[发明专利]高碱值(TBN400)硫化烷基酚钙及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高碱值(TBN400)硫化烷基酚钙及其制备方法。

背景技术

硫化烷基酚钙是使用广、用量大的润滑油添加剂，是调制内燃机油和船用 油的主要添加剂组分。将其加入到油品中，可有效地中和由于机件腐蚀和油品 氧化产生的酸性物质，增加油品的抗氧化和清净能力。与其它添加剂复合时， 配伍性好，能很好地分散油品中的油泥、漆膜和烟灰，清除油箱中的沉积物， 使其保持清洁。

目前，国内有两种规格的硫化烷基酚钙产品，它们分别是：中碱值(TBN130) 硫化烷基酚钙及高碱值(TBN250)硫化烷基酚钙。近年来，汽车工业的飞速发展 推动了内燃机油快速的升级换代。内燃机油的发展方向是节能加环保，这就要 求提高添加剂组分的质量，降低其在油品中的剂量，所以开发更高碱值的硫化 烷基酚钙成为发展趋势。尤其是高碱值(TBN400)硫化烷基酚钙被发现除了具有 优异的中和酸性物质的能力外，还具有更好的粘温性、抗氧化性和清净性，因 而分外受到青睐。

目前，采用一步法工艺技术制备高碱值(TBN400)硫化烷基酚钙的方法有以 下几类，它们分别存在一定的缺欠。第一类，含氯工艺：如U.S 5716914专利 中，十二烷基酚与氢氧化钙及硫磺进行反应时，以乙二醇、硬脂酸和氯化钙为 促进剂，通入二氧化碳进行碳酸化反应制得的产品碱值可达396mgKOH/g，粘度(100℃) 为308mm²/s。U.S 5942476专利采用与U.S 5716914相同的工艺，制得的产品碱 值为400mgKOH/g，但粘度_(100℃)高达496mm²/s。上述这两种专利工艺中，在反应 中都引入了氯化钙，使产品含有氯，这就带来了环保问题，使得该类产品的使 用受到了限制。第二类，粘度太高：U.S 5320762专利中，十二烷基酚、异构烯 烃烷基酚与氢氧化钙及硫磺进行反应时，以乙二醇、单丁二酰亚胺为促进剂，通 入二氧化碳进行碳酸化反应制得的产品碱值为391mgKOH/g，但粘度_(100℃)高达为 460mm²/s。由于产品粘度过高，产品的常温流动性差，会造成运输的不方便。在 使用前还必须预热。同时，过高的粘度会使产品在调制内燃机油时受到限制。 第三类，反应条件过于苛刻：U.S 5677270专利中，用十二烷基酚与氢氧化钙及 硫磺进行反应时，以甲酸/乙酸、乙二醇和硬脂酸为促进剂，通入二氧化碳进行 碳酸化反应，可制得总碱值为400mgKOH/g的硫化烷基酚钙产品，但该工艺的反 应温度高(205℃)，反应条件苛刻，能耗高，使生产成品大幅度增加，难以被用 户接受。

发明内容

本发明的目的是要提供一种高碱值(TBN400)硫化烷基酚钙及其制备方法， 其具有更高的碱值，可达到总碱值(TBN)为400mgKOH/g，因而可以降低其在润滑 油配方中的用量；产品中加入的屏蔽酚类化合物组分有利于提高所调制油品的 抗氧化能力和清净能力；本发明产品颜色浅、粘度低，有利于改善所调制油品 的外观，提高流动性，便于使用和运输；发明产品所含的固体沉淀物含量低， 热储存稳定性好。

本发明的技术解决方案为：

该高碱值(TBN400)硫化烷基酚钙的化学结构如下：

式中：R基-为C₉-C₂₁的直链或支链饱和烃结构，

X-1-4。

n-10-14；

该化合物的R基至少有九个碳原子，可以是九、十二、十五、十八及二十 一个碳原子，R基为直链或支链饱和烃结构，该结构来源于壬基酚、十二烷基酚， 直至二十一碳烷基酚；

化合物中的-S(x)-键中，其x的数目包括1、2直至4，化合物中的(CaCO₃)n 结构中n的数值为10-14。

该高碱值(TBN400)硫化烷基酚钙的制备方法：