具有抗氧化性能的聚α烯烴潤(rùn)滑油的合成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有抗氧化性能的聚α烯烴潤(rùn)滑油的合成方法。
【背景技術(shù)】
[0002]聚α烯烴(ΡΑ0)是合成航空潤(rùn)滑油的主要組成成分，是影響油品綜合性能的關(guān)鍵因素，在國內(nèi)外航空發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛。ΡΑ0不但具有石油基基礎(chǔ)油同樣的烴類結(jié)構(gòu)，而且還具有石油基烴類不具備的獨(dú)特的排列整齊的長(zhǎng)側(cè)鏈。因此，ΡΑ0具有較石油基基礎(chǔ)油更為全面的性能，是一種性能優(yōu)良的航空發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油。
[0003]高溫?zé)嵫趸捕ㄐ允呛娇瞻l(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油的重要使用性能之一，也是決定其使用溫度的重要參數(shù)。航空發(fā)動(dòng)機(jī)高溫、高轉(zhuǎn)速的工作特點(diǎn)，易使發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油的品質(zhì)劇烈變化，尤其是潤(rùn)滑油工作溫度在200°C以上時(shí)，油品氧化速率會(huì)成倍增加、潤(rùn)滑油熱氧化衰變加劇。因此，航空發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的氧化安定性有苛刻的要求。
[0004]抗氧化劑可以消滅潤(rùn)滑油使用過程中產(chǎn)生的自由基和游離基，有效延緩潤(rùn)滑油的氧化變質(zhì)，延長(zhǎng)機(jī)器設(shè)備使用壽命。2，6-二叔丁基對(duì)甲酚(抗氧化劑T501)是使用最廣泛的酚類抗氧劑品種，用量為0.1%_1.0%。其制造工藝簡(jiǎn)單、成本低，但易揮發(fā)，抗氧效果不能持久，熱失重溫度低，不宜在高溫下使用。另外，酚類抗氧化劑具有較大的極性，而聚α烯烴極性較小，將抗氧化劑加入到聚α烯烴中可能會(huì)出現(xiàn)由于極性差別大而抗氧化劑從聚α烯烴潤(rùn)滑油中析出的問題。這也是目前大多潤(rùn)滑油添加劑在礦物油和聚α烯烴潤(rùn)滑油中使用存在的問題。本發(fā)明中將抗氧化劑嵌入聚α烯烴中，使得制備的聚α烯烴中自身含有抗氧化劑，解決了抗氧化劑從基礎(chǔ)油中析出的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于，提供一種具有抗氧化性能的聚α烯烴潤(rùn)滑油的制備方法，該方法將β _3，5-二叔丁基-4-羥基苯基丙酸與己二醇或三羥甲基丙烷或季戊四醇或雙季戊四醇中的部分羥基酯化，得到含有抗氧化基團(tuán)的羥基化合物；將該羥基化合物再與丙烯酸充分酯化，即可得到帶有端基雙鍵的反應(yīng)型抗氧化劑；在α烯烴為辛烯、癸烯、十二烯直連烯烴的聚合過程中，加入這種帶有端基雙鍵的反應(yīng)型抗氧化劑，聚合反應(yīng)之后即可得到具有抗氧化性能的聚α烯烴潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油。本發(fā)明制備的聚α烯烴潤(rùn)滑油自身具有良好的抗氧化性能，結(jié)構(gòu)中含有大量的抗氧化基團(tuán)，同時(shí)還能根據(jù)不同的使用要求調(diào)節(jié)抗氧化基團(tuán)的含量。在使用過程中無需再添加酚類抗氧化劑。
[0006]本發(fā)明所述的具有抗氧化性能的聚α烯烴潤(rùn)滑油的合成方法，按下列步驟進(jìn)行:
[0007]a.將β -3，5-二叔丁基-4-羥基苯基丙酸和丙烯酸與己二醇、三羥甲基丙烷、季戊四醇、或雙季戊四醇置入反應(yīng)裝置中，加入催化劑為氯化亞錫或?qū)妆交撬?，再加入溶劑甲苯或二甲苯，反?yīng)溫度為110°C -190°c，反應(yīng)時(shí)間為4h-12h，冷卻至室溫，得到混合物；
