CN105542170B - 一种发动机油用氟硅抗泡剂的合成方法 - Google Patents

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Abstract

一种发动机油用氟硅抗泡剂的合成方法,以有机硅单体六甲基环三硅氧烷或八甲基环四硅氧烷为主要原料,在催化剂作用下,加入封端剂,与三氟丙基甲基环三硅氧烷进行反应,反应结束后,脱除低分子物质,再经过滤后制得发动机油用氟硅抗泡剂。该氟硅抗泡剂具有溶解性好、高温抗泡性好特点,其生产成本低、无污染;主要用于API SJ级、ILSAC CF‑4级及以上规格的发动机油,解决油品的150℃高温抗泡问题,发动机油泡沫特性好、耐高低温性能理想。

Description

一种发动机油用氟硅抗泡剂的合成方法
技术领域
本发明涉及一种发动机油用氟硅抗泡剂的合成方法,特别是用于美国石油工程学会制订的API SJ级别以上发动机油、由国际润滑油标准化和认可委员会制定ILSAC GF-4以上规格发动机油用氟硅抗泡剂的合成方法。
背景技术
目前,抗泡剂主要有非硅类、有机硅类和氟硅类三种类别。非硅类包含酯类和聚醚类,有机硅类由二甲基硅油构成,氟硅类由含氟单体同有机硅材料构成,广泛应用众多领域。
对于润滑油用抗泡剂也由上述三类构成,发动机油用抗泡剂主要有有机硅类,例如市售的二甲基硅油国产牌号T901,国外牌号PMX200,但应用于发动机油的氟硅抗泡剂很少有专门报道。
适用于氟硅抗泡剂的含氟单体见于专利US.5454979、US.8304571、US.5635579和US.4329528。US.5454979中介绍了具有分子结构式为F(CF2)bC2H4Si(OR)3同二氧化硅组合的抗泡剂,可用于液体和有机溶剂,因含有二氧化硅不能用于润滑油。US.5635579公布了一种共聚氟硅油的聚合方法,使用硅醇钾、醇钾为催化剂和三氟丙基环三硅氧烷聚合体(三聚体)为含氟原料共聚获得的产物润滑油添加剂表现在耐高温脱膜效果。US.8304571公布了为全氟聚醚改性聚硅氧烷在有机溶剂中达到很好的消泡作用。US.4329528公布了含有20%-70%三氟丙基环三硅氧烷共聚物,含有机烃类溶剂如甲苯、二甲苯等其闪点较低挥发份大无法满足发动机油的要求而只能用于原油抗泡剂。
随着现代科技的高速发展及汽车行业的迅速发展,环境保护和节约能源对汽车行业的发展提出了更高要求。燃油经济性的要求使发动机以减少排放,提高燃油经济性为目标。同时对发动机油分散清净性、抗氧化抗腐蚀抗磨性提出了更高的要求。为此由国际润滑油标准化和认可委员会制定ILSAC GF-4系列规格,其中ILSAC GF-4以上规格要求150℃的高温泡沫特性,标准规定150℃泡沫倾向不大于100mL消泡时间不大于60s为合格。环保和燃油经济性是对发动机油规格标准升级换代的主要推动力,因此由于发动机油标准的提高对发动机油用抗泡剂提出了更高的要求。现有的发动机油用的主要是有机硅抗泡剂和酯类抗泡剂已无法满足已实施的ILSAC GF-5和即将实施的ILSAC GF-6规格发动机油的150℃的高温泡沫特性要求。氟硅抗泡剂可以满足已实施的ILSAC GF-5和即将实施的ILSAC GF-6规格发动机油的150℃的高温泡沫特性要求。目前氟硅抗泡剂中氟原料主要来源于氟烯烃的调聚、齐聚、六氟烷氧丙烷及其聚合物以及电解等方法获得的含氟中间体,其工艺复杂、成本高、污染大。使用三氟丙基环三硅氧烷为原料的聚合物可以获得氟硅油及抗泡剂,但还没有应用于高级别的发动机油的抗泡技术领域。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提出一种工艺简单、生产成本低、无污染、溶解性好,发动机油泡沫特性好、耐高低温性能理想,应用于API SJ级别以上和ILSAC GF-4系列规格发动机油用氟硅抗泡剂的合成方法。
本发明的技术解决方案如下:
