專利名稱：一種清凈減摩劑組合物和潤(rùn)滑油組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種清凈減摩劑組合物和包含該清凈減摩劑組合物的潤(rùn)滑油組合物。
背景技術(shù)：
為滿足環(huán)保與節(jié)能要求，內(nèi)燃機(jī)廠商不斷縮小發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸，增加壓縮比，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的操作溫度，因此要求內(nèi)燃機(jī)潤(rùn)滑油需具有較好的清凈分散性能與抗磨減摩性能。常見的清凈劑包括磺酸鹽、烷基酚鹽、硫化烷基酚鹽、水楊酸鹽等等，常見的抗磨減摩劑包括二烷基二硫代磷酸鑰、二烷基二硫代氨基甲酸鑰、無硫無磷鑰酸酯類有機(jī)鑰添加劑等等。目前很多專利公開了清凈劑與有機(jī)鑰添加劑共同使用的技術(shù)方案，例如專利CN1439697公開了水楊酸鎂與有機(jī)鑰化合物共同使用的技術(shù)方案；US 6，174，842公開了有機(jī)鑰與酚鹽共同使用的技術(shù)方案。國(guó)內(nèi)外很多專利公開了不同結(jié)構(gòu)的有機(jī)鑰添加劑。例如美國(guó)專利US4，889，647公開了一種由動(dòng)植物油脂、二乙醇胺與無機(jī)鑰化合物反應(yīng)制得的無硫無磷類有機(jī)鑰潤(rùn)滑油添加劑，該添加劑具有抗磨減摩性能；美國(guó)專利US5，137,647公開了一種由脂肪油或酸、2-(2-氨基乙基)氨基乙醇與無機(jī)鑰化合物反應(yīng)制得的有機(jī)鑰潤(rùn)滑油添加劑，該添加劑具有抗磨減摩、抗氧等性能；美國(guó)專利US 5，412，130公開了一種由二醇、二胺、硫醇及氨基乙醇與無機(jī)鑰化合物進(jìn)行反應(yīng)制備有機(jī)鑰潤(rùn)滑油添加劑的方法；中國(guó)專利ZL200610008072. 6公開了一種由對(duì)羥基苯烷基酸多元醇酯、無機(jī)鑰化合物和脂肪胺、芳胺、酰胺或其混合物發(fā)生反應(yīng)制備得到的有機(jī)鑰添加劑。無硫無磷類有機(jī)鑰添加劑的主要商品有美國(guó)Vanderbilt公司的855，日本旭電化公司的SL-710等等。目前有機(jī)鑰添加劑的抗磨減摩性能較好，但大多具有較高的酸值，因此當(dāng)這些有機(jī)鑰添加劑與其它清凈劑復(fù)配使用時(shí)，會(huì)導(dǎo)致內(nèi)燃機(jī)潤(rùn)滑油過早酸化、變質(zhì)，不利于發(fā)揮它們的清凈作用和抗磨減摩 作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種具有優(yōu)異清凈性能和抗磨減摩性能的清凈減摩劑組合物。本發(fā)明還提供了一種含有上述清凈減摩劑組合物的潤(rùn)滑油組合物。本發(fā)明還提供了一種提高潤(rùn)滑油清凈性能和抗磨減摩性能的方法。本發(fā)明的清凈減摩劑組合物包括清凈劑和有機(jī)鑰添加劑，其中的有機(jī)鑰添加劑是在非必要的稀釋油存在下，由下述物質(zhì)反應(yīng)制備而成A>脂肪酸酰胺； B〉聚異丁烯丁二酰亞胺；C〉無機(jī)鑰化合物。所述清凈劑選自磺酸鹽、烷基酚鹽、硫化烷基酚鹽和水楊酸鹽中的一種或多種，優(yōu)選磺酸鈣、磺酸鎂和磺酸鈉中的一種或多種，最優(yōu)選堿值為(200-450)mgKOH/g的合成磺酸鈣，可以選用新鄉(xiāng)市瑞豐化工有限責(zé)任公司生產(chǎn)的T106、T107、T121、T122，錦州康泰潤(rùn)滑油添加劑有限公司生產(chǎn)的T104、T105、T106A、T107、T109、T115A、T115B，路博潤(rùn)蘭煉添加劑有限公司生產(chǎn)的 LZL115A、LZL115B、LZL109A、LZL109B, Lubrizol Corporation 生產(chǎn)的LZ6499、LZ6500, AftonCorporation 生產(chǎn)的 Hitec7637, Chevron Oronite Company 生產(chǎn)的0L0A219, Infineum 公司生產(chǎn)的 C9340、C9394。