鉬改性分散劑、其制備方法及應用技術

本發明專利技術公開了一種鉬改性分散劑、其制備方法及應用。該鉬改性分散劑中含有亞胺二乙醇鉬酸二酯基團，其制備方法包括：將烷基鏈琥珀酸和/或烷基鏈琥珀酸酐、可以選擇添加或不添加的稀釋劑、醇胺化合物混合進行第一階段反應，之后除去可能殘留的未反應物，再加入鉬化試劑進行第二階段反應，獲得目標產物。本發明專利技術不含硫磷，每個分子中含有亞胺二乙醇鉬酸二酯基團，有助于提高分散劑中的鉬含量并且原料采用商品化的烷基鏈琥珀酸，能大大降低成本，在潤滑油中與烷基化二苯胺類抗氧化劑具有明顯的高溫協同抗氧化作用，并且與二烷基二硫代磷酸鋅具有很好的協同抗磨減摩作用，應用時可減少類似添加劑的劑量，降低磷含量，提高燃油經濟性。

Molybdenum modified dispersant, preparation method and application thereof

The invention discloses a molybdenum modified dispersant, a preparation method and application thereof. The Mo modified dispersant containing two ethanol molybdate ester group two imine, the preparation method comprises: alkyl chain succinic acid and / or alkyl succinic anhydride, mixed diluent, alcohol amine compounds are added to the selection for the first stage of the reaction, after the reaction may not remove residue, then add molybdenum the second stage of the reaction reagent, obtain the target product. The invention does not contain phosphorus, each molecule containing two ethanol two imine ester groups of molybdate, helps to improve the dispersion of molybdenum content in the raw materials used and the agent of alkyl chain succinate commercialization, can greatly reduce the cost, in the lubricating oil of two aniline antioxidants and alkyl has high obvious synergistic effect, and has good synergistic antiwear and antifriction effect with two two alkyl dithiophosphate, application can be reduced when the similar additive dosage, reduce phosphorus content, improve fuel economy.

