一种润滑油添加剂的制备方法技术

本发明专利技术叙述了润滑油添加剂的制备方法，尤其是一种高碱值硫化烷基水杨酸钙的制备方法。该方法以烷基水杨酸、烷基酚以及氧化钙为原料，在乙二醇为促进剂条件下，以一定的配料比合成了高碱值的硫化烷基水杨酸钙。该合成工艺简单易行、易于操作。本发明专利技术合成的产品除有良好的清净性能外，还具有优异的极压抗磨性能和高温使用性能，是一种性能优异的润滑油清净剂。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及润滑油添加剂的制备方法，尤其是一种高碱值硫化水杨酸钙的制备方法，属于润滑油添加剂领域国际专利分类号为C10M。众所周知，烷基水杨酸盐(钙、镁)系列产品有良好的高温清净性能，但其抗氧抗腐能力较差。烷基水杨酸盐中一定的游离烷基酚含量影响产品的抗氧化能力。近年来，随着发动机油的迅猛发展，对添加剂的性能要求须更加全面。特别是随着发动机向体积小、功率大的方向发展，对油品的高温性能要求越来越苛刻。硫化烷基水杨酸盐除具有较好的高温清净性能外，其耐高温性能也较优，还具有较优的抗氧抗腐能力，将广泛应用于高档润滑油(如CF4或SH)中。有关硫化水杨酸盐制备专利较多，有Shell公司的EP168,110，EP168,880，Orogils公司的FR.2,625,220，以及日本石油公司的Sekiyu cakkaishi34，(6)。他们均是采用先钙化，后硫化工艺制备硫化水杨酸盐产品，或是对高碱性的水杨酸钙产品直接进行硫化。本专利技术的目的是要提供一种先硫化后钙化的制备高碱值的硫化烷基水杨酸钙的方法，从而可为润滑油提供一种优良的新型润滑油清净剂。本专利技术所述的高碱值硫化烷基水杨酸钙的制备方法如下将带有电动搅拌，冷凝脱水器的三口烧瓶安装好，投入计量的烷基水杨酸，烷基酚，升温至40-50℃，加入计量的氧化钙，搅拌10分钟，加入计量的水，进行熟化反应30分钟；升温至80-90℃后，加入硫粉，高级醇(癸醇)，升温至120℃，加入乙二醇，同时通入N2保护，升温至170-190℃进行硫化反应2-4小时；硫化反应结束后，通入二氧化碳，进行高碱度化反应2-3小时。然后降温、稀释、离心去渣、蒸馏溶剂得产品。一种高碱值硫化烷基水杨酸钙的制备方法，其特征在于将计量的烷基水杨酸及烷基酚投入到反应器内，搅拌升温至40～60℃投入计量氧化钙及水进行熟化反应；然后加入高级醇及硫粉，升温至120℃以上，加入乙二醇进行硫化反应，然后通入二氧化碳，进行高碱度化反应。反应结束后，溶剂稀释、离心去渣、蒸脱溶剂得产品。该制备方法特征在于各原料组分间有一定配料比例烷基水杨酸和烷基酚以100份(重)计，烷基水杨酸与烷基酚的比例可以是10∶0～5∶5；氧化钙的加入量为17～30份，水量为6.0～16.0份，硫粉为10.0～16.0份，高级醇为100～300份，乙二醇为10～60份，二氧化碳为20～50份，稀释溶剂为100～500份。反应步骤分三步第一步为熟化反应。熟化反应温度可控制在20～60℃之间，加水熟化后，将自动升温40～60℃。第二步反应为硫化反应。硫化反应温度为160℃～190℃，时间2～4小时。第三步反应为高碱度化反应。反应温度为130～170℃，通气速率为100～300ml/min，时间2-3小时。反应用溶剂可以是苯、甲苯、二甲苯，也可以是60～150℃汽油。高级醇可以是纯度大于95％C7～C12的醇类(直链或支链)；氧化钙为纯度大于93.0％工业品均可；乙二醇可以是纯度大于98％工业品。烷基水杨酸的结构为 其中R为C8～30的烷基链，水杨酸中含40％300ZN基础油，10％烷基酚。烷基酚的结构为 R为C8～30的烷基链。具体地说就是一种高碱值硫化烷基水杨酸钙的制备方法，其特征在于将计量的烷基水杨酸、烷基酚、氧化钙投入反应瓶中，升温至40-60℃，加水熟化，反应30min，然后升温于100℃，加入硫粉，癸醇，升温至120℃，加入乙二醇，同时通N2保护，升温至160-190℃硫化，反应2-4h，硫化反应结束后，通入二氧化碳进行一次高碱度化反应，也可将氧化钙分两次加入，进行二次高碱度反应，反应温度为130-170℃，反应时间为2-3h，通气速率为100-300ml/min；乙二醇须分二步加入，在通二氧化碳时，加入剩余部分；氧化钙也可以分两次加入，第二次加入在乙二醇第二次加入、通二氧化碳之前进行。