一種清淨分散劑、其製備方法及燃油、潤滑油組合物的製作方法
2023-09-16 09:43:30 1
一種清淨分散劑、其製備方法及燃油、潤滑油組合物的製作方法
【專利摘要】本發明提供了一種與現有技術不同的清淨分散劑、其製備方法及包含該清淨分散劑的燃料油組合物、潤滑油組合物。本發明的清淨分散劑，其製備方法包括：(1)在烷基化反應催化劑存在下，使苯酚和/或單鄰位烷基酚與聚烯烴反應，收集烷基化產物；(2)將步驟(1)得到的烷基化產物與多烯多胺、醛發生曼尼希反應，得到曼尼希鹼產物；(3)將步驟(2)的曼尼希鹼產物與異氰酸酯反應，收集產物。本發明清淨分散劑及包含該清淨分散劑的燃料油組合物、潤滑油組合物具有優異的清淨性、分散性。
【專利說明】一種清淨分散劑、其製備方法及燃油、潤滑油組合物
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種清淨分散劑及其製備方法，特別涉及一種由曼尼希鹼衍生物製備得到的清淨分散劑及其製備方法。
【背景技術】
[0002]曼尼希鹼為聚異丁烯基取代酚與醛和胺的縮合產物，作為潤滑油分散劑具有很好的清淨分散性能，作為燃油清淨分散劑能有效清除重負荷發動機高溫進氣閥沉積物，並能夠抑制燃燒室沉積物的生成。
[0003]專利US 4828742報導了將C5~C9內酯的聚合物與曼尼希鹼反應，得到了一種很好的油溶性分散劑，該分散劑在燃料油和潤滑油中表現出很好的分散性能；專利US4117011報導了用高分子烷基取代酚、醛、胺和環氧化物反應製得的曼尼希鹼產物，該產物在潤滑油中具有很好的分散性能，且對汽油等燃油具有很好的清淨性能；專利US 5512067報導了用苯酚、醛和胺反應製備得到常規的曼尼希鹼，然後與聚醚胺反應，使聚醚胺接入曼尼希鹼苯酚的另一個鄰位，反應得到的產物能夠抑制發動機進氣閥沉積物的形成；專利US6117198報導了用聚異丁烯基取代的琥珀酸酐分別與乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺反應製得聚異丁烯基取代琥珀醯亞胺中間體，然後該中間體再與醛和烷基酚發生曼尼希反應得到曼尼希鹼產物；專利CN 1541200A報導了羥基芳族化合物、醛和胺的低分子量曼尼希鹼縮合物，其中取代基碳原子的數目不超過80，可以用作潤滑油中的分散劑；專利CN 1761715A報導了一種新型曼尼希鹼的製備，其可以用作雙組分環氧樹脂和聚氨酯組合物中的固化劑，並且不含有酚；專利申請CN 1704407A報導了酚與三嗪反應製備曼尼希產品，該產品可在燃料油組合物中用作清淨劑，用於抑制發動機中進氣閥沉積物的生成；專利CN1109733C報導了一種柴油多效添加劑，該添加劑是將聚烯烴基酚、C1-C6醛和多烯多胺反應生成的曼尼希鹼與含酚基有機酸混合，在溶劑下反應製得。
【發明內容】
`[0004]本發明提供了一種與現有技術不同的清淨分散劑、其製備方法及包含該清淨分散劑的燃料油組合物、潤滑油組合物。
[0005]本發明的清淨分散劑，其製備方法包括:
[0006](I)在烷基化反應催化劑存在下，使苯酚和/或單鄰位烷基酚與聚烯烴反應，收集烷基化廣物；
[0007](2)將步驟(1)得到的烷基化產物與多烯多胺、醛發生曼尼希反應，得到曼尼希鹼產物；
[0008](3)將步驟(2)的曼尼希鹼產物與異氰酸酯反應，收集產物。
