CN115247091A - 一种复合型清净分散剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种复合型清净分散剂及其制备方法,分散剂包含以下质量份的原料:烷基苯磺酸30‑70份;烷基羟基苯甲酸30‑70份;稀释油100份;氢氧化钙20‑70份;醇类促进剂10‑50份;聚异丁烯丁二酸酐5‑15份;低级脂肪酸1‑5份。该分散剂以烷基苯磺酸为基础原料,在合成过程中引入烷基羟基苯甲酸原料来调整反应体系,制备的复合型清净分散剂产品不仅提供优异的酸中和性、胶体稳定性,并且兼具高温清净和油泥分散作用。

Description

一种复合型清净分散剂及其制备方法
技术领域
本发明属于润滑油领域,具体涉及一种复合型清净分散剂及其制备方法。
背景技术
润滑油添加剂对改进润滑油性能,节能及减少环境污染起着重要作用。添加剂的使用不仅使润滑油能够满足汽车工业和机械工业多方面的性能要求,而且可以进一步弥补润滑油加工工艺的不足,使润滑油具备更完善的性能。
金属清净剂作为润滑油配方中的主剂之一,在润滑油中起着至关重要的作用。金属清净剂是一类具有表面活性的物质,它能吸附、包裹润滑油中固体颗粒污染物,并将颗粒污染物悬浮于润滑油中,确保参加循环的润滑油是清净的;同时发动机高温运转条件下金属清净剂抑制润滑油氧化变质,减少在活塞环区表面生成高温沉积物,从而使发动机燃烧室及活塞环区保持清洁。金属清净剂目前市场上主要有磺酸盐、硫化烷基酚盐、水杨酸盐等三种类型。这三种类型的金属清净剂在润滑油中得到了广泛的应用。
随着汽车工业的迅速发展和油品规格的迭代更新,润滑油对金属清净剂的性能提出了更高的要求。不仅需要金属清净剂单剂具有优良的特性及较好的综合性能,还要求与其它添加剂之间具有良好的协和作用,市场上常用的清净剂如烷基苯磺酸盐虽然具有优异的高温清净性、良好的极压、抗磨性及防锈性,但是由于结构组成单一,在胶体稳定性、高温清净性、油泥分散性、与其他金属清净剂的相容性等不尽人意,需要通过工艺和质量改进来使其保持强劲的发展势头。
目前常见合成磺酸盐添加剂是在庚烷、甲苯、溶剂油等溶剂体系中,以烷基苯磺酸为原料经中和反应和多次碳酸化反应制备,不但生产周期长,分散性能不足,并且与其它金属清净剂复配使用时胶体稳定性差,易出现碳酸钙析出产生沉淀等倾向。
发明内容
本发明的目的在于提供一种复合型清净分散剂,以解决现有技术中添加剂与其它金属清净剂复配使用时胶体稳定性差的缺陷,并可有效提升产品的分散性能。
本发明的目的还在于提供一种复合型清净分散剂的制备方法。
为实现上述目的,本发明提供一种复合型清净分散剂,包含以下质量份的原料:
Figure BDA0003044485920000021
本发明所述的复合型清净分散剂,其中,所述烷基苯磺酸为C20-24的高碳烷基苯磺酸。
本发明所述的复合型清净分散剂,其中,所述烷基苯磺酸也可以为C13-26的重烷基苯磺酸。
本发明所述的复合型清净分散剂,其中,所述醇类促进剂为C1-C4的低碳醇。
本发明所述的复合型清净分散剂,其中,所述醇类促进剂为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇和叔丁醇中的一种或几种。
本发明所述的复合型清净分散剂,其中,所述低级脂肪酸为蚁酸、冰醋酸和丙酸中的一种或几种。
