[发明专利]高碱值环烷酸复合钙镁清净剂、其制备方法及润滑油组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种高碱值环烷酸金属清净剂，尤其涉及一种高碱值环烷酸复合钙镁清净剂及其制备方法。

背景技术

金属清净剂是内燃机油中的主要添加剂之一，在内燃机油中通过增溶、分散、中和作用，与其它添加剂一起抑制油品中积碳、漆膜和油泥的生成，保证发动机的正常工作。环烷酸盐是历史上出现较早的一类清净剂，早期由于它的清净性能较差，一直发展缓慢。但随着近年来高碱化技术的进步，高碱性环烷酸盐的研究和生产也得到了相应的发展。利用从润滑油馏分获取的环烷酸为原料，试制环烷酸钙、镁盐系列产品的技术日益成熟。由于环烷酸是一种重要的天然资源，用其合成添加剂，工艺路线简单、成本低、污染少。而高碱性环烷酸钙在具有良好的清净分散性、酸中和能力及良好的油溶性的同时，还具有优异的扩散性能，它不仅可以在开发中高档内燃机油中广泛应用，更是开发高碱性船用气缸油首选的性能改进剂。目前世界上有英国的Shell、法国的Elf和日本的OSCA等几个公司生产此产品，国内仅新疆独山子石化公司在生产环烷酸钙系列产品，主要有T112、T113和T114三个品种。关于环烷酸钙的制备研究，主要有以下报道。在1991年第4期的《石油炼制》上报道了碱值为250mgKOH/g的环烷酸钙产品，该产品使用甲醇作为促进剂。《新疆石油科技》2008年第1期报道了超高碱值清净剂的的合成过程研究，研究了以克拉玛依石化公司生产的减四线环烷酸为原料合成超碱值环烷酸钙过程中的影响因素，并对合成样品进行了简单性能评定。中国专利CN1403435A、CN1465560A分别介绍了超高碱值环烷酸镁和超高碱值环烷酸钙的制备方法。

在实际应用过程中，环烷酸钙使用较多的是其低、中碱值产品，环烷酸镁使用较多的是其高碱值产品。环烷酸钙的优点在于其清净分散性强，环烷酸镁的优点在于其灰分低、碱值高、酸中和能力强。钙盐比镁盐清净分散性好是因为钙的金属性比镁强，因此其正盐所形成的胶团的清净性和分散性好；镁盐比钙盐灰分低、碱值高、酸中和能力强是因为镁的分子量比钙小。对于环烷酸盐清净剂而言，其清净分散性的好坏是由环烷酸正盐的性质决定的，而其碱值及灰分的高低主要是由过碱化部分(即胶粒中金属碳酸盐及少量金属氢氧化物)的多少决定的。

发明内容

本发明提供了一种高碱值环烷酸复合钙镁清净剂、其制备方法及包含该清净剂的润滑油组合物。

本发明的高碱值环烷酸复合钙镁清净剂，其制备方法包括：将环烷酸、氧化钙和/或氢氧化钙与溶剂混合，发生中和反应，然后加入氧化镁和/或氢氧化镁，通入二氧化碳进行碳酸化反应，在中和反应和/或碳酸化反应中加入促进剂，收集产物。

所述环烷酸为平均分子量在130-660之间、碳原子数在C7-C45之间的环烷酸，优选分子量在250-600之间、碳原子数在C13-C40之间的环烷酸，最优选分子量在350-500之间、碳原子数在C20-C30之间的环烷酸。

所述环烷酸可以是纯的环烷酸，也可以含有少量的脂肪酸和润滑基础油。

所述溶剂为馏程在60-180℃的有机溶剂，优选馏程在60-180℃的烷烃和/或芳烃，例如120号溶剂汽油、苯、甲苯、二甲苯，最优选馏程在110-150℃的烷烃和/或芳烃，例如120号溶剂汽油、甲苯。

所述促进剂包括主促进剂和/或助促进剂。

所述主促进剂为甲醇或其水溶液，优选甲醇。

所述助促进剂为低分子酸、低分子胺、低分子醇胺、无机氨和烷基取代苯磺酸中的一种或多种。

所述低分子酸为C1-C6酸，例如甲酸、乙酸、乙二酸、丁酸和戊酸中的一种或多种，优选C2-C4酸，最优选乙酸和/或乙二酸。

所述低分子胺为C1-C6胺，例如甲胺、乙胺、乙二胺、丙胺、丁胺、戊胺和己胺中的一种或多种，优选C2-C4胺，最优选乙二胺。

所述低分子醇胺为C1-C6醇胺，例如甲醇胺、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺中的一种或多种，优选二乙醇胺和/或三乙醇胺。

所述无机氨选自氨水、碳酸铵和尿素中的一种或多种，优选氨水和/或碳酸铵，最优选氨水。

所述烷基取代苯磺酸为C2-C20烷基取代苯磺酸，例如十二烷基苯磺酸、十四烷基苯磺酸、十六烷基苯磺酸和十八烷基苯磺酸中的一种或多种，优选C10-C18烷基取代苯磺酸，最优选C12-C14烷基取代苯磺酸。