本發(fā)明屬于分散劑技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種胺類化合物、分散劑及其制備方法，尤其涉及一種胺類化合物、潤(rùn)滑油用胺類無灰分散劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
目前，在潤(rùn)滑油添加劑領(lǐng)域中，分散劑是非常重要的一種添加劑。分散劑，也稱作無灰分散劑，其主要作用是使油品使用過程中由于氧化或其他化學(xué)作用形成的不溶物質(zhì)保持懸浮，并防止油泥凝聚和不溶物沉積；而另一個(gè)作用是防止煙炱顆粒凝聚，并降低潤(rùn)滑油使用過程中的粘度增長(zhǎng)，控制發(fā)動(dòng)機(jī)油油泥生長(zhǎng)。這是由于現(xiàn)有的內(nèi)燃機(jī)普遍使用正壓進(jìn)排氣系統(tǒng)，這會(huì)使得酸性物質(zhì)帶到油箱中，而且汽車經(jīng)常處于低速運(yùn)轉(zhuǎn)和停停開開的狀況，也會(huì)讓汽車的曲軸箱油的溫度降低，使燃料烴和濕氣(水分)不易從潤(rùn)滑油中排出去，使漆膜、油泥沉積物生成趨勢(shì)增加。而產(chǎn)生的大量水汽部分被冷凝下來生成大量乳化油泥，造成阻塞管道及濾網(wǎng)，嚴(yán)重影響曲軸箱油的正常使用，而潤(rùn)滑油中使用無灰分散劑，能夠在低溫條件下分散油泥，從而保證了汽車正常運(yùn)行。
無灰分散劑的種類很多，主要有聚異丁烯丁二酰亞胺、聚異丁烯丁二酸酯、芐胺、無灰磷酸酯等，但使用最多、最為廣泛的分散劑仍然是聚異丁烯丁二酰亞胺。
通常該類型的無灰分散劑需要先在較高的溫度條件下(200℃以上)進(jìn)行聚異丁烯與順丁烯二酸酐的枝接反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后需要將過量的順丁烯二酸酐從反應(yīng)體系內(nèi)脫除，方可進(jìn)行下一步反應(yīng)。反應(yīng)的第二步，需要用中性油將第一步反應(yīng)生成的聚異丁烯丁二酸酐進(jìn)行稀釋，然后與多乙烯多胺(二乙烯三胺，三乙烯四胺，四乙烯五胺等)反應(yīng)，負(fù)壓下脫水后得到聚異丁烯丁二酰亞胺。這種無灰分散劑的生產(chǎn)工藝雖已普及，但能耗較高，而且制備過程復(fù)雜。尤其是在制備其前驅(qū)體聚異丁烯丁二酸酐的過程中，需要在200℃以上的高溫使高活性聚異丁烯與順丁烯二酸酐反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)，順丁烯二酸酐在高溫環(huán)境中容易發(fā)生結(jié)焦，降低了原材料利用率。
對(duì)內(nèi)燃機(jī)油中煙炱顆粒的分散能力仍有待提高。而且內(nèi)燃機(jī)油的局部工作溫度高達(dá)230℃，在此高溫環(huán)境中，聚異丁烯丁二酰亞胺分散劑，尤其是單掛型聚異丁烯丁二酰亞胺分散劑的熱穩(wěn)定性變差，會(huì)發(fā)生熱老化而失去分散作用。
因此，如何開發(fā)出一種新型的無灰分散劑克服聚異丁烯丁二酰亞胺分散劑的缺陷，已成為業(yè)內(nèi)具有前瞻性的生產(chǎn)企業(yè)廣為關(guān)注的焦點(diǎn)之一。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種胺類化合物、分散劑及其制備方法，特別是一種潤(rùn)滑油用胺類無灰分散劑及其制備方法。本發(fā)明提供的潤(rùn)滑油用胺類無灰分散劑的制備方法，工藝簡(jiǎn)單，適合規(guī)模化工業(yè)生產(chǎn)，而且在具有優(yōu)良的分散性能的同時(shí)，還具備抗氧化功能，提高了內(nèi)燃機(jī)油的熱穩(wěn)定性。
本發(fā)明提供了一種胺類化合物，其特征在于，具有式i所示的結(jié)構(gòu)：
其中，ar選自碳原子數(shù)是2～200的線性烷基取代的芳基或非取代的芳基；
r選自-(ch2)n-、-ch＝ch-、
所述n＝2～4；所述r2為烯基琥珀酸酐的不飽和烯烴骨架；
r1選自氫、取代或非取代的碳原子數(shù)是2～30的烷基、取代或非取代的碳原子數(shù)是6～50的芳基、通式為-(ch2-ch2-nh)m-ch2-ch2-nh2的多乙烯多胺基；所述m＝2～12。
優(yōu)選的，所述芳基包括苯基、萘基、蒽基或菲基；
所述ar選自碳原子數(shù)是10～100的烷基取代的芳基或非取代的芳基。
本發(fā)明提供了一種無灰分散劑，包括上述技術(shù)方案任意一項(xiàng)所述的胺類化合物。
本發(fā)明還提供了一種無灰分散劑的制備方法，包括以下步驟：
a)在保護(hù)氣的條件下，將含有兩個(gè)或兩個(gè)以上的酚羥基的酚類化合物、線性烯烴聚合物、第一催化劑和有機(jī)溶劑進(jìn)行反應(yīng)后，得到烷基酚類中間體；
b)將上述步驟得到的烷基酚類中間體、具有式ii結(jié)構(gòu)的酸酐化合物、第二催化劑和基礎(chǔ)油再次反應(yīng)后，得到帶有酚羥基、酯基和羧基的中間體和基礎(chǔ)油的混合物；
其中，r選自-(ch2)n-、-ch＝ch-、
所述n＝2～4；所述r2為烯基琥珀酸酐的不飽和烯烴骨架；
c)將上述步驟得到的帶有酚羥基、酯基和羧基的中間體和基礎(chǔ)油的混合物與反應(yīng)物a進(jìn)行脫水反應(yīng)后，得到包括式i結(jié)構(gòu)的胺類化合物的無灰分散劑；
所述反應(yīng)物a包括胺類物質(zhì)和/或氨水。
優(yōu)選的，所述酚類化合物包括鄰苯二酚、間苯二酚、對(duì)苯二酚、1,3-萘二酚、1,4-萘二酚、1,5-萘二酚、1,6-萘二酚、2,7-萘二酚、蒽二酚和菲二酚中的一種或多種；
所述線性烯烴聚合物包括聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯和聚異丁烯中的一種或多種；
所述第一催化劑包括磷酸、硫酸、路易斯酸和分子篩中的一種或多種；
所述有機(jī)溶劑為非極性溶劑。
優(yōu)選的，所述有機(jī)溶劑包括苯、甲苯、二甲苯、四氯化碳、己烷、異辛烷和二氯甲烷中的一種或多種；
所述線性烯烴聚合物的分子量為200～5000；
所述反應(yīng)的溫度為10～200℃；所述反應(yīng)的時(shí)間為2～6小時(shí)；
所述反應(yīng)的表壓力為0～0.3mpa。
優(yōu)選的，所述線性烯烴聚合物與所述酚類化合物的摩爾比為(0.1～1.1)：1；
所述第一催化劑與所述酚類化合物的摩爾比為(0.01～0.1)：1；
所述步驟a)中反應(yīng)后，還包括淬滅和后處理步驟；
所述后處理包括洗滌、分離和干燥中的一種或多種。
優(yōu)選的，所述烷基酚類中間體與所述具有式ii結(jié)構(gòu)的酸酐化合物的摩爾比為1：1；
所述第二催化劑與所述烷基酚類中間體的質(zhì)量比為(0.5～2)：1；
