專利名稱：一種聚異丁烯作為潤滑油基礎油及其潤滑油組合物的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種由聚異丁烯作為潤滑油基礎油，以及由該基礎油制成的潤滑油組 合物。
背景技術：
聚異丁烯簡稱PIB，是一種典型的飽和線型聚合物，整個結構主要部分是由重復單 元-CH2-C (CH3) 2-構成，頭基是 CH3-,尾基是-CH2-C (CH3) = CH 或-CH = C (CH3) _CH3。聚異 丁烯(PIB)由異丁烯聚合而成，按分子量高低不同，分為低分子量聚異丁烯、中分子量聚異 丁烯、高分子量聚異丁烯；按末端乙烯基摩爾分數高低不同，分為高活性聚異丁烯和低活性 聚異丁烯；按衛生程度不同，分為食品級聚異丁烯和工業級聚異丁烯；按聚合工藝不同，分 為本體法聚異丁烯和溶劑法聚異丁烯；按原料來源來不同，分為純異丁烯聚異丁烯和混合 碳四聚異丁烯；按催化劑不同，分為鋁系聚異丁烯和硼系聚異丁烯。一般來說，分子量在350到3500之間的材料稱低分子量聚異丁烯，分子量在一萬 到十萬之間為中分子量產品，分子量在十萬至一千萬之間的為高分子量產品。分子量在 三萬以下的產品通常呈液態，分子量較高的材料則呈固態。聚異丁烯是無色無味無毒的高純度的液體異構直鏈烷烴，作為原料通過酰基化反 應生成的中間體可用于A.化妝品和藥品的油相成份而無特殊的限制，熱穩定和存儲穩定 性良好；B.用作粘合劑；C、用作嵌縫膠和密封膠；用作工業纏繞膜和農業牧草膜；D、用作潤 滑油添加劑，起到增粘、抗剪切、減少排煙、延長發動機壽命等作用，一般加入比例在5%以 下。以下專利中，聚異丁烯被用來做各種添加劑使用。專利CN 1539005A發明中公開了一種含有溶劑和5% -20% (重量)聚異丁烯的 低煙霧二沖程發動機潤滑油，其中聚異丁烯作為降低煙霧添加劑使用。專利CN 1090586A發明中提到一種取代的酰化劑，通過聚異丁烯與enophile反 應生成，其中在聚異丁烯反應物中末端基團-CH2的至少50%不飽和鍵形成其高活性的組 分(HRPIB)，HRPIB的數均分子量(Mn)是至少750和不含氯的取代的酰化劑的取代比例是 < 1. 3。該試劑對生產例如官能化的氨基-和羥基化-衍生物是最有用的中間體，而所述的 衍生物用于改善潤滑油和燃料的分散性、洗滌性和VI (改善粘度指數)。其中說明此取代的 酰化劑的酰亞胺隨時可用作潤滑油和汽油的添加劑。用作潤滑油添加劑專利CN 1415712A發明中提供了一種通用內燃機潤滑油組合 物，該潤滑油組合物滿足GB11121和API SF/CD通用內燃機油規格的要求，其中組分聚異丁 烯丁二酰亞胺含量為_7%，作為潤滑油添加劑(無灰分散劑)使用。用作汽油添加劑專利CN 1222562A發明中提供了一種無鉛汽油添加劑，它由二 茂鐵、聚異丁烯丁二酰亞胺、聚異丁烯鋇鹽、苯三唑脂肪酸銨鹽、潤滑油和溶劑復合而成，該 添加劑用量小、價格低、使用方便、使辛烷值可提高3-5。中國專利申請號為200810101780. 3公開的一種高溫鏈條組合物，用特定分子量的聚異丁烯和酯類油作為基礎油，其中聚異丁烯既做基礎油，又做粘附劑使用，并且重量比 在10%以下。現有技術里，聚異丁烯常用做潤滑油添加劑里的增稠劑、粘附劑、無灰分散劑等添 加劑使用，還沒有見到用聚異丁烯做潤滑油基礎油(加入量在70%以上)的報道。專利CN 1412210A(申請號為01136256. 