[发明专利]一种烷基化N-苯基-a-萘胺抗氧剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种烷基化N‑苯基‑a‑萘胺抗氧剂及其制备方法，包括以下步骤：将N‑苯基‑a‑萘胺与活性黏土吸附剂混合，并加入酸性膨润土催化剂，升高温度至70℃～100℃，待吸附剂、催化剂和N‑苯基‑a‑萘胺熔融；继续加入烯烃，并升高温度至110℃～180℃，缓慢滴加余下烯烃，速度控制在2～8h滴完，烯烃滴加完毕后保持温度不变反应1～8h，回流2～10h；反应结束后加入溶剂，趁热抽滤分离催化剂，回收催化剂循环利用，减压蒸馏出未反应的烯烃，重结晶得到产品。本发明的方法工艺简单环保，原料利用率高，收率高，催化剂可回收再利用。产品性状稳定，纯度高，抗氧化性能优异。

技术领域

本发明涉及润滑油添加剂领域，尤其涉及一种烷基化N-苯基-a-萘胺抗氧剂及其制备方法。

背景技术

润滑油在使用和储存的过程中，会因氧化而变质。加入抗氧化剂可以有效减缓油品氧化，延长润滑油的使用寿命。胺类抗氧剂是最早用于润滑油的抗氧剂之一，因其具有优异的抗氧化性能、较高的热稳定性和无磷无灰的特点而被各领域广泛应用。N-苯基-a-萘胺是一种芳胺型高温抗氧剂，适用于合成润滑油和矿物润滑油中。烷基化的N-苯基-a-萘胺，是一种无灰、低挥发性的高纯产品，尤其在高性能的航空润滑油中具有很高的溶解性和稳定性，性能优于N-苯基-a-萘胺。

EP387979公布了一种制备N-P-支化辛基苯基-a-萘胺的方法，需要烯烃过量至8倍，原料利用率很低。反应中催化剂酸性活土也大大过量，成本较高。

US.3414618公布了一种制备烷基化N-苯基-a-萘胺的工艺，其实际产量仅为理论产量的62％，转化率为55％，反应以甲苯为溶剂，且反应完成后很难全面提取目标产物，副产物涉及烯烃聚合物、二烷基化反应产物。产品在合成润滑脂中的抗氧化性能优异。

US.3804762报道了烷基化的化N-苯基-a-萘胺可作为合成润滑脂类润滑油的抗氧剂。

CN1938260A涉及一种烷基化N-苯基-a-萘胺(PANA)和烷基化(DPA)二苯胺混合物组成物，通过烯烃烷基化PANA或PANA和DPA的混合物获得的方法，该组合物具有可由已建立的测试方法展示的突出的抗氧化性能。

CN102993021公布了一种抗氧剂N-对-1,1,3,3-四甲基丁基-苯基-a-萘胺的制备方法，采用无水三氯化铝为催化剂，纯化处理方法得到，但容易产生废液。反应过程烯烃一次性缓慢加入，生产周期短，收率可达76.2～82.1％，因对位羟基化产物纯度很高而具有更加持久的抗氧化性。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种烷基化N-苯基-a-萘胺抗氧剂的制备方法。该方法工艺条件简单，烯烃利用率高(原料N-苯基-a-萘胺和烯烃摩尔比1:1.0～1:4.0)，反应条件温和(反应温度110～180℃)，催化剂可重复回收利用。反应物烯烃处理方式为分两种方式两批加入。产品处理简单，纯度高。整个过程无废液废渣产生，环保清洁。产物处理中得到的烯烃可作为原料重新利用。

本发明的另一个目的是改善现有技术合成的抗氧剂抗氧化性能不强、挥发性高、油溶性不好、容易产生沉淀等问题。提供了一种满足航空润滑油、高温特种工业油、发动机油、工业用油、齿轮油、液压油、压缩机油、润滑油脂等领域的高纯度抗氧剂。

为此本发明提供一种烷基化N-苯基-a-萘胺抗氧剂的制备方法，包括以下步骤：

a)将N-苯基-a-萘胺与用量为N-苯基-a-萘胺质量1％～15％的活性黏土吸附剂混合，并加入用量为N-苯基-a-萘胺质量2％～20％的酸性膨润土催化剂，升高温度至70℃～100℃，待吸附剂、催化剂和N-苯基-a-萘胺熔融；

b)继续加入烯烃(第一批)，并升高温度至110℃～180℃，缓慢滴加余下烯烃(第二批)，速度控制在2～8h滴完，烯烃滴加完毕后保持温度不变反应1～8h，回流2～10h；第一次加入烯烃的质量是全部烯烃质量的1/10～1/2；