所述基礎(chǔ)油與所述烷基酚類中間體的質(zhì)量比為(0.5～2)：1。
優(yōu)選的，所述具有式ii結(jié)構(gòu)的酸酐化合物包括鄰苯二甲酸酐、順丁烯二酸酐和烯基琥珀酸酐中的一種或多種；
所述第二催化劑包括硫酸、高氯酸、氯化鋅、三氯化鐵、吡啶、無水乙醇鈉、對(duì)甲基苯磺酸和叔胺中的一種或多種；
所述基礎(chǔ)油的型號(hào)包括100n、150n、150sn、500n和500sn中的一種或多種；
所述再次反應(yīng)的溫度為75～150℃；所述再次反應(yīng)的時(shí)間為2～12小時(shí)。
優(yōu)選的，所述胺類物質(zhì)包括單胺類物質(zhì)和/或多胺類物質(zhì)；
所述單胺類物質(zhì)包括甲胺、乙胺、苯胺、十二胺和十八胺中的一種或多種；
所述多胺類物質(zhì)包括乙二胺、二乙烯三胺和多亞乙基多胺中的一種或多種；
所述帶有酚羥基、酯基和羧基的中間體和基礎(chǔ)油的混合物與所述反應(yīng)物a的摩爾比為(1～2.5)：1；
所述脫水反應(yīng)的溫度為60～200℃；所述脫水反應(yīng)的時(shí)間為2～6小時(shí)。
本發(fā)明提供了一種胺類化合物，具有式i所示的結(jié)構(gòu)。一種無灰分散劑，包括上述技術(shù)方案任意一項(xiàng)所述的胺類化合物。還提供了一種無灰分散劑的制備方法，包括以下步驟，首先在保護(hù)氣的條件下，將含有兩個(gè)或兩個(gè)以上的酚羥基的酚類化合物、線性烯烴聚合物、第一催化劑和有機(jī)溶劑進(jìn)行反應(yīng)后，得到烷基酚類中間體；然后將上述步驟得到的烷基酚類中間體、具有式ii結(jié)構(gòu)的酸酐化合物、第二催化劑和基礎(chǔ)油再次反應(yīng)后，得到帶有酚羥基、酯基和羧基的中間體和基礎(chǔ)油的混合物；最后將上述步驟得到的帶有酚羥基、酯基和羧基的中間體和基礎(chǔ)油的混合物與反應(yīng)物a進(jìn)行脫水反應(yīng)后，得到包括式i結(jié)構(gòu)的胺類化合物的無灰分散劑；所述反應(yīng)物a包括胺類物質(zhì)和/或氨水。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有的通用的聚異丁烯丁二酰亞胺無灰分散劑高溫下，熱穩(wěn)定性差，而且制備過程能耗較高，過程復(fù)雜的缺陷。本發(fā)明創(chuàng)造性的開發(fā)出一種新型的胺類化合物分散劑，而且采用了獨(dú)特的合成路線，制備了該結(jié)構(gòu)新穎的含有酚羥基、酯基和酰胺，還可以含有胺基的新型無灰分散劑；采用該無灰分散劑用于潤(rùn)滑油中，提高了內(nèi)燃機(jī)油的質(zhì)量品質(zhì)，通過結(jié)構(gòu)式中相應(yīng)官能團(tuán)的選擇，使新型無灰分散劑在保持優(yōu)良的分散性能的同時(shí)，具備相當(dāng)?shù)目寡趸δ?，這種具有雙重功能的潤(rùn)滑油添加劑不僅有利于延長(zhǎng)內(nèi)燃機(jī)油的使用壽命，還可以提高內(nèi)燃機(jī)油的熱穩(wěn)定性等綜合性能。
本發(fā)明提供的無灰分散劑的分散性能與傳統(tǒng)的聚異丁烯丁二酰亞胺型無灰分散劑相比，得到了增強(qiáng)，而且分子內(nèi)酚羥基的存在可以賦予新型無灰分散劑一定的抗氧化性能。本發(fā)明的制備方法在較為溫和的反應(yīng)條件下進(jìn)行，合成工藝更為簡(jiǎn)單。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在加劑量相同的條件下，該含有酚羥基、酯基和酰胺，還可以含有胺基的化合物具有比聚異丁烯丁二酰亞胺更加優(yōu)異的分散性能，還具有良好的抗氧化性能，可以作為一種新型的無灰添加劑，代替內(nèi)燃機(jī)油中的聚異丁烯丁二酰亞胺無灰分散劑進(jìn)行使用。
具體實(shí)施方式
為了進(jìn)一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為了進(jìn)一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，而不是對(duì)發(fā)明權(quán)利要求的限制。
本發(fā)明所有原料，對(duì)其來源沒有特別限制，在市場(chǎng)上購買的或按照本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的常規(guī)方法制備的即可。
本發(fā)明所有原料，對(duì)其純度沒有特別限制，本發(fā)明優(yōu)選采用分析純或分散劑制備領(lǐng)域常規(guī)的純度要求。
本發(fā)明對(duì)所述取代基的表達(dá)方式?jīng)]有特別限制，均采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的表達(dá)方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員基于常識(shí)，可以根據(jù)其表達(dá)方式正確理解其含義。
本發(fā)明所有原料，其牌號(hào)和簡(jiǎn)稱均屬于本領(lǐng)域常規(guī)牌號(hào)和簡(jiǎn)稱，每個(gè)牌號(hào)和簡(jiǎn)稱在其相關(guān)用途的領(lǐng)域內(nèi)均是清楚明確的，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)牌號(hào)、簡(jiǎn)稱以及相應(yīng)的用途，能夠從市售中購買得到或常規(guī)方法制備得到。
本發(fā)明提供了一種胺類化合物，其特征在于，具有式i所示的結(jié)構(gòu)：
其中，ar選自碳原子數(shù)是2～200的線性烷基取代的芳基或非取代的芳基；
r選自-(ch2)n-、-ch＝ch-、
所述n＝2～4；所述r2為烯基琥珀酸酐的不飽和烯烴骨架；
r1選自氫、取代或非取代的碳原子數(shù)是2～30的烷基、取代或非取代的碳原子數(shù)是6～50的芳基、通式為-(ch2-ch2-nh)m-ch2-ch2-nh2的多乙烯多胺基；所述m＝2～12。
本發(fā)明所述式i結(jié)構(gòu)中，ar選自碳原子數(shù)是2～200的線性烷基取代的芳基或非取代的芳基，更優(yōu)選自碳原子數(shù)是10～150的線性烷基取代的芳基或非取代的芳基，更優(yōu)選自碳原子數(shù)是20～100的線性烷基取代的芳基或非取代的芳基，更優(yōu)選自碳原子數(shù)是30～80的線性烷基取代的芳基或非取代的芳基。本發(fā)明對(duì)所述芳基沒有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的常規(guī)芳基即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品要求進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述芳基優(yōu)選包括苯基、萘基、蒽基或菲基，更優(yōu)選為苯基、萘基或蒽基，最選為苯基。