一种发动机油用氟硅抗泡剂的合成方法,其具体步骤是:
按照重量份数计,以有机硅单体5.04份~95.7份为主要原料,所述有机硅单体为六甲基环三硅氧烷或八甲基环四硅氧烷,加入催化剂0.016份~4.5份和封端剂0.3份~10份,在55℃~75℃搅拌下加入三氟丙基甲基环三硅氧烷3份~92.67份后在75℃~110℃保温反应1h~6h,然后升温至150℃~160℃真空度在-0.092Map至-0.098Map抽真空0.5h~2h,过滤,制得发动机油用氟硅抗泡剂;
所述催化剂为强碱性物质或强酸性物质,其中强碱性物质为四甲基氢氧化铵,强酸性物质为浓硫酸或甲基磺酸;
所述封端剂为四甲基二氢二硅氧烷、六甲基二硅氧烷、低分子封端剂或低分子羟基封端剂。
采用强酸性物质作为催化剂时,加入催化剂保温反应后,使用弱碱性物质进行调PH值至7.5~9后,再进行升温至150℃~160℃,其中,弱碱性物质为氢氧化钙、碳酸钠、碳酸氢钠或氧化钙。
加入三氟丙基甲基环三硅氧烷时,采用滴加的方式加入,滴加时间为1h~1.5h。
所述低分子封端剂为不含氟低分子封端剂,其制备步骤如下:
以重量份数计,将催化剂0.30份~5.02份、八甲基环四硅氧烷78.2份~83.6份和六甲基二硅氧烷11.4份~21.5份,所述催化剂为四甲基氢氧化铵、浓硫酸或甲基磺酸,在55℃~110℃搅拌保温反应1h~6h,然后在100℃~110℃、真空度-0.092Map~-0.098Map抽真空0.5h~2h,得到不含氟低分子封端剂。
所述低分子封端剂为含氟低分子封端剂,其制备步骤如下:
以重量份数计,将催化剂0.30份~5.02份、八甲基环四硅氧烷8.77份~31.86份和六甲基二硅氧烷4.79份~17.43份,所述催化剂为四甲基氢氧化铵、浓硫酸或甲基磺酸,在55℃~110℃搅拌下滴加三氟丙基甲基环三硅氧烷50.4份~83.4份后,其中三氟丙基甲基环三硅氧烷在1h~1.5h内完成滴加,然后在80℃~110℃保温反应1h~6h,在100℃~110℃、真空度-0.092Map~-0.098Map抽真空0.5h~2h,得到含氟低分子封端剂。
所述低分子羟基封端剂为不含氟低分子羟基封端剂,其制备步骤如下:
以重量份数计,将催化剂5.24份~6.16份、八甲基环四硅氧烷70.65份~73.67份和六甲基二硅氧烷9.86份~19.40份,所述催化剂为浓硫酸或甲基磺酸,在80℃~100℃搅拌保温反应1h~4h后,加入到蒸馏水4.71份~11.9份继续80℃~100℃保温反应1h~2h,然后在100℃~110℃、真空度-0.092Map~-0.098Map抽真空0.5h~2h,得到不含氟低分子羟基封端剂。
所述低分子羟基封端剂为含氟低分子羟基封端剂,其制备步骤如下:
以重量份数计,将催化剂5.27份~6.16份、八甲基环四硅氧烷7.41份~28.97份和六甲基二硅氧烷4.06份~15.86份,所述催化剂为浓硫酸或甲基磺酸,在55℃~100℃搅拌下滴加三氟丙基甲基环三硅氧烷45.85份~70.44份,其中三氟丙基甲基环三硅氧烷在1h~1.5h内完成滴加,然后在80℃~100℃保温反应1h~4h;加入到蒸馏水4.05份~11.94份,继续80℃~100℃保温反应1h~2h,然后在100℃~110℃、真空度-0.092Map~-0.098Map抽真空0.5h~2h,得到含氟低分子羟基封端剂。
所述的浓硫酸的质量浓度为98%。
本发明的有益效果:
(1)、采用八甲基环四硅氧烷和三氟丙基甲基环三硅氧烷为原料,封端剂为四甲基二氢二硅氧烷、六甲基二硅氧烷、低分子封端剂或低分子羟基封端剂,原材料易得。
(2)、以四甲基氢氧化铵、强酸性物质浓硫酸或甲基磺酸为催化剂不产生副产物,采用过程控制,整个反应过程平稳,在反应工艺上具有较大优势,最终获得的氟硅抗泡剂性能优良,收率可达到98%以上。
(3)、操作方法简单,获得的氟硅抗泡剂具有较好的溶解性;不使用溶剂,安全环保、不用单独分离,同时催化剂可分解或中和后过滤脱除,工艺先进。
