一種低堿值潤(rùn)滑油添加劑、其制備方法及潤(rùn)滑油組合物的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種低堿值潤(rùn)滑油添加劑、其制備方法以及包含該添加劑的潤(rùn)滑油組合物。本發(fā)明低堿值潤(rùn)滑油添加劑是將下述原料在無機(jī)酸和/或芳基羧酸促進(jìn)劑存在下發(fā)生反應(yīng)得到，所述原料包括：a)有機(jī)硫膦酸和/或硫代有機(jī)磷酸；b)烷基酚和/或烷基酚鹽；c)堿金屬和/或堿土金屬的氧化物和/或氫氧化物。本發(fā)明低堿值潤(rùn)滑油添加劑以及包含該添加劑的潤(rùn)滑油組合物具有優(yōu)良的清凈性、抗氧化性和熱穩(wěn)定性。
【專利說明】一種低堿值潤(rùn)滑油添加劑、其制備方法及潤(rùn)滑油組合物
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種低堿值潤(rùn)滑油添加劑，具體的說是一種具有清凈、抗氧化性能的多功能潤(rùn)滑油添加劑。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，我國(guó)潤(rùn)滑油市場(chǎng)上金屬清凈劑主要為磺酸鹽、烷基水楊酸鹽和烷基酚鹽，三種清凈劑各有優(yōu)缺點(diǎn)，其中磺酸鹽價(jià)格低廉，分散性及油溶性較好，烷基水楊酸鹽和烷基酚鹽雖然性能略好，但是價(jià)格較高，性能不全面。此兩種添加劑往往只具有高溫清凈性、抗氧化安定性而缺少抗磨及分散性能，不能滿足高性能的潤(rùn)滑油的需要。
[0003]聚異丁烯硫膦酸鹽添加劑是開發(fā)較早的一類清凈劑，傳統(tǒng)的硫膦酸鹽以鋇鹽為金屬，產(chǎn)品具有較好的分散性 和一定的清凈性，但是其熱穩(wěn)定性有一定局限，影響其使用。
[0004]關(guān)于硫膦酸鹽清凈劑的研究報(bào)道較多，例如專利GB910，738介紹了硫磷烴衍生物的制備方法，即用水解硫磷烴與堿土金屬混合物在甲醛或者是酮存在時(shí)促進(jìn)的反應(yīng)，產(chǎn)品可以通過CRC L-1的清凈性測(cè)試。
[0005]GBl, 039，732介紹了聚異丁烯硫膦酸鹽清凈劑的制備方法，在酸性的含有硫的烴基和含有酚的化合物和惰性溶劑中，加入少于化學(xué)計(jì)量的堿金屬或者是堿土金屬堿，然后在高溫中通入二氧化碳形成膠體碳酸鹽，碳酸化反應(yīng)中需要有水，碳酸化反應(yīng)結(jié)束后加入硫進(jìn)行硫化反應(yīng)。
[0006]GBl, 004，401和US3，377，282介紹了硫膦酸鋇的制備方法；混合硫膦化聚異丁烯和烷基酚或者是硫化烷基酚，然后和二價(jià)金屬的氧化物或者是氫氧化物反應(yīng)。其中烷基酚硫化物或者是烷基酚芳環(huán)的烷基5-20個(gè)碳原子。聚異丁烯的分子量是500-3500。
[0007]GBl, 177，835介紹的高堿度清凈劑制備方法包括，以硫化烷基酚、五硫化二磷、聚烯烴、胺、氧化鈣、氫氧化鈣、醇鹽等反應(yīng)物混合后通入二氧化碳。
[0008]US3, 135，729介紹了聚異丁烯與五硫化二磷反應(yīng)產(chǎn)物，水解硫膦酸，再加入氧化鋇，通入二氧化碳反應(yīng)得到鋇含量在7%的鋇鹽。
[0009]US3, 321，399介紹了油溶性的金屬碳酸鹽的制備。包括以硫膦化聚烯烴、壬基酚、氫氧化鈣、尿素、礦物油、水為原料反應(yīng)，其中氫氧化鈣與表面活性劑的比例為6.3。
[0010]US3, 706，665介紹了含鎂的潤(rùn)滑油清凈劑的制備方法，以硫膦化聚異丁烯、烷基酚硫化物或者是烷基酚與烷氧基鎂的醇溶液或者是碳酸化烷氧基鎂反應(yīng)得到。
[0011]其中專利GB910, 738、US3, 135，729、US3, 706，665 以分子量 780-1100 的聚異丁烯為原料，專利 GB103, 972,GBl, 004，40UUS3, 377，282,GBl, 177，835、US3, 135，729 以聚異丁烯和少量的烷基酚為原料，制備的產(chǎn)物雖然具有一定的清凈性，但是其它性能沒有介紹，也沒有解決聚異丁烯硫膦酸鹽熱穩(wěn)定性較差的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明提供了一種低堿值潤(rùn)滑油添加劑及其制備方法以及包含該添加劑的潤(rùn)滑油組合物。
[0013]本發(fā)明提供的低堿值潤(rùn)滑油添加劑，是將下述原料在無機(jī)酸和/或芳基羧酸促進(jìn)劑存在下發(fā)生反應(yīng)得到，所述原料包括:
[0014]a)有機(jī)硫膦酸和/或硫代有機(jī)磷酸；
[0015]b)烷基酚和/或烷基酚鹽；
[0016]c)堿金屬和/或堿土金屬的氧化物和/或氫氧化物:
[0017]所述原料a為烷基取代或烷氧基取代的有機(jī)硫膦酸和/或硫代有機(jī)磷酸，所述烷基為數(shù)均分子量在300-8000之間的烷基，所述烷氧基為C1-C3tl烷氧基。
[0018]所述原料a優(yōu)選烷氧基取代的硫代有機(jī)磷酸和/或烷基取代的有機(jī)硫膦酸。
[0019]所述烷氧基取 代的硫代有機(jī)磷酸的結(jié)構(gòu)為:
[0020]
【權(quán)利要求】
1.一種低堿值潤(rùn)滑油添加劑，是將下述原料在無機(jī)酸和/或芳基羧酸促進(jìn)劑存在下反應(yīng)得到，所述原料包括: a)有機(jī)硫膦酸和/或硫代有機(jī)磷酸； b)烷基酌 和/或烷基酌 鹽； c)堿金屬和/或堿土金屬的氧化物和/或氫氧化物。
2.按照權(quán)利要求1所述的添加劑，其特征在于，所述原料a為烷基取代或烷氧基取代有機(jī)硫膦酸和/或硫代有機(jī)磷酸，所述烷基為數(shù)均分子量在300-8000之間的烷基，所述烷氧基為C1-C3tl烷氧基。
3.按照權(quán)利要求1所述的添加劑，其特征在于，所述原料a為烷氧基取代的硫代有機(jī)磷酸和/或烷基取代的有機(jī)硫膦酸: 所述烷氧基取代的硫代有機(jī)磷酸的結(jié)構(gòu)為:


4.按照權(quán)利要求1所述的添加劑，其特征在于，原料b為對(duì)烷基酚、亞甲基橋連烷基酚、單烷基酚鹽、硫化烷基酚和硫化烷基酚鹽中的一種或多種，其結(jié)構(gòu)式分別為:
5.按照權(quán)利要求4所述的添加劑，其特征在于，其中R4為C6-C2tl烷基；n為1-7之間的整數(shù)；M為Mg、Ca和Ba中的一種或多種。
6.按照權(quán)利要求1所述的添加劑，其特征在于，所述原料c為堿土金屬的氧化物和/或氫氧化物。
7.按照權(quán)利要求1所述的添加劑，其特征在于，所述無機(jī)酸為硫酸、鹽酸、硝酸和磷酸中的一種或多種，所述芳基羧酸為芳基一元酸和/或芳基二元酸，其中所述的芳基是苯基和/或萘基。
8.按照權(quán)利要求1所述的添加劑，其特征在于，所述芳基羧酸為苯甲酸、萘甲酸、鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸、鄰萘二甲酸、間萘二甲酸和對(duì)萘二甲酸中的一種或多種.
9.按照權(quán)利要求1所述的添加劑，其特征在于，所述原料a與原料b之間的摩爾比是.l:l0-lO:l，所述原料a和b的摩爾數(shù)之和與原料c的摩爾數(shù)的比例是1:10-10:1。
10.按照權(quán)利要求1所述的添加劑，其特征在于，所述反應(yīng)溫度為2(T20(TC，所述反應(yīng)時(shí)間為1-10小時(shí)。
11.按照權(quán)利要求1所述的添加劑，其特征在于，所述促進(jìn)劑占原料a、b總質(zhì)量的.0.1-10%。
12.按照權(quán)利要求1所述的添加劑，其特征在于，所述反應(yīng)過程中加入水，水與原料c的摩爾比為1:4-5:1。
13.按照權(quán)利要求12所述的添加劑，其特征在于，水與原料c的摩爾比為1:2~4:1。
14.按照權(quán)利要求1所述的添加劑，其特征在于，所述反應(yīng)過程中加入溶劑，所述溶劑為餾程在80-200°C之間的烴類溶劑，所述溶劑占原料a、b總質(zhì)量的50-200%。
15.按照權(quán)利要求1所述的添加劑，其特征在于，所述反應(yīng)過程中加入稀釋油，所述稀釋油為100°C運(yùn)動(dòng)粘度在2-10mm2/s的潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油，所述稀釋油占原料a、b總質(zhì)量的.30-150%ο
16.一種權(quán)利要求1-15之一所述的低堿值潤(rùn)滑油添加劑的制備方法，包括:將所述原料a、b、c在所述促進(jìn)劑存在下發(fā)生反應(yīng),收集產(chǎn)物。
17.一種潤(rùn)滑油組合物，包括潤(rùn)滑基礎(chǔ)油和權(quán)利要求1-15之一所述的潤(rùn)滑油添加劑，其中所述的潤(rùn)滑油添加劑占潤(rùn)滑油組合物總質(zhì)量的0.1_10%，所述的潤(rùn)滑基礎(chǔ)油選自APIi、I1、II1、IV、V類潤(rùn)滑基礎(chǔ)油中的一種或多種。
【文檔編號(hào)】C10M141/10GK103725353SQ201210389972
【公開日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2012年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月15日
【發(fā)明者】劉依農(nóng), 段慶華, 李玲, 張耀 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院