一种胺类化合物、润滑油用胺类无灰分散剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种胺类化合物、无灰分散剂及其制备方法，本发明专利技术开发出一种新型的胺类化合物分散剂，而且采用了独特的合成路线，制备了该结构新颖的含有酯基、酰胺，还可以含有胺基的新型无灰分散剂；采用该无灰分散剂用于润滑油中，提高了内燃机油的质量品质，通过结构式中相应官能团的选择，使新型无灰分散剂具有了优异的分散性能，作为润滑油添加剂不仅有利于延长内燃机油的使用寿命，还可以提高内燃机油的质量品质。此外，本发明专利技术的制备方法在较为温和的反应条件下进行，合成工艺更为简单。

Amine compound, amine ashless ashless dispersant for lubricating oil and preparation method thereof

The present invention provides an amine compound, ashless dispersant and preparation method thereof, the invention develops a new amine compound dispersant, and the synthetic route was unique, were prepared containing ester amide, the novel structure, the new type can also contain amine ashless dispersant; the ashless dispersant used in lubricating oil, improve the quality of engine oil, through the corresponding functional groups in the selection of new type ashless dispersant has excellent dispersion properties, as lubricating oil additive is not only beneficial to prolong the service life of internal combustion engine oil, but also can improve the quality of internal combustion engine oil the. In addition, the preparation method of the invention is carried out under relatively mild reaction conditions, and the synthesis process is simpler.

【技术实现步骤摘要】
一种胺类化合物、润滑油用胺类无灰分散剂及其制备方法
本专利技术属于分散剂
，涉及一种胺类化合物、分散剂及其制备方法，尤其涉及一种胺类化合物、润滑油用胺类无灰分散剂及其制备方法。
技术介绍
目前，在润滑油添加剂领域中，分散剂是非常重要的一种添加剂。分散剂，也称作无灰分散剂，其主要作用是使油品使用过程中由于氧化或其他化学作用形成的不溶物质保持悬浮，并防止油泥凝聚和不溶物沉积；而另一个作用是防止烟炱颗粒凝聚，并降低润滑油使用过程中的粘度增长，控制发动机油油泥生长。这是由于现有的内燃机普遍使用正压进排气系统，这会使得酸性物质带到油箱中，而且汽车经常处于低速运转和停停开开的状况，也会让汽车的曲轴箱油的温度降低，使燃料烃和湿气(水分)不易从润滑油中排出去，使漆膜、油泥沉积物生成趋势增加。而产生的大量水汽部分被冷凝下来生成大量乳化油泥，造成阻塞管道及滤网，严重影响曲轴箱油的正常使用，而润滑油中使用无灰分散剂，能够在低温条件下分散油泥，从而保证了汽车正常运行。无灰分散剂的种类很多，主要有聚异丁烯丁二酰亚胺、聚异丁烯丁二酸酯、苄胺、无灰磷酸酯等，但使用最多、最为广泛的分散剂仍然是聚异丁烯丁二酰亚胺。