本發(fā)明所述式i結(jié)構(gòu)中，r選自-(ch2)n-、-ch＝ch-、
所述碳原子數(shù)是2～200的烷基取代的芳基或非取代的芳基，更優(yōu)選為碳原子數(shù)是10～150的烷基取代的芳基或非取代的芳基，更優(yōu)選自碳原子數(shù)是20～100的烷基取代的芳基或非取代的芳基，更優(yōu)選自碳原子數(shù)是30～80的烷基取代的芳基或非取代的芳基。本發(fā)明對(duì)所述芳基沒有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的常規(guī)芳基即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品要求進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述芳基優(yōu)選包括苯基、萘基、蒽基或菲基，更優(yōu)選為苯基、萘基或蒽基，最選為苯基。
本發(fā)明所述式i結(jié)構(gòu)中，r1選自氫、取代或非取代的碳原子數(shù)是2～30的烷基、取代或非取代的碳原子數(shù)是6～50的芳基、通式為-(ch2-ch2-nh)m-ch2-ch2-nh2的多乙烯多胺基；所述m＝2～12。
本發(fā)明所述取代或非取代的碳原子數(shù)是2～30的烷基，優(yōu)選為取代或非取代的碳原子數(shù)是5～25的烷基，更優(yōu)選為取代或非取代的碳原子數(shù)是10～20的烷基。本發(fā)明所述取代或非取代的碳原子數(shù)是6～50的芳基，優(yōu)選為取代或非取代的碳原子數(shù)是10～40的芳基，更優(yōu)選為取代或非取代的碳原子數(shù)是15～35的芳基，更優(yōu)選為取代或非取代的碳原子數(shù)是20～30的芳基。本發(fā)明對(duì)所述芳基沒有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的常規(guī)芳基即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品要求進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述芳基優(yōu)選包括苯基、萘基、蒽基或菲基，更優(yōu)選為苯基、萘基或蒽基，最選為苯基。
本發(fā)明所述r1還優(yōu)選為多乙烯多胺基，更優(yōu)選為通式為-(ch2-ch2-nh)m-ch2-ch2-nh2的多乙烯多胺基；所述m優(yōu)選為2～12，更優(yōu)選為4～10，最優(yōu)選為6～8。
本發(fā)明提供了一種無灰分散劑，包括上述技術(shù)方案任意一項(xiàng)所述的胺類化合物。
本發(fā)明對(duì)所述無灰分散劑沒有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的無灰分散劑的定義即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品要求進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述無灰分散劑更具體優(yōu)選為潤(rùn)滑油用無灰分散劑。
本發(fā)明還提供了一種無灰分散劑的制備方法，包括以下步驟：
a)在保護(hù)氣的條件下，將含有兩個(gè)或兩個(gè)以上的酚羥基的酚類化合物、線性烯烴聚合物、第一催化劑和有機(jī)溶劑進(jìn)行反應(yīng)后，得到烷基酚類中間體；
b)將上述步驟得到的烷基酚類中間體、具有式ii結(jié)構(gòu)的酸酐化合物、第二催化劑和基礎(chǔ)油再次反應(yīng)后，得到帶有酚羥基、酯基和羧基的中間體和基礎(chǔ)油的混合物；
其中，r選自-(ch2)n-、-ch＝ch-、
所述n＝2～4；所述r2為烯基琥珀酸酐的不飽和烯烴骨架；
c)將上述步驟得到的帶有酚羥基、酯基和羧基的中間體和基礎(chǔ)油的混合物與反應(yīng)物a進(jìn)行脫水反應(yīng)后，得到包括式i結(jié)構(gòu)的胺類化合物的無灰分散劑；
所述反應(yīng)物a包括胺類物質(zhì)和/或氨水。
本發(fā)明上述制備方法中，所述材料的結(jié)構(gòu)的選擇及其優(yōu)選范圍，與前述胺類化合物中的結(jié)構(gòu)選擇及其優(yōu)選范圍一致，在此不再一一贅述。
本發(fā)明首先在保護(hù)氣的條件下，將含有兩個(gè)或兩個(gè)以上的酚羥基的酚類化合物、線性烯烴聚合物、第一催化劑和有機(jī)溶劑進(jìn)行烷基化合成反應(yīng)后，得到烷基酚類中間體。
本發(fā)明對(duì)所述保護(hù)氣沒有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的保護(hù)氣體即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品要求進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述保護(hù)氣優(yōu)選包括氮?dú)夂?或惰性氣體，更優(yōu)選為氮?dú)饣驓鍤?，最?yōu)選為氮?dú)狻?/p>
本發(fā)明對(duì)所述含有兩個(gè)或兩個(gè)以上的酚羥基的酚類化合物沒有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的含有兩個(gè)或兩個(gè)以上的酚羥基的酚類化合物即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品要求進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述含有兩個(gè)或兩個(gè)以上的酚羥基的酚類化合物優(yōu)選為含有兩個(gè)酚羥基的酚類化合物，更具體優(yōu)選包括鄰苯二酚、間苯二酚、對(duì)苯二酚、萘二酚、蒽二酚和菲二酚中的一種或多種，更具體優(yōu)選為鄰苯二酚、間苯二酚、對(duì)苯二酚、1,3-萘二酚、1,4-萘二酚、1,5-萘二酚、1,6-萘二酚或2,7-萘二酚。
