[发明专利]一种硼化无灰分散剂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种硼化无灰分散剂及其制备方法。所述制备方法包括如下步骤：将聚异丁烯丁二酸酐与基础油混合，加入硼化剂，以间隔投料的方式加入多胺化合物，投料过程中同时进行硼化和胺化反应，所述多胺化合物投料结束后继续反应，反应过程中和反应结束后进行脱水，得到所述硼化无灰分散剂。本发明提供的方法为一步法，与现有的两步法相比，其操作简单，反应时间短，无需使用溶剂和促进剂，可以制备硼含量≤2.0wt％的各类硼化无灰分散剂产品，得到的硼化无灰分散剂与橡胶相容性良好，具有较低的浊度，良好的稳定性和抗磨性。

技术领域

本发明属于润滑油添加剂技术领域，具体涉及一种硼化无灰分散剂及其制备方法。

背景技术

无灰分散剂作为润滑油和燃料油的主要添加剂，其发展与现代汽车工业的发展是分不开的。汽车处于低速运转状态下曲轴箱油温较低，会导致润滑油中漆状物与淤渣沉积物生成，同时产生大量水汽被冷凝生成大量乳化油泥，造成管道及滤网阻塞，严重影响曲轴箱的正常使用。基于此背景，一种不含金属的无灰分散剂(常用的为聚异丁烯丁二酰亚胺)应运而生，有效解决了低温油泥分散性问题。

随着发动机性能提高，不断向高速、重载和耐高温方向发展，对内燃机油和工业润滑油的要求日益苛刻，要求油品兼有优异的高温清净性、抗氧化能力、抗磨减摩性能和油泥分散性能，这对分散剂的性能提出了更高的要求。

硼化无灰分散剂是在无灰分散剂分散性能的基础上，又赋予了其高温抗氧、抗磨性能以及良好的热稳定性。硼化无灰分散剂具有优良的环保、节能等优点，在内燃机油、齿轮油和传动液等油品中得到了越来越多的应用。

现有的硼化无灰分散剂的制备方法均为两步法，即先将聚异丁烯丁二酸酐(PIBSA)与多胺化合物反应形成聚异丁烯丁二酰亚胺无灰分散剂，再与硼化剂反应形成硼化无灰分散剂。这种方法不仅操作复杂，反应时间长，而且硼化反应需要使用大量有机溶剂和促进剂，易造成环境污染，制得的产品硼含量低，不利于硼化无灰分散剂行业的发展，有待于改进。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种硼化无灰分散剂及其制备方法。相较于现有的两步法，本发明提供的方法反应时间较短，不使用溶剂和促进剂，制备得到的硼化无灰分散剂与橡胶相容性良好，具有良好的稳定性和抗磨性。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种硼化无灰分散剂的制备方法，包括如下步骤：

将聚异丁烯丁二酸酐与基础油混合，加入硼化剂，以间隔投料的方式加入多胺化合物，投料过程中同时进行硼化和胺化反应，所述多胺化合物投料结束后继续反应，反应过程中和反应结束后进行脱水，得到硼化无灰分散剂。

现有技术中，通常采用两步法制备硼化无灰分散剂，即先将聚异丁烯丁二酸酐与多胺化合物进行胺化反应，再与硼化剂进行硼化反应，其中硼化反应需要在溶剂中进行，而且一般硼含量大于1wt％的硼化无灰分散剂非常不稳定，即使加入促进剂也不易制得稳定的硼含量大于1wt％的硼化无灰分散剂。本发明提供的方法同时进行胺化和硼化反应，一步反应获得硼化无灰分散剂，反应时间更短，且无需使用溶剂和促进剂，可以制备硼含量≤2.0wt％的各类硼化无灰分散剂产品，尤其可以制得硼含量稳定且硼含量在1.0-2.0wt％的硼化无灰分散剂产品；相较于连续滴加的方法，通过间隔投料的方式添加多胺化合物，有助于降低产品浊度和提高产品稳定性，得到的硼化无灰分散剂与橡胶相容性良好，具有较低的浊度，良好的稳定性和抗磨性。

本发明所述间隔投料是指多胺化合物非连续加入，投料时间间隔5分钟以上，按照总量和时间均匀批次投料。

在本发明一些实施方式中，所述聚异丁烯丁二酸酐的数均分子量为600～5000，例如可以是600、1000、1300、1600、2300、3000、4000或5000等；优选为1000～2300。