本发明所述的复合型清净分散剂,其中,所述烷基羟基苯甲酸为烷基邻羟基苯甲酸、烷基间羟基苯甲酸、烷基对羟基苯甲酸和烷基二羟基苯甲酸中的一种或几种,所述烷基碳链为C16、C18的单烷基碳链或C16、18或C20-24的复合烷基碳链。
本发明所述的复合型清净分散剂,其中,所述稀释油为MVI150、MVI200、HVI150、HVI200、HVIS150和HVIW150中的一种或几种。
为实现上述目的,本发明还提供一种复合型清净分散剂的制备方法,包括以下步骤:
S1,将稀释油、氢氧化钙混合,搅拌,升温至35-45℃;
S2,向步骤S1的混合物中加入烷基苯磺酸、烷基羟基苯甲酸、醇类促进剂和低级脂肪酸,搅拌,在60-90℃下进行中和反应,中和反应时间为0.5-1.5小时;
S3,中和反应结束后反应体系温度升至120-160℃,脱除反应体系中使用的醇类促进剂和生成的水,然后反应体系降温至35-65℃;
S4,继续向反应体系中加入醇类促进剂、聚异丁烯丁二酸酐、氢氧化钙,然后通入二氧化碳气体,在35-65℃范围内进行碳酸化反应,当二氧化碳通入总量与碳酸化反应中加入的氢氧化钙摩尔当量比例达到0.90-1.05时,停止通入二氧化碳,碳酸化反应结束;
S5,碳酸化反应结束后将反应体系升温至140-170℃,脱除体系中醇类促进剂、水,得到反应粗产物。
该产品制备中以烷基苯磺酸、烷基羟基苯甲酸、稀释油、氢氧化钙、低级脂肪酸、醇类促进剂、聚异丁烯丁二酸酐等为主要原料,经中和反应、碳酸化反应两个阶段制备复合型清净分散添加剂,产品胶束胶团为最为稳定的球型,胶体粒子的粒径小于40纳米,具有优异的胶体稳定性、高温清净性、油泥分散性能,不仅适应于高档内燃机油的使用要求,亦适合于对油水分离有较高要求的船用油等。该产品是一种性能优异的润滑油添加剂。
本发明所述的复合型清净分散剂的制备方法,其中,还包括粗产物精制的过程,具体为,以体积比计,向粗产物中加入100%-150%的直馏汽油进行稀释沉降,随后离心脱除碳酸钙钙渣,最后减压蒸馏除去直馏汽油得到复合型清净分散剂产品。
本发明的有益效果是:
本发明所述的复合型清净分散剂,以烷基苯磺酸为基础原料,在合成过程中引入烷基羟基苯甲酸原料来调整反应体系,制备的复合型清净分散剂产品不仅提供优异的酸中和性、胶体稳定性,并且兼具高温清净和油泥分散作用。合成产品胶束胶团均为最为稳定的球型胶束粒子,与烷基水杨酸盐等其他金属清净剂产品复配使用不会出现碳酸钙粒子解析从而产生沉淀的现象,保证了配方体系的稳定性,并为多种高碱值金属清净剂的复配使用提供了技术支持。产品可以广泛应用于汽油机油、柴油机油等发动机油领域中。
附图说明
图1为实施例1得到的产品的冷冻蚀刻透射电镜分析图;
图2为对比例1得到的产品的冷冻蚀刻透射电镜分析图。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是以下实施例只用于对本发明进行进一步说明,不能理解为对本发明保护范围的限制,该领域的技术熟练人员可以根据上述本发明内容对本发明作出一些非本质的改进和调整。
一种复合型清净分散剂,包含以下质量份的原料:
Figure BDA0003044485920000051
本发明所述的复合型清净分散剂,其中,所述烷基苯磺酸为C20-24的高碳烷基苯磺酸。
本发明所述的复合型清净分散剂,其中,所述烷基苯磺酸也可以为C13-26的重烷基苯磺酸。
本发明所述的复合型清净分散剂,其中,所述醇类促进剂为C1-C4的低碳醇。
