[發明專利]含硼改性蓖麻油潤滑添加劑及其制備方法

無效

• 申請號: 200810070009.4
• 申請日: 2008-07-22
• 公開（公告）號: CN101328444A
• 公開（公告）日: 2008-12-24
• 發明（設計）人: 方建華;陳波水;王九;謝暉
• 申請（專利權）人: 重慶德蒙特科技發展有限公司
• 主分類號: C10M139/00
• 分類號: C10M139/00;C10N30/10;C10N30/06
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司
• 代理人: 張先蕓

技術領域

本發明涉及潤滑添加劑技術，具體涉及一種含硼改性蓖麻油潤滑添加劑。屬于化工技術領域。

背景技術

保護環境的迫切要求對傳統的礦物潤滑劑提出了新的挑戰。傳統的礦物油基潤滑劑由于生態毒性高、生物降解性差，已不能適應人類保護環境的需要。研究表明，礦物油對地下水的污染長達100年之久，0.1μg/g的礦物油能降低海中小蝦的壽命達20％。據統計，目前全世界每年約有500～1000萬噸油基化學品進入生物圈，這些油基化學品主要來自食品工業、石油產品及其副產品。進入環境的潤滑油嚴重污染陸地、江河和湖泊，危害生態環境和生態平衡。

國際上對“環境友好”、“可生物降解”潤滑劑的研究始于20世紀70年代，80年代初歐洲首先在森林開發中應用了環境友好潤滑劑。隨后，應用領域不斷擴大，品種和數量不斷增多，逐漸形成了潤滑劑發展的一大主流。我國對環境友好潤滑劑的研究起步較晚，中科院蘭州化物所、上海大學、石油化工科學研究院、后勤工程學院等單位大都在80年代后期陸續開展環境友好潤滑劑的研究，但迄今為止國內尚無實際應用的環境友好潤滑劑產品。因此，在我國開展環境友好潤滑劑研究、加快環境友好潤滑劑開發應用勢在必行。

研究開發環境友好潤滑劑必須重點解決兩個基本問題：即環境友好基礎油和添加劑。環境友好潤滑劑的基礎油主要有聚醚、合成酯和天然植物油。聚醚具有良好的潤滑性能以及高閃點、高粘度指數、低傾點、抗然等優點，但有一定毒性，應用較少。合成酯的熱穩定性能突出，具有優良的抗磨減摩性能，生物降解性好，毒性小，但水解穩定性差，價格較高。天然植物油具有優良的潤滑性能，粘度指數高，無毒和可生物降解且價格便宜，作為生物降解潤滑劑基礎油前景較好，但其熱穩定性、水解穩定性和低溫流動性較差。目前國內外對生物降解潤滑劑的研究主要集中在基礎油的性能改善方面，而對生物降解添加劑的研究較少。事實上，生物降解添加劑是研制開發環境友好潤滑劑的重要基礎，必須研制開發與生物降解基礎油配套的綜合性能優良的生物降解添加劑。傳統的油品添加劑主要是針對礦物基礎油設計的，從性能及其與基礎油和添加劑之間的作用方式上看，傳統油品添加劑不完全適用于生物降解潤滑劑，況且環境友好潤滑劑要求添加劑低毒性、低污染、可生物降解，這些因素在傳統油品添加劑的分子設計時考慮是較少的。研究表明，多數傳統油品添加劑對基礎油降解過程中的活性微生物或酶有危害作用，從而降低基礎油的生物降解率。所以研制適用于環境友好潤滑劑的添加劑十分重要，而這一工作在世界范圍內還剛剛起步。

目前，國外在生物降解潤滑添加劑研究上主要采用“基團組合”的方式合成無毒、可生物降解的潤滑添加劑，基礎油主要以合成酯為主，因此潤滑劑的價格比礦物潤滑劑高出幾倍甚至幾十倍，而國內在生物降解添加劑方面的專門研究也不多。上海大學以植物油深加工得到的脂肪酸為原料合成了羥基化植物油、硼化植物油，發現具有優良的摩擦學性能；中科院蘭州化物所考察了傳統含磷、氮的添加劑在菜籽油中的摩擦學性能，發現性能較好，但總的來說，我國在環境友好潤滑添加劑方面的研究還很不系統，進一步研究是大勢所趨，勢在必行。

發明內容

針對現有礦物油基潤滑劑存在生態毒性高、生物降解性差等不足，本發明的目的是提供一種生物降解性能優良的含硼改性蓖麻油潤滑添加劑及其制備方法。

本發明的目的是這樣實現的：一種含硼改性蓖麻油潤滑添加劑，其特征在于，該添加劑是以易降解的蓖麻油為原料，在不破壞其主要分子結構的同時引入硼元素改性構成，命名為BCO，其化學結構式為：

其中，R1為5-9個碳原子的直鏈烷烴；

R2為5-8個碳原子的直鏈烷烴；與R1可以相同，也可以不相同；

R3為丙三醇；

所述含硼改性蓖麻油潤滑添加劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)將氫化硼鈉和氟化硼在密封條件下反應得到乙硼烷；其中，氫化硼鈉和氟化硼的摩爾比1∶1，反應溫度為常溫。

2)將步驟1)得到的乙硼烷導入裝有蓖麻油和四氫呋喃的三口燒瓶中，攪拌反應1-1.5h后，分出上層油狀液，用柱層析法分離提純，即得硼化改性蓖麻油潤滑添加劑。其中，蓖麻油和四氫呋喃的重量比為15-18∶1。

相比現有技術，本發明具有如下優點：