本發(fā)明對(duì)所述線性烯烴聚合物沒有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的線性烯烴聚合物即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品要求進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述線性烯烴聚合物優(yōu)選包括聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯和聚異丁烯中的一種或多種，更優(yōu)選為聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯或聚異丁烯。
本發(fā)明對(duì)所述線性烯烴聚合物的其他參數(shù)沒有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的線性烯烴聚合物即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品要求進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述線性烯烴聚合物的分子量?jī)?yōu)選為200～5000，更優(yōu)選為300～4500，更優(yōu)選為500～4000，更優(yōu)選為1000～3000。
本發(fā)明對(duì)所述線性烯烴聚合物的加入量沒有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的此類反應(yīng)的常規(guī)用量即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品要求進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述線性烯烴聚合物與所述酚類化合物的摩爾比優(yōu)選為(0.1～1.1)：1，更優(yōu)選為(0.3～1.1)：1，更優(yōu)選為(0.5～1.0)：1。
本發(fā)明對(duì)所述第一催化劑沒有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的此類反應(yīng)的常規(guī)催化劑即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品要求進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述第一催化劑優(yōu)選包括酸性催化劑或堿性催化劑，更優(yōu)選包括磷酸、硫酸、路易斯酸和分子篩中的一種或多種，更優(yōu)選為磷酸、硫酸、路易斯酸或分子篩，更優(yōu)選為路易斯酸。本發(fā)明所述路易斯酸可以為三氯化鋁或三氟化硼。
本發(fā)明對(duì)所述第一催化劑的加入量沒有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的此類反應(yīng)的常規(guī)催化劑用量即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品要求進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述第一催化劑與所述酚類化合物的摩爾比優(yōu)選為(0.01～0.1)：1，更優(yōu)選為(0.03～0.08)：1，更優(yōu)選為(0.05～0.06)：1。
本發(fā)明對(duì)所述第一催化劑的加入方式?jīng)]有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的此類反應(yīng)的常規(guī)催化劑加入方式即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品要求進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述第一催化劑的加入方式優(yōu)選為第一催化劑溶液的形式加入。
本發(fā)明對(duì)所述有機(jī)溶劑沒有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的此類反應(yīng)的常規(guī)的有機(jī)溶劑即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品要求進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述有機(jī)溶劑優(yōu)選為非極性溶劑，更優(yōu)選包括苯、甲苯、二甲苯、四氯化碳、己烷、異辛烷和二氯甲烷中的一種或多種，更優(yōu)選為苯、甲苯、二甲苯、四氯化碳、己烷、異辛烷或二氯甲烷。
本發(fā)明對(duì)所述反應(yīng)的條件沒有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的此類烷基化反應(yīng)的常規(guī)條件即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品要求進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述反應(yīng)的溫度優(yōu)選為10～200℃，更優(yōu)選為40～160℃，更優(yōu)選為80～120℃。本發(fā)明所述反應(yīng)的時(shí)間優(yōu)選為2～6小時(shí)，更優(yōu)選為3～5小時(shí)，更優(yōu)選為3～4小時(shí)。本發(fā)明所述反應(yīng)優(yōu)選為常壓反應(yīng)或加壓反應(yīng)，所述表壓力優(yōu)選0～0.3mpa，更優(yōu)選為0.05～0.25mpa，更優(yōu)選為0.1～0.2mpa。
本發(fā)明為提高最終產(chǎn)品的性能和合成工藝的完整性，所述步驟a)的反應(yīng)后，優(yōu)選還包括淬滅和后處理步驟。
本發(fā)明對(duì)所述淬滅的具體方法和參數(shù)沒有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的淬滅此類反應(yīng)的常規(guī)步驟和參數(shù)即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品要求進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述淬滅優(yōu)選為淬滅催化劑，更優(yōu)選為采用堿液進(jìn)行淬滅。
本發(fā)明對(duì)所述后處理的具體方法和參數(shù)沒有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的此類反應(yīng)的后處理步驟和參數(shù)即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品要求進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述后處理優(yōu)選包括洗滌、分離和干燥中的一種或多種，更優(yōu)選為洗滌和分離，具體可以為水洗、分液和蒸餾等分離步驟。
