CN102260572A - 一种磷-氮型极压抗磨剂及其制备方法 - Google Patents

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一种磷-氮型极压抗磨剂，具有式(I)的结构式
Figure DSA00000119285600011
式(I)中，R为氢或C1～C3的烷基，n，m分别为1～8的整数。该添加剂不仅具有优异的抗氧、防锈、抗腐蚀性能，而且具有良好的极压抗磨性，可作为液压油、齿轮油和各种工业润滑油脂的多功能添加剂，特别可单独作为无灰抗磨液压油添加剂使用。

Description

一种磷-氮型极压抗磨剂及其制备方法
技术领域
本发明为一种极压抗磨剂及其制备方法，具体地说，是一种磷-氮型极压抗磨剂及其制备方法。
背景技术
机械设备对润滑油的极压抗磨性和热稳定性要求越来越高。为了适应机械设备的润滑要求，国内外都在研究和发展高效多功能的润滑油添加剂，以满足润滑油日益苛刻的性能要求。磷-氮型极压抗磨添加剂承载能力高且具有多效性。早期的磷型极压抗磨剂在润滑油中广泛使用，主要有亚磷酸酯和磷酸酯系列。常见的含磷剂产品有T304(亚磷酸二正丁酯)、T306(磷酸三甲酚酯)以及T308(酸性磷酸酯胺盐)。亚磷酸酯的承载性能和抗磨性能优良，且腐蚀性相对较小。磷酸酯产品的中性磷酸酯活性较弱，不易在摩擦表面形成化学保护膜，酸性酯的性能稍优，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。虽然酸性磷酸酯有很好的极压抗磨性，但其活性高，抗腐蚀性差，磷消耗快，而酸性磷酸酯胺盐，由于胺的烷基链增长有助于改善油溶性，极压抗磨性好、腐蚀小。
新型含磷剂的研发一直是国内外添加剂研究的热点。研究的方向主要是向亚磷酸酯或磷酸酯中引入其他的功能团，使其具有更好的性能。US4626368公开了一种苯***衍生物及含该衍生物的有机组合物。所述的苯***衍生物由苯***或苯***衍生物与醛、二烷基亚磷酸酯反应得到，含有磷-氮元素，添加在润滑油脂中可以提高其承载能力和抗磨能力。
乔玉林等人(《石油炼制与化工》第28卷第4期，1997.4，P13～16)公开的烷基亚磷酸酯氮杂环胺盐，其制备方法为：先将三氧化磷与脂肪醇反应，经蒸馏得到的亚磷酸酯再与氮杂环胺反应，蒸馏反应生成物，得到具有不同烷基结构的氮杂环磷氮剂。该剂具有优良的极压抗磨性和减摩性能，较好的热氧化安定性和抗腐蚀性。
夏延秋等(《润滑与密封》2000-3，P30～31)通过反复试验，合成一种以磷酸盐为主体，引入抗磨抗氧基团和改善油溶性的有机物一烷氧基磷酸盐，由醇类与三氯氧磷水解反应制得烷基磷酸，再与有机胺反应制得。
磷-氮型极压抗磨添加剂由于其含有的元素氮电负性高，原子半径小，在摩擦过程中，当磷氮剂吸附于摩擦表面时，分子之间比较容易形成氢键而导致横向引力增强和油膜强度提高，这有利于抗磨性能的改善；磷氮剂中的氮同时还是一种较强的路易斯碱，能够有效地抑制元素磷的过度腐蚀。
发明内容
本发明的目的是提供一种磷-氮型极压抗磨剂，该剂不仅具有良好的极压抗磨性，而且具有优异的抗氧、防锈、抗腐蚀性能。
