一种润滑油的无灰防锈添加剂制造技术

一种润滑油无灰防锈添加剂，是由环烷酸或不饱和脂肪酸与通式为ＮＨ↓［２］（ＣＨ↓［２］ＣＨ↓［２］ＮＨ）↓［ｎ］Ｈ的多胺化合物经酰化缩合反应生成的羧酸多胺缩合物，式中ｎ＝２－４。该防锈剂的制备方法是：将２－５摩尔环烷酸或不饱和脂肪酸与１摩尔多胺化合物混合，加入１２０↑［＃］或２００↑［＃］溶剂油，在１００－１９０℃进行反应，直至脱出理论量的水。本发明专利技术的防锈剂用于润滑油或润滑脂中，具有良好的油溶性和防锈性能。（*该技术在2015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用于润滑油的无灰防锈添加剂，具体地说是一种环烷酸多胺缩合物防锈添加剂。防锈添加剂广泛地应用于各种润滑油或润滑脂中，虽然剂量不大，但能起到很好的防锈效果。石油磺酸盐是应用较早的防锈剂，其钡盐应用比较广泛，主要用于各种防锈油脂中，具有抗潮湿、防锈、清净分散等作用。合成磺酸盐防锈剂目前主要有二壬基萘磺酸钡，和长链烷基苯磺酸钡，应用于各种防锈油脂中(黄文轩、韩长宁编著的“润滑油与燃料添加剂手册”，P77，79中国石化出版社，以下简称“手册”)。目前工业上常用的无灰防锈剂主要有烯基丁二酸型，其结构式为 式中，烯基碳数为12-18，例如十二烯基丁二酸，它是由十二烯烃与马来酸酐加成产物经水解而得，目前，国内属于这种类型的防锈添加剂有T746，国外有OLOA233A、LZ850等(“手册”P78，82)，主要用作液压油、汽轮机油、工业润滑油的防锈剂，其不足之处是酸值过大，如T-746，通常为300-395毫克KOH/克。为解决这一问题，国内外又研制出酸值较小的烯基丁二酸酯型的防锈添加剂，如十二烯基丁二酸单酯，它是由十二烯烃与马来酸酐的加成产物与低碳醇直接酯化而成，属于这一类型的添加剂国外有LZ859、H536，国内也有相应的牌号(“手册”P78，82)，这种防锈剂，虽然酸值有所下降，如兰709为130-180毫克KOH/克，但其防锈效果则不如烯基丁二酸。此外，还有咪唑啉型，其分子结构特征是含有咪唑啉基团，如十七烯基咪唑啉烯基丁二酸盐，它是由油酸与等摩尔数的多乙烯多胺在较低温度下生成酰胺，再在高温下脱水成环，生成十七烯基咪唑啉，然后再与烯基丁二酸化合成盐制得的，其结构式为 属于这一类型的防锈剂国内有T703、国外有Amineo，此外，还有由十七烯基咪唑啉与烷基磷酸化合物反应制得的烷基磷酸咪唑啉盐，属于此类防锈剂国内有T708，国外有Monamulse CI，Monateric100(“手册”，P78，85)，这种类型的防锈剂易乳化，而且价格昂贵，因此仅限在防锈油及防锈脂中使用。USP 4289636报导了一种改进的水溶性的润滑剂组分，其中的胺化物是由烷基伯胺或仲胺与水溶性的多元酸反应生成的，该胺化合物可作为水溶性防锈剂，其酸值高达140-170毫克KOH/克。USP 4683081公开了一种改进的、低起泡性的、水溶性的防锈、防腐剂组分，它是由部分不饱二元酸和烷醇胺生成的酰胺以及脂肪族二元羧酸的烷醇胺盐组成的混合物，是一种水溶性的防锈剂，用于水基液中。EP 0393748公开了一种润滑油的防锈、防腐添加剂，该添加剂是一种硼酸脂，它是由C12-C22饱和或不饱和脂肪酸与单乙醇胺或二乙醇胺反应生成酰胺，然后再与H3BO3反应后制得的，具有油溶性，可作为防锈、防腐添加剂，以及润滑油的摩擦改进剂。本专利技术的目的是提供一种带碱性的、具有低酸值和良好的防锈性能的润滑油或润滑脂的防锈添加剂。本专利技术提供的无灰防锈添加剂是一种羧酸多胺缩合物，它是由2-5摩尔环烷酸或不饱和脂肪酸与1摩多胺化合物经酰化缩合脱水制得的，其含N量4-12重％、酸值＜60毫克KOH/克、碱值40-250毫克KOH/克。所说的环烷酸是利用炼油生产过程中产生的副产—石油酸馏份，其馏份范围为200-400℃，最好是250-390℃，酸值范围150-220毫克KOH/克、最好是160-220毫克KOH/克。环烷酸也可以用通式为 或 表示，其中k＝5-15，R＝C5-C15的烷基。所说的不饱和脂肪酸，其结构式为CH2＝CH-(CH2)m-COOH，其中m＝2-16，如油酸、亚油酸等。所说的多胺化合物，其结构式为H2N(CH2CH2NH)nH，式中n＝2-4，如二乙烯三胺，三乙烯四胺，四乙烯五胺等。该防锈剂的制备步骤如下(1)将环烷酸或不饱和脂肪酸与多胺化合物按照摩尔比为2-5∶1在搅拌下进行混合；(2)向步骤(1)中加入相对原料进料量0.5-1.3倍(重量)的120#或200#溶剂油；(3)在100-190℃，在搅拌下进行酰化缩合反应，直至脱出理论量的水；(4)在室温—180℃/0.085-0.09MPa条件下，脱出120#或200#溶剂油，制得防锈剂产品。