CN113046142A - 一种含抗泡剂的石油添加剂及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
一种含抗泡剂的石油添加剂，按质量份数配比由8‑12份混合型抗泡剂、1‑3份防锈剂、1‑3份抗氧化剂、2‑5份抗磨剂、2‑4份N,N’‑双亚水杨‑1,2‑丙二胺、1‑2份聚异丁烯双丁二酰亚胺、1‑2份过氧化二叔丁基和78‑90份溶剂组成；所述混合型抗泡剂是硅油型抗泡剂、氟硅氧烷聚合物和非硅油型抗泡剂按照质量比为1:0.3‑0.5:0.1‑0.2混合得到的，所述抗磨剂按质量份数配比由2‑4份二(N,N‑二戊基二硫代氨基甲酸)锌、2‑4份亚磷酸二丁酯、0.5‑3份硫化异丁烯和50‑80份聚‑α烯烃合成基础油组成，所述溶剂是溶剂油。该石油添加剂具有良好的抗泡效果。
Description
技术领域
本发明属于石油添加剂技术领域，具体涉及一种含抗泡剂的石油添加剂及其制备方法和应用。
背景技术
润滑油是用在各种类型汽车、机械设备上以减少摩擦，保护机械及加工件的液体或半固体润滑剂，主要起润滑、冷却、防锈、清洁、密封和缓冲等作用。当润滑油使用环境含有空气时，润滑油的来回移动、搅动会产生气泡，气泡的存在极大影响了润滑油的润滑效果，甚至会影响设备整体的安全性，为了防止气泡的产生或者消除气泡，常常需要在润滑油中加入抗泡剂，关于抗泡剂的作用机理，普遍认为是低表面张力的抗泡剂进入气泡膜的局部，破坏了定向气泡膜的力学平衡，导致泡沫破裂或抑制发泡，降低了润滑油的发泡倾向，破坏了气泡的稳定性。但是单一抗泡剂的加入不能满足润滑油多种功能，需要同时加入抗磨剂等功能性添加剂。
现有技术中抗泡剂往往是一种起抗泡作用的有机物与一些辅助成分组合而成，此类抗泡剂的使用效果极大地取决于该起抗泡作用的成分，性能单一、使用条件受限，严重限制了抗泡剂大规模使用。
发明内容
为解决现有石油添加剂中的抗泡剂成分单一，难以满足多种使用环境问题，本发明提供一种含抗泡剂的石油添加剂及其制备方法和应用。
本发明采用的方案如下：
一种含抗泡剂的石油添加剂，按质量份数配比由8-12份混合型抗泡剂、1-3份防锈剂、1-3份抗氧化剂、2-5份抗磨剂、2-4份N,N’-双亚水杨-1,2-丙二胺、1-2份聚异丁烯双丁二酰亚胺、1-2份过氧化二叔丁基和78-90份溶剂组成；
所述混合型抗泡剂是硅油型抗泡剂、氟硅氧烷聚合物和非硅油型抗泡剂按照质量比为1:0.3-0.5:0.1-0.2混合得到的，所述抗磨剂按质量份数配比由2-4份二(N,N-二戊基二硫代氨基甲酸)锌、2-4份亚磷酸二丁酯、0.5-3份硫化异丁烯和50-80份聚-α烯烃合成基础油组成，所述溶剂是溶剂油。
作为本发明的一种优选技术方案，所述抗氧化剂是二辛基二苯胺或二壬基二苯胺。
作为本发明的一种优选技术方案，所述防锈剂是油酸三乙醇胺酯或烯基丁二酸酯。
作为本发明的一种优选技术方案，所述硅油型抗泡剂是二甲基硅油或三氟丙基甲基硅油。
作为本发明的一种优选技术方案，所述非硅油型抗泡剂是蓖麻油聚氧乙烯醚和聚丙烯酰胺按照质量比为0.9-1.1:0.2-0.4混合得到的。
作为本发明的一种优选技术方案，所述溶剂油是聚-α烯烃合成基础油、酯类合成基础油或聚醚合成基础油。
一种含抗泡剂的石油添加剂的制备方法，包括以下步骤：
A、按所述质量份数配比，将防锈剂、抗氧化剂、N,N’-双亚水杨-1,2-丙二胺、聚异丁烯双丁二酰亚胺、过氧化二叔丁基和溶剂加入到搅拌器中，在200-500rpm的速率下搅拌1-3h；
