专利名称：：一种具有分散和防锈性能的润滑油添加剂及其制备的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种润滑油添加剂及其制备方法，确切地说是一种具有分散和防锈性能的润滑油添加剂及其制备方法。随着润滑油技术的发展和环保要求的提高，多效剂成为润滑油添加剂发展的一大趋势。丁二酰亚胺是目前为止应用最广和用量最大的一类无灰分散剂，分为单丁二酰亚胺如T151、T151A、T153，双丁二酰亚胺如T152、T154和多丁二酰亚胺如T155三类。丁二酰亚胺主要用于内燃机油中，具有优异的高、低温分散性能。国内外文献中已报导了多篇以丁二酰亚胺为母体的多效添加剂。US5362410报导了用丁二酰亚胺和羰基化合物、邻磺酰苯甲酰亚胺反应制得的一种无磷无灰分散剂，该剂还具有抗氧、抗磨、防腐等性能，尤其能减少发动机油污的形成。US5069684报导了一种具有分散、清净、抗氧抗磨等性能的多功能润滑油添加剂，该剂是由链烯基丁二酰亚胺与二羟酸的聚醚单酯进行酰化作用制得的。本发明的目的是在现有技术的基础上，提供一种具有分散和防锈性能的润滑油添加剂。本发明的另一个目的在于提供上述添加剂的制备方法。本发明提供的具有分散和防锈性能的添加剂包含如下结构特征在聚异丁烯基丁二酰亚胺分子中多烯多胺基的N原子上连有环烷酰基，环烷酰基与N原子的摩尔比为1∶1.5～6。其中所说聚异丁烯基的数均分子量为500～3000，优选1000～2000。所说多烯多胺基选自三乙烯四胺基、四乙烯五胺基或五乙烯六胺基。环烷酰基的结构式为或，其中k为5～15的整数，R为C5～C15的烷基。环烷酰基与多烯多胺基的N原子的摩尔比1∶1.5～6，优选1∶2～6。本发明提供的添加剂的酸值一般为2.0～14.0毫克KOH/克，优选2.0～9.0毫克KOH/克，碱值一般为8～44毫克KOH/克，优选33～44毫克KOH/克。本发明提供的添加剂是按如下方法制备的将聚异丁烯基丁二酰亚胺与环烷酸按照1∶1～6，优选1∶1～3的摩尔比混合，在介质油的存在下，在120～200℃搅拌反应至脱出理论水量，分离、回收产物。具体地说，本发明提供的添加剂可以按如下方法制备将1摩尔聚异丁烯基丁二酰亚胺与1～6摩尔，优选1～3摩尔的环烷酸混合，加入相对原料重量0.5～1.5倍的120#或200#溶剂油，于120～200℃，优选150～180℃下搅拌，进行酰化缩合反应，直至脱出水量不再变化，然后蒸脱溶剂油即可。所说的聚异丁烯基丁二酰亚胺可以是市售商品，也可以按常规方法自制，例如，可以采取如下方法将聚异丁烯基丁二酸酐与0.7～1.0倍(摩尔数)的多乙烯胺混合，在150～160℃反应4～6小时，脱除水分。其中聚异丁烯基的数均分子量为500～3000，优选1000～2000，多乙烯多胺选自三乙烯四胺、四乙烯五胺或五乙烯六胺。所说环烷酸是炼油生成过程中产生的副产品—石油酸馏份，其馏份范围一般为200～400℃，优选250～390℃，酸值范围一般为150～220毫克KOH/克，优选160～200毫克KOH/克。上述馏份范围内的环烷酸可以表示为或，其中k为5～15的整数，R为C5～C15的烷基。本发明提供的润滑油添加剂由于在丁二酰亚胺分子上引入了新的官能团，使其具有分散性的同时，又具有了防锈性能，而且也能满足油溶性的要求。其分散性能优于常用的无灰分散剂T151A，接近T152，防锈性能优于广泛使用的二壬基萘磺酸钡T705A。下面通过实例对本发明作进一步说明。实例1～4本组实例为添加剂的制备。在500ml三口烧瓶中，将工业环烷酸(茂名石化公司炼油厂产品)和丁二酰亚胺混合，然后再加入200#溶剂油(茂石化公司油厂产品，D20＝0.785克/厘米3，符合GB1932规格)，在搅拌下升温至回流温度(130～190℃)进行酰化缩合反应，直到脱出全部反应生成水，最后在室温～180℃/0.085～0.09MPa真空度下蒸脱出200#溶剂油，即得产品A1～A4，外观为深棕透明粘稠液体。