本发明所述的复合型清净分散剂,其中,所述醇类促进剂为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇和叔丁醇中的一种或几种。
本发明所述的复合型清净分散剂,其中,所述低级脂肪酸为蚁酸、冰醋酸和丙酸中的一种或几种,优选冰醋酸。
本发明所述的复合型清净分散剂,其中,所述烷基羟基苯甲酸为烷基邻羟基苯甲酸、烷基间羟基苯甲酸、烷基对羟基苯甲酸和烷基二羟基苯甲酸中的一种或几种,所述烷基碳链为C16、C18的单烷基碳链或C16、18或C20-24的复合烷基碳链。
本发明所述的复合型清净分散剂,其中,所述稀释油为MVI150、MVI200、HVI150、HVI200、HVIS150和HVIW150中的一种或几种。
为实现上述目的,本发明还提供一种复合型清净分散剂的制备方法,包括以下步骤:
S1,将稀释油、氢氧化钙混合,搅拌,升温至35-45℃;
S2,向步骤S1的混合物中加入烷基苯磺酸、烷基羟基苯甲酸、醇类促进剂、和低级脂肪酸,搅拌,在60-90℃下进行中和反应,中和反应时间为0.5-1.5小时;
S3,中和反应结束后反应体系温度升至120-160℃,脱除反应体系中使用的醇类促进剂和生成的水,然后反应体系降温至35-65℃;
S4,继续向反应体系中加入醇类促进剂、聚异丁烯丁二酸酐、氢氧化钙,然后通入二氧化碳气体,在35-65℃范围内进行碳酸化反应,当二氧化碳通入总量与碳酸化反应中加入的氢氧化钙摩尔当量比例达到0.90-1.05时,停止通入二氧化碳,碳酸化反应结束;
S5,碳酸化反应结束后将反应体系升温至140-170℃,脱除体系中醇类促进剂、水,得到反应粗产物。
步骤S2中脂肪酸以脂肪酸水溶液的方式加入,脂肪酸水溶液的质量浓度为30-80%。
醇类促进剂优选甲醇和正丁醇的组合物。甲醇和丁醇的组合物作为无机相和有机相的载体,甲醇作为溶解氢氧化钙的优异介质,丁醇作为溶解烷基苯磺酸和烷基羟基苯甲酸的优异介质,使反应体系中气、液、固三相保持动态平衡。此在高碱度化反应中使得通入体系的二氧化碳气体迅速与溶解在甲醇介质中的氢氧化钙反应,促进原位生成胶体碳酸钙粒子,包裹在烷基苯磺酸钙和烷基羟基苯甲酸钙形成的稳定胶束中,形成胶束胶团,改善体系胶束结构。
本发明中反应体系为无溶剂反应体系。
该产品制备中以烷基苯磺酸、烷基羟基苯甲酸、稀释油、氢氧化钙、低级脂肪酸、醇类促进剂、聚异丁烯丁二酸酐等为主要原料,经中和反应、碳酸化反应两个阶段制备复合型清净分散添加剂,产品胶束胶团为最为稳定的球型,胶体粒子的粒径小于40纳米,具有优异的胶体稳定性、高温清净性、油泥分散性能,不仅适应于高档内燃机油的使用要求,亦适合于对油水分离有较高要求的船用油等。该产品是一种性能优异的润滑油添加剂。
本发明所述的复合型清净分散剂的制备方法,其中,还包括粗产物精制的过程,具体为,以体积比计,向粗产物中加入100%-150%的直馏汽油进行稀释沉降,随后脱除碳酸钙钙渣,最后减压蒸馏除去直馏汽油得到复合型清净分散剂产品。
具体的制备方法为:
本发明所述的复合型清净分散剂制备方法如下:
在室温条件下向反应瓶或反应釜中加入稀释油、碱性反应组分氢氧化钙,开启搅拌,升温至35-45℃搅拌均匀;
然后向反应体系中加入烷基苯磺酸、烷基羟基苯甲酸、丁醇促进剂、低级脂肪酸助剂(脂肪酸水溶液),在无溶剂反应体系中60-90℃下进行中和反应,中和反应时间为0.5-1.5小时;
