[发明专利]一种含钼硼酸酯衍生物及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明属于润滑油添加剂有机化合物技术领域，尤其涉及一种含钼硼酸酯衍生物及其制备方法和用途。

背景技术

钼系添加剂具有优良的摩擦学性能，可显著改善润滑剂的抗磨减摩性能，有效降低摩擦副表面的摩擦，还可提高发动机的机械效率，明显改善汽车燃油经济性，被称为“减摩之王”。最常用的含钼化合物有：二硫化钼(MoS₂)、油溶性二烷基二硫代氨基甲酸硫化氧钼(MoDTC)和二烷基二硫代磷酸硫化氧钼(MoDTP)等。

硼系添加剂中最有发展前景的是有机硼酸酯类，大量研究发现，几乎所有的有机硼酸酯都具有减摩性，有些还具有抗磨效果。此外，它的热稳定性非常好，且在高温下对铜无腐蚀，对钢铁具有良好的防锈性能，同时还具有很好的密封适应性，无毒无臭，有利于环境保护，这些优势都是那些传统的含磷、硫载荷添加剂所不可比拟的。

有机硼酸酯作为多功能添加剂，其自身无毒无臭，具有良好的减摩抗磨性、抗氧化安定性和高的热稳定性，另外，硼酸酯类添加剂对摩擦副材料不存在腐蚀性和选择性，长期以来一直是添加剂研发工作者们的研究热点，具有很好的应用前景。

虽然钼系添加剂和硼系添加剂都具有很好的减摩性能，然而含有钼硼酸酯衍生物的研究一直未见有文献报道。

公开号为CN 10145805A的专利，公开了一种具有协同氧化稳定性的润滑油组合物，同时含有钼化合物和硼化合物作为其中的组分，但是是以化合物的形式组合到一起的。

发明内容

鉴于上述，本发明的目的是公开一种含钼硼酸酯衍生物及其制备方法和作为润滑油减摩剂的应用。

为了实现所述发明目的，本发明采用如下技术方案：一种含钼硼酸酯衍生物，所述含钼硼酸酯衍生物的结构式为：

其中R为碳原子个数大于4的烃类化合物。

本发明所述R的碳原子个数优选为大于8。

一种含钼硼酸酯衍生物的制备方法，其制备步骤为：(1)向锥形瓶中加入钼酸钠和水，搅拌溶解后用硫酸酸化至pH为1.8～2.5，静置至瓶中晶体量固定，抽滤，得一水合钼酸晶体；

(2)将硼酸与长链醇或芳香醇以1:(1.9～2.1)的摩尔比混合，以甲苯作为带水剂，加热回流反应，得硼酸二醇酯的甲苯溶液；

(3)将步骤(2)中的硼酸二醇酯的甲苯溶液滴入乙二醇的甲苯溶液中，加热回流，然后向该体系中加入步骤(1)中合成的一水合钼酸，继续加热搅拌回流，减压蒸馏除去甲苯，即得含钼硼酸酯衍生物。

本发明所述步骤(3)中硼酸酯与乙二醇的摩尔比为1:(1.1～1.3)。

将本发明所述含钼硼酸酯衍生物加入到基础油中，作为润滑油的减摩添加剂的应用。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下有益效果：该添加剂结合了钼和硼酸酯作为添加剂的优点，具有超强的减摩能力，是一种性能优异的摩擦改进剂。另外，该添加剂热稳定性良好，不含硫、磷、氯等元素，对摩擦副材料无腐蚀作用和选择作用，是一种性能优异的绿色环保的润滑油减摩剂。

附图说明

图1是本发明实施例二的产物含钼的硼酸乙二醇二辛酯和MoDTC在氮气气氛下的TGA图。

图中：1、本发明实施例二的产物含钼的硼酸乙二醇二辛酯在氮气气氛下的TGA曲线；2、MoDTC在氮气气氛下的TGA曲线。

具体实施方式

通过下面的实施例可以详细的解释本发明，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切技术改进。

实施例一

含钼的硼酸乙二醇二丁酯，其合成步骤为：

(1)向锥形瓶中加入48.4g二水合钼酸钠和100mL水，搅拌溶解后用35％的硫酸酸化至pH为2.0左右，静置至瓶中晶体量不再增加为止，抽滤，即得一水合钼酸晶体；

(2)向装有搅拌器、冷凝回流管和分水器的三口瓶中加入200mL甲苯，依次将6.1g硼酸和14.8g正丁醇加入到该三口瓶中，以甲苯作为带水剂，加热回流6小时，当分水器中的水量达到理论值后反应基本完成，得到硼酸二丁酯的甲苯溶液；

(3)向装有搅拌器、冷凝回流管和分水器的三口瓶中加入50mL甲苯和6.2g乙二醇，将步骤(2)中的硼酸二丁酯的甲苯溶液缓慢滴入三口瓶中，加热回流，当分水器中的水量达到理论值后，向该反应体系中加入19.7g步骤(1)中制备的一水合钼酸，继续加热回流，当分水器中的水量达到理论值后反应结束，减压蒸馏除去甲苯，得到粘稠状浅棕色透明油状液体，即为含钼的硼酸乙二醇二丁酯。

实施例二