CN106380591B - 一种油品抗乳化剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种油品抗乳化剂，制备方法为：首先制备烷基酚醛树脂，然后以其为起始剂，制备嵌段聚醚，其中烷基酚醛树脂：环氧乙烷：环氧丙烷的质量比为1：2.0‑4.0:4.0‑10，最后将嵌段聚醚用正硅酸乙酯为交联剂进行交联反应，即得。本发明的油品乳化剂制备工艺简单，成本低廉、抗乳化效果好、适用温度范围广泛，普适性好，能够很好的抑制油品生产、储运和使用过程中发生的乳化现象，并且用量低。

Description

一种油品抗乳化剂
技术领域
本发明属于油品抗乳化技术领域，具体涉及一种油品抗乳化剂。
背景技术
油品在生产、储运和使用过程中，由于体系温度和震动等因素，经常会发生乳化现象，而乳化后的油品的性能下降。为了避免或降低油品的乳化现象，通常需要在油品的生产、储运和使用过程中加入油品抗乳化剂，比如柴油的生产和储运过程均需使用抗乳化剂，润滑油在使用过程中也需要使用抗乳化剂。
当前的油品抗乳化剂大多为以多元醇为起始剂的聚醚。如申请号为200910074824.2的中国专利就介绍了一种以多元醇为起始剂的聚醚类润滑油抗乳化剂。聚醚类润滑油抗乳化剂的分子结构中既含有亲油基又含有亲水基，这使得聚醚分子可以聚集在油水界面，能都取代原有乳化剂分子，使分散相的液滴接近时，阻碍减少，容易聚结分层。但是由于聚醚分子的空间结构大多为线性或者是简单的枝状，这使得聚醚分子在油水界面集结时与分散相的接触点相对较少，这就使得分散相的液滴不能快速完全的聚结到一起，这就使得聚醚类抗乳化剂在使用过程中起效比较慢、乳化消除不完全，并且由于聚醚本身的特性使得其在高温环境下稳定性较差，导致在高温条件下的抗乳化性能变差，因此，这种聚醚类润滑油抗乳化剂的适用温度范围较窄，起效慢，抗乳化功效也有待改进。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中的聚醚类油品抗乳化剂存在起效比较慢、适用温度范围较窄的问题，提供一种新的油品抗乳化剂，其能够抑制油品在生产、储运和使用过程中发生的乳化现象，并且起效快，抗乳化效果好，适用温度范围广泛。
技术方案
一种油品抗乳化剂，其制备方法包括如下步骤：
(1)制备烷基酚醛树脂：将烷基酚醛、二甲苯加入反应器中，以草酸作催化剂，升温到50～80℃，缓慢滴加质量浓度为37％的甲醛溶液，烷基酚醛与甲醛的摩尔比为1:1～1.5，甲醛溶液滴加完后，升温至100～120℃,反应1.5～2.0h,再在真空度为-0.08～-0.1Mpa、温度为140～150℃的条件下，脱水2～3h后，得烷基酚醛树脂；
(2)制备以烷基酚醛树脂为起始剂的嵌段聚醚：以烷基酚醛树脂作为起始剂，以碱作催化剂，在温度为125～150℃，压力为0.1～0.8MPa的反应条件下，通入环氧乙烷进行聚合反应，待釜内压力为零后，再通入环氧丙烷进行聚合反应，待釜内压力为零后，聚合反应结束，脱水后出料，得到以烷基酚醛树脂为起始剂的嵌段聚醚；其中，烷基酚醛树脂：环氧乙烷：环氧丙烷的质量比为1：(2.0-4.0):(4.0-10)；
(3)制备油品抗乳化剂：取步骤(2)制得的嵌段聚醚放入反应器中，加入冰醋酸和二甲苯，回流1-3h，去除嵌段聚醚中的水分，然后降温至60℃以下，再加入浓硫酸催化剂和占嵌段聚醚质量0.1-5％的正硅酸乙酯，升温进行反应，即得本发明的油品抗乳化剂；所述冰醋酸的用量为嵌段聚醚质量的0.3％，所述二甲苯用量为嵌段聚醚质量的30-40％。
进一步，步骤(1)中，所述烷基酚醛选自壬基酚醛、戊基酚醛、辛基酚醛或癸基酚醛中的任意一种。
进一步，步骤(1)中，草酸的用量为烷基酚醛质量分数的0.6％。
进一步，步骤(1)中，二甲苯的用量占烷基酚醛和甲醛溶液总质量的30-40％。
进一步，步骤(2)中，烷基酚醛树脂：环氧乙烷:环氧丙烷的质量比优选为1:3.6:7.2。
进一步，步骤(3)中，正硅酸乙酯的用量占嵌段聚醚质量分数的0.6-1.2％。
进一步，步骤(3)中，浓硫酸催化剂的用量为嵌段聚醚质量的0.2％。
进一步，步骤(3)中，所述反应温度为120-135℃，反应时间为6-8h。
