本發(fā)明涉及潤(rùn)滑油添加劑，具體涉及一種抗磨型煙炱分散劑的制備方法。

背景技術(shù)：

1、聚異丁烯丁二酰亞胺憑借其分子中的親油基(聚異丁烯分子鏈)和極性基團(tuán)，能夠?qū)θ剂先紵a(chǎn)生的煙炱及潤(rùn)滑油氧化所生成的油泥表現(xiàn)出極強(qiáng)的增溶作用，可以很好的將這些顆粒物進(jìn)行包裹并懸浮于油品中，避免這些固體物質(zhì)的沉積造成的濾網(wǎng)堵塞等問題。

2、作為重要的潤(rùn)滑油添加劑，分散劑主要品種包括聚異丁烯丁二酰亞胺、聚異丁烯丁二酸酯、無灰磷酸酯、芐胺等。其中聚異丁烯丁二酰亞胺應(yīng)用更為廣泛、普遍，多用于發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油，如柴/汽油發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油、中速筒狀活塞發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油、二沖程汽油發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油等，發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油的分散劑使用量約占分散劑總用量的80％。除發(fā)動(dòng)機(jī)油外，atf、齒輪油、液壓油等也會(huì)用到分散劑。

3、但值得注意的是，聚異丁烯丁二酰亞胺雖然有著出色的分散性能，由于其中存在著低分子的化合物，如低分子聚異丁烯丁二酰亞胺、低分子聚異丁烯丁二酰胺、不穩(wěn)定的游離胺等，這些小分子在與密封材料接觸的過程中，能夠擴(kuò)散到密封材料里，引起密封材料的物理和機(jī)械性能的改變，造成密封失效。后來研究者們發(fā)現(xiàn)，使用硼酸與聚異丁烯丁二酰亞胺反應(yīng)，所得到的產(chǎn)品具有良好的橡膠兼容性，能改善分散劑對(duì)橡膠材料密封損害的現(xiàn)象。

4、隨著內(nèi)燃機(jī)的制造技術(shù)不斷提高、節(jié)能環(huán)保要求日益嚴(yán)格，內(nèi)燃機(jī)潤(rùn)滑油的規(guī)格也在不斷提升，對(duì)無灰分散劑的要求也越來越高，傳統(tǒng)的無灰分散劑已無法滿足高規(guī)格油品對(duì)煙炱分散能力的要求，芳香基團(tuán)、雜原子環(huán)形化合物等的引入，有效的提高了分散劑的煙炱分散性能。同時(shí)，無灰分散劑也被期望具有更多的附加功能，實(shí)現(xiàn)一劑多用，如對(duì)聚異丁烯丁二酰亞胺進(jìn)行硼化、磷硼化反應(yīng)，在分散性能的基礎(chǔ)上賦予分散劑一定的抗氧化性、抗磨損性等。

5、隨著油品規(guī)格提升，油品對(duì)金屬含量的要求越發(fā)嚴(yán)格，傳統(tǒng)抗磨劑zddp(二烷基二硫代磷酸鋅)的使用受到了嚴(yán)格的限制，不含金屬的無灰抗磨添加劑受到越來越多的青睞。將磷、硼、硫、鉬等元素接入無灰分散劑中，可以提高其抗磨性能，同時(shí)保持本身的油泥分散性能，這成為眾多研究者的一個(gè)重要研究方向。

6、傳統(tǒng)的磷硼化無灰分散劑所使用的含硼化合物通常是使用硼酸、三氧化二硼等無機(jī)含硼化合物，或是硼酸三丁酯、硼氮酯類化合物等有機(jī)硼酸脂；所使用的含磷化合物通常為磷酸、亞磷酸、五氧化二磷、亞磷酸酯等。將這些含硼、含磷化合物的引入傳統(tǒng)無灰分散劑中，可以使分散劑保持其油泥分散性能，但會(huì)一定程度的降低分散劑對(duì)煙炱的分散能力。

7、眾所周知，在高規(guī)格的柴油機(jī)油中，傳統(tǒng)的無灰分散劑已無法滿足油品對(duì)煙炱分散性能的要求，想要使用這種抗磨型的傳統(tǒng)的磷硼化無灰分散劑與zddp協(xié)同達(dá)到更好的抗磨效果，或者以減少zddp的用量，則更加無發(fā)滿足對(duì)煙炱分散性能的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)上述磷硼化無灰分散劑制備過程中會(huì)降低分散劑的煙炱分散性這一缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種抗磨型煙炱分散劑的制備方法，該抗磨型煙炱分散劑是兼具優(yōu)異抗氧抗磨性能及優(yōu)秀煙炱分散性能的磷硼化無灰分散劑，其在提供良好的抗磨性能、極壓性能及抗氧化性能的同時(shí)，煙炱分散性能不僅沒有降低，反而有所提升。

2、本發(fā)明公開了一種抗磨型煙炱分散劑的制備方法，包括：

3、制備聚異丁烯丁二酰亞胺；

4、在促進(jìn)劑的作用下，將聚異丁烯丁二酰亞胺、硼酸、芳香型磷酸進(jìn)行反應(yīng)，制得磷硼化無灰分散劑。

5、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述促進(jìn)劑包括水、乙醇、異丁醇、正丁醇、異丙醇、正丙醇中的一種或多種，所述促進(jìn)劑的用量為所述硼酸與芳香型磷酸總質(zhì)量的30％～150％。

6、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述促進(jìn)劑的用量為所述硼酸與芳香型磷酸總質(zhì)量的50％～110％。

7、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述芳香型磷酸是由磷原子與芳香環(huán)直接相連接構(gòu)成的含有芳香基團(tuán)的磷酸類化合物，包括苯基磷酸、對(duì)甲基苯磷酸、間甲基苯磷酸、1-萘磷酸中的一種或多種。

