用潤滑的油，在內燃發動機中油槽通常位 于發動機的曲軸箱下方且循環油返回其中。已知曲軸箱潤滑劑中包含用于數種目的的添加 劑。
[0005] 隨著越來越強調油儲存和想要更加無維護的車輛，傾向于延長曲軸箱潤滑劑的換 油期限而不損害發動機耐久性和性能。通常，新的曲軸箱潤滑劑具有相對高的總堿值（TBN) 和相對低的總酸值（TAN)。潤滑劑的TBN表示潤滑劑中堿性組分的量的度量并提供潤滑劑 中和潤滑劑中所產生的酸性物類和在使用期間會污染潤滑劑的酸性燃燒產物的能力的指 示。潤滑劑的TAN表示存在于潤滑劑中的酸性物類的量的度量。
[0006] 更具體而言，潤滑劑的TBN為中和存在于Ig潤滑劑中的堿性組分所需的酸的量， 其根據氫氧化鉀的mg當量數表示，且表示為mg KOH/g潤滑劑（mg/g KOH)。通常，具有相對 高TBN的潤滑劑比具有較低TBN的潤滑劑具有更高的中和使用期間潤滑劑中產生的酸性物 類和會污染潤滑劑的酸性燃燒產物的能力。通常，存在于潤滑劑中的含金屬或成灰清凈劑 貢獻給潤滑劑大部分TBN ;含金屬清凈劑充當用于減少和除去沉積物的清凈劑并充當酸中 和劑，由此降低磨損和腐蝕并延長發動機壽命。
[0007] 潤滑劑的TAN為中和存在于Ig潤滑劑中的酸性物類所需的氫氧化鉀的mg數，它 以mg KOH/g潤滑劑（mg/g K0H)表示。具有相對高TAN的潤滑劑是存在比具有較低TAN的 潤滑劑更多的酸性物類的指示。
[0008] 當為新的時，潤滑劑的TBN是相對高的且它的TAN是相對低的。在使用中，在潤滑 劑中產生酸性物類且潤滑劑變得被酸性燃燒物類污染。這類酸性物類被潤滑劑中的堿性組 分（例如含金屬清凈劑）中和，由此使潤滑劑的TBN貧化。潤滑劑的使用越長，一般的傾向 是TBN降低和TAN提高。達到潤滑劑的TBN和TAN相當的點（在本文中稱為"TBN/TAN交 叉點"）花費的時間表示用于確定潤滑劑的有用換油期限的一個度量，因為潤滑劑不再具有 中和潤滑劑中產生的或者可能污染潤滑劑的酸性物類的能力。實際上，研宄已表明，當TAN 超過TBN時，發動機磨損和/或腐蝕可能以異常高的速率加速。因此，為延長潤滑劑的換油 期限，理想的是延長使用中達到TBN/TAN交叉點所花費的時間。
[0009] 在想要延長潤滑劑的換油期限的同時，處于環境顧慮以及確保與污染控制裝置 (例如三效催化轉化器和顆粒捕集器）的相容性原因，已持續努力降低潤滑劑中的硫酸鹽 灰分、磷和硫的含量。在歐洲，滿足ACEA E6SAPS (硫酸鹽灰分、磷和硫）限制的潤滑劑，以 及在美國滿足API CJ-4SAPS限制的潤滑劑，由清凈劑貢獻的灰分與由配制劑中的含灰分抗 磨劑貢獻的灰分的組合的量必須小于或等于1. 〇質量％。滿足關于灰分含量的這一嚴格限 制并仍提供足夠的清凈性能的需求通常導致配制者降低清凈劑過堿性水平。然而，過堿性 量的降低通常降低潤滑劑的酸中和能力，且在使用中可降低達到TBN/TAN交叉點所花費的 時間，由此縮短潤滑劑的最大換油期限。
[0010] 因此，需要發現這樣的潤滑油組合物，其滿足ACEA E6和API CJ-4規格的灰分約 束條件（即通過ASTM D874測定小于或等于I. 0質量％的硫酸鹽灰分含量），并在使用中延 長達到潤滑劑的TBN/TAN交叉點所花費的時間，由此延長潤滑劑的換油期限。
【發明內容】
[0011] 令人驚訝地，發現通過在潤滑油組合物中使用過堿性水楊酸鎂清凈劑和無灰亞烷 基雙（二烴基二硫代氨基甲酸酯）添加劑組分的組合，可配制具有通過ASTM D874測定小于 或等于1. 〇質量％的低硫酸鹽灰分含量的潤滑油組合物，所述潤滑油組合物在使用中實質 性地延長了達到潤滑劑的TBN/TAN交叉點所花費的時間，由此延長了潤滑劑的換油期限。