(4)、设备要求低,在玻璃设备或搪瓷设备中即可完成;使用不同的封端剂获得氟硅抗泡剂结构稳定,不易分解,获得的聚合物100℃运动粘度为305mm2/s-400mm2/s,分子结构排列均匀;使氟原子的优越性能突出体现、性价比高,使产物在高端发动机油中具有高效、优异的抗泡特性。按照试验方法GB/T 12579-2002润滑油泡沫特性测定法、SH/T 0722-2002润滑油高温泡沫特性测定法进行泡沫特性实验。使用合成的氟硅抗泡剂进行ILSACGF-5、SAE 0W/20;ILSAC GF-5、SAE 5W/20;ILSAC GF-5、SAE 0W/30和ILSAC GF-5、SAE 5W/30发动机油和模拟的ILSAC GF-6规格发动机油ILSAC GF-6SAE 5W/20和ILSAC GF-6、SAE5W/30进行泡沫特性实验,加入量5-30ppm时,24℃泡沫倾向为0mL;93.5℃泡沫倾向为0mL;150℃泡沫倾向小于40mL消泡时间小于32s。使用本发明获得的抗泡剂在高级别发动机油中具有优异的抗泡沫特性,满足高级别发动机油的抗泡性能要求。
具体实施例
实施例1
在装有数显电动搅拌器、热电偶、冷却器、电热套的250mL四口玻璃烧瓶中加入八甲基环四硅氧烷95.7g、四甲基二氢二硅氧烷封端剂0.3g和四甲基氢氧化铵1g,搅拌升温至55℃,滴加三氟丙基甲基环三硅氧烷3g,用1h完成滴加,保持温度在75℃~80℃反应6h后,升温至150℃、真空度-0.098Mpa抽空脱除低分子物质2h后,过滤,获得产物发动机油用氟硅抗泡剂98.1g,收率为99%,100℃运动粘度为400mm2/s。
实施例2
在装有数显电动搅拌器、热电偶、冷却器、电热套的500mL四口玻璃烧瓶中加入八甲基环四硅氧烷10.1g、六甲基二硅氧烷封端剂0.601g和98wt%浓硫酸催化剂4g,搅拌升温至75℃,滴加三氟丙基甲基环三硅氧烷185.6g,用1.5h完成滴加,保持温度在80℃~95℃反应3h,加入碳酸氢钠7g检测PH值为9,升温至155℃、真空度-0.095Mpa抽空脱除低分子物质1h后,过滤,获得产物发动机油用氟硅抗泡剂193.4g,收率为98.5%,100℃运动粘度为305mm2/s。
实施例3
(1)在装有数显电动搅拌器、热电偶、冷却器、电热套的250mL四口玻璃烧瓶中加入八甲基环四硅氧烷90g和六甲基二硅氧烷封端剂24.7g,四甲基氢氧化铵0.35g,搅拌升温至80℃~100℃保持温度反应3h,在100℃、真空度-0.098Mpa抽空脱除低分子物质2h,获得不含氟低分子封端剂;
(2)在装有数显电动搅拌器、热电偶、冷却器、电热套的250mL四口玻璃烧瓶中加入八甲基环四硅氧烷35.5g、步骤(1)制备的不含氟低分子封端剂10g和98wt%浓硫酸催化剂4.5g,搅拌升温至65℃,滴加三氟丙基甲基环三硅氧烷50g,用1h完成滴加,保持温度在100℃~110℃反应1h,加入氧化钙4g中和检测PH值为8.5,升温至160℃、真空度-0.092Mpa抽空脱除低分子物质0.5h后,过滤,获得产物发动机油用氟硅抗泡剂93.6g,收率为98%,100℃运动粘度为386mm2/s。
实施例4
(1)在装有数显电动搅拌器、热电偶、冷却器、电热套的250mL四口玻璃烧瓶中加入八甲基环四硅氧烷100g和六甲基二硅氧烷封端剂13.68g,加入98wt%浓硫酸6g,搅拌升温至55℃~80℃保持温度反应6h,在110℃、真空度-0.092Mpa抽空脱除低分子物质0.5h,获得不含氟低分子封端剂;
(2)在装有数显电动搅拌器、热电偶、冷却器、电热套的250mL四口玻璃烧瓶中加入八甲基环四硅氧烷34g、步骤(1)制备的不含氟低分子封端剂10g和98wt%浓硫酸催化剂4.5g,搅拌升温至65℃,滴加三氟丙基甲基环三硅氧烷51.5g,用1h完成滴加,保持温度在100℃~110℃反应1h,加入氧化钙4g中和检测PH值为8.5,升温至160℃、真空度-0.092Mpa抽空脱除低分子物质0.5h后,过滤,获得产物发动机油用氟硅抗泡剂93.61g,收率为98%,100℃运动粘度为325mm2/s。
