一种耐高温无灰分散剂的制备方法与流程

1.本发明涉及润滑油品添加剂领域，具体说是一种耐高温无灰分散剂的制备方法。


背景技术：

2.无灰分散剂是润滑油添加剂中重要的添加剂之一。无灰分散剂的主要作用是悬浮润滑油中的污染物，使油泥、漆膜和淤渣等物质分散在油品中。随着各种类型的内燃机油不断的升级和更新换代，新油品的规格日益提高，对油品的低温分散性能和高温抗氧性能提出了越来越高的要求。我们就需要有目的性的针对现阶段的润滑油添加剂进行相关方面的改进。
3.含有酯基结构的无灰分散剂具有很好的抗氧化性和高温稳定性，在重负荷发动机中可有效控制沉积物的生成。中国专利cn1186078报道了由季戊四醇制备酯类无灰分散剂的工艺，该方法使用碱性金属催化剂。美国专利us20100130393公开了一种由多元醇和芳胺制备的无灰分散剂，这种结构中含有酯基的分散剂也有特别优异的烟炱分散性能。
4.硼改性无灰分散剂具有良好的分散性能、抗磨性能和橡胶相容性。欧洲专利ep0499384、ep0486835和美国专利usp4925983、us4985156、us3442808、us4328113、us4426305等都报道了基于丁二酰亚胺结构的硼改性无灰分散剂，这些硼化无灰分散剂结构中不含酯基。中国专利cn1258728、cn1590518、cn1274795、cn10292525等报道了基于丁二酰亚胺结构的硼改性无灰分散剂的合成工艺，得到的产品耐高温、抗氧化效果好。
5.虽然已报道的硼改性无灰分散剂具有较好的耐高温特点，但近年来随着发动机技术的改进(活塞由铝活塞变为缸活塞等)，发动机油的工作温度也越来越高，这就对油品的高温分散性能、高温清净性等提出了更高的要求，因此需要开发一种耐高温性能更好的分散剂。


