[发明专利]苯并三氮唑功能化的季铵盐及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了苯并三氮唑功能化的季铵盐及其制备方法和应用，属于润滑技术领域。本发明提供的苯并三氮唑功能化的季铵盐，其阳离子为带有不同烷基链长的苯并三氮唑功能化季铵盐，阴离子为苯并三氮唑。本发明在季铵盐结构中引入苯并三氮唑官能团，所得苯并三氮唑功能化的季铵盐具有优异的成胶性能，可以作为凝胶因子，在传统的离子液体润滑剂中通过超分子自组装，将传统的离子液体润滑剂凝胶化形成稳定的凝胶材料，所述凝胶材料的热稳定性好且摩擦学性能优异，同时防止了传统的离子液体润滑剂在使用过程中的爬移和泄露；所述苯并三氮唑功能化的季铵盐还具有优异的缓蚀性能，可以作为缓蚀剂有效阻隔酸性介质对金属材料基底的侵蚀。

技术领域

本发明涉及润滑技术领域，具体涉及苯并三氮唑功能化的季铵盐及其制备方法和应用。

背景技术

使用润滑材料可以减小摩擦和降低磨损。传统使用的润滑材料如：矿物基润滑油、合成润滑剂、合成润滑脂已很难满足某些特定工况下的设备部件润滑。润滑工况的改变和润滑手段的发展需要都迫使人们去开发更多性能全面、润滑效率高的新型润滑材料。此外，在润滑过程中，常常因为传统的润滑材料从润滑部件中爬移、泄露、挥发损失而严重影响了部件的润滑寿命，同时泄露出去的润滑材料也严重的污染了周围的工作环境。为此，在改善润滑材料的润滑性能的同时还能抑制润滑材料的爬移和泄露，显得尤为重要。

发明人所在课题组在国内首次尝试了利用小分子凝胶因子凝胶不同类型的基础润滑剂作为润滑材料(Qiangliang Yu,Mingjin Fan,Dongmei Li,Zenghong Song,MeirongCai,*,Feng Zhou,*,and Weimin Liu*,Thermoreversible Gel Lubricants throughUniversal SupramolecularAssembly of a Nonionic Surfactant in a Variety ofBase Lubricating Liquids，2014,6(18),15783-15794.)，结果证明通过这种方式能够有效的避免润滑剂在使用过程中的爬移及泄露，同时通过这种方式制备的新型润滑材料相比于单纯基础润滑剂表现出了更优异的减摩抗磨性能。我们之前的研究已经证明，利用超分子凝胶因子在润滑基础油中发生超分子相互作用，形成三维的超分子网络结构，能够有效的避免润滑剂在使用过程中的爬移及泄露，而且能够有效改善润滑剂的摩擦性能(ACSAppl.Mater.Interfaces 6(2014)15783-15794；Tribol Lett(2016)DOI 10.1007/s11249-015-0634-y；Tribol.Inter.95(2016)55-65)；Advanced Materials Interfaces，(2015)DOI:10.1002/admi.201500489)。但是，上述方法中所述的凝胶因子主要是针对传统的基础油体系形成凝胶，能够使传统咪唑型离子液体润滑剂凝胶化的凝胶因子还鲜有报道；此外传统离子液体润滑剂在实际使用过程中，由于卤素阴离子的存在而腐蚀金属基底，因而在开发离子液体凝胶润滑剂所需凝胶因子时，希望该凝胶因子兼具抗腐蚀特性。

目前，种类繁多的金属材料成为人类社会发展的重要物质基础，如碳钢因其储量丰富、成本低廉、具有适当的机械强度故而在工业生产和制造业等诸多领域得到了广泛应用。然而，碳钢在酸性环境中容易腐蚀，一方面给人类的生产生活造成了巨大的经济损失，另一方面也限制了碳钢的广泛应用。为此，研究碳钢在酸性介质中的腐蚀防护具有非常重要的意义和经济价值。