一種非硫磷有機(jī)鉬化合物及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種非硫磷有機(jī)鉬潤(rùn)滑油添加劑、其制備方法及其在潤(rùn)滑油劑中的應(yīng) 用。
【背景技術(shù)】
[0002] 眾所周知，二烷基二硫代鋅酯（ZDDP)是一種常用的有效的多功能潤(rùn)滑油添加劑， 但是，ZDDP含有引發(fā)電化學(xué)腐蝕和產(chǎn)生金屬灰分的鋅元素以及易使汽車(chē)尾氣處理裝置中的 催化劑中毒的磷元素，會(huì)帶來(lái)毒性、水處理及環(huán)境污染等方面的問(wèn)題。研制新型的極壓抗磨 添加劑成為當(dāng)今國(guó)內(nèi)外的一個(gè)研宄熱點(diǎn)。
[0003]鉬金屬由于其高熔點(diǎn)、高強(qiáng)度、耐腐蝕、耐磨損等優(yōu)點(diǎn)，工業(yè)應(yīng)用非常廣泛。有機(jī)鉬 系化合物在摩擦學(xué)領(lǐng)域具有良好的發(fā)展前景，它可以作為摩擦改進(jìn)劑和極壓抗磨劑在潤(rùn)滑 油或者潤(rùn)滑酯中起到抗磨減磨、提升負(fù)荷、節(jié)能環(huán)保的作用。最常用的有機(jī)鉬潤(rùn)滑油添加劑 是二烷基二硫代磷酸鉬（MoDDP)和二烷基二硫代氨基甲酸鉬（MoDTC)。該兩種有機(jī)鉬能使 潤(rùn)滑部件在摩擦表面形成一種具有減磨、抗磨作用的保護(hù)膜，極大地提高了摩擦學(xué)性能，但 是這兩種有機(jī)鉬減磨抗磨劑均存在缺陷。
[0004]二烷基二硫代磷酸鉬（MoDDP)，研宄證明有它具有非常突出的減磨抗磨性能，然而 這類(lèi)化合物含有磷元素，在生產(chǎn)和使用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量有害物質(zhì)。二烷基二硫代氨基甲 酸鉬（MoDTC)，它雖然沒(méi)有含有磷元素，但是它在使用過(guò)程中受熱分解生成自由胺和CS2， 這兩種產(chǎn)物對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)瓦軸的銅有侵蝕作用。這兩類(lèi)添加劑都對(duì)金屬有較強(qiáng)的腐蝕性，所以 研制不含有硫磷元素的有機(jī)鉬潤(rùn)滑油添加劑是一種必然趨勢(shì)。
[0005]專(zhuān)利CM023H841B，雖然實(shí)現(xiàn)了無(wú)磷化，并且克服了添加劑溶解性低和易氧化的缺 點(diǎn)。但是該發(fā)明除了會(huì)產(chǎn)生自由胺以外，其含硫量較高，增加了潛在的腐蝕性危害。專(zhuān)利 CN101880586B公開(kāi)了一種有機(jī)鉬潤(rùn)滑油組合物及其制備方法。該方法需要多種原料成分增 加了產(chǎn)品成本，且工序較為復(fù)雜，不利于大范圍應(yīng)用。
[0006]除了上述缺陷以外，目前市面上制備有機(jī)鉬的方法極多，各種制備工藝、原料選取 參差不齊，均不能同時(shí)兼顧"環(huán)保、減摩抗磨性能好、制備工藝簡(jiǎn)單、成木低、高溫抗氧化性 好等"多種優(yōu)點(diǎn)，綜合性能差，應(yīng)用范圍受限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種非硫磷有機(jī)鉬化合物及其制備 方法和應(yīng)用，以解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述問(wèn)題。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種非硫磷有機(jī)鉬化合物，其特征在于，具有式I所示的結(jié)構(gòu)：
其中，R為C1~C30的直鏈烷基、支鏈烷基或環(huán)烷基。
