一種低鹼值清淨劑、其製備方法及潤滑油組合物的製作方法
2024-02-05 13:12:15
一種低鹼值清淨劑、其製備方法及潤滑油組合物的製作方法
【專利摘要】本發明提供了一種低鹼值清淨劑、其製備方法及包含該清淨劑的潤滑油組合物。本發明低鹼值清淨劑的製備方法包括：將有機硫膦酸、鹼金屬和/或鹼土金屬的氧化物、水、烷基水楊酸與無機酸和/或芳基羧酸促進劑同時或先後發生皂化反應，收集產物。本發明的低鹼值清淨劑及包含該清淨劑的潤滑油組合物具有優良的清淨分散性、抗氧化性和熱穩定性。
【專利說明】一種低鹼值清淨劑、其製備方法及潤滑油組合物
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種低鹼值清淨劑，具體的說是一種具有清淨、分散、抗氧化及抗磨性能的多功能清淨劑。
【背景技術】
[0002]目前，我國潤滑油市場上金屬清淨劑主要為磺酸鹽、烷基水楊酸鹽和烷基酚鹽，三種清淨劑各有優缺點，其中磺酸鹽價格低廉，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，但是價格較高，性能不全面。此兩種添加劑往往只具有高溫清淨性、抗氧化安定性而分散性能及油溶性一般，不能滿足高性能的潤滑油的需要。
[0003]聚異丁烯硫膦酸鹽添加劑是開發較早的一類清淨劑，傳統的硫膦酸鹽以鋇鹽為金屬，產品具有較好的分散性和一定的清淨性，但是其熱穩定性一般，影響其使用。
[0004]關於硫膦酸鹽清淨劑的研究報導較多，例如GB I, 039，732介紹了聚異丁烯硫膦酸鹽清淨劑的製備方法，在酸性的含有硫的烴基和含酚的化合物和惰性溶劑中，加入少於化學計量的鹼金屬或者是鹼土金屬鹼，然後在高溫中通入二氧化碳形成膠體碳酸鹽，碳酸化反應中需要有水，碳酸化反應結束後加入硫進行硫化反應。
[0005]GB 1，004，401和US 3，377，282介紹了硫膦酸鋇的製備方法；混合硫膦化聚異丁烯和烷基酚或者是硫化烷基酚，然後和二價金屬的氧化物或者是氫氧化物反應。其中烷基酚硫化物或者是烷基酚芳環的烷基有5-20個碳原子。聚異丁烯的分子量是500-3500。
[0006]US 3，321，399介紹了油溶性的金屬碳酸鹽的製備。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，其中氫氧化鈣與表面活性劑的比例為6.3。
[0007]以上專利製備的產物雖然具有一定的清淨性，但是其性能一般，並且也沒有解決聚異丁烯硫膦酸鹽熱穩定性較差的問題。
【發明內容】
[0008]本發明提供了一種低鹼值清淨劑、其製備方法及包含該清淨劑的潤滑油組合物。
[0009]本發明提供的低鹼值清淨劑，其製備方法包括:將有機硫膦酸、鹼金屬和/或鹼土金屬的氧化物、水、烷基水楊酸與無機酸和/或芳基羧酸促進劑同時或先後發生皂化反應，收集產物。
[0010]所述有機硫膦酸的結構為:
【權利要求】
1.一種低鹼值清淨劑，其製備方法包括:將有機硫膦酸、鹼金屬和/或鹼土金屬的氧化物、水、烷基水楊酸與無機酸和/或芳基羧酸促進劑同時或先後發生皂化反應，收集產物。
2.按照權利要求1所述的清淨劑，其特徵在於，所述有機硫膦酸的結構為:
3.按照權利要求1所述的清淨劑，其特徵在於，所述的鹼金屬和/或鹼土金屬的氧化物選自氧化鈣、氧化鎂、氧化鍶和氧化鋇中的一種或多種。
4.按照權利要求1所述的清淨劑，其特徵在於，所述烷基水楊酸的結構為:
5.按照權利要求1所述的清淨劑，其特徵在於，所述無機酸促進劑可以選用硫酸、鹽酸、硝酸和磷酸中的一種或多種；所述芳基羧酸促進劑包括芳基一元酸和/或芳基二元酸，所述的芳基是苯基和/或萘基。
6.按照權利要求1所述的清淨劑，其特徵在於，所述芳基羧酸促進劑選用苯甲酸、萘甲酸、鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸、鄰萘二甲酸、間萘二甲酸和對萘二甲酸中的一種或多種。