8、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所制備的磷硼化無灰分散劑中硼含量為0.3～1.5wt％，磷含量為0.3～1.0wt％。

9、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述聚異丁烯丁二酰亞胺、硼酸、芳香型磷酸進(jìn)行反應(yīng)的反應(yīng)條件為：

10、先在70-120℃下反應(yīng)2～8h，然后升溫至150～160℃，通入氮?dú)獯祾叻磻?yīng)1.5～5h，得到磷硼化無灰分散劑。

11、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述聚異丁烯丁二酰亞胺的制備方法，包括：

12、將聚異丁烯丁二酸酐與多烯多胺反應(yīng)，得到聚異丁烯丁二酰亞胺。

13、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述聚異丁烯丁二酰亞胺的制備方法，具體包括：

14、將聚異丁烯丁二酸酐與基礎(chǔ)油混合稀釋后，在60～120℃下滴加多乙烯多胺，然后通入氮?dú)?，升溫?50～160℃反應(yīng)1～3h(優(yōu)選為2h)，得到聚異丁烯丁二酰亞胺無灰分散劑。

15、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述聚異丁烯丁二酸酐的均分子量為500-5000，優(yōu)選為750-3000，進(jìn)一步優(yōu)選為900-3000，更優(yōu)選為900-1500；取代度為1.1-1.2。

16、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述多烯多胺包括二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、重多乙烯多胺中的一種或多種，所述聚異丁烯丁二酸酐與多乙烯多胺的摩爾比1.3:1～3:1，優(yōu)選為1.5:1～2.5:1。

17、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

18、本發(fā)明在磷硼化無灰分散劑的制備過程中選擇了芳香型磷酸，其同時(shí)向分子中引入了磷元素和芳香基團(tuán)，不僅賦予了分散劑一定的抗磨性能，同時(shí)芳香基團(tuán)的引入還提高了分散劑的煙炱分散性能；所制得的磷硼化無灰分散劑具有比傳統(tǒng)磷硼化聚異丁烯丁二酰亞胺更加優(yōu)異的煙炱分散性能，其煙炱分散性甚至優(yōu)于磷硼化前的聚異丁烯丁二酰亞胺分散劑，同時(shí)該磷硼化無灰分散劑具有良好的抗磨減摩、抗氧化性能。

技術(shù)特征：

1.一種抗磨型煙炱分散劑的制備方法，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的抗磨型煙炱分散劑的制備方法，其特征在于，所述促進(jìn)劑包括水、乙醇、異丁醇、正丁醇、異丙醇、正丙醇中的一種或多種，所述促進(jìn)劑的用量為所述硼酸與芳香型磷酸總質(zhì)量的30％～150％。

3.如權(quán)利要求2所述的抗磨型煙炱分散劑的制備方法，其特征在于，所述促進(jìn)劑的用量為所述硼酸與芳香型磷酸總質(zhì)量的50％～110％。

4.如權(quán)利要求1所述的抗磨型煙炱分散劑的制備方法，其特征在于，所述芳香型磷酸是由磷原子與芳香環(huán)直接相連接構(gòu)成的含有芳香基團(tuán)的磷酸類化合物，包括苯基磷酸、對(duì)甲基苯磷酸、間甲基苯磷酸、1-萘磷酸中的一種或多種。

5.如權(quán)利要求1所述的抗磨型煙炱分散劑的制備方法，其特征在于，所制備的磷硼化無灰分散劑中硼含量為0.3～1.5wt％，磷含量為0.3～1.0wt％。

6.如權(quán)利要求1所述的抗磨型煙炱分散劑的制備方法，其特征在于，所述聚異丁烯丁二酰亞胺、硼酸、芳香型磷酸進(jìn)行反應(yīng)的反應(yīng)條件為：

7.如權(quán)利要求1所述的抗磨型煙炱分散劑的制備方法，其特征在于，所述聚異丁烯丁二酰亞胺的制備方法，包括：

8.如權(quán)利要求7所述的抗磨型煙炱分散劑的制備方法，其特征在于，所述聚異丁烯丁二酰亞胺的制備方法，具體包括：

9.如權(quán)利要求7或8所述的抗磨型煙炱分散劑的制備方法，其特征在于，所述聚異丁烯丁二酸酐的均分子量為500-5000，取代度為1.1-1.2。

10.如權(quán)利要求7或8所述的抗磨型煙炱分散劑的制備方法，其特征在于，所述多烯多胺包括二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、重多乙烯多胺中的一種或多種，所述聚異丁烯丁二酸酐與多乙烯多胺的摩爾比1.3:1～3:1。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種抗磨型煙炱分散劑的制備方法，包括：制備聚異丁烯丁二酰亞胺；在促進(jìn)劑的作用下，將聚異丁烯丁二酰亞胺、硼酸、芳香型磷酸進(jìn)行反應(yīng)，制得磷硼化無灰分散劑；其中，芳香型磷酸是由磷原子與芳香環(huán)直接相連接構(gòu)成的含有芳香基團(tuán)的磷酸類化合物。本發(fā)明在磷硼化無灰分散劑的制備過程中選擇了芳香型磷酸，其同時(shí)向分子中引入了磷元素和芳香基團(tuán)，使所制得的磷硼化無灰分散劑具有比傳統(tǒng)磷硼化聚異丁烯丁二酰亞胺更加優(yōu)異的煙炱分散性能，其煙炱分散性甚至優(yōu)于磷硼化前的聚異丁烯丁二酰亞胺分散劑，同時(shí)該磷硼化無灰分散劑具有良好的抗磨減摩、抗氧化性能。

技術(shù)研發(fā)人員：郭海燕,王龍龍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：新鄉(xiāng)市瑞豐新材料股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/4