其中反应原料、配料比、反应条件及结果见表1。表1实例5本实例为湿热试验。根据GB/T2361-92规定的方法，将实例2～4制得的添加剂产品A2～4加入到40CD内燃机润滑油中，进行湿热试验评定，并与常规防锈剂二壬基萘磺酸钡(T705A，江苏特种油品厂产品)进行比较，试验结果见表2。从表2可以看出，本发明提供的添加剂具有良好的防锈性能。表2湿热试验(10#钢)</tables>实例6本实例为液相锈蚀试验。按照GB11143～89规定的方法进行，基础油为HVI150润滑油，评定结果见表3。从表3可见，本产品具有良好的防锈性能。表3液相锈蚀试验(合成海水)</tables>实例7本实例为低温油泥分散性试验。将3重％的添加剂和97重％的HVI150基础油调合成试油，在试油中加入与添加剂等重量的油泥，在150±1℃下恒温6小时。在恒温过程中不时搅拌使之充分混合。然后用滴管取少许试样滴到一中速滤纸上，经过15～16小时后，测量油泥环和油环直径，将两个直径的比值作为测定参数，结果见表4。由表4可见，本发明提供的添加剂的低温油泥分散性能优于常用的无灰分散剂T151A，接近T152。表4</tables>实例8本实例为铜片腐蚀试验。按照GB/T5096规定的方法进行，试油组成及评定结果见表5。由表5可知，本发明提供的产品对铜片无腐蚀性，在高硫含量的伊朗基础油中，本产品还具有一定的抗腐蚀性能。表5</tables>权利要求1.一种具有分散和防锈性能的润滑油添加剂，其特征在于，在聚异丁烯基丁二酰亚胺分子中多烯多胺基的N原子上连有环烷酰基，环烷酰基与N原子的摩尔比为1∶1.5～6。2.按照权利要求1所说的添加剂，其特征在于，所说聚异丁烯基的数均分子量为500～3000。3.按照权利要求1或2所说的添加剂，其特征在于，所说聚异丁烯基的数均分子量为1000～2000。4.按照权利要求1所说的添加剂，其特征在于，所说多烯多胺基选自三乙烯四胺基、四乙烯五胺基或五乙烯六胺基。5.按照权利要求1所说的添加剂，其特征在于，环烷酰基的结构式为，其中k为5～15的整数。6.按照权利要求1所说的添加剂，其特征在于，环烷酰基的结构式为，其中R为C5～C15的烷基。7.按照权利要求1所说的添加剂，其特征在于，酸值为2.0～14.0毫克KOH/克，碱值为8～44毫克KOH/克。8.按照权利要求1或7所说的添加剂，其特征在于，酸值为2.0～9.0毫克KOH/克，碱值为33～44毫克KOH/克。9.权利要求1所说添加剂的制备方法，其特征在于，将聚异丁烯基丁二酰亚胺与环烷酸按照1∶1～6的摩尔比混合，在介质油的存在下，在120～200℃搅拌反应至脱出理论水量，分离、回收产物。10.按照权利要求9所说的制备方法，其特征在于，所说聚异丁烯基的数均分子量为500～3000。11.按照权利要求9或10所说的制备方法，其特征在于，所说聚异丁烯基的数均分子量为1000～2000。12.按照权利要求9所说的制备方法，其特征在于，所说环烷酸的结构式为，其中k为5～15的整数。13.按照权利要求9所说的制备方法，其特征在于，所说环烷酸的结构式为，其中R为C5～C15的烷基。14.按照权利要求9所说的制备方法，其特征在于，聚异丁烯基丁二酰亚胺与环烷酸的混合摩尔比为1∶1～3。15.按照权利要求9～14之一所说的制备方法，其特征在于，反应温度为150～180℃。全文摘要一种具有分散和防锈性能的润滑油添加剂,包含如下结构特征:在聚异丁烯基丁二酰亚胺分子中多烯多胺基的N原子上连有环烷酰基,环烷酰基与N原子的摩尔比为1∶1.5～6。本发明提供的润滑油添加剂是由丁二酰亚胺与环烷酸反应制得,由于在丁二酰亚胺分子上引入了新的官能团,使得该添加剂具有分散性的同时,又具有了防锈性能,而且也能满足油溶性的要求。文档编号C10M149/12GK1275612SQ9910779公开日2000年12月6日申请日期1999年5月28日优先权日1999年5月28日发明者王平,杨明桂,张永新申请人:中国石油化工集团公司,中国石化集团茂名石油化工公司