7.按照權利要求1所述的清淨劑，其特徵在於，當有機硫膦酸、鹼金屬和/或鹼土金屬的氧化物、水、烷基水楊酸與無機酸和/或芳基羧酸促進劑同時發生皂化反應時，所述有機硫膦酸和烷基水楊酸之間的摩爾比是1:10-10:1 ;所述有機硫膦酸和所述鹼金屬和/或鹼土金屬的氧化物之間的摩爾比為1:0.2-1:10 ;所述鹼金屬和/或鹼土金屬的氧化物與水的摩爾比是1:0.5-1:10。
8.按照權利要求8所述的清淨劑，其特徵在於，所述無機酸和/或芳基羧酸促進劑佔有機硫膦酸和烷基水楊酸質量之和的0.1-10%。
9.按照權利要求7或8所述的清淨劑，其特徵在於，所述反應的溫度為2(T200°C，所述反應的時間為l_20h。
10.按照權利要求1所述的清淨劑，其特徵在於，所述有機硫膦酸、鹼金屬和/或鹼土金屬的氧化物、水、烷基水楊酸和無機酸和/或芳基羧酸促進劑先後發生皂化反應是按以下步驟進行: 1)將有機硫膦酸與鹼金屬和/或鹼土金屬的氧化物、水發生皂化反應； 2)將步驟(1)產物與烷基水楊酸反應，然後加入鹼金屬和/或鹼土金屬的氧化物、水、無機酸和/或芳基羧酸促進劑進一步發生皂化反應，收集產物。
11.按照權利要求10所述的清淨劑，其特徵在於，步驟(1)中所述有機硫膦酸與步驟(I)中所述鹼金屬和/或鹼土金屬的氧化物之間的摩爾比為1:0.2-1:5。
12.按照權利要求11所述的清淨劑，其特徵在於，步驟(1)中所述鹼金屬和/或鹼土金屬的氧化物與步驟⑴中水的摩爾比是1:0.5-1:10。
13.按照權利要求12所述的清淨劑，其特徵在於，步驟(1)中所述皂化反應的溫度為2(T200°C，皂化反應的時間為l_20h。
14.按照權利要求13所述的清淨劑，其特徵在於，步驟(2)中所述烷基水楊酸與步驟(1)中所述有機硫膦酸之間的摩爾比為1:10-10:1。
15.按照權利要求14所述的清淨劑，其特徵在於，在步驟⑵中，步驟⑴產物與烷基水楊酸反應的溫度為20-200°C，反應的時間為5-50分鐘。
16.按照權利要求15所述的清淨劑，其特徵在於，步驟(2)中所述烷基水楊酸與步驟(2)中所述鹼金屬和/或鹼土金屬的氧化物之間的摩爾比在1:0.2-1:2之間。
17.按照權利要求16所述的清淨劑，其特徵在於，步驟(2)中所述鹼金屬和/或鹼土金屬的氧化物與步驟⑵中水的摩爾比是1:0.5-1:10。
18.按照權利要求17所述的清淨劑，其特徵在於，步驟(2)中所述無機酸和/或芳基羧酸促進劑佔有機硫膦酸和烷基水楊酸質量之和的0.1-10%。
19.按照權利要求1所述的清淨劑，其特徵在於，步驟(2)中所述皂化反應的溫度為20-200°C，反應時間為1-10小時。
20.按照權利要求1所述的清淨劑，其特徵在於，所述皂化反應中加入溶劑，所述溶劑為餾程在80-200°C之間的烴類溶劑，所述溶劑的加入量為有機硫膦酸質量的30-250%。
21.按照權利要求1所述的清淨劑，其特徵在於，在所述皂化反應中或皂化反應後優選加入稀釋油，所述稀釋油是100°C運動粘度為2-1OmmVs的API I、II、III、IV和V類潤滑基礎中的一種或多種，所述稀釋油的加入量為有機硫膦酸和烷基水楊酸質量之和的10-150%。
22.—種低鹼值清淨劑的製備方法，包括:將有機硫膦酸、鹼金屬和/或鹼土金屬的氧化物、水、烷基水楊酸與無機酸和/或芳基羧酸促進劑同時或先後發生皂化反應，收集產物。
23.一種潤滑油組合物，包括潤滑基礎油和權利要求1-21中之一的清淨劑，其中該清淨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API I、II、III、IV、V類潤滑基礎油中的一種或多種。
【文檔編號】C10N30/04GK103725357SQ201210390129
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2012年10月15日 優先權日:2012年10月15日
【發明者】劉依農, 段慶華, 李玲, 張耀 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