[发明专利]一种发动机油用氟硅抗泡剂的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种发动机油用氟硅抗泡剂的合成方法，特别是用于美国石油工程学会制 订的APISJ级别以上发动机油、由国际润滑油标准化和认可委员会制定ILSACGF-4以上规 格发动机油用氟硅抗泡剂的合成方法。

背景技术

目前，抗泡剂主要有非硅类、有机硅类和氟硅类三种类别。非硅类包含酯类和聚醚类， 有机硅类由二甲基硅油构成，氟硅类由含氟单体同有机硅材料构成，广泛应用众多领域。

对于润滑油用抗泡剂也由上述三类构成，发动机油用抗泡剂主要有有机硅类，例如市 售的二甲基硅油国产牌号T901，国外牌号PMX200，但应用于发动机油的氟硅抗泡剂很少有 专门报道。

适用于氟硅抗泡剂的含氟单体见于专利US.5454979、US.8304571、US.5635579和 US.4329528。US.5454979中介绍了具有分子结构式为F(CF₂)_bC₂H₄Si(OR)₃同二氧化硅组合的 抗泡剂，可用于液体和有机溶剂，因含有二氧化硅不能用于润滑油。US.5635579公布了一种 共聚氟硅油的聚合方法，使用硅醇钾、醇钾为催化剂和三氟丙基环三硅氧烷聚合体(三聚体) 为含氟原料共聚获得的产物润滑油添加剂表现在耐高温脱膜效果。US.8304571公布了为全氟 聚醚改性聚硅氧烷在有机溶剂中达到很好的消泡作用。US.4329528公布了含有20％-70％三氟 丙基环三硅氧烷共聚物，含有机烃类溶剂如甲苯、二甲苯等其闪点较低挥发份大无法满足发 动机油的要求而只能用于原油抗泡剂。

随着现代科技的高速发展及汽车行业的迅速发展，环境保护和节约能源对汽车行业的 发展提出了更高要求。燃油经济性的要求使发动机以减少排放，提高燃油经济性为目标。同 时对发动机油分散清净性、抗氧化抗腐蚀抗磨性提出了更高的要求。为此由国际润滑油标准 化和认可委员会制定ILSACGF-4系列规格，其中ILSACGF-4以上规格要求150℃的高温泡 沫特性，标准规定150℃泡沫倾向不大于100mL消泡时间不大于60s为合格。环保和燃油经 济性是对发动机油规格标准升级换代的主要推动力，因此由于发动机油标准的提高对发动机 油用抗泡剂提出了更高的要求。现有的发动机油用的主要是有机硅抗泡剂和酯类抗泡剂已无 法满足已实施的ILSACGF-5和即将实施的ILSACGF-6规格发动机油的150℃的高温泡沫特 性要求。氟硅抗泡剂可以满足已实施的ILSACGF-5和即将实施的ILSACGF-6规格发动机油 的150℃的高温泡沫特性要求。目前氟硅抗泡剂中氟原料主要来源于氟烯烃的调聚、齐聚、 六氟烷氧丙烷及其聚合物以及电解等方法获得的含氟中间体，其工艺复杂、成本高、污染大。 使用三氟丙基环三硅氧烷为原料的聚合物可以获得氟硅油及抗泡剂，但还没有应用于高级别 的发动机油的抗泡技术领域。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提出一种工艺简单、生产成本低、无污染、溶解性好，发 动机油泡沫特性好、耐高低温性能理想，应用于APISJ级别以上和ILSACGF-4系列规格发 动机油用氟硅抗泡剂的合成方法。

本发明的技术解决方案如下：

一种发动机油用氟硅抗泡剂的合成方法，其具体步骤是：

按照重量份数计，以有机硅单体5.04份～95.7份为主要原料，所述有机硅单体为六甲基环三 硅氧烷或八甲基环四硅氧烷，加入催化剂0.016份～4.5份和封端剂0.3份～10份，在55℃～ 75℃搅拌下加入三氟丙基甲基环三硅氧烷3份～92.67份后在75℃～110℃保温反应1h～6h， 然后升温至150℃～160℃真空度在-0.092Map至-0.098Map抽真空0.5h～2h，过滤，制得发动 机油用氟硅抗泡剂；

所述催化剂为强碱性物质或强酸性物质，其中强碱性物质为四甲基氢氧化铵，强酸性物质为 浓硫酸或甲基磺酸；

所述封端剂为四甲基二氢二硅氧烷、六甲基二硅氧烷、低分子封端剂或低分子羟基封端剂。

采用强酸性物质作为催化剂时，加入催化剂保温反应后，使用弱碱性物质进行调PH 值至7.5～9后，再进行升温至150℃～160℃，其中，弱碱性物质为氢氧化钙、碳酸钠、碳酸 氢钠或氧化钙。

加入三氟丙基甲基环三硅氧烷时，采用滴加的方式加入，滴加时间为1h～1.5h。