[0009]在步驟(1)中，所述的聚烯烴為聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚異丁烯、聚α-烯烴和前面任意兩種或兩種以上烯烴共聚後的共聚烯烴，優選聚異丁烯，所述聚烯烴的數均分子量為300~5000，優選800~3000，更優選500~2500。[0010]所述的單鄰位烷基酚優選烷基碳原子數為1-6的單鄰位烷基酚，最優選鄰甲酚。
[0011]所述的烷基化反應催化劑選自Lewis酸催化劑，優選三氯化鋁、三氟化硼、四氯化錫、四溴化鈦、三氟化硼苯酚、三氟化硼醇絡合物和三氟化硼醚絡合物的一種或多種，最優選三氟化硼乙醚和/或三氟化硼甲醚。
[0012]所述苯酚和/或單鄰位烷基酚、聚烯烴和烷基化反應催化劑的摩爾比為I~3:1 ~2:0.I ~0.5，優選 1.5 ~3:1 ~1.5: 0.1 ~0.4，最優選 1.5 ~3:1 ~1.2:0.2 ~
0.4。
[0013]反應時間為0.5h~IOh,優選Ih~8h,最優選3h~5h。
[0014]反應溫度為(TC~200°C，優選20°C~150°C，最優選50°C~100°C。
[0015]在步驟(2)中，所述的多烯多胺具有以下通式:
[0016]H2N (CH2)y [(NH (CH2)yJxNH2
[0017]其中X為I~10的整數，y為整數2或者3。所述的多烯多胺優選二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺、六乙烯七胺、七乙烯八胺、八乙烯九胺、九乙烯十胺和十乙烯十一胺中的一種或多種，最優選四乙烯五胺。多烯多胺可以由氨和二滷代烷烴例如二氯烷烴反應製備。
[0018]所述的醛優選C1~C7的脂肪醛，最優選多聚甲醛、低聚甲醛和甲醛中的一種或多種。
[0019]所述步驟(1)得到的烷基化產物、所述多烯多胺和所述醛之間的摩爾比為I~3:1 ~3:0.1 ~2，優選 1.5 ~2.5:1.5 ~2.5:0.5 ~1.5，最優選 1.9 ~2.5:1.5 ~2.1:1 ~
1.5。
[0020]所述曼尼希反應的溫度為50°C~200°C，優選60°C~150°C，最優選80°C~130。。。
[0021]所述曼尼希反應的時間為Ih~IOh,優選2h~8h,最優選3h~6h。
[0022]在步驟(3)中，所述異氰酸酯選自脂肪族異腈酸酯和/或芳香族異腈酸酯，其結構為:
[0023]
【權利要求】
1.一種清淨分散劑，其製備方法包括: (1)在烷基化反應催化劑存在下，使苯酚和/或單鄰位烷基酚與聚烯烴反應，收集烷基化產物； (2)將步驟(1)得到的烷基化產物與多烯多胺、醛發生曼尼希反應，得到曼尼希鹼產物； (3)將步驟(2)的曼尼希鹼產物與異氰酸酯反應，收集產物。
2.按照權利要求1所述的清淨分散劑，其特徵在於，在步驟(1)中所述的聚烯烴為聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚異丁烯、聚α-烯烴和前面任意兩種或兩種以上烯烴共聚後的共聚烯烴，所述聚烯烴的數均分子量為300~5000。
3.按照權利要求1所述的清淨分散劑，其特徵在於，在步驟(1)中所述的單鄰位烷基酚優選烷基碳原子數為1-6的單鄰位烷基酚。
4.按照權利要求1所述的清淨分散劑，其特徵在於，在步驟(1)中所述的烷基化反應催化劑選自Lewis酸催化劑。
5.按照權利要求1所述的清淨分散劑，其特徵在於，在步驟(1)中所述的苯酚和/或單鄰位烷基酚、聚烯烴和烷基化反應催化劑的摩爾比為I~3:1~2:0.1~0.5。
6.按照權利要求1所述的清淨分散劑，其特徵在於，在步驟(1)中所述反應時間為0.5h~10h，反應溫度為(TC~200°C。
