[發(fā)明專利]化合物及其制備方法以及其在極壓抗磨劑中的應(yīng)用

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010234922.0
• 申請(qǐng)日: 2010-07-20
• 公開（公告）號(hào): CN101885733A
• 公開（公告）日: 2010-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝暉;王益全;周杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶德蒙特科技發(fā)展有限公司
• 主分類號(hào): C07F5/02
• 分類號(hào): C07F5/02;C10M139/00;C10N30/06
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 逯長(zhǎng)明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及潤(rùn)滑劑領(lǐng)域，特別涉及一種化合物及其制備方法以及其作為水基潤(rùn)滑劑的極壓抗磨劑的應(yīng)用。

背景技術(shù)

潤(rùn)滑劑被廣泛應(yīng)用于金屬加工領(lǐng)域，用于潤(rùn)滑、冷卻或密封機(jī)械的摩擦部分的物質(zhì)。現(xiàn)使用的潤(rùn)滑劑多為油基潤(rùn)滑劑，油基潤(rùn)滑劑存在易燃和污染環(huán)境的缺點(diǎn)，并需依賴于日益枯竭的石油資源，因而，綠色環(huán)保型的潤(rùn)滑劑尤其是水基潤(rùn)滑劑逐漸成為潤(rùn)滑劑發(fā)展的主流。相對(duì)于油基潤(rùn)滑劑，水基潤(rùn)滑劑以水代替油作為基礎(chǔ)液，一方面降低了石油的消耗量，減少對(duì)環(huán)境的污染，另一方面，其難燃的特性提高了使用的安全性。

極壓抗磨劑是水基潤(rùn)滑劑的重要添加劑，常用的極壓抗磨劑含有硫、磷、氯等環(huán)境不友好型元素。申請(qǐng)?zhí)枮?2153746.1的中國(guó)專利公開了一種用于拉拔金屬線材的水基潤(rùn)滑劑及其制備方法，該專利公開的水基潤(rùn)滑劑是以二硫代磷酸復(fù)酯胺鹽和二硫代磷酸酯胺鹽作為極壓抗磨劑，用于提高潤(rùn)滑劑的抗壓抗磨性能，但是該水基潤(rùn)滑劑中的極壓抗磨劑含有硫和磷，易對(duì)環(huán)境造成污染。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問題在于，提供一種分子式如(Ⅰ)所示的化合物，該化合物不含硫磷等非環(huán)保元素，且具有較好的極壓抗磨性能，適合于用作環(huán)保型極壓抗磨劑。

為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種分子式如(Ⅰ)所示的化合物，

本發(fā)明還提供一種上述化合物的制備方法，包括：

乙硼烷與油酸進(jìn)行加成反應(yīng)，得到分子式如(Ⅱ)所示的中間產(chǎn)物

將所述中間產(chǎn)物與三乙醇胺進(jìn)行酯化反應(yīng)，得到分子式如(Ⅰ)所示的化合物，

優(yōu)選的，所述乙硼烷是按照以下方法制備的：

將氫化硼鈉和氟化硼在密封條件下反應(yīng)，得到乙硼烷。

優(yōu)選的，酯化反應(yīng)的溫度為105℃～115℃。

優(yōu)選的，酯化反應(yīng)的時(shí)間為1小時(shí)～3小時(shí)。

本發(fā)明還提供一種上述化合物作為極壓抗磨劑的應(yīng)用。

本發(fā)明提供一種用于極壓抗磨劑的化合物，所述極壓抗磨劑是將油酸進(jìn)行化學(xué)改性，其分子式如(Ⅰ)所示，該化合物是在油酸分子雙鍵上引入含硼基團(tuán)，在羧基部位引入含氮基團(tuán)。

改性基體長(zhǎng)鏈油酸分子能強(qiáng)烈地吸附于金屬表面，作為硼和氮元素的載體，使硼更易與金屬表面作用生成極壓膜。即使在苛刻潤(rùn)滑條件下，硼-碳鍵斷裂，但由于強(qiáng)烈的分子色散力作用，油酸分子仍能很好地起載體作用，硼與金屬表面間的鍵合由于油酸分子的載體作用而得到加強(qiáng)，進(jìn)而協(xié)同增強(qiáng)了表面膜的強(qiáng)度。此外，硼是一種缺電子元素，其空P軌道能將摩擦金屬中的d或f軌道電子或摩擦過程中金屬外激電子俘獲，使硼滲透到摩擦金屬的亞表面。表面層的硼由于濃度較高，在摩擦熱的作用下易與摩擦金屬反應(yīng)生成硼化物形式的化學(xué)反應(yīng)膜。亞表面層的硼因濃度較低，主要與金屬形成金屬-硼或硼-金屬-碳滲透層。化學(xué)反應(yīng)和滲透的共同作用使表面的化學(xué)反應(yīng)膜強(qiáng)度變得更加牢固。

另一方面，為了改善水溶性，在油酸羧基部位引入含氮功能團(tuán)，同時(shí)由于氮元素的電負(fù)性高，原子半徑小，在摩擦過程中，當(dāng)硼氮型改性油酸添加劑吸附于摩擦面時(shí)，分子之間比較容易形成氫鍵而導(dǎo)致橫向引力的增強(qiáng)和油膜強(qiáng)度的提高，也即協(xié)同增強(qiáng)了表面膜的強(qiáng)度。

綜上所述，氮的高反應(yīng)活性、油酸分子的載體作用和硼的缺電子性及三者的協(xié)同作用所形成的復(fù)合型保護(hù)膜使本發(fā)明提供的化合物具有良好的抗磨極壓性，同時(shí)也改善了其與水的相容性，并且此種化合物不含硫磷氯等非環(huán)保元素，將此化合物應(yīng)用于極壓抗磨劑是一種環(huán)保型水基潤(rùn)滑劑添加劑，適合于配置環(huán)境友好型水基潤(rùn)滑劑。

具體實(shí)施方式

為了進(jìn)一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為進(jìn)一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，而不是對(duì)本發(fā)明權(quán)利要求的限制。

本發(fā)明實(shí)施例公開了一種分子式如(Ⅰ)所示的化合物，

本發(fā)明提供的化合物是在油酸雙鍵上引入含硼基團(tuán)，在羧基部位引入含氮基團(tuán)。選用油酸作為改性基體的原因在于油酸無毒、來源豐富且具生物可降解性，是一種環(huán)保型原料。油酸分子能強(qiáng)烈的吸附于金屬表面，作為硼元素和氮元素的載體。