專(zhuān)利名稱(chēng)：潤(rùn)滑油極壓抗磨劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于潤(rùn)滑油添加劑，具體地說(shuō)，是一種極壓抗磨劑的制備方法。
背景技術(shù)：
目前在潤(rùn)滑油領(lǐng)域?qū)嵱糜行У臉O壓抗磨劑均為含硫、磷、氯的物質(zhì)，雖然有良好的效果，但也會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生不良的影響，所以研制無(wú)硫、磷、氯或低硫、磷、無(wú)氯的產(chǎn)品為今后極壓抗磨添加劑發(fā)展的方向。
粘土在自然界中廣泛存在，作為一種無(wú)機(jī)材料，不管是無(wú)機(jī)的，還是有機(jī)改性的，均得到廣泛應(yīng)用。由于粘土獨(dú)特的片層結(jié)構(gòu)，層間有可被交換的離子如Na+、K+、Mg2+等，可被其它大體積的離子如銨、膦、氧鎓、锍等鎓離子交換，賦予粘土以親有機(jī)的性質(zhì)。中性的極性分子也可以嵌入粘土層間，從而使粘土有機(jī)化。
有機(jī)改性粘土應(yīng)用很廣，如CN1052094A用膨潤(rùn)土和季胺鹽或季胺鹽與叔胺的混合物反應(yīng)，進(jìn)行層間離子交換，所得產(chǎn)物可用做潤(rùn)滑脂稠化劑、油漆的防沉降劑等。CN1238353A公開(kāi)了粘土/橡膠納米復(fù)合材料的制備方法。CN1255510A介紹了聚烯烴和粘土的復(fù)合材料的制備方法。US4810734介紹了一種把粘土和聚合物以離子鍵相結(jié)合，從而使粘土均勻分散在聚合物基體中的方法。上述專(zhuān)利均利用粘土的片層結(jié)構(gòu)，將粘土均勻分散在聚合物基體中，使機(jī)械性能得到很大改善。尤其是在CN1212716中，詳細(xì)介紹了利用粘土層間的可交換離子，如鎓離子特別是銨陽(yáng)離子進(jìn)行交換后，進(jìn)一步與聚合物以幾種方式生成聚合物-有機(jī)粘土復(fù)合材料。另一方面，利用片層邊緣上的羥基和偶聯(lián)劑反應(yīng)，作為生成復(fù)合材料的輔助過(guò)程，在相關(guān)專(zhuān)利中也有所涉及，如上述CN1238353A。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種新型極壓抗磨劑的制備方法，該方法直接利用粘土片層上的羥基進(jìn)行反應(yīng)，合成簡(jiǎn)便。
本發(fā)明提供的極壓抗磨劑的制備方法，包括將有機(jī)改性粘土與C4-C24羧酸類(lèi)化合物在溶劑的存在下于100-160℃下進(jìn)行反應(yīng)，分離回收產(chǎn)物。
具體地說(shuō)是將有機(jī)改性粘土與C4-C24，優(yōu)選C12-C22羧酸類(lèi)化合物在溶劑的存在下于100-160℃，優(yōu)選100-130℃下，反應(yīng)4-40小時(shí)，優(yōu)選6-30小時(shí)，蒸出溶劑，用基礎(chǔ)油溶出產(chǎn)物即可。
所說(shuō)粘土選自膨潤(rùn)土、蒙脫土、凹凸棒土等。有機(jī)改性是用鎓離子，如銨、膦、氧鎓、锍等與粘土層間可被交換的離子，如Na+、K+、Mg2+等進(jìn)行離子交換，賦予粘土以親有機(jī)性。所說(shuō)有機(jī)改性粘土可以是市售商品，也可以按照常規(guī)改性方法自制。較為通用的改性方法是將粘土與烷基胺或氨基羧酸、鹽酸加入蒸餾水中，升溫到30-90℃，最佳為60-80℃，充分?jǐn)嚢?，將混濁液離心分離，用蒸餾水反復(fù)洗滌到無(wú)Cl-檢出，將分離物在室溫下真空干燥，得到產(chǎn)物。
所說(shuō)羧酸類(lèi)化合物選自C4-C24的羧酸、酸酐及羧酸和酸酐的加合產(chǎn)物，最好碳數(shù)為C12-C22，優(yōu)選油酸、癸二酸、丁二酸、氨基己酸、月桂酸(C12)、肉豆蔻酸(C14)、棕櫚酸(C16)和芥酸(C22)。
所選溶劑可以甲苯、二甲苯、苯、乙醇、乙二醇、苯甲醚等有機(jī)溶劑，最好是回流溫度在100-160℃的有機(jī)溶劑。
本發(fā)明用有機(jī)改性粘土作為合成極壓抗磨劑的原料。由于粘土為硅酸鹽礦物，硅本身有很高的熔點(diǎn)，且粘土顆粒度小，能較好的進(jìn)入摩擦副界面。在有機(jī)溶劑中，經(jīng)有機(jī)改性的粘土被溶劑“溶脹”，使多層結(jié)構(gòu)的粘土以單片層分散于溶劑中。利用片層邊緣的羥基和酸酐或羧酸發(fā)生酯化反應(yīng)，使粘土片層接上長(zhǎng)的碳鏈，能夠改善油溶性，并使抗磨性和極壓性也得到提高。
本發(fā)明方法制備的極壓抗磨劑有較好的分散性和極壓抗磨性，不含硫、磷、氯等元素，合成方法簡(jiǎn)便，有很廣的發(fā)展和應(yīng)用前景，可應(yīng)用于切削油、軋制油、沖壓油等工業(yè)潤(rùn)滑油。
具體實(shí)施例方式
