专利名称：润滑油极压抗磨剂的制备方法
技术领域：
本发明属于润滑油添加剂，具体地说，是一种极压抗磨剂的制备方法。
背景技术：
目前在润滑油领域实用有效的极压抗磨剂均为含硫、磷、氯的物质，虽然有良好的效果，但也会对环境产生不良的影响，所以研制无硫、磷、氯或低硫、磷、无氯的产品为今后极压抗磨添加剂发展的方向。
粘土在自然界中广泛存在，作为一种无机材料，不管是无机的，还是有机改性的，均得到广泛应用。由于粘土独特的片层结构，层间有可被交换的离子如Na+、K+、Mg2+等，可被其它大体积的离子如铵、膦、氧鎓、锍等鎓离子交换，赋予粘土以亲有机的性质。中性的极性分子也可以嵌入粘土层间，从而使粘土有机化。
有机改性粘土应用很广，如CN1052094A用膨润土和季胺盐或季胺盐与叔胺的混合物反应，进行层间离子交换，所得产物可用做润滑脂稠化剂、油漆的防沉降剂等。CN1238353A公开了粘土/橡胶纳米复合材料的制备方法。CN1255510A介绍了聚烯烃和粘土的复合材料的制备方法。US4810734介绍了一种把粘土和聚合物以离子键相结合，从而使粘土均匀分散在聚合物基体中的方法。上述专利均利用粘土的片层结构，将粘土均匀分散在聚合物基体中，使机械性能得到很大改善。尤其是在CN1212716中，详细介绍了利用粘土层间的可交换离子，如鎓离子特别是铵阳离子进行交换后，进一步与聚合物以几种方式生成聚合物-有机粘土复合材料。另一方面，利用片层边缘上的羟基和偶联剂反应，作为生成复合材料的辅助过程，在相关专利中也有所涉及，如上述CN1238353A。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型极压抗磨剂的制备方法，该方法直接利用粘土片层上的羟基进行反应，合成简便。
本发明提供的极压抗磨剂的制备方法，包括将有机改性粘土与C4-C24羧酸类化合物在溶剂的存在下于100-160℃下进行反应，分离回收产物。
具体地说是将有机改性粘土与C4-C24，优选C12-C22羧酸类化合物在溶剂的存在下于100-160℃，优选100-130℃下，反应4-40小时，优选6-30小时，蒸出溶剂，用基础油溶出产物即可。
所说粘土选自膨润土、蒙脱土、凹凸棒土等。有机改性是用鎓离子，如铵、膦、氧鎓、锍等与粘土层间可被交换的离子，如Na+、K+、Mg2+等进行离子交换，赋予粘土以亲有机性。所说有机改性粘土可以是市售商品，也可以按照常规改性方法自制。较为通用的改性方法是将粘土与烷基胺或氨基羧酸、盐酸加入蒸馏水中，升温到30-90℃，最佳为60-80℃，充分搅拌，将混浊液离心分离，用蒸馏水反复洗涤到无Cl-检出，将分离物在室温下真空干燥，得到产物。
所说羧酸类化合物选自C4-C24的羧酸、酸酐及羧酸和酸酐的加合产物，最好碳数为C12-C22，优选油酸、癸二酸、丁二酸、氨基己酸、月桂酸(C12)、肉豆蔻酸(C14)、棕榈酸(C16)和芥酸(C22)。
所选溶剂可以甲苯、二甲苯、苯、乙醇、乙二醇、苯甲醚等有机溶剂，最好是回流温度在100-160℃的有机溶剂。
本发明用有机改性粘土作为合成极压抗磨剂的原料。由于粘土为硅酸盐矿物，硅本身有很高的熔点，且粘土颗粒度小，能较好的进入摩擦副界面。在有机溶剂中，经有机改性的粘土被溶剂“溶胀”，使多层结构的粘土以单片层分散于溶剂中。利用片层边缘的羟基和酸酐或羧酸发生酯化反应，使粘土片层接上长的碳链，能够改善油溶性，并使抗磨性和极压性也得到提高。
本发明方法制备的极压抗磨剂有较好的分散性和极压抗磨性，不含硫、磷、氯等元素，合成方法简便，有很广的发展和应用前景，可应用于切削油、轧制油、冲压油等工业润滑油。
具体实施例方式
实例1以4.00克美国季胺盐改性膨润土和4.00克油酸与马来酸酐加成物，200克甲苯，加入三口瓶中，回流36小时，减压蒸去甲苯，用150SN基础油溶出产物A，分别以1％、3％、8％剂量加入150SN基础油中，按照GB3142-82方法测定油膜强度PB分别为539N、539N、637N，烧结负荷分别为1568N、1960N、1960N。3％产物长期磨损磨斑直径 (75℃，1200rpm)＝0.39mm.而150SN基础油长期磨损磨斑直径 (75℃，1200rpm)＝0.75mm。结果见表1。
