[发明专利]均苯二酸酰胺类小分子凝胶剂、制备方法及其在凝胶润滑剂方面的应用

说明书

本发明属凝胶材料领域，尤其涉及一种均苯二酸酰胺类小分子凝胶剂、制备方法及其应用，结构式如下：其制备方法，按如下步骤实施：将均苯四甲酸二酐溶于无水丙酮，滴加正胺的丙酮溶液；将粗产物悬浮于丙酮，过滤收集固体产物；将滤饼悬浮于无水乙醇中，过滤收集固体产物，真空干燥后，即得目的产物。本发明可有效平衡或避开溶剂中质子溶剂对凝胶的结合能力的破坏，对极性质子溶剂耐受性较好，对羟基等质子溶剂不敏感。

技术领域

本发明属凝胶材料领域，尤其涉及一种均苯二酸酰胺类小分子凝胶剂、制备方法及其在凝胶润滑剂方面的应用。

背景技术

小分子有机凝胶是一种特殊的分散体系，凝胶因子在大量介质(液体或气体)中通过自组装相互缠绕，形成空间网状结构；是介于固、液之间，储能模量占主导的软固体物质。小分子有机凝胶可对力、光、PH值、温度、声波等外界刺激产生灵敏的响应性。2004年HamiltonA.D.发表了题为Water Gelation by Small Organic Molecules的综述，总结了近20年的发展。作者认为发现和设计一种新的小分子有机凝胶是一个迅速发展的研究领域，特别是由于其可能在材料、药物控制缓释的载体方面有广泛的实际应用，以及在治理化学品污染方面有广阔的发展前景。

凝胶形成的主要影响因素为小分子有机凝胶的分子结构、分子间的氢键、π—π堆积等分子之间相互相互作用和溶剂效应。此外分子终端的长链烷烃可用来调节他们的溶解度，并且在该体系引入范德瓦尔斯力，增加凝胶性能。同时自组装过程很大程度上取决于溶剂的结构，这表明特定的溶剂分子可促进凝胶因子在该体系自组装形成凝胶。

溶剂的性质与种类对凝胶的自主装形式或分子识别都有很大的影响，但是小分子有机凝胶易受到单一因素的破坏，影响机械强度及其性能，这就无法将海上大面积浮油分散成小油滴，凝胶因子就不能完全地将水中油滴包围。这就需要开发出一种凝胶因子，通过对分子结构的定向设计来调控分子间的弱相互作用力、改变分子结构构型或聚集态的排列方式，使得凝胶因子不会受到乙醇等极性溶剂破坏其结构及性能。

润滑剂是降低机械器件表面摩擦力的重要手段，目前，人们对机械的工况稳定性和寿命都有严格的要求，传统的润滑剂(如:矿物基润滑油、合成润滑剂、合成润滑酯)因为泄露、爬移等现象而造成资源浪费和环境污染。因此，开发一系列新型润滑剂已是迫在眉睫。

发明内容

本发明旨在克服现有技术不足之处而提供一种具有凝胶性的均苯酰胺类的母核结构，有效平衡或避开溶剂中质子溶剂对凝胶的结合能力的破坏，为凝胶化提供足够的氢键和π—π堆积，对极性质子溶剂耐受性较好，对羟基等质子溶剂不敏感的均苯二酸酰胺类小分子凝胶剂及其制备方法。

本发明还提供一种均苯二酸酰胺类小分子凝胶剂在凝胶润滑剂方面的应用。

为解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

一种均苯二酸酰胺类小分子凝胶剂，结构式如下：

上述均苯二酸酰胺类小分子凝胶剂的制备方法，可按如下步骤实施：

(1)将均苯四甲酸二酐溶于无水丙酮，在0℃下缓慢滴加正胺的丙酮溶液，搅拌后常温过夜；

(2)将粗产物悬浮于丙酮，室温搅拌，过滤收集固体产物；

(3)重复步骤(2)三次；

(4)将步骤(3)所得滤饼悬浮于无水乙醇中，室温搅拌，过滤收集固体产物；

(5)重复步骤(4)三次；

(6)将步骤(5)所得固体化合物，真空干燥后，即得目的产物。

进一步地，本发明步骤(1)中，在0℃下缓慢滴加正胺的丙酮溶液，搅拌半小时后常温过夜。

进一步地，本发明步骤(1)所述正胺为正十六胺。