通常该类型的无灰分散剂需要先在较高的温度条件下(200℃以上)进行聚异丁烯与顺丁烯二酸酐的枝接反应，反应结束后需要将过量的顺丁烯二酸酐从反应体系内脱除，方可进行下一步反应。反应的第二步，需要用中性油将第一步反应生成的聚异丁烯丁二酸酐进行稀释，然后与多乙烯多胺(二乙烯三胺，三乙烯四胺，四乙烯五胺等)反应，负压下脱水后得到聚异丁烯丁二酰亚胺。这种无灰分散剂的生产工艺虽已普及，但能耗较高，而且制备过程复杂。尤其是在制备其前驱体聚异丁烯丁二酸酐的过程中，需要在200℃以上的高温使高活性聚异丁烯与顺丁烯二酸酐反应，反应时间较长，顺丁烯二酸酐在高温环境中容易发生结焦，降低了原材料利用率。特别是，聚异丁烯丁二酸酐的制备过程中，需要过量的顺丁烯二酸酐投料，反应结束后需要通过负压减蒸或惰性气体吹扫的方式将过量的顺丁烯二酸酐从反应体系内脱除，这一过程繁琐，易堵塞管道。同时，聚异丁烯丁二酰亚胺作为无灰分散剂，对内燃机油中烟炱颗粒的分散能力仍有待提高。因此，如何开发出一种新型的无灰分散剂克服聚异丁烯丁二酰亚胺分散剂的缺陷，已成为业内具有前瞻性的生产企业广为关注的焦点之一。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种胺类化合物、分散剂及其制备方法，特别是一种润滑油用胺类无灰分散剂及其制备方法。本专利技术提供的润滑油用胺类无灰分散剂的制备方法，工艺简单，适合规模化工业生产，而且在具有优良的分散性能。本专利技术提供了一种胺类化合物，具有式I或式II所示的结构：其中，式I或式II中，R1选自碳原子数为10～500的烃基；R0选自氢、碳原子数为1～500的烃基；R选自-(CH2)n-、-CH＝CH-、碳原子数是2～200的烷基取代的芳基或非取代的芳基；所述n＝2～4；所述R2为烯基琥珀酸酐的不饱和烯烃骨架；R3选自氢、取代或非取代的碳原子数是2～30的烷基、取代或非取代的碳原子数是6～50的芳基、通式为-(CH2-CH2-NH)m-CH2-CH2-NH2的多乙烯多胺基；所述m＝2～12。优选的，所述R1选自碳原子数为40～300的烃基；所述R0选自氢、碳原子数为40～300的烃基；所述R选自-(CH2)n-、-CH＝CH-、碳原子数是10～100的烷基取代的芳基或非取代的芳基；所述n＝2～4；所述R2为烯基琥珀酸酐的不饱和烯烃骨架。本专利技术提供了一种无灰分散剂，包括上述技术方案任意一项所述的胺类化合物。本专利技术还提供了一种无灰分散剂的制备方法，包括以下步骤：A)将端基羟基化的线性烯烃聚合物、具有式III结构的酸酐化合物、催化剂、基础油和有机溶剂进行反应后，得到带有羧基的中间体；其中，R选自-(CH2)n-、-CH＝CH-、碳原子数是2～200的烷基取代的芳基或非取代的芳基；所述n＝2～4；所述R2为烯基琥珀酸酐的不饱和烯烃骨架；B)将上述步骤得到的带有羧基的中间体和反应物A进行脱水反应后，得到含有式I或式II结构的胺类化合物的无灰分散剂；所述反应物A包括胺类物质和/或氨水。优选的，所述端基羟基化的线性烯烃聚合物包括一端羟基化的线性烯烃聚合物或两端羟基化的线性烯烃聚合物；所述催化剂包括硫酸，高氯酸，氯化锌，三氯化铁，吡啶，无水乙醇钠，对甲基苯磺酸和叔胺中的一种或多种；所述有机溶剂为非极性溶剂。优选的，所述线性烯烃聚合物包括聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯和聚异丁烯中的一种或多种；所述有机溶剂包括苯、甲苯、二甲苯、四氯化碳、己烷、异辛烷和二氯甲烷中的一种或多种；所述反应的温度为10～200℃；所述反应的时间为2～6小时；所述反应的表压力为0～0.3MPa。优选的，所述线性烯烃聚合物的分子量为100～5000；所述线性烯烃聚合物与所述具有式III结构的酸酐化合物的摩尔比为1：(0.5～1)；所述催化剂与所述具有式III结构的酸酐化合物的质量比为1：(0.1～0.5)；所述步骤A)中反应后，还包括分离步骤。优选的，所述具有式III结构的酸酐化合物包括邻苯二甲酸酐、顺丁烯二酸酐和烯基琥珀酸酐中的一种或多种；所述胺类物质包括单胺类物质和/或多胺类物质；所述基础油的型号包括100N、150N、150SN、500N和500SN中的一种或多种。