CN104130822A - 一种对苯二甲酸单辛醇酯钙盐清净剂及其合成方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了润滑油清净剂及其制备方法，清净剂其原料组成及质量配比为：对苯二甲酸单十二醇酯1-4份、稀释油1-3份、氢氧化钙7-15份、氯化钙0.15-0.5份、溶剂12-30份、甲醇0.5-1.5份、水0.2-0.8份、二氧化碳0.2-1份。制备方法步骤包括高碱度化反应和中和反应等；本发明润滑油清净剂，具有较好的清净分散性和极强的中和腐蚀酸的能力，清净剂中碳酸钙粒度分布均匀；在整个反应过程中，制备和处理工艺简单，无须采用高温处理工艺，在装置上极易实现，原料大部分可再生，具有较高的生物可降解性，符合绿色环保的要求。

Description

一种对苯二甲酸单辛醇酯钙盐清净剂及其合成方法

技术领域

本发明属于润滑油添加剂领域，具体涉及一种环保型酯类润滑油清净剂及其制备方法。

背景技术

为了减少磨损，润滑油是现代的机器设备所必需的物质。然而，在内燃机润滑油的使用过程中，由于高温氧化等原因，导致润滑油会发生自身氧化降解，产生酸性物质。因此，通常在内燃机润滑油中加入一定量的碱性清净剂，以中和润滑油使用过程中所产生的酸性物质。清净剂的发展最初从仅有的几个中性盐品种到现在的磺酸盐、烷基酚、硫化烷基酚盐、环烷酸盐、烷基水杨酸盐、油酸盐等多个高碱性品种。

CN101298575A公开了一种磺酸类润滑油清净剂，按重量份由以下成分组成：环烷酸200份；650SN基础油450份；原油降凝剂4份；粘度指数改进剂6.5-8份；高碱值合成磺酸钙清净剂3.5-5份。

US6034039A公开了一种含有至少两种金属清净剂混合物的润滑油组合物，其中第一种，清净剂(a)是一种金属酚盐、磺酸盐、水杨酸盐、环烷酸盐或羧酸盐，第二种，清净剂(b)是一种钙高碱性清净剂，该钙高碱性清净剂含有由至少两种表面活性剂衍生的表面活性剂体系，其中的至少一种是硫化的或未硫化的酚或其衍生物，另一种或至少另一种是非酚表面活性剂的表面活性剂，按此处所述，所测定的在表面活性剂体系中的所述酚的比例是至少45质量％，该高碱性清净剂的TBN：％表面活性剂比率至少为14，有利的是至少15，特别是至少19。

而这些传统的润滑油清净剂在环境保护、排放法规和节能方面逐渐不符合要求。随着世界石油资源的日渐枯竭和对环保的重视，近年来，对于环境友好型润滑油基础油的研究较多，发展生物可降解的、环境友好型润滑油是保护环境、解决石油危机的重要措施之一，符合可持续发展的要求。环境友好型润滑油基础油也需要添加剂的加入，它要求相应的添加剂也应具有生物可降解及环境友好的特点，为了适应环保的要求，推动环境友好型润滑油的发展，研发符合环保要求(低磷、低硫、低灰分、生物可降解)的环境友好型润滑油添加剂，是实现环境友好型润滑油能够得到实际应用的重要前提，也是未来润滑油添加剂的一个主要发展方向，因而，开发符合环保要求的、性能优良的润滑油清净剂将是本产品未来的发展方向。

CN103265995A公开了一种原料大部分可再生，具有较高的生物可降解性，符合绿色环保的要求润滑油清净剂，其原料组成及质量配比为：亚油酸1份、中性油1-2份、氢氧化钙1-6份、氧化钙0.2-1份、氯化钙0-0.1份、溶剂3-10份、甲醇0.2-1份、水0.1-0.5份、二氧化碳0.1-0.4份。但是该方案得到的清净剂在总碱值、在一定温度下的运动粘度等方面还存在的不足。

发明内容

针对现有润滑油清净剂品种的环保性、与酯类润滑油基础油匹配性不足、总碱值较低、在一定温度下的运动粘度较差等问题，本发明提供一种可降解的酯类润滑油清净剂及其制备方法。本发明的润滑油清净剂产品具有碱值高、生物降解程度高、环境友好的优点；而制备方法简单，易于大规模生产。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：