硫化及高碱度化促进剂使用工业上大量应用的乙二醇，乙二醇分两次加，硫化反应时加5.0～6.0g(对100.0g水杨酸及烷基酚)，高碱化反应时加25.0～35.0g，另外，各组分的配料比有一特定比例若水杨酸及烷基酚以100.0计，氧化钙加入量为17～30.0g(可分两次加，第一次加不得大于20.0g，余下第二次加)，水量为6.0～16.0g，硫粉为10.0～15.0g，高级醇(癸醇)为100-300g，二氧化碳为20-50g。该反应分为熟化反应，硫化反应及高碱度化反应，熟化反应时温度可控制在20-60℃之间，时间15～60min；硫化反应温度为160-190℃，时间为2-4h；高碱度化反应温度为130-170℃，反应时间为2-3h，通气速率为100-300ml/min。制备硫含量大于2.5％，碱值大于270mgKOH/g的硫化水杨酸钙产品，可用一步法(即一步硫化，一步钙化方法)，也可用二步法(即一步硫化，二步钙化方法)进行制备。该反应体系可用不同分子量的烷基水杨酸及烷基酚，其结构分别如下烷基水杨酸 其中R为C8-30的烷基链；烷基酚 其中R为C8-30的烷基链；烷基水杨酸可以是40％～100％的油溶液。乙二醇可以是工业品，也可以是试剂级化学品，纯度必须大于98％。氧化钙必须是纯度大于93％的工业品级产品、试剂品。硫粉必须是纯度大于95％的工业级或化学试剂品。乙二醇作为硫化和高碱度化促进剂，其用量为30.0～40.0g/100.0g水杨酸及烷基酚硫化反应时用5.0～6.0g，其余在高碱度化反应时加入。水的加入量应为氧化钙0.3～0.5倍；水可以是工业水，也可以是新鲜水，高级醇可以是C6-C12的直链或支链醇类，最好是癸醇(C10醇)。高碱值硫化烷基水杨酸钙具有较好的高温清净性能。抗氧抗腐蚀能力、极好的抗压抗磨能力，它与同等碱值水杨酸钙性能比较见表1。从表1可以看出，硫化水杨酸盐较水杨酸盐具有更优异的极压抗磨性能及抗氧抗腐能力。表1硫化烷基水杨酸钙与水杨酸钙性能比较 注热氧化安定性实验中300ZN油中加入2m％单剂。PB及凸轮挺杆失重实验油中含1.5m％上述单剂。本专利技术制备的高碱值硫化烷基水杨酸钙添加剂，产品碱值大于270mgKOH/g，有极强的酸中和能力，保证了该剂其它性能的发挥；产品硫含量大于2.5％，有极好的极压及抗磨性能。产品经硫化后，分子量增加，游离烷基酚也被硫化后，再钙化，产品热稳定性得到提高，表现出较好的高温稳定性。硫化烷基水杨酸钙添加剂采用先硫化后钙化工艺，解决了先钙化后硫化产品的腐蚀性问题，铜片腐蚀从4级提高到1级，与硫化烷基酚盐抗腐蚀、氧化性能相当。该产品组成合理、有烷基酚钙、硫化烷基酚钙、水杨酸钙、硫化水杨酸钙等，性能全面；碱值也较高，可在较少用量条件下保证油品较全面的性能，具有一定的经济效益；该产品的合成工艺较简单，熟化反应后，一步钙化反应即可完成。下面的实施例和比较例是对本专利技术的进一步说明，而不是对本专利技术进行限制，本专利技术的精神和保护范围列于权利要求书中。实施例1在带有电动搅拌器及冷凝脱水器的500ml三口烧瓶中加入70.0g烷基水杨酸，30.0g烷基酚，搅拌升温至35℃，加氧化钙23.0g及水7.4g进行熟化反应，温度自动升温至86℃，然后升温至100℃，加硫粉12.0g及高级醇(癸醇)100ml；脱水升温至130℃，加乙二醇本文档来自技高网...

【技术保护点】
１，一种高碱值硫化烷基水杨酸钙的制备方法，其特征在于：将计量的烷基水杨酸、烷基酚、氧化钙投入反应瓶中，升温至４０－６０℃，加水熟化，反应３０ｍｉｎ，然后升温于１００℃，加入硫粉，癸醇，保护，升温至１６０－１９０℃硫化，反应２－４ｈ，硫化反应结束后，通入二氧化碳进行一次高碱度化反应也可将氧化钙分两次加入，进行二次高碱度反应，反应温度为１３０－１７０℃，反应时间为２－３ｈ，通气速率为１００－３００ｍｌ／ｍｉｎ；乙二醇须分二步加入，在通二氧化碳时，加入剩余部分；氧化钙也可以分两次加入，第二次加入在乙二醇第二次加入、通二氧化碳之前进行。２，根据权利要求１所述的方法，其特征在于：硫化及高碱度化促进剂使用工业上大量应用的乙二醇，乙二醇分两次加，硫化反应时加５．０～６．０ｇ（对１００．０ｇ水杨酸及烷基酚），高碱化反应时加２５．０～３５．０ｇ，另外，各组分的配料比有一特定比例：若水杨酸及烷基酚以１００．０计，氧化钙加入量为１７～３０．０ｇ（可分两次加，第一次加不得大于２０．０ｇ，余下第二次加），水量为６．０～１６．０　ｇ，硫粉为１０．０～１５．０ｇ，高级醇（癸醇）为１００－３００ｇ，二氧化碳为２０－５０ｇ。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：付兴国，杜军，魏存荣，义素波，
申请(专利权)人：中国石化兰州炼油化工总厂，
类型：发明
国别省市：62[中国|甘肃]