实施例5
(1)在装有数显电动搅拌器、热电偶、冷却器、电热套的250mL四口玻璃烧瓶中加入八甲基环四硅氧烷100g和六甲基二硅氧烷封端剂18.25g,加入甲基磺酸3.5g,搅拌升温至90℃~110℃保持温度反应1h,在105℃、真空度-0.095Mpa抽空脱除低分子物质1h,获得不含氟低分子封端剂;
(2)在装有数显电动搅拌器、热电偶、冷却器、电热套的250mL四口玻璃烧瓶中加入八甲基环四硅氧烷30.5g、步骤(1)制备的不含氟低分子封端剂9g和98wt%浓硫酸催化剂4.5g,搅拌升温至65℃,滴加三氟丙基甲基环三硅氧烷56g,用1h完成滴加,保持温度在100℃~110℃反应1h,加入氧化钙4g中和检测PH值为8.5,升温至160℃、真空度-0.092Mpa抽空脱除低分子物质0.5h后,过滤,获得产物发动机油用氟硅抗泡剂93.63g,收率为98%,100℃运动粘度为346.6mm2/s。
实施例6
(1)在装有数显电动搅拌器、热电偶、冷却器、电热套的250mL四口玻璃烧瓶中加入八甲基环四硅氧烷50g、六甲基二硅氧烷封端剂27.36g和四甲基氢氧化铵催化剂0.475g,在80℃~90℃搅拌下1h滴加完三氟丙基甲基环三硅氧烷79.15g后,90℃保温反应3h,在100℃、真空度-0.098Mpa抽空脱除低分子物质2h,获得含氟低分子封端剂;
(2)在装有数显电动搅拌器、热电偶、冷却器、电热套的250mL四口玻璃烧瓶中加入六甲基环三硅氧烷50g、步骤(1)制备的含氟低分子封端剂8g和四甲基氢氧化铵催化剂0.06g,搅拌升温至75℃滴加三氟丙基甲基环三硅氧烷41.94g,用1.3h加完,保持温度在90℃~100℃反应2.5h,升温至160℃、真空度-0.093Mpa抽空脱除低分子物质1.5h后,过滤,获得产物发动机油用氟硅抗泡剂99.1g,收率为99.1%,100℃运动粘度为326.4mm2/s。
实施例7
(1)在装有数显电动搅拌器、热电偶、冷却器、电热套的250mL四口玻璃烧瓶中加入八甲基环四硅氧烷10g、六甲基二硅氧烷封端剂5.48g和甲基磺酸催化剂3.5g,在55℃~80℃搅拌下1.5h滴加完三氟丙基甲基环三硅氧烷95g后保温80℃反应6h,在105℃、真空度-0.096Mpa抽空脱除低分子物质1h,获得含氟低分子封端剂;
(2)在装有数显电动搅拌器、热电偶、冷却器、电热套的250mL四口玻璃烧瓶中加入六甲基环三硅氧烷45g、步骤(1)制备的含氟低分子封端剂8g和甲基磺酸催化剂0.06g,搅拌升温至75℃滴加三氟丙基甲基环三硅氧烷46.94g,用1.3h加完,保持温度在90℃~100℃反应2.5h,加入氢氧化钙0.35g,检测PH值为7.5,升温至160℃、真空度-0.093Mpa抽空脱除低分子物质1.5h后,过滤,获得产物发动机油用氟硅抗泡剂98.03g,收率为98.05%,100℃运动粘度为328.8mm2/s。
实施例8
(1)在装有数显电动搅拌器、热电偶、冷却器、电热套的250mL四口玻璃烧瓶中加入八甲基环四硅氧烷15g、六甲基二硅氧烷封端剂8.21g和98wt%浓硫酸催化剂4.99g,在90℃~110℃搅拌下1.25h滴加完三氟丙基甲基环三硅氧烷71.3g后110℃保温反应1h,在110℃、真空度-0.092Mpa抽空脱除低分子物质0.5h,获得含氟低分子封端剂;
(2)在装有数显电动搅拌器、热电偶、冷却器、电热套的250mL四口玻璃烧瓶中加入八甲基环四硅氧烷50g、步骤(1)制备的封端剂含氟低分子封端剂2.004g和浓硫酸0.016g,搅拌升温至55℃滴加三氟丙基甲基环三硅氧烷47.98g,用1.5h加完,保持温度在90℃~100℃反应6h,加入氢氧化钙0.10g,检测PH值为8,升温至160℃、真空度-0.096Mpa抽空脱除低分子物质2h后,过滤,获得产物98.054g,收率为98.06%,100℃运动粘度为316mm2/s。
