專利名稱：：磷硼化無灰分散劑的制備方法
技術領域：
：本發明涉及一種潤滑油添加劑，更確切地說，是有關一種磷硼化了的無灰分散劑的制備。
背景技術：
：自動傳動液是一種多功能、多用途的液體，它主要用于轎車和輕型卡車的自動變速系統。由于在自動變速器內裝有液力變扭器、齒輪機構、液壓機構、濕式離合器等，而只用一種油來潤滑和傳遞能量，所以對自動傳動液的要求很高。一般自動傳動液需要添加粘度指數改進劑、降凝劑、清凈劑、分散劑、抗氧劑、抗磨劑、防銹劑、金屬減活劑、摩擦改進劑、密封材料溶脹劑等多種添加劑。摩擦特性是自動傳動液最重要又最難達到的性能，它實際上是換檔感覺、動力矩負荷和摩擦耐久性的綜合平衡特性，在自動變速器中，換檔也是通過離合器完成的，在換檔過程中，離合器片之間的速度變化為由大變小直至相對速度為零，為了得到良好的換檔感覺，人們希望在換檔過程中離合器操作平穩，也就是說離合器在這個過程中最好能平穩地傳遞扭矩，這就要求兩個離合器片之間的摩擦系數不要隨速度變化，最好能保持恒定，同時，為了得到更大的傳遞能力，也要求離合器片的摩擦系數在不增大磨損的前提下盡可能提高。硼化或磷化的無灰分散劑可以提高自動傳動液的動靜摩擦系數，而含磷等多種抗磨劑以及低活性的含硫化合物都降低摩擦系數。因此，在自動傳動液組合物中，應盡量減少加入含磷的抗磨添加劑，通過磷化或硼化的無灰分散劑來基本地滿足抗磨損的需要。CN1081229提供了一種硼化丁二酰亞胺分散劑的制備方法，提高了丁二酰亞胺分散劑的熱穩定性，但抗磨性能提高不明顯，比較適合應用于內燃機油中。US4857214、US5198133提供了磷化或硼化無灰分散劑的方法，所制備的磷硼化無灰分散劑具有較好的抗磨性能，但易產生硼渣，硼化質量不夠好。
發明內容本發明提供一種具有優良抗磨性能的適合于自動傳動液的磷硼化無灰分散劑的制備方法，其目的是克服現有的無灰分散劑抗磨性差和硼化質量不好的局限。本發明提供的磷硼化無灰分散劑的制備方法包括將無灰分散劑、含磷添加劑、硼酸、乙氧基化脂肪胺、水以及脂肪醇混合，在70-100。C下進行反應，分離收集產品。具體地說，本發明提供的磷硼化無灰分散劑可以按照以下方法制備將無灰分散劑、含磷添加劑、硼酸、乙氧基化脂肪胺、水以及脂肪醇，按一定比例混合后，通入氮氣保護，在70-100。C下反應2-8小時，然后在20-80mmHg下將溫度逐漸提高到110-120。C,拔去水和脂肪醇等揮發性餾分，得到透明的液體即為本發明產品。所述的無灰分散劑是指聚異丁烯基丁二酰亞胺，可以是單聚異丁烯基丁二酰亞胺，如商品牌號為T151;雙聚異丁烯基丁二酰亞胺，如商品牌號為T152、T154;多聚異丁烯基丁二酰亞胺，如商品牌號為T155、T161;或上述幾種聚異丁烯基丁二酰亞胺的混合物。所述的含磷添加劑是磷酸、亞磷酸、磷酸酯或亞磷酸酯等。適合于本發明的磷酸酯、亞磷酸酯有亞磷酸二乙酯、亞磷酸二正丁酯、亞磷酸二正辛酯、二環己基亞磷酸酯、二油基磷酸酯、二月桂基磷酸酯等。含磷添加劑的加入量為無灰分散劑重量的5%-500%，優選8%-250/0。所述的脂肪醇為沸點高于100。C的脂肪醇，如正丁醇、異丁醇、正戊醇、異戊醇、正己醇等。脂肪醇能夠起到促進劑的作用，有利于硼化的進行，提高硼化質量。脂肪醇中優選正丁醇。脂肪醇的加入量為無灰分散劑重量的0.2%-50/0，優選0.4%-3%。所述的乙氧基化脂肪胺，有兩種通式通式(1):<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>(1)式中，R為Cs—26直鏈或支鏈的飽和或不飽和的烴基，n+m=2-16。例如，乙氧基化椰油烷基胺(商品名為EthomeenC-12或EthomeenC-15)，或乙氧基化牛脂胺(商品名為EthomeenT-12或EthomeenT-15)，上述化合物都可從阿克蘇.諾貝爾化學公司(AkzoNobelChemicalCompany)獲得。通式(2):/(CH2CH20)xHR—N~C3H6—NI(CH2CH20)vH(CH2CH20)zHJ(2)式中，R為C8-26直鏈或支鏈的飽和或不飽和的烴基。x+y+z=1-16。例如，乙氧基化牛脂二胺(商品名為EthoduomeenT-11、EthoduomeenT-13、EthoduomeenT-20或EthoduomeenT-25)，上述化合物都可從阿克蘇.