[发明专利]复合极压抗磨剂及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种复合极压抗磨添加剂及其制备方法，该复合极压抗磨添加剂包含式(1)、式(2)和式(3)所示的1‑3种有效组分，式中R₁、R₂相同或不同，分别表示H原子、直链或支链的C1～C14的烃基，R₃、R₄相同或不同，分别表示直链或支链的C4～C18的烃基，R₅、R₆相同或不同，分别表示直链或支链的C4～C14的烃基。该极压抗磨添加剂能够显著改善润滑油的极压抗磨性能，且对于润滑油的腐蚀性能不会产生不良影响。

技术领域

本发明属于润滑油添加剂领域，涉及一种复合极压抗磨添加剂。具体是涉及一种包含酸性磷酸酯胺铵盐、亚磷酸二烷基酯铵盐和2，5-二巯基噻二唑铵盐中的1-3种组分的极压抗磨添加剂及其制备方法与应用。

背景技术

2，5-二巯基-1，3，4-噻二唑是一类具有稳定结构的杂环化合物，同一个环中包含一个硫原子和两个氮原子，杂环结构紧密，与生物质分子结构相似，杂原子易与金属离子形成配合物，这些特点使其在广泛的领域中具有应用前景，但较差的油溶性限制了其在润滑油中的应用。2，5-二巯基-1，3，4-噻二唑同时包含两个活性的-SH基团，可与卤原子、醛类、胺类、有机金属化合物等进行取代反应、胺化反应亦可进行分子间共聚反应，通过上述反应可提高其衍生物的油溶性。最近，噻二唑类衍生物的抗磨、极压作用得到了进一步认识，作为新型高性能极压抗磨剂开始崭露头角。这类极压抗磨剂不仅无灰，而且还具有抗氧、金属钝化等多方面性能，克服了传统极压添加剂导致油品抗氧化性能降低、铜片腐蚀严重的局限性。作为环境友好、性能优异、具有多功能的极压抗磨剂，噻二唑类衍生物在润滑油中的应用将越来越广泛。

含磷添加剂作为极压抗磨添加剂由来已久，并获得了广泛的工业应用，是目前应用最广、抗磨效果最好的添加剂之一。中性磷酸酯活性较弱，不易在摩擦表面形成化学保护膜，酸性磷酸酯的性能较好，但是酸性较强，在重负荷下易产生化学腐蚀磨损，使其性能变差。为了提高磷酸酯类抗磨剂的抗腐蚀性，将酸性磷酸酯做成胺盐，调节添加剂的化学活性和极性，即保持了良好的极压抗磨性，又可减少腐蚀。专利US 2371853、US 3197405和US5756429详细报道了不同类型磷酸酯胺盐的制备方法、使用范围和性能评价等。与酸性磷酸酯相比，亚磷酸二烷基酯具有更高的反应活性，在低载荷下表现出更优异的减磨性能，但亚磷酸酯中磷元素活性高磷保持能力差，使用过程中会发生氧化作用，产生酸性物质和油泥，易发生摩擦系数突增现象，影响油品性能。因此，将酸性磷酸酯、亚磷酸二烷基酯和2，5-二巯基-1，3，4-噻二唑进行适当复配，通过一步胺化反应合成一种复合极压抗磨添加剂，通过有机胺的引入一方面调节酸性磷酸酯和亚磷酸二烷基酯的化学活性和极性，降低腐蚀；另一方面提高2，5-二巯基-1，3，4-噻二唑的油溶性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种包含酸性磷酸酯铵盐、亚磷酸二烷基酯铵盐和2，5-二巯基噻二唑铵盐中的1-3种组分的复合极压抗磨添加剂及其制备方法与应用。

为达上述目的，本发明提供一种复合极压抗磨添加剂，该复合极压抗磨添加剂包含如下式(1)、式(2)和式(3)所示结构的有效组分中的至少一种：

其中，R₁、R₂相同或不同，分别表示H原子、直链或支链的C1～C14的烃基；R₃、R₄相同或不同，分别表示H原子、直链或支链的C4～C18的烃基；R₅、R₆相同或不同，分别表示直链或支链的C4～C14的烃基。

本发明还提供一种复合极压抗磨添加剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤(1)酸性磷酸酯的制备：

将一定量的五氧化二磷和溶剂加入反应器中，氮气保护，搅拌混合均匀，加入一定比例的脂肪醇或芳香醇，升温反应，减压蒸馏除去溶剂，得到酸性磷酸酯。