專利名稱：一種烷基水楊酸鹽添加劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種烷基水楊酸鹽添加劑的制備方法，尤其是涉及一種相容性能改善的烷基水楊酸鹽添加劑的制備方法，屬于潤滑油領(lǐng)域。
隨著汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，對(duì)潤滑油添加劑提出了越來越高的質(zhì)量要求。以多種金屬清凈劑復(fù)合而調(diào)配復(fù)合劑已成為潤滑油添加劑應(yīng)用領(lǐng)域的主流。
一般地，如果各添加劑組份間沒有相互影響，只是獨(dú)立地發(fā)揮作用，則復(fù)合劑的各種性能應(yīng)該是組份添加劑的該種性能按濃度加權(quán)的平均值。但實(shí)際上各添加劑組份間可能有不同的相互作用而彼此產(chǎn)生協(xié)合作用或?qū)棺饔茫袝r(shí)甚至產(chǎn)生共沉淀。復(fù)合沉淀是對(duì)抗作用表現(xiàn)最為極端的一種形式。
烷基水楊酸鹽與磺酸鹽是潤滑油清凈劑中的主要添加劑。它們復(fù)合使用在一定條件下就會(huì)產(chǎn)生共沉淀。為改善烷基水楊酸鹽與磺酸鹽的相容性前人進(jìn)行過一些研究報(bào)道。英荷殼牌公司的Heldeweg Rudolf Frank等對(duì)水楊酸鹽產(chǎn)品進(jìn)行硫化，硫化后的產(chǎn)品具有改善了的相容性(EP 168，880，168，110)，但未報(bào)道硫化水楊酸鹽與磺酸鹽復(fù)合后有無沉淀的問題。也有人對(duì)磺酸鹽的合成工藝進(jìn)行過改進(jìn)，據(jù)報(bào)道改善了其使用性能，但也未見到其與水楊酸鹽復(fù)合改進(jìn)效果的試驗(yàn)。
烷基水楊酸鹽與磺酸鹽復(fù)合沉淀問題，在我國發(fā)現(xiàn)較早，且由來已久。這個(gè)問題的存在使得潤滑油金屬清凈劑在復(fù)合劑研制及應(yīng)用中困難較大，它還限制了磺酸鹽及烷基水楊酸鹽在國內(nèi)的推廣使用。這個(gè)問題自發(fā)現(xiàn)以來，前人已進(jìn)行過大量的基礎(chǔ)性研究工作。周湘齋等曾撰文認(rèn)為共沉淀部分是以碳酸鹽及表面活性劑為主的物質(zhì)，使用無灰分散劑可使之重新分散開來而且可能不影響產(chǎn)品的使用性能。在實(shí)驗(yàn)中通過調(diào)入一定量的無灰分散劑，也確實(shí)改善了水楊酸鹽與磺酸鹽的相容性。但是仍有共沉淀物質(zhì)，實(shí)驗(yàn)并未從根本上解決復(fù)合共沉淀的問題。
本發(fā)明的目的就是要提供一種烷基水楊酸鹽添加劑的制備方法，用本發(fā)明方法制備的烷基水楊酸鹽添加劑具有極好的相容性能，從而可有效地解決烷基水楊酸鹽與磺酸鹽復(fù)合沉淀的問題。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)一組表面活性劑與烷基水楊酸混合后，按生產(chǎn)烷基水楊酸鹽的工藝方法生產(chǎn)水楊酸鹽，然后考察其與磺酸鹽的相容性即共沉淀數(shù)量(百分?jǐn)?shù))。
本發(fā)明的方法如下將餾程為80～130℃的直餾汽油與甲醇加入到反應(yīng)器中，混合攪拌升溫；溫度升至40～60℃后，加入氧化鈣，然后加入計(jì)量水，熟化10-15分鐘。熟化反應(yīng)完成后，加入事先混合好的烷基水楊酸及特定的表面活性劑，進(jìn)行中和反應(yīng)1小時(shí)；然后通入二氧化碳，高堿度化反應(yīng)90分鐘。反應(yīng)結(jié)束后，升溫至105℃，蒸脫水，甲醇，加入汽油稀釋、離心，最后蒸脫溶劑得產(chǎn)品。