有益效果：本发明的油品乳化剂制备工艺简单，成本低廉、抗乳化效果好、适用温度范围广泛，普适性好，能够很好的抑制油品生产、储运和使用过程中发生的乳化现象，并且用量低，加入本品30-60ppm后，油层和水层清澈，乳化层很薄，所需时间很短，对该抗乳化剂进行热重分析，发现其分解温度较高，在高温下稳定性好。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详述，这些实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
实施例1
(1)将128g壬基酚醛、60g二甲苯放入烧瓶中，在0.72g草酸做催化剂下，升温到60℃，缓慢滴加47g37％的甲醛溶液；甲醛溶液滴加完后，升温至110℃,反应1.5h,再在真空度为-0.08Mpa～-0.1Mpa、温度为140℃的条件下，脱水3h后，得到壬基酚醛树脂；
(2)以100g壬基酚醛树脂作为起始剂，在0.03gKOH做催化剂下,在温度为130℃，压力为0.1MPa的反应条件下，通入360g环氧乙烷进行聚合反应，待釜内压力为零后，再通入740g环氧丙烷进行聚合反应，待釜内压力为零后，聚合反应结束，脱水后出料，得到以壬基酚醛树脂为起始剂的嵌段聚醚；
(3)取50g以壬基酚醛树脂为起始剂的嵌段聚醚放入四口烧瓶，加入0.15g的冰醋酸和15g二甲苯，回流1.5h，去除嵌段聚醚中的水分，使物料含水低于0.03％，然后降温至60℃以下，然后加入0.1g的浓硫酸做催化剂和0.6g正硅酸乙酯，升温至120℃，反应6h，即得油品抗乳化剂。
实施例2
(1)将128g戊基酚醛、60g二甲苯放入烧瓶中，在0.72g草酸做催化剂下，升温到70℃，缓慢滴加55g37％的甲醛溶液；甲醛溶液滴加完后，升温至120℃,反应2.0h,再在真空度为-0.08Mpa～-0.1Mpa、温度为150℃的条件下，脱水2h后，得到戊基酚醛树脂；
(2)以100g戊基酚醛树脂作为起始剂，在0.03gKOH做催化剂下，在温度为140℃,压力为0.5MPa的反应条件下，通入360g环氧乙烷进行聚合反应，待釜内压力为零后，再通入740g环氧丙烷进行聚合反应，待釜内压力为零后，聚合反应结束，脱水后出料，得到以戊基酚醛树脂为起始剂的嵌段聚醚；
(3)取50g以戊基酚醛树脂为起始剂的嵌段聚醚放入四口烧瓶，加入0.15g的冰醋酸和17g二甲苯，回流1.5h，去除嵌段聚醚中的水分，使物料含水低于0.03％，然后降温至60℃以下，然后加入0.1g的浓硫酸做催化剂和0.3g正硅酸乙酯，升温至130℃，反应6h，即得油品抗乳化剂。
实施例3
(1)将128g辛基酚醛、60g二甲苯放入烧瓶中，在0.72g草酸做催化剂下，升温到50℃，缓慢滴加70.5g37％的甲醛溶液；甲醛溶液滴加完后，升温至110℃,反应2.0h,再在真空度为-0.08Mpa～-0.1Mpa、温度为145℃的条件下，脱水3h后，得到辛基酚醛树脂；
(2)以100g辛基酚醛树脂作为起始剂，在0.03gKOH做催化剂下，在温度为150℃,压力为0.8MPa的反应条件下，通入560g环氧乙烷进行聚合反应，待釜内压力为零后，再通入560g环氧丙烷进行聚合反应，待釜内压力为零后，聚合反应结束，脱水后出料，得到以辛基酚醛树脂为起始剂的嵌段聚醚；
(3)取50g以辛基酚醛树脂为起始剂的嵌段聚醚放入四口烧瓶，加入0.15g的冰醋酸和20g二甲苯，回流1.5h，去除嵌段聚醚中的水分，使物料含水低于0.03％，然后降温至60℃以下，然后加入0.1g的浓硫酸做催化剂和0.6g正硅酸乙酯，升温至120℃，反应8h，即得油品抗乳化剂。
实施例4
(1)将128g癸基酚醛、60g二甲苯放入烧瓶中，在0.72g草酸做催化剂下，升温到70℃，缓慢滴加57g37％的甲醛溶液；甲醛溶液滴加完后，升温至120℃,反应2.0h,再在真空度为-0.08Mpa～-0.1Mpa、温度为150℃的条件下，脱水3h后，得到癸基酚醛树脂；
(2)以100g癸基酚醛树脂作为起始剂，在0.03gKOH做催化剂下,在温度为140℃,压力为0.6MPa的反应条件下，通入360g环氧乙烷进行聚合反应，待釜内压力为零后，再通入740g环氧丙烷进行聚合反应，待釜内压力为零后，聚合反应结束，脱水后出料，得到以癸基酚醛树脂为起始剂的嵌段聚醚；
(3)取50g以癸基酚醛树脂为起始剂的嵌段聚醚放入四口烧瓶，加入0.15g的冰醋酸和18g二甲苯，回流1.5h，去除嵌段聚醚中的水分，使物料含水低于0.03％，然后降温至60℃以下，然后加入0.1g的浓硫酸做催化剂和0.6g正硅酸乙酯，升温至130℃，反应6h，即得油品抗乳化剂。
