專利名稱：一種納米級(jí)高堿度烷基水楊酸鈣添加劑制備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種納米級(jí)高堿度烷基水楊酸鈣潤滑油添加劑產(chǎn)品及其制備方法，屬于潤滑油領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
金屬清凈劑作為內(nèi)燃機(jī)油的功能添加劑之一，在現(xiàn)代潤滑工業(yè)中起著重要的作用，可在高溫運(yùn)轉(zhuǎn)條件下抑制潤滑油氧化變質(zhì)或減少在活塞環(huán)區(qū)表面生成高溫沉積物，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室及活塞環(huán)區(qū)保持清潔?！?br> 在金屬清凈劑中，烷基苯磺酸鹽、硫化烷基酚鹽、烷基水楊酸鹽三種類型占絕大多數(shù)，其中前兩種產(chǎn)品的制備工藝主要是以引進(jìn)國外相關(guān)技術(shù)為主。烷基水楊酸鹽作為潤滑油金屬清凈劑中的一個(gè)重要品種，以其良好的高溫清凈性，一定的低溫分散、抗氧化抗腐蝕、極壓抗磨及與其它劑具有良好的協(xié)合作用等特點(diǎn)，在國內(nèi)外潤滑油中得到了廣泛的應(yīng)用，取得了良好的使用效果。尤其是對(duì)于現(xiàn)代負(fù)荷重、活塞溫度高的大型柴油機(jī)用油所要求的頂環(huán)槽充炭和頂環(huán)臺(tái)重炭具有極好的清凈作用，而磺酸鹽清凈劑很難達(dá)到這一效果。隨著內(nèi)燃機(jī)油的迅猛發(fā)展，尤其是隨著潤滑油向高檔化的發(fā)展，對(duì)油品提出了更高的要求，如低硫、低磷等將是潤滑油今后發(fā)展的主要方向，而磺酸鹽、硫化烷基酚鹽、硫磷酸鹽等產(chǎn)品很難滿足上述要求，因此烷基水楊酸鹽則具有不可替代的優(yōu)勢。船用油由于使用含硫燃料，為滿足中和燃料燃燒后生成的硫酸、克服硫酸的腐蝕磨損要求，要求油品具備足夠的堿性和堿值保持性，隨著船用油及中高檔內(nèi)燃機(jī)油等產(chǎn)品用量的快速增加，對(duì)高堿度清凈劑提出了巨大的需求。為保證船用油具備足夠的堿性(中速機(jī)油堿值在25-40mgK0H/g，船用氣缸油堿值常用的是70mgK0H/g)，船用油中就須添加10%甚至20%以上清凈劑產(chǎn)品。鐵路機(jī)車由于低工況及怠速工作時(shí)間多，柴油噴嘴霧化不良，因而機(jī)油易被柴油稀釋，燃料中的硫燃燒后的氧化硫易于凝結(jié)成硫酸而產(chǎn)生腐蝕磨損，因而也要求具備足夠的堿性和堿值保持性值。依靠提高中低堿值清凈劑產(chǎn)品的用量來調(diào)制這些高堿值油品不但會(huì)增加生產(chǎn)成本，而且由于過度增加清凈劑用量還會(huì)產(chǎn)生油溶性、與其它添加劑之間的相容性等新的問題。在高堿度的金屬清凈劑中，磺酸鹽在水中極易乳化，分水性能較差；硫化烷基酚鹽由于其自身結(jié)構(gòu)的限制，往往需要與磺酸鹽復(fù)合使用以發(fā)揮其性能特點(diǎn)，且不易高堿度化(通常高堿值硫化烷基酚鈣總堿值僅為250mgK0H/g左右)，分水性能也不好；相比較而言，低堿值的烷基水楊酸鈣具有較好的分水性，但高堿度烷基水楊酸鹽分水性能不佳、抗乳化性較差，因此在船用油中的應(yīng)用受到了限制。不同類型添加劑的分水性試驗(yàn)結(jié)果見表I。