本发明提供的磷-氮型极压抗磨剂，具有式(Ⅰ)的结构式
Figure GSA00000119285800021
式(Ⅰ)中，R为氢或C1～C3的烷基，n，m分别为1～8的整数。
本发明使含有苯***基团的胺类化合物与亚磷酸二烷基酯进行反应生成酸性磷酸酯，作为润滑油添加剂。所述的添加剂中含有磷和氮元素，具有较好的极压抗磨性。
具体实施方式
本发明用胺类化合物和亚磷酸烷基酯为反应物，所述的胺类化合物中与氮相连的一个基团含苯***基团，另外两个基团为含有端基双键的烯基，所述的双键与亚磷酸烷基酯反应，生成磷-氮型极压抗磨添加剂。该添加剂不仅具有优异的抗氧、防锈、抗腐蚀性能，而且具有良好的极压抗磨性，可用于液压油、齿轮油和各种工业润滑油脂的多功能添加剂，特别可单独作为无灰抗磨液压油添加剂使用。
本发明式(Ⅰ)所列通式中，n、m分别表示胺类化合物中的烯基和亚磷酸烷基酯中烷基的碳原子数，n和m可分别选取1～8的整数，优选不能同时为8，因碳数较大的烷基和烯基将降低添加剂的油溶性。
本发明所述添加剂的制备方法，包括将式(Ⅱ)所示的含苯***基团的胺类化合物与式(Ⅲ)所示的亚磷酸二烷基酯在酸性催化剂存在下进行反应。
Figure GSA00000119285800022
式(Ⅱ)中，R为氢或C1～C3的烷基，n为1～8的整数，
Figure GSA00000119285800023
式(Ⅲ)中，m为1～8的整数。
上述反应中，含苯***基团的胺类化合物与亚磷酸烷基酯的摩尔比为1∶1～1.5、优选1∶1～1.2。
上述反应优选在酸性催化剂存在下进行，所述的酸性催化剂可为无机酸或有机酸，优选的无机酸为盐酸或硝酸。所述酸与反应物总质量的比为0.005～0.05∶1、优选0.008～0.03∶1。
上述反应较优选的方法是：将亚磷酸二烷基酯和含苯***基团的胺类化合物加热至40～90℃，再向其中滴加适量的酸性催化剂进行反应，所述反应的温度优选100～140℃，反应时间优选1～8小时。将反应生成物减压蒸馏即制得本发明所述的酸性磷酸酯添加剂。
下面通过实例进一步详细说明本发明，但本发明并不限于此。
实例中评价添加剂性能的标准方法如下：
抗乳化性            GB/T 7305石油和合成液水分离性测定法
铜片腐蚀试验        GB/T 5096石油产品铜片腐蚀试验法
液相锈蚀试验        GB/T 11143加抑制剂矿物油在水存在下防锈
                    性能试验法
旋转氧弹            SH/T 0193润滑油氧化安定性测试法(旋转氧弹
                    法)
贮存稳定性          SH/T 0037齿轮油贮存溶解特性测定法
催化氧化实验        SH/T 0299内燃机油氧化安定性测定性
实例1
将1.0mol(194g)亚磷酸二丁酯和1.0mol(256g)N，N-二丁烯基亚甲基苯***搅拌加热至80℃，滴加13.5g盐酸溶液，其中含5gHCL，升温至120℃反应2小时，减压蒸馏得到黄色透明的液体，为具有如下结构式的(N-丁基N-丁烯基)亚甲基苯***亚磷酸二丁酯，记为添加剂A。
Figure GSA00000119285800031
