CN102690704B

CN102690704B - 一种高压加氢环烷基润滑油热稳定剂组合物及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN102690704B
Application number: CN2012101193089A
Authority: CN
Inventors: 韩生; 肖虎鹏; 何忠义; 熊丽萍; 郁平; 孙揭阳; 高峰; 朱贤; 吴锡惠
Original assignee: Shanghai Institute of Technology
Current assignee: Shanghai Institute of Technology
Priority date: 2012-04-23
Filing date: 2012-04-23
Publication date: 2013-12-04
Anticipated expiration: 2032-04-23
Also published as: CN102690704A

Abstract

本发明公开一种高压加氢环烷基润滑油热稳定剂组合物及其制备方法和应用，所述的高压加氢环烷基润滑油热稳定剂组合物按质量百分比计算由80~90%的抗氧剂2,5-二特丁基对苯二酚与抗氧剂四[β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯组成的混合物和10~20%的螯合剂三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸苯酯组成。其制备方法，即在40－90℃下，将各组分混合，搅拌使之均匀，即得高压加氢环烷基润滑油热稳定剂组合物。本发明的高压加氢环烷基润滑油热稳定剂组合物以0.5%~1%的比例加入到高压加氢环烷基润滑油基础油中，可明显改善高压加氢环烷基润滑油的热稳定性。

Description

一种高压加氢环烷基润滑油热稳定剂组合物及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及一种高压加氢环烷基润滑油热稳定剂及其制备方法和在高压加氢环烷基润滑油组合物中的应用。

背景技术

高压加氢环烷基润滑油基础油较传统的基础油具有无可比拟的优越性，如饱和烃含量高、高粘度指数、低挥发性、硫、氮含量低、颜色浅等，然而高压加氢环烷基润滑油基础油最明显的缺点是其热稳定性较差。而且高压加氢基础油热稳定性差是国内外普遍存在的问题，国内外已普遍认同造成高压加氢环烷基润滑油基础油热稳定性差的主要原因为多环芳烃。

对于高压加氢环烷基润滑油基础油热稳定性差的问题，主要可以考虑从以下两个方面来解决。

一方面，从油品内部结构性质着手，通过适当调整生产工艺流程和工艺操作参数将影响油品热稳定性的因素减小到最小，但增加投资费用很高且效果并不十分明显。

另一方面，寻找一种既能够明显改善油品热稳定性，同时又对润滑油基础油物理性能没有较大影响的添加剂，通过调合手段来解决油品的热稳定性问题，但操作简单方便，经济实用，切实可行。通常，多种添加剂复配使用较单独使用效果更加明显，具有很好的协同效应。

润滑油热氧化过程可以用自由基链反应来解释。其主要自由基链反应如下：

链引发：

Figure 2012101193089100002DEST_PATH_IMAGE001

Figure 2012101193089100002DEST_PATH_IMAGE002

链传递：

Figure 2012101193089100002DEST_PATH_IMAGE003

Figure 2012101193089100002DEST_PATH_IMAGE004

链支化：

Figure 2012101193089100002DEST_PATH_IMAGE005

Figure 2012101193089100002DEST_PATH_IMAGE006

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链终止：自由基与自由基发生反应形成非自由基的稳定产物。

发明内容

本发明的目的之一是为了解决上述的高压加氢环烷基润滑油基础油热稳定性差的技术问题而提供了一种高压加氢环烷基润滑油热稳定剂组合物。

本发明的目的之二是提供上述的一种高压加氢环烷基润滑油热稳定剂组合物及其制备方法。

本发明的目的之三是提供上述的一种高压加氢环烷基润滑油热稳定剂组合物在高压加氢环烷基润滑油基础油中的应用方法。

本发明的技术方案

一种高压加氢环烷基润滑油热稳定剂组合物，其特征在于所述的一种高压加氢环烷基润滑油热稳定剂是由抗氧剂2,5-二特丁基对苯二酚与抗氧剂四[β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯组成的混合物和螯合剂三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸苯酯组成；

