清净分散剂的制备及性能分析

2023-06-30 理论教育版权反馈

【摘要】：这种清净剂可改善油品高温清净性，降低腐蚀性并具有一定的抗氧化性。它是相对分子质量为1000左右的聚异丁烯与五硫化二磷在240℃下反应的产物。上述清净剂都可与磺酸盐相同的方式制成过碱型。这些清净剂主要作用是中和酸性物质，高温去垢和阻止氧化。

(一)磺酸盐型金属清净剂

1.石油磺酸盐

磺酸盐由于原料易得，成本较低是发展最快，用量最多的润滑油添加剂。根据来源把磺酸盐分为石油磺酸盐和合成磺酸盐两类。前者是矿物油精制制取白油的副产物，当用浓硫酸处理矿物油时形成白油和烷基磺酸的混合物，把泥浆分离之后，在油中加入碳酸钠或氢氧化钠形成烷基磺酸钠盐，再用甲醇、乙醇或异丙醇萃取可制得这些烷基磺酸盐。这类清净分散剂是油溶性的，由于呈红色，又称“红”酸皂。白油生产过程的另一种副产物叫“绿”酸皂，它们是水溶性的，一般被废弃。浓缩后的烷基磺酸钠与其他金属氯化物发生复分解反应，或烷基磺酸与相应金属氢氧化物直接中和，都可制得含其他金属离子的磺酸盐。白油制造过程中使用的基础油原料的来源和类型对得到的烷基磺酸盐性能有很大影响，用石蜡基油制成的烷基磺酸盐性能要比环烷烃基油制成的性能好。环烷基油制成的烷基磺酸盐对铜—铅轴承的腐蚀性大，而且抗氧化性能差。

2.合成磺酸盐

它们是随着烷基苯合成洗涤剂工业发展起来的它们与合成洗涤剂有不同的结构。如苯在催化剂作用下与烯烃发生烷基化反应，生成的烷基苯与三氧化硫反应生成烷基苯磺酸，后者再与金属氧化物或氢氧化物发生中和反应即制得合成洗涤剂烷基苯磺酸盐。

如果在中和烷基苯磺酸之前，用石油基础油或其他适合的石油溶剂进行稀释溶解，将油溶性成分分离出来，再中和得到油溶性的烷基苯磺酸盐产品，它们是二烷基和多烷基化芳烃磺酸化的产物，也可做清净分散剂。

(二)其他类型的金属清净剂

1.烷基酚盐和硫化烷基酚

盐烷基酚盐的结构为 pagenumber_ebook=56,pagenumber_book=50 。烷基酚盐的一般制法为，酚先与烯烃、卤代烷或醇在H2 SO4，AlCl3等催化剂作用下发生烷基化反应制成烷基酚，(用Ph代替苯环)PhOH+RClR—PhOH，然后在低黏度矿物油中与金属的碳酸盐、氧化物氢氧化物反应制成烷基酚盐，反应式为：

R—PhOH+MO[M(OH)2]　R—PhO)x M式中R为大于或等于八个碳的烃基，x=1～3，M是钙、镁、钡、铅、锌、钠、铝等金属离子。

甲基偶联的烷基酚结构为 pagenumber_ebook=57,pagenumber_book=51 ，它是烷基酚先与甲醛发生缩聚反应制成甲基偶联烷基酚：

式中n=0～15。再与金属碳酸盐、氧化物、氢氧化物中和制成的。结构中的烷基芳基为大于8个碳原子的亲油基，酚是极性基，金属离子多为钡盐，钙盐。甲基偶联的烷基酚盐可改进润滑油的氧化稳定性，降低油对内燃机的腐蚀

硫化烷基酚盐是烷基酚与S2Cl2，S2Cl2或单质硫(S8)发生缩合反应，然

后用碱中和生成的。其结构为 pagenumber_ebook=57,pagenumber_book=51 ，相对分子质量可达20000，是内燃机油常用的添加剂，常制成高碱性盐，可中和油氧化生成的酸性物质，并具有一定的抗氧化性能。

2.烷基水杨酸盐

烷基水杨酸的结构为 pagenumber_ebook=57,pagenumber_book=51 ，R=C14～C16是烷基酚经过下述反应过程制成的：

如烷基水杨酸钙盐清净剂的结构为 pagenumber_ebook=58,pagenumber_book=52 。这种清净剂可改善油品高温清净性，降低腐蚀性并具有一定的抗氧化性。

3.磷酸盐和硫代磷酸盐

其中磷酸盐型结构为　 pagenumber_ebook=58,pagenumber_book=52 ，硫代焦磷酸盐型结构为，硫代磷酸盐型结构为，硫磷化聚异丁烯盐结构为(式中R为相对分子质量为1000左右的聚异丁烯，Ⅹ为氧或硫，M为Ca、Ba、Mg离子)。它是相对分子质量为1000左右的聚异丁烯与五硫化二磷在240℃下反应的产物。在水蒸气作用下发生酸解。再与碱反应制成的。这种清净剂原料易得，清净性好，故使用较广。

上述清净剂都可与磺酸盐相同的方式制成过碱型。通常中和时使用超过理论用量的二、三倍的金属氢氧化物。这些清净剂主要作用是中和酸性物质，高温去垢和阻止氧化。

清净分散剂的制备及性能分析

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