[发明专利]一种含硫磷极压抗磨剂、其制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种含硫磷极压抗磨剂、其制备方法及在润滑油剂中的应用。 

背景技术

在润滑油、润滑脂以及金属加工液领域，市场越来越需要有高性能表现、无危害以及生态环保的极压抗磨添加剂。特别是对一些安全性能要求更高的食品级润滑剂，市场上很少有既安全又具有良好性能的添加剂。在一些金属加工领域，含氯的极压抗磨剂因为其腐蚀以及废液排放问题而严格限制使用。在金属拉拔与成型润滑剂中，如果使用二硫化钼或其他的含硫化合物，随后对机件的清理将变得相当困难。 

因此，本发明的一个主要目的是提供一种这样的润滑添加剂，它既能给润滑剂提供优异的极压抗磨性能，而且该产品无毒无害，对环境无害。 

发明内容

本发明的目的是提供一种性能优异、无毒环保的含硫磷极压、抗磨添加剂，以用于润滑油、润滑脂以及水基润滑剂中。 

为达到上述目的，本发明的技术方案是提供硫代硫酸盐与磷酸盐的混合物。 

该发明提到的硫代硫酸盐的结构可以用M（RS₂O₃）_n或M（S₂O₃）_n来表示。其中R代表含有1-30个碳原子的烷基基团，M代表金属盐，n为M金属的化合价。所述金属盐为锂、钠、钾、钙、镁、锌、铅、铜与铵盐中的一种或几种。该烷基化硫代硫酸盐可以通过市售得到，例如十二烷基硫代硫酸钠。这些烷基化硫代硫酸盐的典型的产品为锂、钠、钾、钙、镁、锌、铅、铜与铵盐，或者是它们的混合物。如果应用的领域是含水工况，最好使用碱土金属盐或铵盐。 

通过试验以及根据具体应用后得知，该硫代硫酸盐优选为碱金属、碱土金属盐类或硫代硫酸铵盐。 

本发明选用的磷酸盐也是碱金属盐、碱土金属盐、铵盐，或它们的混合物。具有代表性的为磷酸一氢钠盐、磷酸二氢钠盐、磷酸钠、焦磷酸钠、七水合磷酸钠、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、连二磷酸钠、偏磷酸钾或甘油磷酸钙。 

在该有机混合物中，硫代硫酸盐与磷酸盐的质量比例可以在1：99到99：1。而根据实验与具体应用后的反馈，优选的质量比例为20：80到80：20之间。更优选地为80：20到50：50。 

该发明的所述含硫磷极压抗磨剂的制备方法：通过市购硫代硫酸盐与上述磷酸盐，通过物理研磨达到微米级别颗粒，然后按比例充分混合使用。 

本发明所述的硫代硫酸盐与磷酸盐的有机混合产物能广泛应用于润滑油、润滑脂、润滑剂以及一些润滑粉末。该产物特别适合用于润滑脂，尤其是锂基脂、膨润土润滑脂、聚脲脂与复合铝基脂，在油基、或水基合成液的金属切削液与研磨工况中使用。 

该产物的添加比例可以根据润滑油、润滑脂、润滑剂的性能以及所期望最终产品要到达的性能而变化。一般说来，添加0.01%-10%(质量百分百)的该产物，能到达理想的极压、抗磨效果。根据试验与应用后的反馈，比较合适的添加比例为0.05%-10%（质量百分比）。该产物如应用在润滑油中，可以做成超细的粉末悬浮在润滑油，如果有必要，或者可以使用一种油溶性的分散剂来增加溶解。该产物可与二硫化钼或石墨混合使用。 

本发明是综合以往在润滑油脂中单独应用硫代硫酸盐或磷酸盐的基础上，找到复配该两种成分的方法，并通过不断试验与具体应用后，确定具体的配方比例。以往的试验与应用中，单独使用硫代硫酸盐或磷酸盐作为极压抗磨剂的效果往往不理想，或达不到工况要求。该发明得到它们的复合组分能大大提高润滑剂的极压、抗磨性能，甚至满足一些苛刻的工况 条件。两者经过加工研磨混合，同时含有较高浓度硫、磷的含量，具有很强的协同增效作用，显著提高润滑油酯的极压抗磨性能。其具有优异的极压抗磨性能是单独使用其中某一种成分所不能到达或比拟的。 

本发明的含硫磷极压抗磨剂具有以下有益效果：1）优异的极压抗磨性能；2）优异的加成性和协同性（与MoS₂）；3）无色无味、无腐蚀，环境友好型，无毒，具有很好的生物降解性；4）可用于USDA H-1食品级润滑脂中；5）在矿物油中替代含重金属添加剂；6）极苛刻金属加工条件下替代氯化石蜡；7）与基础油脂均有很好的相容性。 

附图说明

图1为四球磨斑直径对比载荷曲线； 

图2为不同极压剂的摩擦系数/接触温度。 

具体实施例方式