[发明专利]液态烷基化吩噻嗪和二苯胺混合物及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种新的由吩噻嗪和二苯胺的混合物发生烷基化反应后得到的液态产物及其制备方法和应用。

背景技术

矿物油和合成油在使用过程中，不可避免地与空气中的氧和金属表面接触，发生化学作用而氧化变质，生成酸性物质，进而腐蚀设备。为了延缓油品氧化过程，提高使用性能，通常最有效的做法是在油品中加入抗氧化剂，尤其是在发动机油中更是如此，这是因为发动机活塞缸套与活塞区域工作温度很高，燃油燃烧后的气体串气又引起催化氧化作用。

胺类抗氧剂不仅具有良好的高温抗氧化性能，而且具有无灰无磷的特点和良好的油溶性能，因而在内燃机油、气轮机油和透平油等油品中得到了广泛的应用。

US 5,413,737公开了一种含有吩噻嗪的混合胺类抗氧剂的合成。该专利以烷基化二苯胺混合物为原料，催化剂为I₂或者AlCl₃、AlBr₃等常用的硫化催化剂。通过改变硫的用量，从而得到不同比例的烷基化二苯胺和吩噻嗪的混合物。但该方法的前提是以烷基化二苯胺混合物为原料，同时硫化过程产生了H₂S，容易污染环境。

US 5,503,759公开了一种二苯胺和吩噻嗪的混合物烷基化的方法。该方法包括：将吩噻嗪和二苯胺按照不同比例混合，以1∶1-1∶2的比例和烯烃进行反应；反应催化剂最好为白土，反应一般在没有溶剂的条件下进行，温度最好在160-180℃；具体反应过程为：在装有冷凝回流装置，温度计，搅拌器和分水装置的三口瓶中，加入二苯胺和吩噻嗪的混合物，催化剂，加热至一定温度，在氮气保护下，加入一部分烯烃，快速升温，回流分馏出部分水分，反应一段时间后，再次滴加其余的烯烃，保证温度不低于指定温度，待未反应的二苯胺比例低于4％时即可停止反应，后处理得产品。在反应过程中，采用滴加二异丁烯的方法，滴加时间长；如果滴加速度大于反应速度，则产生回流，使反应温度低于控制点。于是，温度波动受滴加二异丁烯速度的影响极大，操作过程难以达到平稳。同时由于氮气用量大，保护不够彻底，容易导致合成产物颜色加深。

US 5,520,848公开了一种混合型烷基化二苯胺和吩噻嗪的制备方法。该方法以二苯胺为基本原料，在催化剂的作用下，和二异丁烯进行反应，得到液态的烷基化二苯胺，然后以所得的产物和不同比例的硫进行硫化反应，得到混合型烷基化二苯胺和吩噻嗪。在烷基化过程中，采用活性铝为催化剂，反应结束后，未反应的二苯胺含量在5％左右；在烷基二苯胺的硫化过程中，反应温度在165℃，所使用的缩合剂一般选择碘。ROBOT和TOST实验表明其在诱导时间和沉积物控制方面有突出的效果。但该方法需要采取两步工艺，所使用的活性铝催化剂容易加深烷基取代产品的颜色，同时也容易导致产品在常温下为固态，不利于产品的调配。同时，该方法中添加二异丁烯的过程需要较长的时间，才能使反应混合物的温度不低于165℃。

US 6,407,231和CN00120445公开了一种烷基化二苯胺和吩噻嗪的合成工艺。该方法以二苯胺为基本原料，在碘催化剂的存在下，通过改变S的用量，得到不同比例的二苯胺和吩噻嗪的混合物，然后在酸性催化剂存在的条件下，和烯烃进行烷基化反应，得到烷基化的二苯胺和吩噻嗪的混合物。该方法在反应过程中同样也是采用滴加二异丁烯，为了使反应温度不低于控制点，需要滴加较长的时间，因此不利于工业化应用。并且在第二步的过滤过程中使用了溶剂，增加了过程的复杂性和提高了反应的成本。

总之，本领域中，仍希望进一步提高烷基化吩噻嗪和二苯胺混合物的性能，例如延缓油品的氧化诱导期等，同时粘温性好。

发明内容

鉴于现有技术的状况，本发明的目在于提供一种能够延缓油品的氧化诱导期以及粘温性好的由吩噻嗪和二苯胺的混合物发生烷基化反应后得到的液态产物，及其制备方法和应用。

因此，本发明提供一种由吩噻嗪和二苯胺的混合物发生烷基化反应后得到的液态产物，其中所述液态产物中C4与C8烷基双取代产物的含量为25-40重量％。

本发明还提供一种制备由吩噻嗪和二苯胺的混合物发生烷基化反应后得到的液态产物的方法，包括以下步骤：

(1)在催化剂的存在下使吩噻嗪和二苯胺的混合物与二异丁烯反应，反应温度不低于160℃；以及任选地

(2)分离由吩噻嗪和二苯胺的混合物发生烷基化反应后得到的液态产物。

本发明还提供上述由吩噻嗪和二苯胺的混合物发生烷基化反应后得到的液态产物在油品中用作抗氧剂的应用。

具体实施方式