本發(fā)明經(jīng)過上述烷基化步驟后，得到的烷基酚類化合物中，分子結(jié)構(gòu)中的酚羥基并未受破壞或者影響，這些酚羥基在酸性或堿性催化劑存在的條件下，后續(xù)可與環(huán)狀的琥珀酸酐化合物進(jìn)行完全的酯化反應(yīng)，得到帶有酚羥基、酯基和羧基的中間體。
本發(fā)明將上述步驟得到的烷基酚類中間體、具有式ii結(jié)構(gòu)的酸酐化合物、第二催化劑和基礎(chǔ)油再次反應(yīng)后，得到帶有酚羥基、酯基和羧基的中間體和基礎(chǔ)油的混合物；
其中，r選自-(ch2)n-、-ch＝ch-、
所述n＝2～4；所述r2為烯基琥珀酸酐的不飽和烯烴骨架。
本發(fā)明所述式ii結(jié)構(gòu)中，所述-(ch2)n-中，所述n優(yōu)選為2～4，更優(yōu)選為2～3或3～4。所述r2優(yōu)選為烯基琥珀酸酐的不飽和烯烴骨架。本發(fā)明對(duì)所述烯基琥珀酸酐的不飽和烯烴骨架的定義沒有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的常規(guī)定義即可，本領(lǐng)域中，烯基琥珀酸酐，即alkenylsuccinicanhydride(asa)，由不飽和烯烴骨架連接琥珀酸酐組成，所述烯基琥珀酸酐的不飽和烯烴骨架，即為所述烯基琥珀酸酐除去琥珀酸酐基團(tuán)外的基團(tuán)。
所述碳原子數(shù)是2～200的烷基取代的芳基或非取代的芳基，更優(yōu)選為碳原子數(shù)是10～150的烷基取代的芳基或非取代的芳基，更優(yōu)選自碳原子數(shù)是20～100的烷基取代的芳基或非取代的芳基，更優(yōu)選自碳原子數(shù)是30～80的烷基取代的芳基或非取代的芳基。本發(fā)明對(duì)所述芳基沒有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的常規(guī)芳基即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品要求進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述芳基優(yōu)選包括苯基、萘基、蒽基或菲基，更優(yōu)選為苯基、萘基或蒽基，最選為苯基。
本發(fā)明對(duì)所述具有式ii結(jié)構(gòu)的酸酐化合物的具體選擇沒有特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品要求進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明為完整工藝路線，所述具有式ii結(jié)構(gòu)的酸酐化合物優(yōu)選包括鄰苯二甲酸酐、順丁烯二酸酐和烯基琥珀酸酐中的一種或多種，更優(yōu)選為鄰苯二甲酸酐、順丁烯二酸酐或烯基琥珀酸酐。
本發(fā)明對(duì)所述具有式ii結(jié)構(gòu)的酸酐化合物的加入量沒有特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品要求進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明為保證產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品的性能，所述烷基酚類中間體與所述具有式ii結(jié)構(gòu)的酸酐化合物的摩爾比優(yōu)選為1：1。
本發(fā)明對(duì)所述第二催化劑沒有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的此類反應(yīng)的常規(guī)催化劑即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品要求進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述第二催化劑優(yōu)選包括酸性催化劑或堿性催化劑，更優(yōu)選包括硫酸、高氯酸、氯化鋅、三氯化鐵、吡啶、無水乙醇鈉、對(duì)甲基苯磺酸和叔胺中的一種或多種，更優(yōu)選為硫酸、高氯酸、氯化鋅、三氯化鐵、吡啶、無水乙醇鈉、對(duì)甲基苯磺酸或叔胺，更優(yōu)選為硫酸、氯化鋅、三氯化鐵、吡啶、對(duì)甲基苯磺酸或叔胺，最優(yōu)選為吡啶。
本發(fā)明對(duì)所述第二催化劑的加入量沒有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的此類反應(yīng)的常規(guī)催化劑用量即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品要求進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述第二催化劑與所述烷基酚類中間體的質(zhì)量比優(yōu)選為(0.5～2)：1，更優(yōu)選為(0.8～1.8)：1，更優(yōu)選為(1.0～1.5)：1。
本發(fā)明對(duì)所述基礎(chǔ)油沒有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的用于配制潤(rùn)滑油添加劑的基礎(chǔ)油即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品要求進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述基礎(chǔ)油的型號(hào)優(yōu)選包括100n、150n、150sn、500n和500sn中的一種或多種，更優(yōu)選為100n、150n、150sn、500n或500sn。
本發(fā)明對(duì)所述基礎(chǔ)油的加入量沒有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的常規(guī)基礎(chǔ)油用量即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品要求進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述基礎(chǔ)油與所述烷基酚類中間體的質(zhì)量比優(yōu)選為(0.5～2)：1，更優(yōu)選為(0.8～1.8)：1，更優(yōu)選為(1.0～1.5)：1。
