润滑油清洁剂的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种制备用作润滑油清洁剂的碱土金属水杨酸盐的方法、及通过该方法制备的组合物。所述方法包括两步。步骤１是应用Ｃ↓［１４］或更长的直链α－烯烃实施水杨酸的烷基化，从而以工业可接受的产率制备烷基水杨酸。烷基化条件主要产生油溶性的单取代对烷基水杨酸。步骤２是随后中和所述油溶性的酸，并在促进剂和表面活性剂存在下应用ＣＯ↓［２］通过石灰的碳酸化作用而使其高碱性化。高碱性化后过滤反应混合物，并通过蒸馏脱除溶剂。替代地，烷基水杨酸可以与预先高碱性化的碱土金属磺酸盐如磺酸钙反应，以产生碱土金属水杨酸盐，所述盐包含变化百分比的分散的碱土金属的碳酸盐。在这种方法中，不需要过滤最终产品，因此在工业上是优选的。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种制备用于润滑油的高碱性碱土金属清洁剂的方法。
技术介绍
应用有机羧酸的碱土金属盐作润滑油组合物的添加剂是已知的。 这些盐具有分散剂性能，有助于确保发动机汽缸内部保持清洁，并且 消除活塞上和活塞槽中含碳产品的沉积，从而防止活塞环粘结。制备这些酸的碱性(或高碱性)碱土金属盐也是已知的。高碱性提 供碱性贮备，当在润滑油组合物中应用时，其与应用所述组合物的发 动机在操作过程中形成的酸性化合物反应并使之中和。因此，可能产 生的任何淤渣由于该盐的分散剂性能而分散，而那些有可能强化淤渣 形成的酸被中和。高碱性水杨酸盐通过使相应的烷基化水杨酸高碱性化而制备。烷 基通常为大于约14个碳原子的长链烷基，从而使其具有油溶性。烷基 化水杨酸的制备通常通过使酚烷基化以形成烷基酚，然后通过 Kolbe-Schmitt反应使烷基酚羧基化以提供烷基化水杨酸。除了应用 高温和/或高压而产生的不利经济效果外，Kolbe-Schmitt路线生成烷 基化水杨酸存在如下问题当主要应用直链烷基化原料时，不是所有 的长链烷基酚都能被羧基化。具体地说，主要利用直链烷基化原料的 常规酚烷基化提供约50: 50的邻-烷基酚和对-烷基酚的混合物。虽然 Kolbe-Schmitt反应很容易羧基化所得到的长链对-烷基酚，但是所得 到的长链邻-烷基酚却具有较低的反应性，在该反应中由主要直链烃化 原料得到的烷基酚的总量中通常仅有约7 0%被转化为烷基化水杨酸。解决该问题的 一 个方法是使水杨酸烷基酯(如水杨酸曱酯)烷基 化，然后使所得到的烷基化水杨酸烷基酯水解以提供烷基化水杨酸。水杨酸烷基酯的烷基化方法在US 5， 434， 293中公开。DD-A-269 619和DD-A-293 108都公开了应用酸性离子交换树脂 或多磷酸作催化剂而用烯烃使水杨酸直接烷基化的方法。两个文献都 报导说应用硫酸作催化剂是不理想的(在现有技术中未涉及用烯烃对 酸进行烷基化的方法中)，因为这有许多缺点，如有腐蚀问题和产生副 反应。DE 689 600公开了应用高氯酸作催化剂。US 1, 998， 750公开了在疏酸存在下，使任何具有5-7个碳原子的 非芳族单元醇或任何能够提供戊基、己基、环己基或庚基的化合物与 水杨酸缩合。US 4， 810， 398公开了一种有机羧酸共混物的碱性碱土金属盐，其 通过如下步骤制备(a)在烃溶剂中制备一种混合物，该混合物含一当 量的有机羧酸共混物和大于一当量的碱土金属氢氧化物和/或碱土金 属氧化物；(b)向所得到的混合物中以每当量过量碱土金属至少0.5 当量二氧化碳的量加入二氧化碳；和(c)脱除残余固体(如果存在的话) 和含水层(如果存在的话)，从而有机羧酸共混物包含一种C8—3。烷基 水杨酸和一种或多种链烷羧酸，其中所述链烷羧酸的烷基部分为支链 并且具有4-40个碳原子。这种盐具有分散剂特性，并且据说适于在润 滑油和燃料组合物中应用，US 4， 869， 837公开了 一种制备有机羧酸共混物的碱性碱土金属盐 的方法，所述方法包括(a)在炫溶剂中制备一种混合物，该混合物含 一当量的有机羧酸共混物和大于一当量的碱土金属氢氧化物和/或碱 土金属氧化物；(b)向所得到的混合物中以每当量过量碱土金属至少 0.5当量二氧化碳的量加入二氧化碳；和(c)脱除残余固体(如果存在 的话)和含水层(如果存在的话)，从而有机羧酸共混物包含一种油 溶性烷基水杨酸和一种或多种烃取代的琥珀酸或酸酐，其中所述烃基 具有120-5000的数均分子量。