[发明专利]一种可用于工业润滑油的无灰防锈添加剂及其制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种可用于工业润滑油的无灰防锈添加剂，具体地说是一种脂肪酸与多羟基有机胺化合物的酯化产物防锈剂。

技术背景：

目前，国内使用最广泛的防锈剂是碱性磺酸盐，这种防锈剂具有显著的防锈效果，同时具有良好的水置换、酸中和性，但这类防锈添加剂用于工业润滑油中会与极压抗磨剂会产生强烈的对抗作用，降低了极压抗磨剂的性能。再者，磺酸盐类防锈剂中存在钙、钡等金属成分，用后会产生大量油泥及沉积，因此使用越来越受到了限制。

随着润滑油产品的不断高档化，人们对低灰、无灰型润滑油的需求量越来越大。国内已投入工业生产的无灰防锈剂主要有两大类型：烯基丁二酸型和咪唑啉型。烯基丁二酸作为防锈剂具有优良的防锈性和抗乳化性，在工业润滑油中得到了比较广泛的应用，但其酸值大、酸中和能力差，容易引起油品酸值高，对金属机件存在潜在的腐蚀性。为了解决这一问题，国内外又开发了酸值较小的烯基丁二酸半酯类防锈剂，虽然酸值有所下降，但其防锈效果则不如烯基丁二酸，而且依旧未能很好的解决酸值偏大这一问题。而咪唑啉型防锈添加剂普遍存在易乳化、价格高等缺点，因此仅限于在防锈油及防锈脂中使用。

CN112729A公开了一种无灰防锈剂的制备方法，它是由环烷酸或不饱和脂肪酸与通式为NH₂(CH₂CH₂NH)_nH的多胺化合物经酰化缩合反应生成的羟酸多胺化合物，该防锈剂具有良好的油溶性和防锈性能。

EP0664331A报道了一种内燃机油的防锈添加剂，该添加剂是一种脂肪酸酯，是由酰氯与聚乙二醇通过酯化生成的产物。这类防锈剂具有酸值低、无灰、防锈性能优良的特点。它们的酸值一般小于2，最小的为0.5。

发明内容：

本发明的目的是提供一种分子结构为脂肪酸酯的、带碱性的、具有低酸值和良好防锈性能的工业润滑油防锈添加剂。

本发明提供的无灰防锈添加剂是一种长链脂肪酸与多羟基有机胺化合物的酯化产物，它是由1-2摩尔饱和或不饱和脂肪酸与1摩尔的多羟基有机胺化合物经过酯化反应脱水制得的，其酸值＜20毫克KOH/克、碱值60-120毫克KOH/克。饱和脂肪酸可以用通式CH₃-(CH₂)_m-COOH表示，其中m＝6-20，如月桂酸、硬脂酸等。不饱和脂肪酸的结构式为CH₂＝CH-(CH₂)n-COOH，其中n＝6-19，如油酸、亚油酸等。所用的多羟基有机胺化合物为分子中含有至少2个羟基官能团的有机胺化合物，如二甲醇胺、三甲醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二丙醇胺、三丙醇胺等。

本发明是采取如下方法制得的：

(1)将碳链长度为C8～C22的饱和或不饱和脂肪酸与多羟基有机胺化合物按摩尔比1-2∶1混合；

(2)向步骤(1)中加入相对原料进料量的0.5-1倍(重量)的120^#或200^#溶剂油；

(3)在90-160℃温度下，搅拌下进行酯化反应，直至脱出理论水量；

(4)在室温-160℃/0.029-0.1MPa条件下，蒸馏除去120^#或200^#溶剂油，制得防锈剂产品。

本发明采用长链饱和或不饱和脂肪酸与多羟基有机胺化合物进行酯化反应，生成的脂肪酸多羟基酯具有良好的油溶性和防锈性能，可以在工业润滑油中得到广泛应用。

本发明所述的防锈剂，不仅具有良好的油溶性和防锈性能、以及较好的抗乳化性能，而且酸值低，具有一定的碱值。解决了烯基丁二酸型防锈剂酸值大、咪唑啉型防锈剂易乳化的缺点，如烯基丁二酸型防锈剂T746的酸值大于300毫克KOH/克；烯基丁二酸酯防锈剂T746B的酸值也在130-180毫克KOH/克，而本发明所制备的防锈剂，其酸值＜20毫克KOH/克，同时还具有一定的碱值(60-120毫克KOH/克)。

本发明所述防锈添加剂，其GB11143(合成海水)法锈蚀试验的结果优于烯基丁二酸。如在大庆加氢基础油5cst中，添加0.2重％的防锈剂进行防锈性能评价，结果是含有本发明防锈添加剂的润滑油，其实验结果优于分别加入等量T746和T746B的润滑油。

为了更好地理解本发明的技术方案，下面将通过的实例作进一步详细描述：

实例1：