中和反应结束后体系温度升至120-160℃,脱除体系中丁醇促进剂及中和反应生成的水,然后反应体系降温至35-65℃;
继续向反应体系中补加甲醇和丁醇促进剂、聚异丁烯丁二酸酐和剩余的氢氧化钙,在35-65℃温度范围内连续通入二氧化碳进行碳酸化反应,二氧化碳匀速通入,二氧化碳总通入量与碳酸化反应工序中加入氢氧化钙摩尔当量比例达到0.90-1.05时,停止通入二氧化碳,碳酸化反应结束;
碳酸化反应结束后将反应体系升温至120-160℃,脱除体系中水、醇类促进剂,得到反应粗产物;然后将粗产物加入直馏汽油稀释、离心,脱除体系未包裹的碳酸钙钙渣,继续在温度120-170℃、真空度5-30KPa条件下进行减压蒸馏,得到复合型清净分散剂产品。
实施例1
在带有电动搅拌器及冷凝脱水器的500mL四口反应瓶中加入MVI 150稀释油100.0g、氢氧化钙10.0g,开启搅拌,升温至40℃后加入表面活性剂C20-24高碳烷基苯磺酸70.0g、表面活性剂C20-24烷基邻羟基苯甲酸30.0g、促进剂正丁醇8.0g、助剂60%冰醋酸溶液3.0g,在70±5℃温度下中和反应1.0h,然后升温至150±5℃,脱除体系中的丁醇和反应生成的水,此时体系中烷基苯磺酸钙和烷基羟基苯甲酸钙形成稳定的混合胶束;然后降温至45-55℃,反应体系中加入氢氧化钙50.0g、继续加入促进剂正丁醇10.0g、甲醇15.0g和PIBSA-1000(聚异丁烯丁二酸酐)10.0g,开始通入二氧化碳进行碳酸化反应,二氧化碳通入量达到15.0L时,碳酸化反应结束。
碳酸化反应结束后反应体系升温至150±5℃,脱除体系中水、醇类促进剂,得到反应粗产物;降温至60-80℃后向粗产物中加入150%(体积比,相对于粗产物)的直馏汽油进行稀释沉降,随后离心除渣,继续在温度150±5℃、真空度10KPa条件下进行减压蒸馏,得到复合型清净分散剂产品,产品总碱值311mg KOH/g,Ca含量为12.16%,浊度为46.5JTU。
产品的胶束胶团粒子微观形貌(冷冻蚀刻透射电镜分析)如图1所示。
实施例2
在带有电动搅拌器及冷凝脱水器的500mL四口反应瓶中加入MVI 150稀释油100.0g、氢氧化钙10.0g,开启搅拌,升温至40℃后加入表面活性剂C20-24高碳烷基苯磺酸50.0g、表面活性剂C16-18复合烷基对羟基苯甲酸50.0g、促进剂正丁醇8.0g、助剂60%冰醋酸溶液3.0g,在70±5℃温度下中和反应1.0h,然后升温至150±5℃,脱除体系中的丁醇和反应生成的水,此时体系中烷基苯磺酸钙和烷基羟基苯甲酸钙形成稳定的混合胶束;然后降温至45-55℃,反应体系中加入氢氧化钙60.0g、促进剂正丁醇10.0g、促进剂甲醇20.0g和PIBSA-1000(聚异丁烯丁二酸酐)10.0g,开始通入二氧化碳进行碳酸化反应,二氧化碳通入量达到17.5L时,碳酸化反应结束。
碳酸化反应结束后反应体系升温至150±5℃,脱除体系中水、醇类促进剂,得到反应粗产物;降温至60-80℃后向粗产物中加入150%(体积比,相对于粗产物)的直馏汽油进行稀释沉降,随后离心除渣,继续在温度150±5℃、真空度10KPa条件下进行减压蒸馏,得到复合型清净分散剂产品,产品总碱值342mg KOH/g,Ca含量为13.85%,浊度为32.0JTU。
实施例3