諾貝爾化學公司(AkzoNobelChemicalCompany)獲得。乙氧基化脂肪胺的加入量為無灰分散劑重量的1%-20%，優選3%-15%。所述的硼酸，是粒徑小于150微米的固體，其加入量為無灰分散劑重量的1%-10%，優選2%-7%。至于水的加入量，則沒有明顯的限制，可以不加，也可以加入少量，滿足反應的需要即可。本發明的磷硼化無灰分散劑具有如下特點1.與現有的硼化無灰分散劑相比，本發明的磷硼化無灰分散劑在保持了原有熱氧化穩定性能突出的基礎上顯著提高了抗磨性倉g，特別適合應用于自動傳動液。2.在無灰分散劑的磷硼化制備中，充分利用了脂肪醇做促進劑，提高了硼化的質量，制備過程中不產生硼渣。3.在制備過程中引入了一種摩擦改進劑組分乙氧基化脂肪胺，進一步改善了磷硼化無灰分散劑的抗磨性能。具體實施例方式下面通過實例對本發明作進一步說明，但下面的實例不是對本發明進行限制。對實例中采用的測試方法的說明(1)潤滑油添加劑起始分解溫度用差式掃描量熱儀(DSC)測試。起始分解溫度越高，熱氧化穩定性越好。(2)潤滑油磨損性能測定法(Falex試驗機法，SH/T0188-92):潤滑油的磨損性能是以總磨損量表示的，總磨損量越小，潤滑油的抗磨性能越好。實例1在裝有加熱和攪拌裝置的三口瓶中，加入195g單聚異丁烯基丁二酰亞胺T151，21.5g亞磷酸二正丁酯T304，7.8g硼酸，11g乙氧基化牛脂胺(EthomeenT-12)，1g正丁醇，2.2g7j<，通入氮氣，在95土5。C溫度下攪拌3h，逐漸升溫至110。C，在40mmHg壓力下拔去水和正丁醇，所得透明液體為本發明的磷硼化無灰分散劑，產品過濾后未發現硼渣，其熱氧化穩定性見表1。實例2在裝有加熱和攪拌裝置的三口瓶中，加入195g單聚異丁烯基丁二酰亞胺T151，38.5g磷酸，11.8g硼酸，19g乙氧基化椰油烷基胺(EthomeenC-12)，4.7g正丁醇，通入氮氣，在85士5。C溫度下攪拌6h，逐漸升溫至11(TC，在30mmHg壓力下拔去水和正丁醇，所得透明液體為本發明的磷硼化無灰分散劑，產品過濾后未發現硼渣，其熱氧化穩定性見表1。實例3在裝有加熱和攪拌裝置的三口瓶中，加入195g雙聚異丁烯基丁二酰亞胺T152，32g亞磷酸二正丁酯T304，4.9g硼酸，28g乙氧基化牛脂二胺(EthoduomeenT-13)，1.9g異丁醇，2.2g7j<，通入氮氣，在90土5"C溫度下攪拌4h，逐漸升溫至11CTC，在60mmHg壓力下拔去水和丁醇，所得透明液體為本發明的磷硼化無灰分散劑，產品過濾后未發現硼渣，其熱氧化穩定性見表1。實例4在裝有加熱和攪拌裝置的三口瓶中，加入195g多聚異丁烯基丁二酰亞胺T161，32g亞磷酸，4.9g硼酸，19g乙氧基化椰油烷基胺(EthomeenC-12)，5.2g異戊醇，通入氮氣，在95土5。C溫度下攪拌3h，逐漸升溫至11CTC，在20mmHg壓力下拔去水和異戊醇，所得透明液體為本發明的磷硼化無灰分散劑，產品過濾后未發現硼渣，其熱氧化穩定性見表1。實例5在裝有加熱和攪拌裝置的三口瓶中，加入95g單聚異丁烯基丁二酰亞胺T151和100g雙聚異丁烯基丁二酰亞胺T154,32g磷酸，4.9g硼酸，19g乙氧基化椰油烷基胺(EthomeenC-15)，5.2g正丁醇，通入氮氣，在95土5。C溫度下攪拌3h，逐漸升溫至110。C，在40mmHg壓力下拔去水和正丁醇，所得透明液體為本發明的磷硼化無灰分散劑，產品過濾后未發現硼渣，其熱氧化穩定性見表1。實例6在裝有加熱和攪拌裝置的三口瓶中，加入95g雙丁二酰亞胺T152和100g多聚丁二酰亞胺T161，32g亞磷酸二正辛酯，4.9g硼酸，19g乙氧基化椰油烷基胺(EthomeenC-12)，5.2g正丁醇，2.2g水，通入氮氣，在95土5。C溫度下攪拌3h，逐漸升溫至110。C，在20mmHg壓力下拔去水和醇，所得透明液體為本發明的磷硼化無灰分散劑，產品過濾后未發現硼渣，其熱氧化穩定性見表1。對比例1將實例1中的亞磷酸二正丁酯T304換成亞磷酸,不加入正丁醇，其余同實例1。產品過濾后發現有少量硼渣，結果見表1。對比例2參照US4857214的方法，在裝有加熱和攪拌裝置的三口瓶中，加入200g丁二酰亞胺T151，21g磷酸，8g硼酸，2.5g甲基苯三唑，2.2g水，40g甲基萘，在95土5。