实施例9
(1)在装有数显电动搅拌器、热电偶、冷却器、电热套的250mL四口玻璃烧瓶中加入八甲基环四硅氧烷90g、六甲基二硅氧烷封端剂24.7g和98wt%浓硫酸6.68g,搅拌升温至80℃保持温度反应4h,得到中间物料121.38g,将中间物料全部加入6g蒸馏水在80℃反应2h,在100℃、真空度-0.098Mpa抽空脱除低分子物质0.5h,获得不含氟低分子羟基封端剂;
(2)在装有数显电动搅拌器、热电偶、冷却器、电热套的250mL四口玻璃烧瓶中加入六甲基环三硅氧烷53.5g、步骤(1)制备的不含氟低分子羟基封端剂5g和98wt%浓硫酸3g,搅拌升温至60℃,滴加三氟丙基甲基环三硅氧烷38.5g,用1.5h加完,保持温度在90℃~110℃反应1h,加入碳酸钠3.6g中和后检测PH值为9,升温至153℃、真空度-0.097Mpa抽空脱除低分子物质2h后,过滤,获得产物发动机油用氟硅抗泡剂95.2g,收率为98.1%,100℃运动粘度为356mm2/s。
实施例10
(1)在装有数显电动搅拌器、热电偶、冷却器、电热套的250mL四口玻璃烧瓶中加入八甲基环四硅氧烷100g、六甲基二硅氧烷封端剂13.68g和98wt%浓硫酸8.54g,搅拌升温至90℃保持温度反应2h,得到中间物料122.22g,将中间物料全部加入16.5g蒸馏水,在100℃反应1h,在110℃、真空度-0.092Mpa抽空脱除低分子物质2h获得不含氟低分子羟基封端剂;
(2)在装有数显电动搅拌器、热电偶、冷却器、电热套的250mL四口玻璃烧瓶中加入六甲基环三硅氧烷57g、步骤(1)制备的不含氟低分子羟基封端剂5g和98wt%浓硫酸3g,搅拌升温至60℃,滴加三氟丙基甲基环三硅氧烷35g,用1.5h加完,保持温度在90℃~110℃反应1h,加入碳酸钠3.61g中和后检测PH值为9,升温至153℃、真空度-0.097Mpa抽空脱除低分子物质2h后,过滤,获得产物发动机油用氟硅抗泡剂95.06g,收率为98%,100℃运动粘度为336mm2/s。
实施例11
(1)在装有数显电动搅拌器、热电偶、冷却器、电热套的250mL四口玻璃烧瓶中加入八甲基环四硅氧烷100g、六甲基二硅氧烷封端剂18.25g和98wt%浓硫酸催化剂7.5g,搅拌升温至100℃保持温度反应1h,得到中间物料125.75g,将中间物料全部加入10g蒸馏水在90℃反应1.5h,在105℃、真空度-0.095Mpa抽空脱除低分子物质1h获得不含氟低分子羟基封端剂;(2)在装有数显电动搅拌器、热电偶、冷却器、电热套的250mL四口玻璃烧瓶中加入六甲基环三硅氧烷53.5g、步骤(1)制备的不含氟低分子羟基封端剂5g和98wt%浓硫酸3g,搅拌升温至60℃,滴加三氟丙基甲基环三硅氧烷38.5g,用1.5h加完,保持温度在90℃~110℃反应1h,加入碳酸钠3.62g中和后检测PH值为9,升温至153℃、真空度-0.097Mpa抽空脱除低分子物质2h后,过滤,获得产物发动机油用氟硅抗泡剂95.1g,收率为98%,100℃运动粘度为356mm2/s。
实施例12
(1)在装有数显电动搅拌器、热电偶、冷却器、电热套的250mL四口玻璃烧瓶中加入八甲基环四硅氧烷50g、六甲基二硅氧烷封端剂27.36g和98wt%浓硫酸催化剂9.1g,在55℃~80℃搅拌下1h滴加完三氟丙基甲基环三硅氧烷79.15g后,80℃保温反应4h,得到中间物料165.61g,将中间物料全部加入蒸馏水7g,在80℃继续反应2h,在100℃、真空度-0.098Mpa抽空脱除低分子物质2h,获得含氟低分子羟基封端剂;
