[发明专利]一种无灰分散剂、其制备方法及润滑油组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种无灰分散剂及其制备方法，特别涉及一种丁二酰亚胺脲衍生物无灰分散剂及其制备方法。

背景技术

广泛应用于内燃机油的无灰分散剂主要有三大类：丁二酰亚胺型、丁二酸酯型和Mannich型，其中丁二酰亚胺型无灰分散剂分为单丁二酰亚胺(T151)、双丁二酰亚胺(T152、T154)、多丁二酰亚胺(T153、T155)等等，是目前应用最广泛和使用量最多的一种分散剂。随着发动机性能的改进及环保的要求，内燃机油不断升级换代，新油品规格对油品抗氧性及分散性提出了更高要求；在城市交通堵塞、汽车经常处于停停开开的状况下，汽油机的转速快慢交替，负荷高低交替，引起润滑油的变质，不仅出现“黑色油泥”，还存在阀系严重磨损问题，所以有必要提高无灰分散剂的清净性、分散性及高温抗氧性。

专利US3215707、专利CN1186078A公开了一种用聚烯烃取代的丁二酸和多羟基醇反应制备酯型无灰分散剂的方法，其合成工艺以碱性金属盐为催化剂；专利CN1258728A公开了一种含硼后交联丁二酰亚胺无灰分散剂的制备方法，即通过将后交联的丁二酰亚胺分散剂和粒径小于150微米的硼化剂在沸点高于100℃的脂肪醇促进剂的存在下，在低于促进剂沸点的温度下反应得到。专利CN101173201A公开了一种硼磷化无灰分散剂的制备方法，即将无灰分散剂、含磷添加剂、硼酸、乙氧基化脂肪胺、水以及脂肪醇混合，在70～100℃下进行反应，分离收集产品。专利CN1590518A公开了一种硼改性丁二酰亚胺无灰分散剂的制备方法，该方法以醛为中间媒体，醇、水作为促进剂，用含有碱性氮的无灰分散剂、硼化剂为原料，在有机溶剂条件下合成硼改性无灰分散剂，专利CN1245211A公开了抗氧性丁二酰亚胺润滑油分散剂及其制备，该方法通过将含有屏蔽酚的低碳酸酯与聚异丁烯丁二酰亚胺在酸或碱催化剂的存在下，于80～200℃下反应制得，该分散剂具有较好的抗氧性能和清净分散性能。

发明内容

本发明提供了一种与现有技术不同的无灰分散剂、其制备方法及包含该无灰分散剂的润滑油组合物。

本发明无灰分散剂由聚异丁烯丁二酰亚胺与异氰酸酯反应得到。

所述聚异丁烯丁二酰亚胺按照如下方法制备得到：

(1)将具有相同或两种不同分子量的烃基酰化剂(Ⅰ)在反应介质存在下，在N₂气保护下，分别与多烯多胺H₂N(CH₂)n[NH(CH₂)n]m(Ⅱ)在100～250℃反应2～10小时，生成中间产物，酰化剂中的羰基数与多烯多胺的摩尔比为3.6～5.5:1，Ⅰ与反应介质之重量比为0.5～1.5:1，Ⅰ式中R为聚异丁烯，X＝1.3～2.0，为取代度；Ⅱ式中n＝2、3；m＝1～4；

(2)将步骤(1)制得的中间产物与1～3种具有交联作用的含羰基化合物的后反应试剂(Ⅲ)在(100～250)℃、在氮气保护下反应4～8小时，后反应试剂采取分步加入方式，后反应试剂的加入量控制在最终产物中羰基数与多烯多胺的摩尔比为4～7∶1，Ⅲ是选自二元酸、烃基取代二元酸或烃基取代多元酸之一或其混合物。

所述聚异丁烯丁二酰亚胺选自单聚异丁烯丁二酰亚胺、双聚异丁烯丁二酰亚胺和多聚异丁烯丁二酰亚胺中的一种或多种，其中聚异丁烯部分的数均分子量为500～10000，优选800～6000，最优选1000～3500，聚异丁烯丁二酰亚胺的多烯多胺基选自二乙烯三胺基、三乙烯四胺基、四乙烯五胺基和五乙烯六胺基中的一种或多种。聚异丁烯丁二酰亚胺可以选用无锡南方添加剂厂生产的T151、T152、T154，锦州石化分公司添加剂厂生产的T161，路博润兰炼添加剂有限公司生产的LZL l57，Lubrizol Corporation生产的LZ6418、LZ6420，Afton Corporation生产的Hitec646等。

所述异氰酸酯选自脂肪族异腈酸酯和/或芳香族异腈酸酯，其结构为：

其中R₁为烷基和/或芳基，优选C₁～C₂₀的烷基、芳基烷基、芳基和烷基芳基中的一种或多种，x为1-3之间的整数，优选1或2。