專利名稱：有機(jī)鉬化物偶聯(lián)劑、其制備方法及其對(duì)二硫化鉬粉末的表面處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型有機(jī)鉬化物偶聯(lián)劑、其制備方法及其對(duì)二硫化鉬粉末的表面處理方法。
背景技術(shù)：
二硫化鉬晶體結(jié)構(gòu)中存在一種夾心式板層，在兩層硫原子中間夾一層鉬原子，層狀結(jié)構(gòu)中的鉬原子周圍排布6個(gè)硫原子，它們之間以強(qiáng)共價(jià)鍵結(jié)合。這種板層在晶體中上下堆積，使一個(gè)板層的硫原子層與另一個(gè)板層的硫原子層相鄰，其間僅靠弱范德華力結(jié)合，層與層之間容易滑動(dòng)，所以二硫化鉬具有潤(rùn)滑性。但是二硫化鉬與有機(jī)樹脂相容性差，使用合適的偶聯(lián)劑對(duì)二硫化鉬進(jìn)行表面處理，可以改善二硫化鉬的分散性，經(jīng)偶聯(lián)劑活化處理處理的二硫化鉬，因其表面發(fā)生化學(xué)或物理化學(xué)作用生成有機(jī)分子層，由親水性變成親有機(jī)性，可以改善二硫化鉬與有機(jī)樹脂的相容性。
目前主要采用硅烷類偶聯(lián)劑和鈦酸酯類偶聯(lián)劑對(duì)二硫化鉬進(jìn)行表面處理。這兩種類型的偶聯(lián)劑都可以改善二硫化鉬與無(wú)機(jī)樹脂的相容性，但是，其改性效果一般，經(jīng)改性后二硫化鉬不易均勻分散在樹脂溶液中，即使在強(qiáng)外力下達(dá)到均勻分散，但該液相涂料保存期短，二硫化鉬易于沉淀或偏析，甚至團(tuán)聚，涂料濃度不均勻，涂裝前必須重新配制和分散，涂層也會(huì)出現(xiàn)表面疵點(diǎn)。因而需要一種新型二硫化鉬偶聯(lián)劑，進(jìn)一步提高固體潤(rùn)滑劑的分散性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于提供一種新型的有機(jī)鉬化物偶聯(lián)劑。本發(fā)明的目的之二在于提供該偶聯(lián)劑的制備方法。本發(fā)明的目的之三在于用該偶聯(lián)劑對(duì)二硫化鉬進(jìn)行表面處理的方法。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種有機(jī)鉬化物偶聯(lián)劑，其特征在于該偶聯(lián)劑的結(jié)構(gòu)式為<formula>formula see original document page 5</formula>
該有機(jī)鉬化物偶聯(lián)劑的分子式為CM.23H39.45MoN06，其紅外圖譜特征吸收峰在2920.00 2940.00 cm—'、 2850. 00 2860. 00 cm'1、 1460. 00 1618. 00 cirf1、 1103.40 cnf'、 735.80 cm—1 處。
一種制備上述的有機(jī)鉬化物偶聯(lián)劑的方法，其特征在于該方法的具體步驟為將不飽和 脂肪酸、二乙醇胺與鉬酸按(2 5. 5) : (1 2. 5) : 1的摩爾比混合，在90 150。C下反應(yīng) 30 240分鐘，然后過(guò)濾提純得到新型有機(jī)鉬化物偶聯(lián)劑；所述的不飽和脂肪酸的結(jié)構(gòu)式為-
<formula>formula see original document page 5</formula>
一種有機(jī)鉬化物偶聯(lián)劑，采用上述的有機(jī)鉬化物偶聯(lián)劑與Y-氨丙基三乙氧基硅垸偶聯(lián)劑 或與濕潤(rùn)分散劑BYJQ42混合制成的復(fù)合型有機(jī)鉬化物偶聯(lián)劑，其特征在于該復(fù)合型有機(jī)鉬化 物偶聯(lián)劑的組成和質(zhì)量百分比含量為有機(jī)鉬化物偶聯(lián)劑為50 80%， Y-氨丙基三乙氧基硅 烷偶聯(lián)劑或濕潤(rùn)分散劑BYK142為20 50%。
一種采用上述的有機(jī)鉬化物偶聯(lián)劑對(duì)二硫化鉬粉末進(jìn)行表面處理的方法，其特征在于該 方法的具體步驟為