所述非必要的稀釋油，選自美國(guó)石油學(xué)會(huì)(API)分類的1、I1、II1、IV和V類潤(rùn)滑基礎(chǔ)油中的一種或多種，常見的商品牌號(hào)包括150SN、200SN、350SN、500SN、650SN、150BS、HV1-100、HV1-150、HV1-200、HV1-350、HV1-400、HV1-500、HV1-150BS、PA04、PA06、PA08、PAOlO。所述反應(yīng)物A脂肪酸酰胺是脂肪酸與氨或N原子數(shù)在I 4之間的有機(jī)胺發(fā)生脫水縮合反應(yīng)生成的脂肪酸酰胺；所述脂肪酸的碳原子數(shù)在4-30之間，優(yōu)選8 24，最好12 18，可以是飽和脂肪酸，也可以是不飽和脂肪酸；所述的有機(jī)胺包括乙醇胺、二乙醇胺、羥乙基乙二胺、二乙烯三胺和三乙烯四胺等胺類物質(zhì)中的一種或多種；所述脂肪酸與所述氨或有機(jī)胺的摩爾比在0. 2 :1至5 :1之間，優(yōu)選在0. 5 :1至4 :1之間，最好在1 1至3 1之間。反應(yīng)物A可選用油酸酰胺、摩爾比為1:1的十二酸與二乙醇胺反應(yīng)生成的酰胺，摩爾比為1:1的十四酸與羥乙基乙二胺反應(yīng)生成的酰胺，摩爾比為1:1的十六酸與二乙烯三胺反應(yīng)生成的酰胺，摩爾比為1:1的十八酸與三乙烯四胺反應(yīng)生成的酰胺，摩爾比為1:1的油酸與二乙醇胺反應(yīng)生成的酰胺，摩爾比為2 I的油酸與二乙烯三胺反應(yīng)生成的酰胺，摩爾比為3 I的二十碳酸與三乙烯四胺反應(yīng)生成的酰胺，摩爾比為II的二十二碳烯酸與二乙醇胺反應(yīng)生成的酰胺等。所述反應(yīng)物B聚異丁烯丁二酰亞胺是聚異丁烯馬來酸酐與多烯多胺的加合產(chǎn)物，在加合反應(yīng)體系中可以加入一定量稀釋油；所述聚異丁烯馬來酸酐中聚異丁烯部分的數(shù)均分子量為500-4000，優(yōu)選700-3000，最好是1000-2400 ;所述多烯多胺選自二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺和五乙烯六胺中的一種或多種；聚異丁烯馬來酸酐與多烯多胺的摩爾比在1:1 4 :1之間，優(yōu)選在1:1 3 :1之間，最優(yōu)在1:1 2 :1之間；聚異丁烯馬來酸酐與稀釋油的質(zhì)量比在0. 5 :1 2 :1之間；稀釋油選自美國(guó)石油學(xué)會(huì)分類的1、I1、III和IV類潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油中的一種或多種。反應(yīng)物B中氮含量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
0.5 % 4%，優(yōu)選0. 8 % 2. 5 %。反應(yīng)物B可以按照已公知的加合工藝自制或選用蘇州特種油品廠、錦州石化分公司添加劑廠、無錫南方添加劑廠生產(chǎn)的T151、T152、T153、T154和T161中的一種或多種。所述反應(yīng)物C是無機(jī)鑰化合物，包括鑰酸、鑰酸銨、仲鑰酸銨和三氧化鑰等無機(jī)鑰化合物中的一種或多種。本發(fā)明有機(jī)鑰添加劑優(yōu)選通過下述步驟制得在非必要的稀釋油存在下，使質(zhì)量比為5 60 0.5 75 0.5 40，優(yōu)選10 50 : 20 60 : 2 30，最優(yōu)選30 40 40 50 10 20的上述反應(yīng)物A脂肪酸酰胺、反應(yīng)物B聚異丁烯丁二酰亞胺、反應(yīng)物C無機(jī)鑰化合物進(jìn)行反應(yīng)，制得本發(fā)明的有機(jī)鑰添加劑產(chǎn)品；反應(yīng)溫度范圍在100°C 180°C之間，優(yōu)選120°C 160°C，最優(yōu)130°C 150°C;反應(yīng)時(shí)間為1 10小時(shí)之間,優(yōu)選2 6小時(shí)；稀釋油的加入量為反應(yīng)物A、反應(yīng)物B和反應(yīng)物C總質(zhì)量的O 80 %，優(yōu)選10 % 50 %。