一种中性烷基苯磺酸盐添加剂及制备方法与流程

本发明属于润滑油，涉及一种中性烷基苯磺酸盐添加剂，进一步地，涉及该添加剂的制备方法。

背景技术：

1、润滑油由基础油和添加剂组成，添加剂在润滑油中约占5-25％，添加剂的使用不仅使润滑油能够满足汽车工业和机械工业多方面的性能要求，而且可以进一步弥补润滑油基础油加工工艺的不足，使润滑油具备更完善的性能。添加剂对改进基础油的润滑性能，赋予润滑油高温清净、低温油泥分散、抗磨减摩、抗氧、防锈等性能以及节能、减少环境污染等方面均起着极其重要的作用。

2、在润滑油添加剂中，金属清净剂是润滑油配方中最重要的功能添加剂之一。它可以在发动机高温运转条件下抑制润滑油氧化变质，减少油品在发动机活塞环区表面生成高温沉积物；它可以中和润滑油氧化和燃烧不完全而生成的有机酸性氧化物以及含硫燃料燃烧生成的so2、so3及硫酸；它可以吸附、包裹固体颗粒污染物分散在润滑油中，并将发动机活塞环区表面上的高温沉积物清洗下来，保证发动机内部保持清洁。由于金属清净剂赋予润滑油这些特殊的功能，使得金属清净剂在现代润滑工业中一直起着至关重要的作用，而在金属清净剂中烷基苯磺酸盐的使用量约是金属清净剂总量的70-80％，占据绝对的主体地位。现有技术低碱值磺酸盐可以利用“复分解法”或“直接中和法”来制备：

3、专利cn200910011706中使用合成烷基苯磺酸与氢氧化钠水溶液进行中和反应得到合成烷基苯磺酸钠，然后加入固体氯化钙进行复分解反应得到低碱值合成烷基苯磺酸钙盐。

4、专利cn202110207499中将溶剂促进剂和有机胺、基础油、无机钙盐以及有机酸一次性加入反应釜中搅拌反应，待反应结束后，将体系升温、减压蒸馏、压滤等工序，得到无氯低碱值磺酸钙清净剂成品。

5、专利202010521878中在溶剂体系中，通过使用两种不同类型醇经过两次中和反应制备烷基苯磺酸钙产品，产品作为防锈剂使用。

6、专利cn201210367772中将磺酸、金属氧化物或金属氢氧化物以及水混合均匀后，在常温至100℃之内进行金属化反应，然后进行闪蒸干燥，并进行除渣精制，得到外观透明的、油状总碱值小于50mgkoh/g的低碱值磺酸盐产品。

7、烷基苯磺酸盐按照碱值一般可以分为低、中、高、超高碱值产品，其为烷基苯磺酸钙正盐分子形成的胶束中包裹不同量的碳酸钙、氢氧化钙组分而形成稳定的胶团均匀分散在稀释油中。胶束中包裹的碳酸钙、氢氧化钙量不同，体现出产品碱值的不同，表现出酸中和能力的不同。概括来说，碱值越高，提供的碱储备越多，超高碱值产品中的碳酸钙含量可达40％以上，具有极其优异的酸中和能力。相对来说，低碱值磺酸盐产品中具有更高比例的正盐组分，对发动机表面具有更为优异的清净性能，但现有工艺生产产品中含有一定量的氢氧化钙或卤化钙等，这些钙化物具有极性，在油品使用中易从胶束中析出造成油品浑浊或在酸性体系中出现絮状物的情况。此外市场上低碱值磺酸钙产品主要依托于重烷基苯磺酸为关键原料，长链线性烷基苯磺酸合成的产品无法解决产品黏度急剧增大问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种中性烷基苯磺酸盐添加剂，解决了现有技术中存在的油品浑浊或在酸性体系中出现絮状物问题。

2、本发明所采用的技术方案是：

3、一种中性烷基苯磺酸盐添加剂，产品结构如下：

4、

5、其中：r为c13-c30的烷基碳链；

6、其中钙含量为1.0-2.0wt％，碱值1.0-10.0mgkoh/g。

7、本发明另一个技术方案一种中性烷基苯磺酸盐添加剂的制备方法，采用以下原料进行制备：

8、以100质量份烷基苯磺酸计，还包括稀释油：80～120份、碱性组分：5～15份、醇类促进剂：10～30份、表面活性剂：1～10份和助剂：0.1～1份；

9、包括以下步骤：

10、步骤1、向反应瓶或反应釜中加入定量的稀释油、碱性组分、醇类促进剂和助剂，升温并开启搅拌，搅拌均匀升温温度为30～50℃；

11、步骤2、将定量的烷基苯磺酸和表面活性剂缓慢加入到反应瓶或反应釜中，升温至反应温度，进行中和反应，反应温度为60～90℃，反应时间为1.0～3.0h；

12、步骤3：将步骤2的反应产物升温脱除醇类促进剂和水，温度为120℃～150℃，脱除完毕后，降温并加入溶剂油进行稀释、离心除去未反应的碱性组分，最后减压蒸馏除去溶剂，得到中性烷基苯磺酸盐清净剂产品，其中降温温度为40～80℃，其中减压蒸馏温度为130℃～180℃。