B、将抗磨剂加入到步骤A得到的混合溶液中，放入超声波震荡机中在频率为60-80kHz、功率为5-10kW的条件下超声震荡0.5-2h，之后在200-500rpm的速率下继续搅拌3-5h；
C、调整搅拌速度至300-400rpm，在搅拌的同时将混合型抗泡剂逐滴加入到步骤B得到的混合液中，全部混合型抗泡剂滴加完成后，在300-400rpm的速率下继续搅拌1-3h，得到所述含抗泡剂的石油添加剂。
一种含抗泡剂的石油添加剂在石油或润滑油中的应用。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：
(1)提供一种具有良好抗泡效果的含抗泡剂的石油添加剂及其制备方法，通过此制备方法能够简单、快捷的制备得到所述含抗泡剂的石油添加剂；
(2)与二甲基硅油作为抗泡剂对比，二甲硅油抗泡剂在24℃下需要76s将气泡消除，在93.5℃下需要53s，而使用实施例1-5制备得到的含抗泡剂的石油添加剂在同等测试条件下不产生气泡，证明其具有良好的抗泡效果；
(3)将多种抗泡成分复合，结合硅油型、含氟硅油型和非硅油型抗泡剂的优点，避开各自的缺点和不足，从而提升了石油添加剂的抗泡性，如单独使用硅油型抗泡剂、含氟硅油型抗泡剂或非硅油型抗泡剂时由于油品质、表面性能差异不能达到预期的抗泡效果，将三者结合能够减小油品性能差异对抗泡效果的影响。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步的描述，实施例仅用于对本发明进行说明，并不构成对权利要求范围的限制，本领域技术人员可以想到的其他替代手段，均在本发明权利要求范围内。
实施例1
一种含抗泡剂的石油添加剂，按质量份数配比由8份混合型抗泡剂、1份防锈剂、1份抗氧化剂、2份抗磨剂、2份N,N’-双亚水杨-1,2-丙二胺、1份聚异丁烯双丁二酰亚胺、1份过氧化二叔丁基和78份溶剂组成；
所述混合型抗泡剂是硅油型抗泡剂、氟硅氧烷聚合物和非硅油型抗泡剂按照质量比为1:0.3:0.1混合得到的，所述抗磨剂按质量份数配比由2份二(N,N-二戊基二硫代氨基甲酸)锌、2份亚磷酸二丁酯、0.5份硫化异丁烯和50份聚-α烯烃合成基础油组成，所述溶剂是溶剂油。
具体地，所述抗氧化剂是二辛基二苯胺。
具体地，所述防锈剂是油酸三乙醇胺酯。
具体地，所述硅油型抗泡剂是二甲基硅油。
具体地，所述非硅油型抗泡剂是蓖麻油聚氧乙烯醚和聚丙烯酰胺按照质量比为0.9:0.2混合得到的。
具体地，所述溶剂油是聚-α烯烃合成基础油。
上述含抗泡剂的石油添加剂的制备方法，包括以下步骤：
A、按所述质量份数配比，将防锈剂、抗氧化剂、N,N’-双亚水杨-1,2-丙二胺、聚异丁烯双丁二酰亚胺、过氧化二叔丁基和溶剂加入到搅拌器中，在200rpm的速率下搅拌1h；
B、将抗磨剂加入到步骤A得到的混合溶液中，放入超声波震荡机中在频率为60kHz、功率为5kW的条件下超声震荡0.5h，之后在200rpm的速率下继续搅拌3h；
C、调整搅拌速度至300rpm，在搅拌的同时将混合型抗泡剂逐滴加入到步骤B得到的混合液中，全部混合型抗泡剂滴加完成后，在300rpm的速率下继续搅拌1h，得到所述含抗泡剂的石油添加剂。
上述制备方法制备得到的含抗泡剂的石油添加剂加入到石油中，防止气泡的产生影响石油的加工提炼。
实施例2
