[發明專利]一種水溶性含鉬減摩添加劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201810076051.0
• 申請日: 2018-01-26
• 公開（公告）號: CN108384601B
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 張繼平;魯斐;戴媛靜;張晨輝;雒建斌
• 申請（專利權）人: 清華大學天津高端裝備研究院;清華大學
• 主分類號: C10M159/12
• 分類號: C10M159/12;C10M177/00;C10N30/06;C10N30/12
• 代理公司: 天津濱海科緯知識產權代理有限公司 12211
• 代理人: 楊慧玲

本發明提供了一種水溶性含鉬減摩添加劑，由包括如下組分制備而成：三乙醇胺、含氮雜環、鉬酸銨水溶液、溶劑和催化劑；其中，所述三乙醇胺與含氮雜環的摩爾質量比為(8～20):1；所述鉬酸銨水溶液的質量濃度為1：(6～16)；所述鉬酸銨水溶液中鉬酸銨的質量為三乙醇胺、鉬酸銨和含氮雜環總質量的5％～15％；所述溶劑的質量與三乙醇胺、鉬酸銨和含氮雜環總質量的質量比為1:(1～3)；所述催化劑的質量為三乙醇胺、鉬酸銨和含氮雜環總質量的0.2％～2％。本發明所述的添加劑不含硫磷活性元素，對環境友好，不會引起水質富營養；另外，該添加劑的水溶性好，不存在分散問題。

技術領域

本發明屬于潤滑劑添加劑領域，尤其是涉及一種水溶性含鉬減摩添加劑及其制備方法。

背景技術

由于能源的短缺和保護環境意識的增強，加上水基潤滑液具有優良的經濟性、冷卻性和安全性而得到了迅速的發展，并被廣泛應用于切削、磨削、壓延、沖壓、拉撥、攻絲等金屬加工領域。

但水基潤滑液的缺點是潤滑性和防銹性差，因此研制性能優良的水溶性潤滑添加劑是提高水基潤滑液性能的關鍵。這可使水基潤滑液的應用更加廣泛，既節約了能源還有利于環境保護。

目前常用的水溶性潤滑添加劑包括：羧酸及其鹽類；水溶性有機金屬類；含硫磷等活性元素水溶性潤滑劑；含硼水溶性潤滑添加劑、納米水溶性潤滑添加劑等。如專利CN1360013A報道了一種水溶性有機鉬極壓、抗磨、減摩添加劑，它主要含有油酸二乙醇胺鉬酸和油酸二乙醇胺硫代磷酸酯。該發明的添加劑有較好的潤滑性能。

上述添加劑存在一些問題，如含硫磷等活性元素水溶性潤滑劑會對環境造成不利影響，會導致水體富營養化；含硼水溶性潤滑添加劑穩定性有待提高；納米水溶性潤滑添加劑分散性和穩定性需要改善。為了解決上述問題，需要開發高效環保的水溶性添加劑。

非硫磷有機鉬水溶性添加劑具有良好的減摩抗磨特性，且對金屬的腐蝕性小，還具有一定的防銹性能。是一種綜合性能優異的水溶性添加劑。如專利CN102453590A報道了一種非硫磷型水溶性有機鉬添加劑，它具有較好的金屬緩蝕性和潤滑性能。合成該劑使用五種原料：油酸、二乙醇胺、羥乙基乙二胺、鉬酸銨、咪唑，需要在兩步真空條件下反應，且總反應時間在10小時以上。總體上該添加劑合成過程較為繁瑣。此外該添加劑的摩擦系數波動較大，甚至超過了純水。

發明內容

有鑒于此，本發明旨在提出一種水溶性含鉬減摩添加劑及其制備方法，以解決目前水溶性添加劑存在的各種問題。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種水溶性含鉬減摩添加劑，由包括如下組分制備而成：三乙醇胺、含氮雜環、鉬酸銨水溶液、溶劑和催化劑；

其中，所述三乙醇胺與含氮雜環的摩爾質量比為(8～20):1；所述鉬酸銨水溶液的質量濃度為1：(6～16)；所述鉬酸銨水溶液中鉬酸銨的質量為三乙醇胺、鉬酸銨和含氮雜環總質量的5％～15％；所述溶劑的質量與三乙醇胺、鉬酸銨和含氮雜環總質量的質量比為1:(1～3)；所述催化劑的質量為三乙醇胺、鉬酸銨和含氮雜環總質量的0.2％～2％。

進一步的，所述含氮雜環包括苯并三氮唑、1H-1，2，4三氮唑中一種或兩種的混合物以及1羥基-苯并三氮唑。

優選地，所述含氮雜環為1H-1，2，4三氮唑和1羥基-苯并三氮唑的混合物。

進一步的，所述溶劑為二甲苯、石油醚、甲苯中一種或兩種以上的混合物。

優選地，所述溶劑為石油醚。

進一步的，所述催化劑為HZSM-5、ZSM-5、HM、強酸性陽離子交換樹脂中一種或兩種以上的混合物。

優選地，所述催化劑為強酸性陽離子交換樹脂。

優選地，所述三乙醇胺與含氮雜環的摩爾質量比為(10-15):1。