[发明专利]一种功能化离子液体润滑剂

说明书

技术领域

本发明涉及润滑剂技术领域，尤其涉及一种功能化离子液体润滑剂。

背景技术

离子液体是指在室温或室温附近呈液态的、完全由正负离子构成的熔盐体系，其具有无味、无恶臭、无污染、不易燃、易与产物分离、易回收、可反复多次循环使用、使用方便等优点，是传统挥发性溶剂的理想替代品，它有效地避免了传统有机溶剂在使用过程中所造成的环境、健康、安全等问题，为环境友好的高效绿色溶剂，适合于当前所倡导的清洁技术和可持续发展的要求，已经越来越被人们广泛认可和接受，并在电化学、催化、有机合成等领域受到广泛关注。

由于离子液体还具有不易燃易爆、熔点低、挥发性极低和热稳定性高等优点，以及良好的减摩抗磨性能以及高承载能力，因此可以作为新型润滑剂使用，其润滑性能甚至优于全氟聚醚。

但是在实际应用过程中，离子液体在较高的工作温度下，其抗磨性能较差，限制了其在航空、航天等一些使用要求较为严格的领域中的广泛应用。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种功能化离子液体润滑剂，在较高温度下具有良好的抗磨性能。

本发明提供了一种功能化离子液体润滑剂，包括：

式（Ⅰ）所示的离子液体和式（Ⅱ）所示的离子液体；

式（Ⅰ）；式（Ⅱ）；

其中，R₁、R₃独立的选自C1～C12的烷基或取代烷基；R₂、R₄独立的选自或且R₂、R₄不相同；R、R＇独立的选自C1～C12的烷基；

X^-选自BF₄^-、PF₆^-、[(RfSO₂)₂N]^-或RfSO₃^-，所述Rf为C_nF_2n+1，n为1～4的自然数。

优选的，所述R、R＇独立的选自C1～C6的烷基。

优选的，所述式（Ⅰ）所示的离子液体和式（Ⅱ）所示的离子液体的摩尔比为1：（0.1～10）。

优选的，所述润滑剂还包括：基础油。

优选的，所述基础油选自酯类油、聚醚、植物油或润滑脂。

优选的，所述式（Ⅰ）所示的离子液体和式（Ⅱ）所示的离子液体的总质量与所述基础油的质量比为（1～10）：100。

优选的，所述式（Ⅰ）或式（Ⅱ）所示的离子液体按照以下方法制备：

A）将N－烷基咪唑与含功能化基团的卤代烃在有机溶剂中混合、反应，得到阴离子为卤素负离子的功能化离子液体中间体；所述功能化基团为酯基、羟基、羧基或磺酸基；

B）将得到的阴离子为卤素负离子的功能化离子液体中间体与含有BF₄^-、PF₆^-、[(RfSO₂)₂N]^-或RfSO₃^-离子的溶液混合，进行阴离子交换反应，得到式（Ⅰ）或式（Ⅱ）所示的离子液体。

优选的，所述步骤A）中，所述反应为微波反应。

优选的，所述步骤A）中，所述有机溶剂为丙酮或无水乙醇。

优选的，所述含有BF₄^-、PF₆^-、[(RfSO₂)₂N]^-或RfSO₃^-离子的溶液的溶剂为乙腈或蒸馏水。

与现有技术相比，本发明提供了一种功能化离子液体润滑剂，包括：式（Ⅰ）所示的离子液体和式（Ⅱ）所示的离子液体。本发明在咪唑离子液体中引入了酯基、羟基、羧基或磺酸基作为功能化基团，使其易于通过静电作用吸附于金属表面，从而提高在高温下的抗磨性能；并且将含有不同功能化基团的离子液体进行混合，使得润滑剂与金属吸附的更加紧密，进一步提高了润滑剂的抗磨性能。

对制备的润滑剂进行性能检测，结果表明，其粘度指数大于120，热分解温度大于300℃，并且对金属具有良好的抗磨性能。

附图说明

图1是本发明实施例及比较例制备的润滑剂的摩擦系数测试图；