制備本發(fā)明的有機(jī)鑰添加劑時(shí)可以加入或不加入溶劑。當(dāng)加入溶劑時(shí)，可選用的溶劑包括甲苯、二甲苯、汽油和/或其混合物。如加入溶劑，可在反應(yīng)結(jié)束后，使用本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的方式，例如在常壓或減壓條件下去除溶劑。制備本發(fā)明的有機(jī)鑰添加劑時(shí)優(yōu)選在惰性氣體保護(hù)下進(jìn)行，更優(yōu)選在氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行。本發(fā)明有機(jī)鑰添加劑的制備方法簡(jiǎn)單，反應(yīng)過程轉(zhuǎn)化率高，無殘?jiān)瑹o需過濾步驟。本發(fā)明提供的有機(jī)鑰添加劑在潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油中溶解性好，具有優(yōu)良的抗磨減摩性能和較低的酸值。本發(fā)明有機(jī)鑰添加劑的鑰含量占所述有機(jī)鑰添加劑總質(zhì)量的O.1 12%，優(yōu)選2 10%。 本發(fā)明清凈減摩劑組合物中清凈劑和有機(jī)鑰添加劑之間的質(zhì)量比在10 I I 2之間，優(yōu)選在6 :1 1:1之間。本發(fā)明還提供一種含有上述清凈減摩劑組合物的潤(rùn)滑組合物，該潤(rùn)滑油組合物中還含有潤(rùn)滑基礎(chǔ)油，所述清凈減摩劑組合物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在O. 1% 15%之間，優(yōu)選在
O.5 % 10 %之間。所述潤(rùn)滑基礎(chǔ)油選自礦物潤(rùn)滑基礎(chǔ)油和/或合成潤(rùn)滑基礎(chǔ)油。所述礦物潤(rùn)滑基礎(chǔ)油來源于石油餾分，包括經(jīng)溶劑精制、酮苯脫蠟、白土精制處理工藝得到的礦物潤(rùn)滑基礎(chǔ)油和/或經(jīng)加氫精制、異構(gòu)化處理工藝得到的礦物潤(rùn)滑基礎(chǔ)油，通常分為1、I1、III類潤(rùn)滑基礎(chǔ)油，常見的商品牌號(hào)包括150SN、200SN、350SN、500SN、650SN、150BS、HV1-100, HV1-150, HV1-200, HV1-350, HV1-400, HV1-500, HV1-150BS。所述合成潤(rùn)滑基礎(chǔ)油包括聚α -烯烴潤(rùn)滑基礎(chǔ)油、酯類潤(rùn)滑基礎(chǔ)油和費(fèi)托合成潤(rùn)滑基礎(chǔ)油中的一種或多種。所述聚α-烯烴潤(rùn)滑基礎(chǔ)油是由α-烯烴聚合得到，具體的例子包括聚丁烯、聚丙烯、丙烯-異丁烯共聚物、聚己烯、聚辛烯、聚癸烯，常見的商品牌號(hào)包括ΡΑ04、ΡΑ06、ΡΑ08、ΡΑ010 ;所述酯類潤(rùn)滑基礎(chǔ)油包括燒基一元酸或多元酸與一元醇或多元醇發(fā)生縮合反應(yīng)生成的酯或復(fù)合酯，其中常見的烷基一元酸或多元酸包括異辛酸、癸酸、十二烷基酸、苯二甲酸、琥珀酸、馬來酸、烷基琥珀酸、己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸等，常見的一元醇或多元醇包括丁醇、己醇、2-乙基己基醇、十二烷基醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇、季戊四醇等，具體例子包括十二烷基季戊四醇單酯、十二-十六烷基季戊四醇混合酯、鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二癸酯、己二酸二丁酯、壬二酸二異辛酯、壬二酸二異癸酯、癸二酸二異辛酯等；所述費(fèi)托合成潤(rùn)滑基礎(chǔ)油是由CO和H2經(jīng)過費(fèi)托合成反應(yīng)得到蠟，再經(jīng)異構(gòu)化反應(yīng)得到的潤(rùn)滑基礎(chǔ)油。本發(fā)明還提供一種提高潤(rùn)滑油清凈性能和抗磨減摩性能的方法，其方法在于將上述清凈減摩劑組合物加入潤(rùn)滑油中，優(yōu)選將上述清凈減摩劑組合物與潤(rùn)滑油在20°C 60°C 攪拌 O. 5h 2h。本發(fā)明清凈減摩劑組合物具有優(yōu)異的清凈性能和抗磨減摩性能。本發(fā)明潤(rùn)滑油組合物具有優(yōu)異的清凈性能和抗磨減摩性能。本發(fā)明方法能夠提高潤(rùn)滑油的清凈性能和抗磨減摩性能。