表I不同金屬清凈劑調(diào)合的復(fù)合劑分水性能考察結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種納米級(jí)高堿度烷基水楊酸鈣添加劑的制備方法，其特征在于 中和反應(yīng)在帶有電動(dòng)攪拌器、溫度計(jì)及冷凝脫水器的四口燒瓶中投入計(jì)量的溶劑、醇類促進(jìn)劑、工業(yè)氫氧化鈣及適量的水，并開啟攪拌器，升溫至40-60°C，待攪拌均勻，投入計(jì)量的烷基水楊酸、表面活性劑、抗乳化劑，進(jìn)行中和反應(yīng)，維持反應(yīng)溫度40-60°C，中和反應(yīng)時(shí)間 O. 5h-2h, 高堿度化反應(yīng)中和反應(yīng)結(jié)束后，通入一定量的二氧化碳?xì)怏w，進(jìn)行高堿度化反應(yīng)約2h,維持反應(yīng)溫度40-60°C，反應(yīng)結(jié)束后升溫至110°C以上，脫除醇和水，降溫至60-80°C，加入溶劑稀釋、離心，最后減壓蒸餾除去溶劑得到產(chǎn)品， 各組分的配料比例以100份烷基水楊酸計(jì)，表面活性劑用量0-30份，抗乳化劑O.2-2. O份，氫氧化鈣用量30-50份，水用量5-15份，醇類促進(jìn)劑90-150份，溶劑用量100-200份，二氧化碳20-50份。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的納米級(jí)高堿度烷基水楊酸鈣添加劑的制備方法，其特征在于該反應(yīng)體系中促進(jìn)劑是甲醇、乙二醇或乙醇。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的納米級(jí)高堿度烷基水楊酸鈣添加劑的制備方法，其特征在于該反應(yīng)體系中所用溶劑是餾程為60-160°C直餾汽油，或是甲苯、二甲苯、正庚烷、環(huán)己燒。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的納米級(jí)高堿度烷基水楊酸鈣添加劑的制備方法，其特征在于表面活性劑是重烷基苯磺酸、碳鏈長是C2ch24的線型烷基苯磺酸、烷基酚、硫化烷基酚、低堿值硫化烷基酚鈣。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的納米級(jí)高堿度烷基水楊酸鈣添加劑的制備方法，其特征在于該反應(yīng)體系中所用抗乳化劑是聚醚酯、胺與環(huán)氧乙烷縮合物、環(huán)氧丙烷或環(huán)氧乙烷共聚物、聚乙二醇酯。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的納米級(jí)高堿度烷基水楊酸鈣添加劑的制備方法，其特征在于抗乳化劑在高堿度化反應(yīng)后加入。
全文摘要
本發(fā)明涉及了一種納米級(jí)高堿度烷基水楊酸鈣潤滑油添加劑及其制備方法。該方法以烷基水楊酸、氫氧化鈣、表面活性劑等為原料，以一定比例的配料比經(jīng)過中和反應(yīng)、高堿度化反應(yīng)等步驟，制備出了總堿值達(dá)到280mgKOH/g以上的高堿度烷基水楊酸鈣鹽金屬清凈劑。本發(fā)明制備的高堿度烷基水楊酸鈣產(chǎn)品，除具有傳統(tǒng)高堿值烷基水楊酸鈣產(chǎn)品所具有基本性能外，兼具有良好的分水性、抗乳化性，不但能滿足高檔內(nèi)燃機(jī)油的使用要求，還適合在船用油等對(duì)分水性能要求較高的油品中使用，是一種性能優(yōu)良的潤滑油添加劑。
文檔編號(hào)C10M141/06GK102888263SQ20111020364
公開日2013年1月23日 申請日期2011年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月20日
發(fā)明者劉玉峰, 姚文釗, 劉雨花, 肖美君 申請人:中國石油天然氣股份有限公司