一种聚醚胺化合物、其制备方法及应用技术

本发明专利技术提供一种聚醚胺化合物、其制备方法和应用，其中聚醚胺化合物的分子式为M（OC

【技术实现步骤摘要】
一种聚醚胺化合物、其制备方法及应用
本专利技术属于汽油添加剂的
，具体涉及一种聚醚胺化合物、其制备方法和应用。
技术介绍
汽油清净剂是一种具有清净、分散、抗氧和防锈性能的复合汽油添加剂，加入车用汽油中既能抑制燃油系统内部沉积物的生成，又能将已生成的氧化沉积物迅速分散、清除，进而确保汽车发动机动力性正常发挥，使燃油的燃烧性能得到改善。一般高品质的汽油清净剂以聚醚胺为最主要成分，聚醚胺又称端氨基聚醚，是一类以聚氧化烷基结构为主链，以末端的胺基为活性官能团的化合物。聚醚胺为一种油溶性表面活性剂，传统的汽油聚醚胺的合成方法是聚醚胺化还原法，实质是将聚醚、氨和氢气的混合物在一定温度、压力及催化剂存在下直接进行临氢催化还原胺化生产聚醚胺。这种方法虽然产物转化率高，杂质少，活性高，生产中需要使用氨气、氢气，属于危险工艺。而且反应的压力温度较高，增加了设备投资。合成过程中使用了昂贵的催化剂，又增加了生产成本。聚醚胺合成的主要方法还有离去基团法、水解法和硝基封端法，这三种方法都是先用活泼基团与聚醚多元醇羟基上的氢进行反应得到中间体，再后处理得到聚醚胺产品。但它们都存在着所添加的试剂有毒、污染环境且不易购置的缺点，尤其是副反应较多，产生的副产物也较多，降低了聚醚的转化率；而且，在后处理过程中需要加入大量的酸或碱进行中和，生成大量的无机盐。鉴于目标产物聚醚胺与无机盐的相容性，为产物的分离带来不便。为了解决上述问题，我们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种与氨基封端的聚醚胺性能相当，有望应用于实际的汽油清净剂中。其合成路线相对简单，反应条件相对温和，原料相对易得、设备要求相对较低、加工成本也相对较低。本申请的技术方案为：一种聚醚胺化合物，其分子式为M（OCnH2n)mR，其中M为叔氨基封端的基团，R为酯基，m和n均为正整数。该聚醚胺与伯氨基或者仲氨封端的聚醚胺性能相当，可作为汽油清洁剂或者润滑油添加剂使用。作为技术方案的进一步改进，聚醚胺化合物的分子量为500-1500，清洁效果好，更优选聚醚胺化合物的分子量为800-1200。作为技术方案的进一步改进，M中叔氨基个数为i,1≤i≤3,,i为正整数。叔氨基数量增加后清洁效果更好，但是氨基过多的话会增加乳化的可能性，反而清洁效果降低作为技术方案的进一步改进，所述M中封端的氨基为叔氨基、芳叔氨基和杂环叔氨基中的其中之一。作为技术方案的进一步改进，为了提高清洁效果，3≤n≤7。作为技术方案的进一步改进，为了提高清洁效果，12≤m≤20。作为技术方案的进一步改进，R为C6～C26的长链酯基，更优选R为C8～C18的酯基，相关化合物更为常见、易得。上述聚醚胺化合物的制备方法，包括：步骤一、以具有一个活性基团的叔氨基封端化合物为起始剂，进行烷氧基化反应合成初步聚醚，所述活性基团为-OH或者-NH。该步反应中催化剂是碱金属氢氧化物，如氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铯、氢氧化钡或其组合。催化剂的使用量是第一步合成聚醚总质量的0.1%至0.5%。烷氧基化的温度为100～130℃。反应的压力为0.1～0.5Mpa。向聚醚中加入占聚醚1～10wt%的去离子水和1～5wt%的中性精制剂，中性精制剂如硅酸镁，搅拌后升温脱水至水分小于1000ppm，得到初步聚醚。步骤二、将初步聚醚进行酯交换反应，将初步聚醚分子末端的-OH转化酯基，得到末端改性后的聚醚化合物。酯交换反应所用催化剂为非均相酯交换催化剂，包括固体酸和固体碱，固体酸是沸石分子筛、杂多酸、阳离子交换树脂、固体超强酸之一；固体碱是以氧化铝为载体的固体碱，也可以是非水溶性的金属氧化物，如氧化镁、氧化锌或者稀土氧化物。酯化后需要对聚醚进行精制，向其中加入占聚醚1～10wt%的水，70～80℃搅拌1小时，加入其质量1～5wt%的中性精制剂，中性精制剂如硅酸镁，升温脱水至水分含量降低至300ppm，抽滤得到最终聚醚产物。