1)中介紹了一種低分子量聚異丁烯 的制備方法發明人采用液態三氟化硼絡合作為催化劑，事先在催化劑中或隨反應原料 異丁烯一起加入絡合穩定劑，穩定劑的加入量為異丁烯的0.001 0. 01 %，在0. 1 IMPa, -50°C 20°C的反應條件下，于管式或釜式反應器中異丁烯進行連續液相聚合，異丁 烯在反應釜中的停留時間20min 5h，異丁烯在反應釜中的恒定濃度為2 10%，聚合所 用的溶劑為己烷，得到的最終產物平均分子量為500 8000。目前合成潤滑油基礎油使用最多的是聚α烯烴合成油(PAO)，其缺陷在于成本較 高，價格昂貴，高時達到每噸在20000元以上。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種聚異丁烯作為潤滑油基礎油，該基礎油 相比聚α烯烴合成油(PAO)成本更低廉、更經濟，并且該特定的聚異丁烯適合做潤滑油基 礎油。為解決上述技術問題，本發明提供了以下技術方案一種聚異丁烯作為潤滑油基礎油，聚異丁烯的化學式是CH3-CH2-C (CH3) 2_CH2_C (CH3) = CH或者CH3-CH2-C (CH3) 2_CH = C (CH3) -CH3該聚異丁烯40°C時運動粘度范圍在15. 0 500. 0mm2/s之間。通過現有的常減壓蒸餾技術，可以制備出適合于做潤滑油基礎油的特定運動粘度 (40°C時運動粘度范圍在15. 0 500. OmmVs之間)的聚異丁烯。在催化劑的存在下，以及特定的壓力和溫度條件下，使異丁烯在液相中聚合，制備 出的聚異丁烯通過減壓蒸餾(溫度一般在300 450°C)的方式可獲得40°C時運動粘度范 圍在15. 0 500. OmmVs之間的餾分(組成一般為C2tl C35)，即為本發明的合成潤滑油基 礎油，該合成油符合潤滑油基礎油的粘度范圍，適合用作潤滑油基礎油。此類合成潤滑油基礎油(PIB)屬于異丁烯的低分子聚合物，采用傳統的生產工藝 (鋁系催化劑)和新型的生產工藝(硼系催化劑)聚合和減壓分餾都可以生產出成品，在作 為潤滑油基礎油用時通常把40°C運動粘度在15. 0 500. OmmVs的異丁烯的低分子聚合物 分成幾個餾分段。生產此類潤滑油基礎油的原料異丁烯是石油化工中催化裂化、焦化、輕油裂解等 生產裝置的副產品，因此其來源廣泛，成本低廉。生產此類潤滑油基礎油的原料異丁烯既可 以用純異丁烯也可以用混合碳四聚異丁烯。上述潤滑油基礎油有以下幾個優選實施方式用40°C時運動粘度在15. 0 25. 0mm2/s之間的聚異丁烯做成的基礎油，適合做 N22潤滑油成品；
用40°C時運動粘度在25. 0
N32潤滑油成品；用40°C時運動粘度在40. 0
N46潤滑油成品；用40°C時運動粘度在55. 0 N68潤滑油成品；用40°C時運動粘度在80. 0 NlOO潤滑油成品；用40°C時運動粘度在120. 0 N150潤滑油成品；用40°C時運動粘度在180. 0 N220潤滑油成品；用40 V時運動粘度在260. 0 N320潤滑油成品；用40 V時運動粘度在380. 0 N460潤滑油成品；附表對比兩種基礎油的質量指標 通過表格對照，發現40°C運動粘度范圍在15. 0 500. 0mm2/s的聚異丁烯合成油， 其運動粘度、粘度指數、開口閃點、傾點、色度、抗剪切性等質量指標進行分析，發現其顏色 淺、閃點高、傾點低、粘度指數高、抗剪切性強等特點，可以廣泛用作潤滑油基礎油。