添加剂A的元素含量为：碳63.3质量％，氢9.0质量％，氧9.4质量％，磷6.2质量％，氮10.8质量％。
实例2
将1.0mol(306g)亚磷酸二辛酯和1.0mol(256g)N，N-二丁烯基亚甲基苯***搅拌加热至80℃，滴加13.5g盐酸溶液，其中含5gHCL，升温至120℃反应4小时，减压蒸馏得到黄色透明的液体，为具有如下结构式的(N-丁基N-丁烯基)亚甲基苯***亚磷酸二辛酯，记为添加剂C。
添加剂C的元素含量为：碳69.7质量％，氢10.1质量％，氧8.1质量％，磷4.9质量％，氮10.2质量％。
实例3
将1.0mol(194g)亚磷酸二丁酯和1.0mol(368g)N，N-二辛烯基亚甲基苯***搅拌加热至80℃，滴加13.5g盐酸溶液，其中含5gHCL，升温至120℃反应1小时，减压蒸馏得到黄色透明的液体，为具有如下结构式的(N-辛基N-辛烯基)亚甲基苯***亚磷酸二丁酯，记为添加剂D。
Figure GSA00000119285800042
添加剂D的元素含量为：碳68.9质量％，氢9.7质量％，氧8.5质量％，磷5.3质量％，氮10.4质量％。
对比例1
将1.0mol(306g)亚磷酸二辛酯和1.0mol(368g)N，N-二辛烯基亚甲基苯***搅拌加热至80℃，滴加13.5g盐酸溶液，其中含5gHCL，升温至120℃反应2小时，减压蒸馏得到黄色透明的液体，为具有如下结构式的(N-辛基N-辛烯基)亚甲基苯***亚磷酸二辛酯，记为添加剂B。
Figure GSA00000119285800051
添加剂B的元素含量为：碳71.1质量％，氢10.5质量％，氧8.4质量％，磷4.2质量％，氮8.1质量％。
实例4～10
以下实例评价本发明添加剂的使用性能。
将本发明实例、对比例制备的添加剂、T308(磷酸酯胺盐)、油酸脂肪胺盐分别于70℃加入到100g基础油(牌号500N)中溶解，将得到的样品进行抗氧化性能、防锈性能和抗乳化性能的评定，结果见表1。
表1
Figure GSA00000119285800061
从表1可知，本发明制备的添加剂A、C、D较之对比剂，具有优良的油溶性、抗氧化性能、防锈、防腐性能和抗乳化性能，性能优于T308、油酸脂肪胺盐。
实例11
本实例评价用本发明添加剂调制的成品油的性能。
将硫磷复剂(T4204)与本发明添加剂A加入到100g基础油(85W/90)中调和得到成品油L，评定其极压抗磨性能，结果见表2，其中磨斑直径测定条件为：1800r/min，392N，93.3℃，60min。
对比例2
将硫磷复剂(T4204)加入到100g基础油(85W/90)中调和得到成品油M，评定其极压抗磨性能，结果见表2。
表2
  项目   实例11   对比例2
  成品油编号   L   M
  添加剂加量，g
  硫磷复剂   1.4   1.4
  添加剂A   0.7   /
  磨斑直径，mm   0.35   0.7
  Timken试验，(OK负荷)，N ≥311 ≥200
从表2可知，在基础油中加入本发明添加剂A的油品较之未加油品，不仅在高温高速磨损条件下，具有较小的磨斑，而且具有优良的极压性能。

