硼化潤滑油分散劑的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于潤滑油添加劑【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種硼化潤滑油分散劑的制備方法。該方法包括下述的步驟：端烯基聚異丁二烯和馬來酸酐反應(yīng)，將得到聚烯烴基丁二酸酐升溫，加入在引發(fā)劑，攪拌均勻后加入甲基丙烯酸酯，反應(yīng)，分離中間產(chǎn)物A；中間產(chǎn)物A和甲苯，升溫，加入四乙烯五胺，A與四乙烯五胺反應(yīng)，反應(yīng)后去除溶劑收集產(chǎn)物B；產(chǎn)物B升溫，投入硼化劑、促進劑和溶劑，升溫至，反應(yīng)，回收溶劑，得硼化潤滑油分散劑。本發(fā)明的產(chǎn)品生成后無硼酸沉降，耐高溫、抗氧化性好，膠束濃度低、分散性能良好，在極壓條件下具有良好的耐磨性，工藝簡單，生產(chǎn)過程中無需特殊設(shè)備，生產(chǎn)成本低，硼化過程中所用溶劑能回收，循環(huán)利用。
【專利說明】硼化潤滑油分散劑的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于潤滑油添加劑【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種硼化潤滑油分散劑的制備方法。
[0002]【背景技術(shù)】
在內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)過程中，形成了許多漆膜、油泥和積炭，造成油路和濾網(wǎng)的堵塞，活塞的磨損，活塞環(huán)粘結(jié)，而且由于油泥中含有許多水分，使內(nèi)燃機很容易被銹蝕，縮短了內(nèi)燃機的使用壽命。為解決上述問題，人們廣泛采用在潤滑油中加入清凈分散劑的方法，分散劑的作用是將油泥、漆膜和積炭的前體分散在油中，阻止其形成油泥、漆膜和積炭，延長換油期，從而延長內(nèi)燃機的使用壽命。
[0003]分散劑一般是含氮化合物，其中聚烯烴丁二酰亞胺的應(yīng)用最為普遍，它一般是由長鏈的聚烯烴丁二酸或酸酐與胺或多胺反應(yīng)制得的聚烯烴丁二酰亞胺。由于聚異丁烯的原料易得，工藝簡便，同時具有良好的抗氧化能力和抗剪切能力，是目前無灰分散劑中最典型的油溶性烴基。硼是一種無毒、無公害，具有殺菌、防腐、抗磨和阻燃性能的元素。因此，由于引入了硼元素，抗磨性得到了提高，可有效的防治金屬表面的拉傷和擦傷，同時也可減少無灰分散劑與橡膠密封圈的相容性，這在高檔潤滑油中很有用處。
[0004]當(dāng)前汽車高速低速交叉行使，使汽油機油的高溫沉積和低溫油泥同時存在。鑒于此，必須改變分散劑油溶性烴基，增大烴基分子量，同時增加與其平衡的極性基團，以獲得更強的分散能力，滿足現(xiàn)代潤滑油的要求。
[0005]本專利涉及到的有關(guān)硼改性無灰分散劑的國內(nèi)外專利詳述如下:
CN1258728A提供了一種直接硼化聚丁烯丁二酰亞胺的產(chǎn)品，硼化的反應(yīng)溫度為50~
100°C，加入了脂肪醇為促進劑，所合成的硼化物硼的含量約為0.01%~1.0%。該分散劑具有良好的低溫分散性能和熱氧化穩(wěn)定性能，且在制備的過程中不產(chǎn)生硼渣。
[0006]CN1590518A論述了一種改進的硼改性無灰分散劑，該方法以醛為中間媒體，醇、水為促進劑，用含有堿性氮的無灰分散劑、硼化劑為原料，在有機溶劑條件下合成硼改性無灰分散劑的方法。此方法采用分段硼化法，第一階段硼化溫度為小于40°C，時間為0.5小時~4小時，第二階段硼化溫度為60V~100°C，反應(yīng)0.5小時~6小時。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種硼化潤滑油分散劑的制備方法的方法。
[0008]本發(fā)明是通過下述的技術(shù)方案來實現(xiàn)的:
本發(fā)明的硼化潤滑油分散劑的制備方法的方法，包括下述的步驟:
(I)聚烯烴基丁二酸酐的合成:在三頸瓶中加入高活性端烯基聚異丁二烯和馬來酸酐摩爾比為1:1-3，攪拌升溫至預(yù)定溫度，反應(yīng)6-8h，用氮氣吹掉未反應(yīng)的馬來酸酐，得到聚烯烴基丁二酸酐；
(2)在氮氣保護下于三口瓶中加入聚烯烴基丁二酸酐，升溫至80-120°C，加入在引發(fā)劑過氧苯甲酰0.5-2g，攪拌均勻，加入甲基丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯與聚烯烴基丁二酸酐摩爾比為1-10:1，反應(yīng)6-8h，分離中間產(chǎn)物A ;
