[发明专利]含氮硫不饱和脂肪酸硼酸酯的制备方法及应用

说明书

本发明涉及机械摩擦润滑技术领域中一种含氮硫不饱和脂肪酸硼酸酯润滑油添加剂的制备方法，该添加剂的原料包括不饱和脂肪酸二乙醇酰胺、氨基甲酸硫代乙醇和硼酸；所述氨基甲酸硫代乙醇由二正丁胺、二硫化碳和环氧丙烷为原料制备；所述不饱和脂肪酸二乙醇酰胺由不饱和脂肪酸、二氯亚砜和二乙醇胺为原料制备；不饱和脂肪酸二乙醇酰胺、氨基甲酸硫代乙醇和硼酸发生酯化反应制备含氮硫不饱和脂肪酸硼酸酯润滑油添加剂。在测试中发现含氮硫不饱和脂肪酸硼酸酯对润滑油的抗磨减摩作用效果显著，并且有良好的水解稳定性，故在机械使用时会延长机械的使用寿命，提高了经济效益。本发明的方法简单易行，适合大规模的产业化生产。

技术领域

本发明属于润滑油技术领域，涉及一种含氮硫不饱和脂肪酸硼酸酯的制备方法和用途。

背景技术

近几年，润滑油添加剂的市场越来越受大家所熟知。众所周知，在最开始的润滑油市场中，添加剂还没有被大众所了解，故而所使用的润滑油也只是单纯的不含添加剂的普通润滑油，之后才开始出现润滑油添加剂这类物质，旨在减少机械间的摩擦损失，从而延长机械的使用寿命。

最先在润滑油中应用的是含硫、磷类润滑油添加剂，从而达到减摩抗磨性能，虽含硫、磷类添加剂在减摩抗磨方面有很突出的贡献，但随着国家和大众对环境的关注度越来越高，含硫、磷类润滑油添加剂在润滑油添加剂市场不得不要做出相关的改进，这样才能在提高性能的同时还可以减少对环境的污染，提高经济效益。

硼类添加剂具有良好的极压抗磨性能，目前应用最广泛的是硼酸酯类润滑油添加剂。硼类添加剂的作用机理是：在边界润滑条件下，添加剂受摩擦热、自我催化或者外逸电子等作用，与摩擦副的表面发生摩擦化学反应，发生渗硼现象，生成含生成金属硼化物，在此基础上，形成化学反应膜，从而起到抗擦伤和减少摩擦作用，从而能延长机械部件的使用寿命。

有机硼酸酯是一种多功能润滑油添加剂，具有优良的抗磨减磨性能，有极好的油膜强度，有较高的热氧化温度，较好的清净分散性，使用寿命长，无毒无异味无污染，防锈适应范围宽，密封适应性好，适用范围广等优点。并且在硼酸酯类添加剂中引入长链烷基基团，会使硼酸酯具有更好的油溶性。在硼酸酯中引入硫、氮等元素可以使硼酸酯有更好的抗磨性能。同时，制备硼酸酯的原料硼酸具有来源广泛、价格便宜的优点，但是目前大部分合成的硼酸酯普遍具有水解稳定性不高的缺点，从而导致不溶物和沉淀的出现，极大制约了其在润滑油添加剂领域的应用。因此克服上述缺陷开发出具有高水解稳定性和抗磨减摩性能的硼酸酯的制备方法是当务之急。硼酸酯水解的普遍性与硼元素的缺电子性从而使其易与空气中的水分子结合有关，因此，在设计合成硼酸酯过程中，引入氮元素以弥补其缺电子性便成为解决这一问题的重要手段。

发明内容

针对上述的研究背景，本发明的目的在于提供一种长链含氮硫不饱和脂肪酸类硼酸酯作为高抗磨润滑油添加剂的制备方法，提高润滑油的抗摩擦性能和其润滑性。

作为本发明的一个方面，本发明提供了一种不饱和脂肪酸硼酸酯类润滑油添加剂的制备。

其中，不饱和脂肪酸包括肉豆蔻油酸、棕榈油酸、油酸、蓖麻油酸、芥酸、亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸，也包含其相应主要成分的衍生物。

作为本发明的另一个方面，本发明提供了一种含氮硫不饱和脂肪酸硼酸酯制备方法，包括下列方法：

制备二丁基氨基甲酸硫代乙醇：一定量的二正丁胺加入到反应容器中，依次加入等摩尔量的二硫化碳和环氧丙烷，温度保持在10℃以下搅拌1h，然后升温至90℃后，继续反应 1.5h，减压纯化，得到目标化合物；

制备含长碳链的二乙醇酰胺：在反应容器依次加入等摩尔量的长链羧酸和二氯亚砜，反应4小时，减压蒸馏除去过量的原料，得脂肪类酰氯，随后依次加入等摩尔量的二乙醇胺、二氯甲烷，反应6小时，得到目标产物；