[0008]b、將步驟a得到的混合物加入丙烯酸，控制溫度在130-140°C，反應(yīng)6_7h，冷卻至室溫；用蒸餾水洗滌至中性，然后減壓蒸餾蒸去水和二甲苯，得到帶有端基雙鍵的反應(yīng)型抗氧化劑；
[0009]c、將步驟b得到的帶端基雙鍵的反應(yīng)型抗氧化劑加入到α烯烴為辛烯、癸烯或十二稀直連稀經(jīng)的聚合反應(yīng)中，在A1C13、BF3S Ziegler-Natta催化劑條件下，發(fā)生聚合反應(yīng)，最后得到具有抗氧化性能的聚α烯烴潤(rùn)滑油。
[0010]步驟a中催化劑的用量為質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.3% -1.0%。
[0011]本發(fā)明所述的具有抗氧化性能的聚α烯烴潤(rùn)滑油的合成方法，該方法將β -3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基丙酸與己二醇、三羥甲基丙烷、季戊四醇和雙季戊四醇中的一個(gè)或多個(gè)羥基酯化，得到具有抗氧化基團(tuán)的多羥基化合物。該多羥基化合物再與丙烯酸酯化，得到具有抗氧化基團(tuán)的反應(yīng)型抗氧化劑。然后該反應(yīng)型抗氧化劑與α烯烴進(jìn)行聚合反應(yīng)，合成具有抗氧化性能的聚α烯烴潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油。本發(fā)明得到的聚α烯烴潤(rùn)滑油，結(jié)構(gòu)中含有大量的抗氧化基團(tuán)，因此自身具有良好的抗氧化性能。
[0012]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比:目前潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油添加抗氧化劑的通用做法是將抗氧化劑添加到一定溫度下的基礎(chǔ)油中，攪拌分散均勻。此種方法可以按照需要的抗氧化劑的質(zhì)量條件，但是也存在抗氧化劑與基礎(chǔ)油相容性差的弊端。抗氧化劑是添加在稍高溫度下的基礎(chǔ)油中，這時(shí)抗氧化劑和基礎(chǔ)油相容性好。當(dāng)基礎(chǔ)油冷卻后，由于抗氧化劑和基礎(chǔ)油的極性相差較大，抗氧化劑可能會(huì)從基礎(chǔ)油中析出，在使用中不能發(fā)揮抗氧化作用的效果。因此，本發(fā)明所述方法將抗氧化劑嵌入基礎(chǔ)油中，從根本上解決了抗氧化劑和基礎(chǔ)油相容性差而導(dǎo)致抗氧化劑從基礎(chǔ)油中析出的問題。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明紅外光譜圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面的實(shí)例是對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步說明，而不是對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制。
[0015]實(shí)施例1
[0016]稱取11.8g己二醇和27.8g β _3，5_ 二叔丁基_4_羥基苯基丙酸置入帶電動(dòng)攪拌、溫度計(jì)、分水器和冷凝器的250mL三口瓶反應(yīng)裝置中，加入催化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.3%氯化亞錫，再加入溶劑70mL 二甲苯，反應(yīng)溫度在110°C，反應(yīng)時(shí)間5h，冷卻至室溫，得到含有抗氧基團(tuán)的化合物及甲苯的混合物；
[0017]將得到含有抗氧基團(tuán)的化合物及甲苯的混合物中加入7.2g丙烯酸，控制溫度在140°C，反應(yīng)6.5h，冷卻至室溫，用蒸餾水洗滌至中性，然后減壓蒸餾蒸去水和二甲苯，得到帶有端基雙鍵的反應(yīng)型抗氧化劑；
[0018]將得到的帶有端基雙鍵的反應(yīng)型抗氧化劑加入到辛烯的聚合反應(yīng)體系中，在A1C13催化作用下進(jìn)行聚合反應(yīng)，最后得到具有抗氧化性能的聚α烯烴潤(rùn)滑油。
