[發明專利]一種苯基氟硅潤滑油及其制備方法

在審

• 申請號: 201810425513.5
• 申請日: 2018-05-07
• 公開（公告）號: CN108676604A
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發明（設計）人: 張香文;王慶法;劉國柱;鄒吉軍
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: C10M107/50
• 分類號: C10M107/50;C08G77/24;C10N20/02
• 代理公司: 北京市領專知識產權代理有限公司 11590
• 代理人: 楊兵

本發明公開了一種苯基氟硅潤滑油，其結構式如下所示：其中，R_F為含氟烷基；R_ph為苯基或取代苯基；R₁、R₂和R₃為C₁～C₆烷基之一；R₄為R_ph或C₁～C₆烷基之一，R₅和R₆為甲基、苯基或乙烯基之一，x和z為1～10的整數，y為0～10的整數；n為1～500的整數。本發明還公開了所述苯基氟硅潤滑油的制備方法。本發明的苯基氟硅潤滑油具有良好的高低溫性能、優良的耐熱穩定性和極壓性能，其制備方法簡單。

技術領域

本發明屬于石油化工領域，具體涉及一種苯基氟硅潤滑油及其制備方法。

背景技術

高溫潤滑油主要用于燃氣渦輪發動機的軸承及轉動裝置的齒輪等摩擦部件的潤滑和冷卻，是保障航空發動機可靠性的關鍵技術材料。氟硅油作為高溫航空潤滑油使用時，具有良好的高低溫性能、耐候性、耐化學腐蝕性，其結構決定其具有良好的高低溫性能，使用溫度為-50至250℃。但其具有明顯的缺點，潤滑性能較差，尤其是極壓性能較差。而且隨著現代航空發動機的發展，對溫度提出了更高的要求，需要提高潤滑油的耐高溫性能。國內外在耐高溫潤滑油及提高潤滑油的潤滑性等方面做了大量的工作。美國研究的耐高溫潤滑油主要有全氟聚醚(PFPE)，氟醚三嗪類，聚苯醚類，環三磷腈化合物等，其研制的高溫航空潤滑油(MIL-L-87100A)最高使用溫度可達300℃，但低溫性能差。中國科學院化學研究所Hua-Feng Fei等合成出含氟硅烷化合物，并研究了其結構和性質之間關系，其中聚(4-三氟甲基苯基甲基)硅氧烷(PPF3)比傳統的氟硅烷(FSR)具有更高的熱穩定性，但其玻璃化溫度也隨之升高，低溫性能變差。專利CN 1456647A公開了一種氟硅潤滑油的合成方法，該方法制備的氟硅油閃點高(250-300℃)，能在-50～250℃寬溫度范圍使用，但是其極壓性能較差，且制備方法步驟繁瑣。

發明內容

本發明目的是提供一種苯基氟硅潤滑油及其制備方法。本發明的苯基氟硅潤滑油的耐熱穩定性和極壓性能都得到了很大的提升，且具有良好的高低溫性能，擴大了其應用范圍；本發明的合成方法原料均為商品化的硅氧烷環聚體，成本低廉，反應步驟少、反應條件溫和、易于控制且無污染，便于產業化。

本發明第一方面公開了一種苯基氟硅潤滑油，其結構式如下所示：

其中，R_F為含氟烷基；R_ph為苯基或取代苯基；R₁、R₂和R₃分別為C₁～C₆烷基之一；R₄為R_ph或C₁～C₆烷基之一，R₅和R₆為甲基、苯基或乙烯基之一，x和z為1～10的整數，y為0～10的整數；n為1～500的整數。

優選地，所述含氟烷基為：m為0～5的整數。

優選地，所述苯基氟硅潤滑油為無色透明液體，100℃下粘度為8～15mm²/s，-54℃下粘度為1800～5000mm²/s，最大無卡咬負荷為660N以上，閃點為320℃以上。

本發明第二方面公開了所述苯基氟硅潤滑油的制備方法，包括如下步驟：

①將封端劑加入到一定量的含氟官能團取代的硅氧烷環聚體和一定量的苯基或取代苯基官能團取代的硅氧烷環聚體中，加入催化劑在50～110℃下反應1～24h得到反應產物；

②將步驟①的反應產物中的催化劑除去，然后在一定溫度下減壓蒸餾除去低沸點餾分即得到所述的苯基氟硅潤滑油。