(3)在三口瓶中加入中間產(chǎn)物A和A質(zhì)量10-30%的甲苯，在氮氣保護下升溫至80-120°C，加入四乙烯五胺，A與四乙烯五胺摩爾比為1:1-3進行反應(yīng)5_8h，反應(yīng)后去除溶劑收集產(chǎn)物B ；
(4)在三口瓶中加入產(chǎn)物B升溫至85- 95°C，在氮氣保護下下，投入硼化劑、促進劑和溶劑，B與硼化劑的摩爾比為1: 1-3 ;回流硼化反應(yīng)lh-4h，升溫至120-160°C，反應(yīng)2h-4h，回收溶劑，得硼化潤滑油分散劑。
[0009]上述的引發(fā)劑為過氧苯甲酰、過氧化叔丁基、過氧化叔丁烷中的至少一種，引發(fā)劑用量為反應(yīng)物重量的0.1-5%。
[0010]上述的聚異丁烯基的數(shù)均分子量為500-6000。
[0011]優(yōu)選的，上述的聚異丁烯基的數(shù)均分子量為1000-3000。
[0012]上述的多烯多胺為二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺中的至少一種。
[0013]上述的硼化劑是硼酸、偏硼酸、焦硼酸中的至少一種。
[0014]促進劑為正丁醇、異丁醇、正戊醇、正己醇中的至少一種，促進劑用量為反應(yīng)物B重量的1-10%。 [0015]溶劑為苯、甲苯、二甲苯或苯的同系物中的至少一種，溶劑用量為反應(yīng)物質(zhì)量的
10-30%O
[0016]本發(fā)明具有如下的技術(shù)效果，本發(fā)明改變分散劑油溶性烴基，增大烴基分子量，同時增加與其平衡的極性基團，獲得更強的分散能力，不僅具有良好的分散性能而且還有一定的增粘能力；本產(chǎn)品生成后無硼酸沉降，耐高溫、抗氧化性好，膠束濃度低、分散性能良好，在極壓條件下具有良好的耐磨性，工藝簡單，生產(chǎn)過程中無需特殊設(shè)備，生產(chǎn)成本低，硼化過程中所用溶劑能回收，循環(huán)利用。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作更進一步的說明，以便本領(lǐng)域的技術(shù)人員更了解本發(fā)明，但并不因此限制本發(fā)明。
[0018]實施例1
(I)聚烯烴基丁二酸酐的合成:在三頸瓶中加入高活性端烯基聚異丁二烯和馬來酸酐摩爾比為1: 1，攪拌升溫至預(yù)定溫度，反應(yīng)6h，用氮氣吹掉未反應(yīng)的馬來酸酐，得到聚烯烴
基丁二酸酐。
[0019](2)在氮氣保護下于三口瓶中加入聚烯烴基丁二酸酐，升溫至80°C，加入在引發(fā)劑過氧苯甲酰0.5g，攪拌均勻，加入甲基丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯與聚烯烴基丁二酸酐摩爾比為1:1，反應(yīng)6h，分離中間產(chǎn)物A ; (3)在三口瓶中加入中間產(chǎn)物A和A質(zhì)量10%的甲苯，在氮氣保護下升溫至120°C，加入四乙烯五胺，A與四乙烯五胺摩爾比為1:1進行反應(yīng)5h，反應(yīng)后去除溶劑收集產(chǎn)物B。
[0020](4)在三口瓶中加入產(chǎn)物B升溫至95°C，在氮氣保護下下，投入硼酸、促進劑正丁醇和溶劑二甲苯，B與硼酸的摩爾比為1:1;加入B質(zhì)量1%的促進劑，以及B質(zhì)量10%的二甲苯，回流硼化反應(yīng)lh，升溫至120°C，反應(yīng)2h，回收溶劑，得硼化潤滑油分散劑。
[0021]實施例2
(I)聚烯烴基丁二酸酐的合成:在三頸瓶中加入高活性端烯基聚異丁二烯和馬來酸酐摩爾比為1: 2，攪拌升溫至預(yù)定溫度，反應(yīng)8h，用氮氣吹掉未反應(yīng)的馬來酸酐，得到聚烯烴
基丁二酸酐。
[0022](2)在氮氣保護下于三口瓶中加入聚烯烴基丁二酸酐，升溫至100°C，加入在引發(fā)劑過氧苯甲酰lg，攪拌均勻，加入甲基丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯與聚烯烴基丁二酸酐摩爾比為5:1，反應(yīng)7h，分離中間產(chǎn)物A ;
(3)在三口瓶中加入中間產(chǎn)物A和A質(zhì)量15%的甲苯，在氮氣保護下升溫至80°C，加入四乙烯五胺，A與四乙烯五胺摩爾比為1: 1.5進行反應(yīng)8h，反應(yīng)后去除溶劑收集產(chǎn)物B。