(2)在装有数显电动搅拌器、热电偶、冷却器、电热套的250mL四口玻璃烧瓶中加入六甲基环三硅氧烷86g、步骤(1)制备的含氟低分子羟基封端剂4g和98wt%浓硫酸催化剂2g,搅拌升温至55℃,滴加三氟丙基甲基环三硅氧烷20g,用1h加完,保持温度在90℃~110℃反应3h,加入碳酸氢钠4.5g中和后,检测PH值为8.5,升温至155℃、真空度-0.093Mpa抽空2h后,过滤,获得产物发动机油用氟硅抗泡剂108.1g,收率为98.2%,100℃运动粘度为376mm2/s。
实施例13
(1)在装有数显电动搅拌器、热电偶、冷却器、电热套的250mL四口玻璃烧瓶中加入八甲基环四硅氧烷10g、六甲基二硅氧烷封端剂5.48g和98wt%浓硫酸催化剂8.3g,在90℃~100℃搅拌下1.5h滴加完三氟丙基甲基环三硅氧烷95g后,100℃保温反应1h,得到中间物料118.78g,将中间物料加入蒸馏水16.1g,在100℃继续反应1h,在110℃、真空度-0.095Mpa抽空脱除低分子物质0.5h,获得含氟低分子羟基封端剂;
(2)在装有数显电动搅拌器、热电偶、冷却器、电热套的250mL四口玻璃烧瓶中加入六甲基环三硅氧烷80g、步骤(1)制备的含氟低分子羟基封端剂4g和98wt%浓硫酸催化剂2g,搅拌升温至55℃,滴加三氟丙基甲基环三硅氧烷26g,用1h加完,保持温度在90℃~110℃反应3h,加入碳酸氢钠4.5g中和后,检测PH值为8.7,升温至155℃、真空度-0.093Mpa抽空2h后,过滤,获得产物发动机油用氟硅抗泡剂108.0g,收率为98.1%,100℃运动粘度为366.5mm2/s。
实施例14
(1)在装有数显电动搅拌器、热电偶、冷却器、电热套的250mL四口玻璃烧瓶中加入八甲基环四硅氧烷15g、六甲基二硅氧烷封端剂(MM)8.21g、甲基磺酸催化剂6.03g,在80℃~90℃搅拌下1.25h滴加完三氟丙基甲基环三硅氧烷71.3g后,90℃保温反应2h,得到中间物料100.54g,将中间物料加入蒸馏水9g,在90℃继续反应1.5h,在105℃、真空度-0.095Mpa抽空脱除低分子物质1.5h,获得含氟低分子羟基封端剂;
(2)在装有数显电动搅拌器、热电偶、冷却器、电热套的250mL四口玻璃烧瓶中加入六甲基环三硅氧烷82g、步骤(1)制备的含氟低分子羟基封端剂4g和98wt%浓硫酸催化剂2g,搅拌升温至55℃,滴加三氟丙基甲基环三硅氧烷24g,用1h加完,保持温度在90℃~110℃反应3h,加入碳酸氢钠4.5g中和后,检测PH值为8.6,升温至155℃、真空度-0.093Mpa抽空2h后,过滤,获得产物发动机油用氟硅抗泡剂107.9g,收率为98.0%,100℃运动粘度为326mm2/s。
实施例15
在装有数显电动搅拌器、热电偶、冷却器、电热套的250mL四口玻璃烧瓶中加入八甲基环四硅氧烷40g、封端剂四甲基二氢二硅氧烷1g和四甲基氢氧化铵催化剂0.1g,搅拌升温至60℃,滴加三氟丙基甲基环三硅氧烷78.9g,用1.5h加完,保持温度在75℃~90℃反应3.5h,升温至160℃、真空度-0.092Mpa抽空1.5h后,过滤,获得产物发动机油用氟硅抗泡剂119.4g,收率为99.5%,100℃运动粘度为336mm2/s。
实施例16
在装有数显电动搅拌器、热电偶、冷却器、电热套的250mL四口玻璃烧瓶中加入八甲基环四硅氧烷10g、封端剂四甲基二氢二硅氧烷1g和四甲基氢氧化铵催化剂0.5g,搅拌升温至75℃,滴加三氟丙基甲基环三硅氧烷88g,用1.5h加完,保持温度在85~95℃反应1h,升温至160℃、真空度-0.092Mpa抽空2h后,过滤,获得产物发动机油用氟硅抗泡剂98.7g,收率为99.69%,100℃运动粘度为395.2mm2/s。
