专利名称：用于含铈润滑剂的添加剂的制备方法
用于含铈润滑剂的添加剂的制备方法本发明涉及一种改进的制备高碱性的、在润滑油中稳定的、含铈和碱土金属的有机酸高碱性添加剂的方法。这些产品可在润滑油中用作清净添加剂、抗摩添加剂和极压下用于摩擦耦合(tribological coupling)的添加剂，以及作为提高柴油机排放物质量的添加剂使用。意大利专利申请MI2007A001953描述了一种含铈和碱土金属的有机酸高碱性添加剂的制备方法，包括用碱土金属氧化物或氢氧化物对有机酸铈化合物的油分散体进行处理，以及随后的用二氧化碳进行碳酸化的步骤。在上述专利申请的实施例中，在含铈和碱土金属的高碱性盐制备中使用的含铈有机酸化合物的铈含量低于与其源于的有机酸不完全中和相对应的化学计量值。该专利申请还表明在这些化合物增加铈含量，相当于增加有机酸的中和度，会更难以制备稳定的含铈和碱土金属的高碱性盐的胶态分散体。但在另一方面，更高的铈含量可使得中性铈盐和含铈和碱土金属的高碱性盐的稳定油分散体能够更地利于改进这些产品在润滑油中用作抗磨损添加剂、抗摩添加剂，以及用作极压下用于摩擦耦合的添加剂和提高柴油机排放物质量的添加剂的效率。事实上，它们在润滑油中的使用， 可使铈输送到处理废气的微粒捕集器上，从而改进了其效率。已知技术的问题可通过本发明的改进方法，即本发明的目的来解决。该方法能获得含铈和碱土金属的高碱性添加剂，其特征是高碱性、高油稳定性和更高的铈含量。该合成方法的目的，即本发明的目的，不仅是制备含铈和碱土金属的高碱性盐，还要获得这些容易过滤的盐的胶态分散体，其在油中稳定，因此没有伴随凝胶形成的胶体凝聚问题。还意外地发现，在制备含铈和碱土金属高碱性添加剂的过程中，在随后的两个或更多个步骤中进行碳酸化阶段，可获得高碱性、高铈含量和润滑油稳定的胶态分散体，其否则是无法通过单个碳酸化步骤获得的。因此本发明涉及一种改进的含铈和碱土金属的高碱性盐的油分散体的合成方法。 所述方法包括用碱土金属氢氧化物或氧化物来处理有机酸铈盐的油分散体，然后在两个或更多个步骤中用二氧化碳进行碳酸化。根据本发明的目的方法制备的含铈和碱土金属的有机酸高碱性盐的油分散体，其特征是其润滑油含量为20%到90重量％，优选30%到70重量％，其铈含量与铈当量和有机酸当量的比率相对应，范围为0. 8到1. 2，优选0. 9到1. 1，其碱土金属含量与碱土金属当量和有机酸当量的比率相对应，范围为1到50，优选5到30。其TBN值(总碱值)为50到 450mgK0H/g，优选100到400mgK0H/g。在上述油分散体中含有的铈可以是氧化态(III)和 (IV)，优选为氧化态(III)。优选的碱土金属是镁和钙。更优选的碱土金属是钙。上述含铈和碱土金属的高碱性盐的油分散体的制备方法包括下列组分间的反应(A)有机酸铈盐的油分散体；(B)碱土金属碱化合物；(C)溶剂或溶剂混合物；
(D)碳酸化反应促进剂或促进剂混合物；(E)润滑剂基油；(F)在至少两步中添加的二氧化碳。组分(A)是有机酸铈盐的油分散体，其特征是其润滑油含量为20%到90%，优选 30%到70重量％，其铈含量与铈当量和其源于的有机酸的当量的比率相对应，范围为0. 8 到1. 2，优选0. 9到1. 1。有机酸铈盐的油分散体(A)通过有机酸(A')与铈碱性化合物 (B')在溶剂、促进剂和润滑基油(通常是润滑基油(E))的存在下，根据意大利专利申请 MI2007A001953所描述的方法进行反应获得。有机酸(A')可以是-具有以下通式的磺酸(R1)n-G-SO3H(I)其中R1是含有6到40个碳原子的线性或支化烷基，或者R1是衍生自C2-C6烯烃的聚合物的烷基取代基；G是C6-C2tl芳族烃、含有5到20个碳原子的脂族烃。G优选是苯、萘、甲苯、二甲苯， 更优选是苯；η是0或从1到5的整数，优选1、2或3，更优选为1或2。能使用的磺酸的例子是二烷基苯磺酸和单烷基苯磺酸。二烷基苯磺酸的例子是 二壬基苯磺酸、二癸基苯磺酸、二-十一烷基苯磺酸、二-十二烷基苯磺酸、含有衍生自聚丙烯、聚异丁烯、和聚1-丁烯的烷基取代基的二烷基苯磺酸，或者是上述酸的混合物。能使用的单烷基苯磺酸的例子是那些含有衍生自聚丙烯、聚异丁烯的烷基取代基的单烷基苯磺酸，或者上述酸的混合物。优选磺酸的酸含量为50到99重量％，优选60到90重量％，且用硫酸表示的无机酸度优选低于5重量％。-具有以下通式的羧酸