7.按照權利要求1所述的清淨分散劑，其特徵在於，在步驟(2)中所述的多烯多胺具有以下通式:
H2N (CH2)y [(NH (CH2)yJxNH2 其中X為I~10的整數，y為整數2或者3。
8.按照權利要求1所述的清淨分散劑，其特徵在於，在步驟(2)中所述的醛為Cl~C7的脂肪醛。
9.按照權利要求1所述的清淨分散劑，其特徵在於，在步驟(2)中，所述步驟(1)得到的烷基化產物、所述多烯多胺和所述醛之間的摩爾比為I~3:1~3:0.1~2。
10.按照權利要求1所述的清淨分散劑，其特徵在於，在步驟(2)中，所述曼尼希反應的溫度為50°C~200°C，反應的時間為Ih~10h。
11.按照權利要求1所述的清淨分散劑，其特徵在於，在步驟(3)中，所述異氰酸酯選自脂肪族異腈酸酯和/或芳香族異腈酸酯，其結構為:
12.按照權利要求1所述的清淨分散劑，其特徵在於，在步驟(3)中，所述異氰酸酯為甲苯單異氰酸酯、二異腈酸己二酯、異佛爾酮二異腈酸酯、三甲基1，6-亞己基二異腈酸酯、反式環己烷二異腈酸酯、4，4』 - 二苯基甲烷二異腈酸酯、聚合異腈酸酯、甲苯二異腈酸酯、對亞苯基二異腈酸酯、萘基二異腈酸酯和四甲基亞二甲苯二異腈酸酯中的一種或多種。
13.按照權利要求1所述的清淨分散劑，其特徵在於，在步驟(3)中，所述異氰酸酯為脂肪族單異腈酸酯、脂肪族雙異腈酸酯、芳香族單異腈酸酯和芳香族雙異腈酸酯中的一種或多種。
14.按照權利要求1所述的清淨分散劑，其特徵在於，在步驟(3)中，所述異氰酸酯為脂肪族雙異腈酸酯和/或芳香族雙異腈酸酯，其結構為:
O=C = N-R2-N=C=O 其中R2為C1~C2tl的亞烷基、芳基亞烷基、亞芳基和烷基亞芳基中的一種或多種。
15.按照權利要求1所述的清淨分散劑，其特徵在於，在步驟(3)中，所述步驟(2)的曼尼希鹼產物與所述異氰酸酯之間的摩爾比在I~50:1~10之間。
16.按照權利要求1所述的清淨分散劑，其特徵在於，在步驟(3)中，所述反應的溫度在50°C~200°C之間，反應的時間在Ih~IOh之間。
17.按照權利要求1所述的清淨分散劑，其特徵在於，在步驟(3)的反應中通入惰性氣體。
18.按照權利要求1所述的清淨分散劑，其特徵在於，在步驟(1)、(2)和(3)的反應中加入溶劑和/或稀釋劑。
19.一種清淨分散劑的製備方法，其特徵在於: (1)在烷基化反應催化劑存在下，使苯酚和/或單鄰位烷基酚與聚烯烴反應，收集烷基化產物； (2)將步驟(1)得到的烷基化產物與多烯多胺、醛發生曼尼希反應，得到曼尼希鹼產物； (3)將步驟(2)的曼尼希鹼產物與異氰酸酯反應，收集產物。
20.一種燃料油組合物，包括權利要求1-18之一的清淨分散劑和基礎燃料，所述基礎燃料包括火花點火式或壓縮點燃式內燃機中使用的基礎燃料，其中清淨分散劑在燃料油組合物中的添加量為3(T2000mg/kg。
21.一種潤滑油組合物，包括潤滑基礎油和權利要求1-18之一的清淨分散劑，其中清淨分散劑佔潤滑油組合物總質量的0.1-10%，所述的潤滑基礎油選自API1、I1、II1、IV、V類潤滑基礎油中的一種或多種。
【文檔編號】C08G18/62GK103665298SQ201210363739
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月26日 優先權日:2012年9月26日
【發明者】趙敏, 黃作鑫, 辛世豪, 段慶華, 麼佳耀 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院