1. 將千燥處理過(guò)的二硫化鉬粉末溶于有機(jī)溶劑中，清洗30 150分鐘，靜置15 60分 鐘，然后將二硫化鉬粉末與有機(jī)溶劑分離；在80 20(TC下干燥，以除去二硫化鉬粉 末表面殘留的有機(jī)溶劑，過(guò)篩，得到粒徑在0. 1 100 u m范圍內(nèi)的二硫化鉬粉末；
2. 將上述的有機(jī)鉬化物偶聯(lián)劑和經(jīng)步驟a所得二硫化鉬粉末溶于有機(jī)溶劑中，均勻混 合，并使二硫化鉬粉末表面沒(méi)有氣泡，得到高分散性二硫化鉬懸浮液；或者，再將該高分散性二硫化鉬懸浮液干燥處理，去除溶劑，得到表面處理過(guò)的高分散性二硫 化鉬粉末；
所述的有機(jī)鉬化物偶聯(lián)劑的用量為二硫化鉬粉末質(zhì)量的0. 5 8 %;
所述的有機(jī)溶劑為N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、二甲基亞砜或苯乙烯；或者 為2-丙醇、1-丁醇與二甲苯的混合有機(jī)溶劑，其中按質(zhì)量百分比計(jì)為二甲苯60 80%， 2-丙醇0 40%， 1-丁醇0 40%，三者的質(zhì)量百分比之和為1001
本發(fā)明的有機(jī)鉬化物偶聯(lián)劑對(duì)二硫化鉬粉末進(jìn)行表面處理后得到的高分散性二硫化鉬 懸浮液或表面處理過(guò)的高分散性二硫化鉬粉末，在使用時(shí)，按常規(guī)用量，將上述高分散性二
硫化鉬懸浮液直接分散于高分子樹脂溶液中，得到含高分散性二硫化鉬的高分子樹脂溶液；
或?qū)⑸鲜霰砻嫣幚磉^(guò)的高分散性二硫化鉬粉末分散在高分子樹脂溶液中，得到含高分散性二 硫化鉬的高分子樹脂溶液。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下突出特點(diǎn)和顯著優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明的有機(jī)鉬化物偶聯(lián)劑 的親無(wú)機(jī)端與二硫化鉬表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的效率好，且易溶于有機(jī)樹脂溶液，增強(qiáng)了二硫化 鉬與有機(jī)樹脂的界面相容性，可以充分改善二硫化鉬的分散性，提高產(chǎn)品潤(rùn)滑性能。其制備 方法簡(jiǎn)單，易操作。


圖1為經(jīng)過(guò)偶聯(lián)劑表面處理的二硫化鉬制備的環(huán)氧樹脂涂層表面形貌圖。 圖2是采用本發(fā)明的有機(jī)鉬化物偶聯(lián)劑表面處理的二硫化鉬制備的環(huán)氧樹脂涂層表面形 貌圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例一具體步驟如下
1.取2mol十六烯酸，lmol二乙醇胺，lmol鉬酸混合置于反應(yīng)裝置中，9(TC下反應(yīng)240分
鐘，然后過(guò)濾提純得到有機(jī)鉬化物偶聯(lián)劑，其結(jié)構(gòu)式為
6<formula>formula see original document page 7</formula>
2. 取足量粒徑為O. liim的二硫化鉬粉末在10(TC下干燥12小時(shí)除去水分，得到干燥的二硫 化鉬粉末。
3. 將上述干燥的二硫化鉬粉末溶于足量N，N-二甲基甲酰胺中，置于200ml燒杯中用50赫茲 超聲波清洗IO分鐘去除二硫化鉬粉末表面殘留雜質(zhì)，靜止5分鐘，使上述二硫化鉬粉末 沉降在燒杯底部，將二硫化鉬粉末與N,N-二甲基甲酰胺分離，8(TC下干燥8小時(shí)除去二 硫化鉬粉末表面殘留的N,N-二甲基甲酰胺，得到清潔干燥的二硫化鉬粉末。
4. 用標(biāo)準(zhǔn)篩將上述清潔干燥的二硫化鉬粉末過(guò)篩，得到粒徑為0. 1 p m的二硫化鉬粉末。
