硼化潤滑油分散劑的制備方法
【專利摘要】本發明屬于潤滑油添加劑【技術領域】，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，將得到聚烯烴基丁二酸酐升溫，加入在引發劑，攪拌均勻后加入甲基丙烯酸酯，反應，分離中間產物A；中間產物A和甲苯，升溫，加入四乙烯五胺，A與四乙烯五胺反應，反應后去除溶劑收集產物B；產物B升溫，投入硼化劑、促進劑和溶劑，升溫至，反應，回收溶劑，得硼化潤滑油分散劑。本發明的產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，生產過程中無需特殊設備，生產成本低，硼化過程中所用溶劑能回收，循環利用。
【專利說明】硼化潤滑油分散劑的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于潤滑油添加劑【技術領域】，具體涉及一種硼化潤滑油分散劑的制備方法。
[0002]【背景技術】
在內燃機運轉過程中，形成了許多漆膜、油泥和積炭，造成油路和濾網的堵塞，活塞的磨損，活塞環粘結，而且由于油泥中含有許多水分，使內燃機很容易被銹蝕，縮短了內燃機的使用壽命。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，滿足現代潤滑油的要求。
[0005]本專利涉及到的有關硼改性無灰分散劑的國內外專利詳述如下:
CN1258728A提供了一種直接硼化聚丁烯丁二酰亞胺的產品，硼化的反應溫度為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定性能，且在制備的過程中不產生硼渣。
[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0.5小時~6小時。

【發明內容】

[0007]為了解決上述的技術問題，本發明提供了一種硼化潤滑油分散劑的制備方法的方法。
[0008]本發明是通過下述的技術方案來實現的:
本發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，攪拌升溫至預定溫度，反應6-8h，用氮氣吹掉未反應的馬來酸酐，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6-8h，分離中間產物A ;
(3)在三口瓶中加入中間產物A和A質量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5_8h，反應后去除溶劑收集產物B ；
(4)在三口瓶中加入產物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lh-4h，升溫至120-160°C，反應2h-4h，回收溶劑，得硼化潤滑油分散劑。
[0009]上述的引發劑為過氧苯甲酰、過氧化叔丁基、過氧化叔丁烷中的至少一種，引發劑用量為反應物重量的0.1-5%。
[0010]上述的聚異丁烯基的數均分子量為500-6000。
[0011]優選的，上述的聚異丁烯基的數均分子量為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，溶劑用量為反應物質量的
10-30%O
[0016]本發明具有如下的技術效果，本發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，生產過程中無需特殊設備，生產成本低，硼化過程中所用溶劑能回收，循環利用。
【具體實施方式】
[0017]下面結合具體實施例對本發明作更進一步的說明，以便本領域的技術人員更了解本發明，但并不因此限制本發明。
[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，攪拌升溫至預定溫度，反應6h，用氮氣吹掉未反應的馬來酸酐，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6h，分離中間產物A ; (3)在三口瓶中加入中間產物A和A質量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5h，反應后去除溶劑收集產物B。
[0020](4)在三口瓶中加入產物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質量1%的促進劑，以及B質量10%的二甲苯，回流硼化反應lh，升溫至120°C，反應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，攪拌升溫至預定溫度，反應8h，用氮氣吹掉未反應的馬來酸酐，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7h，分離中間產物A ;
(3)在三口瓶中加入中間產物A和A質量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8h，反應后去除溶劑收集產物B。
[0023](4)在三口瓶中加入產物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質量5%的促進劑，以及B質量20%的二甲苯回流硼化反應3h，升溫至140°C，反應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，攪拌升溫至預定溫度，反應7h，用氮氣吹掉未反應的馬來酸酐，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8h，分離中間產物A;
(3)在三口瓶中加入中間產物A和A質量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6h，反應后去除溶劑收集產物B。
[0026](4)在三口瓶中加入產物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質量10%的促進劑，以及B質量30%的二甲苯，回流硼化反應4h，升溫至160°C，反應2.5h，回收溶劑，得硼化潤滑油分散劑，。
[0027]表2
【權利要求】
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，攪拌升溫至預定溫度，反應6-8h，用氮氣吹掉未反應的馬來酸酐，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6-8h，分離中間產物A ; (3)在三口瓶中加入中間產物A和A質量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5_8h，反應后去除溶劑收集產物B ； (4)在三口瓶中加入產物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lh-4h，升溫至120-160°C，反應2-4h，回收溶劑，得硼化潤滑油分散劑。
2.如權利要求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，引發劑用量為反應物重量的0.1-5%。
3.如權利要求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均分子量為500-6000。
4.如權利要求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均分子量為1000-3000。·
5.如權利要求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，促進劑用量為反應物B重量的1-10%。
8.如權利要求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，溶劑用量為反應物質量的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 優先權日:2013年12月25日
【發明者】車春玲 申請人:濟南開發區星火科學技術研究院