2. 如權(quán)利要求1所述的非硫磷有機(jī)鉬化合物，其特征在于，為N-甲基亞胺二乙醇鉬酸 二酯、N-乙基亞胺二乙醇鉬酸二酯、N-丙基亞胺二乙醇鉬酸二酯、N-異丙基亞胺二乙醇鉬 酸二酯、N- 丁基亞胺二乙醇鉬酸二酯、N-異丁基亞胺二乙醇鉬酸二酯、N-戊基亞胺二乙醇 鉬酸二酯、N-異戊基亞胺二乙醇鉬酸二酯、N-新戊基亞胺二乙醇鉬酸二酯、N-己基亞胺二 乙醇鉬酸二酯、N-環(huán)己基亞胺二乙醇鉬酸二酯、N-庚基亞胺二乙醇鉬酸二酯、N-辛基亞胺 二乙醇鉬酸二酯、N-異辛基亞胺二乙醇鉬酸二酯、N-壬基亞胺二乙醇鉬酸二酯、N-癸基亞 胺二乙醇鉬酸二酯、N-十二烷基亞胺二乙醇鉬酸二酯、N-十六烷基亞胺二乙醇鉬酸二酯、 N-十八烷基亞胺二乙醇鉬酸二酯、N-二十二烷基亞胺二乙醇鉬酸二酯、N-二十二烷基亞 胺二乙醇鉬酸二酯、N-二十二烷基亞胺二乙醇鉬酸二酯、N-二十六烷基亞胺二乙醇鉬酸二 酯、N-二十八烷基亞胺二乙醇鉬酸二酯中的一種。
3. -種如權(quán)利要求1所述的非硫磷有機(jī)鉬化合物的制備方法，其特征在于，包括如下 步驟： 將二羥烷基胺和催化劑加入溶劑中，邊攪拌邊加入四水合鉬酸銨，在50~200°C下進(jìn) 行反應(yīng)，待生成水接近理論值時(shí)停止反應(yīng)，冷卻至室溫，過(guò)濾，收集濾渣，減壓蒸除溶劑，得 到非硫磷有機(jī)鉬化合物，其中，所述二羥烷基胺具有如式II所述的結(jié)構(gòu)：
4. 如權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述二羥烷基胺、催化劑和四水合鉬酸 銨的重量比為1: (〇. 1~〇. 3) : (1~2)。
5. 如權(quán)利要求3或4所述的制備方法，其特征在于，所述二羥烷基胺為二羥乙基甲基 胺、二羥乙基乙基胺、二羥乙基甲基胺、二羥乙基丙基胺、二羥乙基異丙基胺、二羥乙基丁基 胺、二羥乙基異丁基胺、二羥乙基戊基胺、二羥乙基異戊基胺、二羥乙基新戊基胺、二羥乙基 己基胺、二羥乙基環(huán)己基胺、二羥乙基庚基胺、二羥乙基辛基胺、二羥乙基異辛基胺、二羥乙 基壬基胺、二羥乙基癸基胺、二羥乙基十二胺、二羥乙基十六胺、二羥乙基十八胺、二羥乙基 二十二胺、二羥乙基二十六胺、二羥乙基二十八胺中的一種。
6. 如權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述溶劑為丙酮、苯、甲苯、氯仿、乙酸 乙酯、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、四氫呋喃、二甲基亞砜中的一種。
7. 如權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述催化劑為三乙胺、吡啶、2,4,6 -三 甲吡啶、2,4_二甲氨基吡啶、N，N-二甲基苯胺、N，N-二乙基苯胺、碳酸鈉、碳酸氫鈉、氫氧 化鈉、氫氧化鉀中的一種。
8. -種如權(quán)利要求1或2所述非硫磷有機(jī)鉬化合物作為潤(rùn)滑油添加劑的用途。
9. 如權(quán)利要求8所述的用途，其特征在于，所述非硫磷有機(jī)鉬化合物在潤(rùn)滑油中的添 加量為潤(rùn)滑油重量的0. 1~15%。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種非硫磷有機(jī)鉬化合物及其制備方法和用途，所述非硫磷有機(jī)鉬化合物的結(jié)構(gòu)式如下：其中R為C1～C30的直鏈或支鏈烷基或環(huán)烷基。所述制備方法如下：在有機(jī)溶劑和催化劑的條件下，將羥烷基胺和四水合鉬酸銨反應(yīng)。本發(fā)明的非硫磷有機(jī)鉬化合物可以作為潤(rùn)滑油添加劑，具有良好的減磨抗磨性能和極壓性能。
【IPC分類(lèi)】C10N30-06, C10M139-00, C07F11-00
【公開(kāi)號(hào)】CN104844656
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510131182
【發(fā)明人】龔民, 李志鵬, 李建昌, 張剛強(qiáng), 范冰極, 任天輝
【申請(qǐng)人】上海交通大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年8月19日
【申請(qǐng)日】2015年3月24日