[0023](4)在三口瓶中加入產(chǎn)物B升溫至85°C，在氮氣保護下下，投入硼酸、促進劑正丁醇和溶劑二甲苯，B與硼酸的摩爾比為1: 3;加入B質(zhì)量5%的促進劑，以及B質(zhì)量20%的二甲苯回流硼化反應(yīng)3h，升溫至140°C，反應(yīng)4h，回收溶劑，得硼化潤滑油分散劑。
[0024]實施例3
(I)聚烯烴基丁二酸酐的合成:在三頸瓶中加入高活性端烯基聚異丁二烯和馬來酸酐摩爾比為1: 3，攪拌升溫至預(yù)定溫度，反應(yīng)7h，用氮氣吹掉未反應(yīng)的馬來酸酐，得到聚烯烴`基丁二酸酐。
[0025](2)在氮氣保護下于三口瓶中加入聚烯烴基丁二酸酐，升溫至120°C，加入在引發(fā)劑過氧苯甲酰2g，攪拌均勻，加入甲基丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯與聚烯烴基丁二酸酐摩爾比為10:1，反應(yīng)8h，分離中間產(chǎn)物A;
(3)在三口瓶中加入中間產(chǎn)物A和A質(zhì)量30%的甲苯，在氮氣保護下升溫至100°C，加入四乙烯五胺，A與四乙烯五胺摩爾比為1:3進行反應(yīng)6h，反應(yīng)后去除溶劑收集產(chǎn)物B。
[0026](4)在三口瓶中加入產(chǎn)物B升溫至90°C，在氮氣保護下下，投入硼酸、促進劑正丁醇和溶劑二甲苯，B與硼酸的摩爾比為1: 2;加入B質(zhì)量10%的促進劑，以及B質(zhì)量30%的二甲苯，回流硼化反應(yīng)4h，升溫至160°C，反應(yīng)2.5h，回收溶劑，得硼化潤滑油分散劑，。
[0027]表2
【權(quán)利要求】
1.硼化潤滑油分散劑的制備方法，包括下述的步驟: (1)聚烯烴基丁二酸酐的合成:在三頸瓶中加入高活性端烯基聚異丁二烯和馬來酸酐摩爾比為1:1-3，攪拌升溫至預(yù)定溫度，反應(yīng)6-8h，用氮氣吹掉未反應(yīng)的馬來酸酐，得到聚烯烴基丁二酸酐； (2)在氮氣保護下于三口瓶中加入聚烯烴基丁二酸酐，升溫至80-120°C，加入在引發(fā)劑，攪拌均勻，加入甲基丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯與聚烯烴基丁二酸酐摩爾比為1-10:1，反應(yīng)6-8h，分離中間產(chǎn)物A ; (3)在三口瓶中加入中間產(chǎn)物A和A質(zhì)量10-30%的甲苯，在氮氣保護下升溫至80-120°C，加入多烯多胺，A與多烯多胺摩爾比為1:1-3進行反應(yīng)5_8h，反應(yīng)后去除溶劑收集產(chǎn)物B ； (4)在三口瓶中加入產(chǎn)物B升溫至85- 95°C，在氮氣保護下下，投入硼化劑、促進劑和溶劑，B與硼化劑的摩爾比為1: 1-3 ;回流硼化反應(yīng)lh-4h，升溫至120-160°C，反應(yīng)2-4h，回收溶劑，得硼化潤滑油分散劑。
2.如權(quán)利要求1所述的硼化潤滑油分散劑的制備方法，其特征在于，所述的引發(fā)劑為過氧苯甲酰、過氧化叔丁基、過氧化叔丁烷中的至少一種，引發(fā)劑用量為反應(yīng)物重量的0.1-5%。
3.如權(quán)利要求1所述的硼化潤滑油分散劑的制備方法，其特征在于，所述的聚異丁烯基的數(shù)均分子量為500-6000。
4.如權(quán)利要求1或3所述的硼化潤滑油分散劑的制備方法，其特征在于，所述的聚異丁烯基的數(shù)均分子量為1000-3000?！?br> 5.如權(quán)利要求1所述的硼化潤滑油分散劑的制備方法，其特征在于，所述的多烯多胺為二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺中的至少一種。
6.如權(quán)利要求1所述的硼化潤滑油分散劑的制備方法，其特征在于，所述的硼化劑是硼酸、偏硼酸、焦硼酸中的至少一種。
7.如權(quán)利要求1所述的硼化潤滑油分散劑的制備方法，其特征在于，所述的促進劑為正丁醇、異丁醇、正戊醇、正己醇中的至少一種，促進劑用量為反應(yīng)物B重量的1-10%。
8.如權(quán)利要求1所述的硼化潤滑油分散劑的制備方法，其特征在于，所述的溶劑為苯、甲苯、二甲苯或苯的同系物中的至少一種，溶劑用量為反應(yīng)物質(zhì)量的10-30%。
【文檔編號】C08F8/42GK103709331SQ201310725496
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月25日
【發(fā)明者】車春玲 申請人:濟南開發(fā)區(qū)星火科學(xué)技術(shù)研究院