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種含鉬化合物潤滑材料及其制備方法，特別涉及一種鉬改性分散劑、其制備方法及應用。
技術介紹
汽車機油的發展趨勢是延長換油周期和提高燃油經濟性，而提高燃油經濟性的主要途徑是降低油品粘度和減少機件之間的摩擦損耗，這就要求潤滑油具有優良的減摩抗磨性能。為了提高潤滑油的減摩抗磨效果，通常在潤滑油中添加少量的潤滑油添加劑，傳統的潤滑油添加劑為硫、磷和氯型，這類材料會對摩擦副表面具有選擇性和腐蝕性，特別是含硫、磷或氯等元素的潤滑油添加劑在生產和使用過程中會排放大量的廢水、廢氣和污染物，對環境造成污染。含鉬化合物潤滑材料因其優良的摩擦學性能，在眾多的潤滑材料中占有非常重要的地位，是近幾年國內外潤滑油添加劑研究的熱點之一。現有的含鉬化合物添加劑主要為油溶性有機鉬化合物，當將其添加在潤滑油中后，在潤滑過程中，有機鉬化合物被熱分解并生成超細或近似納米的二硫化鉬，這種二硫化鉬粘著在摩擦副表面，使粗糙的表面被“填平”并變得光滑。因此，油溶性有機鉬化合物作為極壓抗磨劑和摩擦改進劑，在潤滑油和潤滑脂中可降低滑動表面的摩擦和磨損，提高載荷能力，同時也具有極好的協同抗氧化能力，可節約燃料3%~4%。目前常見的有機鉬化合物添加劑主要分為二烷基二硫代磷酸鉬（MoDDP）、二烷基二硫代氨基甲酸鉬（MoDTC）、三核鉬以及鉬胺化合物等，這些產品主要應用在內燃機發動機潤滑油、齒輪油、液壓油、金屬加工和潤滑脂之中。二烷基二硫代磷酸鉬（MoDDP）、二烷基二硫代氨基甲酸鉬（MoDTC）雖然現在已經實現了商品化，但是其在基礎油中的溶解性較差，并且該化合物中仍然含有S、P，仍然不能滿足無硫磷的環保要求。近年來，CN104844656公開了一種C1-C30的支鏈烷基亞胺二乙醇鉬酸二酯，但是該有機鉬化合物與其它添加劑的配伍性差，并且生產過程中以二羥烷基胺為原料成本高。鉬改性丁二酰亞胺分散劑是近年來發展起來的一類新型的含鉬化合物潤滑材料。例如，US8076275、USP20120190864、US20130261313描述了鉬改性分散劑，其主要是單/雙掛丁二酰亞胺無灰分散劑與三氧化鉬和水等反應形成。但是由于該化合物是以單/雙掛丁二酰亞胺無灰分散劑的活性氨基作為反應位點，構建Mo-N鍵來達到將鉬引入分散劑中的目的，因而引入的鉬含量有限。
技術實現思路
針對現有潤滑油中有機鉬化合物添加劑無法達到環保要求、其它添加劑的配伍性差、原料成本高的不足，本專利技術的主要目的在于提出一種鉬改性分散劑及其制備方法。為實現前述專利技術目的，本專利技術采用的技術方案包括：一種鉬改性分散劑，其特征在于：該分散劑中含有亞胺二乙醇鉬酸二酯基團。優選的，所述鉬改性分散劑具有如下結構式：和/或 其中R為C2-C50直鏈烷基或者帶有支鏈的烷基，m、n為0-6的整數，dp至少為1、2、3、4、5的任一者。本專利技術還提供了一種鉬改性分散劑的制備方法，其包括：將烷基鏈琥珀酸和/或烷基鏈琥珀酸酐、可以選擇添加或不添加的稀釋劑、醇胺化合物混合進行第一階段反應，之后除去可能殘留的未反應物，再加入鉬化試劑進行第二階段反應，最后經后處理獲得目標產物。在一些實施方案之中提供了一種鉬改性分散劑的制備方法，其包括：將烷基鏈琥珀酸和/或烷基鏈琥珀酸酐與稀釋劑充分混合均勻后，再一次性加入或分批加入醇胺化合物以及可以選擇添加或不添加的促進劑進行第一階段反應，之后除去可能殘留的未反應物，再一次性加入或分批加入鉬化試劑進行第二階段反應，最后經后處理獲得目標產物。在一些較為優選的實施方案之中，所述的制備方法可以包括：將聚異丁烯丁二酸酐和/或高分子量聚異丁烯丁二酸酐與稀釋劑在溫度為30~100℃的條件下充分混合均勻，之后在溫度為50~150℃的條件下加入醇胺化合物和可以選擇添加或不添加的促進劑，而后在溫度為60~160℃的條件下反應0.2~8h，然后除去可能殘留的未反應物，再加入鉬化試劑在減壓條件下于溫度為80~200℃的條件下恒溫保持0.5~5h，最后經后處理獲得目標產物。本專利技術的另一重要目的在于提供所述鉬改性分散劑的應用。例如，在一些實施案例中提供了一種潤滑油組合物，其包含所述的鉬改性分散劑。進一步的，在一些實施例中，所述潤滑油組合物還可包含其它多種添加劑，如二烷基二苯胺、二烷基二硫代磷酸鋅。與現有技術相比，本專利技術的優點包括：（1）本專利技術的鉬改性分散劑不含硫磷，是一種真正環保產品；（2）本專利技術的鉬改性分散劑中經過醇胺化合物改性后與現有的鉬改性丁二酰亞胺相比，每個分子中含有亞胺二乙醇鉬酸二酯基團，有助于提高分散劑中的鉬含量；（3）本專利技術的鉬改性分散劑原料采用商品化的烷基鏈琥珀酸和/或烷基鏈琥珀酸酐，能大大降低成本，與現有的已經報道的烷基亞胺二乙醇鉬酸二酯相比，在基礎油中的溶解性更好，并且與其它添加劑的配伍性更好；（4） 本專利技術的鉬改性分散劑在潤滑油中與烷基化二苯胺類抗氧化劑具有明顯的高溫協同抗氧化作用，并且與二烷基二硫代磷酸鋅具有很好的協同抗磨減摩作用，因此在應用于潤滑油中時可以減少類似添加劑的加劑量，從而降低潤滑油品中的磷含量，有利于提高整體的燃油經濟性；（5）本專利技術的制備方法中，通過原料的篩選以及工藝操作和工藝條件的調整，大幅提升了反應速率，反應時間縮短至4~10h。下文將對本專利技術的技術方案作更為詳盡的解釋說明。但是，應當理解，在本專利技術范圍內，本專利技術的上述各技術特征和在下文(如實施例)中具體描述的各技術特征之間都可以互相組合，從而構成新的或優選的技術方案。限于篇幅，在此不再一一累述。附圖說明圖1：不同比例的鉬改性的分散劑和ZDDP復合使用的摩擦系數和摩斑直徑曲線。圖2：在200℃條件下，不同比例的鉬改性的分散劑和二苯胺復合使用的油樣的抗氧性能結果。具體實施方式如前所述，鑒于現有技術的諸多不足，本案專利技術人經過長期而深入的研究和大量實踐，得以提出本專利技術的技術方案，詳見下文。本專利技術的一個方面一種鉬改性分散劑，其特征在于：該分散劑中含有亞胺二乙醇鉬酸二酯基團。優選的，所述鉬改性分散劑具有如下結構式：和/或 其中R為C2-C50直鏈烷基或者帶有支鏈的烷基，m、n為0-6的整數，dp至少為1、2、3、4、5的任一者。本專利技術提供的鉬改性分散劑在室溫下為墨綠色粘稠液體，具有很好的油溶性。進一步的，所述鉬改性分散劑能夠室溫儲存半年以上，且無沉淀析出。本專利技術的另一個方面提供一種鉬改性分散劑的制備方法，其包括：將烷基鏈琥珀酸和/或烷基鏈琥珀酸酐、可以選擇添加或不添加的稀釋劑、醇胺化合物混合進行第一階段反應，之后除去可能殘留的未反應物，再加入鉬化試劑進行第二階段反應，最后經后處理獲得目標產物。具體而言，該制備方法包括：將烷基鏈琥珀酸和/或烷基鏈琥珀酸酐與稀釋劑充分混合均勻后，再一次性加入或分批加入醇胺化合物以及可以選擇添加或不添加的促進劑進行第一階段反應，之后除去可能殘留的未反應物，再一次性加入或分批加入鉬化試劑進行第二階段反應，最后經后處理獲得目標產物。在一些較為優選的實施方案之中，所述的制備方法可以包括：將聚異丁烯丁二酸酐和/或高分子量聚異丁烯丁二酸酐與稀釋劑在溫度為30~100℃的條件下充分混合均勻，之后在溫度為50~150℃的條件下加入醇胺化合物和可以選擇添加或不添加的促進劑，而后在溫度為60~160℃的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種鉬改性分散劑，其特征在于：該分散劑中含有亞胺二乙醇鉬酸二酯基團。