此外，本發明還提供了用聚異丁烯基礎油配制各種潤滑油組合物，聚異丁烯基礎 油(PIB)可適用于調制汽輪機油、高低溫航空液壓油、高低溫潤滑脂、自動傳動液、數控機 床油，空氣壓縮機油、變壓器油、絕緣油、高壓開關油，金屬加工液、導熱油、高壓抗磨液壓油、重負荷車輛齒輪油GL-580W/90、重負荷工業齒輪油CKD/CKE級別潤滑油、高級柴油機 油 CF/CF-4 10W/30.CH-4 10W/30.SH 10W/30、SJ10W/30、通用機油級別的 10W/30、15W/40、 20W/50 等。 1001。

一種以聚異丁烯基礎油制成的潤滑油組合物，
(1)所述聚異丁烯基礎油40°C時運動粘度在25.0 35. 0mm2/s之間。
(2)其配方是
組分重量比(份)
基礎油(PIB) 90 99%
抗磨液壓油復合劑0.5 10%
抗乳化劑余量
其中，抗磨液壓油復合劑是T 5036，抗乳化劑是T 1001。
一種以聚異丁烯基礎油制成的潤滑油組合物，
(1)所述聚異丁烯基礎油40°C時運動粘度在40.0 55. OmmVs之間。
(2)其配方是
組分重量比(份)
基礎油(PIB)90% 95%
礦物油0% 2%
抗氧劑0.5% 2.0%
防銹劑1.0% 3.0%
抗乳化劑余量
其中礦物油是N 32或150BS，抗氧劑是T 531，防銹劑是T 746，抗乳化劑是T
一種以聚異丁烯基礎油制成的潤滑油組合物，
(1)所述聚異丁烯基礎油40°C時運動粘度在55.0
(2)其配方是
組分重量比(份)
基礎油(PIB)70% 90%
礦物油0% 10%
復合添加劑10% 15%
其中礦物油是150BS，復合添加劑是4980A。 一種以聚異丁烯基礎油制成的潤滑油組合物，
(1)所述聚異丁烯基礎油40°C時運動粘度在80.0
(2)其配方是
組分重量比(份)
基礎油70% 90%
礦物油0% 15%
抗磨劑2.0% 4.0%
抗氧抗腐劑2.0% 4.0%
抗氧劑0.5% 2.0%
80. 0mm2/s 之間。
120. 0mm2/s 之間^
7防銹劑1.0% 3.0%
抗乳化劑余量
其中礦物油是N 32，抗磨劑是T 321，抗氧抗腐劑是T 203，抗氧劑是T 531，防銹 T 746，抗乳化劑是T 1001。
一種以聚異丁烯基礎油制成的潤滑油組合物，
(1)所述聚異丁烯基礎油40°C時運動粘度在120.0 150. 0mm2/s之間。
(2)其配方是
組分重量比(份)
基礎油90% 95%
礦物油0% 10%
抗氧劑0.5% 2.0%
防銹劑1.0% 3.0%
抗乳化劑余量
礦物油是N 32或150BS，抗氧劑是T 531，防銹劑是T 746，抗乳化劑是T 1001。 一種以聚異丁烯基礎油制成的潤滑油組合物，
(1)所述聚異丁烯基礎油40°C時運動粘度在260.0 380. 0mm2/s之間。
(2)其配方是
組分重量比(份)
基礎油(PIB)90% 95%
礦物油0% 10%
復合添加劑余量
其中，礦物油是N 32或150BS，復合添加劑是T 4265。
本發明有益效果是提供一種新的潤滑油基礎油的原料，按照現有技術工藝可以 制備出符合運動粘度范圍的聚異丁烯，提供的聚異丁烯潤滑油基礎油成本較低，其特性類 似聚α烯烴合成油，具有顏色淺、閃點高、傾點低、粘度指數高、抗剪切型強，氧化安定性好 等，可廣泛用作潤滑油基礎油，并且可以根據需要調和出各種潤滑油。
