[发明专利]合成烷基苯磺酸钙型润滑油清净剂及生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于调和润滑油使用的添加剂及生产方法，特别涉及一种合成烷基苯磺酸钙型润滑油清净剂及生产工艺。

背景技术

在润滑油的生产过程中，为了使润滑油得到某种新的特性或改善润滑油中已有的一些特性，往往在润滑油中添加各种添加剂，例如：极压剂、清净剂、分散剂、抗氧剂、增粘剂等。在种类繁多的润滑油添加剂中，清净剂的用途十分广泛，在润滑油添加剂中占有很大的比重。

清净剂是一种具有表面活性的物质，它能吸附润滑油中固体颗粒污染物，并使污染物悬浮于润滑油的表面，以确保参加润滑循环的油是清净的，以减少高温时漆膜的形成，从而使得润滑油能将其降解后生成的胶状物，积炭等不溶物或悬浮在油中形成稳定的胶体状态而不易沉积在部件上，或者将已沉积在发动机部件上的胶状物、积炭等，通过润滑油洗涤作用将其洗涤下来。由于上述物质能同时起到分散剂的作用，因此清净剂又被称作清净分散剂。

现有的润滑油清净剂主要有低碱值合成烷基苯磺酸钙、高碱值线型烷基苯磺酸钙、高碱值长链线型合成烷基磺酸镁、高碱值硫化烷基酚钙、聚异丁烯基丁二酰亚胺、硼化聚异丁烯基丁二酰亚胺、高分子量聚异丁烯基丁二酰亚胺、硼化高分子量聚异丁烯基丁二酰亚胺等。

在现有技术中，使用有机磺酸的碱土金属盐类化合物作为润滑油添加剂是已知的。所述有机磺酸碱土金属盐有分散性、有助于使发动机汽缸内侧保持清洁，对活塞和活塞的凹槽沉积炭类物有清洗作用，从而防止活塞环粘连，因此可作为润滑油清净剂（清净分散剂）使用。

中性及过碱性合成烷基苯磺酸碱土金属盐类的制备工艺也是已知的。过碱度提供了一个碱量储备，因此当将中性及过碱性合成烷基苯磺酸碱土金属作为润滑油的一种成分时，它能与引擎工作过程中产生的酸性化合物发生酸碱中和反应，结果，任何可能出现的污泥由于合成烷基苯磺酸碱土金属盐的分散作用被分散，而且由于润滑油使用过程中产生的酸被中和，使润滑油进一步被降解的速度变慢。

用于制备超碱性合成烷基苯磺酸碱土 金属盐的工艺是通过合成烷基苯磺酸和碱金属类碱酸碱中和反应及进一步的通入二氧化碳和同样的碱过碱化反应制备的。所述合成烷基苯磺酸的烷基通常是碳原子数大约十四到大约三十的长链烷基，以期达到足够的油溶性。作为组分之一的合成烷基苯磺酸的工业化合成方法是：苯或甲苯与适当链长的α-烯烃在路易斯酸类催化剂下缩合烷基化，将所得烷基苯类化合物磺化制备。

美国专利US4604219公布了在庚烷中，用中性天然或合成磺酸钙，甲醇作过碱化反应促进剂，于63-66℃进行过碱化反应的方法制备出了TBN从大约300到大约400 mgKOH/克的磺酸钙型清净剂。

美国专利US4780224公开了在庚烷中，采用中性磺酸钙（天然或合成），以甲醇为促进剂，采取多次加入氧化钙的方法，于65℃进行过碱化反应，据说可以减少生成不期望的结晶性碳酸钙，最终得到总碱值从300到400mgKOH/克磺酸钙型清净剂。

美国专利US4810396公开了，在庚烷中使用中性天然或合成磺酸钙盐，过碱化反应时用氧化钙或氢氧化钙，甲醇/氯化钙促进剂，加限量水，于60℃通二氧化碳结果制备出过碱度TBN从300至400mgKOH/克磺酸钙。

美国专利US5132033公开了以庚烷作反应溶剂，使用天然或合成磺酸钙，甲醇作促进剂，于60℃通入二氧化碳与一次性加入的氧化钙进行过碱化反应，后处理得到TBN300--400mgKOH/克的过碱性磺酸钙。另外该专利声称：利用此专利技术在蒸馏后过滤前的过碱化完成液中不期望的固形物降至6%。

欧州专利EP64544公开了在庚烷中，用30%C₁₈-C₂₀的烷基苯和70%C₁₂-C₁₄的线型二烷基苯磺酸钙的混合磺酸钙，用甲醇—氯化钙促进剂，于66℃使氧化钙或氢氧化钙与通入的CO₂进行过碱化反应，脱低沸点物，滤掉反应产物中固体物后，得到抗乳化性抗泡性均优的TBN300-500 mgKOH/克的磺酸钙清净剂。

美国专利US525966公开了在戊醇与异丙醇构成的混合醇的溶剂中，使用磺酸含量85%，平均分子量M_n=480的合成单烷基苯磺酸，以甲醇、低分子量的烷基酚或硝酸钙等作促进剂，于50℃采取氢氧化钙分二次加入的方式，通入二氧化碳进行过碱化反应，结果生产出高碱值的磺酸钙型润滑油清净剂。