US 4， 876，020公开了一种润滑油組合物，所述組合物包括润滑油 基础油、 一种或多种芳族羧酸的高碱性碱土金属盐、及选自聚烷氧基 化醇的分子量为150-1500的稳定剂。US 5， 049， 685公开了一种由如下通式表示的环上取代的水杨酸及 其盐:其中R!代表甲基、异丙基、叔丁基、叔戊基、叔己基、叔辛基、 ot， oc-二烷基苯甲基或环上取代的oc， cx-二烷基苯甲基；并且R2代表 叔丁基、叔戊基、叔己基、叔辛基和cx， ot-二烷基苯甲基或环上取代 的cc，a-二烷基苯甲基。环上取代的水杨酸及其盐据说在水、有机溶 剂或有机聚合化合物中均具有较好的溶解性，并且它们作为杀菌和杀 毒剂、聚合化合物的稳定性或记录材料的显色剂是很有利的。US 5， 415， 792公开了 一种据说对润滑油组合物是有用的添加剂的 高碱性水杨酸烷基酯。特别地，所述组合物为润滑油组合物赋予清洁 和分散性能，并且提供碱性贮备。US 5, "4， 293公开了 一种应用固态酸性烷基化催化剂和大约等摩 尔量的水杨酸烷基酯和烷基化原料使水杨酸烷基酯烷基化的方法。US 5， 451， 331公开了一种制备TBN大于300的润滑油添加剂浓缩 物的方法，所述方法包括在高温下使如下组分反应组分(A)经限定的 水杨酸衍生物；组分(B)碱土金属的碱，其在反应过程中一次加入或者 在中间点多次加入；组分(C)至少一种如下的化合物(i)水，(ii)具 有2-4个碳原子的多羟基醇，(iii)二-(C3或C4)二醇，(iv)三K) 二醇，(v)具有通式(I) R (OR1) X0R2 (I)的单-或多-亚烷基二醇烷基醚， 其中R为d-C6烷基，W为亚烷基，W为氢或d-C6烷基，并且x为l-6 的整数，(vi)d-C2。单羟基醇，(vU)d-C2。酮，(viii)C「d。羧酸酯， 或(ix)d-C2。醚；组分(D)润滑油；组分(E)二氧化碳，其在组分(B)加 入后或每次加入后加入；组分(F)经限定的羧酸或衍生物；和组分(G)至少一种化合物，其是(ii)链烷酸铵或单-、双-、三-或四-烷基甲酸 或链烷酸铵的(i)无机卣化物，前提是当组分(G)为(ii)时，组分(F) 不为酰基氯，所有组分的重量比使所产生的浓缩物的TBN大于300。US 5， 734， 078公开了一种制备烷基水杨酸的方法，其中所述烷基 取代基至少有6个碳原子，所述方法包括如下步骤在硫酸作为催化 剂存在下，在高温下用含有至少6个碳原子的烯烃与水杨酸反应。同制备方法。US 5， 792， 735公开了 一种据说适合在低或中速柴油发动机中应用 的润滑油组合物，所述组合物包含具有残余油含量的燃料油，其特征及烃基取代的水杨酸盐和烃基取代的磺酸盐中的至少一种。烃基取代 的酚盐优选为通过加入具有通式RCHOUCOa的羧酸如硬脂酸而改性 的酚盐，其中R为d。-C"的烷基，R,为氢或C广C4的烷基。US 6， 034，039公开了复合清洁剂，据说其在曲轴箱润滑油中能够 提供改进的沉积控制和腐蚀保护性能。前述公开文献在这里作为参考全文引用。
技术实现思路
本专利技术涉及一种制备用作润滑油清洁剂的碱土金属水杨酸盐的方 法、及通过所述方法制备的组合物。所述方法包括两步 步骤1:应用d4或更长的直链a-烯烃实施水杨酸的烷基化，从而以工业 上可接受的产率制备烷基水杨酸。烷基化条件主要产生油溶性的单-取代的对烷基水杨酸。步骤2:随后使油溶性酸中和，且在促进剂如甲醇和表面活性剂如烷基水 杨酸存在下，应用C02通过石灰的碳酸化作用高碱性化。高碱性化后 过滤反应混合物，并且通过蒸馏脱除溶剂。替代地，烷基水杨酸可以与选自如下的预先高碱性化的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备碱金属或碱土金属水杨酸盐的方法，其包括如下步骤：　　　　Ａ）在强酸催化剂存在下用包含至少１４个碳原子的直链α－烯烃使水杨酸烷基化，形成油溶性的烷基化水杨酸；　　　　Ｂ）使所述油溶性的烷基化水杨酸与选自如下的预先高碱性化的清洁剂反应：高碱性的碱金属或碱土金属的磺酸盐、酚盐或羧酸盐，从而产生碱金属或碱土金属的水杨酸盐，所述盐包含变化百分比的分散的碱金属或碱土金属的碳酸盐。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：RJ缪尔，
申请(专利权)人：克鲁普顿公司，科聚亚加拿大公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]