具體實施例方式實施例1 選擇40°C運動粘度在25. 0 35. 0的合成基礎油(PIB)用作低溫抗磨液壓油HV32 的基礎油。配方各種組分重量百分比基礎油(PIB)98. 9%T 5036 (抗磨液壓油復合劑)T 1001:(抗乳化劑)余量附表(HV 32的質量指標和分析數據以及對比結果) 實施例2:選擇40°C運動粘度在40. 0 55. 0的合成基礎油(PIB)用作46#冷凍機油的基礎油。配方各種組分重量百分比基礎油(PIB)93%N 32 或 150BS(礦物油)2%T 531 (抗氧劑)2.0%T 746 (防銹劑)2.5%T 1001 (抗乳化劑)余量附表(DAB 150的質量指標和分析數據以及對比結果) 實施例3:選擇40°C運動粘度在55. 0 80. 0的此類合成基礎油(PIB)，用作高級柴油機油 CH-4 10W/30的基礎油。配方組分名稱重量百分比基礎油(PIB)90%N 32 或 150BS(礦物油) 2%4980A (復合添加劑) 8%附表(CH-4 10W/30的質量指標和分析數據以及對比結果) 實施例4:選擇40°C運動粘度在80. 0 120. 0的合成基礎油(PIB)用作高壓抗磨液壓油 HM100的基礎油。
0127]配方0128]各種組分重量百分比0129]基礎油(PIB)88%0130]N 32 或 150BS 4%0131]T 321 (極壓抗磨劑)3%0132]T 203 (抗氧抗腐劑)3%0133]T 531 (抗氧劑)1%0134]T 746 (防銹劑)0. 9%0135]T 1001 (抗乳化劑)余量0136]附表(HM100的質量指標和分析數據以及對比結果)
0137] 實施例5:選擇40°C運動粘度在120. 0 150. 0的合成基礎油(PIB)用作空氣壓縮機油DAB 150的基礎油。配方各種組分重量百分比
基礎油(PIB)95%
N 32或150BS(礦物油)2%
T 531 (抗氧劑)2%
T 746 (防銹劑)0. 9%
T 1001 (抗乳化劑)余量
附表(DAB 150的質量指標和分析數據以及對比結果) 實施例6:選擇40°C運動粘度在260. 0 380. 0的合成基礎油(PIB)用作重負荷工業齒輪油 CKD 320的基礎油。配方各種組分重量百分比基礎油(PIB)92%N 32 或 I5OBS (礦物油) 5%T 4265 (復合添加劑)3%附表(DAB 150的質量指標和分析數據以及對比結果
權利要求
一種聚異丁烯作為潤滑油基礎油，聚異丁烯的化學式是CH3-CH2-C(CH3)2-CH2-C(CH3)＝CH或者CH3-CH2-C(CH3)2-CH＝C(CH3)-CH3其特征在于該聚異丁烯40℃時運動粘度范圍在15.0～500.0mm2/s之間。
2.一種如權利要求1所述的聚異丁烯作為潤滑油基礎油，其特征在于該聚異丁烯 40°C時運動粘度在15. 0 25. 0mm2/s之間。
3.—種如權利要求1所述的聚異丁烯作為潤滑油基礎油，其特征在于該聚異丁烯 40°C時運動粘度在25. 0 40. 0mm2/s之間。
4.一種如權利要求1所述的聚異丁烯作為潤滑油基礎油，其特征在于該聚異丁烯 40°C時運動粘度在40. 0 55. 0mm2/s之間。
5.一種如權利要求1所述的聚異丁烯作為潤滑油基礎油，其特征在于該聚異丁烯 40°C時運動粘度在55. 0 80. 0mm2/s之間。