具體實(shí)施例方式下面通過實(shí)施例及對(duì)比例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。本發(fā)明中所選用的清凈劑包括
T107，堿值不小于395mgK0H/g，新鄉(xiāng)市瑞豐化工有限責(zé)任公司T115B,堿值不小于240mgK0H/g，錦州康泰潤(rùn)滑油添加劑有限公司所選用的有機(jī)鑰添加劑商品包括855，美國(guó) Vanderbilt 公司710，日本旭電化公司制備有機(jī)鑰添加劑所選用的反應(yīng)物A脂肪酸酰胺包括A-1 :摩爾比為1:1的十四酸與二乙醇胺反應(yīng)生成的酰胺A-2:摩爾比為1:1的十二酸與二乙醇胺反應(yīng)生成的酰胺A-3:摩爾比為1:1的十六酸與二乙烯三胺反應(yīng)生成的酰胺A-4 :油酸酰胺(試劑，化學(xué)純)A-5:摩爾比為2 I的油酸與二乙烯三胺反應(yīng)生成的酰胺本發(fā)明所選用的反應(yīng)物聚異丁烯丁二酰亞胺B-1 B-4由以下配比的聚異丁烯馬來酸酐、多烯多胺和稀釋油通過熱加合反應(yīng)制備得到，反應(yīng)溫度為220°C，反應(yīng)時(shí)間為3小時(shí)，反應(yīng)配比見表I。所選用的聚異丁烯馬來酸酐包括錦州惠發(fā)天合化學(xué)有限公司生產(chǎn)的聚異丁烯馬來酸酐， 其中聚異丁烯部分的數(shù)均分子量為1000 ;德國(guó)巴斯夫公司生產(chǎn)的聚異丁烯馬來酸酐，其中聚異丁烯部分的數(shù)均分子量分別為1300、2300 ;所選用的二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺均為試劑級(jí)，化學(xué)純；稀釋油選用大連石化的150SN潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油。測(cè)定聚異丁烯 丁二酰亞胺B-1 B-4的氮含量和酸值，測(cè)定方法分別為ASTMD5291-96和GB/T264-1991，氮含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))測(cè)定結(jié)果見表1，酸值測(cè)定結(jié)果表明B-1 B-4的酸值均在3mgK0H/g以下。表I
權(quán)利要求
1.一種清凈減摩劑組合物，包括清凈劑和有機(jī)鑰添加劑，其中的有機(jī)鑰添加劑是在非必要的稀釋油存在下，由下述物質(zhì)反應(yīng)制備而成 A>脂肪酸酰胺； B〉聚異丁烯丁二酰亞胺； O無機(jī)鑰化合物。
2.按照權(quán)利要求1所述的清凈減摩劑組合物，其特征在于，所述清凈劑選自磺酸鹽、烷基酚鹽、硫化烷基酚鹽和水楊酸鹽中的一種或多種。
3.按照權(quán)利要求1所述的清凈減摩劑組合物，其特征在于，所述清凈劑選自磺酸鈣、磺酸鎂和磺酸鈉中的一種或多種。
4.按照權(quán)利要求1所述的清凈減摩劑組合物，其特征在于，所述有機(jī)鑰添加劑的制備方法包括 使質(zhì)量比為5 60 O. 5 75 O. 5 40的脂肪酸酰胺、聚異丁烯丁二酰亞胺和無機(jī)鑰化合物在100°C 180°C溫度下反應(yīng)I 10小時(shí)，收集產(chǎn)物。
5.按照權(quán)利要求4所述的清凈減摩劑組合物，其特征在于，所述脂肪酸酰胺、聚異丁烯丁二酰亞胺、無機(jī)鑰化合物之間的質(zhì)量比為10 50 20 60 2 30。
6.按照權(quán)利要求4所述的清凈減摩劑組合物，其特征在于，所述脂肪酸酰胺是脂肪酸與氨或N原子數(shù)在I 4之間的有機(jī)胺發(fā)生脫水縮合反應(yīng)生成的脂肪酸酰胺，其中所述脂肪酸的碳原子數(shù)在4 30之間，所述脂肪酸與所述氨或有機(jī)胺的摩爾比在O. 2 I至5 I之間。
