新型聚異丁烯衍生物制造技術

本發明專利技術涉及一種取代的酰化劑，它可通過含聚異丁烯的聚合物與ｅｎｏｐｈｉｌｅ反應生成，其中在聚異丁烯反應物中末端基團＝ＣＨ↓［２］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－或羥基化－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。（*該技術在2013年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及在其末端位置具有至少50%不飽和度的新型聚異丁烯衍生物。眾所周知，為與enophiles反應使用聚異丁烯(此后稱“PIB”)以生成取代的酰化劑，例如，當enophiles是馬來酸酐(此后稱“MA”)時，生成所謂的聚異丁烯基琥珀酸酐。已知PIB與MA反應的反應產物稱為PIBSA類，其中我們定義PIBSA為聚異丁烯基琥珀酸酐、未反應的剩余PIB和一些尤其包括微量MA的雜質的混合物，無論是在實驗室還是由工業方法生產，甚至在常規過濾方法之后，它們都還保留在PIBSA中。隨后PIBSA類轉變成相應的官能化的衍生物，象例如通過與胺反應生成相應的酰亞胺。這樣官能化衍生物用于各種目的，尤其在潤滑油或燃料組合物中，包括如洗滌劑、粘度指數改進劑(此后稱“Ⅶ”)和分散劑，現有技術出版物描述了一般使用PIB類生產這些PIBSA類，但未使用特定的PIB類生產當前感興趣的產物，例如，美國專利US-A-4234435涉及了PIBSA的應用，其中每當量取代基團鍵合的enophilos(尤其是琥珀基團)的平均數至少是1.3，也就是說，鍵合到聚合物鏈上的enophiles的平均數或摩爾比等于或超過1.3。該比率我們現在定義為一般低于取代比率，或是在特殊PIBSA情況下為琥珀酰化比率。在US-A-4234435中描述的取代基團衍生自具有特定分子量范圍和Mn∶Mw比率的聚鏈烯烴(例如聚異丁烯)。在任何情況下，US-A-4234435未披露使用有高末端不飽和度PIB類(即以CH2官能團為終端的PIB)。常規PIB一般具有低于15%末端不飽和度，而多數工業產品具有低于10%的末端不飽和度。同樣，EP-A-355895敘述了由PIB類生產PIBSA類，其中PIB類結構中至少70%末端基團為α-烯烴鍵，琥珀基團與聚烯烴鏈的摩爾比是大于1.3。盡管在本專利技術中和在大部分現有技術中通過參考PIB和MA之間的反應已基本例示了由聚烯烴生成取代的酰化劑和特定的PIB類，但是本專利技術不限于使用MA，而寧可使用在與PIB類反應時能導致形成取代的酰化劑的所有的enophiles。現已發現，通過enophile(如MA)與具有高度末端不飽和度的PIB類反應生成取代的酰化劑，其中所說取代的酰化劑有低于1.3的取代比例，實際上，與由具有低末端不飽和度但有類似低(＜1.3)取代比例的PIB類衍生的取代的酰化劑相比，它是潤滑油更好和更有效的分散添加劑。為方便和清楚的緣故，有高度末端不飽和度(＞50%)的PIB類此后將稱為“HRPIB”，而由HRPIB類衍生的PIBSA類此后稱為“HRPIBSA”，其中HRPIBSA是由HRPIB衍生的聚異丁烯基琥珀酸酐、未反應的HRPIB和包含微量MA雜質的混合物，無論在實驗室還是在工業方法生產中，即使常規過濾后它們還都保留在HRPIBSA中。本領域熟練技術人員眾所周知，使用適當技術，即通過將極性雜質萃取到水或其它極性溶劑中，在PIBSA或HRPIBSA中的聚異丁烯基琥珀組分的酸性常常低于PIBSA或HRPIBSA本身的酸性。因此，本專利技術是通過含PIB的聚合物與enophile反應生成的取代的酰化劑，其特征在于，在PIB反應物末端以＝CH2基團存在的至少50%不飽和鍵形成其高活性聚異丁烯組分(此后稱“HRPIB”)，HRPIB的數均分子量(此后稱“Mn”)是至少750，以及基本不含氯的取代的酰化劑的取代比例是＜1.3。本專利技術的取代的酰化劑一般(但非全部)由下述組分(a)和(b)反應形成(a)由下通式表示的enophile其中R和R′分別是-OH，-O-低級烷基，或連在一起是單個氧原子，(b)含有大部或全部由下述端基結構表示的HRPIB的聚合物-C(CH3)＝CH2由于＝CH2基團的存在，所用的HRPIB是高活性的。