一种硼化高分子量无灰分散剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种硼化高分子量无灰分散剂的制备方法，包括：选择直链烷基二酸化合物；将直链烷基二酸化合物与聚异丁烯丁二酸酐混合后，加热熔融形成均匀的混合液；将混合液与多亚乙基多胺在硼酸的催化作用下进行脱水反应，脱水反应过程中硼酸与分子链中的胺发生配位反应，制得含有酰亚胺、酰胺和/或胺基的硼化高分子量无灰分散剂。本发明专利技术的制备方法所制得的分散剂在引入硼元素以增强抗磨性后仍然具有优良的分散性能，且合成工艺简单易操作，能够替代硼化聚异丁烯丁二酰亚胺无灰分散剂，成为高品质润滑油添加剂的选择。

【技术实现步骤摘要】
一种硼化高分子量无灰分散剂的制备方法
本专利技术涉及分散剂
，具体涉及一种硼化高分子量无灰分散剂的制备方法。
技术介绍
随着经济的发展、科技的进步，以及环保节能要求的不断提高，内燃机油不断升级换代，高效多功能润滑油添加剂的研制成为了必然趋势，兼具分散性及抗磨性能的硼化无灰分散剂也成为国内外学者们的研究焦点。近些年来，国内外学者将硼元素引入分散剂中，使其兼具分散性和抗磨性，如此可以降低价格昂贵的钼盐的使用量，进而降低润滑油的成本。目前润滑油添加剂中使用的无灰分散剂仍是以丁二酰亚胺型为主，研究者们也纷纷对丁二酰亚胺进行了硼化研究。研究结果表明，硼化聚异丁烯丁二酰亚胺的合成需要三个步骤：步骤1、烃化反应：在较高的温度下使高活性聚异丁烯与马来酸酐反应；步骤2、胺化反应：将聚异丁烯丁二酸酐与多烯多胺(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；步骤3、硼化：将聚异丁烯丁二酰亚胺降温，在低温下加入促进剂(异丙醇、正丁醇等)、溶剂(甲苯、二甲苯等)及硼酸，再升至一定温度进行反应，反应结束后仍需通过负压减蒸的方式将促进剂、溶剂及副产物水从体系中脱除，得到最终的硼化聚异丁烯丁二酰亚胺无灰分散剂。虽然上述硼化无灰分散剂(硼化聚异丁烯丁二酰亚胺)的生产工艺较为成熟普及，但是工艺步骤相对较多，在生产过程中耗时耗能，且因硼元素的引入，会造成了聚异丁烯丁二酰亚胺本身的分散性也有所减弱。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供一种硼化高分子量无灰分散剂的制备方法，该制备方法所制得的分散剂在引入硼元素以增强抗磨性后仍然具有优良的分散性能，且合成工艺简单易操作，能够替代硼化聚异丁烯丁二酰亚胺无灰分散剂，成为高品质润滑油添加剂的选择。本专利技术公开了一种硼化高分子量无灰分散剂的制备方法，包括：选择直链烷基二酸化合物；将所述直链烷基二酸化合物与聚异丁烯丁二酸酐混合后，加热熔融形成均匀的混合液；将所述混合液与多亚乙基多胺在硼酸的催化作用下进行脱水反应，脱水反应过程中硼酸与分子链中的胺发生配位反应，制得含有酰亚胺、酰胺和/或胺基的硼化高分子量无灰分散剂。作为本专利技术的进一步改进，所述直链烷基二酸化合物与聚异丁烯丁二酸酐的摩尔比为0.3:1～10:1；所述多亚乙基多胺与聚异丁烯丁二酸酐的摩尔比为0.3:1～10:1；所述脱水反应的温度为90～220℃。作为本专利技术的进一步改进，所述直链烷基二酸化合物与聚异丁烯丁二酸酐的摩尔比为0.5:1～5:1；所述多亚乙基多胺与聚异丁烯丁二酸酐的摩尔比为0.6:1～5:1；所述脱水反应的温度为140～180℃。作为本专利技术的进一步改进，所述多亚乙基多胺包括二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中的一种或多种。作为本专利技术的进一步改进，所述直链烷基二酸化合物的结构式为：所述硼化高分子量无灰分散剂的结构式为：式中，x为1、2、3…的整数，y为1、2、3…的整数，n为1、2、3…的整数，x、y、n取数相互独立。作为本专利技术的进一步改进，x为6～24，y为1～15。作为本专利技术的进一步改进，所述硼化高分子量无灰分散剂的分子量为6000～70000，硼含量为0.05～0.8wt％。作为本专利技术的进一步改进，所述硼化高分子量无灰分散剂的分子量为8000～18000，硼含量为0.1～0.5wt％。