[发明专利]一种具有极性两端的高分子摩擦改进剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种润滑油添加剂，特别是一种具有极性两端的高分子摩擦改进剂。

背景技术

通常，有机摩擦改进剂是一种表面活性剂，分子的一端带有极性基团，另一端为非极性的烃类基团。摩擦改进剂能在摩擦表面上形成定向吸附膜，从而改善摩擦副的润滑状况，有效地减少机械的摩擦磨损，达到降低能耗和提高燃油经济性的作用。摩擦改进剂的极性基团决定摩擦改进剂与表面的结合强度，一般为含有氮、氧、硫、磷、硼等杂原子的化合物。

中国专利CN102725385A和美国专利US20120283158A1公开了一种含有一个或多个酰胺官能团的摩擦改进剂：

其中，X为氧原子或硫原子，R₁和R₂是独立存在的氢或烃基。该摩擦改进剂的极性基团为酰胺或硫代酰胺，且与一起使用的官能流体如发动机油形成组合物，同时保持组合物的稳定性、澄清性和/或相容性。

中国专利CN101323810A和美国专利US20070293406A1公开了一种琥珀酰亚胺类摩擦改进剂：

其中，R₃和R₄可以是氢，但不同时为氢，且其中的R₃和/或R₄可独立地为直链或支链的含有1～34个碳原子的烃基，使得R₃和R₄的碳原子总数为约11～35。该摩擦改进剂的极性基团为琥珀酰亚胺，且与基础油和添加剂组合物组成一种具有改进耐久性和提高摩擦性能的动力传递液。

美国专利US20100210487A1公开了一种脂肪酸山梨醇酐酯类摩擦改进剂：

其中，n是6到28的整数。该摩擦改进剂的极性基团为脂肪酸山梨醇酐酯端，且具有长时间的减摩性能。

经检索，未见具有极性两端的高分子摩擦改进剂的相关报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能实现无磨损摩擦的具有极性两端的高分子摩擦改进剂。

本发明的技术解决方案是：一种具有极性两端的高分子摩擦改进剂，其特征在于所述的摩擦改进剂分子为直链高分子，包含下式结构：

或者

其中，R₁是苯基或环己烷基，R₂是甲基或氢原子，m是0到100的整数，以及n是0到100的整数，P₁和P₂是独立存在的含有氮、氧、硫、磷、氟、硼或氯杂原子的极性基团；

所述的摩擦改进剂长链的功能化极性两端分别与摩擦副表面的金属配位，同时长链使摩擦副的两个金属表面完全隔开。

作为P₁和P₂所示的基团，表示氨基、酯基、羧基、羟基、酰胺基、硼酸基、腈基、硫醇基或磷酸酯基含有杂原子的极性基团及它们的衍生物，或者是五元和六元杂环及它们的衍生物。其中，作为五元杂环的极性基团表示呋喃、噻吩、四唑、三唑、吡唑、吡唑烷、咪唑、唑烷、噻唑烷、吡咯烷、吡咯啉或吡咯环及它们的衍生物，作为六元杂环的极性基团表示吡啶、嘧啶、哌嗪、吡嗪、硫代吗啉、噻嗪、吗啉、噁嗪或哌啶环及它们的衍生物，但不限于上述基团。

本发明的特点是：与传统的一端带有极性基团，另一端为非极性烃类的摩擦改进剂分子相比，本发明制备的具有极性两端的高分子摩擦改进剂，其长链的功能化极性两端分别与摩擦副表面的金属配位，同时长链使摩擦副的两个金属表面完全隔开，防止两摩擦表面的直接接触，实现无磨损摩擦，可为润滑油提供极佳的抗磨损性能。

具体实施方式

以下给出本发明典型具有极性两端的高分子摩擦改进剂的实施例，但不限于以下实施例中的原理、工艺方法和使用的原料等。

实施例1

第1步进行苯乙烯-异戊二烯共聚物的制备：在装有温度计的烧瓶中加入0.5mol苯乙烯，0.5mol异戊二烯，0.05molα-溴代异丁酸羟丁酯，40ml甲苯，0.05mol溴化亚铜CuBr，0.015mol五甲基二亚乙基三胺PMDETA，将体系抽真空通氮气，在60-65℃下搅拌反应8h。反应结束后，将聚合物通过氧化铝层析柱，以脱除聚合物中的催化剂。然后以甲醇为沉淀剂，将聚合物沉淀析出，真空干燥，所得苯乙烯-异戊二烯共聚物的结构如下：