13、本发明的特点还在于：

14、其中烷基苯磺酸为烷基碳链c18、c20、c22、c24和c20-24混合碳链的长链线性烷基苯磺酸。

15、其中碱性组分为工业氧化钙或氢氧化钙。

16、其中醇类促进剂为正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、仲丁醇、叔丁醇、正戊醇、异戊醇、叔戊醇、乙二醇中的一种或几种。

17、其中助剂为氯化钙、氯化镁、氯化钾或氯化钠中的一种。

18、其中表面活性剂为环烷酸、聚异丁烯丁二酸、硬脂酸、油酸、烷基水杨酸。

19、其中稀释油为i、ii或iii类轻质基础油中的任意一种。

20、其中溶剂油为60-90℃的石油醚、90-120℃的石油醚、庚烷、汽油、120#溶剂油或200#溶剂油。

21、本发明的有益效果是：

22、一、本发明使用长链线性烷基苯磺酸为原料，既保证产品对沉积物具有良好的吸附、清洗性能，又赋予产品优异的油溶性，提升了产品的本征清净性能。

23、二、本发明涉及的制备方法为无溶剂反应体系，不使用庚烷、苯、二甲苯或溶剂油作为反应溶剂。

24、三、本发明涉及的制备方法首次应用适量的表面活性剂烷基水杨酸，在氧化钙作用下与长链线性烷基苯磺酸钙形成结构稳定的混合胶束，优化了产品的胶体结构，提升了产品的稳定性。

25、四、本发明通过少量助剂的调节，避免烷基苯磺酸钙分子大量聚集形成大分子团聚物，从而造成产品黏度急剧增大的倾向，有效改善了产品的粘度。

26、本发明制备的中性烷基苯磺酸钙清净剂产品，碱值在10.0mgkoh/g以下，除具有极其优异的高温清净性、胶体稳定性外，兼具有极低的碱值和灰分，适用于高档内燃机油和低灰分发动机油机油。并且合成反应仅需要一步中和反应即可实现，在生产中易于实现，具备市场生产推广条件，具有良好的发展前景。

技术特征：

1.一种中性烷基苯磺酸盐清净剂，其特征在于产品结构如下：

2.一种中性烷基苯磺酸盐添加剂的制备方法，其特征在于，采用以下原料进行制备：

3.如权利要求2所述的一种中性烷基苯磺酸盐添加剂的制备方法，其特征在于，所述烷基苯磺酸为烷基碳链c18、c20、c22、c24和c20-24混合碳链的长链线性烷基苯磺酸。

4.如权利要求2所述的一种中性烷基苯磺酸盐添加剂的制备方法，其特征在于，所述碱性组分为工业氧化钙或氢氧化钙。

5.如权利要求2所述的一种中性烷基苯磺酸盐添加剂的制备方法，其特征在于，所述醇类促进剂为正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、仲丁醇、叔丁醇、正戊醇、异戊醇、叔戊醇、乙二醇中的一种。

6.如权利要求2所述的一种中性烷基苯磺酸盐添加剂的制备方法，其特征在于，所述助剂为氯化钙、氯化镁、氯化钾或氯化钠中的一种。

7.如权利要求2所述的一种中性烷基苯磺酸盐添加剂的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂为环烷酸、聚异丁烯丁二酸、硬脂酸、油酸、烷基水杨酸。

8.如权利要求2所述的一种中性烷基苯磺酸盐添加剂的制备方法，其特征在于，所述稀释油为i、ii或iii类轻质基础油中的任意一种。

9.如权利要求2所述的一种中性烷基苯磺酸盐添加剂的制备方法，其特征在于，所述溶剂油为60-90℃的石油醚、90-120℃的石油醚、庚烷、汽油、120#溶剂油或200#溶剂油。

技术总结本发明公开了一种中性烷基苯磺酸盐清净剂，具体地还涉及一种中性烷基苯磺酸盐清净剂的制备方法。该方法是以烷基苯磺酸、稀释油、氧化钙等为原料，在独特的反应体系中，以一定配料比经过一步中和反应后进行升温脱除醇类促进剂和水，后减压蒸馏除去溶剂，最终制备出的中性烷基苯磺酸盐清净剂产品。本发明制备的一种中性烷基苯磺酸盐清净剂具有极其优异的高温清净性、胶体稳定性，兼具有极低的碱值和灰分，适用于中高档汽油机油、柴油机油以及低灰分发动机油。技术研发人员：刘玉峰,刘雨花,马涛,梁炜,董红霞,王如文,许宝善受保护的技术使用者：中国石油天然气股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/4/29