[发明专利]一种含氮硫磷酸钼的新型减摩剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于润滑油的减摩剂及其制备方法，尤其涉及一种含有氮硫磷酸钼的新型减摩剂及其制备方法。该减摩剂适用于各种矿物油和合成油，是一种含有氮、钼且具有抗氧、减摩抗磨、环保等多功能的新型减摩抗磨添加剂。

背景技术

长期以来，减摩抗磨剂的应用一直缺少理想的产品。无机物的石墨、二硫化钼减摩抗磨性好，其作为固体润滑剂起到了很好的作用，但是由于油溶性差，难以在液体润滑材料中使用。含有非金属硫、磷、硼、氯的有机物虽然解决了油溶性的问题，但是其非金属特性在减摩抗磨性能上受到了限制。有机钼是把金属钼与有机烷烃连接在一起，其具有非常好的油溶性。有机钼以液态形式溶于基础油中，最常用的有机钼是二烷基二硫代磷酸氧钼和二烷基二硫代氨基甲酸钼。该两种有机钼能使润滑部件在缓和工况的条件下在摩擦表面形成一种具有减摩、抗磨作用的物理和/或化学膜。在高速、高温、高压等苛刻的工况下，有机钼分解成为纳米级的二硫化钼化学反应膜，以层状微晶结构叠置于金属表面。每层微晶厚度为0.625纳米，层间距离为1.32纳米。这种纳米级的二硫化钼保护膜将金属摩擦表面的运动方式由滑动摩擦转变为滚动摩擦，极大地降低了摩擦系数，成倍地提高了减摩抗磨性能，明显抑制机油温升，同时具有长期持续的效果和突出的降温功能。

但是上述两种有机钼减摩抗磨剂均存在缺陷。

缺陷一：二烷基二硫代磷酸氧钼中的磷元素含量高，会对环境造成不良的影响，并且还会使汽车尾气净化装置中毒而失去应有的作用。

缺陷二：二烷基二硫代氨基甲酸钼油溶性、抗氧化性、减摩抗磨性能与二烷基二硫代磷酸氧钼相当，且不含磷，是比较符合日益苛刻的环保要求和市场需求的润滑油添加剂。但是其在使用过程中受热分解生成自由胺和CS₂。这两种产物对发动机轴瓦的铜有侵蚀作用。虽然CS₂能够迅速挥发，不会对金属材料形成特别的问题，但是极少量的自由胺就会引起轴瓦的损坏。二硫代氨基甲酸盐分解产生的自由胺与油中的其它组分反应会形成油泥，同时自由胺与氟橡胶密封圈反应使其变质，造成密封泄漏，影响机械正常运转。并且，高硫增加了潜在的腐蚀性危害。对于有机钼硫添加剂的制备方法，现有技术存在不同程度的钼回收率低、洗涤步骤繁琐、油状物不易过滤等问题。从降低有机钼中磷含量、提高有机钼添加剂的抗氧化性、改善发动机密封性以及减小润滑油对发动机性能的影响等角度出发，中国专利提出了多种解决方法，对现有技术均有所改进，但多是从较为单一的角度出发，从而顾此失彼。

例如，为了实现无磷化的环保要求同时也保证优良的减摩抗磨性能，中国专利CN102796592A提供了一种有机钼添加剂、其制备方法及含有该添加剂的润滑油组合物。该添加剂是由脂肪酸胺、聚乙烯丁二酰亚胺和无机钼化合物反应制备而成的。该发明虽然制备出了无磷类有机钼添加剂并且在一定程度上提高了减摩抗磨性能，但是在使用过程中仍然会受热分解，生成自由胺，对金属材料有腐蚀作用，同时也会导致泄漏。

中国专利CN102311841B，同样也实现了无磷化，并且克服了添加剂溶解性低和易氧化的缺点。但是该发明除了会产生自由胺以外，其含硫量较高，增加了潜在的腐蚀性危害。

针对汽车发动机的密封性和防渗油问题，中国专利CN101880586B公开了一种润滑油组合物及其制备方法。该方法是通过向由基础油、环烷基亮光油、烷基萘混合组成的基础油混合物中加入：分散剂、硫化烷基酚钙、合成磺酸钙、合成磺酸镁、含氮磷硫酸钼、二烷基二硫代磷酸锌、胺型抗氧剂和酚型抗氧剂制备而成的。该方法需要多种原料成分这无疑增加了产品成本，不利于大范围应用，并且该方法涉及到的基础油混合物需要进行加氢处理，工序较为复杂。而且，该发明是基于使用了一种有机钼产品和其它添加剂混合，而非是合成出了新的物质。除了上述缺陷以外，目前市面上制备有机钼的方法极多，各种制备工艺、原料选取参差不齐，均不能同时兼顾“环保、减摩抗磨性能好、制备工艺简单、成本低、高温抗氧化性好等”多种优点，综合性能差，应用范围受限。并且在作为添加剂制备润滑油时往往不能一次性解决问题，需要添加多种具有减摩抗磨功效的化合物相互配合使用来达到预期效果，这无疑增加了润滑油产品的成本。

发明内容

针对以上现有技术之不足，本发明要解决的问题是提供一种能够同时兼顾环保、节能、成本低、减摩抗磨性好、抗氧化性好、能够防护金属机械腐蚀、延长使用周期的含氮硫磷酸钼的新型减摩剂。其具体方案如下：