專利名稱：含有離子液體的潤滑劑組合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種含離子液體的潤滑劑組合物及其制備方法，該組合物制備工藝簡單，作為鋼/鋼摩擦副的潤滑劑具有優(yōu)異減摩抗磨性能。
背景技術(shù)：
自從20世紀40年代以來，離子液體以其自身的優(yōu)勢成為當代化學科學的前沿和研究熱點之一。它具有很多分子溶劑所不具備的優(yōu)點，如不易燃易爆、熔點低、揮發(fā)性低、抗氧化性好和熱穩(wěn)定性高等特點(鄧友全.離子液體一性質(zhì)，制備與應(yīng)用[M].北京:中國石化出版社，2006.11)，這使其作為理想的綠色試劑在有機催化與合成、電化學、光化學和分離過程等領(lǐng)域得到了廣泛關(guān)注。 同時，這些特點與理想潤滑劑所期望的性能極為吻合，使其在潤滑劑領(lǐng)域的研究方興未艾(Ye, C.F., Liu, ff.Μ., Chen, Y.X., Yu, L.G.Chem.Commun,2001，21，2244-2245.)，有望成為航空、計算機工業(yè)等苛刻條件下的高性能潤滑劑。文獻已報道的作為潤滑油添加劑的離子液體一般是季胺、季磷、吡啶、咪唑類陽離子的離子液體，這些離子液體都需要通過烷基化、離子交換、分離、純化等復雜的步驟制得，其復雜的合成步驟、昂貴的成本、與基礎(chǔ)油極差的相溶性及對基底的腐蝕性等問題限制了它們在摩擦學領(lǐng)域的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種含有離子液體的潤滑劑組合物及其制備方法。一種含有離子液體的潤滑劑組合物，其特征在于該潤滑劑組合物由質(zhì)量分數(shù)為99-95 %的基礎(chǔ)油和質(zhì)量分數(shù)為1-5 %的離子液體組成，基礎(chǔ)油為己二酸酯，離子液體是由雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰和2-惡唑烷酮(OZO)、尿素(urea)、三乙二醇二甲醚(G3)或四乙二醇二甲醚(G4)復配得到的化學分子式分別為[Li (OZO)] TFS1、[Li (urea) ] TFS1、[Li (G3)]TFSI 和[Li(G4)JTFSL.
該潤滑劑組合物對鋼/鋼摩擦副具有優(yōu)異的減摩抗磨性能。該含有離子液體的潤滑劑組合物的制備方法:將雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰和2-惡唑烷酮、尿素、三乙二醇二甲醚或四乙二醇二甲醚中的一種或兩種加入到基礎(chǔ)油己二酸酯中，攪拌溶解之后便形成了含有離子液體的潤滑劑組合物。該潤滑劑組合物中，基礎(chǔ)油己二酸酯的質(zhì)量分數(shù)為99% -95%，離子液體的質(zhì)量分數(shù)為1% _5%。在上述制備方法中，雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰與2-惡唑烷酮、尿素、三乙二醇二甲醚或四乙二醇二甲醚的摩爾比為1.0: 1.0-6.5。低聚物醚類化合物glymes(如:G3、G4)是較強的路易斯堿，可以與堿金屬離子Li+復配形成弱酸性陽離子[Li (glyme) ]+, [Li (glyme) ] +又可以進一步與弱堿性的TFSI_配合形成[Li (glyme) ] TFSI離子液體(或與含有酰胺羰基基團的有機分子如OZO形成配合物[Li (OZO)]TFSI) (Chen, R.J.，ffu, F.，Li，L.，Xu, B.，Qiu, X.P.，Chen, S.J.Phys.Chem.C.2007，111,5184-5194)。本發(fā)明就是利用此原理，將雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰與2-惡唑烷酮、尿素、三乙二醇二甲醚或四乙二醇二甲醚加入到基礎(chǔ)油己二酸酯中、攪拌溶解之后便形成了含有離子液體的潤滑劑組合物。這些離子液體不但具有較高的化學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，并且與普通離子液相比不需要烷基化、離子交換、分離、純化等制備步驟，因此成本大幅降低。該潤滑劑組合物為無色透明液體，我們首先對其粘度進行了研究。實驗結(jié)果表明:無論是在40°c還是100°C條件下，隨著離子液體的加入，基礎(chǔ)油的粘溫性能都得到不同程度地改善(表I);其次我們對其熱分解溫度進行了測試，結(jié)果表明:與基礎(chǔ)油相比，加入離子液體后的熱分解溫度也有明顯提高(表2)。表1:所發(fā)明潤滑劑組合物的粘度及粘度指數(shù)。
權(quán)利要求
1.一種含有離子液體的潤滑劑組合物，其特征在于該潤滑劑組合物由質(zhì)量分數(shù)為99-95 %的基礎(chǔ)油和質(zhì)量分數(shù)為1-5 %的離子液體組成，基礎(chǔ)油為己二酸酯，離子液體是由雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰和2-惡唑烷酮、尿素、三乙二醇二甲醚或四乙二醇二甲醚復配得到的化學分子式分別為[Li (OZO)] TFS1、[Li (urea)] TFS1、[Li (G3) ] TFSI 和[Li (G4) ] TFSI。
2.如權(quán)利要求1所述含有離子液體的潤滑劑組合物的制備方法，其特征在于將雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰和2-惡唑烷酮、尿素、三乙二醇二甲醚或四乙二醇二甲醚中的一種或兩種加入到基礎(chǔ)油己二酸酯中，攪拌溶解之后便形成了含有離子液體的潤滑劑組合物。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰與2-惡唑烷酮、尿素、三乙二醇二甲醚或四乙二醇二甲醚的摩爾比為1.0: 1.0-6.5。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種含離子液體的潤滑劑組合物及其制備方法，該組合物由質(zhì)量分數(shù)為99％-95％的基礎(chǔ)油與質(zhì)量分數(shù)為1％-5％的離子液體組成，其中基礎(chǔ)油為己二酸酯，離子液體選自雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰與2-惡唑烷酮、尿素、三乙二醇二甲醚或四乙二醇二甲醚復配形成的離子液體中的一種或兩種的混合物。該離子液體可以和潤滑劑組合物同步合成，工藝簡單、原料廉價、適于工業(yè)化，而且具有良好的化學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。該潤滑劑組合物對鋼/鋼摩擦副具有優(yōu)異的減摩抗磨性能。
文檔編號C10N30/06GK103160363SQ201110427920
公開日2013年6月19日 申請日期2011年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月16日
發(fā)明者凡明錦, 宋增紅, 梁永民, 周峰 申請人:中國科學院蘭州化學物理研究所