一種分散型乙丙共聚物及其制備方法
【專利摘要】本發明涉及一種分散型乙丙共聚物及其制備方法;將酸酐基團接枝的乙丙共聚物加入到基礎油中溶解;將功能化合物添加到上述溶液中,在氮氣保護下,反應溫度為120℃~220℃,時間為4~8小時,得到中間產物;中間產物有效組分與N-苯基鄰氨基苯甲酸或其衍生物反應,反應在氮氣保護下,反應溫度為180℃~220℃,時間為6~10小時,對產物過濾,得到最終產物;得到的產品同時具有優異的低溫油泥分散性能和中、高溫煙炱分散性能,制備方法簡單、可行性高,適合進行規模化工業化生產。
【專利說明】一種分散型乙丙共聚物及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種應用于中高檔潤滑油的分散型乙丙共聚物及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 分散型乙丙共聚物是一種多功能的黏度指數改進劑,既能提高油品的粘溫性能, 又可以給油品帶來優異的分散性能。美國專利US4089794公開了一種分散型乙丙共聚物的 結構與制備方法,首先將乙丙共聚物按一定比例溶解于基礎油中,在高溫下與不飽和酸酐 (如順丁烯二酸酐)進行接枝反應,生成中間產物。將該產物與帶有伯氨基的胺類化物進行 胺化反應,最終生成分散型乙丙共聚物。但如果采用二乙烯三胺、三乙烯四胺等雙伯氨基化 合物或多伯氨基化合物進行胺化反應,則由于未反應的伯氨基過于活潑而使分散型乙丙共 聚物的膠液在儲存中出現凝膠的現象,不能正常使用。針對上述問題,US4137185公開了一 種分散型乙丙共聚物,制備方法是在胺化反應完成后,再將該分散型乙丙共聚物與帶有碳 數為1?30的烷基鏈的酸酐進行反應,降低伯氨基含量從而抑制凝膠的形成。但帶有烷基 鏈(尤其是長烷基鏈)的酸酐的引入降低了分散型乙丙共聚物的極性,會損害分散型乙丙共 聚物的分散性能。
[0003]US6107257公開了一種分散型乙丙共聚物,與專利US4089794、US4137185中所提 到的胺化物不同,該篇專利中采用了一種芳香胺類化合物,得到的產物具有較好的煙炱分 散效果。但由于該專利中未采用傳統的脂肪胺作為胺化物,如二乙烯三胺、三乙烯四胺等, 使得其難以起到對低溫油泥的分散作用。此外,N-苯基-1,4-苯二胺極易在反應過程中被 氧化而使顏色變深,如果反應不充分,殘存的部分會嚴重影響產品的外觀。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的在于提供一種應用于中高檔潤滑油中能同時提供優異的高、低溫分 散性能的分散型乙丙共聚物及其制備方法。
[0005] 本發明的技術解決方案是一種分散型乙丙共聚物,其特征在于它主要由兩步反應 得到。
[0006] 第一步反應的原料按重量百分比為:酸酐基團接枝的乙丙共聚物90%?99. 7%、功 能化合物〇. 3%?10%。所述的酸酐基團接枝的乙丙共聚物,其中:乙丙共聚物是乙烯和丙 烯共聚的二兀共聚物,乙烯含量為20%?80% (重量百分比),丙烯含量為80%?20% (重量 百分比);乙丙共聚物的數均分子量為5, 000?200, 000 ;乙丙共聚物中酸酐基團的含量即 接枝率為5%?20% (重量百分比)。酸酐基團接枝的乙丙共聚物在上述第一步反應之前以 溶解于II、III類基礎油或聚a烯烴(PA0)中的形式存在,兩者之間的相互比例為5:95? 50:50。上述功能化合物可以是胺化物或多元醇或胺醇,或者是其中兩者或三者的混合物。