本發(fā)明對(duì)所述再次反應(yīng)的條件沒有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的此類酯化反應(yīng)的常規(guī)條件即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品要求進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述再次反應(yīng)的溫度優(yōu)選為75～150℃，更優(yōu)選為85～140℃，更優(yōu)選為95～130℃，最優(yōu)選為105～120℃。本發(fā)明所述再次反應(yīng)的時(shí)間優(yōu)選為2～12小時(shí)，更優(yōu)選為4～10小時(shí)，更優(yōu)選為6～8小時(shí)。
本發(fā)明通過對(duì)上述步驟得到的烷基酚類中間體進(jìn)行羥值分析，根據(jù)得到的羥值確定環(huán)狀琥珀酸酐化合物的投料摩爾比，特別優(yōu)選的將烷基酚類化合物與琥珀酸酐類化合物的投料摩爾比控制為1:1。烷基酚分子中的一個(gè)酚羥基可以與酸酐基團(tuán)反應(yīng)，形成一個(gè)酯基和一個(gè)羧基，由于空間位阻效應(yīng)的存在，烷基酚分子中的另一個(gè)羥基再與其它酸酐基團(tuán)反應(yīng)的難度也會(huì)增大，即，琥珀酸酐類化合物分子會(huì)優(yōu)先與尚未參加反應(yīng)的烷基酚類化合物分子相結(jié)合。因此，在該投料摩爾比的條件下得到的反應(yīng)產(chǎn)物，其分子結(jié)構(gòu)基本都會(huì)含有一個(gè)未反應(yīng)的酚羥基，一個(gè)酯基以及一個(gè)羧基。
本發(fā)明最后將上述步驟得到的帶有酚羥基、酯基和羧基的中間體和基礎(chǔ)油的混合物與反應(yīng)物a進(jìn)行脫水反應(yīng)后，得到包括式i結(jié)構(gòu)的胺類化合物的無灰分散劑；所述反應(yīng)物a包括胺類物質(zhì)和/或氨水。
本發(fā)明對(duì)所述胺類物質(zhì)沒有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的常規(guī)胺類物質(zhì)即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品要求進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述胺類物質(zhì)優(yōu)選包括單胺類物質(zhì)和/或多胺類物質(zhì)，更優(yōu)選包括單胺類物質(zhì)或多胺類物質(zhì)。本發(fā)明對(duì)所述單胺類物質(zhì)沒有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的單胺類物質(zhì)即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品要求進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述單胺類物質(zhì)優(yōu)選包括甲胺、乙胺、苯胺、十二胺和十八胺中的一種或多種，更優(yōu)選為甲胺、乙胺、苯胺、十二胺或十八胺。本發(fā)明對(duì)所述多胺類物質(zhì)沒有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的多胺類物質(zhì)即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品要求進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述多胺類物質(zhì)優(yōu)選包括乙二胺、二乙烯三胺和多亞乙基多胺中的一種或多種，更優(yōu)選為乙二胺、二乙烯三胺或多亞乙基多胺。
本發(fā)明對(duì)所述反應(yīng)物a的加入量沒有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的此類反應(yīng)的常規(guī)用量即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品要求進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述帶有酚羥基、酯基和羧基的中間體和基礎(chǔ)油的混合物與所述反應(yīng)物a的摩爾比優(yōu)選為(1～2.5)：1，更優(yōu)選為(1.3～2.2)：1，更優(yōu)選為(1.5～2.0)：1。
本發(fā)明對(duì)所述脫水反應(yīng)的條件沒有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的此類脫水反應(yīng)的常規(guī)條件即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品要求進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述脫水反應(yīng)的溫度優(yōu)選為60～200℃，更優(yōu)選為80～180℃，更優(yōu)選為100～150℃，最優(yōu)選為90～175℃。本發(fā)明所述脫水反應(yīng)的時(shí)間優(yōu)選為2～6小時(shí)，更優(yōu)選為3～5小時(shí)，更優(yōu)選為3.5～4.5小時(shí)。
本發(fā)明提供了一種胺類化合物、無灰分散劑及其制備方法，本發(fā)明創(chuàng)造性的開發(fā)出一種新型的胺類化合物分散劑，而且采用了獨(dú)特的合成路線，再結(jié)合特定的比例，制備了該結(jié)構(gòu)新穎的含有酚羥基、酯基和酰胺，還可以含有胺基的新型無灰分散劑；采用該無灰分散劑用于潤(rùn)滑油中，提高了內(nèi)燃機(jī)油的質(zhì)量品質(zhì)，通過結(jié)構(gòu)式中相應(yīng)官能團(tuán)的選擇，使新型無灰分散劑在保持優(yōu)良的分散性能的同時(shí)，具備相當(dāng)?shù)目寡趸δ?，這種具有雙重功能的潤(rùn)滑油添加劑不僅有利于延長(zhǎng)內(nèi)燃機(jī)油的使用壽命，還可以提高內(nèi)燃機(jī)油的熱穩(wěn)定性等綜合性能。
本發(fā)明提供的無灰分散劑的分散性能與傳統(tǒng)的聚異丁烯丁二酰亞胺型無灰分散劑相比，得到了增強(qiáng)，而且分子內(nèi)酚羥基的存在可以賦予新型無灰分散劑一定的抗氧化性能。本發(fā)明的制備方法在較為溫和的反應(yīng)條件下進(jìn)行，合成工藝更為簡(jiǎn)單。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在加劑量相同的條件下，該含有酚羥基、酯基和酰胺，還可以含有胺基的化合物具有比聚異丁烯丁二酰亞胺更加優(yōu)異的分散性能，還具有良好的抗氧化性能，可以作為一種新型的無灰添加劑，代替內(nèi)燃機(jī)油中的聚異丁烯丁二酰亞胺無灰分散劑進(jìn)行使用。