一种含抗泡剂的石油添加剂，按质量份数配比由12份混合型抗泡剂、3份防锈剂、3份抗氧化剂、5份抗磨剂、4份N,N’-双亚水杨-1,2-丙二胺、2份聚异丁烯双丁二酰亚胺、2份过氧化二叔丁基和90份溶剂组成；
所述混合型抗泡剂是硅油型抗泡剂、氟硅氧烷聚合物和非硅油型抗泡剂按照质量比为1:0.5:0.2混合得到的，所述抗磨剂按质量份数配比由4份二(N,N-二戊基二硫代氨基甲酸)锌、4份亚磷酸二丁酯、3份硫化异丁烯和80份聚-α烯烃合成基础油组成，所述溶剂是溶剂油。
具体地，所述抗氧化剂是二辛基二苯胺。
具体地，所述防锈剂是O,O-二甲基二硫代磷酸酯。
具体地，所述硅油型抗泡剂是三氟丙基甲基硅油。
具体地，所述非硅油型抗泡剂是蓖麻油聚氧乙烯醚和聚丙烯酰胺按照质量比为1.1:0.4混合得到的。
具体地，所述溶剂油是三羟甲基丙烷三油酸酯。
上述含抗泡剂的石油添加剂的制备方法，包括以下步骤：
A、按所述质量份数配比，将防锈剂、抗氧化剂、N,N’-双亚水杨-1,2-丙二胺、聚异丁烯双丁二酰亚胺、过氧化二叔丁基和溶剂加入到搅拌器中，在500rpm的速率下搅拌3h；
B、将抗磨剂加入到步骤A得到的混合溶液中，放入超声波震荡机中在频率为80kHz、功率为10kW的条件下超声震荡2h，之后在500rpm的速率下继续搅拌5h；
C、调整搅拌速度至400rpm，在搅拌的同时将混合型抗泡剂逐滴加入到步骤B得到的混合液中，全部混合型抗泡剂滴加完成后，在400rpm的速率下继续搅拌3h，得到所述含抗泡剂的石油添加剂。
上述制备方法制备得到的含抗泡剂的石油添加剂加入润滑油中，防止气泡产生影响润滑效果。
实施例3
一种含抗泡剂的石油添加剂，按质量份数配比由10份混合型抗泡剂、2份防锈剂、2份抗氧化剂、3份抗磨剂、3份N,N’-双亚水杨-1,2-丙二胺、1.5份聚异丁烯双丁二酰亚胺、1.5份过氧化二叔丁基和80份溶剂组成；
所述混合型抗泡剂是硅油型抗泡剂、氟硅氧烷聚合物和非硅油型抗泡剂按照质量比为1:0.4:0.15混合得到的，所述抗磨剂按质量份数配比由3份二(N,N-二戊基二硫代氨基甲酸)锌、3份亚磷酸二丁酯、2份硫化异丁烯和70份聚-α烯烃合成基础油组成，所述溶剂是溶剂油。
具体地，所述抗氧化剂是二壬基二苯胺。
具体地，所述防锈剂是T747烯基丁二酸酯。
具体地，所述硅油型抗泡剂是二甲基硅油。
具体地，所述非硅油型抗泡剂是蓖麻油聚氧乙烯醚和聚丙烯酰胺按照质量比为1:0.3混合得到的。
具体地，所述溶剂油是十八醇环氧乙烷聚醚。
上述含抗泡剂的石油添加剂的制备方法，包括以下步骤：
A、按所述质量份数配比，将防锈剂、抗氧化剂、N,N’-双亚水杨-1,2-丙二胺、聚异丁烯双丁二酰亚胺、过氧化二叔丁基和溶剂加入到搅拌器中，在300rpm的速率下搅拌2h；
B、将抗磨剂加入到步骤A得到的混合溶液中，放入超声波震荡机中在频率为70kHz、功率为8kW的条件下超声震荡1h，之后在300rpm的速率下继续搅拌4h；
C、调整搅拌速度至350rpm，在搅拌的同时将混合型抗泡剂逐滴加入到步骤B得到的混合液中，全部混合型抗泡剂滴加完成后，在350rpm的速率下继续搅拌2h，得到所述含抗泡剂的石油添加剂。
上述制备方法制备得到的含抗泡剂的石油添加剂加入润滑油中，防止气泡产生影响润滑效果。
实施例4
一种含抗泡剂的石油添加剂，按质量份数配比由8份混合型抗泡剂、3份防锈剂、3份抗氧化剂、2份抗磨剂、4份N,N’-双亚水杨-1,2-丙二胺、2份聚异丁烯双丁二酰亚胺、1份过氧化二叔丁基和80份溶剂组成；