以有机硅单体为主要原料,加入催化剂和封端剂,加入含氟单体的工艺条件制备氟硅抗泡剂,整个反应过程采用滴加方式,滴加完毕后保温反应,最后再升高温度,反应过程方便控制,反应完全彻底、收率高。通过使用不同的封端剂获得不同结构端基的产物,最终获得的氟硅抗泡剂性能优异,环保、安全、性价比高。按照试验方法GB/T 12579-2002润滑油泡沫特性测定法、SH/T 0722-2002润滑油高温泡沫特性测定法进行测定,实施例1~实施例16获得的氟硅抗泡剂进行ILSAC GF-5、SAE 0W/20;ILSAC GF-5、SAE 5W/20;ILSAC GF-5、SAE 0W/30和ILSAC GF-5、SAE 5W/30发动机油和模拟的ILSAC GF-6规格发动机油ILSACGF-6SAE 5W/20和ILSAC GF-6、SAE 5W/30进行泡沫特性实验,加入量5ppm-30ppm时,24℃泡沫倾向为0mL;93.5℃泡沫倾向为0mL;150℃泡沫倾向小于40mL消泡时间小于32s(注:标准规定150℃泡沫倾向不大于100mL消泡时间不大于60s为合格),均表现出优异的泡沫特性。使用二甲基硅油抗泡剂油品的泡沫倾向不合格,相对比较二甲基硅油抗泡剂,使用本发明获得的氟硅型抗泡剂在高级别发动机油中具有优异的泡沫特性,满足高级别发动机油的要求。
使用实施例1~实施例16的氟硅抗泡剂按照试验方法GB/T 12579-2002润滑油泡沫特性测定法进行24℃、93.5℃泡沫倾向试验;按照SH/T 0722-2002润滑油高温泡沫特性测定法进行150℃泡沫特性试验,其中在ILSAC GF-5标准中规定150℃泡沫倾向不大于100mL的消泡时间不大于60s为合格。在ILSAC GF-5、SAE 0W/20;ILSAC GF-5、SAE 5W/20;ILSAC GF-5、SAE0W/30和ILSAC GF-5、SAE 5W/30发动机油和模拟的ILSAC GF-6规格发动机油ILSAC GF-6、SAE 5W/20和ILSAC GF-6、SAE 5W/30进行泡沫特性评价实验数据如下表:
表1泡沫特性试验数据
表2泡沫特性试验数据
表3泡沫特性试验数据
表4泡沫特性试验数据
表5泡沫特性试验数据
表6泡沫特性试验数据
以上仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。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 (4)

1.一种发动机油用氟硅抗泡剂的合成方法,其特征是:
按照重量份数计,以有机硅单体5.04份~95.7份为主要原料,所述有机硅单体为六甲基环三硅氧烷或八甲基环四硅氧烷,加入催化剂0.016份~4.5份和封端剂0.3份~10份,在55℃~75℃搅拌下加入三氟丙基甲基环三硅氧烷3份~92.67份后在75℃~110℃保温反应1h~6h,然后升温至150℃~160℃真空度在-0.092MPa至-0.098MPa抽真空0.5h~2h,过滤,制得发动机油用氟硅抗泡剂;
所述催化剂为强碱性物质或强酸性物质,其中强碱性物质为四甲基氢氧化铵,强酸性物质为浓硫酸或甲基磺酸;
所述封端剂为四甲基二氢二硅氧烷、六甲基二硅氧烷、低分子封端剂或低分子羟基封端剂;
所述低分子封端剂为不含氟低分子封端剂,其制备步骤如下:
以重量份数计,将催化剂0.30份~5.02份、八甲基环四硅氧烷78.2份~83.6份和六甲基二硅氧烷11.4份~21.5份,所述催化剂为四甲基氢氧化铵、浓硫酸或甲基磺酸,在55℃~110℃搅拌保温反应1h~6h,然后在100℃~110℃、真空度-0.092MPa~-0.098MPa抽真空0.5h~2h,得到不含氟低分子封端剂;
所述低分子封端剂为含氟低分子封端剂,其制备步骤如下:
以重量份数计,将催化剂0.30份~5.02份、八甲基环四硅氧烷8.77份~31.86份和六甲基二硅氧烷4.79份~17.43份,所述催化剂为四甲基氢氧化铵、浓硫酸或甲基磺酸,在55℃~110℃搅拌下滴加三氟丙基甲基环三硅氧烷50.4份~83.4份后,其中三氟丙基甲基环三硅氧烷在1h~1.5h内完成滴加,然后在80℃~110℃保温反应1h~6h,在100℃~110℃、真空度-0.092MPa~-0.098MPa抽真空0.5h~2h,得到含氟低分子封端剂;