Claims (7)

1.一种磷-氮型极压抗磨剂，具有式(Ⅰ)的结构式
Figure FSA00000119285700011
式(Ⅰ)中，R为氢或C1～C3的烷基，n，m分别为1～8的整数。
2.按照权利要求1所述的极压抗磨剂，其特征在于式(Ⅰ)中n和m不能同时为8。
3.一种权利要求1所述极压抗磨剂的制备方法，包括将式(Ⅱ)所示的含苯***基团的胺类化合物与式(Ⅲ)所示的亚磷酸二烷基酯在酸性催化剂存在下进行反应。
Figure FSA00000119285700012
式(Ⅱ)中，R为氢或C1～C3的烷基，n为1～8的整数，
式(Ⅲ)中，m为1～8的整数。
4.按照权利要求3所述的方法，其特征在于所述的含苯***基团的胺类化合物与亚磷酸二烷基酯的摩尔比为1∶1～1.5。
5.按照权利要求3所述的方法，其特征在于所述的酸性催化剂为无机酸，酸与反应物总质量的比为0.005～0.05∶1。
6.按照权利要求5所述的方法，其特征在于所述的无机酸为盐酸或硝酸。
7.按照权利要求3所述的方法，其特征在于反应温度为100～140℃。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104177405A (zh) * 2013-05-22 2014-12-03 中国石油化工股份有限公司 双亚磷酸酯胺盐及其制备方法、用途和润滑油组合物
CN105829512A (zh) * 2013-10-25 2016-08-03 阿克苏诺贝尔化学品国际有限公司 作为摩擦改性剂用于润滑剂的脂肪胺盐
CN106947567A (zh) * 2017-02-21 2017-07-14 中国第汽车股份有限公司 一种硫磷氮硼型极压抗磨剂、其制备方法及齿轮油
WO2020078368A1 (zh) 2018-10-16 2020-04-23 中国石油化工股份有限公司 有机磷化合物及其制备方法、用途
US10822359B2 (en) 2016-04-27 2020-11-03 China Petroleum & Chemical Corporation Benzotriazole derivative, preparation process and the use thereof
CN114763337A (zh) * 2021-01-14 2022-07-19 中国石油天然气股份有限公司 润滑油添加剂及其制备方法与应用
CN115010751A (zh) * 2022-07-18 2022-09-06 新乡市瑞丰新材料股份有限公司 一种磷-氮型多功能添加剂及其制备方法
CN116240064A (zh) * 2023-03-17 2023-06-09 安徽中天石化股份有限公司 一种高退火清净性的液压油及其制备方法和应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4994197A (en) * 1989-12-18 1991-02-19 Mobil Oil Corporation Triazole compositions as fuel and lube additives
US5407592A (en) * 1991-07-23 1995-04-18 Mobil Oil Corporation Multifunctional additives
CN101240210A (zh) * 2007-02-06 2008-08-13 张军 润滑油多功能复合添加剂和制备方法及应用

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4994197A (en) * 1989-12-18 1991-02-19 Mobil Oil Corporation Triazole compositions as fuel and lube additives
US5407592A (en) * 1991-07-23 1995-04-18 Mobil Oil Corporation Multifunctional additives
CN101240210A (zh) * 2007-02-06 2008-08-13 张军 润滑油多功能复合添加剂和制备方法及应用

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张慧波,孙向等: "苯***脂肪胺的合成工艺及其性能的研究", 《石油化工高等学校学报》, vol. 16, no. 3, 30 September 2003 (2003-09-30), pages 51 - 54 *
方春梅, 李茂森等: "磷系极压抗磨添加剂的合成及其应用研究进展(1)", 《润滑油》, vol. 22, no. 1, 28 February 2007 (2007-02-28), pages 36 - 39 *

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104177405A (zh) * 2013-05-22 2014-12-03 中国石油化工股份有限公司 双亚磷酸酯胺盐及其制备方法、用途和润滑油组合物
CN105829512A (zh) * 2013-10-25 2016-08-03 阿克苏诺贝尔化学品国际有限公司 作为摩擦改性剂用于润滑剂的脂肪胺盐
CN105829512B (zh) * 2013-10-25 2018-06-05 阿克苏诺贝尔化学品国际有限公司 作为摩擦改性剂用于润滑剂的脂肪胺盐
US10822359B2 (en) 2016-04-27 2020-11-03 China Petroleum & Chemical Corporation Benzotriazole derivative, preparation process and the use thereof
CN106947567A (zh) * 2017-02-21 2017-07-14 中国第汽车股份有限公司 一种硫磷氮硼型极压抗磨剂、其制备方法及齿轮油
WO2020078368A1 (zh) 2018-10-16 2020-04-23 中国石油化工股份有限公司 有机磷化合物及其制备方法、用途
CN114763337A (zh) * 2021-01-14 2022-07-19 中国石油天然气股份有限公司 润滑油添加剂及其制备方法与应用
CN114763337B (zh) * 2021-01-14 2024-04-30 中国石油天然气股份有限公司 润滑油添加剂及其制备方法与应用
CN115010751A (zh) * 2022-07-18 2022-09-06 新乡市瑞丰新材料股份有限公司 一种磷-氮型多功能添加剂及其制备方法
CN116240064A (zh) * 2023-03-17 2023-06-09 安徽中天石化股份有限公司 一种高退火清净性的液压油及其制备方法和应用

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