為了進(jìn)一步說明本發(fā)明，以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的一種胺類化合物、分散劑及其制備方法進(jìn)行詳細(xì)描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些實(shí)施例是在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，只是為進(jìn)一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，而不是對(duì)本發(fā)明權(quán)利要求的限制，本發(fā)明的保護(hù)范圍也不限于下述的實(shí)施例。
實(shí)施例1
在500ml三口玻璃瓶?jī)?nèi)，加入100克高活性聚異丁烯(數(shù)均分子量1000，α烯烴含量84.65wt％)、70克甲苯，以及9.3克固體鄰苯二酚，以100ml/min的通氣速度通入氮?dú)庵脫Q瓶?jī)?nèi)空氣0.5小時(shí)后，開攪拌使瓶?jī)?nèi)物料溶解并混合均勻，期間繼續(xù)通氮?dú)?.5小時(shí)，通過滴液漏斗加入10克三氟化硼-乙醚溶液，室溫至50℃持續(xù)攪拌6小時(shí)，使瓶?jī)?nèi)烷基化反應(yīng)進(jìn)行完全。反應(yīng)結(jié)束后向瓶?jī)?nèi)加入堿液淬滅催化劑，通過水洗、分液、蒸餾等分離步驟，得到聚異丁烯基鄰苯二酚化合物。
將得到的聚異丁烯基鄰苯二酚化合物轉(zhuǎn)移至干凈的500ml三口玻璃瓶?jī)?nèi)，加入70克150n加氫基礎(chǔ)油、12.5克鄰苯二甲酸酐以及75克吡啶，攪拌并升溫至115～120℃。吡啶通過通有冷水的球形冷凝管冷凝回流至三口瓶?jī)?nèi)。115～120℃溫度下將三口瓶?jī)?nèi)物料加熱回流4小時(shí)，確保酯化反應(yīng)進(jìn)行完全?；亓鹘Y(jié)束后，在100～115℃的溫度區(qū)間內(nèi)將三口瓶?jī)?nèi)的吡啶采用減壓蒸餾的方式分離出來。
將三口瓶?jī)?nèi)剩余的物料攪拌并冷卻至室溫，在高速攪拌狀態(tài)下緩慢滴加入5.0克乙二胺。滴加結(jié)束后，在3～4小時(shí)內(nèi)將物料緩慢升溫至130℃，然后在負(fù)壓狀態(tài)下持續(xù)脫水4小時(shí)。脫水結(jié)束后，將物料冷卻至室溫，得到反應(yīng)產(chǎn)物，即無灰分散劑。
對(duì)本發(fā)明實(shí)施例1制備的無灰分散劑進(jìn)行檢測(cè)，反應(yīng)產(chǎn)物100℃運(yùn)動(dòng)粘度為194mm2/s，總堿值為23.1mgkoh/g，氮含量為1.21wt％。
實(shí)施例2
在500ml三口玻璃瓶?jī)?nèi)，加入90克聚丙烯(數(shù)均分子量900)、70克甲苯，以及11克固體鄰苯二酚，以100ml/min的通氣速度通入氮?dú)庵脫Q瓶?jī)?nèi)空氣0.5小時(shí)后，開攪拌使瓶?jī)?nèi)物料溶解并混合均勻，期間繼續(xù)通氮?dú)?.5小時(shí)，通過滴液漏斗加入10克三氟化硼-乙醚溶液，室溫至50℃持續(xù)攪拌6小時(shí)，使瓶?jī)?nèi)烷基化反應(yīng)進(jìn)行完全。反應(yīng)結(jié)束后向瓶?jī)?nèi)加入堿液淬滅催化劑，通過水洗、分液、蒸餾等分離步驟，得到聚丙烯基鄰苯二酚化合物。
將得到的聚丙烯基鄰苯二酚化合物轉(zhuǎn)移至干凈的500ml三口玻璃瓶?jī)?nèi)，加入70克150n加氫基礎(chǔ)油、14.5克鄰苯二甲酸酐以及90克吡啶，攪拌并升溫至115～120℃。吡啶通過通有冷水的球形冷凝管冷凝回流至三口瓶?jī)?nèi)。115～120℃溫度下將三口瓶?jī)?nèi)物料加熱回流4小時(shí)，確保酯化反應(yīng)進(jìn)行完全?；亓鹘Y(jié)束后，在100～115℃的溫度區(qū)間內(nèi)將三口瓶?jī)?nèi)的吡啶采用減壓蒸餾的方式分離出來。
將三口瓶?jī)?nèi)剩余的物料攪拌并冷卻至室溫，在高速攪拌狀態(tài)下緩慢滴加入5.2克乙二胺。滴加結(jié)束后，在3～4小時(shí)內(nèi)將物料緩慢升溫至130℃，然后在負(fù)壓狀態(tài)下持續(xù)脫水4小時(shí)。脫水結(jié)束后，將物料冷卻至室溫，得到反應(yīng)產(chǎn)物，即無灰分散劑。
對(duì)本發(fā)明實(shí)施例2制備的無灰分散劑進(jìn)行檢測(cè)，反應(yīng)產(chǎn)物100℃運(yùn)動(dòng)粘度為211mm2/s，總堿值為24.1mgkoh/g，氮含量為1.24wt％。
實(shí)施例3
在500ml三口玻璃瓶?jī)?nèi)，加入100克高活性聚異丁烯(數(shù)均分子量1000，α烯烴含量84.65wt％)、70克甲苯，以及13.5克固體1,3-萘二酚，以100ml/min的通氣速度通入氮?dú)庵脫Q瓶?jī)?nèi)空氣0.5小時(shí)后，開攪拌使瓶?jī)?nèi)物料溶解并混合均勻，期間繼續(xù)通氮?dú)?.5小時(shí)，通過滴液漏斗加入10克三氟化硼-乙醚溶液，室溫至50℃持續(xù)攪拌6小時(shí)，使瓶?jī)?nèi)烷基化反應(yīng)進(jìn)行完全。反應(yīng)結(jié)束后向瓶?jī)?nèi)加入堿液淬滅催化劑，通過水洗、分液、蒸餾等分離步驟，得到聚異丁烯基萘二酚化合物。
將得到的聚異丁烯基萘二酚化合物轉(zhuǎn)移至干凈的500ml三口玻璃瓶?jī)?nèi)，加入70克150n加氫基礎(chǔ)油、8.3克順丁烯二酸酐以及50克吡啶，攪拌并升溫至115～120℃。吡啶通過通有冷水的球形冷凝管冷凝回流至三口瓶?jī)?nèi)。115～120℃溫度下將三口瓶?jī)?nèi)物料加熱回流4小時(shí)，確保酯化反應(yīng)進(jìn)行完全?；亓鹘Y(jié)束后，在100～115℃的溫度區(qū)間內(nèi)將三口瓶?jī)?nèi)的吡啶采用減壓蒸餾的方式分離出來。
將三口瓶?jī)?nèi)剩余的物料攪拌并冷卻至室溫，在高速攪拌狀態(tài)下緩慢滴加入5.0克乙二胺。滴加結(jié)束后，在3～4小時(shí)內(nèi)將物料緩慢升溫至130℃，然后在負(fù)壓狀態(tài)下持續(xù)脫水4小時(shí)。脫水結(jié)束后，將物料冷卻至室溫，得到反應(yīng)產(chǎn)物，即無灰分散劑。
對(duì)本發(fā)明實(shí)施例3制備的無灰分散劑進(jìn)行檢測(cè)，反應(yīng)產(chǎn)物100℃運(yùn)動(dòng)粘度為207mm2/s，總堿值為22.8mgkoh/g，氮含量為1.19wt％。