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术通过一步法制备出一种结构新颖的含有酰亚胺、酰胺和/或胺基的新型硼化无灰分散剂，该分散剂具有超长的分子链且分子链中含有更多的极性基团(酰亚胺、酰胺和胺基等)，能够更多、更有效的吸附发动机中产生的大量烟炱，并能很好的将这些烟炱颗粒悬浮分散在内燃机油中，使其具有优异的分散性；同时，分散剂的分子链中含有一定量硼元素，使其具有一定的抗磨减摩性能；经对比实验发现，在相同的加剂量下，本专利技术的分散剂与传统的硼化聚异丁烯丁二酰亚胺无灰分散剂的抗磨减摩性能相当，均具有一定的抗磨性能；但，本专利技术的分散性能优于传统的硼化聚异丁烯丁二酰亚胺型无灰分散剂；同时，本专利技术的合成方法更加简单，工时更少、能耗更低；合成方法更加简单，工时更少、能耗更低；本专利技术所制备的硼化高分子量无灰分散剂可以作为一种新型的硼化无灰添加剂，代替内燃机油中的传统硼化聚异丁烯丁二酰亚胺无灰分散剂进行使用。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。下面本专利技术做进一步的详细描述：本专利技术提供一种硼化高分子量无灰分散剂的制备方法，包括：步骤1、选择直链烷基二酸化合物；其中，直链烷基二酸化合物的结构式为：式中，x为1、2、3…的整数，优选为6～24；进一步优选为，癸二酸、十二烷二酸、十六烷二酸、十八烷二酸、二十二烷二酸等；上述选择的直链烷基二酸熔点较低，能熔融于聚异丁烯丁二酸酐中。步骤2、将直链烷基二酸化合物与聚异丁烯丁二酸酐(PIBSA)混合后，加热熔融形成均匀的混合液；其中，直链烷基二酸化合物与聚异丁烯丁二酸酐的摩尔比为0.3:1～10:1，优选为0.5:1～5:1。步骤3、将混合液与多亚乙基多胺在硼酸的催化作用下进行脱水反应，脱水反应过程中硼酸与分子链中的胺发生配位反应，制得含有酰亚胺、酰胺和/或胺基的硼化高分子量无灰分散剂；其中，多亚乙基多胺包括二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺等多烯多胺中的一种或多种；多亚乙基多胺与聚异丁烯丁二酸酐的摩尔比为0.3:1～10:1，优选为0.6:1～5:1；上述脱水反应的温度为90～220℃，优选为140～180℃。在脱水反应过程中，混合物与多亚乙基多胺生成含有酰亚胺、酰胺和/或胺基的超长分子链产物；同时，产物中的N原子能与催化剂硼酸发生配位反应，生成最终的硼化高分子量无灰分散剂，而不用把硼酸分离出来。本专利技术硼化高分子量无灰分散剂的结构式为：式中，x为1、2、3…的整数，优选x为6～24；y为1、2、3…的整数，优选y为1～15，n为1、2、3…的整数，x、y、n取数相互独立。上述硼化高分子量无灰分散剂的分子量为6000～70000，优选为8000～18000；硼含量为0.05～0.8wt％，优选为0.1～0.5wt％。本专利技术的原理为：本专利技术通过一步法制备出一种结构新颖的含有酰亚胺、酰胺和/或胺基的新型硼化无灰分散剂，该分散剂具有超长的分子链且分子链中含有更多的极性基团(酰亚胺、酰胺和胺基等)，能够更多、更有效的吸附发动机中产生的大量烟炱，并能很好的将本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硼化高分子量无灰分散剂的制备方法，其特征在于，包括：/n选择直链烷基二酸化合物；/n将所述直链烷基二酸化合物与聚异丁烯丁二酸酐混合后，加热熔融形成均匀的混合液；/n将所述混合液与多亚乙基多胺在硼酸的催化作用下进行脱水反应，脱水反应过程中硼酸与分子链中的胺发生配位反应，制得含有酰亚胺、酰胺和/或胺基的硼化高分子量无灰分散剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种硼化高分子量无灰分散剂的制备方法，其特征在于，包括：
选择直链烷基二酸化合物；
将所述直链烷基二酸化合物与聚异丁烯丁二酸酐混合后，加热熔融形成均匀的混合液；
将所述混合液与多亚乙基多胺在硼酸的催化作用下进行脱水反应，脱水反应过程中硼酸与分子链中的胺发生配位反应，制得含有酰亚胺、酰胺和/或胺基的硼化高分子量无灰分散剂。


2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
所述直链烷基二酸化合物与聚异丁烯丁二酸酐的摩尔比为0.3:1～10:1；
所述多亚乙基多胺与聚异丁烯丁二酸酐的摩尔比为0.3:1～10:1；
所述脱水反应的温度为90～220℃。


3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，
所述直链烷基二酸化合物与聚异丁烯丁二酸酐的摩尔比为0.5:1～5:1；
所述多亚乙基多胺与聚异丁烯丁二酸酐的摩尔比为0.6:1～5:1；
所述脱水反应的温度为140～18...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭海燕，王龙龙，赵东北，范金凤，
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