[发明专利]第II族金属高碱性硫化烷基酚的制备方法

说明书

本发明是一种制备第Ⅱ族金属高碱性硫化烷基酚类化合物的方法。特别是，本发明所涉及的是这样一种发现，即在制备第Ⅱ族金属高碱性烷基酚类化合物时，使用一种硫化催化剂，所得到的产物一般比不用硫化催化剂所制备的类似产物具有较少的粗沉降物、较高的总碱值（TBN）和较低的粘度。

第Ⅱ族金属高碱性硫化烷基酚类化合物是有效的润滑油添加剂，它使润滑油具有清净分散性能，并为润滑油提供碱度储备。为了中和发动机运转时产生的酸，碱度储备是必需的。如果没有这种碱度储备，则上述产生的酸将会导致发动机的有害腐蚀。

在美国专利№.3.178，368中已介绍了一种制备第Ⅱ族金属高碱性硫化烷基酚类化合物的方法，该法是将烷基酚、磺酸盐、高分子量的醇、润滑油和硫在搅拌下混合并加热。然后加入熟石灰，将该体系加热并加入乙二醇。除去反应水，冷却该混合物，通入二氧化碳。除去未化合的二氧化碳，加热反应容器以除去乙二醇、水和高分子量的醇。由于掺入了熟石灰和二氧化碳，所以产物是高碱性的。

美国专利№.3，367，867提出了一种与美国专利№.3，178，368的方法相似的方法，所不同的只是该说明书中提出所使用的烷基酚其上的烷基是直链和支链烷基的混合物，致使产物具有合适的粘度和防沫性质。

本人已发现了一种制备第Ⅱ族金属高碱性硫化烷基酚类化合物的新的方法。特别是在本发明的方法中，在制备这类添加剂时，是利用一种“硫化催化剂”制备第Ⅱ族金属高碱性硫化烷基酚类化合物。特别推荐的催化剂是2-巯基苯并噻唑（MBT）及其衍生物。

据本人所知，在先前的工艺中，没有讲述过制备第Ⅱ族金属高碱性硫化烷基酚类化合物时使用硫化催化剂。以前的工艺说明书包括美国专利№.4，100，085，其中描述使用氨或氢氧化铵作为合成高碱性硫化烷基酚类化合物的促进剂。同样地，美国专利№.4，212，752提到在合成高碱性硫化烷基酚类化合物时，使用某些氨基促进剂，如伯和仲烷基胺，聚亚烷基胺，氨基酸等。

本发明是一种制备第Ⅱ族金属高碱性硫化烷基酚类化合物的方法。特别是本发明的方法包括：

（a）将烷基酚（其中烷基含有足够数目的碳原子，以使得到的第Ⅱ族金属高碱性硫化烷基酚具有油溶性）。油溶性第Ⅱ族金属高碱性天然或合成的烃基磺酸盐，硫化催化剂和至少8个碳原子的链烷醇混入到一种惰性烃类稀释剂中;其中所用的油溶性第Ⅱ族金属高碱性天然或合成烃基磺酸盐对于烷基酚来说是约1-20%（重量），所用硫化催化剂对于烷基酚来说是约0.5-10%（重量），所用的至少8个碳原子的链烷醇与烷基酚的摩尔比约0.5-5;

（b）将体系加热到约为90-155℃的温度;

（c）将第Ⅱ族金属氧化物、氢氧化物或C₁-C₆醇盐和硫在温度足以实现烷基酚硫化的情况下混入反应体系中，随后在约145-165℃下加入C₂-C₄亚烷基二醇;其中所用的第Ⅱ族金属氧化物、氢氧化物或C₁-C₆醇盐与烷基酚的摩尔比约为1-4，所用的硫与烷基酚的摩尔比约为1.5-4，所用的C₂-C₄亚烷基二醇与烷基酚的摩尔比约为1-4;

（d）在足以除去体系中部分水的温度下加热;

（e）将体系加热至约为160-190℃的温度;

（f）将二氧化碳混入反应体系，所用二氧化碳与烷基酚的摩尔比约为1-3;

（g）在减压下加热体系，所用温度和压力要足以除去部分水，C₂-C₄亚烷基二醇和至少8个碳原子的烷醇，

在步骤（c）中，在第Ⅱ族金属氧化物、氢氧化物或C₁-C₆醇盐和硫混合后，最好升高体系的温度，如果有必要，可从步骤（b）的温度升高至约150℃，以实现烷基酚的硫化。还有，在步骤（c）中，C₂-C₄亚烷基二醇的加入可选择在约150-165℃间进行，最好在150-160℃间进行。

步骤（d）最好是在足以除去反应体系中的部分水而又不会附带除去明显量（即约大于15%）的至少8个碳原子的烷醇和C₂-C₄亚烷基二醇的温度下进行。步骤（d）在约155-165℃进行较好，在约160℃进行最好。

步骤（e）最好在约160-180℃进行。

步骤（g）最好在约175-200℃进行，压力约10-50毫米汞柱。