該HRPIB的典型例子是ULTRAVIS ，并在我們公開的EP-A-145235中描述并要求保護了生產該聚合物的方法。ULTRAVIS 可按下述品級生產其末端不飽和度(即＝CH2端基)含量高于50%，合適高于60%，優選高于65%，例如65～70%，如按蒸汽壓滲透壓測定法(此后稱“VPO”)測量的Mn范圍為750～5000。通過我們公開的EP-A-145235(此文獻在此引入作為參考)中所描述的方法可生產基本不含氯的所述HRPIB類。因此，不象在上述US-A-4234435中所描述的(例如與MA)生成PIBSA的方法那樣，由于HRPIB類的高活性，不需要使用氯。適當的enophile(a)是環狀酐，優選是馬來酐(MA)。在適當的超大氣壓條件下，通過每摩爾HRPIB至少0.8摩爾enophile(a)反應可完成反應。合適的反應溫度是從180至240℃，優選從200至240℃。反應速率通常高并且所述產物的產率也高。多數未反應的enophile如MA可以并且優選從反應混合物中回收，必要時可再循環。由于在任何反應步驟中未使用氯，避免了有關處理氯的費用和困難，還避免了與它相關的隨后產品分離步驟和腐蝕的風險。在反應過程中不可避免地生成一定量的焦油和樹脂，但是付產品不含HRPIB或其衍生物，并可通過洗滌全部除掉。實際上，該洗滌可以用于說明所形成的取代的酰化劑具有琥珀酰化比率＜1.3。所用洗滌技術的特殊例子是除去HRPIBSA(HRPIB和MA的粗反應物)，以除去多數未反應的馬來酐，然后通過助濾劑例如硅藻土濾床將其過濾。該步驟能除去一些不溶的焦油和樹脂。在第二步中用烴溶劑(例如工業庚烷)清洗濾床以除掉粘附到助濾劑上的HRPIBSA類，然后可在例如工業庚烷中(HRPIBSA/庚烷為大約30～70v/v)稀釋得自兩步的合并的濾出液。該稀釋的濾出溶液與水溶劑、例如丙酮-水混合物(大約30/50v/v)，一起放入大分離漏斗中，庚烷溶液與丙酮-水混合物的比是大約2∶1v/v。然后充分擺動分離漏斗中的內容物并隨后讓其分離，形成兩層，其下層水層放出并保留。上層庚烷層用新等分部分丙酮-水混合物再洗滌并如上述再分離。此后庚烷層用純水洗滌兩次以上然后分離。可預先加正丁醇以制止在分離中形成的乳狀液。然后使合并的水-丙酮層蒸發到大約100ml體積并隨后用溶劑(例如石油醚)萃取若干次。最后分離醚洗滌的水層并蒸發到干和加熱到170℃。也可在真空下蒸發醚餾分直到除去所有的醚溶劑。剩余的粘狀物可與有機庚烷層混合并由蒸發從該混合醚-庚烷部分中除去溶劑。該步驟后留下的剩余物在真空下加熱到例如180℃。分析由水層蒸發得到的剩余固體，以保證沒有聚異丁烯基化合物的存在。然后測量由有機醚-庚烷層得到的剩余固體的堿當量(mg KoH/g)，并計算琥珀酰化率。為本專利技術之目的，由下述方程式(1)計算鏈合聚異丁烯基的enophile類對鍵合到該enophile類上的聚異丁烯基團的摩爾比率(所謂的取代比率)(1) (Mn×堿當量(mg KOH/g))/(112200-(98×堿當量)) × 100/(轉化率)其中，堿當量是基本無極性雜質的洗滌PIBSA或取代的酰化劑的堿當量。轉化率是HRPIB轉化成相應取代的酰化劑的百分率。如果用未洗滌PIBSA類或未洗滌取代的酰化劑的當量計算上述方程式(1)所述的比率，由于未洗滌的PIBSA類或取代的酰化劑含有酸性雜質，所得的表觀取本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種可通過含聚異丁烯的聚合物與ｅｎｏｐｈｉｌｅ反應生成的取代的酰化劑，其特征在于，在聚異丁烯反應物末端以＝ＣＨ↓［２］基團存在的至少５０％不飽和鍵形成其高活性聚異丁烯組分（ＨＲＰＩＢ），ＨＲＰＩＢ的數均分子量（Ｍｎ）是至少７５０，以及不含氯的取代的酰化劑的取代比例是＜１. ３。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：JR布拉克波羅，
申請(專利權)人：英國石油化學品有限公司，
類型：發明
國別省市：GB[英國]