一种抗磨型烟炱分散剂的制备方法与流程

本发明涉及润滑油添加剂，具体涉及一种抗磨型烟炱分散剂的制备方法。

背景技术：

1、聚异丁烯丁二酰亚胺凭借其分子中的亲油基(聚异丁烯分子链)和极性基团，能够对燃料燃烧所产生的烟炱及润滑油氧化所生成的油泥表现出极强的增溶作用，可以很好的将这些颗粒物进行包裹并悬浮于油品中，避免这些固体物质的沉积造成的滤网堵塞等问题。

2、作为重要的润滑油添加剂，分散剂主要品种包括聚异丁烯丁二酰亚胺、聚异丁烯丁二酸酯、无灰磷酸酯、苄胺等。其中聚异丁烯丁二酰亚胺应用更为广泛、普遍，多用于发动机润滑油，如柴/汽油发动机润滑油、中速筒状活塞发动机润滑油、二冲程汽油发动机润滑油等，发动机润滑油的分散剂使用量约占分散剂总用量的80％。除发动机油外，atf、齿轮油、液压油等也会用到分散剂。

3、但值得注意的是，聚异丁烯丁二酰亚胺虽然有着出色的分散性能，由于其中存在着低分子的化合物，如低分子聚异丁烯丁二酰亚胺、低分子聚异丁烯丁二酰胺、不稳定的游离胺等，这些小分子在与密封材料接触的过程中，能够扩散到密封材料里，引起密封材料的物理和机械性能的改变，造成密封失效。后来研究者们发现，使用硼酸与聚异丁烯丁二酰亚胺反应，所得到的产品具有良好的橡胶兼容性，能改善分散剂对橡胶材料密封损害的现象。

4、随着内燃机的制造技术不断提高、节能环保要求日益严格，内燃机润滑油的规格也在不断提升，对无灰分散剂的要求也越来越高，传统的无灰分散剂已无法满足高规格油品对烟炱分散能力的要求，芳香基团、杂原子环形化合物等的引入，有效的提高了分散剂的烟炱分散性能。同时，无灰分散剂也被期望具有更多的附加功能，实现一剂多用，如对聚异丁烯丁二酰亚胺进行硼化、磷硼化反应，在分散性能的基础上赋予分散剂一定的抗氧化性、抗磨损性等。

5、随着油品规格提升，油品对金属含量的要求越发严格，传统抗磨剂zddp(二烷基二硫代磷酸锌)的使用受到了严格的限制，不含金属的无灰抗磨添加剂受到越来越多的青睐。将磷、硼、硫、钼等元素接入无灰分散剂中，可以提高其抗磨性能，同时保持本身的油泥分散性能，这成为众多研究者的一个重要研究方向。

6、传统的磷硼化无灰分散剂所使用的含硼化合物通常是使用硼酸、三氧化二硼等无机含硼化合物，或是硼酸三丁酯、硼氮酯类化合物等有机硼酸脂；所使用的含磷化合物通常为磷酸、亚磷酸、五氧化二磷、亚磷酸酯等。将这些含硼、含磷化合物的引入传统无灰分散剂中，可以使分散剂保持其油泥分散性能，但会一定程度的降低分散剂对烟炱的分散能力。

7、众所周知，在高规格的柴油机油中，传统的无灰分散剂已无法满足油品对烟炱分散性能的要求，想要使用这种抗磨型的传统的磷硼化无灰分散剂与zddp协同达到更好的抗磨效果，或者以减少zddp的用量，则更加无发满足对烟炱分散性能的要求。

技术实现思路

1、针对上述磷硼化无灰分散剂制备过程中会降低分散剂的烟炱分散性这一缺点，本发明提供一种抗磨型烟炱分散剂的制备方法，该抗磨型烟炱分散剂是兼具优异抗氧抗磨性能及优秀烟炱分散性能的磷硼化无灰分散剂，其在提供良好的抗磨性能、极压性能及抗氧化性能的同时，烟炱分散性能不仅没有降低，反而有所提升。

2、本发明公开了一种抗磨型烟炱分散剂的制备方法，包括：

3、制备聚异丁烯丁二酰亚胺；

4、在促进剂的作用下，将聚异丁烯丁二酰亚胺、硼酸、芳香型磷酸进行反应，制得磷硼化无灰分散剂。

5、作为本发明的进一步改进，所述促进剂包括水、乙醇、异丁醇、正丁醇、异丙醇、正丙醇中的一种或多种，所述促进剂的用量为所述硼酸与芳香型磷酸总质量的30％～150％。

6、作为本发明的进一步改进，所述促进剂的用量为所述硼酸与芳香型磷酸总质量的50％～110％。

7、作为本发明的进一步改进，所述芳香型磷酸是由磷原子与芳香环直接相连接构成的含有芳香基团的磷酸类化合物，包括苯基磷酸、对甲基苯磷酸、间甲基苯磷酸、1-萘磷酸中的一种或多种。

