一種低鹼值潤滑油添加劑、其製備方法及潤滑油組合物的製作方法
2024-02-05 13:08:15 3
一種低鹼值潤滑油添加劑、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潤滑油添加劑、其製備方法以及包含該添加劑的潤滑油組合物。本發明低鹼值潤滑油添加劑是將下述原料在無機酸和/或芳基羧酸促進劑存在下發生反應得到，所述原料包括：a)有機硫膦酸和/或硫代有機磷酸；b)烷基酚和/或烷基酚鹽；c)鹼金屬和/或鹼土金屬的氧化物和/或氫氧化物。本發明低鹼值潤滑油添加劑以及包含該添加劑的潤滑油組合物具有優良的清淨性、抗氧化性和熱穩定性。
【專利說明】一種低鹼值潤滑油添加劑、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潤滑油添加劑，具體的說是一種具有清淨、抗氧化性能的多功能潤滑油添加劑。
【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、抗氧化安定性而缺少抗磨及分散性能，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，但是其熱穩定性有一定局限，影響其使用。
[0004]關於硫膦酸鹽清淨劑的研究報導較多，例如專利GB910，738介紹了硫磷烴衍生物的製備方法，即用水解硫磷烴與鹼土金屬混合物在甲醛或者是酮存在時促進的反應，產品可以通過CRC L-1的清淨性測試。
[0005]GBl, 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有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。
[0006]GBl, 004，401和US3，377，282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5-20個碳原子。聚異丁烯的分子量是500-3500。
[0007]GBl, 177，835介紹的高鹼度清淨劑製備方法包括，以硫化烷基酚、五硫化二磷、聚烯烴、胺、氧化鈣、氫氧化鈣、醇鹽等反應物混合後通入二氧化碳。
[0008]US3, 135，729介紹了聚異丁烯與五硫化二磷反應產物，水解硫膦酸，再加入氧化鋇，通入二氧化碳反應得到鋇含量在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。
[0010]US3, 706，665介紹了含鎂的潤滑油清淨劑的製備方法，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，製備的產物雖然具有一定的清淨性，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定性較差的問題。
【發明內容】
[0012]本發明提供了一種低鹼值潤滑油添加劑及其製備方法以及包含該添加劑的潤滑油組合物。
[0013]本發明提供的低鹼值潤滑油添加劑，是將下述原料在無機酸和/或芳基羧酸促進劑存在下發生反應得到，所述原料包括:
[0014]a)有機硫膦酸和/或硫代有機磷酸；
[0015]b)烷基酚和/或烷基酚鹽；
[0016]c)鹼金屬和/或鹼土金屬的氧化物和/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硫膦酸和/或硫代有機磷酸，所述烷基為數均分子量在300-8000之間的烷基，所述烷氧基為C1-C3tl烷氧基。
[0018]所述原料a優選烷氧基取代的硫代有機磷酸和/或烷基取代的有機硫膦酸。
[0019]所述烷氧基取 代的硫代有機磷酸的結構為:
[0020]
【權利要求】
1.一種低鹼值潤滑油添加劑，是將下述原料在無機酸和/或芳基羧酸促進劑存在下反應得到，所述原料包括: a)有機硫膦酸和/或硫代有機磷酸； b)烷基酌 和/或烷基酌 鹽； c)鹼金屬和/或鹼土金屬的氧化物和/或氫氧化物。
2.按照權利要求1所述的添加劑，其特徵在於，所述原料a為烷基取代或烷氧基取代有機硫膦酸和/或硫代有機磷酸，所述烷基為數均分子量在300-8000之間的烷基，所述烷氧基為C1-C3tl烷氧基。
3.按照權利要求1所述的添加劑，其特徵在於，所述原料a為烷氧基取代的硫代有機磷酸和/或烷基取代的有機硫膦酸: 所述烷氧基取代的硫代有機磷酸的結構為:
4.按照權利要求1所述的添加劑，其特徵在於，原料b為對烷基酚、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，其結構式分別為:
5.按照權利要求4所述的添加劑，其特徵在於，其中R4為C6-C2tl烷基；n為1-7之間的整數；M為Mg、Ca和Ba中的一種或多種。
6.按照權利要求1所述的添加劑，其特徵在於，所述原料c為鹼土金屬的氧化物和/或氫氧化物。
7.按照權利要求1所述的添加劑，其特徵在於，所述無機酸為硫酸、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.按照權利要求1所述的添加劑，其特徵在於，所述芳基羧酸為苯甲酸、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.
9.按照權利要求1所述的添加劑，其特徵在於，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的摩爾數之和與原料c的摩爾數的比例是1:10-10:1。
10.按照權利要求1所述的添加劑，其特徵在於，所述反應溫度為2(T20(TC，所述反應時間為1-10小時。
11.按照權利要求1所述的添加劑，其特徵在於，所述促進劑佔原料a、b總質量的.0.1-10%。
12.按照權利要求1所述的添加劑，其特徵在於，所述反應過程中加入水，水與原料c的摩爾比為1:4-5:1。
13.按照權利要求12所述的添加劑，其特徵在於，水與原料c的摩爾比為1:2~4:1。
14.按照權利要求1所述的添加劑，其特徵在於，所述反應過程中加入溶劑，所述溶劑為餾程在80-200°C之間的烴類溶劑，所述溶劑佔原料a、b總質量的50-200%。
15.按照權利要求1所述的添加劑，其特徵在於，所述反應過程中加入稀釋油，所述稀釋油為100°C運動粘度在2-10mm2/s的潤滑油基礎油，所述稀釋油佔原料a、b總質量的.30-150%ο
16.一種權利要求1-15之一所述的低鹼值潤滑油添加劑的製備方法，包括:將所述原料a、b、c在所述促進劑存在下發生反應,收集產物。
17.一種潤滑油組合物，包括潤滑基礎油和權利要求1-15之一所述的潤滑油添加劑，其中所述的潤滑油添加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APIi、I1、II1、IV、V類潤滑基礎油中的一種或多種。
【文檔編號】C10M141/10GK103725353SQ201210389972
【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