本發(fā)明涉及一種相容性能改善了的烷基水楊酸鹽添加劑的制備方法。制備過程中加入某些表面活性劑如磺酸、烯基丁二酸酯、聚異丁烯-馬來酸酐等合成的烷基水楊酸鈣，當(dāng)與磺酸鹽復(fù)合后在一定程度上能較大地抑制沉淀的生成；通過調(diào)整用量，使用烯基丁二酸酯可以解決水楊酸鹽與磺酸鹽復(fù)合沉淀的問題。
一種烷基水楊酸鹽添加劑的制備方法，其特征在于將計(jì)量的溶劑及甲醇投入反應(yīng)器內(nèi)升溫?cái)嚢柚?0～60℃，加入氧化鈣；加水熟化10～15分鐘，然后將烷基水楊酸及表面活性劑一起加入到反應(yīng)器中，中和反應(yīng)1小時(shí)，然后通入二氧化碳90分鐘，反應(yīng)結(jié)束后，升溫至105℃，蒸脫水、甲醇，加溶劑稀釋離心，去渣，蒸脫溶劑得產(chǎn)品。其特征在于所說的表面活性劑可以是烷基苯磺酸，烷基苯磺酸鹽，十二烯基丁二酸酯或聚異丁烯-馬來酸酐或聚異丁烯·丁二酰亞胺。其特征在于所述的十二烯基丁二酸酯分子式為 (半酯)其中，R為十二烯基，R’可以是C8～15烷基，最好是C10～12的直鏈烷基。其特征在于所述的表面活性劑的加入量可以是5.0～20.0％(m/m)，最好在10～15％(m/m)之內(nèi)。其特征在于添加7％(m/m)以上十二烯基丁二酸酯的烷基水楊酸鹽。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和效果通過下面的實(shí)施例可以看到，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，下面的實(shí)施例只是對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步說明，而不是限制本發(fā)明范圍，任何不超出本發(fā)明精神和范圍的改動(dòng)，都在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
實(shí)施例1，在安裝好電動(dòng)攪拌及冷凝脫水器的500ml三口燒瓶?jī)?nèi)，投入80～130℃餾程的直餾汽油150ml，工業(yè)甲醇95ml，攪拌升溫至50～55℃，加入氧化鈣10.0g(純度95％m/m)，攪拌15分鐘，然后緩慢加入70℃的溫水6.0ml，進(jìn)行熟化反應(yīng)10～15分鐘。反應(yīng)完成后，加入混合均勻的烷基水楊酸(酸值為66.2mgKOH/g，含90％)和十二烯基丁二酸酯(半酯，含10％)混合物100.0g到反應(yīng)器中，進(jìn)行中和反應(yīng)約60分鐘，然后以150ml/min速度通入二氧化碳進(jìn)行金屬化反應(yīng)約90min，反應(yīng)結(jié)束后，加入100ml汽油稀釋，于3000轉(zhuǎn)/分轉(zhuǎn)速下離心去渣，然后蒸脫溶劑得產(chǎn)品。產(chǎn)品鈣含量為5.31％，堿值為150mgKOH/g。
實(shí)施例2，按實(shí)施例1的操作，只是將表面活性劑烯基丁二酸酯改變用量或換成其它的表面活性劑合成烷基水楊酸鹽，其性質(zhì)見表I。(表面活性劑投入百分量按加入總的表面活性劑量計(jì))。
表I 合成烷基水楊酸鹽性質(zhì)