一种对苯二甲酸单十二醇酯钙盐清净剂，其原料组成及质量配比为：

对苯二甲酸单十二醇酯1-4份、稀释油1-3份、氢氧化钙7-15份、氯化钙0.15-0.5份、溶剂12-30份、甲醇0.5-1.5份、水0.2-0.8份、二氧化碳0.2-1份。

所述对苯二甲酸单十二醇酯的有效重量含量≥80％；

所述稀释油为三羟甲基丙烷三辛酯；

所述溶剂为正庚烷、甲苯或二甲苯中的一种。

一种润滑油清净剂的制备方法，步骤包括：

A、将配方量的对苯二甲酸单十二醇酯、稀释油、溶剂、甲醇和氯化钙加入反应器内，混合搅拌，然后加入配方量的氢氧化钙，在40℃-70℃中和1.0-3.0小时；

B、加入配方量的水，升温至50℃-75℃，通入配方量的二氧化碳气体，反应0.5-2.0小时，通气速率为20-120mL/min；

C、离心或过滤去渣，减压蒸馏脱去溶剂即得到最终润滑油清净剂。

本发明对苯二甲酸单十二醇酯钙盐清净剂，其总碱值为370-450mgKOH/g，具有好的清净分散性和中和酸的能力，在100℃运动粘度为190mm²/s以上；本发明对苯二甲酸单十二醇酯钙盐润滑油清净剂的原料为对苯二甲酸单十二醇酯，是一种酯类有机单酸，而稀释油为合成酯类润滑油基础油三羟甲基丙烷三辛酯，都具有高度的生物降解性，因而对苯二甲酸单十二醇酯钙盐润滑油清净剂，是环境友好的产品，符合绿色环保的要求。

具体实施方式

下面将结合本申请的具体实施方式，对本申请的技术方案进行详细的说明，但如下实施例仅是用以理解本发明，而不能限制本申请，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合，本申请可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

实施例1

对苯二甲酸单十二醇酯钙盐清净剂，其原料组成及质量配比为：

对苯二甲酸单十二醇酯30g、稀释油30g、氢氧化钙150g、氯化钙3g、溶剂150g、甲醇11g、水6g、二氧化碳8g。

所述对苯二甲酸单十二醇酯的纯度为80％；所述稀释油为HVI150；所述溶剂为二甲苯。

一种润滑油清净剂的制备方法，步骤包括：

A、将配方量的对苯二甲酸单十二醇酯、稀释油、溶剂、甲醇和氯化钙加入反应器内，混合搅拌，然后加入配方量的氢氧化钙，在40℃中和1.5.0小时；

B、加入配方量的水，升温至60℃，通入配方量的二氧化碳气体，反应0.5小时，通气速率为80mL/min；

C、离心去渣，再减压蒸馏脱去溶剂即制得最终产物润滑油清净剂。

制备的亚油酸钙清净剂碱值为370mgKOH/g，100℃运动粘度为190mm²/s。

实施例2

对苯二甲酸单十二醇酯钙盐清净剂，其原料组成及质量配比为：

对苯二甲酸单十二醇酯30g、稀释油30g、氢氧化钙150g、氯化钙3g、溶剂150g、甲醇11g、水6g、二氧化碳8g。

所述对苯二甲酸单十二醇酯的纯度为80％；所述稀释油为三羟甲基丙烷三辛酯；所述溶剂为二甲苯。

一种润滑油清净剂的制备方法，步骤包括：

A、将配方量的对苯二甲酸单十二醇酯、稀释油、溶剂、甲醇和氯化钙加入反应器内，混合搅拌，然后加入配方量的氢氧化钙，在40℃中和1.5.0小时；

B、加入配方量的水，升温至60℃，通入配方量的二氧化碳气体，反应0.5小时，通气速率为80mL/min；

C、离心去渣，再减压蒸馏脱去溶剂即制得最终产物润滑油清净剂。制备的亚油酸钙清净剂碱值为420mgKOH/g，100℃运动粘度为180mm²/s。

通过实施例1和2来看，在除了稀释油不同之外，其余的组分、含量和制备方法全部相同的情况下，采用三羟甲基丙烷三辛酯作为稀释油与采用HVI150作为稀释油相比，得到的润滑油清净剂在碱值和运动粘度方面均有较大幅度的改善；同时三羟甲基丙烷三辛酯也具有高度的生物降解性，环保性能突出。

