[发明专利]一种菜籽油用咪唑盐类极压抗磨添加剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明叙述了一种菜籽油用咪唑盐类极压抗磨添加剂及其制备方法。

背景技术

随着人类对环境问题的日益关注，人们越来越重视润滑剂造成的污染问题。矿物油基润滑剂的生物降解性能差，某些还具有生态毒性。随着人类环保意识和环保立法的不断加强，矿物油基润滑剂造成的环境污染问题越来越受到人们关注。动、植物油正在逐渐取代矿物油而重新进入润滑剂市场，在欧洲等发达国家生物降解润滑剂的用量正在逐年增加。植物油无毒并具有良好的可生物降解性，可望成为环境友好润滑剂的主流。

同时，人们越来越重视适用于绿色润滑油添加剂的开发研究工作。而含N和P的添加剂能提供有利于微生物生长的养分，可提高润滑剂的生物降解性。二烷基二硫代磷酸盐(MDDP)是一类应用最广且综合性能较好的润滑油添加剂，它同时具有良好的抗氧化、抗腐蚀及抗磨作用、中等的极压性能和较好的热稳定性能。但是，由于其分子中含有金属离子，MDDP不适用于绿色润滑油，故有必要对其结构进行改进，使其能够满足环境保护的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种菜籽油用咪唑盐类极压抗磨添加剂及其制备方法。

本发明通过以下措施来实现：

天然植物油中的菜籽油具有良好的抗氧化稳定性和低温流动性，具有优良的润滑性能及良好的破乳化性、防腐性能以及耐高温性能等。且具有来源广、资源可再生及价格相对较低等优点。

经过科学研究结果表明，离子液体具有很好的摩擦学性能，本发明制备的二烷基二硫代磷酸咪唑盐离子液体，在菜籽油基础油中具有良好的摩擦学性能，可以作为菜籽油的减摩抗磨添加剂，而且添加剂中无重金属离子。

一种菜籽油用咪唑盐类极压抗磨添加剂，它的化学名称为二烷基二硫代磷酸咪唑盐离子液体，具有如下通式：

离子液体的阳离子为式(I)，离子液体的阴离子为式(II)，其中R₁、R₂、R₃、R₄代表相同或不相同的丁基、辛基或十二烷基。

本发明所涉及的二烷基二硫代磷酸咪唑盐离子液体的合成方法可以用下面的化学方程式来表示：

其中R₁、R₂、R₃、R₄代表相同或不相同的丁基、辛基或十二烷基。

二烷基二硫代磷酸咪唑盐离子液体的制备方法为：以三氯甲烷作溶剂，将二烷基二硫代磷酸以及二烷基咪唑溴盐混合均匀，常温搅拌反应，然后用蒸馏水洗至水层为中性，除去溶剂，得到产物，为浅黄色粘稠液体。

本发明的离子液体添加剂的热重分析(TGA)结果表明其具有较高热稳定性，也考察了其作为菜籽油减摩抗磨添加剂时的摩擦学性能，结果表明，本发明的离子液体具有优异的减摩抗磨性能，可以作为菜籽油添加剂使用。

具体实施方式

为了更好的理解本发明，通过以下实例来说明：

实施例1

O，O-二辛基二硫代磷酸-1，3-二丁基咪唑盐(PS4-4)的合成

以氯仿作溶剂，将等物质的量的O，O-二丁基二硫代磷酸和1，3-二丁基咪唑溴盐混合，常温搅拌反应，然后用蒸馏水洗至中性，除去生成的氢溴酸，分出有机层，除去溶剂，得到浅黄色粘稠液体产物。

实施例2

O，O-二辛基二硫代磷酸-1，3-二辛基咪唑盐(PS8-8)的合成

以氯仿作溶剂，将等物质的量的O，O-二辛基二硫代磷酸和1，3-二辛基咪唑溴盐混合，常温搅拌反应，然后用蒸馏水洗至中性，除去生成的氢溴酸，分出有机层，除去溶剂，得到浅黄色粘稠液体产物。

实施例3

O，O-二辛基二硫代磷酸-1-辛基3-十二烷基咪唑盐(PS8-12)的合成

以氯仿作溶剂，将等物质的量的O，O-二辛基二硫代磷酸和1-辛基3-十二烷基咪唑溴盐混合，常温搅拌反应3，然后用蒸馏水洗至中性，除去生成的氢溴酸，分出有机层，除去溶剂，得到浅黄色粘稠液体产物。

产物的评价：

热失重分析(TGA)采用STA449C同步热分析仪，N₂气氛，升温速率为10℃/min，温度从室温至600℃，结果列于表1。

表1：实施例1和实施例2的热失重测试结果