實(shí)施例3，于100ml燒杯內(nèi)，準(zhǔn)確稱取烷基水楊酸鹽及磺酸鹽各2.5±0.1g，加入45.0g 300SN基礎(chǔ)油。于80℃溫度下攪拌調(diào)合15分鐘，將油溶液倒入帶刻度的錐形沉降管內(nèi)(其最小讀數(shù)為0.01ml，容量50ml)。一組于常溫貯存，一組置于烘箱內(nèi)高溫100℃貯存，記錄貯存時(shí)間與生成沉降物量的關(guān)系。結(jié)果見表II。
表Ⅱ中，T-109為蘭煉產(chǎn)烷基水楊酸鈣，Ca％為6.0，堿值為160mgKOH/g；HE-611為美國乙基公司磺酸鹽，Ca％12.11，堿值為293.7mgKOH/g；上-202C為上海煉油廠產(chǎn)磺酸鹽，Ca％o 11.17，堿值為282.0mgKOH/g。
從表II試驗(yàn)結(jié)果可以看出合成的水楊酸鹽與磺酸鹽共沉淀量從小到大依次為試-1，試-2＜試-6＜試7，試-8＜試-5＜試-4＜試-3＜T-109。
也就是說，在合成水楊酸鹽過程中加入一定量的其他表面活性劑均能在一定程度上降低共沉淀量，也就是說，能在一定程度上減緩其間的對(duì)抗效應(yīng)。特別是當(dāng)十二烯基丁二酸酯添加量大于7.0％時(shí)，無共沉淀生成，解決了水楊酸鹽與磺酸鹽共存沉淀的問題。
當(dāng)添加量相同的條件下，均10％(m/m)時(shí)，能改善水楊酸鹽與磺酸鹽共存沉淀或?qū)剐?yīng)的表面活性劑依次為十二烯基丁二酸酯(半酯)＞低堿值磺酸鈣＞聚異丁烯丁二酸酐或聚異丁烯丁二酰亞胺(單掛)＞烷基苯磺酸。
權(quán)利要求
1.一種烷基水楊酸鹽添加劑的制備方法，其特征在于將計(jì)量的溶劑及甲醇投入反應(yīng)器內(nèi)升溫?cái)嚢柚?0～60℃，加入氧化鈣；加水熟化10～15分鐘，然后將烷基水楊酸及表面活性劑一起加入到反應(yīng)器中，中和反應(yīng)1小時(shí)，然后通入二氧化碳90分鐘，反應(yīng)結(jié)束后，升溫至105℃，蒸脫水、甲醇，加溶劑稀釋離心，去渣，蒸脫溶劑得產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所說的表面活性劑可以是烷基苯磺酸，烷基苯磺酸鹽，十二烯基丁二酸酯或聚異丁烯-馬來酸酐或聚異丁烯·丁二酰亞胺。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的十二烯基丁二酸酯分子式為 (半酯)其中，R為十二烯基，R’可以是C8～15烷基，最好是C10～12的直鏈烷基。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的表面活性劑的加入量可以是5.0～20.0％(m/m)，最好在10～15％(m/m)之內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于添加7％(m/m)以上十二烯基丁二酸酯的烷基水楊酸鹽。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種相容性能改善了的烷基水楊酸鹽添加劑的制備方法。制備過程中加入某些表面活性劑，如磺酸、烯基丁二酸酯、聚異丁烯-馬來酸酐等合成的烷基水楊酸鈣，當(dāng)與磺酸鹽復(fù)合后在一定程度上能較大地抑制沉淀的生成；通過調(diào)整用量，使用烯基丁二酸酯可以解決水楊酸鹽與磺酸鹽復(fù)合沉淀的問題。
文檔編號(hào)C10M129/00GK1114348SQ9410638
公開日1996年1月3日 申請(qǐng)日期1994年6月18日 優(yōu)先權(quán)日1994年6月18日
發(fā)明者付興國, 曹鐳 申請(qǐng)人:中國石化蘭州煉油化工總廠