实施例3

对苯二甲酸单十二醇酯钙盐清净剂，其原料组成及质量配比为：

对苯二甲酸单十二醇酯40g、稀释油28g、氢氧化钙100g、氯化钙5g、溶剂180g、甲醇11g、水7g、二氧化碳9g。

所述对苯二甲酸单十二醇酯的纯度为90％；所述稀释油为三羟甲基丙烷辛酸酯；所述溶剂为甲苯。

一种润滑油清净剂的制备方法，步骤包括：

A、将配方量的对苯二甲酸单十二醇酯、稀释油、溶剂、甲醇和氯化钙加入装有搅拌和回流冷凝管的三口烧瓶中，混合搅拌升温至65℃，然后加入配方量的氢氧化钙，中和1.5小时；

B、加入配方量的水，升温至70℃，通入配方量的二氧化碳气体，反应1.5小时，通气速率为75mL/min；

C、过滤去渣，再减压蒸馏脱去溶剂即制得最终产物润滑油清净剂。

制备的对苯二甲酸单十二醇酯清净剂碱值为400mgKOH/g，100℃运动粘度为165mm²/s。

实施例4

对苯二甲酸单十二醇酯钙盐清净剂，其原料组成及质量配比为：

对苯二甲酸单十二醇酯10g、稀释油25g、氢氧化钙150g、氯化钙3g、溶剂250g、甲醇13g、水8g、二氧化碳10g。

所述对苯二甲酸单十二醇酯的纯度为95％；所述稀释油为三羟甲基丙烷辛酸酯；所述溶剂为正庚烷。

一种润滑油清净剂的制备方法，步骤包括：

A、将配方量的对苯二甲酸单十二醇酯、稀释油、溶剂、甲醇和氯化钙加入装有搅拌和回流冷凝管的三口烧瓶中，混合搅拌升温至70℃，然后加入配方量的氢氧化钙，中和3.0小时；

B、加入配方量的水，升温至75℃，通入配方量的二氧化碳气体，反应2.0小时，通气速率为120mL/min；

C、过滤去渣，再减压蒸馏脱去溶剂即制得最终产物润滑油清净剂。

制备的对苯二甲酸单十二醇酯清净剂碱值为450mgKOH/g，100℃运动粘度为192mm²/s。

与CN103265995A公开的技术方案相比，通过实施例1-4来看，本发明通过调整清净剂中的组分和含量，重点是采用了对苯二甲酸单十二醇酯和三羟甲基丙烷辛酸酯，在总碱值方面，本发明具有较大幅度的提升，取得了较好的效果，各组分之间的协同效应得到的较明显的体现。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种更改和变换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种对苯二甲酸单十二醇酯钙盐润滑油清净剂，其原料组成及质量配比为：

对苯二甲酸单十二醇酯1-4份、稀释油1-3份、氢氧化钙7-15份、氯化钙0.15-0.5份、溶剂12-30份、甲醇0.5-1.5份、水0.2-0.8份、二氧化碳0.2-1份。

2.根据权利要求1所述的清净剂，其特征在于：所述对苯二甲酸单十二醇酯的有效含量≥80wt％。

3.根据权利要求1或2所述的清净剂，其特征在于：所述稀释油为三羟甲基丙烷三辛酯。

4.根据权利要求1所述的清净剂，其特征在于：所述溶剂为正庚烷、甲苯或二甲苯中的一种。

5.一种制备如权利要求1-4之一所述的清净剂的方法，步骤包括：

A、将配方量的对苯二甲酸单十二醇酯、稀释油、溶剂、甲醇和氯化钙加入反应器内，混合搅拌，然后加入配方量的氢氧化钙，在40℃-70℃中和1.0-3.0小时；

B、加入配方量的水，升温至50℃-75℃，通入配方量的二氧化碳气体，反应0.5-2.0小时，通气速率为20-120mL/min；

C、离心或过滤去渣，减压蒸馏脱去溶剂即得到最终润滑油清净剂。