[发明专利]一种基于可再生能源的无灰分散剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种分散剂，特别是一种基于可再生能源的无灰分散剂；本发明还涉及该无灰分散剂的制备方法。

背景技术

我们知道，各种型号的机械设备、飞机、汽车、机车等都需要发动机赋予动力。而发动机需要优质的润滑油减少机械阻力，提高燃油效率，延长引擎的寿命。2011年我国全年的润滑油产量已经达到826万吨。

润滑油一般是由85%-90%的基础矿物油、10%-15%的添加剂组成的复配物。添加剂按功能分主要有抗氧化剂、抗磨剂、摩擦改善剂(又名油性剂)、极压添加剂、清净剂、无灰分散剂（也称为：清净分散剂）、泡沫抑制剂、防腐防锈剂、流点改善剂、粘度指数增进剂等等。其中的无灰分散剂用量一般为润滑油总量的5%左右，也就是说我国每年需要消耗40万吨以上的无灰分散剂。

无灰分散剂的主要功能是分散润滑油长期高温厌氧环境下产生的碳黑，阻止因碳黑吸附到机械表面而造成可能的机械损伤。其分散原理类似于涂料及油墨行业对碳黑的分散稳定，只是无灰分散剂的工作环境更为苛刻。

目前国内外无灰分散剂主要结构是聚异丁烯基丁二酰亚胺，是由异丁烯与丁二酸酐聚合接枝，再与脂肪胺类酰胺化得到无灰分散剂，其中的异丁烯约占无灰分散剂的85%以上。原料异丁基烯和丁二酸酐均为石油化工品衍生产品。聚异丁烯基丁二酰亚胺无灰分散剂合成工艺复杂，生产过程中有盐酸气体放出，最后还要碱吸收盐酸气体，工艺线路长，污染大，消耗数百万吨的石油。此外，聚异丁烯类的无灰分散剂的结构近似于聚烯烃类塑料，结构非常稳定，难以短时间生物自然降解。

各大无灰分散剂制造商的研究都是基于石油化工衍生产品为原料，尚未见采用可再生资源开发无灰分散剂的研究。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种新的、性能优良、稳定性好的基于可再生能源的无灰分散剂。

本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种如前述基于可再生能源的无灰分散剂的制备方法。

本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本发明是一种基于可再生能源的无灰分散剂，其特点是，该无灰分散剂的结构通式I如下：

I

式中：

R₁为羧基、氢或者C₁-C₁₈的取代烷基；

R₂为C₁-C₁₈的取代烷基；

m 为1-50的正整数；

n 为1-20的正整数。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现。本发明还提供了一种如以上技术方案所述的基于可再生能源的无灰分散剂的制备方法，其特点是，其步骤如下：

（1）取通式为A的含不饱和双键的植物油，与通式为B的含可聚合不饱和双键的脂肪酸或其脱去一分子水的酸酐采用自由基聚合、热聚合，或同时采用这两种聚合方式而制得碘值低于10的含羧基或酸酐基的植物油改性聚合物；其中：R₁为羧基、氢或者C₁-C₁₈的取代烷基；R₂为C₁-C₁₈的取代烷基；

（2）含羧基或酸酐基的植物油改性聚合物再与脂肪胺进行酰胺化反应得到酸值低于30的通式为I的无灰分散剂；所述的脂肪胺指的是氮原子上能提供氢质子的脂肪胺；

 

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现。以上所述的基于可再生能源的无灰分散剂的制备方法，其特点是：所述的通式为A的含不饱和双键的植物油优选选自蓖麻油、桐油、亚麻油、棉籽油、菜籽油或者大豆油；所述的通式为B的含可聚合不饱和双键的脂肪酸或其脱去一分子水的酸酐选自丙烯酸、甲基丙烯酸、顺丁烯二酸酐或者反丁烯二酸酐。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现。以上所述的基于可再生能源的无灰分散剂的制备方法，其特点是：所述的脂肪胺为至少含一个伯胺基团或仲胺基团的任何脂肪胺、芳香胺或者杂环胺。