[发明专利]含有多氟化合物作为抗磨添加剂的润滑剂

说明书

本发明涉及润滑剂领域，具体来说是涉及在润滑剂中加入含氟有机化合物，以改进其抗磨性。

一些有机氟衍生物作为润滑剂组合物的添加剂使用已广为人知;例如，在美国专利3，565，926中描述过脂肪胺和全卤一元羧酸盐的应用，在法国专利2，026，493中介绍了用选自氟化饱和一元羧酸或氟化一元羧酸氯化物的含氟有机化合物与芳香胺反应所得衍生物的应用。然而，这些羧酸衍生物在常用添加剂（如去垢-分散剂添加物）存在时有抗磨效力降低的弊病，这或者是由于物理化学作用妨碍它们在被润滑物表面上的吸附，或者是由于化学作用，特别是当去垢-分散剂添加物是中性的或含过剩碱的碱土金属盐时。

最近，在法国专利2，520，377中提出了多氟链胺或氨基醇的应用。虽然这些胺和氨基醇与去垢-分散剂添加物结合可得到具有明显抗磨性和降低摩擦力性质的润滑剂合剂，但是它们的应用通常有一定局限，这是因为其高挥发性使其在一定时间内效力降低。

现已发现，这种弊病可用氟化抗磨添加物（其通式如下的化合物）克服：

式中：

Rf代表全氟基，最好是含2至20个碳原子的直链或支链全氟基团，尤以含6至16个碳原子的直链全氟烷基团为最好;

a是0至10的整数，最好是0至3;

b等于0或1，但是只有当a等于0，同时c又等于1时，b才等于1，

c是1至4的整数，但仅当a不是0时才等于2，

m和n可等于0或1;

X代表任意取代芳基，最好是不取代苯基或被含有1至4个碳原子的烷基或烷氧基取代的苯基，

Y是2-羟基-1-苯乙基;

R₁和R₁′可以相同，也可不同，它们各是氢原子、含1至20个碳原子的烷基，含5至6个碳原子的环烷基，或任意取代的芳基;

R₂和R₂′可相同，也可不同，它们各是氢原子或脂肪族、脂环族或芳族的羧酸酰基，

若a+m+n之和是零，则R₁和R₂中至少有一个不是氢或甲基。

根据本发明，式（Ⅰ）的单一化合物或这些化合物的混合物均可被应用。从经济观点来看，应用不同Rf基的化合物的混合物最为有利。

式（Ⅰ）的某些化合物已为人们所知，即式

的化合物在法国增补专利93，239和法国专利2，205，894中有介绍。其它的化合物是新产品，它们构成本发明的一部分。

一般来说，式（Ⅰ）化合物可用熟知的方法（例如参见法国专利1，532，284及其增补专利93，170，93，239，95，059和2，102，753以及法国专利2，205，894）从式Ⅱ所示的碘的衍生物：

Rf-（CH₂CF₂）_a（CH₂）_c-I （Ⅱ）

与芳胺X-NH₂或氨基醇

缩合，进而使环氧化物与所生成的氟化胺

反应来制备。如果需要，也可将所制得的氟化二醇或氨基醇进行酯化。

应当指出，当同时使用RfCH₂CH₂I型碘化物和氨基醇（Ⅲ）时，缩合作用通常得到式（Ⅳ-a）和式（Ⅳ-b）所示的氟化胺的混合物：

式中R′f是所含碳原子较Rf基少一个的全氟基。然而，如果需要，用气相色谱分离这两种胺是可能的。饱和胺（Ⅳ-a）也可有选择地用大量过剩的氨基醇（Ⅲ）制备。同样，不饱和胺（Ⅳ-b）可依照美国专利3，535，381将氨基醇（Ⅲ）与氟化烯烃Rf-CH＝CH₂缩合制得。

碘化物（Ⅱ）与芳香胺X-NH₂或氨基醇（Ⅲ）的缩合反应可以在无溶剂、温度在160℃以下进行，也可在惰性溶剂中回流下进行，以C₄至C₆脂肪醇作惰性溶剂较为方便。

作为环氧化物的无限制的实例特别常提到的有环氧乙烷，环氧丙烷，1，2-环氧丁烷，1，2-环氧己烷，1，2-环氧十二烷，1，2-环氧十八烷和氧化苯乙烯。环氧化物与氟化胺（Ⅳ）中间体的反应可根据所用环氧化物的性质用不同的方法进行。如果所用的环氧化物通常是气态，反应可用通气法或在压热器中进行;若用的是液态环氧化物，则反应可用简单地加热胺和环氧化物混合物的方法进行。