【技術特征摘要】
1.一種鉬改性分散劑，其特征在于：該分散劑中含有亞胺二乙醇鉬酸二酯基團。2.根據權利要求1所述的鉬改性分散劑，其特征在于：該分散劑具有如下結構式：和/或其中R為C2-C50直鏈烷基或者帶有支鏈的烷基，m、n為0-6的整數，dp至少為1、2、3、4、5的任一者。3.權利要求1-2中任一項所述的鉬改性分散劑的制備方法，其特征在于包括：將烷基鏈琥珀酸和/或烷基鏈琥珀酸酐、可以選擇添加或不添加的稀釋劑、醇胺化合物混合進行第一階段反應，之后除去可能殘留的未反應物，再加入鉬化試劑進行第二階段反應，最后經后處理獲得目標產物。4.根據權利要求3所述的鉬改性分散劑的制備方法，其特征在于：該制備方法包括：將烷基鏈琥珀酸和/或烷基鏈琥珀酸酐與稀釋劑充分混合均勻后，再一次性加入或分批加入醇胺化合物以及可以選擇添加或不添加的促進劑進行第一階段反應，之后除去可能殘留的未反應物，再一次性加入或分批加入鉬化試劑進行第二階段反應，最后經后處理獲得目標產物；優選的，該制備方法包括：將聚異丁烯丁二酸酐和/或高分子量聚異丁烯丁二酸酐與稀釋劑在溫度為30~100℃的條件下充分混合均勻，之后在溫度為50~150℃的條件下加入醇胺化合物和可以選擇添加或不添加的促進劑，而后在溫度為60~160℃的條件下反應0.2~8h，然后除去可能殘留的未反應物，再加入鉬化試劑在減壓條件下于溫度為80~200℃的條件下恒溫保持0.5~5h，最后經后處理獲得目標產物；進一步優選的，該制備方法包括：將聚異丁烯丁二酸酐和/或高分子量聚異丁烯丁二酸酐與稀釋劑在溫度為30~100℃的條件下充分混合均勻，之后在溫度為50~120℃的條件下加入三乙醇胺和可以選擇添加或不添加的促進劑，而后在溫度為90~160℃的條件下反應0.2~6h，然后除去可能殘留的未反應物，再加入鉬化試劑在減壓條件下于溫度為80~180℃的條件下恒溫保持1~4h，最后經后處理獲得目標產物。5.根據權利要求3-4中任一項所述的鉬改性分散劑的制備方法，其特征在于：所述烷基鏈琥珀酸和/或烷基鏈琥珀酸酐是C2-C50的直鏈烷基或者帶有支鏈的烷基的琥珀酸和/或琥珀酸酐；優選的，所述烷基鏈琥珀酸和/或烷基鏈琥珀酸酐可以選自但不限于聚異丁烯丁二酸、聚異丁烯丁二酸酐、高分子量聚異丁烯丁二酸、高分子量聚異丁烯丁二酸酐中的一種或它們的混合物；進一步優選的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉燁，蔡濤，商旺吉，張云瀟，孫儷文，夏駿遠，曾紅玲，王聲培，劉丹，劉升高，
申請(專利權)人：江西福安路潤滑材料有限公司，中國科學院寧波材料技術與工程研究所，
類型：發明
國別省市：江西;36