技术实现要素：

6.基于以上所述，本发明的目的在于提供一种含耐高温无灰分散剂的制备方法，该分散剂具有很好的分散性、清净性和高温稳定性。
7.为此，本发明提供一种耐高温无灰分散剂的制备方法，包括以下步骤：
8.(1)在反应釜中加入聚异丁烯基马来酸酐、基础油和多元醇，在搅拌的条件下，升温到100～220℃反应3～10小时；
9.(2)继续加入聚乙烯亚胺，在100～200℃反应2～10小时；接着加入含硼试剂，在100～200℃反应3～10小时，反应完成后过滤得到产品。
10.本发明所述的耐高温无灰分散剂的制备方法，其中优选的是，所述聚异丁烯马来酸酐与所述多元醇的摩尔比为1:0.2～0.8。
11.本发明所述的耐高温无灰分散剂的制备方法，其中优选的是，所述聚异丁烯马来酸酐与所述聚乙烯亚胺的摩尔比为1:0.1～0.4。
12.本发明所述的耐高温无灰分散剂的制备方法，其中优选的是，所述聚异丁烯马来
酸酐与所述含硼试剂摩尔比为1:0.4～2.0。
13.本发明所述的耐高温无灰分散剂的制备方法，其中优选的是，所述聚异丁烯基马来酸酐的数均分子量为800～2500。
14.本发明所述的耐高温无灰分散剂的制备方法，其中优选的是，所述多元醇为木糖醇、山梨醇、甘露醇、季戊四醇或者他们的混合物。
15.本发明提供的耐高温无灰分散剂的制备方法，其中优选的是，所述聚乙烯亚胺的数均分子量为300～1200，优选数均分子量为300、600或900。
16.本发明提供的耐高温无灰分散剂的制备方法，其中优选的是，所述硼化试剂包括硼酸、偏硼酸和有机硼酯中的至少一种。
17.本发明提供的耐高温无灰分散剂的制备方法，其中优选的是，所述反应温度为130℃～200℃。
18.本发明提供的耐高温无灰分散剂的制备方法，其中优选的是，所述反应时间为15～24小时。
19.本发明提供的耐高温无灰分散剂的制备方法，其中优选的是，所述反应在惰性气体持续通入的条件下进行。
20.本发明提供的耐高温无灰分散剂的制备方法，其中优选的是，所述惰性气体为氮气。
附图说明
21.图1为本发明的耐高温无灰分散剂的制备方法的步骤流程图。
22.图2为本发明的实施例1的步骤流程图。
23.图3为本发明的实施例2的步骤流程图。
24.图4为本发明的实施例3的步骤流程图。
具体实施方式
25.以下对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例，下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常根据常规条件。
26.本发明提供的耐高温无灰分散剂的制备方法，包括以下步骤：
27.(1)在反应釜中加入聚异丁烯基马来酸酐、基础油和多元醇，在搅拌的条件下，升温到100～220℃反应3～10小时；
28.(2)继续加入聚乙烯亚胺，在100～200℃反应2～10小时；接着加入含硼试剂，在100～200℃反应3～10小时，反应完成后过滤得到产品。
29.在一些实施例中，优选的是，所述聚异丁烯马来酸酐与所述多元醇的摩尔比为1:0.2～0.8。
30.在一些实施例中，优选的是，所述聚异丁烯马来酸酐与所述聚乙烯亚胺的摩尔比为1:0.1～0.4。
31.在一些实施例中，优选的是，所述聚异丁烯马来酸酐与所述含硼试剂摩尔比为1:0.4～2.0。
32.在一些实施例中，优选的是，所述聚异丁烯基马来酸酐的数均分子量为800～2500。
33.在一些实施例中，优选的是，所述多元醇为木糖醇、山梨醇、甘露醇、季戊四醇或者他们的混合物。
34.在一些实施例中，优选的是，所述聚乙烯亚胺的数均分子量为300～1200，优选数均分子量为300、600或900。
35.在一些实施例中，优选的是，所述硼化试剂包括硼酸、偏硼酸和有机硼酯中的至少一种。
36.在一些实施例中，优选的是，所述反应温度为130℃～200℃。
37.在一些实施例中，优选的是，所述反应时间为15～24小时。
38.在一些实施例中，优选的是，所述反应在惰性气体持续通入的条件下进行。
39.在一些实施例中，优选的是，所述惰性气体为氮气。
40.实施例1
41.在配有搅拌器、温度计、加热套和氮气管道的250ml玻璃烧瓶中加入分子量为2000的聚异丁烯马来酸酐50.0g、基础油50.0g、季戊四醇3.0g，通入氮气，开启机械搅拌器进行搅拌，升温到192℃反应6小时。
42.继续加入5.0g聚乙烯亚胺(分子量为300)，在150℃反应6小时。继续加入5g硼酸，在100～170℃反应6小时，反应完成后过滤得到产品。
43.实施例2
44.在配有搅拌器、温度计、加热套和氮气管道的500ml玻璃烧瓶中加入分子量为2300的聚异丁烯马来酸酐100.0g、基础油100.0g、甘露醇4.8g，通入氮气，开启机械搅拌器进行搅拌，升温到193℃反应6小时。
45.继续加入5g聚乙烯亚胺(分子量为300)在150℃反应6小时。加入10g硼酸三丁酯，在100～130℃反应4小时，升温170℃反应5小时，反应完成后过滤得到产品。
46.实施例3
47.在配有搅拌器、温度计、加热套和氮气管道的500ml玻璃烧瓶中加入分子量为2300的聚异丁烯马来酸酐100.0g、基础油80.0g、甘露醇5.2g，通入氮气，开启机械搅拌器进行搅拌，升温到198℃反应6小时。
48.继续加入6g聚乙烯亚胺(分子量为600)，在150℃反应6小时。加入7g硼酸三丁酯，在100～140℃反应4小时，在155～170℃反应8小时，反应完成后过滤得到产品。
49.实施例4
50.本实例为无灰分散剂的油泥斑点分散性试验。
51.将1g无灰分散剂(分别为实施例1至实施例3制得的无灰分散剂以及对比样市售的t151a、t154b无灰分散剂)、9g油泥和10g基础油一起放入50ml烧杯中，150℃恒温加热搅拌1.5小时，趁热取一滴上述试验油滴于滤纸上，放入烘箱恒温80℃保持2小时测量扩散圈与油圈的比值，得到斑点试验数据。
52.以上各实施例和对比例的无灰分散剂的油泥斑点分散性试验数据结果参见表1。
53.表1
[0054] 实施例1实施例2实施例2t154bt151a
sdt/％67.368.067.669.166.7
[0055]
由表1可知，本发明实施例1-3制备的耐高温无灰分散剂有很好的分散性，与市售产品t151a、t154b无灰分散剂分散性能相当。
[0056]
实施例5
[0057]
本实例为无灰分散剂的成焦板试验。
[0058]
在基础油中加入4wt％的无灰分散剂(分别为实施例1至实施例3制得的无灰分散剂以及对比样市售的t151a、t154b无灰分散剂)调成试验用油，取300ml试验用油加入成焦板试验机的油槽中，油温加热至100℃，板温加热至300℃，保持油温和板温不变，开机持续运转2小时，停止试验并对成焦板称重，算出焦重。
[0059]
以上各实施例和对比例的无灰分散剂的成焦板试验结果参见表2。
[0060]
表2
[0061][0062]
由表2可知，本发明实施例1-3制备的耐高温无灰分散剂具有优异的高温清净性和稳定性，明显优于市售产品t151a、t154b无灰分散剂的高温清净性和稳定性。
[0063]
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明的保护范围。