通常环烷酸与多胺化合物缩合的摩尔比为1∶1，生成环烷酸酰胺化合物具有较强的乳化能力，而本专利技术是采用2-5摩尔的环烷酸与1摩尔的多胺化合物进行酰化缩合反应，生成的环烷酸多胺缩合物具有良好的油溶性和防锈性能。可以作为润滑油或润滑脂的防锈添加剂。本专利技术所述的防锈剂，克服了烯基丁二酸防锈剂酸值大、咪唑啉型防锈剂易乳化的缺点。如烯基丁二酸防锈剂T746，兰708，酸值为300-395毫克KOH/克；烯基丁二酸酯防锈剂兰708，酸值130-180毫克KOH/克，而本专利技术防锈剂，其酸值＜60毫克KOH/克。本专利技术所述防锈剂，其湿热防锈试验结果优于二壬基萘磺酸钡和石油磺酸钡，盐雾防锈试验结果优越于烯基丁二酸。如在150SN基础油中，添加1重％的防锈剂进行防锈性能评定，结果是含有本专利技术添加剂的润滑油，其对湿热防锈试验结果优于含二壬基萘磺酸钡和石油磺酸钡的润滑油，对盐雾防锈试验结果优于含烯基丁二酸的润滑油。下面的实施例将对本专利技术作进一步说明。实例1-3在500毫升三口烧瓶中，将环烷酸(1#石油酸，茂名石化公司炼油厂)与四乙烯五胺(工业级，兰州炼油化工总厂)按摩尔数为4∶1的比例混合搅拌均匀，然后再加入100-200毫升200#溶剂油(茂名石化公司炼油厂，d20＝0.785克/厘米3，符合GB1932规格)，在搅拌下升温至200#溶剂油的回流温度(135-185℃)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条件下脱出200#溶剂油，制得环烷酸多胺缩合物防锈剂AL-1-AL-3，其反应条件及反应结果见表1。表1中防锈剂产品各项指标的测试方法如下(1)含氮量分析方法SH/T 0224-92(2)碱值分析方法SH/T 0251-93(3)酸值分析方法GB/T 0264-83实例4制备方法同实例1，只是环烷酸与四乙烯五胺的摩尔比为2∶1，制得防锈剂AL-4，反应条件和反应结果见表1。表1 实例5将实例4制得的防锈剂产品AL-4加入到150SN基础油中(茂名石化公司炼油厂生产其理化性能见表2)，配制成含有1重％防锈剂的润滑油，进行防锈油脂湿热试验评定，并与石油磺酸钡(玉门炼油化工总厂，T701)，二壬基萘磺酸钡(玉门炼油化工总厂，T705)两种防锈剂进行比较(其配制量同AL-4)，试验结果见表3。防锈油脂湿热试验法(GB/T 2361-92)将80mm×60mm×1.0-3.0mm的10号钢片涂覆防锈润滑油试样，置于温度为49±1℃、相对湿度95％以上的湿热试验箱内进行运转，直至锈蚀，然后测定运转的总耗时和试片的锈蚀程度，锈蚀程度从小到大依次用英文字母A、B、C等表示。实例6防锈润滑油的配制方法及用量同实例5，只是比较防锈剂用烯基丁二酸(兰州炼油化工总厂生产)代替，进行盐雾试验评定，结果见表4。防锈油脂盐雾试验法(SH/T 0081-91)将80mm×60mm×1-3mm符合ZBE 41010A法材质要求的钢片涂覆防锈润滑油试样，置于相对湿度大于95％的盐雾试验箱中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种润滑油无灰防锈添加剂，其特征在于它是由环烷酸或不饱和脂肪酸与多胺化合物经酰化缩合反应生成的羧酸多胺缩合物，其含Ｎ量４－１２重％，酸值＜６０毫克ＫＯＨ／克，碱值４０－２５０毫克ＫＯＨ／克，该防锈剂的制备方法包括如下步骤： （１）将馏分范围为２００－４００℃、酸值范围为１５０－２２０毫克ＫＯＨ／克环烷酸或通式为ＣＨ↓［２］＝ＣＨ－（ＣＨ↓［２］）↓［ｍ］－ＣＯＯＨ、ｍ＝２－１６的不饱和脂肪酸与通式为Ｈ↓［２］Ｎ（ＣＨ↓［２］ＣＨ↓［２］ＮＨ）↓［ｎ］Ｈ、ｎ＝２－４的多胺化合物按摩尔比为２－５∶１混合； （２）向（１）中加入相对原料进料量的０．５－１．３倍（重量）的１２０↑［＃］或２００↑［＃］溶剂油； （３）在１００－１９０℃进行反应，直至脱出理论水量； （４）在室温－１８０℃／０．０８５－０．０９ＭＰａ条件下脱出１２０↑［＃］或２００↑［＃］溶剂油。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王平，黄成岗，贺产鸿，柯木欣，梁迪，马洪，李红，
申请(专利权)人：中国石油化工总公司，中国石化茂名石油化工公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]