实例2以4.00克国产季胺盐改性膨润土和11.12油酸，250克甲苯，回流12小时，减压蒸去甲苯，将产物溶于150SN，产物编号B，3％B的油膜强度PB为539N，烧结负荷PD为1568N。结果见表1。
实例3以4.00克美国产季胺盐改性膨润土和4.00克癸二酸，250克甲苯，回流反应12小时，减压蒸去甲苯，将产物溶于150SN，编号C，2.7％C的PB为539N，PD为2450N。结果见表1。
实例4用10.00克Ca基蒙脱土，20克十八胺，1∶10比例稀释的200ml的盐酸，常温下搅拌4小时，过滤，用蒸馏水洗涤至无Cl-检出，烘干，粉碎，得到有机改性的粘土。
取10克产物和3克丁二酸，在甲苯回流下反应8小时，减压蒸去甲苯，将产物以3％溶于150SN基础油，编号D，测其PB为666N，PD为2450N。结果见表1。
取10克产物和10克芥酸在甲苯中回流下反应6小时，减压蒸去甲苯，将产物以3％溶于150SN，编号E，测其PB为539N、PD为1960N。结果见表1。
实例5取10克凹凸棒土，10克氨基己酸，200ml以1∶10稀释的盐酸，常温下搅拌4小时，过滤，水洗，烘干，粉碎。
取3克改性的凹凸棒土，6克顺丁烯酸酐在甲苯中回流6小时，减压蒸去甲苯，将产物以3％溶于150SN，编号F，测其PB为441N、PD为1960N。
实例6用5克季胺盐改性的膨润土，10克癸二酸，在乙二醇溶液中，于110℃反应8小时，静置后过滤，用蒸馏水洗涤，蒸干。以3％产物溶于150SN中，编号G，测其PB为490N、PD为1960N。结果见表1。
表1 所合成的极压抗磨剂的性能
权利要求
1.润滑油极压抗磨剂的制备方法，包括将有机改性粘土与C4-C24羧酸类化合物在溶剂的存在下于100-160℃下进行反应，分离回收产物。
2.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于，将有机改性粘土与C12-C22羧酸类化合物在溶剂的存在下于100-130℃下，反应4-40小时，蒸出溶剂，用基础油溶出产物。
3.按照权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所说粘土选自膨润土、蒙脱土、凹凸棒土。
4.按照权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所说有机改性的方法包括将粘土与烷基胺或氨基羧酸、盐酸加入蒸馏水中，升温到30-90℃，充分搅拌，将混浊液离心分离，将分离物洗涤、干燥，得到产物。
5.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所说羧酸类化合物选自羧酸、酸酐及羧酸和酸酐的加合产物。
6.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所说羧酸类化合物选自油酸、癸二酸、丁二酸、氨基己酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸和芥酸。
7.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所说溶剂选自甲苯、二甲苯、苯、乙醇、乙二醇和苯甲醚。
8.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所说溶剂是回流温度在100-160℃的有机溶剂。
全文摘要
一种润滑油极压抗磨剂的制备方法，包括将有机改性粘土与C
文档编号C10M129/00GK1453346SQ0211692
公开日2003年11月5日 申请日期2002年4月26日 优先权日2002年4月26日
发明者齐浩, 韦淡平 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院