作为技术方案的进一步改进，步骤二采用的酯类化合物为高级脂肪酸酸的甲酯或乙酯，酯交换后后生成的甲醇或者乙醇更易除去。作为技术方案的进一步改进，步骤二中酯类化合物与聚醚的摩尔比为1～1.5，反应的温度为60～150℃，反应压力为0.1～0.8atm，反应时间为3～15小时。上述聚醚胺化合物的应用为：所述聚醚胺化合物作为汽柴油清净剂主剂，其质量分数a为1≤a≤40%，或者所述聚醚胺化合物作为润滑油的添加剂，其质量分数b为0＜b≤1%。本专利技术相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体的说，本专利技术提供一种叔氨基封端的聚醚胺，与伯氨基或者仲氨封端的聚醚胺性能相当，可作为汽油清洁剂或者润滑油添加剂使用；进一步说，该聚醚胺是以胺或者醇胺为起始剂，原料相对易得，加工成本也相对较低；再一步说，该聚醚胺经过两步反应制得，合成路线相对简单，反应条件相对温和，对设备要求相对较低。本专利技术的聚醚胺及其制备方法具有合成路线相对简单、反应条件温和、原料易得和加工成本较低的优点。具体实施方式下面通过具体实施方式，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。各实施例中的所用原料均来自于市售。实施例1以85gN,N二甲基乙醇胺为起始剂，以3g氢氧化钾为催化剂，在105~115℃下，搅拌30min，压力为-0.01Mpa。然后再缓慢通入900g环氧丙烷进行烷氧基化反应。使用硅酸镁精制得到初步聚醚，测定分子量为950。中间体加入沸石负载磺酸基催化剂0.95g，等摩尔量1.1倍的异辛酸甲酯，通氮置换两次，后在110℃下抽负压至-0.09Mpa，持续6小时，得到酯化封端产物。向烷基化改性后的产物中加入60g去离子水，加入硅酸镁15g。加热至80℃，抽负压至-0.03Mpa，化验水分小于300ppm后，过滤得到产品。实施例2以97gN,N二甲基异丙醇胺为起始剂，以3g氢氧化铯为催化剂，在105~115℃下，搅拌30min，压力为-0.05Mpa。再通入750g环氧丙烷进行烷氧基化反应。使用硅酸镁精制得到初步聚醚，测定分子量为823。初步聚醚中加入分子筛负载磺酸基催化剂4.2g，等摩尔量1.3倍的异辛酸乙酯，通氮置换两次，后在150℃下抽负压至-0.02Mpa，持续6小时。得到酯化封端产物。向烷基化改性后的产物中加入60g去离子水和硅酸镁15g，加热至80℃，抽负压至-0.03Mpa，直至化验水分小于300ppm后，过滤得到产品。实施例3以102gN,N,N三甲基乙二胺为起始剂，以3g氢氧化钡为催化剂，在105~115℃下，搅拌30min，压力为-0.05Mpa。再通入800g环氧丙烷进行烷氧基化反应。使用硅酸镁精制得到初步聚醚，测定分子量为850。向初步聚醚中加入1.5倍摩尔量的硬脂酸甲酯，8g强酸型阳离子交换树脂催化剂，通氮置换两次，后在抽负压至-0.01Mpa，80℃反应下，持续8小时。向烷基化改性后本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚醚胺化合物，其特征在于，其分子式为M（OC

【技术特征摘要】
1.一种聚醚胺化合物，其特征在于，其分子式为M（OCnH2n)mR，其中M为叔氨基封端的基团，R为酯基，m和n均为正整数。


2.根据权利要求1所述的聚醚胺化合物，其特征在于，聚醚胺化合物的分子量为500-1500。


3.根据权利要求1或2所述的聚醚胺化合物，其特征在于，M中叔氨基个数为i,1≤i≤3,i为正整数。


4.根据权利要求3所述的聚醚胺化合物，其特征在于，所述M中封端的氨基为叔氨基、芳叔氨基和杂环叔氨基中的其中之一。


5.根据权利要求1或2所述的聚醚胺化合物，其特征在于，3≤n≤7。


6.根据权利要求1或2所述的聚醚胺化合物，其特征在于，12≤m≤20。


7.根据权利要求1或2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张浩，刘鹏，颜梦秋，戴泽青，葛盛才，
申请(专利权)人：金浦新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32