优选的，所述单胺类物质包括甲胺、乙胺、苯胺、十二胺和十八胺中的一种或多种；所述多胺类物质包括乙二胺、二乙烯三胺和多亚乙基多胺中的一种或多种；所述脱水反应的温度为60～200℃；所述脱水反应的时间为2～6小时。优选的，所述带有羧基的中间体和所述反应物A的摩尔比为1：(0.5～1)；所述具有式I或式II结构的胺类化合物，与所述基础油的质量比为1：(0.3～1.5)。本专利技术提供了一种胺类化合物，具有式I或式II所示的结构。一种无灰分散剂，包括上述技术方案任意一项所述的胺类化合物。还提供了一种无灰分散剂的制备方法，包括以下步骤，首先将端基羟基化的线性烯烃聚合物、具有式III结构的酸酐化合物、催化剂、基础油和有机溶剂进行反应后，得到带有羧基的中间体；然后将上述步骤得到的带有羧基的中间体和反应物A进行脱水反应后，得到含有式I或式II结构的胺类化合物的无灰分散剂；所述反应物A包括胺类物质和/或氨水。与现有技术相比，本专利技术针对现有的通用的聚异丁烯丁二酰亚胺无灰分散剂分散性能有待提高，而且制备过程能耗较高，过程复杂的缺陷。本专利技术创造性的开发出一种新型的胺类化合物分散剂，而且采用了独特的合成路线，制备了该结构新颖的含有酯基(酯键)、酰胺，还可以含有胺基的新型无灰分散剂；采用该无灰分散剂用于润滑油中，提高了内燃机油的质量品质，通过结构式中相应官能团的选择，使新型无灰分散剂具有更加优异的分散性能，作为润滑油添加剂不仅有利于延长内燃机油的使用寿命，还可以提高内燃机油的质量品质。本专利技术提供的无灰分散剂的分散性能与传统的聚异丁烯丁二酰亚胺型无灰分散剂相比，得到了增强，而且本专利技术的制备方法在较为温和的反应条件下进行，合成工艺更为简单。实验结果表明，在加剂量相同的条件下，该含有酯基、酰胺，还可以含有胺基的化合物具有比聚异丁烯丁二酰亚胺更加优异的分散性能，作为一种新本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种胺类化合物，其特征在于，具有式I或式II所示的结构：

【技术特征摘要】
1.一种胺类化合物，其特征在于，具有式I或式II所示的结构：其中，式I或式II中，R1选自碳原子数为10～500的烃基；R0选自氢、碳原子数为1～500的烃基；R选自-(CH2)n-、-CH＝CH-、碳原子数是2～200的烷基取代的芳基或非取代的芳基；所述n＝2～4；所述R2为烯基琥珀酸酐的不饱和烯烃骨架；R3选自氢、取代或非取代的碳原子数是2～30的烷基、取代或非取代的碳原子数是6～50的芳基、通式为-(CH2-CH2-NH)m-CH2-CH2-NH2的多乙烯多胺基；所述m＝2～12。2.根据权利要求1所述的胺类化合物，其特征在于，所述R1选自碳原子数为40～300的烃基；所述R0选自氢、碳原子数为40～300的烃基；所述R选自-(CH2)n-、-CH＝CH-、碳原子数是10～100的烷基取代的芳基或非取代的芳基；所述n＝2～4；所述R2为烯基琥珀酸酐的不饱和烯烃骨架。3.一种无灰分散剂，其特征在于，包括权利要求1或2所述的胺类化合物。4.一种无灰分散剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：A)将端基羟基化的线性烯烃聚合物、具有式III结构的酸酐化合物、催化剂、基础油和有机溶剂进行反应后，得到带有羧基的中间体；其中，R选自-(CH2)n-、-CH＝CH-、碳原子数是2～200的烷基取代的芳基或非取代的芳基；所述n＝2～4；所述R2为烯基琥珀酸酐的不饱和烯烃骨架；B)将上述步骤得到的带有羧基的中间体和反应物A进行脱水反应后，得到含有式I或式II结构的胺类化合物的无灰分散剂；所述反应物A包括胺类物质和/或氨水。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述端基羟基化的线性烯烃聚合物包括一端羟基化的线性烯烃聚合物或两端...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭春萱，王龙龙，董志辉，范金凤，乔庆文，
申请(专利权)人：新乡市瑞丰新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41