权利要求
1.一种改进的合成含铈和碱土金属的高碱性盐的油分散体的方法，该方法包括用碱土金属氢氧化物或氧化物来处理有机酸铈盐的油分散体，然后用二氧化碳对所述高碱性分散体进行碳酸化，其特征在于所述的碳酸化在两个或更多个后续步骤中进行。
2.根据权利要求1的方法，其包括下列组分间的反应(A)有机酸铈盐的油分散体；(B)碱土金属碱性化合物；(C)溶剂或溶剂混合物；(D)促进剂或促进剂混合物；(E)润滑基油；(F)二氧化碳；其中组分(A)-组分(E)以任意顺序添加，而组分(F)在组分(B)后在至少两步中添加， 在反应结束时，通过蒸馏去除促进剂(D)，包括反应水，和溶剂(C)，并通过过滤或离心分离不溶的副产物，从而回收含铈和碱土金属的高碱性盐的油分散体。
3.根据权利要求1或2的方法，其中在分散体中润滑基油的含量为20到90重量％。
4.根据上述任一权利要求的方法，其中在分散体中含有的铈是氧化态III。
5.根据上述任一权利要求的方法，其中在分散体中含有的碱土金属是钙。
6.根据上述任一权利要求的方法，其中TBN值(总碱值)为50到450mgK0H/g。
7.根据上述任一权利要求的方法，其中有机酸铈盐的油分散体(A)通过有机酸与铈碱性化合物的反应获得。
8.根据上述任一权利要求的方法，其中铈碱性化合物是碳酸铈(III)。
9.根据上述任一权利要求的方法，其中在分散体(A)中的铈含量与铈当量和有机酸当量的比率相对应，范围为0. 8到1. 2。
10.根据上述任一权利要求的方法，其中碱土金属碱性化合物(B)的用量与所述碱土金属碱性化合物当量和组分(A)当量的比率相对应，范围为1到50。
11.根据上述任一权利要求的方法，其中钙碱性化合物是氢氧化钙。
12.根据上述任一权利要求的方法，其中基于组分(A)计算的、溶剂(C)的用量为10到 500重量％。
13.根据上述任一权利要求的方法，其中基于碱土金属碱性化合物计算的、促进剂(D) 的添加量为2到400重量％。
14.根据上述任一权利要求的方法，其中二氧化碳(F)的总用量与二氧化碳当量和碱土金属碱当量的比率相对应，范围为0. 6到1. 1。
15.根据权利要求14的方法，其中在每个碳酸化步骤中使用的二氧化碳的量，以相对于总量的重量百分数表示，为5到95重量％。
16.根据上述任一权利要求的方法，其中组分(E)是用来分散含铈和碱土金属的高碱性盐的润滑基油。
17.根据权利要求16的方法，其中润滑基油(E)在制备过程开始时和其它试剂一起添加，或在过程中、过程结束时，或者在过程的多个步骤中分成几部分添加，总量基于组分(A) 计算为10到400重量％。
18.根据上述任一权利要求的方法，其中高碱性化步骤在15°C到200°C的温度下进行。
19.根据上述任一权利要求的方法，其中每个碳酸化步骤在10°C到150°C的温度下进行。
20.根据权利要求19的方法，其中在每个碳酸化步骤之后是熟化步骤，其在高于碳酸化温度的温度下进行，范围为20°C到160°C。
21.润滑组合物，包含a、一种或多种合成的、矿物的、植物或动物源的基油；以及b、基于(a)+ (b)计算，0.2到10重量％的可根据权利要求1-20任一项获得的含铈和碱土金属的有机酸高碱性盐的油分散体。
全文摘要
一种改进的合成含铈和碱土金属的高碱性盐的油分散体的方法，该方法包括用碱土金属氢氧化物或氧化物来处理有机酸铈盐的油分散体，然后用二氧化碳对所述高碱性分散体进行碳酸化，其特征在于所述的碳酸化在两个或更多个后续步骤中进行。
文档编号C10M159/24GK102272279SQ200980153441
公开日2011年12月7日 申请日期2009年11月19日 优先权日2008年11月24日
发明者L·德利亚, M·诺塔里, O·皮安塔 申请人:艾尼股份公司