按质量百分比计算，其中抗氧剂2,5-二特丁基对苯二酚与抗氧剂四[β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯组成的混合物在一种高压加氢环烷基润滑油热稳定剂组合物中的总含量为80－90%，并且所述的抗氧剂2,5-二特丁基对苯二酚与抗氧剂四[β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯组成的混合物中，按质量比计算，即抗氧剂2,5-二特丁基对苯二酚：抗氧剂四[β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯优选为2~3：1；

所述的螯合剂三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸苯酯在一种高压加氢环烷基润滑油热稳定剂组合物中的含量为10－20%。

上述的一种高压加氢环烷基润滑油热稳定剂组合物的制备方法，即在40－90℃下，将各组分混合，搅拌使之均匀，即得高压加氢环烷基润滑油热稳定剂组合物。

上述的一种高压加氢环烷基润滑油热稳定剂组合物在高压加氢环烷基润滑油组合物中的应用，即在高压加氢环烷基润滑油组合物中加入上述的高压加氢环烷基润滑油热稳定剂组合物，使其占高压加氢环烷基润滑油组合物总质量的0.5%－1%，优选1%，其应用方法如下：

按质量比计算，将占高压加氢环烷基润滑油组合物0.5%－1%的高压加氢环烷基润滑油热稳定剂组合物加入到高压加氢环烷基润滑油的基础油中，在55±5℃下均匀搅拌约30min，可得高压加氢环烷基润滑油基础油与高压加氢环烷基润滑油热稳定剂组合物的混合物；

或将抗氧剂2,5-二特丁基对苯二酚与抗氧剂四[β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯及螯合剂三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸苯酯按各自比例高压加氢环烷基润滑油基础油中，在75±5℃下均匀搅拌约30min，可得高压加氢环烷基润滑油组合物；

上述的高压加氢环烷基润滑油基础油其生产工艺为全加氢工艺，产品精制深度很高。

本发明的有益效果

本发明的一种高压加氢环烷基润滑油热稳定剂组合物属于屏蔽酚型化合物抗氧剂，属于链反应终止剂，加入本发明所述的一种高压加氢环烷基润滑油热稳定剂组合物后，可以和过氧化基（ROO.）生成稳定的产物（ROOH或ROOA），从而防止润滑油中烃类化合物的氧化反应，进而有效地阻断自由基反应的链传递过程。由于两种抗氧剂的协同作用，效果得到加强，可以使高压加氢环烷基润滑油基础油达到在160℃高温下加热4h不变色（赛波特色度>+20），达到橡胶行业对润滑油基础油热稳定性的要求。

另外，由于在高压加氢环烷基润滑油基础油中加入的高压加氢环烷基润滑油热稳定剂组合物的含量很少，仅为0.5~1%，所以在高压加氢环烷基润滑油基础油中加入所述的高压加氢环烷基润滑油热稳定剂组合物后，对高压加氢环烷基润滑油基础油的理化性质影响不大，或基本没影响。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明进一步阐述，但并不限制本发明。

本发明的实施例中涉及的原料信息如下：

抗氧剂2,5-二特丁基对苯二酚：灰白色或白色结晶粉末，熔点: 126.5~128.5℃，含量: ≥99%，北京迪龙化工有限公司；

抗氧剂四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯即抗氧剂1010：白色结晶粉末，熔点：110.0 -125.0℃，透光率: 425nm≥90%，500nm≥95%，北京迪龙化工有限公司；

三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸苯酯：外观：白色结晶粉末，熔点：182 -186℃，透光率：425nm≥97% 500nm≥98% ，挥发分：≤0.5%，北京迪龙化工有限公司；

高压加氢环烷基润滑油基础油：克拉玛依石化KN4010，无色透明，40℃运动粘度：164.4，100℃运动粘度：10.48，闪点：≥212℃，倾点：≤-17℃，广州市越秀丽油库有限公司。