[0012] 因此，根據第一方面，本發明提供具有通過ASTM D874測定小于或等于1.0質量％ 的硫酸鹽灰分含量的潤滑油組合物，所述組合物包含以下組分或者通過將以下組分混合而 制備：
[0013] ⑷主要量的具有潤滑粘度的油；
[0014] (B)作為有效次要量的添加劑的一種或多種油溶性或油分散性過堿性水楊酸鎂清 凈劑，所述清凈劑具有通過ASTM D2896測定大于或等于220mg/g KOH的TBN ;和
[0015] (C)作為有效次要量的添加劑的油溶性或油分散性無灰亞烷基雙（二烴基二硫代 氨基甲酸酯）。
[0016] 優選，本發明潤滑油組合物為曲軸箱潤滑劑。甚至更優選，本發明潤滑組合物適用 于重型柴油發動機中。
[0017] 根據第二方面，本發明提供潤滑火花點火或壓縮點火內燃發動機的方法，所述方 法包括用如根據本發明第一方面定義的潤滑油組合物潤滑發動機。
[0018] 根據第三方面，本發明提供延長達到包含主要量的具有潤滑粘度的油的潤滑油組 合物的TBN/TAN交叉點所花費的時間（即延長換油期限）的方法，該方法包括將潤滑油組 合物與作為有效次要量的添加劑的如根據本發明第一方面所定義的一種或多種油溶性或 油分散性過堿性水楊酸鎂清凈劑（B)以及作為有效次要量的添加劑的如根據本發明第一 方面所定義的油溶性或油分散性無灰亞烷基雙（二烴基二硫代氨基甲酸酯）（C)混合，并用 潤滑油組合物潤滑火花點火或壓縮點火內燃發動機。
[0019] 根據第四方面，本發明提供，作為有效次要量的添加劑的如根據本發明第一方面 所定義的一種或多種油溶性或油分散性過堿性水楊酸鎂清凈劑（B)與作為有效次要量的 添加劑的如根據本發明第一方面所定義的油溶性或油分散性無灰亞烷基雙（二烴基二硫 代氨基甲酸酯）（C)組合在包含主要量的具有潤滑粘度的油的潤滑油組合物中在潤滑火花 點火或壓縮點火內燃發動機中延長發動機操作期間潤滑油組合物的換油期限的用途。
[0020] 根據第五方面，本發明提供作為有效次要量的添加劑的如根據本發明第一方面所 定義的一種或多種油溶性或油分散性過堿性水楊酸鎂清凈劑（B)與作為有效次要量的添 加劑的如根據本發明的第一方面所定義的油溶性或油分散性無灰亞烷基雙（二烴基二硫 代氨基甲酸酯）（C)組合在包含主要量的具有潤滑粘度的油的潤滑油組合物中在潤滑火花 點火或壓縮點火內燃發動機中延長發動機操作期間達到潤滑油組合物的TBN/TAN交叉點 所花費的時間的用途。
[0021] 適當地，如本發明第三和第五方面中所定義的達到潤滑油組合物的TBN/TAN交叉 點所花費的時間和如本發明第四方面中所定義的潤滑油組合物的換油期限如本文所述通 過使用延長的Mack T-12發動機試驗程序（ASTM D7422)并使試驗運行直至至少達到TBN/ TAN交叉點而測量，其表示達到TBN等于TAN時最早的特定25小時取樣點所消耗的時間，或 者如果在特定25小時取樣點時TBN/TAN交叉點未被確切滿足，則達到TBN降至小于TAN時 的前25小時取樣點所消耗的時間。
[0022] 優選，如本發明第三和第五方面中所定義的達到潤滑油組合物的TBN/TAN交叉點 所花費的時間大于400,更優選大于或等于425,最優選大于或等于450小時，如本文所述， 通過使用Mack T-12發動機試驗程序（ASTM D7422)并使試驗運行直至達到TBN/TAN交叉 點來測定。
[0023] 優選，如本發明第四方面所定義的潤滑油組合物的換油期限大于400,更優選大于 或等于425,最優選大于或等于450小時，如本文所述，通過使用Mack T-12發動機試驗程序 (ASTM D7422)并