所述低分子羟基封端剂为不含氟的低分子羟基封端剂,其制备步骤如下:
以重量份数计,将催化剂5.24份~6.16份、八甲基环四硅氧烷70.65份~73.67份和六甲基二硅氧烷9.86份~19.40份,所述催化剂为浓硫酸或甲基磺酸,在80℃~100℃搅拌保温反应1h~4h后,加入到蒸馏水4.71份~11.9份继续80℃~100℃保温反应1h~2h,然后在100℃~110℃、真空度-0.092MPa~-0.098MPa抽真空0.5h~2h,得到不含氟的低分子羟基封端剂;
所述低分子羟基封端剂为含氟的低分子羟基封端剂,其制备步骤如下:
以重量份数计,将催化剂5.27份~6.16份、八甲基环四硅氧烷7.41份~28.97份和六甲基二硅氧烷4.06份~15.86份,所述催化剂为浓硫酸或甲基磺酸,在55℃~100℃搅拌下滴加三氟丙基甲基环三硅氧烷45.85份~70.44份,其中三氟丙基甲基环三硅氧烷在1h~1.5h内完成滴加,然后在80℃~100℃保温反应1h~4h;加入到蒸馏水4.05份~11.94份,继续80℃~100℃保温反应1h~2h,然后在100℃~110℃、真空度-0.092MPa~-0.098MPa抽真空0.5h~2h,得到含氟的低分子羟基封端剂。
2.根据权利要求1所述的发动机油用氟硅抗泡剂的合成方法,其特征是:采用强酸性物质作为催化剂时,加入催化剂保温反应后,使用弱碱性物质进行调pH值至7.5~9后,再进行升温至150℃~160℃,其中,弱碱性物质为氢氧化钙、碳酸钠、碳酸氢钠或氧化钙。
3.根据权利要求1所述的发动机油用氟硅抗泡剂的合成方法,其特征是:加入三氟丙基甲基环三硅氧烷时,采用滴加的方式加入,滴加时间为1h~1.5h。
4.根据权利要求1所述的发动机油用氟硅抗泡剂的合成方法,其特征是:所述浓硫酸的质量浓度为98%。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101245146A (zh) * 2007-02-12 2008-08-20 浙江化工科技集团有限公司 一种高分子量氟硅生胶的制备方法
CN103554501A (zh) * 2013-10-23 2014-02-05 三棵树涂料股份有限公司 线型或体型氟改性有机硅材料的制备方法
CN103952079A (zh) * 2014-05-15 2014-07-30 桂林电器科学研究院有限公司 一种光固化含氟有机硅光纤涂料及其制备方法
CN104232246A (zh) * 2013-06-07 2014-12-24 中国石油化工股份有限公司 一种润滑油复合型抗泡剂及其应用
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Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101245146A (zh) * 2007-02-12 2008-08-20 浙江化工科技集团有限公司 一种高分子量氟硅生胶的制备方法
CN104232246A (zh) * 2013-06-07 2014-12-24 中国石油化工股份有限公司 一种润滑油复合型抗泡剂及其应用
CN103554501A (zh) * 2013-10-23 2014-02-05 三棵树涂料股份有限公司 线型或体型氟改性有机硅材料的制备方法
CN103952079A (zh) * 2014-05-15 2014-07-30 桂林电器科学研究院有限公司 一种光固化含氟有机硅光纤涂料及其制备方法
CN105219496A (zh) * 2015-10-19 2016-01-06 中国石油化工股份有限公司 Cf-4级柴油机油组合物用于轻柴油/天然气双燃料四冲程船用高速发动机的用途

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