实施例1

一种高压加氢环烷基润滑油热稳定剂组合物，由抗氧剂2,5-二特丁基对苯二酚与抗氧剂1010组成的混合物和螯合剂三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸苯酯组成；

按质量百分比计算，其中抗氧剂2,5-二特丁基对苯二酚与抗氧剂1010组成的混合物在一种高压加氢环烷基润滑油热稳定剂组合物中的总含量为80%，并且所述的抗氧剂2,5-二特丁基对苯二酚与抗氧剂1010组成的混合物中，按质量比计算，即抗氧剂2,5-二特丁基对苯二酚：抗氧剂1010为2：1；

三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸苯酯螯合剂在一种高压加氢环烷基润滑油热稳定剂组合物中的含量为20%。

上述的一种高压加氢环烷基润滑油热稳定剂组合物的制备方法，步骤如下：

在100ml烧杯中加入40g抗氧剂2,5-二特丁基对苯二酚、20g抗氧剂1010和15g螯合剂三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸苯酯，放在加热器上加热，电磁搅拌器搅拌，控制温度80℃左右，维持30min，得到以透明浅黄色液体，冷却后即得到膏状的高压加氢环烷基润滑油热稳定剂组合物1。

实施例2

按质量百分比计算，其中抗氧剂2,5-二特丁基对苯二酚与抗氧剂1010组成的混合物在一种高压加氢环烷基润滑油热稳定剂组合物中的总含量为80%，并且所述的抗氧剂2,5-二特丁基对苯二酚与抗氧剂1010组成的混合物中，按质量比计算，即抗氧剂2,5-二特丁基对苯二酚：抗氧剂1010为3：1；

在100ml烧杯中加入45g抗氧剂2,5-二特丁基对苯二酚、15g抗氧剂1010和15g螯合剂三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸苯酯，放在加热器上加热，电磁搅拌器搅拌，控制温度80℃左右，维持30min，得到以透明浅黄色液体，冷却后即得到膏状的高压加氢环烷基润滑油热稳定剂组合物2。

实施例3

按质量百分比计算，其中抗氧剂2,5-二特丁基对苯二酚与抗氧剂1010组成的混合物在一种高压加氢环烷基润滑油热稳定剂组合物中的总含量为90%，并且所述的抗氧剂2,5-二特丁基对苯二酚与抗氧剂1010组成的混合物中，按质量比计算，即抗氧剂2,5-二特丁基对苯二酚：抗氧剂1010为2：1；

三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸苯酯螯合剂在一种高压加氢环烷基润滑油热稳定剂组合物中的含量为10%。

在100ml烧杯中加入40g抗氧剂2,5-二特丁基对苯二酚、20g抗氧剂1010和6.7g螯合剂三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸苯酯，放在加热器上加热，电磁搅拌器搅拌，控制温度80℃左右，维持30min，得到以透明浅黄色液体，冷却后即得到膏状的高压加氢环烷基润滑油热稳定剂组合物3。

实施例4

按质量百分比计算，其中抗氧剂2,5-二特丁基对苯二酚与抗氧剂1010组成的混合物在一种高压加氢环烷基润滑油热稳定剂组合物中的总含量为85%，并且所述的抗氧剂2,5-二特丁基对苯二酚与抗氧剂1010组成的混合物中，按质量比计算，即抗氧剂2,5-二特丁基对苯二酚：抗氧剂1010为3：1；

三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸苯酯螯合剂在一种高压加氢环烷基润滑油热稳定剂组合物中的含量为15%。

在100ml烧杯中加入45g抗氧剂2,5-二特丁基对苯二酚、15g抗氧剂1010和10.6g螯合剂三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸苯酯，放在加热器上加热，电磁搅拌器搅拌，控制温度80℃左右，维持30min，得到以透明浅黄色液体，冷却后即得到膏状的高压加氢环烷基润滑油热稳定剂组合物4。

