[發明專利]硫化烷基酚鈣的制作方法

無效

• 申請號: 201210166438.8
• 申請日: 2012-05-25
• 公開（公告）號: CN102676276A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 范金鳳;喬慶文
• 申請（專利權）人: 新鄉市瑞豐化工有限責任公司
• 主分類號: C10M159/22
• 分類號: C10M159/22;C10N30/04
• 代理公司: 北京匯信合知識產權代理有限公司 11335
• 代理人: 王維新

技術領域

本發明屬于金屬清凈劑技術領域，具體涉及一種硫化烷基酚鈣的制作方法。

背景技術

硫化烷基酚鈣是潤滑油添加劑中一種重要的金屬清凈劑。它具有較強的高溫清凈性，酸中和能力、抑制積炭生成、及一定的抗氧化抗磨抗腐蝕等性能。金屬清凈劑首要的基本性能是膠體穩定性，膠體穩定性是保證金屬清凈劑其他性能的基礎，因此，硫化烷基酚鈣的膠體穩定性至關重要。

硫化烷基酚鈣是由含10％～30％的膠體碳酸鈣與含25～35%的包裹在碳酸鹽表面上的表面活性劑所組成的穩定的載荷膠團和10%～20%游離的表面活性劑分子及其膠束所構成的。膠體碳酸鈣及其表面上包裹的表面活性劑所組成的載荷膠團在產品中占有60%左右的比例，該載荷膠團的粒徑不能通過半透膜，硫化烷基酚鈣在潤滑油中所起的作用主要由該膠束來提供。

在多種潤滑油的調配中，硫化烷基酚鈣和其他多種添加劑調和至基礎油中，其與基礎油及其它添加劑的相容性較好，因而在潤滑油中廣泛使用.然而在潤滑油的儲存過程中，“掉鈣”現象是潤滑油行業一個普遍存在的現象和令人頭疼的難以解決的問題。研究認為產生“掉鈣”現象的主要原因是由于添加劑中膠體碳酸鈣的穩定性差造成的，添加劑中膠體碳酸鈣的穩定性與其膠體的粒徑和吸附在碳酸鈣表面上的表面活性劑的種類關系密切。膠體碳酸鈣的粒徑在0-100nm之間，吸附在膠體碳酸鈣表面上的表面活性劑包括硫化烷基酚鈣，烷基苯磺酸鈣、烷基水楊酸鈣、環烷酸鈣、烯基丁二酰亞胺等等。有文獻報道烷基水楊酸鈣和烷基苯磺酸鈣在油品中共存時會產生沉淀。有關硫化烷基酚鈣膠體穩定性的研究文獻很少看到。

發明內容

本發明的目的是提出一種硫化烷基酚鈣的制作方法，其穩定性高，使用效果好。

為了達到上述設計目的，本發明采用的技術方案如下：

一種硫化烷基酚鈣的制作方法，在烷基酚與基礎油的混合物中按比例加入表面活性劑，如烷基苯磺酸鈣、烷基水楊酸鈣、環烷酸鈣、聚異丁烯琥珀酸酐，這樣可以提高硫化烷基酚鈣在潤滑油復配過程中膠束的穩定性；

按比例加入長鏈有機酸、長鏈脂肪醇、或長鏈有機酸鹽、以提高合成過程中膠體碳酸鈣的有效合成；

嚴格控制碳酸化過程中混合物料中水分的含量（2-5%），以控制膠體碳酸鈣的合成速度；

控制合成過程中二氧化碳的通入方式和通氣時間以控制生成的膠體碳酸鈣的粒徑范圍，使生成的膠體碳酸鈣粒徑均勻，防止生成大顆粒的球形碳酸鈣，減少80-100nm粒徑范圍的膠體碳酸鈣的生成，為精制步驟提供方便（采用定速多點通氣法，提高氧化鈣/氫氧化鈣與二氧化碳的分散度，使生成的膠體碳酸鈣顆粒粒徑均勻，大多在20-60nm）；

反應產物降溫、離心，制得硫化烷基酚鈣；通過離心將合成過程中的機械雜質除去，硅藻土過濾,將粒徑在80nm以上的膠體碳酸鈣一起除去，使產品濁度達到10JTU以下。

其制作步驟為：

步驟一：在氮氣保護下，將烷基酚與基礎油按1:0.5-1:1.3的質量比混合（烷基酚中的烷基大部分為單取代，取代基含有9-24個碳原子，為支鏈和直鏈飽和烴，支鏈占80-65%，直鏈20-35%，基礎油為礦物油100SN、150SN或與其相當的烴類合成油或者酯類合成油）；混合后加入硫磺、氧化鈣、氫氧化鈣、長鏈烷基苯磺酸（碳鏈含有20-26個碳原子）、長鏈脂肪酸、長鏈脂肪醇、聚異丁烯琥珀酸酐，在微負壓條件下滴加乙二醇，緩慢升溫至180℃，會有硫化氫氣體放出，此反應過程為中和、硫化反應；

所述步驟一中各種成分可同時加入也可間隔加入，具體加入量的比值為：

烷基酚與基礎油的質量比為1:0.5-1:1.3

氧化鈣與氫氧化鈣的質量比為1:0.1-1:0.5

氧化鈣與烷基酚的摩爾比為1.3:1-3.8:1

硫磺與烷基酚的摩爾比為1.5:1-3.0:1

乙二醇與烷基酚的摩爾比為1.5:1-4:1

長鏈脂肪酸與烷基酚的摩爾比為1:6-1:11

長鏈脂肪醇與烷基酚的摩爾比為1:10-1:20

長鏈脂肪醇、長鏈烷基苯磺酸、聚異丁烯琥珀酸酐的質量比為2:1:1-5:1:1

步驟二、將步驟一物料降溫至105±5℃，加入沸點高于150℃的油漆溶劑油，油漆溶劑油的加入量為烷基酚質量的二分之一至六分之一，在100-150℃條件下通入二氧化碳氣體或液體，二氧化碳的加入量為氧化鈣和氫氧化鈣摩爾總量的0.8~1.3倍，通氣時間為150-300分鐘；