在带有电动搅拌器及冷凝脱水器的500mL四口反应瓶中加入HVI 150稀释油100.0g、氢氧化钙10.0g,开启搅拌,升温至40℃后加入表面活性剂C20-24烷基苯磺酸40.0g、表面活性剂C20-24烷基邻羟基苯甲酸60.0g、促进剂正丁醇8.0g、助剂60%冰醋酸溶液3.0g,在70±5℃温度下中和反应1.0h,然后升温至150±5℃,脱除体系中的丁醇和反应生成的水,此时体系中烷基苯磺酸钙和烷基羟基苯甲酸钙形成稳定的混合胶束;然后降温至45-55℃,反应体系中加入氢氧化钙50.0g、促进剂正丁醇10.0g、促进剂甲醇15.0g和PIBSA-1000(聚异丁烯丁二酸酐)10.0g,开始通入二氧化碳进行碳酸化反应,二氧化碳通入量达到14.5L时,碳酸化反应结束。
碳酸化反应结束后反应体系升温至150±5℃,脱除体系中水、醇类促进剂,得到反应粗产物;然后将粗产物稀释沉降、离心除渣,继续在温度150±5℃、真空度10KPa条件下进行减压蒸馏,得到复合型清净分散剂产品,产品总碱值302mg KOH/g,Ca含量为12.06%,浊度为25.6JTU。
实施例4
在带有电动搅拌器及冷凝脱水器的500mL四口反应瓶中加入MVI 150稀释油100.0g、氢氧化钙10.0g,开启搅拌,升温至40℃后加入表面活性剂C20-24烷基苯磺酸30.0g、表面活性剂十八烷基邻羟基苯甲酸70.0g、促进剂异丁醇8.0g、助剂60%冰醋酸溶液3.0g,在70±5℃温度下中和反应1.0h,然后升温至150±5℃,脱除体系中的丁醇和反应生成的水,体系中烷基苯磺酸钙和烷基羟基苯甲酸钙形成稳定的混合胶束;然后降温至45-55℃,反应体系中加入氢氧化钙60.0g、促进剂正丁醇10.0g、促进剂甲醇25.0g和PIBSA-1000(聚异丁烯丁二酸酐)10.0g,开始通入二氧化碳进行碳酸化反应,二氧化碳通入量达到18.0L时,碳酸化反应结束。
碳酸化反应结束后反应体系升温至150±5℃,脱除体系中水、醇类促进剂,得到反应粗产物;然后将粗产物稀释沉降、离心除渣,继续在温度150±5℃、真空度10KPa条件下进行减压蒸馏,得到复合型清净分散剂产品,产品总碱值336mg KOH/g,Ca含量为13.52%,浊度为33.0JTU。
实施例5
在带有电动搅拌器及冷凝脱水器的500mL四口反应瓶中加入MVI 150稀释油100.0g、氢氧化钙10.0g,开启搅拌,升温至40℃后加入表面活性剂C20-24烷基苯磺酸30.0g、表面活性剂十六烷基二羟基苯甲酸70.0g、促进剂正丁醇8.0g、助剂60%冰醋酸溶液3.0g,在70±5℃温度下中和反应1.0h,然后升温至150±5℃,脱除体系中的丁醇和反应生成的水,体系中烷基苯磺酸钙和烷基羟基苯甲酸钙形成稳定的混合胶束;然后降温至45-55℃,反应体系中加入氢氧化钙50.0g、促进剂正丁醇10.0g、促进剂甲醇25.0g和PIBSA-1000(聚异丁烯丁二酸酐)10.0g,开始通入二氧化碳进行碳酸化反应,二氧化碳通入量达到15.5L时,碳酸化反应结束。
碳酸化反应结束后反应体系升温至150±5℃,脱除体系中水、醇类促进剂,得到反应粗产物;然后将粗产物稀释沉降、离心除渣,继续在温度150±5℃、真空度10KPa条件下进行减压蒸馏,得到复合型清净分散剂产品,产品总碱值315mg KOH/g,Ca含量为12.52%,浊度为30.5JTU。
实施例6
