[发明专利]一种含钼噻二唑衍生物及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种含钼噻二唑衍生物，属于润滑油添加剂技术领域。所述含钼噻二唑衍生物的结构式为：其中R1和R2为C₄‑C₁₃的直链或带支链的烷基。本发明还提供了该含钼噻二唑衍生物的制备方法。该含钼噻二唑衍生物结合了钼和噻二唑衍生物作为添加剂的优点，具有良好的润滑性和高极压性能，对摩擦副材料具有低腐蚀作用，是一种优异的润滑油减摩添加剂。

技术领域

本发明涉及润滑油添加剂技术领域，具体涉及一种含钼噻二唑衍生物及其制备方法和应用。

背景技术

润滑油用在各类型汽车、机械设备上以减少摩擦，保护机械及加工件，主要起润滑、冷却、防锈、清洁、密封和缓冲等作用。基础油是润滑油的主要成分，添加剂则可弥补和改善基础油性能方面的不足，赋予某些新的性能，是润滑油的重要组成部分。在润滑油添加剂方面进行研究，改善添加剂的极压抗磨性，成为润滑油添加剂研究的热点之一。

同时拥有氮元素和硫元素的五元杂环类物质具有密切衔接的化学结构式，其极压耐磨性优良，能够起到很好的润滑作用。含硫与氮这两种元素的噻二唑类衍生物，在作为润滑油添加剂方面能够满足普通润滑油添加剂的功能，是一种优秀润滑油添加剂。噻二唑类衍生物可用做内燃机油、齿轮油、润滑脂和一些工业用油的抗氧、抗磨与金属减活剂，是具有多种功能的润滑油添加剂。姜佳伟等（噻二唑衍生物作为润滑油添加剂的性能研究，湖南工程学院学报，2019,29(2):55-59）以DMTD（2，5-二巯基-1，3，4-噻二唑）、正辛胺、正癸胺、氯乙酰氯为原料，二氯甲烷为溶剂，三乙胺为缚酸剂合成了两种噻二唑衍生物，并测定了产物稳定性、油溶性及摩擦学性能，发现两种产物极压抗磨性能良好。

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)。

MoDTC（硫代氨基甲酸钼）具有卓越的抗磨减摩性能，是一种非常有效的摩擦改进剂。由于MoDTC含有S、N等极性原子，能与金属表面亲和，在高温高压下形成含有 MoS₂、Fe、FeS、FeO等物质的油膜，从而产生减摩抗磨提高极压的效果。

R T Vanderbilt公司（US5,631,213）研制出的二烷基二硫代氨基甲酸钼（MoDTC），其结构式如下：

R₁，R₂，R₃，R₄可以为相同的烷基，也可以为不同的烷基。低烷基烃有机钼为固体，大于8个碳的烷烃的有机钼为液态。R T Vanderbilt公司的Kevin J Chase等人（US200601997）用三乙胺、六价钼化合物、二硫化碳、水和二烷基胺制备出固体的MoDTC，该产品在矿物油中的油溶性较差，主要用作润滑脂添加剂。因此，研究人员做了进一步改进，用碳原子数为8～19的二烷基胺得到了液态的MoDTC，该产品为红褐色的粘稠液体，钼含量10.6%。Robert J Tynik等人（WO2006094011）研究了含不同烷基的不对称的MoDTC，该制备方法采用的胺源为2-乙基己基十三胺、异癸氧丙基异丙胺或含C₁₂～C₁₅的烷氧丙基异丙胺，采用不同的胺源，可制得具有不同烷基特征的MoDTC。日本艾迪科的Tanaka Noriyoshi等人（CA2169312）将六价钼用硫氢化钠或硫化钠溶解，混合二硫化碳、二胺、酸、还原剂制备得到一种新型的MoDTC。