實(shí)例1以4.00克美國(guó)季胺鹽改性膨潤(rùn)土和4.00克油酸與馬來(lái)酸酐加成物，200克甲苯，加入三口瓶中，回流36小時(shí)，減壓蒸去甲苯，用150SN基礎(chǔ)油溶出產(chǎn)物A，分別以1％、3％、8％劑量加入150SN基礎(chǔ)油中，按照GB3142-82方法測(cè)定油膜強(qiáng)度PB分別為539N、539N、637N，燒結(jié)負(fù)荷分別為1568N、1960N、1960N。3％產(chǎn)物長(zhǎng)期磨損磨斑直徑 (75℃，1200rpm)＝0.39mm.而150SN基礎(chǔ)油長(zhǎng)期磨損磨斑直徑 (75℃，1200rpm)＝0.75mm。結(jié)果見(jiàn)表1。
實(shí)例2以4.00克國(guó)產(chǎn)季胺鹽改性膨潤(rùn)土和11.12油酸，250克甲苯，回流12小時(shí)，減壓蒸去甲苯，將產(chǎn)物溶于150SN，產(chǎn)物編號(hào)B，3％B的油膜強(qiáng)度PB為539N，燒結(jié)負(fù)荷PD為1568N。結(jié)果見(jiàn)表1。
實(shí)例3以4.00克美國(guó)產(chǎn)季胺鹽改性膨潤(rùn)土和4.00克癸二酸，250克甲苯，回流反應(yīng)12小時(shí)，減壓蒸去甲苯，將產(chǎn)物溶于150SN，編號(hào)C，2.7％C的PB為539N，PD為2450N。結(jié)果見(jiàn)表1。
實(shí)例4用10.00克Ca基蒙脫土，20克十八胺，1∶10比例稀釋的200ml的鹽酸，常溫下攪拌4小時(shí)，過(guò)濾，用蒸餾水洗滌至無(wú)Cl-檢出，烘干，粉碎，得到有機(jī)改性的粘土。
取10克產(chǎn)物和3克丁二酸，在甲苯回流下反應(yīng)8小時(shí)，減壓蒸去甲苯，將產(chǎn)物以3％溶于150SN基礎(chǔ)油，編號(hào)D，測(cè)其PB為666N，PD為2450N。結(jié)果見(jiàn)表1。
取10克產(chǎn)物和10克芥酸在甲苯中回流下反應(yīng)6小時(shí)，減壓蒸去甲苯，將產(chǎn)物以3％溶于150SN，編號(hào)E，測(cè)其PB為539N、PD為1960N。結(jié)果見(jiàn)表1。
實(shí)例5取10克凹凸棒土，10克氨基己酸，200ml以1∶10稀釋的鹽酸，常溫下攪拌4小時(shí)，過(guò)濾，水洗，烘干，粉碎。
取3克改性的凹凸棒土，6克順丁烯酸酐在甲苯中回流6小時(shí)，減壓蒸去甲苯，將產(chǎn)物以3％溶于150SN，編號(hào)F，測(cè)其PB為441N、PD為1960N。
實(shí)例6用5克季胺鹽改性的膨潤(rùn)土，10克癸二酸，在乙二醇溶液中，于110℃反應(yīng)8小時(shí)，靜置后過(guò)濾，用蒸餾水洗滌，蒸干。以3％產(chǎn)物溶于150SN中，編號(hào)G，測(cè)其PB為490N、PD為1960N。結(jié)果見(jiàn)表1。
表1 所合成的極壓抗磨劑的性能

權(quán)利要求
1.潤(rùn)滑油極壓抗磨劑的制備方法，包括將有機(jī)改性粘土與C4-C24羧酸類(lèi)化合物在溶劑的存在下于100-160℃下進(jìn)行反應(yīng)，分離回收產(chǎn)物。
2.按照權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，將有機(jī)改性粘土與C12-C22羧酸類(lèi)化合物在溶劑的存在下于100-130℃下，反應(yīng)4-40小時(shí)，蒸出溶劑，用基礎(chǔ)油溶出產(chǎn)物。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，所說(shuō)粘土選自膨潤(rùn)土、蒙脫土、凹凸棒土。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，所說(shuō)有機(jī)改性的方法包括將粘土與烷基胺或氨基羧酸、鹽酸加入蒸餾水中，升溫到30-90℃，充分?jǐn)嚢?，將混濁液離心分離，將分離物洗滌、干燥，得到產(chǎn)物。
5.按照權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所說(shuō)羧酸類(lèi)化合物選自羧酸、酸酐及羧酸和酸酐的加合產(chǎn)物。
6.按照權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所說(shuō)羧酸類(lèi)化合物選自油酸、癸二酸、丁二酸、氨基己酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸和芥酸。
7.按照權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所說(shuō)溶劑選自甲苯、二甲苯、苯、乙醇、乙二醇和苯甲醚。
8.按照權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所說(shuō)溶劑是回流溫度在100-160℃的有機(jī)溶劑。
全文摘要
一種潤(rùn)滑油極壓抗磨劑的制備方法，包括將有機(jī)改性粘土與C
文檔編號(hào)C10M129/00GK1453346SQ0211692
公開(kāi)日2003年11月5日 申請(qǐng)日期2002年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月26日
發(fā)明者齊浩, 韋淡平 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院