性能测试
1.抗乳化性能
采用SY2683汽轮机油破乳化时间测定法，将实施例制得的油品抗乳化剂和市售的抗乳化剂T1002A(金浦新材料股份有限公司生产)在相同加量下进行测试对比，其中，表1为加量为30ppm时的测试结果，表2为加量为60ppm时的测试结果：
表1
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 T1002A
加量(ppm) 30 30 30 30 30
油水破乳化所需时间(min) 3 3 3 3.5 5
水相清浊 清 清 清 清 浊
油相清浊 清 清 清 清 浊
乳化层厚度 少于1ml 少于1ml 少于1ml 少于1ml 2ml
表2
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 T1002A
加量(ppm) 60 60 60 60 60
油水破乳化所需时间(min) 1.5 1.5 1.5 2 3.5
水相清浊 清 清 清 清 浊
油相清浊 清 清 清 清 清
乳化层厚度 少于1ml 少于1ml 少于1ml 少于1ml 2ml
由表1和表2的测试结果可以看出，与对比例T1002A相比，加入本发明实施例的抗乳化剂后，油层和水层清澈，乳化层很薄，所需时间较短，本发明实施例的抗乳化剂的抗乳化效果明显优于对比例。
2.高温稳定性
将实施例1的抗乳化剂和市售的抗乳化剂T1002A(金浦新材料股份有限公司生产)进行热重分析，实施例1产物的分解温度为250℃，在温度到超过300℃后质量损失率小于75％；T1002A的分解温度为220℃，在温度到超过300℃后质量损失率大于95％。因此，本发明实施例的油品抗乳化剂的高温稳定性明显优于T1002A，适用温度范围较广。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种油品抗乳化剂，其特征在于，其制备方法包括如下步骤：
（1）制备烷基酚醛树脂：将烷基酚、二甲苯加入反应器中，以草酸作催化剂，升温到50～80℃，缓慢滴加质量浓度为37%的甲醛溶液，烷基酚与甲醛的摩尔比为1:1～1.5，甲醛溶液滴加完后，升温至100～120℃,反应1.5～2.0h,再在真空度为-0.08～-0.1Mpa、温度为140～150℃的条件下，脱水2～3h后，得烷基酚醛树脂；
（2）制备以烷基酚醛树脂为起始剂的嵌段聚醚：以烷基酚醛树脂作为起始剂，以碱作催化剂，在温度为125～150℃，压力为0.1～0.8MPa的反应条件下，通入环氧乙烷进行聚合反应，待釜内压力为零后，再通入环氧丙烷进行聚合反应，待釜内压力为零后，聚合反应结束，脱水后出料，得到以烷基酚醛树脂为起始剂的嵌段聚醚；其中，烷基酚醛树脂：环氧乙烷：环氧丙烷的质量比为1：（2.0-4.0）:（4.0-10）；
（3）制备油品抗乳化剂：取步骤（2）制得的嵌段聚醚放入反应器中，加入冰醋酸和二甲苯，回流1-3h，去除嵌段聚醚中的水分，然后降温至60℃以下，再加入浓硫酸催化剂和占嵌段聚醚质量0.1-5%的正硅酸乙酯，升温进行反应，即得油品抗乳化剂；所述冰醋酸的用量为嵌段聚醚质量的0.3%，所述二甲苯用量为嵌段聚醚质量的30-40%。
2.如权利要求1所述的油品抗乳化剂，其特征在于，步骤（1）中，所述烷基酚选自壬基酚、戊基酚、辛基酚或癸基酚中的任意一种。
3.如权利要求1所述的油品抗乳化剂，其特征在于，步骤（1）中 ，所述草酸的用量为烷基酚质量的0.6%。
4.如权利要求1所述的油品抗乳化剂，其特征在于，步骤（1）中 ，所述二甲苯的用量占烷基酚和甲醛溶液总质量的30-40%。
5.如权利要求1所述的油品抗乳化剂，其特征在于，步骤（2）中，烷基酚醛树脂：环氧乙烷:环氧丙烷的质量比为1:3.6:7.2。
6.如权利要求1所述的油品抗乳化剂，其特征在于，步骤（3）中，正硅酸乙酯的用量占嵌段聚醚质量的0.6-1.2%。
7.如权利要求1所述的油品抗乳化剂，其特征在于，步骤（3）中，浓硫酸催化剂的用量为嵌段聚醚质量的0.2%。
8.如权利要求1至7任一项所述的油品抗乳化剂，其特征在于，步骤（3）中，所述反应温度为120-135℃，反应时间为6-8h。
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