C溫度下攪拌3h，逐漸升溫至110。C，在40mmHg壓力下拔去揮發性餾分，產品過濾后發現有少量硼渣，結果見表1。對比例3在實例6中不加入正丁醇，其余同實例6。產品過濾后發現有少量硼渣，結果見表1。實例7將本發明實例1產品，巿售的硼化丁二酰亞胺T154B，巿售的丁二酰亞胺T151，對比例1和對比例2產品分別測定其起始分解溫度，結果見表1。實例8將2.0w。/。實例1和實例2產品，2.0w。/。的對比例2產品，2.0w。/。巿售的硼化丁二酰亞胺T154B，2.0wQ/。巿售的丁二酰亞胺T151和T154，分別應用到自動傳動液配方中，調配成自動傳動液油品，進行Falex試驗機評定，結果見表2。表1產品理化性質<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表2Falex試驗機評定結果<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>權利要求1.一種磷硼化無灰分散劑的制備方法，包括將無灰分散劑、含磷添加劑、硼酸、乙氧基化脂肪胺、水以及脂肪醇混合，在70-100℃下進行反應，分離收集產物。2.按照權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的無灰分散劑是聚異丁烯基丁二酰亞胺。3.按照權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的含磷添加劑是磷酸、亞磷酸、磷酸酯或亞磷酸酯。4.按照權利要求1所述的制備方法，其特征在于，亞磷酸酯、磷酸酯是亞磷酸二乙酯、亞磷酸二正丁酯、亞磷酸二正辛酯、二環己基亞磷酸酯、二油基磷酸酯或二月桂基磷酸酯。5.按照權利要求1所述的制備方法，其特征在于，含磷添加劑的加入量為無灰分散劑重量的5%-50%。6.按照權利要求1所述的制備方法，其特征在于，含磷添加劑的加入量為無灰分散劑重量的8%-25%。7.按照權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的脂肪醇為沸點高于100℃的脂肪醇。8.按照權利要求1或7所述的制備方法，其特征在于，所述的脂肪醇為正丁醇、異丁醇、正戊醇、異戊醇或正己醇。9.按照權利要求1所述的制備方法，其特征在于，脂肪醇的加入量為無灰分散劑重量的0.2%-5%。10.按照權利要求1所述的制備方法，其特征在于，脂肪醇的加入量為無灰分散劑重量的0.4%-3%。11.按照權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的乙氧基化脂肪胺的通式為<formula>seeoriginaldocumentpage2</formula>式中，R為C8-26烴基n+m=2-16，x+y+z=1-16。12.按照權利要求1或11所述的制備方法，其特征在于，所述的乙氧基化脂肪胺為乙氧基化椰油烷基胺、乙氧基化牛脂胺或乙氧基化牛脂二胺。13.按照權利要求1所述的制備方法，其特征在于，乙氧基化脂肪胺的加入量為無灰分散劑重量的1%-20%。14.按照權利要求1所述的制備方法，其特征在于，乙氧基化脂肪胺的加入量為無灰分散劑重量的3%-15%。15.按照權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的硼酸是粒徑小于150微米的固體。16.按照權利要求1所述的制備方法，其特征在于，硼酸加入量為無灰分散劑重量的1%-10%。17.按照權利要求1所述的制備方法，其特征在于，硼酸加入量為無灰分散劑重量的2%-7%。全文摘要一種磷硼化無灰分散劑的制備方法，包括將無灰分散劑、含磷添加劑、硼酸、乙氧基化脂肪胺、水以及脂肪醇混合，在70-100℃下進行反應，分離收集產物。所述的含磷添加劑是磷酸、亞磷酸、磷酸酯或亞磷酸酯。本發明提供的磷硼化無灰分散劑的制備方法，提高了硼化的質量，制備過程中不產生硼渣。文檔編號C10M159/12GK101173201SQ20061011415公開日2008年5月7日申請日期2006年10月31日優先權日2006年10月31日發明者勇李申請人:中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院