一種用硼酸三甲酯改性潤滑油添加劑的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用硼酸三甲酯改性潤滑油添加劑的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]國內(nèi)最近石油工業(yè)和汽車工業(yè)都處于快速發(fā)展階段，潤滑油的產(chǎn)量增長迅速，對潤滑油添加劑的需求自然水漲船高，由于潤滑工況的不同，對潤滑材料提出了不同的要求。
[0003]低分子量高活性聚異丁烯為無色粘稠液體，其末端雙鍵含量大于80%，具有較高的反應(yīng)活性，不用促進(jìn)劑就可直接引入適當(dāng)?shù)募瘓F(tuán)，得到一系列性能優(yōu)異的衍生物，在潤滑油、燃料添加劑、乳化炸藥、表面活性劑、清潔劑及防銹劑等領(lǐng)域應(yīng)用前景十分廣闊。在潤滑油方面，聚異丁烯可以作為粘度改性劑，起到了良好的作用；燃料添加劑方面，聚異丁烯丁二酰亞胺、聚異丁烯胺作為汽油清凈劑已經(jīng)廣泛使用，并且起到了很好的效果。高活性聚異丁烯無灰分散劑燃燒后不產(chǎn)生殘?jiān)?，不?huì)產(chǎn)生藍(lán)色煙霧，不含氯，燃燒時(shí)不會(huì)產(chǎn)生對環(huán)境有害的二噁英。
[0004]聚異丁烯本身可做潤滑油基礎(chǔ)油粘度改性劑，但由于其末端雙鍵，聚異丁烯氧化安定性差。為了是聚異丁烯能更好地發(fā)揮其粘度改性劑的作用，對聚異丁烯改性成為必要。對于聚異丁烯改性作為潤滑油的研究技術(shù)，主要包括化學(xué)改性、添加抗氧劑以及生物改性法?；瘜W(xué)改性法包括，環(huán)氧化、氫化、酯化等。其中聚異丁烯的環(huán)氧化可以提高聚異丁烯作為潤滑油使用的抗氧化能力和極壓抗磨性能，含雙鍵聚合物的環(huán)氧化方法通常有三種:一種是原位合成過酸法，即在有機(jī)酸存在條件下，用雙氧水滴加，生成的過酸直接與聚合物的雙鍵環(huán)氧化。另一種法是預(yù)制過酸法，即先合成過酸再對聚合物環(huán)氧化。第三種是用過酸直接環(huán)氧化。本項(xiàng)目中采用過氧乙酸和雙氧水在催化劑作用下，使聚異丁烯分子中的雙鍵生成環(huán)氧產(chǎn)物；酯化法采用環(huán)氧化物和混合脂肪酸在合適反應(yīng)條件下進(jìn)行部分酯化反應(yīng)和全酯化反應(yīng)，以此來改變聚異丁烯的結(jié)構(gòu)，消除末端雙鍵，提高其氧化安定性，同時(shí)保持聚異丁烯的高粘度，增強(qiáng)與基礎(chǔ)油的相容性，達(dá)到提高潤滑油使用性能的要求。環(huán)氧化合物是一類重要的有機(jī)含氧化合物，具有重要的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。
[0005]低分子量高活性聚異丁烯除用于生產(chǎn)聚異丁烯無灰分散劑外，還可以進(jìn)一步衍生出眾多新產(chǎn)品，可以制備各種各樣的接枝物和嵌段物，許多新用途也逐漸開發(fā)出來，如聚異丁烯酸甘油酯、內(nèi)增塑劑等。高活性聚異丁烯復(fù)合綠色環(huán)保的要求，屬于綠色化工的范疇，需求將不斷增加。
[0006]本發(fā)明主要以對環(huán)氧化物進(jìn)行功能化改性，得到高粘度和良好相容性的潤滑油基礎(chǔ)油及添加劑，主要是作為潤滑油基礎(chǔ)油，粘度改性劑和抗壓抗磨劑及抗氧化劑。如果將這類低分子量高活性聚異丁烯轉(zhuǎn)化為聚異丁烯類潤滑油添加劑，不僅有利于資源的重新利用，增加了產(chǎn)品附加值，減少環(huán)境污染，同時(shí)這類潤滑油添加劑還與潤滑劑基礎(chǔ)油有很好的相容性，為生產(chǎn)新型潤滑有添加劑開辟了新的途徑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明目的在于，提供一種用硼酸三甲酯改性潤滑油添加劑的方法，該方法將環(huán)氧聚異丁烯和硼酸三甲酯混合均勻，在攪拌下升溫至反應(yīng)溫度，反應(yīng)后減壓蒸出未反應(yīng)的硼酸三甲酯，即得到淺黃色透明油狀物含硼環(huán)氧聚異丁烯的潤滑油添加劑。該方法催化劑用量小，工藝清潔，實(shí)施條件簡單，便于進(jìn)行規(guī)?；a(chǎn)，有利于資源的重新利用，增加了產(chǎn)品附加值，減少環(huán)境污染，同時(shí)這類潤滑油添加劑還與潤滑劑基礎(chǔ)油有很好的相容性，為生產(chǎn)新型潤滑有添加劑開辟了新的途徑。