5. 采用高速攪拌，超聲分散等方法把上述5g有機(jī)鉬化物溶于65gN，N-二甲基甲酰胺中，加 入30g上述粒徑為0. 1 u m清潔干燥二硫化鉬粉末，置于200ml燒杯中用50赫茲超聲波振 蕩分散均勻IO分鐘，使二硫化鉬粉末表面沒(méi)有氣泡，被有機(jī)鉬化物偶聯(lián)劑溶液充分浸潤(rùn)， 得到高分散性二硫化鉬懸浮液。
6. 將上述高分散性二硫化鉬懸浮液在5(TC下干燥30分鐘，去除粉末表面的溶劑，得到干燥 的用于分散在有機(jī)樹脂溶液的高分散性二硫化鉬粉末。
實(shí)施例二
1. 取5.5mol十八烯酸，2.5mol二乙醇胺，lmol鉬酸混合置于反應(yīng)裝置中，150。C下反應(yīng) 120分鐘，然后過(guò)濾提純得到有機(jī)鉬化物。
2. 取足量粒徑為1 U m的二硫化鉬粉末在12(TC下干燥8小時(shí)除去水分，得到干燥的二硫 化鉬粉末。
3. 將上述干燥的二硫化鉬粉末溶于足量二甲基亞砜中，置于200ml燒杯中用IO赫茲超 聲波清洗150分鐘去除二硫化鉬粉末表面殘留雜質(zhì)，靜止20分鐘，使上述二硫化鉬 粉末沉降在燒杯底部，將二硫化鉬粉末與二甲苯分離，20(TC下干燥4小時(shí)除去二硫 化鉬粉末表面殘留的二甲基亞砜，得到清潔干燥的二硫化鉬粉末。4. 用選定粒徑的標(biāo)準(zhǔn)篩將上述清潔干燥的二硫化鉬粉末過(guò)篩，得到粒徑為l!xm的二硫 化鉬粉末。
5. 采用高速攪拌，超聲分散等方法把上述1.5g有機(jī)鉬化物，1.5gY-氨丙基三乙氧基硅烷 偶聯(lián)劑溶于55g 二甲基亞砜中，加入42g粒徑為1 p m的二硫化鉬，置于200ml燒杯 中用10赫茲超聲波振蕩分散均勻180分鐘，使二硫化鉬粉末表面沒(méi)有氣泡，被復(fù)合 型偶聯(lián)劑溶液充分浸潤(rùn)，得到高分散性二硫化鉬懸浮液。
6. 將上述高分散性二硫化鉬懸浮液在IOO'C下干燥5分鐘，去除粉末表面的溶劑，得到 高分散性二硫化鉬粉末。
實(shí)施例三
1. 取4mol十六烯酸，2mol二乙醇胺，lmol鉬酸混合置于反應(yīng)裝置中，12(TC下反應(yīng)180分 鐘，然后過(guò)濾提純得到有機(jī)鉬化物。
2. 取足量粒徑為100 w m的二硫化鉬粉末在110'C下干燥10小時(shí)除去水分，得到干燥的二硫 化鉬粉末。
3. 將上述干燥的二硫化鉬粉末溶于足量N,N-二甲基乙酰胺中，置于200ml燒杯中用25赫茲 超聲波清洗100分鐘去除二硫化鉬粉末表面殘留雜質(zhì)，靜止10分鐘，使上述二硫化鉬粉 末沉降在燒杯底部，將二硫化鉬粉末與N，N-二甲基乙酰胺分離，15(TC下干燥6小時(shí)除去 二硫化鉬粉末表面殘留的N,N-二甲基乙酰胺，得到清潔干燥的二硫化鉬粉末。
4. 用選定粒徑的標(biāo)準(zhǔn)篩將上述清潔干燥的二硫化鉬粉末過(guò)篩，得到粒徑為100nm的二硫化 鉬粉末。
5. 采用高速攪拌，超聲分散等方法把上述lg有機(jī)鉬化物，lg濕潤(rùn)分散劑BYK142溶于 43gN,N-二甲基乙酰胺中，加入55g粒徑為100y m的二硫化鉬，置于200ml燒杯中用25 赫茲超聲波振蕩分散均勻100分鐘，使二硫化鉬粉末表面沒(méi)有氣泡，被偶聯(lián)劑溶液充分浸 潤(rùn)，得到高分散性二硫化鉬懸浮液。
參見(jiàn)圖2和圖3，圖2是經(jīng)過(guò)偶聯(lián)劑表面處理的二硫化鉬制備的環(huán)氧樹脂涂層表面形貌圖， 涂層表面不均勻。圖3是采用本發(fā)明專利所述方法制備的環(huán)氧樹脂涂層表面形貌圖，涂層表 面比較均勻。
實(shí)踐證明，二硫化鉬表面經(jīng)本發(fā)明的有機(jī)鉬化物偶聯(lián)劑或復(fù)合型有機(jī)鉬化物偶聯(lián)劑處理 后用于復(fù)合制品中，由于偶聯(lián)劑的親無(wú)機(jī)端與親有機(jī)端能分別與二硫化鉬表面和有機(jī)樹脂發(fā) 生化學(xué)反應(yīng)或形成纏結(jié)結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)了二硫化鉬與有機(jī)樹脂的界面相容性，所以用本發(fā)明的有 機(jī)鉬化物偶聯(lián)劑或復(fù)合型有機(jī)鉬化物偶聯(lián)劑處理可以使二硫化鉬填料分散均勻。
