專利名稱：含硫磷酸的羥基衍生物、含硫磷酸的羥基衍生物的硼酸酯及其制備方法與應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及含硫磷酸的羥基衍生物及其硼酸酯的制備，以及二者用作環(huán)境友好潤(rùn)滑油載荷添加劑。
背景技術(shù)：
為了滿足實(shí)際工況的要求，潤(rùn)滑油中必須添加各類添加劑。對(duì)綠色潤(rùn)滑油來講，添加劑在基礎(chǔ)油中的性能和其對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響是必須考慮的因素。由于可生物降解潤(rùn)滑劑的基礎(chǔ)油和傳統(tǒng)的礦物油在化學(xué)結(jié)構(gòu)上及界面性質(zhì)上有很大的差別，并且要考慮到添加劑自身的生物降解性能，所以傳統(tǒng)使用的潤(rùn)滑油添加劑絕大部分不能直接用于可生物降解潤(rùn)
滑劑。 根據(jù)德國(guó)的“Blue Angel”標(biāo)準(zhǔn)對(duì)綠色潤(rùn)滑油添加劑所作出的要求，可用作綠色潤(rùn)滑油添加劑的含硼化合物主要是無灰硼酸酯，它可被看作是硼酸B (OH) 3中的氫被有機(jī)基團(tuán)所取代后的衍生物。硼酸酯因其自身無毒無臭、環(huán)境適應(yīng)性好、熱穩(wěn)定性高以及一定的抗磨減摩特性，其作為綠色潤(rùn)滑油添加劑以及潛在的ZDDP替代物業(yè)已引起人們?cè)絹碓蕉嗟年P(guān)注。分子中僅含C、H、O的有機(jī)硼酸酯作為潤(rùn)滑油添加劑的研究起步較早(見美國(guó)專利US5759965、US5482591、US4584115及US5062975等)，但這類硼酸酯除B外，不含其他活性元素，故而其功能相對(duì)較為單一，難以滿足日益復(fù)雜的工況條件的需要，這使其應(yīng)用受到了一定的限制。自上世紀(jì)末起，為了尋求更高性能的多效的含硼潤(rùn)滑油添加劑，研究者開始將S、P、N等活性元素引入到硼酸酯分子中，這在一定程度上提高了硼酸酯潤(rùn)滑油添加劑的減摩抗磨性能。近些年來，各種不同分子結(jié)構(gòu)以及不同摩擦學(xué)特性的硼酸酯添加劑相繼被報(bào)道，如US004474670中報(bào)道了使用位阻酚、羥基胺與硼化劑生成的一種混合硼酸酯，并通過低速摩擦試驗(yàn)機(jī)(LVFA)考察了其摩擦學(xué)性能，發(fā)現(xiàn)其是一種有效的減摩劑；熱氧化穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)表明其還是一種優(yōu)良的抗氧劑。專利US6001779、US5169547、USRE032295也報(bào)道了類似的結(jié)構(gòu)。含硫和磷元素的添加劑因?yàn)槟芴峁┯欣谖⑸锏某砷L(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)組分，可提高潤(rùn)滑劑的生物降解性，因此亦可用于環(huán)境友好潤(rùn)滑油添加劑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供含S、P及含S、P、N、B兩種可用于環(huán)境友好潤(rùn)滑油的載荷添加劑。本發(fā)明的技術(shù)方案是:含硫磷酸的羥基衍生物，它的化學(xué)式如通式1:
權(quán)利要求
1.含硫磷酸的羥基衍生物，其特征在于，它的化學(xué)式如通式I:
2.含硫磷酸的羥基衍生物的硼酸酯，其特征在于，它的化學(xué)式如通式H:
3.如權(quán)利要求1所述的含硫磷酸的羥基衍生物的制備方法，其特征在于:首先醇或酚與P2S5反應(yīng)生成硫磷酸，P2S5分批加入，醇或酚與P2S5的物質(zhì)的量之比為4 4.2，再與環(huán)氧丙烷反應(yīng)成含硫磷酸的羥基衍生物。
4.如權(quán)利要求1所述的含硫磷酸的羥基衍生物的硼酸酯的制備方法，其特征在于:首先醇或酚與P2S5反應(yīng)生成硫磷酸，P2S5分批加入，醇或酚與P2S5的物質(zhì)的量之比為4 4.2，再與環(huán)氧丙烷反應(yīng)成含硫磷酸的羥基衍生物；以酸性樹脂作為催化劑，將含硫磷酸的羥基衍生物與硼酸及脂肪酸單乙醇胺鹽在帶水劑存在并回流下反應(yīng)生成含硫磷酸的羥基衍生物的硼酸酯，，含硫磷酸的羥基衍生物與硼酸、脂肪酸單乙醇胺鹽的物質(zhì)的量之比為廣2:I:Γ2,酸性樹脂的質(zhì)量為含硫磷酸的羥基衍生物與硼酸、脂肪酸單乙醇胺鹽質(zhì)量和的1%。
5.如權(quán)利要求1所述的含硫磷酸的羥基衍生物應(yīng)用于潤(rùn)滑油中作為載荷添加劑。
6.如權(quán)利要求1所述的含硫磷酸的羥基衍生物的硼酸酯應(yīng)用于潤(rùn)滑油中作為載荷添加劑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種含硫磷酸的羥基衍生物，它的化學(xué)式如通式，R1為碳原子個(gè)數(shù)為4－16的直鏈或支鏈的烷烴或苯環(huán)上帶有至少四個(gè)碳原子支鏈的芳環(huán)基團(tuán)；R2為碳原子個(gè)數(shù)為4－16的直鏈或支鏈的烷烴或苯環(huán)上帶有至少四個(gè)碳原子支鏈的芳環(huán)基團(tuán)。含硫磷酸的羥基衍生物及含硫磷酸的羥基衍生物的硼酸酯可單獨(dú)或一起使用，加入環(huán)境友好基礎(chǔ)油中(雙酯、PAO或菜籽油等)用作載荷添加劑，具有良好的油溶性、水解安定性及較小的腐蝕性，且熱穩(wěn)定性高，并有一定的抗氧化性能。
文檔編號(hào)C07F9/18GK103183706SQ201110450490
公開日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2011年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月29日
發(fā)明者王永剛, 王強(qiáng), 王勇 申請(qǐng)人:洛陽(yáng)理工學(xué)院