6.一種如權利要求1所述的聚異丁烯作為潤滑油基礎油，其特征在于該聚異丁烯 40°C時運動粘度在80. 0 120. 0mm2/s之間。
7.—種如權利要求1所述的聚異丁烯作為潤滑油基礎油，其特征在于該聚異丁烯 40°C時運動粘度在120. 0 180. 0mm2/s之間。
8.—種如權利要求1所述的聚異丁烯作為潤滑油基礎油，其特征在于該聚異丁烯 40°C時運動粘度在180. 0 260. 0mm2/s之間。
9.一種如權利要求1所述的聚異丁烯作為潤滑油基礎油，其特征在于該聚異丁烯 40°C時運動粘度在260. 0 380. 0mm2/s之間。
10.一種如權利要求1所述的聚異丁烯作為潤滑油基礎油，其特征在于該聚異丁烯 40°C時運動粘度在380. 0 500. 0mm2/s之間。
11.一種以權利要求1所述基礎油制成的潤滑油組合物，其特征在于(1)所述基礎油40°C時運動粘度在25.0 35. 0mm2/s之間；(2)其配方是組分重量比(份)基礎油90 99%抗磨液壓油復合劑0.5 10%抗乳化劑余量
12.—種以權利要求1所述基礎油制成的潤滑油組合物，其特征在于(1)所述基礎油40°C時運動粘度在40.0 55. 0mm2/s之間；(2)其配方是組分重量比(份)基礎油90% 95%礦物油0% 2%抗氧劑0.5% 2%防銹劑1.0% 3.0%抗乳化劑余量
13.一種以權利要求1所述基礎油制成的潤滑油組合物，其特征在于(1)所述聚異丁烯基礎油40°C時運動粘度在55.0 80. 0mm2/s之間(2)其配方是組分重量比(份)基礎油70% 90%礦物油0% 10%復合添加劑余量
14.一種以權利要求1所述基礎油制成的潤滑油組合物，其特征在于(1)所述基礎油40°C時運動粘度在80.0 120. 0mm2/s之間；(2)其配方是組分重量比(份)基礎油70% 90%礦物油0% 15%抗磨劑2.0% 4.0%抗氧抗腐劑2.0% 4.0%抗氧劑0.5% 2.0%防銹劑1.0% 3.0%抗乳化劑余量
15.一種以權利要求1所述基礎油制成的潤滑油組合物，其特征在于(1)所述基礎油40°C時運動粘度在120.0 150. 0mm2/s之間；(2)其配方是組分重量比(份)基礎油90% 95%礦物油0% 10%抗氧劑0.5% 2.0%防銹劑1.0% 3.0%抗乳化劑余量
16.一種以權利要求1所述基礎油制成的潤滑油組合物，其特征在于(1)所述基礎油40°C時運動粘度在260.0 380. 0mm2/s之間；(2)其配方是組分重量比(份)基礎油90% 95%礦物油0% 10%復合添加劑余量。
全文摘要
在催化劑的存在下，以及特定的壓力和溫度條件下，使異丁烯在液相中聚合，制備出的聚異丁烯通過減壓蒸餾(溫度一般在300～450℃)的方式可獲得40℃時運動粘度范圍在15.0～500.0mm2/s之間的餾分(組成一般為C20～C35)，即為本發明的合成潤滑油基礎油，該合成油符合潤滑油基礎油的粘度范圍，適合用作潤滑油基礎油。該合成油與聚α烯烴合成油(PAO)的理化特性相近，用作潤滑油基礎油具有顏色淺、閃點高、傾點低、粘度指數高、抗剪切性強等特點。
文檔編號C10M107/08GK101870902SQ20091013708
公開日2010年10月27日 申請日期2009年4月26日 優先權日2009年4月26日
發明者劉錦升, 沈忠毅, 王新龍, 胡建和 申請人:烏魯木齊現代石油化工有限公司