一种耐高温润滑油抗氧剂及其制备方法和应用与流程

1.本发明涉及一种耐高温润滑油抗氧剂，涉及c10m，具体涉及润滑组合物领域。


背景技术：

2.链条润滑油用于保护润滑链条，减小链条运转时的噪声，具有防腐防锈的功能。链条传动系统的温度长期维持在210-230℃，采用普通链条油在高温环境下抗氧化性能大大降低，容易氧化变质，失去对链条的保护润滑作用。并且醚类的链条润滑油在高温环境下挥发量较大，降低了链条油的经济效益。因此开发一种耐高温的润滑油用抗氧剂可以提高润滑油的抗氧化效果，延长链条油的使用寿命，具有巨大的经济效益。
3.中国发明专利cn201811410807.7公开了一种低挥发性清静高温抗氧化链条油及其调配方法，通过烷基萘搭配双季戊四醇复合酯，降低了油品在高温下的损失率，但是烷基萘的加入量为10％以上，加入量过多，可能导致烷基萘添加剂与复合酯的相容性下降，影响储存稳定性。中国发明专利cn201810705193.9公开了一种合成特高温链条油，通过加入胺型抗氧剂，极压抗磨剂，防锈剂，金属减活剂制备得到聚醚型高温链条油，在高温环境下不结焦，减少因结焦造成的维修，停工成本，但是氧化诱导期短，抗氧化性能不好，需要不断更换链条油才能达到在高温下的长期保护效果。


