本发明涉及一种润滑油用的聚烯烃丁二酸多羟基醇酯无灰分散剂，属 于润滑油添加剂领域，油溶性的聚烯烃丁二酸多羟基醇酯无灰分散剂具有 良好的高温清净和低温分散性，广泛应用于润滑油和燃料中。本发明还涉 及聚烯烃丁二酸多羟基醇酯无灰分散剂的一种新制备方法；在碱性金属盐 催化下，该方法可明显降低产品中胶质含量，改善过滤速度。
众所周知，酯型无灰分散剂例如聚异丁烯丁二酸季戊四醇酯等已有多 篇专利(US3381022、US4199553等)报道，其合成方法都使用酸性催化剂如 苯磺酸、磷酸、硫酸等并需在高温下进行反应，由此会使产品含2-6％不溶 油的胶质化合物，影响产品外观及过滤性能。
本发明的目是提供一种合成酯型无灰分散剂及其制备新方法。该方法 使用溶于油的碱性金属盐催化剂，可降低产品中胶质含量，改善产品外观 及过滤性能。使用该方法生产的聚烯烃丁二酸季戊四醇酯无灰分散剂外观 透明，粗产品滤速可达50Kg/m2.h；满足了大规模工业生产的需要。
本发明的目的是这样实现的：将1000份的聚异丁稀二酸酐及矿物油(如 150SN)投入反应器内，搅拌升温至150～300℃；一般为220℃；在1小时内 加入150份的多羟基醇及碱性金属盐；然后在150～300℃(最佳为190℃)反 应6～50小时(一般为10小时)；降温至140℃，过滤即得成品。
一种合成油溶性聚烯烃丁二酸多羟基醇的改进方法，其特征在于：用含 C6～C500聚烯烃丁二酸与含C2～C40的多羟基醇在碱性金属盐催化剂下于 150～300℃下反应6～50h生成油溶性的酯型无灰分散剂。产品中所含胶质 可显著减少，提高了后处理时产品的过滤速度。
碱性金属盐催化剂，其加入量为0.1～5％，最好为3％。
碱性金属盐是指溶于润滑油的碱性石油清净分散添加剂；包括本领域 中常用的高、中、低石油或合成磺酸盐，高、中、低硫化烷基酚盐及其类 似物，高、中、低水杨酸盐及其类似物；如T109、T102、兰州炼油化工总 厂生产的硫化烷基酚钙等，总碱值应在60～400mKOH/g之间。
聚烯烃丁二酸其特征在于含1～500个碳原子的聚烯烃侧链，聚烯烃可 用C2～C18任何单体烯烃或混合烯烃合成如乙烯-丙烯共聚、聚异丁烯、 聚α-烯烃等。
酯型无灰分散剂的合成方法其特征在于反应温度为150℃～300℃，反应 时间为10h～50h。
反应过程中可使用溶剂或N2吹扫来除去生成水。
反应所使用的溶剂为苯、二甲苯及石油醚等，包括不使用溶剂而用N2吹扫除去水。
生成的产品胶质含量少，后处理时过滤速度的明显提高。
本发明使用的原材料主要有三种，包括聚烯烃取代的丁二酸酐、多羟 基醇、溶于油的碱性金属盐化合物及矿物油，第一种是聚烯烃取代的丁二 酸酐，其结构示意如下：
其中R可以是-H或含1～500个碳原子的聚烯烃侧链；最好是含60～300 碳原子的聚烯烃。聚烯烃可以用C2～C18任何单体烯烃或混和烯烃合成， 一般使用异丁烯(C4组分)来合成聚烯烃。其它如乙烯-丙烯共聚物、聚乙 烯、聚乙烯、聚α-烯烃等。
第二种是多羟基醇，满足以下结构
其中a可以是H、烷基、羟基取代的烷基、-OCH2C(CH2OH)3、 -(CH2)nOH或-(CH2OCH2CH2O)nH(n为1～3)；a与a′、a″可相同也可不同。最常用的 是季戊四醇。其它还有如：
第三种是溶于油的碱性金属盐化合物，包括各种碱性石油添加剂，如 石油磺酸盐、合成磺酸盐、硫化烷基酚盐及水扬酸盐，如兰州炼油化工总 厂生产的T109及硫化烷基酚钙、上海炼油化工总厂生产的T102等，碱值应 在50～400之间。碱性金属盐添加量为聚烯烃丁二酸酐加入量的0.1～5％(m) ，通常为3％左右。
酯型无灰分散剂可使用溶剂如苯类溶剂及石油醚等来除去水，也可不 用溶剂，直接用N2吹扫生成的水。酯型无灰散剂含有酯羰基，红外上在 1780cm-1附近有强吸收；固含有-OH基团，在3300-3400cm-1之间有包峰。以 上可作为产品的定性分析。
在本发明中如无特殊说明，所有百分数及份数均指重量百分数或重量 份数。
下面的实施例和比较例是对本发明的进一步说明，而不是对本发明进 行限制，本发明的精神和保护范围列于权利要求书中。
实施例1：在三口瓶中投入1000份聚异丁烯丁二酸酐(聚异丁烯 Mn≈ 1000)及1000份矿物油，升温至170℃，在1小时内加入季戊四醇85份；随后在 2小时内加入30份高碱值石油磺酸钙，其碱值为400mgKOH/g；在190℃下搅拌 反应10小时；然后降温至140℃进行过滤。产品中含有0.1％胶质，过滤速度 为40Kg/m2，h(工业滤纸)。
比较例1：在三口瓶中投入1000份聚异丁烯丁二酸酐(PZB Mn≈1000)及 1000份矿物油，升温至170℃，在1小时内加入季戊四醇85份；随后在190℃搅 拌反应10小时；然后降温至140℃进行过滤。产品中含有3.0％胶质，过滤速 度为0.2Kg/m2.h(同型号工业滤纸)。
实施例2：按实施例1操作，将高碱值石油磺酸钙换成高碱值水杨酸钙， 其碱值为280mgKOH/g。产品中含有0.12％胶质；过滤速度为38Kg/m2.h(工业 滤纸)。
实施例3：按实施例1操作，将高碱值石油磺酸钙换成高碱值硫化烷基酚 镁，其碱值为255mgKOH/g。产品中含有0.06％胶质，过滤速度为50Kg/m2.h( 工业滤纸)。
实施例4：按实施例1操作，将高碱值石油磺酸钙换成中碱值石油磺酸钙， 其碱值为170mgKOH/g。产品中含有0.1％胶质，滤速为41Kg/m2.h(工业滤纸)。
有关产品的分析评定数据见表-1。从表-1上看，使用碱性催化剂(金属 盐)可使酯型无灰分散剂的高温清净性及热稳定性变好。
表1 酯型无灰分散剂的分析评定数据
酸值 羟基含量 差热分析 油泥斑点 成漆板
(mgKOH/g) (m％) Tm℃ 分散试验 (324℃× 6h) (％) 级 实施例1 5.0 1.50 451 59.0 2.5 比较例1 12.0 1.23 417 57.0 3.5 实施例2 6.0 1.40 441 59.9 2.5 实施例3 4.5 1.80 461 59.1 2.0 实施例4 5.5 1.73 451 59.5 2.5