[发明专利]硼改性无灰分散剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种制备硼改性无灰分散剂及其制备方法和应用，该方法包括：在40℃～80℃下，混合聚烯烃基丁二酸酐、稀释剂和多烯多胺进行一次反应；升温至80℃～95℃，向一次反应后的物料中加入硼化剂和促进剂进行二次反应；及升温至120℃～160℃，二次反应后的物料继续进行三次反应脱除所述促进剂和水，得到硼改性无灰分散剂；其中，聚烯烃基丁二酸酐如下式I所示：其中，R为数均分子量为800～2500的聚烯烃基，x为R上丁二酸酐的取代度，x为0.9～1.3。该方法工艺简单，制备过程中不产生硼渣，所得的硼改性无灰分散剂具有良好的低温分散性能和突出的热氧化稳定性能，作为润滑油添加剂具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及润滑油添加剂领域，具体涉及一种硼改性无灰分散剂及其制备方法和应用。

背景技术

无灰分散剂是一类常用的润滑油添加剂，其突出的性能在于能抑制汽油机油在曲轴箱工作温度较低时产生油泥，从而避免汽油机内油路堵塞、机件腐蚀与磨损。无灰分散剂的代表性化合物是丁二酰亚胺分散剂，然而随着发动机性能的改进及环保的要求，内燃机油不断升级换代，无灰分散剂在具有良好低温分散性能时，热稳定性却很差，无法满足发动机需求。有研究表明，采用硼化聚异丁烯丁二酰亚胺无灰分散剂可明显改善上述问题。

目前已有关于研究硼化聚异丁烯丁二酰亚胺无灰分散剂及其制备方法的报道。例如，CN95107994.8公开了一种后交联的丁二酰亚胺无灰分散剂。通过将丁二酰亚胺分散剂与硼化剂如硼酸、硼酸酯等通过后交联反应制得含硼分散剂，但是硼化过程中很容易产生硼渣，造成后处理和使用困难；US4985156提出了一种制备硼改性无灰分散剂的方法，首先无灰分散剂和丁醇及甲苯混合后，在一定温度下加入硼酸，升温到150℃回流反应7h，生成一定量的水，然后过滤得到成品硼改性无灰分散剂的过程，典型产品的硼含量为2.25％，酸值为44.0mgkOH/g，碱值为27.0mgKOH/g；CN1090877A公开了一种形成硼化分散剂的改进的低沉降方法，但该方法必须严格控制原料硼酸颗粒的粒径大小，使制备方法复杂又繁琐。

需注意的是，前述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本发明的背景理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种硼改性无灰分散剂及其制备方法和应用，以解决现有的无灰分散剂低温分散性差、热氧化稳定性低或易产生硼渣而造成后处理和使用困难等问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种制备硼改性无灰分散剂的方法，包括：在40℃～80℃下，混合聚烯烃基丁二酸酐、稀释剂和多烯多胺进行一次反应；升温至80℃～95℃，向一次反应后的物料中加入硼化剂和促进剂进行二次反应；及升温至120℃～160℃，二次反应后的物料继续进行三次反应脱除促进剂和水，得到硼改性无灰分散剂；其中，聚烯烃基丁二酸酐如下式I所示：

其中，R为数均分子量为800～2500的聚烯烃基，x为R上丁二酸酐的取代度，x为0.9～1.3。

根据本发明的一个实施方式，R为聚异丁烯基。

根据本发明的一个实施方式，聚烯烃基丁二酸酐中的羰基数与多烯多胺的摩尔比为(1.5～5.5)：1。

根据本发明的一个实施方式，多烯多胺的通式为H₂N(CH₂CH₂NH)_nH，其中n选自1～4的整数。

根据本发明的一个实施方式，多烯多胺选自乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺和四乙烯五胺中的一种或多种。

根据本发明的一个实施方式，一次反应的时间为0.5h～3h，二次反应的时间为1h～4h，三次反应的时间为2h～4h。