技术实现要素：

4.为了提高高温链条油在高温环境下的抗氧化能力，减少高温链条油的挥发量，本发明的第一个方面提供了一种耐高温润滑油抗氧剂，制备原料以重量份计包括：酚型抗氧剂3-20份，胺型抗氧剂10-40份，多元杂环抗氧剂20-40份，有机磷化合物20-40份。
5.作为一种优选的实施方式，制备原料以重量份计包括：酚型抗氧剂5-15份，胺型抗氧剂15-30份，多元杂环抗氧剂25-35份，有机磷化合物25-35份。
6.制备原料以重量份计包括：酚型抗氧剂10份，胺型抗氧剂25份，多元杂环抗氧剂30份，有机磷化合物30份。
7.作为一种优选的实施方式，所述酚型抗氧剂选自烷基受阻酚、硫醚受阻酚、多环受阻酚、烷基硫代受阻酚、硫代双酚、屏蔽酚抗氧剂中的一种或几种的组合。
8.作为一种优选的实施方式，所述酚型抗氧剂为屏蔽酚抗氧剂。
9.作为一种优选的实施方式，所述屏蔽酚抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
[0010]
作为一种优选的实施方式，所述胺型抗氧剂选自苯二胺类抗氧剂、二苯胺类抗氧剂、苯基-α-萘胺类抗氧剂、吩噻嗪类抗氧剂中一种或几种的组合。
[0011]
作为一种优选的实施方式，所述二苯胺类抗氧剂为烷基二苯胺类抗氧剂，氮的质量分数为3-6％。
[0012]
作为一种优选的实施方式，所述烷基二苯胺类抗氧剂，氮的质量分数为3.45％。
[0013]
作为一种优选的实施方式，所述烷基二苯胺类抗氧剂选自二烷基二苯胺、二胺基
甲苯衍生物、二烷基苯基二苯胺、二烷基苄基二苯胺中的一种或几种的组合。
[0014]
作为一种优选的实施方式，所述烷基二苯胺类抗氧剂为二烷基苄基二苯胺，优选的，所述二烷基苄基二苯胺为4,4
’‑
双(α,α-二甲基苄基)二苯胺。
[0015]
作为一种优选的实施方式，所述多元杂环抗氧剂为含氮杂环化合物，优选的，所述含氮杂环化合物选自苯并三氮唑、烷基取代咪唑啉、2-巯基苯并噻唑、三嗪-哌啶缩合物中的一种或几种的组合。
[0016]
作为一种优选的实施方式，所述多元杂环抗氧剂为三嗪-哌啶缩合物抗氧剂。
[0017]
申请人在实验过程中发现在抗氧剂的制备过程中加入4,4'-二(苯基异丙基)二苯胺和三嗪-哌啶缩合物抗氧剂能够使本发明抗氧剂在较少的添加量下即可达到较长的氧化诱导期，延长链条油的使用寿命，猜测可能的原因是：链条油分子在高温条件下发生氧化反应生成自由基和过氧自由基，过氧自由基与抗氧剂st-119中的三嗪-哌啶结构反应生成氮自由基，氮自由基在苯环的共轭效应下反应活性大大下降，不再与链条油分子反应，只能与其他自由基反应，氮自由基与烷基过氧自由基反应生成氮氧自由基，氮氧自由基继续与烷基自由基反应生成烯烃类化合物和三嗪结构，生成的嗪类结构化合物继续与过氧自由基反应生成氮氧自由基，氮氧自由基不断消耗重生消耗了大量自由基，从而减少了自由基与链条油分子反应，避免了链条油的氧化消耗。
[0018]
作为一种优选的实施方式，所述有机磷化合物选自亚磷酸三丁酯、亚磷酸三苯酯、亚磷酸烷基酯、烷基亚磷酸酯、烷基苯基亚磷酸酯中的一种或几种的组合。
[0019]
作为一种优选的实施方式，所述烷基苯基亚磷酸酯选自双(2,4,6-三叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、四(2,4-二叔丁基酚)4,4'-联苯二亚磷酸酯、二壬基苯基亚磷酸酯、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯中的一种或几种的组合。
[0020]
作为一种优选的实施方式，所述有机磷化合物为三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯。
[0021]
申请人在实验过程中发现，采用四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，4,4
’‑
双(α,α-二甲基苄基)二苯胺，三嗪-哌啶缩合物抗氧剂和三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯协同作用，在180-185℃下反应30-60min可以生成抗氧剂，生成的抗氧剂具有较大的分子量，在高温环境下不易分解，可以减少高温链条油在高温下的挥发量，从而提高链条油的经济效益。
[0022]
本发明的第二个方面提供了一种耐高温润滑油抗氧剂的制备方法，包括以下步骤：将所述制备原料按比例混合，开启搅拌，加热至180-185℃，搅拌30-60min后，即得。
[0023]
本发明的第二个方面提供了一种耐高温润滑油抗氧剂的应用，应用于高温链条油、润滑脂领域，所述高温链条油的基础油为酯类基础油，购买厂家不作限定。
[0024]
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
[0025]
(1)本发明所述耐高温润滑油抗氧剂，通过4,4'-二(苯基异丙基)二苯胺与三嗪-哌啶缩合物的协同作用，使高温链条油在高温240℃的条件下氧化诱导期大大延长，极大地提高了高温链条油的抗氧化能力。
[0026]
(2)本发明所述耐高温润滑油抗氧剂，通过采用4,4'-二(苯基异丙基)二苯胺与三嗪-哌啶缩合物(3-6)：(5-7)的重量比，使本发明抗氧剂在链条油中质量分数1.2％的加入
量即可实现较好的抗氧化效果，达到超过25min氧化诱导期的效果。
[0027]
(3)本发明所述耐高温润滑油抗氧剂，通过采用四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯的组合使链条油在高温250℃下具有较少的蒸发量。
[0028]
