技术领域
[0001] 本
发明涉及改性剂技术领域，具体涉及一种分散抗磨型硼化粘度指数改进剂的制备方法。
背景技术
[0002]
内燃机油一般是由
基础油与功能剂(如清净剂、分散剂、抗
氧抗磨剂等)、
降凝剂、粘度指数改进剂等调制而成。内燃机油一般均采用乙丙共聚物(OCP)作为粘度指数改进剂，以增加内燃机油的粘度，提高粘度指数。以往的报道中，出现过分散型粘度指数改进剂，分散抗氧型粘度指数改进剂的制备方法，尤其是分散抗氧型粘度指数改进剂的出现，可以减少内燃机油中分散剂的加剂量，改善内燃机油的清净分散性和抗氧化性。
[0003] 在分散型粘度指数改进剂合成的基础上，通过引入硼元素可以制备出硼化的粘度指数改进剂，使其兼具分散和抗磨特性，可以在降低内燃机油中分散和抗磨添加剂的同时保持内燃机油良好的清净分散性能和抗磨性能。
[0004] 目前内燃机油的几大性能中，清净性主要由磺酸盐，硫化烷基酚盐和烷基
水杨酸盐提供，分散性由各类聚异丁烯丁二酰亚胺型无灰分散剂提供，抗氧抗磨性主要由酚酯型抗氧剂、胺型抗氧剂、ZDDP、钼盐等添加剂提供。
[0005] 随着内燃机油中硫、磷元素含量的限制以及钼盐成本的增加，国内外研究者开始向内燃机油中添加硼来强化内燃机油的抗磨性能。将聚异丁烯丁二酰亚胺型无灰分散剂进行硼化，可以得到硼化聚异丁烯丁二酰亚胺分散剂，硼元素的引入可以使无灰分散剂具有一定的抗氧性和抗磨性，改善油品的抗磨性能，但是硼化的无灰分散剂其本身的分散性能会因为硼元素的引入而削弱。
发明内容
[0006] 针对上述问题中存在的不足之处，本发明提供一种分散抗磨型硼化粘度指数改进剂的制备方法。
[0007] 本发明公开了一种分散抗磨型硼化粘度指数改进剂的制备方法，包括：
[0008] 步骤1、将乙丙共聚物干胶加入
基础油中，加热溶解，得到乙丙共聚物胶液；
[0009] 步骤2、在所述乙丙共聚物胶液中加入
顺丁烯二酸酐和自由基引发剂，进行接枝反应，得到酸酐化胶液；
[0010] 步骤3、将所述酸酐化胶液与
有机溶剂混合均匀后加入胺化剂，进行胺化反应，得到酰胺化粘度指数改进剂；
[0011] 步骤4、将所述酰胺化粘度指数改进剂与
有机溶剂混合均匀后加入硼化剂和催化剂，进行硼化反应，得到分散抗磨型硼化粘度指数改进剂。
[0012] 作为本发明的进一步改进，在步骤1中：
[0013] 所述乙丙共聚物干胶包括三元乙丙胶和二元乙丙胶中的一种或多种；
[0014] 所述乙丙共聚物干胶的分子量为60000-100000。
[0015] 作为本发明的进一步改进，在步骤1中：
[0016] 所述加热溶解的
温度为100℃-150℃；
[0017] 所述乙丙共聚物胶液中乙丙共聚物干胶的含量为8wt％-12wt％。
[0018] 作为本发明的进一步改进，在步骤2中：
[0019] 所述自由基引发剂包括过氧化苯甲酰、过氧化二叔丁基、过氧化二异丙苯、叔丁基过氧化氢和偶氮二异丁腈中的一种或多种。
[0020] 作为本发明的进一步改进，在步骤2中：
[0021] 所述顺丁烯二酸酐的加入量为所述乙丙共聚物胶液
质量的0.2％-1.5％；
[0022] 所述自由基引发剂的加入量为所述乙丙共聚物胶液质量的0.2％-0.5％。
[0023] 作为本发明的进一步改进，在步骤2中：
[0024] 所述接枝反应的温度为130-150℃。
[0025] 作为本发明的进一步改进，在步骤3中：
[0026] 所述有机溶剂包括120#溶剂油、
甲苯、苯、二甲苯、60-90#石油醚和90-120#石油醚中的一种或多种；
[0027] 所述胺化剂包括乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺和多乙烯多胺中的一种或多种。
[0028] 作为本发明的进一步改进，在步骤3中：
[0029] 所述胺化反应的温度为120℃-150℃。
[0030] 作为本发明的进一步改进，在步骤4中：