8、作为本发明的进一步改进，所制备的磷硼化无灰分散剂中硼含量为0.3～1.5wt％，磷含量为0.3～1.0wt％。

9、作为本发明的进一步改进，所述聚异丁烯丁二酰亚胺、硼酸、芳香型磷酸进行反应的反应条件为：

10、先在70-120℃下反应2～8h，然后升温至150～160℃，通入氮气吹扫反应1.5～5h，得到磷硼化无灰分散剂。

11、作为本发明的进一步改进，所述聚异丁烯丁二酰亚胺的制备方法，包括：

12、将聚异丁烯丁二酸酐与多烯多胺反应，得到聚异丁烯丁二酰亚胺。

13、作为本发明的进一步改进，所述聚异丁烯丁二酰亚胺的制备方法，具体包括：

14、将聚异丁烯丁二酸酐与基础油混合稀释后，在60～120℃下滴加多乙烯多胺，然后通入氮气，升温至150～160℃反应1～3h(优选为2h)，得到聚异丁烯丁二酰亚胺无灰分散剂。

15、作为本发明的进一步改进，所述聚异丁烯丁二酸酐的均分子量为500-5000，优选为750-3000，进一步优选为900-3000，更优选为900-1500；取代度为1.1-1.2。

16、作为本发明的进一步改进，所述多烯多胺包括二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、重多乙烯多胺中的一种或多种，所述聚异丁烯丁二酸酐与多乙烯多胺的摩尔比1.3:1～3:1，优选为1.5:1～2.5:1。

17、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

18、本发明在磷硼化无灰分散剂的制备过程中选择了芳香型磷酸，其同时向分子中引入了磷元素和芳香基团，不仅赋予了分散剂一定的抗磨性能，同时芳香基团的引入还提高了分散剂的烟炱分散性能；所制得的磷硼化无灰分散剂具有比传统磷硼化聚异丁烯丁二酰亚胺更加优异的烟炱分散性能，其烟炱分散性甚至优于磷硼化前的聚异丁烯丁二酰亚胺分散剂，同时该磷硼化无灰分散剂具有良好的抗磨减摩、抗氧化性能。

技术特征：

1.一种抗磨型烟炱分散剂的制备方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的抗磨型烟炱分散剂的制备方法，其特征在于，所述促进剂包括水、乙醇、异丁醇、正丁醇、异丙醇、正丙醇中的一种或多种，所述促进剂的用量为所述硼酸与芳香型磷酸总质量的30％～150％。

3.如权利要求2所述的抗磨型烟炱分散剂的制备方法，其特征在于，所述促进剂的用量为所述硼酸与芳香型磷酸总质量的50％～110％。

4.如权利要求1所述的抗磨型烟炱分散剂的制备方法，其特征在于，所述芳香型磷酸是由磷原子与芳香环直接相连接构成的含有芳香基团的磷酸类化合物，包括苯基磷酸、对甲基苯磷酸、间甲基苯磷酸、1-萘磷酸中的一种或多种。

5.如权利要求1所述的抗磨型烟炱分散剂的制备方法，其特征在于，所制备的磷硼化无灰分散剂中硼含量为0.3～1.5wt％，磷含量为0.3～1.0wt％。

6.如权利要求1所述的抗磨型烟炱分散剂的制备方法，其特征在于，所述聚异丁烯丁二酰亚胺、硼酸、芳香型磷酸进行反应的反应条件为：

7.如权利要求1所述的抗磨型烟炱分散剂的制备方法，其特征在于，所述聚异丁烯丁二酰亚胺的制备方法，包括：

8.如权利要求7所述的抗磨型烟炱分散剂的制备方法，其特征在于，所述聚异丁烯丁二酰亚胺的制备方法，具体包括：

9.如权利要求7或8所述的抗磨型烟炱分散剂的制备方法，其特征在于，所述聚异丁烯丁二酸酐的均分子量为500-5000，取代度为1.1-1.2。

10.如权利要求7或8所述的抗磨型烟炱分散剂的制备方法，其特征在于，所述多烯多胺包括二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、重多乙烯多胺中的一种或多种，所述聚异丁烯丁二酸酐与多乙烯多胺的摩尔比1.3:1～3:1。

技术总结本发明公开了一种抗磨型烟炱分散剂的制备方法，包括：制备聚异丁烯丁二酰亚胺；在促进剂的作用下，将聚异丁烯丁二酰亚胺、硼酸、芳香型磷酸进行反应，制得磷硼化无灰分散剂；其中，芳香型磷酸是由磷原子与芳香环直接相连接构成的含有芳香基团的磷酸类化合物。本发明在磷硼化无灰分散剂的制备过程中选择了芳香型磷酸，其同时向分子中引入了磷元素和芳香基团，使所制得的磷硼化无灰分散剂具有比传统磷硼化聚异丁烯丁二酰亚胺更加优异的烟炱分散性能，其烟炱分散性甚至优于磷硼化前的聚异丁烯丁二酰亚胺分散剂，同时该磷硼化无灰分散剂具有良好的抗磨减摩、抗氧化性能。技术研发人员：郭海燕,王龙龙受保护的技术使用者：新乡市瑞丰新材料股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/4