应用实施例

所述的高压加氢环烷基润滑油基础油为全加氢工艺，经过高压加氢、白土精制等制备的，最终产品精制深度很高；

分别将上述实施例1~4所得的高压加氢环烷基润滑油热稳定剂组合物1、2、3及4和高压加氢环烷基润滑油基础油按质量比计算为1：99的比例，分别在高压加氢环烷基润滑油基础油中加入上述实施例1~4所得的高压加氢环烷基润滑油热稳定剂组合物1、2、3及4，然后分别在55±5℃下均匀搅拌溶解约30min，分别得透明近无色液体，然后用热稳定性测定仪(型号：k17146，北京科思佳科技有限责任公司)测定其热稳定性（测定方法参见：刘研. 高压加氢橡胶油黄变原因及光、热稳定性改进研究[D]，2007），具体结果见表1。

Figure 2012101193089100002DEST_PATH_IMAGE009

从表1中可以看出在高压加氢环烷基润滑油基础油中加入所述的高压加氢环烷基润滑油热稳定剂组合物后，可以使高压加氢环烷基润滑油基础油达到在 160℃高温下不变色（赛波特色度>+20）。

将上述实施例1~4所得的高压加氢环烷基润滑油热稳定剂组合物1、2、3及4和高压加氢环烷基润滑油基础油按质量比计算均为1：99的比例，分别在高压加氢环烷基润滑油基础油中加入上述实施例1~4所得的高压加氢环烷基润滑油热稳定剂组合物1、2、3及4，然后分别在55±5℃下均匀搅拌溶解约30min，分别得透明近无色液体，然后测定其理化性能指标，具体结果见表2。

Figure 2012101193089100002DEST_PATH_IMAGE010

从表2中的数据可以看出高压加氢环烷基润滑油基础油中由于加入高压加氢环烷基润滑油热稳定剂组合物后对高压加氢环烷基润滑油基础油的其他理化性能指标影响不大。

综上所述，加入高压加氢环烷基润滑油热稳定剂组合物后高压加氢环烷基润滑油基础油的热稳定性得到明显改善，并且对其他理化性质影响不大，因此，本发明涉及的高压加氢环烷基润滑油热稳定剂组合物效果很好。

以上所述内容仅为本发明构思下的基本说明，而依据本发明的技术方案所作的任何等效变换，均应属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种高压加氢环烷基润滑油热稳定剂组合物，其特征在于所述的一种高压加氢环烷基润滑油热稳定剂组合物是由抗氧剂2,5-二特丁基对苯二酚与抗氧剂四[β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯组成的混合物和螯合剂三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸苯酯组成；

按质量百分比计算，其中抗氧剂2,5-二特丁基对苯二酚与抗氧剂四[β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯组成的混合物在一种高压加氢环烷基润滑油热稳定剂组合物中的总含量为80－90%；

所述的抗氧剂2,5-二特丁基对苯二酚与抗氧剂四[β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯组成的混合物中，按质量比计算，即抗氧剂2,5-二特丁基对苯二酚：抗氧剂四[β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯为2~3：1；

螯合剂三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸苯酯在一种高压加氢环烷基润滑油热稳定剂组合物中的含量为10－20%。

2.如权利要求1所述的一种高压加氢环烷基润滑油热稳定剂组合物的制备方法，其特征在于在40－90℃下，将高压加氢环烷基润滑油热稳定剂组合物中各组分混合，搅拌使之均匀，即得高压加氢环烷基润滑油热稳定剂组合物。

3.如权利要求1所述的一种高压加氢环烷基润滑油热稳定剂组合物在高压加氢环烷基润滑油基础油中的应用，其特征在于即在高压加氢环烷基润滑油基础油中加入上述的高压加氢环烷基润滑油热稳定剂组合物，使其占高压加氢环烷基润滑油基础油总质量的0.5%－1%。

4.如权利要求3所述的一种高压加氢环烷基润滑油热稳定剂组合物在高压加氢环烷基润滑油基础油中的应用，其特征在于即在高压加氢环烷基润滑油基础油中加入上述的高压加氢环烷基润滑油热稳定剂组合物，使其占高压加氢环烷基润滑油基础油总质量的1%。