7.按照權(quán)利要求6所述的清凈減摩劑組合物，其特征在于，所述的有機(jī)胺選自乙醇胺、二乙醇胺、羥乙基乙二胺、二乙烯三胺和三乙烯四胺中的一種或多種。
8.按照權(quán)利要求6所述的清凈減摩劑組合物，其特征在于，所述脂肪酸的碳原子數(shù)在8 24之間，所述脂肪酸與所述氨或有機(jī)胺的摩爾比在O. 5 :1至4 :1之間。
9.按照權(quán)利要求4所述的清凈減摩劑組合物，其特征在于，所述聚異丁烯丁二酰亞胺是聚異丁烯馬來酸酐與多烯多胺的加合反應(yīng)產(chǎn)物，其中所述聚異丁烯馬來酸酐中聚異丁烯部分的數(shù)均分子量為500-4000;所述多烯多胺選自二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺和五乙烯六胺中的一種或多種；所述聚異丁烯馬來酸酐與所述多烯多胺的摩爾比在1:1 4 :1之間。
10.按照權(quán)利要求9所述的清凈減摩劑組合物，其特征在于，所述聚異丁烯馬來酸酐中聚異丁烯部分的數(shù)均分子量為700-3000 ;所述聚異丁烯馬來酸酐與所述多烯多胺的摩爾比在1:1 3 :1之間。
11.按照權(quán)利要求1所述的清凈減摩劑組合物，其特征在于所述無機(jī)鑰化合物選自鑰酸、鑰酸銨、仲鑰酸銨和三氧化鑰中的一種或多種。
12.按照權(quán)利要求4所述的清凈減摩劑組合物，其特征在于，所述制備反應(yīng)中加入稀釋油，所述稀釋油的加入量為所述脂肪酸酰胺、所述聚異丁烯丁二酰亞胺和所述無機(jī)鑰化合物總質(zhì)量的10% 50%。
13.按照權(quán)利要求12所述的清凈減摩劑組合物，其特征在于，所述稀釋油選自1、I1、II1、IV和V類潤(rùn)滑基礎(chǔ)油中的一種或多種。
14.按照權(quán)利要求1所述的清凈減摩劑組合物，其特征在于所述清凈劑和所述有機(jī)鑰添加劑之間的質(zhì)量比在10 :1 1: 2之間。
15.按照權(quán)利要求1所述的清凈減摩劑組合物，其特征在于所述清凈劑和所述有機(jī)鑰添加劑之間的質(zhì)量比在6:1 1:1之間。
16.一種潤(rùn)滑油組合物，包括潤(rùn)滑基礎(chǔ)油和權(quán)利要求1 15之一所述的清凈減摩劑組合物。
17.按照權(quán)利要求16所述的潤(rùn)滑油組合物，其特征在于所述潤(rùn)滑基礎(chǔ)油選自礦物潤(rùn)滑基礎(chǔ)油和/或合成潤(rùn)滑基礎(chǔ)油。
18.按照權(quán)利要求16所述的潤(rùn)滑油組合物，其特征在于所述清凈減摩劑組合物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在O. 1% 15%之間。
19.一種提高潤(rùn)滑油清凈性能和抗磨減摩性能的方法，其特征在于將權(quán)利要求1 15之一所述的清凈減摩劑組合物加入潤(rùn)滑油中。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種清凈減摩劑組合物和含有該清凈減摩劑組合物的潤(rùn)滑油組合物，該清凈減摩劑組合物包括清凈劑和有機(jī)鉬添加劑，其中的有機(jī)鉬添加劑是在非必要的稀釋油存在下，由脂肪酸酰胺、聚異丁烯丁二酰亞胺、無機(jī)鉬化合物反應(yīng)制備而成。本發(fā)明清凈減摩劑組合物和潤(rùn)滑油組合物具有優(yōu)異的清凈性能和抗磨減摩性能。
文檔編號(hào)C10N30/06GK103060060SQ201110324609
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2011年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月24日
發(fā)明者魏克成, 李玲, 陳曉偉, 楊鶴, 劉依農(nóng), 李勇, 韓恒文, 段慶華 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院