[发明专利]一种胺类化合物、润滑油用胺类无灰分散剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于分散剂技术领域，涉及一种胺类化合物、分散剂及其制备方法，尤其涉及一种胺类化合物、润滑油用胺类无灰分散剂及其制备方法。

背景技术

目前，在润滑油添加剂领域中，分散剂是非常重要的一种添加剂。分散剂，也称作无灰分散剂，其主要作用是使油品使用过程中由于氧化或其他化学作用形成的不溶物质保持悬浮，并防止油泥凝聚和不溶物沉积；而另一个作用是防止烟炱颗粒凝聚，并降低润滑油使用过程中的粘度增长，控制发动机油油泥生长。这是由于现有的内燃机普遍使用正压进排气系统，这会使得酸性物质带到油箱中，而且汽车经常处于低速运转和停停开开的状况，也会让汽车的曲轴箱油的温度降低，使燃料烃和湿气(水分)不易从润滑油中排出去，使漆膜、油泥沉积物生成趋势增加。而产生的大量水汽部分被冷凝下来生成大量乳化油泥，造成阻塞管道及滤网，严重影响曲轴箱油的正常使用，而润滑油中使用无灰分散剂，能够在低温条件下分散油泥，从而保证了汽车正常运行。

无灰分散剂的种类很多，主要有聚异丁烯丁二酰亚胺、聚异丁烯丁二酸酯、苄胺、无灰磷酸酯等，但使用最多、最为广泛的分散剂仍然是聚异丁烯丁二酰亚胺。

通常该类型的无灰分散剂需要先在较高的温度条件下(200℃以上)进行聚异丁烯与顺丁烯二酸酐的枝接反应，反应结束后需要将过量的顺丁烯二酸酐从反应体系内脱除，方可进行下一步反应。反应的第二步，需要用中性油将第一步反应生成的聚异丁烯丁二酸酐进行稀释，然后与多乙烯多胺(二乙烯三胺，三乙烯四胺，四乙烯五胺等)反应，负压下脱水后得到聚异丁烯丁二酰亚胺。这种无灰分散剂的生产工艺虽已普及，但能耗较高，而且制备过程复杂。尤其是在制备其前驱体聚异丁烯丁二酸酐的过程中，需要在200℃以上的高温使高活性聚异丁烯与顺丁烯二酸酐反应，反应时间较长，顺丁烯二酸酐在高温环境中容易发生结焦，降低了原材料利用率。

对内燃机油中烟炱颗粒的分散能力仍有待提高。而且内燃机油的局部工作温度高达230℃，在此高温环境中，聚异丁烯丁二酰亚胺分散剂，尤其是单挂型聚异丁烯丁二酰亚胺分散剂的热稳定性变差，会发生热老化而失去分散作用。

因此，如何开发出一种新型的无灰分散剂克服聚异丁烯丁二酰亚胺分散剂的缺陷，已成为业内具有前瞻性的生产企业广为关注的焦点之一。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种胺类化合物、分散剂及其制备方法，特别是一种润滑油用胺类无灰分散剂及其制备方法。本发明提供的润滑油用胺类无灰分散剂的制备方法，工艺简单，适合规模化工业生产，而且在具有优良的分散性能的同时，还具备抗氧化功能，提高了内燃机油的热稳定性。

本发明提供了一种胺类化合物，其特征在于，具有式I所示的结构：

其中，Ar选自碳原子数是2～200的线性烷基取代的芳基或非取代的芳基；

R选自-(CH₂)_n-、-CH＝CH-、碳原子数是2～200的烷基取代的芳基或非取代的芳基；

所述n＝2～4；所述R₂为烯基琥珀酸酐的不饱和烯烃骨架；

R₁选自氢、取代或非取代的碳原子数是2～30的烷基、取代或非取代的碳原子数是6～50的芳基、通式为-(CH₂-CH₂-NH)_m-CH₂-CH₂-NH₂的多乙烯多胺基；所述m＝2～12。

优选的，所述芳基包括苯基、萘基、蒽基或菲基；

所述Ar选自碳原子数是10～100的烷基取代的芳基或非取代的芳基。

本发明提供了一种无灰分散剂，包括上述技术方案任意一项所述的胺类化合物。

本发明还提供了一种无灰分散剂的制备方法，包括以下步骤：

A)在保护气的条件下，将含有两个或两个以上的酚羟基的酚类化合物、线性烯烃聚合物、第一催化剂和有机溶剂进行反应后，得到烷基酚类中间体；

B)将上述步骤得到的烷基酚类中间体、具有式II结构的酸酐化合物、第二催化剂和基础油再次反应后，得到带有酚羟基、酯基和羧基的中间体和基础油的混合物；

其中，R选自-(CH₂)_n-、-CH＝CH-、碳原子数是2～200的烷基取代的芳基或非取代的芳基；

所述n＝2～4；所述R₂为烯基琥珀酸酐的不饱和烯烃骨架；