[0031] 所述有机溶剂包括120#溶剂油、甲苯、苯、二甲苯、60-90#石油醚和90-120#石油醚中的一种或多种；
[0032] 所述硼化剂包括硼酸、偏硼酸和硼酸酯中的一种或多种；
[0033] 所述催化剂包括丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇和正戊醇中的一种或多种。
[0034] 作为本发明的进一步改进，在步骤4中：
[0035] 所述硼化反应的温度为100℃-150℃。
[0036] 与
现有技术相比，本发明的有益效果为：
[0037] 本发明确定了合成分散抗磨型硼化粘度指数改进剂所需的原料种类以及合成条件；与普通的粘度指数改进剂相比，本发明的改进剂应用于内燃机油时在保持优异的增稠能
力和抗剪切能力的同时，还具有一定的分散作用和抗磨作用，可以在降低内燃机油中分散和抗磨添加剂的同时保持内燃机油良好的清净分散性能和抗磨性能。
具体实施方式
[0038] 为使本发明
实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0039] 下面对本发明做进一步的详细描述：
[0040] 本发明提供一种分散抗磨型硼化粘度指数改进剂的制备方法，包括：
[0041] 步骤1、选择原料
[0042] 筛选了一系列乙丙共聚物干胶，如三元乙丙胶、二元乙丙胶等，这些乙丙共聚物的分子量范围可以选择10000-1000000，优选20000-500000，更优选40000-300000，最优选60000-100000。
[0043] 步骤2、胶液制备
[0044] 将乙丙共聚物干胶加入基础油中，加热溶解，得到乙丙共聚物胶液；
[0045] 具体为：
[0046] 将乙丙共聚物干胶加入加氢或不加氢基础油中，加热到一定温度，溶解数小时，制得乙丙共聚物胶液(OCP胶液)；其中，溶胶温度可以选择的范围为50-200℃，优选80-180℃，最优选100-150℃；乙丙共聚物胶液中乙丙共聚物干胶的含量可以选择的范围为3wt％-20wt％，优选5wt％-15wt％，最优选8wt％-12wt％。
[0047] 步骤3、接枝反应
[0048] 在乙丙共聚物胶液中加入顺丁烯二酸酐和自由基引发剂，进行接枝反应，得到酸酐化胶液；
[0049] 具体为：
[0050] 将乙丙共聚物胶液加热到一定温度，投入一定比例的顺丁烯二酸酐和自由基引发剂，接枝反应一定时间，用氮气吹扫出未反应的低沸点组分，得到酸酐化胶液(酸酐化OCP胶液)；其中，顺丁烯二酸酐的投料量为胶液质量的0.05％-5％，优选0.1％-3％，最优选0.2％-1.5％；自由基引发剂的投料量为胶液质量的0.01％-2％，优选0.1％-1％，最优选
0.2％-0.5％，自由基引发剂的种类包括但不局限于过氧化苯甲酰，过氧化二叔丁基，过氧化二异丙苯，叔丁基过氧化氢，偶氮二异丁腈等；接枝反应温度可选择的范围为100-200℃，优选120-180℃，最优选130-150℃。
[0051] 步骤4、胺化反应
[0052] 将酸酐化胶液与有机溶剂混合均匀后加入胺化剂，进行胺化反应，得到酰胺化粘度指数改进剂；
[0053] 具体为：
[0054] 将酸酐化胶液与有机溶剂(包括但不局限于120#溶剂油，甲苯，苯，二甲苯，60-90#石油醚，90-120#石油醚等)按一定比例混合均匀后，滴加入一定比例的胺化剂(包括但不局限于乙二胺，二乙烯三胺，三乙烯四胺，四乙烯五胺，多乙烯多胺等)，于120-150℃的温度下反应数小时并蒸除溶剂和生成的水，得到的胺化产物为酰胺化粘度指数改进剂(酰胺化OCP胶液)。
[0055] 步骤5、硼化反应
[0056] 将酰胺化粘度指数改进剂与有机溶剂混合均匀后加入硼化剂和催化剂，进行硼化反应，得到分散抗磨型硼化粘度指数改进剂；
[0057] 具体为：