[0019]實(shí)施例2
[0020]稱取11.8g己二醇和27.8g β _3，5_ 二叔丁基_4_羥基苯基丙酸置入帶電動(dòng)攪拌、溫度計(jì)、分水器和冷凝器的250mL三口瓶反應(yīng)裝置中，加入催化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5%氯化亞錫，再加入溶劑70mL 二甲苯，控制溫度在140°C，反應(yīng)4h，冷卻至室溫，得到含有抗氧基團(tuán)的化合物及甲苯的混合物；
[0021]將得到含有抗氧基團(tuán)的化合物及甲苯的混合物加入7.2g丙烯酸，控制溫度在130°C，反應(yīng)7h，冷卻至室溫，用蒸餾水洗滌至中性，然后減壓蒸餾蒸去水和二甲苯，得到帶有端基雙鍵的反應(yīng)型抗氧化劑；
[0022]將得到的帶有端基雙鍵的反應(yīng)型抗氧化劑加入到癸烯的聚合反應(yīng)體系中，在A1C13催化作用下進(jìn)行聚合反應(yīng)，最后得到具有抗氧化性能的聚α烯烴潤(rùn)滑油。
[0023]實(shí)施例3
[0024]稱取11.8g己二醇和27.8g β _3，5_ 二叔丁基_4_羥基苯基丙酸置入帶電動(dòng)攪拌、溫度計(jì)、分水器和冷凝器的250mL三口瓶反應(yīng)裝置中，加入催化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5%對(duì)甲苯磺酸，再加入溶劑70mL 二甲苯，反應(yīng)溫度150°C，反應(yīng)時(shí)間6h，冷卻至室溫，得到含有抗氧基團(tuán)的化合物及甲苯的混合物；
[0025]將得到含有抗氧基團(tuán)的化合物及甲苯的混合物加入7.2g丙烯酸，控制溫度在130°C，反應(yīng)7h，冷卻至室溫，用蒸餾水洗滌至中性，然后減壓蒸餾蒸去水和二甲苯，得到帶有端基雙鍵的反應(yīng)型抗氧化劑；
[0026]將得到的帶有端基雙鍵的反應(yīng)型抗氧化劑加入到1-十二烯的聚合反應(yīng)體系中，在BF3催化作用下進(jìn)行聚合反應(yīng)，最后得到具有抗氧化性能的聚α烯烴潤(rùn)滑油。
[0027]實(shí)施例4
[0028]稱取13.4g三羥甲基丙烷和55.6g β _3，5_ 二叔丁基_4_羥基苯基丙酸置入帶電動(dòng)攪拌、溫度計(jì)、分水器和冷凝器的250mL三口瓶反應(yīng)裝置中，加入催化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5%氯化亞錫，再加入溶劑70mL甲苯，反應(yīng)溫度在150°C，反應(yīng)8h，冷卻至室溫，得到含有抗氧基團(tuán)的化合物及甲苯的混合物；
[0029]將得到含有抗氧基團(tuán)的化合物及甲苯的混合物加入7.2g丙烯酸，控制溫度在130°C，反應(yīng)7h，冷卻至室溫，用蒸餾水洗滌至中性，然后減壓蒸餾蒸去水和甲苯，得到帶有端基雙鍵的反應(yīng)型抗氧化劑；
[0030]將得到的帶有端基雙鍵的反應(yīng)型抗氧化劑加入到辛烯的聚合反應(yīng)體系中，在BF3催化作用下進(jìn)行聚合反應(yīng)，最后得到具有抗氧化性能的聚α烯烴潤(rùn)滑油。
[0031]實(shí)施例5
[0032]稱取13.4g三羥甲基丙烷和55.6g β _3，5_ 二叔丁基_4_羥基苯基丙酸置入帶電動(dòng)攪拌、溫度計(jì)、分水器和冷凝器的250mL三口瓶反應(yīng)裝置中，加入催化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%氯化亞錫，再加入溶劑70mL甲苯，反應(yīng)溫度在160°C，反應(yīng)時(shí)間4h，冷卻至室溫，得到含有抗氧基團(tuán)的化合物及甲苯的混合物；
[0033]將得到含有抗氧基團(tuán)的化合物及甲苯的混合物加入7.2g丙烯酸，控制溫度在130°C，反應(yīng)6h，冷卻至室溫，用蒸餾水洗滌至中性，然后減壓蒸餾蒸去水和甲苯，得到帶有端基雙鍵的反應(yīng)型抗氧化劑；
[0034]將得到的帶有端基雙鍵的反應(yīng)型抗氧化劑加入到癸烯的聚合反應(yīng)體系中，在Ziegler-