實(shí)施例4
在500ml三口玻璃瓶?jī)?nèi)，加入100克高活性聚異丁烯(數(shù)均分子量1000，α烯烴含量84.65wt％)、70克甲苯，以及9.3克固體鄰苯二酚，以100ml/min的通氣速度通入氮?dú)庵脫Q瓶?jī)?nèi)空氣0.5小時(shí)后，開攪拌使瓶?jī)?nèi)物料溶解并混合均勻，期間繼續(xù)通氮?dú)?.5小時(shí)，通過滴液漏斗加入10克三氟化硼-乙醚溶液，室溫至50℃持續(xù)攪拌6小時(shí)，使瓶?jī)?nèi)烷基化反應(yīng)進(jìn)行完全。反應(yīng)結(jié)束后向瓶?jī)?nèi)加入堿液淬滅催化劑，通過水洗、分液、蒸餾等分離步驟，得到聚異丁烯基鄰苯二酚化合物。
將得到的聚異丁烯基鄰苯二酚化合物轉(zhuǎn)移至干凈的500ml三口玻璃瓶?jī)?nèi)，加入70克150n加氫基礎(chǔ)油、8.3克順丁烯二酸酐以及50克吡啶，攪拌并升溫至115～120℃。吡啶通過通有冷水的球形冷凝管冷凝回流至三口瓶?jī)?nèi)。115～120℃溫度下將三口瓶?jī)?nèi)物料加熱回流4小時(shí)，確保酯化反應(yīng)進(jìn)行完全。回流結(jié)束后，在100～115℃的溫度區(qū)間內(nèi)將三口瓶?jī)?nèi)的吡啶采用減壓蒸餾的方式分離出來。
將三口瓶?jī)?nèi)剩余的物料攪拌并冷卻至室溫，在高速攪拌狀態(tài)下緩慢滴加入8.6克二乙烯三胺。滴加結(jié)束后，在3～4小時(shí)內(nèi)將物料緩慢升溫至130℃，然后在負(fù)壓狀態(tài)下持續(xù)脫水4小時(shí)。脫水結(jié)束后，將物料冷卻至室溫，得到反應(yīng)產(chǎn)物，即無灰分散劑。
對(duì)本發(fā)明實(shí)施例4制備的無灰分散劑進(jìn)行檢測(cè)，反應(yīng)產(chǎn)物100℃運(yùn)動(dòng)粘度為204mm2/s，總堿值為47.4mgkoh/g，氮含量為1.76wt％。
對(duì)比例1
向1000ml不銹鋼高壓反應(yīng)釜內(nèi)加入200克高活性聚異丁烯(數(shù)均分子量1000，α烯烴含量84.65wt％)，通氮?dú)獗Ｗo(hù)，攪拌并升溫至200℃；通過滴加裝置在30min時(shí)間內(nèi)緩慢滴加20克熔融的順丁烯二酸酐。滴加結(jié)束后，將反應(yīng)釜內(nèi)溫度緩慢升至230℃，并在此溫度下持續(xù)反應(yīng)12小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后向反應(yīng)釜內(nèi)鼓吹氮?dú)?，將未反?yīng)的順丁烯二酸酐吹出反應(yīng)釜。經(jīng)檢測(cè)，反應(yīng)產(chǎn)物的皂化值為95mgkoh/g。
在500ml三口玻璃瓶?jī)?nèi)，加入115克上述反應(yīng)產(chǎn)物，70克150n加氫基礎(chǔ)油，緩慢升溫至40℃并攪拌均勻，然后緩慢滴加9克二乙烯三胺。滴加結(jié)束后，在3～4小時(shí)內(nèi)將物料緩慢升溫至130℃，然后在負(fù)壓狀態(tài)下持續(xù)脫水4小時(shí)。脫水結(jié)束后，將物料冷卻至室溫，得到反應(yīng)產(chǎn)物。
經(jīng)檢測(cè)，反應(yīng)產(chǎn)物100℃運(yùn)動(dòng)粘度為223mm2/s，總堿值為50.5mgkoh/g，氮含量為1.85wt％。
實(shí)施例5
將上述四個(gè)實(shí)施例以及對(duì)比例所得到的最終產(chǎn)物，按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(sh/t0623附錄a無灰分散劑低溫分散性評(píng)定法)對(duì)分散性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。
參見表1，表1為本發(fā)明實(shí)施例和對(duì)比例制備的產(chǎn)物的性能對(duì)比。
表1
在分析評(píng)價(jià)過程中，使用了相同的加劑量，而根據(jù)上述分散性評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)可以看出，本發(fā)明制備的新型無灰分散劑與對(duì)比例相比，其分散性能不弱于甚至優(yōu)于對(duì)比例。
此外，將四個(gè)實(shí)施例以及對(duì)比例所得到的最終產(chǎn)物，以0.5wt％的比例添加到150n加氫基礎(chǔ)油中，按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(sh/t0074-91汽油機(jī)油薄層吸氧氧化安定性測(cè)定法)對(duì)抗氧化性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。
參見表2，表2為本發(fā)明實(shí)施例和對(duì)比例制備的產(chǎn)物的抗氧化性能對(duì)比。
表2
通過對(duì)比可以看出，本發(fā)明合成的含有酚羥基的新型無灰分散劑與普通的聚異丁烯丁二酰亞胺型無灰分散劑相比，但具有優(yōu)良的分散性能，還具備了更好的抗氧化性能，更好的熱穩(wěn)定性，這種具有雙重功能的潤(rùn)滑油添加劑不僅有利于延長(zhǎng)內(nèi)燃機(jī)油的使用壽命，也可以提高內(nèi)燃機(jī)油的綜合性能。
以上對(duì)本發(fā)明提供的一種胺類化合物、潤(rùn)滑油用胺類無灰分散劑及其制備方法進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想，包括最佳方式，并且也使得本領(lǐng)域的任何技術(shù)人員都能夠?qū)嵺`本發(fā)明，包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng)，和實(shí)施任何結(jié)合的方法。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。本發(fā)明專利保護(hù)的范圍通過權(quán)利要求來限定，并可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠想到的其他實(shí)施例。如果這些其他實(shí)施例具有不是不同于權(quán)利要求文字表述的結(jié)構(gòu)要素，或者如果它們包括與權(quán)利要求的文字表述無實(shí)質(zhì)差異的等同結(jié)構(gòu)要素，那么這些其他實(shí)施例也應(yīng)包含在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。