8
權(quán)利要求
1. 一種有機(jī)鉬化物偶聯(lián)劑，其特征在于該偶聯(lián)劑的結(jié)構(gòu)式為
2. —種制備根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)鉬化物偶聯(lián)劑的方法，其特征在于該方法的具體步 驟為將不飽和脂肪酸、二乙醇胺與鉬酸按(2 5.5) : (1 2.5) :l的摩爾比混合， 在90 15(TC下反應(yīng)30 240分鐘，然后過(guò)濾提純得到新型有機(jī)鉬化物偶聯(lián)劑；所述的不ch2 / \飽和脂肪酸的結(jié)構(gòu)式為<formula>formula see original document page 2</formula> 。
3. —種有機(jī)鉬化物偶聯(lián)劑，采用根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)鉬化物偶聯(lián)劑與y -氨丙基三乙 氧基硅烷偶聯(lián)劑或與濕潤(rùn)分散劑BYK142混合制成的復(fù)合型有機(jī)鉬化物偶聯(lián)劑，其特征在 于該復(fù)合型有機(jī)鉬化物偶聯(lián)劑的組成和質(zhì)量百分比含量為有機(jī)鉬化物偶聯(lián)劑為50 80%， y -氨丙基三乙氧基硅垸偶聯(lián)劑或濕潤(rùn)分散劑BYK142為20 50%。
4. 一種采用根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的有機(jī)鉬化物偶聯(lián)劑對(duì)二硫化鉬粉末進(jìn)行表面處理的 方法，其特征在于該方法的具體步驟為a. 將干燥處理過(guò)的二硫化鉬粉末溶于有機(jī)溶劑中，清洗30 150分鐘，靜置15 60分 鐘，然后將二硫化鉬粉末與有機(jī)溶劑分離；在80 20(TC下干燥，以除去二硫化鉬粉 末表面殘留的有機(jī)溶劑，過(guò)篩，得到粒徑在O. 1 100iim范圍內(nèi)的二硫化鉬粉末；b. 將上述的有機(jī)鉬化物偶聯(lián)劑和經(jīng)步驟a所得二硫化鉬粉末溶于有機(jī)溶劑中，均勻混 合，并使二硫化鉬粉末表面沒(méi)有氣泡，得到高分散性二硫化鉬懸浮液；或者，再將 該高分散性二硫化鉬懸浮液干燥處理，去除溶劑，得到表面處理過(guò)的高分散性二硫 化鉬粉末；所述的有機(jī)鉬化物偶聯(lián)劑的用量為二硫化鉬粉末質(zhì)量的0. 5 8 %;所述的有機(jī)溶劑為N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亞砜或苯乙烯；或者為2-丙醇、1-丁醇與二甲苯的混合有機(jī)溶劑，其中按質(zhì)量百分比計(jì)為二甲苯60 80%， 2-丙醇0 40%， 1-丁醇0 40%，三者的質(zhì)量百分比之和為100%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新型有機(jī)鉬化物偶聯(lián)劑、其制備方法及其對(duì)二硫化鉬粉末的表面處理方法。該偶聯(lián)劑的結(jié)構(gòu)式為右式，本發(fā)明的有機(jī)鉬化物偶聯(lián)劑的親無(wú)機(jī)端與二硫化鉬表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的效率好，且易溶于有機(jī)樹脂溶液，增強(qiáng)了二硫化鉬與有機(jī)樹脂的界面相容性，可以充分改善二硫化鉬的分散性，提高產(chǎn)品潤(rùn)滑性能。其制備方法簡(jiǎn)單，易操作。
文檔編號(hào)C07F11/00GK101463047SQ20091004484
公開日2009年6月24日 申請(qǐng)日期2009年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月4日
發(fā)明者劉海彬, 張衛(wèi)東, 潘國(guó)梁, 王嫻嫻, 強(qiáng) 郭 申請(qǐng)人:上海大學(xué)