一種水溶性含硼防鏽劑的製備方法

2023-05-31 00:44:01

一種水溶性含硼防鏽劑的製備方法
【專利摘要】本發明涉及一種有利於工業化生產的水溶性含硼防鏽劑及其製備方法。該方法是把硼酸和不同分子結構的醇胺直接混合，在酸性分子篩的催化作用下於110～160℃下反應3～8h,反應過程中不斷除去生成的水，反應完畢，趁熱過濾除去催化劑得防鏽劑產品。
【專利說明】一種水溶性含硼防鏽劑的製備 (一）

【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種水溶性含硼防鏽劑及其製備，屬於水基金屬加工液添加劑技術領 域。 (二）

【背景技術】
[0002] 在硼酸分子中，由於硼仍然缺電子，因此易與有機化合物中的羥基發生反應形成 硼酸酯，可形成硼酸單酯、雙酯、三酯及四取代螺環結構。硼酸酯具有良好的潤滑、防鏽、殺 菌等性能，而且對人體無毒害作用，是一種理想的綠色環保型添加劑。20世紀70年代， Lubrizol 發表專利 US5759965、US5482591、US4584115 及 US5062975 介紹了 由硼酸與大於 8個C原子的長鏈環氧化物形成的含羥基的硼酸酯，該添加劑同時具有減摩、抗磨和防鏽等 多種功能，但是此類添加劑主要是根據烷基鏈的長短來改變其功能，除B元素外，不含其它 活性元素，故而其功能相對單一，難以滿足日益複雜的工況條件的需要，使其應用受到了一 定的限制。上世紀90年代至今，為了解決硼酸酯添加劑功能單一的缺點，各大添加劑公司 開始關注分子結構中還有活性元素 S或P的硼酸酯的應用研究。如專利US4394277報導的 含硫二羥基化合物，US4465605報導的含硫的多羥基化合物以及US4486323報導的長鏈醇 及含硫基化合物合成的硼酸酯，它們在潤滑油中主要作為減摩劑使用，並且能夠提高基礎 油的極壓值。上世紀90年代以來，關於硼酸酯及其衍生物的專利報導很多，傳統製備技術 中不採用催化劑，以甲苯、石油醚以及二甲苯等有毒溶劑帶出反應所生成的水來製備硼酸 酯的方法，存在帶水劑沸點低而導致整個反應溫度無法升高、帶水劑汙染環境，降低產品純 度等弊端，給生產及產品質量帶來多種不利影響。同時由於硼酸酯的水解穩定性較差，限制 了其在潤滑油領域的廣泛應用，從相關專利以及文獻報導的分析可以看出，自硼酸酯添加 劑問世以來，人們對硼酸酯研究的焦點只局限於極壓、抗磨以及減摩等性能方面的研究，關 於硼酸酯防鏽劑的應用研究報導很少，關於水溶性含硼防鏽劑的研究幾乎沒有專利報導， 另一方面，關於如何解決硼酸酯在水體系中容易水解等問題的專利報導很少，但是，隨著水 基金屬加工液的廣泛應用，高水解穩定性的含硼防鏽劑由於其優異的防鏽、抗硬水以及抑 菌等性能，將會得到廣泛應用。 (三）


【發明內容】

[0003] 本發明的目的是提供一種有利於工業化生產的水溶性含氮硼酸酯防鏽劑的製備 方法，克服傳統製備技術的缺點。本發明的另一目的是提供一種利用本發明方法製備出的 常溫儲存穩定性時間在一年以上、又能適應於硬水體系的硼酸酯防鏽劑。
[0004] 為了達到上述目的，本發明的要點如下：
[0005] 1、本發明採用的反應原理如下所示：
[0006]

【權利要求】
1. 一種水溶性含硼防鏽劑，其特徵在於：該防鏽劑的化學結構如下所述：
該防鏽劑的化學組分是（1)、（2)、（3)、（4)的單一組分或是混合物。
2. -種權利要求1所述的水溶性含硼防鏽劑的製備方法，其特徵在於：將一定量的硼 酸和不同分子結構的醇胺攪拌混合均勻，60?70°C恆溫至硼酸全部溶解，加入一定量的催 化劑，然後升高反應溫度至110?160°C，反應3?8小時直至無水分出，過濾除去催化劑得 添加劑產品，催化劑用量為反應物料質量的0. 1%?3%，硼酸和醇胺的反應物料摩爾比控制 在1 :3?1 :1的範圍之內。
3. 根據權利要求2所述的水溶性含硼防鏽劑的製備方法，其特徵在於：反應過程中所 使用的原材料醇胺包括單乙醇胺，二乙醇胺以及三乙醇胺。
4. 根據權利要求2所述的水溶性含硼防鏽劑的製備方法，其特徵在於所述的催化劑 是一種酸性分子篩，分子篩滿足以下特性：比表面積約為600?850m 2/g，孔體積0. 10? I. 0cm3/g，孔徑 10. 0 ?100. Onm。
5. 根據權利要求4所述的水溶性硼酸酯防鏽劑的製備方法，其特徵在於：所述的催化 劑包括HZSM-5、ZSM-5或磺酸基分子篩催化劑。
【文檔編號】C10N30/12GK104232245SQ201310253007
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年6月24日 優先權日:2013年6月24日
【發明者】祁有麗, 陳馥婧, 周旭光, 徐小紅, 蘇剛 申請人:中國石油天然氣股份有限公司