[0058] 将酰胺化粘度指数改进剂与有机溶剂(包括但不局限于120#溶剂油，甲苯，苯，二甲苯，60-90#石油醚，90-120#石油醚等)按一定比例混合均匀后，加入一定比例的硼化剂(包括但不局限于硼酸，偏硼酸，硼酸酯等)和催化剂(包括但不局限于丙醇，异丙醇，正丁醇，异丁醇，正戊醇等)，于一定反应温度下反应数小时，蒸除溶剂和低沸点组分，得到具有分散抗磨性能的硼化粘度指数改进剂(硼化OCP胶液)；其中，硼化反应温度可选择的范围为80-200℃，优选90-160℃，最优选100-150℃。
[0059] 实施例：
[0060] 本发明提供一种分散抗磨型硼化粘度指数改进剂的制备方法，包括：
[0061] 实施例1：OCP胶液的制备
[0062] 在1000ml三口玻璃瓶内，加入662.4克150N基础油，并向基础油中投入73.6克OCP干胶碎
块(吉化J-0010，分子量94000),130℃搅拌5小时，得到干胶含量为10.0wt％的OCP胶液。
[0063] 经检测，OCP胶液100℃运动粘度为662mm2/s，
浊度为1.29NTU。
[0064] 实施例2：酸酐化OCP胶液的制备
[0065] 在500ml三口玻璃瓶内，加入实施例1制备的OCP胶液160克，加热搅拌至150℃，加入1.6克顺丁烯二酸酐和0.5克过氧化二异丙苯，在此温度下反应3小时。反应结束后将三口瓶抽
真空至-0.1Mpa，分离出未反应的顺丁烯二酸酐和其它低沸点组分，得到酸酐化的OCP胶液。
[0066] 经检测，反应产物100℃运动粘度为684mm2/s，
皂化值为8.8mgKOH/g。
[0067] 实施例3：酰胺化OCP胶液的制备
[0068] 在500ml三口玻璃瓶内，加入实施例2制备的酸酐化OCP胶液100克，然后加入100克甲苯，搅拌均匀并加热至60℃，滴加四乙烯五胺0.75克，反应体系内伯胺基与酸酐羰基的摩尔比为1:2。四乙烯五胺滴加完毕，缓慢将瓶内物料加热至130℃反应6小时，蒸除溶剂和反应生成的水，得到酰胺化的OCP胶液。
[0069] 经检测，反应产物100℃运动粘度为1200mm2/s，
总碱值为6.7mgKOH/g，氮含量为0.25wt％。
[0070] 实施例4：硼化OCP胶液的制备
[0071] 在500ml四口玻璃瓶内，加入实施例3制备的酰胺化OCP胶液100克，然后加入硼酸0.8克、正丁醇3.0克和甲苯30克，加热至110℃并维持在此温度，搅拌反应3小时，然后升温至150℃，通入氮气吹扫2小时，将溶剂、促进剂及反应生成的水吹除干净，得到硼化的OCP胶液。
[0072] 经检测，反应产物100℃运动粘度为1480mm2/s，总碱值为6.1mgKOH/g，氮含量为0.25wt％，硼含量为0.14％。
[0073] 将实施例3酰胺化OCP胶液与实施例4硼化OCP胶液以10wt％的加剂量调入150N基础油，按行业标准(SH/T0623附录A无灰分散剂低温分散性评定法)对其分散性能进行了评价；并按行业标准(SH/T0189-92
润滑油抗磨损性能测定法)对其抗磨性能进行了评价。
[0074]
[0075] 在各分析评价过程中，所使用的加剂量是相同的。由评价数据可以看出，本
专利实例中制备的硼化分散型粘度指数改进剂(实施例4)与硼化前的(实施例3)相比，其抗磨减摩性能明显优于硼化前的，具有较好的抗磨减摩性能，同时硼化并未对其分散性能产生不利影响。
[0076] 本发明中的硼化分散性粘度指数改进剂，其分子中的硼元素能
吸附在金属表面，形成微小的“滚珠”，将两金属面间的滑动摩擦变成
滚动摩擦，从而在保持油品较高的粘度指数的同时，能够减小
摩擦系数，起到一定的抗磨减磨用作。
[0077] 以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何
修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
