[發明專利]Gemini型油溶性離子液體及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201810645701.9
• 申請日: 2018-06-21
• 公開（公告）號: CN108864180A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: 周峰;于強亮;蔡美榮;張朝陽;劉維民
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘭州化學物理研究所
• 主分類號: C07F9/11
• 分類號: C07F9/11;C07F9/54;C07C209/12;C07C211/63;C10M137/08;C10M137/12;C10M169/04;C10N30/06;C10N30/02
• 代理公司: 蘭州中科華西專利代理有限公司 62002
• 代理人: 周瑞華

本發明公開了Gemini型油溶性離子液體，該離子液體的通式如下：，式中X代表N原子或P原子，R、R¹分別獨立選自C₁?C₁₈的烷基；R²為丁基或者異辛基；n為2?18的整數。本發明還公開了該離子液體的制備方法和作為潤滑劑或者基礎油的添加劑的應用。本發明所述離子液體不僅具有良好的油溶性，還可以明顯提高潤滑油基礎油的摩擦學性能，尤其是對于輕合金的潤滑將起到非常好的潤滑效果，從而進一步推動了離子液體的工業化應用。

技術領域

本發明涉及一系列Gemini型油溶性離子液體及其制備方法和應用。

背景技術

工業的飛速發展加速了能源的過快消耗，其中，由潤滑失效所導致機械的異常磨損而引起的能源耗費占據了所有一次能源消耗的24%之多。發展高效潤滑手段，尤其是高性能潤滑劑的使用則是減少摩擦、降低或避免磨損的最有效手段。從綠色環保、節能降耗以及可持續發展的角度考慮，傳統高硫磷等含量潤滑劑及添加劑的發展正逐漸向無硫、低磷、無磷等綠色環保、高效、長壽命等更為環保和生物相容的角度演變。離子液體作為一類最重要的潤滑劑及添加劑，自2001首次報道以后(Ye C, Liu W, Chen Y, et al. Room-temperature ionic liquids: a novel versatile lubricant[J]. ChemicalCommunications, 2001 (21): 2244-2245.)，已經成為全球學術界和工業界的共同研究熱點。事實證明，離子液體作為高性能潤滑劑及添加劑的確具有非常優良的減摩抗磨性能，并且具有很好的承載能力(Palacio M, Bhushan B. A review of ionic liquids forgreen molecular lubrication in nanotechnology[J]. Tribology Letters, 2010, 40(2): 247-268; Yao M, Fan M, Liang Y, et al. Imidazolium hexafluorophosphateionic liquids as high temperature lubricants for steel–steel contacts[J].Wear, 2010, 268(1-2): 67-71; Song Z, Yu Q, Cai M, et al. Green ionic liquidlubricants prepared from anti-inflammatory drug[J]. Tribology Letters, 2015,60(3): 38; Fan M, Zhang C, Guo Y, et al. An investigation on the friction andwear properties of perfluorooctane sulfonate ionic liquids[J]. TribologyLetters, 2016, 63(1): 11.) 但是也有很多方面的問題需要我們進一步去研究解決，例如：傳統咪唑離子液體制備過程繁瑣、高溫熱穩定性差、成本高、不溶于基礎油等等，極大限制其工業應用。為此，研究人員發展了一系列季銨及季磷型的油溶性離子液體，以期解決離子液體合成繁瑣及無法作為潤滑劑及添加劑的問題（Qu J, Truhan J J, Dai S, et al.Ionic liquids with ammonium cations as lubricants or additives [J]. TribologyLetters, 2006, 22(3): 207-214; Jimenez A E, Bermudez M D, Carrion F J, et al.Room temperature ionic liquids as lubricant additives in steel–aluminiumcontacts: influence of sliding velocity, normal load and temperature [J].Wear, 2006, 261(3-4): 347-359; Fan M, Yang D, Wang X, et al. Doss–basedQAILs: as both neat lubricants and lubricant additives with excellenttribological properties and good detergency [J]. Industrial & EngineeringChemistry Research, 2014, 53(46): 17952-17960.）。