[0007] 所述的胺化物的通式為:H2N(CH2CH2NH)X-H,X可為1、2、3、4、5、6,優選為1、2和3。
[0008] 所述的多元醇的通式為代表碳數為2、3、4、5的直鏈或支鏈烷基,y為 2、3、4。如乙二醇、丙三醇、三羥甲基丙烷、季戊四醇等
[0009] 所述的醇胺的通式為:(NH2-)mR2(-〇H)n,R2代表碳數為2、3、4、5的直鏈或支鏈烷 基,m可為1、2、3,n可為1、2、3,m+n< 4。如乙醇胺、異丙醇胺、2-氨基丁醇、氨基丁二醇、 二氨基_2_丙醇等。
[0010] 第二步反應的原料按重量百分比為:第一步反應的有效產物(除基礎油外)70%? 97%、N-苯基鄰氨基苯甲酸或其衍生物3%?30%。
[0011] 其中:N-苯基鄰氨基苯甲酸及其衍生物的結構通式為:
[0012]
【權利要求】
1. 一種分散型乙丙共聚物的制備方法,其特征在于:按以下步驟進行: A、 將酸酐基團接枝的乙丙共聚物加入到基礎油中溶解,基礎油中酸酐基團接枝的乙丙 共聚物重量含量為5%-50% ; B、 將功能化合物添加到上述溶液中,按照酸酐基團接枝的乙丙共聚物為90%?99. 7%, 功能化合物〇. 3%?10%的比例關系添加,基礎油除外,反應是在氮氣保護和攪拌條件下進 行,反應溫度為120°C?220°C,反應時間為4?8小時,未參加反應的功能化合物由減壓抽 提或氮氣吹掃除去,得到中間產物; C、 按基礎油除外的中間產物有效組分70%?97%、N-苯基鄰氨基苯甲酸或其衍生物 3%?30%的比例向中間產物中添加 N-苯基鄰氨基苯甲酸或其衍生物,進行第二步反應,反 應在氮氣保護和攪拌條件下進行,反應溫度為180°C?220°C,反應時間為6?10小時,對 產物過濾,得到最終產物。
2. 根據權利要求1所述的一種分散型乙丙共聚物的制備方法,其特征在于:步驟C中 的反應溫度為190°C?205°C。
3. 根據權利要求1所述的一種分散型乙丙共聚物的制備方法,其特征在于:步驟C中 采用硅藻土對產物進行過濾。
4. 根據權利要求1所述的一種分散型乙丙共聚物的制備方法,其特征在于:所述的功 能化合物,是胺化物或多元醇或胺醇,或者是其中兩者或三者的混合物。
5. 根據權利要求4所述的一種分散型乙丙共聚物的制備方法,其特征在于:所述的胺 化物,其結構通式為:H2N(CH2CH2NH)X-H,x 為 1、2、3、4、5、6。
6. 根據權利要求4所述的一種分散型乙丙共聚物的制備方法,其特征在于:所述的多 元醇,其結構通式為:札(-〇H)y,札代表碳數為2、3、4、5的直鏈或支鏈烷基,y為2、3、4。
7. 根據權利要求4所述的一種分散型乙丙共聚物的制備方法,其特征在于:所述的醇 胺,其結構通式為:(見12-)1111?2(-011) 11,1?2代表碳數為2、3、4、5的直鏈或支鏈烷基,111為1、2、3, n 為 1、2、3,m+n < 4。
8. 根據權利要求1所述的一種分散型乙丙共聚物的制備方法,其特征在于:所述的 N-苯基鄰氨基苯甲酸或其衍生物,其結構通式為:
其中,R3為H或碳數為1?10的烷基,優選為H ;R4為H或-0H,優選為H。
9. 一種分散型乙丙共聚物,其特征在于:它由權利要求1所述的分散型乙丙共聚物的 制備方法制備。
【文檔編號】C10M149/02GK104277183SQ201310292069
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2013年7月12日 優先權日:2013年7月12日
【發明者】肖奇, 翟月奎, 張東恒, 劉功德, 張雪濤 申請人:中國石油天然氣股份有限公司