在带有电动搅拌器及冷凝脱水器的500mL四口反应瓶中加入MVI 150稀释油100.0g、氢氧化钙10.0g,开启搅拌,升温至40℃后加入表面活性剂C20-24烷基苯磺酸70.0g、表面活性剂C20-24烷基邻羟基苯甲酸30.0g、促进剂正丁醇8.0g、助剂60%冰醋酸溶液2.0g,在70±5℃温度下中和反应1.0h,然后升温至150±5℃,脱除体系中的丁醇和反应生成的水,此时体系中烷基苯磺酸钙和烷基羟基苯甲酸钙形成稳定的混合胶束;然后降温至45-55℃,反应体系中加入氢氧化钙24.0g、促进剂正丁醇10.0g、促进剂甲醇10.0g、PIBSA-1000(聚异丁烯丁二酸酐)8.0g,开始通入二氧化碳进行碳酸化反应,二氧化碳通入量达到7.0L时,碳酸化反应结束。
碳酸化反应结束后反应体系升温至150±5℃,脱除体系中水、醇类促进剂,得到反应粗产物;然后将粗产物离心除渣,继续在温度150±5℃、真空度10KPa条件下进行减压蒸馏,得到复合型清净分散剂产品,产品总碱值165mg KOH/g,Ca含量为7.2%,浊度为12JTU。
实施例7
在带有电动搅拌器及冷凝脱水器的500mL四口反应瓶中加入HVI 150稀释油100.0g、氢氧化钙10.0g,开启搅拌,升温至40℃后加入表面活性剂C13-26重烷基苯磺酸70.0g、表面活性剂C20-24烷基邻羟基苯甲酸30.0g、促进剂正丁醇8.0g、助剂40%冰醋酸溶液1.5g,在70±5℃温度下中和反应1.0h,然后升温至150±5℃,脱除体系中的丁醇和反应生成的水,此时体系中形成稳定的混合胶束;然后降温至45-55℃,反应体系中加入氢氧化钙50.0g、促进剂正丁醇10.0g、促进剂甲醇15.0g和PIBSA-1000(聚异丁烯丁二酸酐)5.0g,开始通入二氧化碳进行碳酸化反应,二氧化碳通入量达到18.0L时,碳酸化反应结束。
碳酸化反应结束后反应体系升温至150±5℃,脱除体系中水、醇类促进剂,得到反应粗产物;然后将粗产物稀释沉降、离心除渣,继续在温度150±5℃、真空度10KPa条件下进行减压蒸馏,得到复合型清净分散剂产品,产品总碱值308mg KOH/g,Ca含量为12.14%,浊度为42.5JTU。
实施例8
在带有电动搅拌器及冷凝脱水器的500mL四口反应瓶中加入MVI 150稀释油100.0g、氢氧化钙10.0g,开启搅拌,升温至40℃后加入表面活性剂C13-26重烷基苯磺酸40.0g、表面活性剂C16、18复合烷基对羟基苯甲酸60.0g、促进剂正丁醇8.0g、助剂60%冰醋酸溶液4.5g,在70±5℃温度下中和反应1.0h,然后升温至150±5℃,脱除体系中的丁醇和反应生成的水,此时体系中形成稳定的混合胶束;然后降温至45-55℃,反应体系中加入氢氧化钙60.0g、促进剂正丁醇5.0g、促进剂甲醇10g和PIBSA-1000(聚异丁烯丁二酸酐)15.0g,开始通入二氧化碳进行碳酸化反应,二氧化碳通入量达到11.5L时,碳酸化反应结束。
碳酸化反应结束后反应体系升温至150±5℃,脱除体系中水、醇类促进剂,得到反应粗产物;然后将粗产物稀释沉降、离心除渣,继续在温度150±5℃、真空度10KPa条件下进行减压蒸馏,得到复合型清净分散剂产品,产品总碱值356mg KOH/g,Ca含量为14.53%,浊度为46.5JTU。
实施例9
