[发明专利]受阻酚类抗氧剂组合物

说明书

技术领域

本发明涉及含有极少量单环受阻酚的新型受阻酚类抗氧剂组合物、制备所述组合物的方法以及含有所述受阻酚类抗氧剂组合物的润滑剂和燃料。与所含单环受阻酚的量超出本发明范围的受阻酚类组合物相比，本发明的受阻酚类组合物向含有所述受阻酚的燃料和润滑剂组合物提供改进的氧化稳定性。

背景技术

受阻叔丁基酚类抗氧剂被广泛用于润滑剂工业以保护曲轴箱润滑油和工业用油免受氧化。如果要配制低成本的曲轴箱润滑油或工业用油，适当选择不同抗氧剂类型是很关键的。例如已知某种受阻酚类抗氧剂与烷基化二苯胺的混合物在稳定润滑剂方面是极有效的。还已知酚类抗氧剂与二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)有协同作用。其它的例子有将某种受阻酚类抗氧剂与烷基化二苯胺和苯基-α-萘胺的混合物结合使用以稳定工业润滑剂。还有别的例子有将两种不同受阻酚类抗氧剂的混合物与烷基化二苯胺一起使用以稳定曲轴箱润滑油，使其免于氧化，例如EP 0 456 925 B1。

一种更广泛使用的酚类抗氧剂是具有下述通用结构的亚甲桥多环酚类抗氧剂：其中n等于0-3或更大。本领域技术人员非常清楚，对于单独的分子，“n”是整数，而对于氧化剂组合物，“n”可以是分数，代表将组合物作为一个整体时的平均值。这些抗氧剂是通过在烷基化催化剂的存在下，在反应溶剂中，使2，6-二叔丁基苯酚和邻叔丁基苯酚的混合物与甲醛源(例如含水甲醛或低聚甲醛)发生反应制备的。许多这些物质已被商业生产，以商品名为HiTEC^4702抗氧剂、HiTEC^4727抗氧剂、HiTEC^4728抗氧剂、HiTEC^4738抗氧剂和HiTEC^4782抗氧剂进行销售，所有上述抗氧剂均为弗吉尼亚Ethyl Corporation ofRichmond出品。制备这些抗氧剂时的污染物包括下示单环酚：  2，6-二叔丁基苯酚           2，4，6-三叔丁基苯酚        邻叔丁基苯酚

    (DTBP)                      (TTBP)                 (OTBP)

OTBP和DTBP是制备多环受阻酚类抗氧剂的原料，它们在生产之后残留在产品中。TTBP是在用于制备多环受阻酚类抗氧剂的OTBP和DTBP中通常作为污染物被发现的物质。这些单环受阻酚可溶于水，比多环受阻酚类抗氧剂更易挥发。多环受阻酚类抗氧剂由于具有更高的分子量，因而具有更低的水溶性和更低的挥发性。

发明内容

已经发现当超纯的邻叔丁基苯酚(OTBP)和超纯的2，6-二叔丁基苯酚(DTBP)的特定混合物在催化剂的存在下、在溶剂中发生反应时，产生含有大量所需多环受阻酚类抗氧剂和少量不需要的单环受阻酚类抗氧剂的混合物。对于本发明的目的来说，“超纯”指含有0-10ppm三叔丁基苯酚污染物的OTBP和DTBP单体。

本发明描述了一种受阻叔丁基酚类抗氧剂组合物，其特征在于具有少量挥发性的不需要的单环叔丁基酚类抗氧剂和大量的非挥发性多环(或亚甲桥)叔丁基酚类抗氧剂。此外，这些抗氧剂具有改进的在油中的溶解度，并且通过在适当的芳族、链烷或环烷操作油中进行混合，可以以液体形式容易地进行处理。这些抗氧剂进一步的特征在于具有少量2，6-二叔丁基苯酚、少量邻叔丁基苯酚和痕量2，4，6-三叔丁基苯酚。少量被定义为在纯净物即未稀释的抗氧剂中的含量低于3.0％重量，而痕量则被定义为在纯净物即未稀释的抗氧剂中的含量低于50ppm。

通过使超纯DTBP、超纯OTBP的特定混合物和甲醛源在催化剂的存在下、在溶剂中发生反应，得到含有少量2，6-二叔丁基苯酚(DTBP)和邻叔丁基苯酚(OTBP)以及痕量2，4，6-三叔丁基苯酚(TTBP)的受阻酚类抗氧剂组合物。

超纯DTBP和超纯OTBP原料含有0-10ppm三叔丁基苯酚(TTBP)。

原料中OTBP和所有酚的比例(OTBP/(OTBP+DTBP))基于重量/重量为0.25-0.35。

可以在OTBP(每个酚环2个活性氢)和2，6-二叔丁基苯酚(每个酚环1个活性氢)中活性氢数目的基础上，使用化学计算当量的甲醛或摩尔过量的甲醛。典型的过量范围为2％重量过量-25％重量过量。在本申请中术语“甲醛”包括甲醛和甲醛的任何来源，例如含水甲醛和低聚甲醛。