[0008]本發(fā)明所述的一種用硼酸三甲酯改性潤滑油添加劑的方法，按下列步驟進(jìn)行:
a、將環(huán)氧聚異丁烯和濃度為97%的硼酸三甲酯按質(zhì)量比為1:0.025-0.0875混合均勻，在攪拌下升溫至90-120°C，反應(yīng)時(shí)間4-8小時(shí)，得到混合液；
b、將步驟a得到的混合液減壓蒸出未反應(yīng)的硼酸三甲酯，即得到淺黃色透明油狀物含硼環(huán)氧聚異丁烯的潤滑油添加劑。
[0009]本發(fā)明所述的一種用硼化物改性潤滑油添加劑的方法，其特點(diǎn)為:環(huán)氧聚異丁烯在合適反應(yīng)條件下和硼酸三甲酯反應(yīng)，以此來改變環(huán)氧聚異丁烯的結(jié)構(gòu)，達(dá)到提高潤滑油使用性能的要求。所用反應(yīng)物料均為工業(yè)常用原料，方便、易得、價(jià)廉。通過本發(fā)明所述方法獲得的淺黃色透明油狀物含硼環(huán)氧聚異丁烯的潤滑油添加劑的酸值< 0.05-0.5，溫度40°C粘度6000-9000，溫度100°C粘度210-320，粘度指數(shù)135-175，閃點(diǎn)200-230，傾點(diǎn)從改性前的-1?-6降低到改性后的-15?-22。本發(fā)明工藝清潔，環(huán)境友好，無需高壓高溫裝置，實(shí)施條件簡單，便于進(jìn)行規(guī)?；B續(xù)生產(chǎn)。
[0010]本發(fā)明所述一種用硼化物改性潤滑油添加劑的方法，與現(xiàn)有的技術(shù)相比具有明顯的特點(diǎn):
1.本發(fā)明所述方法得到的含硼環(huán)氧聚異丁烯無論在產(chǎn)物收率及純度上已達(dá)到了較高的水平；
2.對環(huán)氧化的聚異丁烯進(jìn)行功能化改性得到極壓抗磨和抗氧化的潤滑油添加劑；
3.本發(fā)明所述方法中所用的原料均為易得的常用工業(yè)品，反應(yīng)中全部可以有效轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)原料的充分利用。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面通過具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0012]實(shí)施例1
a、將IlOg環(huán)氧聚異丁烯和2.75g，質(zhì)量濃度為97%的硼酸三甲酯混合均勻，在攪拌下升溫至110°C，反應(yīng)4小時(shí)，得到混合液，其中環(huán)氧聚異丁烯和硼酸三甲酯的質(zhì)量比為1:0.025 ；
b、將得到的混合液減壓蒸出未反應(yīng)的硼酸三甲酯，即得到淺黃色透明油狀物含硼環(huán)氧聚異丁烯的潤滑油添加劑，其中酸值0.11，傾點(diǎn)為-12。
[0013]實(shí)施例2
a、將IlOg環(huán)氧聚異丁烯和4.125g，質(zhì)量濃度為97%的硼酸三甲酯混合均勻后攪拌下升溫至100°C，反應(yīng)3小時(shí)，得到混合液，其中環(huán)氧聚異丁烯和硼酸三甲酯的質(zhì)量比為1:0.0375 ； b、將得到的混合液減壓蒸出未反應(yīng)的硼酸三甲酯，即得到淺黃色透明油狀物含硼環(huán)氧聚異丁烯的潤滑油添加劑，其中酸值0.12，傾點(diǎn)為-13。
[0014]實(shí)施例3
a、將IlOg環(huán)氧聚異丁烯和5.5g，質(zhì)量濃度為97%的硼酸三甲酯混合均勻，在攪拌下升溫至105°C，反應(yīng)4小時(shí)，得到混合液，其中環(huán)氧聚異丁烯和硼酸三甲酯的質(zhì)量比為1:0.05 ；