在带有电动搅拌器及冷凝脱水器的500mL四口反应瓶中加入HVI 150稀释油100.0g、氢氧化钙10.0g,开启搅拌,升温至40℃后加入表面活性剂C13-26重烷基苯磺酸40.0g、C20-24高碳烷基苯磺酸30g、表面活性剂C20-24烷基邻羟基苯甲酸30.0g、促进剂正丁醇8.0g、助剂40%冰醋酸溶液5.0g,在70±5℃温度下中和反应1.0h,然后升温至150±5℃,脱除体系中的丁醇和反应生成的水,此时体系中形成稳定的混合胶束;然后降温至45-55℃,反应体系中加入氢氧化钙50.0g、促进剂正丁醇5.0g、促进剂甲醇10g和PIBSA-1000(聚异丁烯丁二酸酐)10.0g,开始通入二氧化碳进行碳酸化反应,二氧化碳通入量达到14.0L时,碳酸化反应结束。
碳酸化反应结束后反应体系升温至150±5℃,脱除体系中水、醇类促进剂,得到反应粗产物;然后将粗产物稀释沉降、离心除渣,继续在温度150±5℃、真空度10KPa条件下进行减压蒸馏,得到复合型清净分散剂产品,产品总碱值316mg KOH/g,Ca含量为12.38%,浊度为35.6JTU。
对比例1
以现有技术中T106磺酸盐清净剂作为对比例1。
在带有电动搅拌器及冷凝脱水器的500mL四口反应瓶中加入MVI 150稀释油90.0g、氢氧化钙10.0g,开启搅拌,搅拌均匀后加入甲苯150.0g、表面活性剂的C20-24高碳烷基苯磺酸14.0g、C13-26重烷基苯磺酸56.0g,70±5℃条件下中和反应1.0h,随后体系降温至45-55℃,继续加入T115A 5.0g、甲醇20.0g,氢氧化钙分四次加入,每次12.0g,通入二氧化碳气体进行碳酸化化反应,每次二氧化碳的通气量为3.6L,通气量14.4L时碳酸化反应结束,反应体系升温至150±5℃,脱除水、甲醇、甲苯,得到反应粗产物,加入10.0克硅藻土助滤剂搅拌均匀后过滤,得到T106磺酸钙产品,产品总碱值302mg KOH/g,钙含量为11.65%。
产品的胶束胶团粒子微观形貌(冷冻蚀刻透射电镜分析)如图2所示。
对比例2
在带有电动搅拌器及冷凝脱水器的500mL四口反应瓶中加入MVI 150稀释油90.0g、氢氧化钙10.0g,开启搅拌,搅拌均匀后加入甲苯150.0g、重烷基苯磺酸70.0g,70±5℃条件下中和反应1.0h,随后体系降温至45-55℃,继续加入硫化烷基酚钙T115A 5.0g、甲醇20.0g,氢氧化钙分四次加入,每次12.0g,通入二氧化碳气体进行碳酸化化反应,每次二氧化碳的通气量为3.5L,通气量14.0L时碳酸化反应结束,反应体系升温至150±5℃,脱除水、甲醇、甲苯,得到反应粗产物,加入10克硅藻土助滤剂搅拌均匀后过滤,得到T106磺酸钙产品,产品总碱值312mg KOH/g,钙含量为11.74%。
实施例10
以实施例1-9和对比例1、2得到的产品进行胶体稳定性(10%剂量的样品调入到PAO 6基础油中,在100℃烘箱中储存10天,记录沉淀量)、油泥分散性能(1%的添加剂和9%的油泥调于MVI150基础油中,在150℃下搅拌均匀,然后以专用采样工具采样并滴在定性滤纸上,在100℃烘箱中水平静置2.0h,然后计算分散后内圈油泥油斑和外圈油斑的直径比,比值越大,产品的油泥分散性能越好)对比考察。将样品调制于CI-4内燃机油中进行高温清净性考察;将产品调制于船用气缸油中进行油水分离试验(2mL水和98mL油样加入到锥形管中,然后以3600±50转的速度进行充分搅拌,然后考察油水分离效果)模拟性能对比考察。对比评价结果如表1所示。