(4)本发明所述耐高温润滑油抗氧剂，通过将制备原料在180-185℃下反应30-60min，使抗氧剂具有较高的反应聚合效率，减少链条油在高温环境下的挥发量。
[0029]
(5)本发明所述耐高温润滑油抗氧剂，具有较好的高温抗氧化能力，能减少链条油在高温环境下的氧化变色，并且抗氧剂在链条油、润滑脂中具有良好的分散效果，具有好的储存稳定性。
附图说明
[0030]
图1为添加实施例1和4的抗氧剂的油样在250℃高温下，放置12h后的颜色，左边为实施例1得到的油样；右边为实施例4得到的油样。
具体实施方式
[0031]
下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明作进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的专业技术人员根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
[0032]
另外，如果没有其它说明，所用原料都是市售得到的。
[0033]
实施例1
[0034]
一种耐高温润滑油抗氧剂，制备原料以重量份计包括：酚型抗氧剂10份，胺型抗氧剂25份，多元杂环抗氧剂30份，有机磷化合物30份。
[0035]
所述酚型抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，型号为st-1010，购自上海石化西尼尔化工科技有限公司。
[0036]
所述胺型抗氧剂为4,4
’‑
双(α,α-二甲基苄基)二苯胺，氮的质量分数为3.45％，型号为st-445，购自江苏飞亚化工有限公司。
[0037]
所述多元杂环抗氧剂为三嗪-哌啶缩合物抗氧剂，型号为st-119，购自江苏海安石油化工有限公司。
[0038]
所述有机磷化合物为三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯，型号为st-168，购自上海石化西尼尔化工科技有限公司。
[0039]
一种耐高温润滑油抗氧剂的制备方法，包括以下步骤：将所述制备原料按比例混合，开启搅拌，加热至183℃，搅拌45min后，即得。
[0040]
实施例2
[0041]
一种耐高温润滑油抗氧剂，制备原料以重量份计包括：酚型抗氧剂5份，胺型抗氧剂15份，多元杂环抗氧剂25份，有机磷化合物25份。
[0042]
所述酚型抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，型号为st-1010，购自上海石化西尼尔化工科技有限公司。
[0043]
所述胺型抗氧剂为4,4
’‑
双(α,α-二甲基苄基)二苯胺，氮的质量分数为3.45％，型号为st-445，购自。
[0044]
所述多元杂环抗氧剂为三嗪-哌啶缩合物抗氧剂，型号为st-119，购自。
[0045]
所述有机磷化合物为三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯，型号为st-168，购自上海石化西尼尔化工科技有限公司。
[0046]
一种耐高温润滑油抗氧剂的制备方法，包括以下步骤：将所述制备原料按比例混合，开启搅拌，加热至180℃，搅拌30min后，即得。
[0047]
实施例3
[0048]
一种耐高温润滑油抗氧剂，制备原料以重量份计包括：酚型抗氧剂15份，胺型抗氧剂30份，多元杂环抗氧剂35份，有机磷化合物35份。
[0049]
所述酚型抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，型号为st-1010，购自上海石化西尼尔化工科技有限公司。
[0050]
所述胺型抗氧剂为4,4
’‑
双(α,α-二甲基苄基)二苯胺，氮的质量分数为3.45％，型号为st-445，购自。
[0051]
所述多元杂环抗氧剂为三嗪-哌啶缩合物抗氧剂，型号为st-119，购自。
[0052]
所述有机磷化合物为三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯，型号为抗氧剂168。
[0053]
一种耐高温润滑油抗氧剂的制备方法，包括以下步骤：将所述制备原料按比例混合，开启搅拌，加热至185℃，搅拌60min后，即得。
[0054]
实施例4
[0055]
一种抗氧剂lb570，购自长城润滑油公司。
[0056]
性能测试
[0057]
1.氧化诱导期测试：将本发明抗氧剂加入酯类合成基础油中，为ⅰ类基础油，购自宏泰石化，添加的质量分数为0.8％，1％，1.2％。
[0058]
旋转氧弹测试：采用旋转氧弹仪，参照as tm d2272的标准，50g高温链条油，氧气压力620kpa(25℃)，55.6g铜线圈，5ml蒸馏水，实验温度240℃，反应开始计时，当氧气压力下降175kpa所需要的时间作为氧化诱导时间。实施例1测试结果见于表1。
[0059]
2.高温蒸发量测试：将实施例1-4的抗氧剂加入酯类合成基础油中，为ⅰ类基础油，购自宏泰石化，添加的质量分数为1.2％。
[0060]
采用薄层蒸发试验测试，依据sh/t0337的标准进行测试，测试温度为250℃，油量为1g，测试实施例1-4在9h和18h后的蒸发量。测试结果见于表2。
[0061]
3.油品颜色测试：将实施例1和4的抗氧剂加入酯类合成基础油中，为ⅰ类基础油，购自宏泰石化，添加的质量分数为1.2％。
[0062]
将制备得到的油样在250℃高温下，观察放置12h后油样的颜色。实施例1的油样见图1左，实施例4的油样见图1右。
[0063]
表1
[0064]
[0065]
表2
[0066] 9h蒸发量/％18h蒸发量/％实施例12.895.61实施例22.955.73实施例32.925.75实施例44.328.87