所述混合型抗泡剂是硅油型抗泡剂、氟硅氧烷聚合物和非硅油型抗泡剂按照质量比为1:0.3:0.2混合得到的，所述抗磨剂按质量份数配比由4份二(N,N-二戊基二硫代氨基甲酸)锌、4份亚磷酸二丁酯、3份硫化异丁烯和50份聚-α烯烃合成基础油组成，所述溶剂是溶剂油。
具体地，所述抗氧化剂是二壬基二苯胺。
具体地，所述防锈剂是油酸三乙醇胺酯。
具体地，所述硅油型抗泡剂是三氟丙基甲基硅油。
具体地，所述非硅油型抗泡剂是蓖麻油聚氧乙烯醚和聚丙烯酰胺按照质量比为1:0.4混合得到的。
具体地，所述溶剂油是新戊二醇二(乙基己酸)酯。
上述含抗泡剂的石油添加剂的制备方法，包括以下步骤：
A、按所述质量份数配比，将防锈剂、抗氧化剂、N,N’-双亚水杨-1,2-丙二胺、聚异丁烯双丁二酰亚胺、过氧化二叔丁基和溶剂加入到搅拌器中，在500rpm的速率下搅拌3h；
B、将抗磨剂加入到步骤A得到的混合溶液中，放入超声波震荡机中在频率为80kHz、功率为10kW的条件下超声震荡2h，之后在500rpm的速率下继续搅拌5h；
C、调整搅拌速度至300rpm，在搅拌的同时将混合型抗泡剂逐滴加入到步骤B得到的混合液中，全部混合型抗泡剂滴加完成后，在300rpm的速率下继续搅拌3h，得到所述含抗泡剂的石油添加剂。
上述制备方法制备得到的含抗泡剂的石油添加剂加入到石油中，防止气泡的产生影响石油的加工提炼。
实施例5
一种含抗泡剂的石油添加剂，按质量份数配比由12份混合型抗泡剂、3份防锈剂、1份抗氧化剂、2份抗磨剂、3份N,N’-双亚水杨-1,2-丙二胺、2份聚异丁烯双丁二酰亚胺、1份过氧化二叔丁基和85份溶剂组成；
所述混合型抗泡剂是硅油型抗泡剂、氟硅氧烷聚合物和非硅油型抗泡剂按照质量比为1:0.4:0.2混合得到的，所述抗磨剂按质量份数配比由3份二(N,N-二戊基二硫代氨基甲酸)锌、3份亚磷酸二丁酯、0.5份硫化异丁烯和80份聚-α烯烃合成基础油组成，所述溶剂是溶剂油。
具体地，所述抗氧化剂是二壬基二苯胺。
具体地，所述防锈剂是油酸三乙醇胺酯。
具体地，所述硅油型抗泡剂是二甲基硅油。
具体地，所述非硅油型抗泡剂是蓖麻油聚氧乙烯醚和聚丙烯酰胺按照质量比为1:0.4混合得到的。
具体地，所述溶剂油是聚-α烯烃合成基础油。
上述含抗泡剂的石油添加剂的制备方法，包括以下步骤：
A、按所述质量份数配比，将防锈剂、抗氧化剂、N,N’-双亚水杨-1,2-丙二胺、聚异丁烯双丁二酰亚胺、过氧化二叔丁基和溶剂加入到搅拌器中，在200rpm的速率下搅拌2h；
B、将抗磨剂加入到步骤A得到的混合溶液中，放入超声波震荡机中在频率为70kHz、功率为8kW的条件下超声震荡1h，之后在400rpm的速率下继续搅拌4h；
C、调整搅拌速度至400rpm，在搅拌的同时将混合型抗泡剂逐滴加入到步骤B得到的混合液中，全部混合型抗泡剂滴加完成后，在400rpm的速率下继续搅拌2h，得到所述含抗泡剂的石油添加剂。
上述制备方法制备得到的含抗泡剂的石油添加剂加入润滑油中，防止气泡产生影响润滑效果。
为了表征实施例1-5的抗泡性能，按照GB/T 12579-2002润滑油泡沫特性测定法进行24℃、93.5℃泡沫倾向实验，结果如下表1。
表1实施例1-5的泡沫特性检测结果
表1的测试结果表明，以二甲基硅油作为抗泡剂时，在24℃下需要76s将气泡消除，在93.5℃下需要53s，而使用实施例1-5制备得到的含抗泡剂的石油添加剂在同等测试条件下不产生气泡，证明其具有良好的抗泡效果。