表1模拟试验对比结果
Figure BDA0003044485920000151
注:成焦量越少清净性越好;沉积物越少胶体稳定性越好;水层越多、乳化层越少,油水分离性能越好。
当然,本发明还可有其它多种实施例,在不背离本发明精神及其实质的情况下,熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形,但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种复合型清净分散剂,其特征在于,包含以下质量份的原料:
Figure FDA0003044485910000011
2.本发明所述的复合型清净分散剂,其中,所述烷基苯磺酸为C20-24的高碳烷基苯磺酸。
3.本发明所述的复合型清净分散剂,其中,所述烷基苯磺酸也可以为C13-26的重烷基苯磺酸。
4.根据权利要求1所述的复合型清净分散剂,其特征在于,所述醇类促进剂为C1-C4的低碳醇。
5.根据权利要求4所述的复合型清净分散剂,其特征在于,所述醇类促进剂为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇和叔丁醇中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的复合型清净分散剂,其特征在于,所述低级脂肪酸为蚁酸、冰醋酸和丙酸中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的复合型清净分散剂,其特征在于,所述烷基羟基苯甲酸为烷基邻羟基苯甲酸、烷基间羟基苯甲酸、烷基对羟基苯甲酸和烷基二羟基苯甲酸中的一种或几种,所述烷基碳链为C16、C18的单烷基碳链或C16、18或C20-24的复合烷基碳链。
8.根据权利要求1所述的复合型清净分散剂,其特征在于,所述稀释油为MVI150、MVI200、HVI150、HVI200、HVIS150和HVIW150中的一种或几种。
9.权利要求1-8中任一项所述的复合型清净分散剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1,将稀释油、氢氧化钙混合,搅拌,升温至35-45℃;
S2,向步骤S1的混合物中加入烷基苯磺酸、烷基羟基苯甲酸、醇类促进剂和低级脂肪酸,搅拌,在60-90℃下进行中和反应,中和反应时间为0.5-1.5小时;
S3,中和反应结束后反应体系温度升至120-160℃,脱除反应体系中使用的醇类促进剂和生成的水,然后反应体系降温至35-65℃;
S4,继续向反应体系中加入醇类促进剂、聚异丁烯丁二酸酐、氢氧化钙,然后通入二氧化碳气体,在35-65℃范围内进行碳酸化反应,当二氧化碳通入总量与碳酸化反应中加入的氢氧化钙摩尔当量比例达到0.90-1.05时,停止通入二氧化碳,碳酸化反应结束;
S5,碳酸化反应结束后将反应体系升温至140-170℃,脱除体系中醇类促进剂、水,得到反应粗产物。
10.根据权利要求9所述的复合型清净分散剂的制备方法,其特征在于,还包括粗产物精制的过程,具体为,以体积比计,向粗产物中加入100%-150%的直馏汽油进行稀释沉降,随后离心脱除碳酸钙钙渣,最后减压蒸馏除去直馏汽油得到复合型清净分散剂产品。
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