b、將得到的混合液減壓蒸出未反應(yīng)的硼酸三甲酯，即得到淺黃色透明油狀物含硼環(huán)氧聚異丁烯混酸酯的潤滑油添加劑，其中酸值0.11，傾點(diǎn)為-16。
[0015]實(shí)施例4
a、將IlOg環(huán)氧聚異丁烯和6.875g，質(zhì)量濃度為97%的硼酸三甲酯混合均勻，在攪拌下升溫至110°C，反應(yīng)5小時(shí)，得到混合液，其中環(huán)氧聚異丁烯和硼酸三甲酯的質(zhì)量比為1:0.0625 ；
b、將得到的混合液減壓蒸出未反應(yīng)的硼酸三甲酯，即得到淺黃色透明油狀物含硼環(huán)氧聚異丁烯混酸酯的潤滑油添加劑，其中酸值0.1，傾點(diǎn)為-17。
[0016]實(shí)施例5
a、將IlOg環(huán)氧聚異丁烯和8.25g，質(zhì)量濃度為97%的硼酸三甲酯混合均勻，在攪拌下升溫至115°C，反應(yīng)7小時(shí)，得到混合液，其中環(huán)氧聚異丁烯和硼酸三甲酯的質(zhì)量比為1:0.075 ；
b、將得到的混合液減壓蒸出未反應(yīng)的硼酸三甲酯，得到淺黃色透明油狀物含硼環(huán)氧聚異丁烯的潤滑油添加劑，其中酸值0.12，傾點(diǎn)為-12。
[0017]實(shí)施例6
a、將IlOg環(huán)氧聚異丁烯和9.625g，質(zhì)量濃度為97%的硼酸三甲酯混合均勻，攪拌下升溫至120°C，反應(yīng)8小時(shí)，得到混合液，其中環(huán)氧聚異丁烯和硼酸三甲酯的質(zhì)量比為1:0.0875 ；
b、將得到的混合液減壓蒸出未反應(yīng)的硼酸三甲酯，即得到淺黃色透明油狀物含硼環(huán)氧聚異丁烯的潤滑油添加劑，其中酸值0.17，傾點(diǎn)為-10。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用硼酸三甲酯改性潤滑油添加劑的方法，其特征在于按下列步驟進(jìn)行: a、將環(huán)氧聚異丁烯和濃度為97%的硼酸三甲酯按質(zhì)量比為1:0.025-0.0875混合均勻，在攪拌下升溫至90-120°C，反應(yīng)時(shí)間4-8小時(shí)，得到混合物； b、將步驟a得到的混合物減壓蒸出未反應(yīng)的硼酸三甲酯，即得到淺黃色透明油狀物含硼環(huán)氧聚異丁烯的潤滑油添加劑。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用硼酸三甲酯改性潤滑油添加劑的方法，該方法將環(huán)氧聚異丁烯和硼酸三甲酯混合均勻，在攪拌下升溫至反應(yīng)溫度，反應(yīng)后減壓蒸出未反應(yīng)的硼酸三甲酯，即得到淺黃色透明油狀物含硼環(huán)氧聚異丁烯的潤滑油添加劑。通過本發(fā)明所述方法獲得的淺黃色透明油狀物含硼環(huán)氧聚異丁烯的潤滑油添加劑的酸值＜0.05-0.5，溫度40℃粘度6000-9000，溫度100℃粘度210-320，粘度指數(shù)135-175，閃點(diǎn)200-230，傾點(diǎn)-15～-22。本發(fā)明工藝清潔，環(huán)境友好，無需高壓高溫裝置，實(shí)施條件簡單，便于進(jìn)行規(guī)?；B續(xù)生產(chǎn)，有利于資源的重新利用，增加了產(chǎn)品附加值，減少環(huán)境污染，同時(shí)這類潤滑油添加劑還與潤滑劑基礎(chǔ)油有很好的相容性，為生產(chǎn)新型潤滑有添加劑開辟了新的途徑。
【IPC分類】C08F8/42, C10N30/06, C10M155/00, C10N30/10, C08F10/10
【公開號】CN105062620
【申請?zhí)枴緾N201510512670
【發(fā)明人】夏木西卡瑪爾·買買提, 吾滿江·艾力, 古麗米熱·吐爾地
【申請人】中國科學(xué)院新疆理化技術(shù)研究所
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年8月20日