上述原料中N,N'-双亚水杨-1,2-丙二胺的CAS号为94-91-7，购买于上海迈瑞尔化学技术有限公司；油酸三乙醇胺酯的CAS号为54999-00-7，购买于湖北诺纳科技有限公司；蓖麻油聚氧乙烯醚的CAS号为61791-12-6，购买于温州清明化工有限公司；T747烯基丁二酸酯购买于锦州圣大化学品有限公司；二(N,N-二戊基二硫代氨基甲酸)锌的CAS号为68511-50-2，购买于烟台恒诺新材料有限公司；过氧化二叔丁基的CAS号为110-05-4，购买于上海阿拉丁生化科技股份有限公司；亚磷酸二丁酯的CAS号为1809-19-4，购买于上海迈瑞尔化学技术有限公司；聚-α烯烃合成基础油的CAS号为68037-01-4，购买于攀花化学(上海)有限公司；十八醇环氧乙烷聚醚的CAS号为9005-00-9，购买于湖北万得化工有限公司；新戊二醇二(乙基己酸)酯的CAS号为28510-23-8，购买于武汉荣灿生物科技有限公司。
上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (8)
1.一种含抗泡剂的石油添加剂，其特征在于：按质量份数配比由8-12份混合型抗泡剂、1-3份防锈剂、1-3份抗氧化剂、2-5份抗磨剂、2-4份N,N’-双亚水杨-1,2-丙二胺、1-2份聚异丁烯双丁二酰亚胺、1-2份过氧化二叔丁基和78-90份溶剂组成；
所述混合型抗泡剂是硅油型抗泡剂、氟硅氧烷聚合物和非硅油型抗泡剂按照质量比为1:0.3-0.5:0.1-0.2混合得到的，所述抗磨剂按质量份数配比由2-4份二(N,N-二戊基二硫代氨基甲酸)锌、2-4份亚磷酸二丁酯、0.5-3份硫化异丁烯和50-80份聚-α烯烃合成基础油组成，所述溶剂是溶剂油。
2.根据权利要求1所述的含抗泡剂的石油添加剂，其特征在于：所述抗氧化剂是二辛基二苯胺或二壬基二苯胺。
3.根据权利要求1所述的含抗泡剂的石油添加剂，其特征在于：所述防锈剂是油酸三乙醇胺酯或烯基丁二酸酯。
4.根据权利要求1所述的含抗泡剂的石油添加剂，其特征在于：所述硅油型抗泡剂是二甲基硅油或三氟丙基甲基硅油。
5.根据权利要求1所述的含抗泡剂的石油添加剂，其特征在于：所述非硅油型抗泡剂是蓖麻油聚氧乙烯醚和聚丙烯酰胺按照质量比为0.9-1.1:0.2-0.4混合得到的。
6.根据权利要求1所述的含抗泡剂的石油添加剂，其特征在于：所述溶剂油是聚-α烯烃合成基础油、酯类合成基础油或聚醚合成基础油。
7.一种权利要求1所述的含抗泡剂的石油添加剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
A、按所述质量份数配比，将防锈剂、抗氧化剂、N,N’-双亚水杨-1,2-丙二胺、聚异丁烯双丁二酰亚胺、过氧化二叔丁基和溶剂加入到搅拌器中，在200-500rpm的速率下搅拌1-3h；
B、将抗磨剂加入到步骤A得到的混合溶液中，放入超声波震荡机中在频率为60-80kHz、功率为5-10kW的条件下超声震荡0.5-2h，之后在200-500rpm的速率下继续搅拌3-5h；
C、调整搅拌速度至300-400rpm，在搅拌的同时将混合型抗泡剂逐滴加入到步骤B得到的混合液中，全部混合型抗泡剂滴加完成后，在300-400rpm的速率下继续搅拌1-3h，得到所述含抗泡剂的石油添加剂。
8.一种权利要求1所述的含抗泡剂的石油添加剂在石油或润滑油中的应用。
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