[发明专利]复合胺类抗氧剂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种含有烷基化N-苯基-α-萘胺和烷基化二苯胺的复合 胺类抗氧剂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，导致设备腐蚀。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性能，而且具有无灰无磷的特 点和良好的油溶性能，从而在内燃机油和透平油等油品中得到了广泛的 应用。

目前已经有诸多专利涉及到烷基化二苯胺的制备，具有代表性的专 利有US4824601，US5750787，CN99119033等，基本上都是以二苯胺 和烯烃作为反应物，三氯化铝或者活性白土为催化剂，在一定温度下进 行烷基化反应。但烷基化二苯胺的抗氧化能力一般。

烷基化的苯基萘胺和二苯胺混合物是一种复合胺类抗氧剂，是以苯 基萘胺和二苯胺为反应物，进行烷基化反应得到，比烷基化二苯胺具有 更加优越的抗氧化能力，同时具有无硫无磷无灰的特点。

WO2005/0977228介绍了一种烷基化的苯基萘胺和二苯胺混合物的 制备方法。该方法以苯基萘胺和二苯胺为原料，以壬烯和苯乙烯作为烷 基化试剂。该方法采用了两种烯烃作为烷基化原料，而且苯乙烯在反应 中易聚合，生成副产物；同时操作条件复杂，控制难度较大。

发明内容

本发明提供一种含有烷基化的N-苯基-α-萘胺和烷基化二苯胺的复 合胺类抗氧剂。

本发明还提供上述抗氧剂的制备方法。

本发明还提供上述抗氧剂的应用方法。

本发明提供的复合胺类抗氧剂中至少含有以下两种物质：

(1)烷基化二苯胺

其中R_a、R_b各自独立地选自H、C₄烷基或C₈烷基，优选叔丁基和 异辛基，但R_a、R_b不全为H，且优选位于氨基的对位或者邻位。

(2)烷基化N-苯基-α-萘胺

R_c，R_d其中一个代表H原子，而另外一个代表C₄烷基或者C₈烷基， 优选叔丁基和异辛基，所在的位置优选为氨基的对位或者邻位。

本发明提供的复合胺类抗氧剂的制备方法包括：在酸性催化剂的存 在下，在二苯胺和N-苯基-α-萘胺的混合物中加入二异丁烯进行烷基化 反应。

其中N-苯基-α-萘胺与二苯胺的摩尔比为10:1～1:25，优选5:1～ 1:10；二苯胺与N-苯基-α-萘胺的混合物与二异丁烯的摩尔比为1: 1.0～1:2.0，优选1:1.3～1:1.9。

以下是复合胺类抗氧剂的制备方法反应示意式：

其中R_a，R_b和R_c，R_d的含义同上。

反应设备可以是密闭的反应器或高压反应釜，最好兼有反应与蒸馏 两种功能，便于反应蒸馏一釜进行。反应过程中的压力一般为 0.15～0.5MPa。

反应温度为160～250℃，优选170～220℃。

所说的催化剂可以选自活性白土与AlCl₃复合催化剂、AlCl₃、固体 酸、活性白土、酸性树脂、分子筛等，优选活性白土或活性白土与AlCl₃复合催化剂。活性白土为市售产品，是酸化处理的膨润土，主要成分为 层状铝硅酸盐。活性白土与AlCl₃复合催化剂可以采用常规的等体积浸 渍法制备，先用无水乙醇标定载体的等体积浸渍体积，然后称取一定量 的载体，再按需要的AlCl₃负载量加入相应浓度的乙醇溶液，使其等体 积浸渍在所称量的载体上，在40—60℃水浴上浸渍4—10小时，然后蒸 馏除去乙醇，移入40—100℃烘箱烘干6—15小时后即可，使用前最好 加热脱水，防止反应过程中暴沸。