[發明專利]一種寬溫域使用的脲基凝膠潤滑劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202011292016.6
• 申請日: 2020-11-18
• 公開（公告）號: CN112375013B
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 蔡美榮;張嘉瑩;周峰;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: C07C275/06
• 分類號: C07C275/06;C07C275/14;C07C273/18;C10M115/08;C10M169/02;C10N30/06;C10N30/08;C10N50/10
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 趙琪

本發明涉及潤滑劑技術領域，尤其涉及一種寬溫域使用的脲基凝膠潤滑劑及其制備方法和應用。本發明利用具有式Ⅰ或式Ⅱ所示結構的脲基凝膠因子中含有脲基官能團，所述脲基官能團具有高熱穩定性，脲基凝膠因子之間通過氫鍵相互作用，可以形成網絡結構，使得所述脲基凝膠因子具有優異的熱穩定性，并最終使得其制備得到的寬溫域使用的脲基凝膠潤滑劑具有比基礎油更優異的熱穩定性；同時，所述脲基凝膠因子之間形成的網絡結構將基礎油束縛，能夠防止其制備得到的潤滑劑在摩擦過程中發生爬移，流失。

技術領域

本發明涉及潤滑劑技術領域，尤其涉及一種寬溫域使用的脲基凝膠潤滑劑及其制備方法和應用。

背景技術

眾所周知，潤滑劑的使用，是減少摩擦，降低磨損的有效手段，這有效的避免了摩擦帶來的不必要材料損耗以及經濟損失。隨著社會的發展，潤滑劑種類多種多樣，每種潤滑劑的特性不同，存在優勢的同時具有不可避免的弊端。根據不同的物質形態，目前常用潤滑劑可分為氣體潤滑劑、液體潤滑劑、固體潤滑劑和半固體潤滑劑。但是氣體潤滑劑的價格昂貴，承載能力很低，要求軸承的設計和加工難度很高；液體潤滑劑存在漏油、滲油以及揮發損失等問題；固體潤滑劑制備繁瑣、導熱系數小以及流動性差。

凝膠潤滑劑作為一種新型的半固體潤滑材料，具有優異的熱可逆性能和觸變性能，因其在摩擦過程中具有較低的摩擦系數以及很好的抗磨性能而得到廣泛的關注。根據成膠方式的不同，凝膠可分為化學凝膠(共價鍵交聯)和物理凝膠(非共價鍵交聯)，其中物理凝膠中的有機小分子凝膠又稱超分子凝膠。超分子凝膠潤滑劑在靜置時像潤滑脂呈固體狀，能有效避免潤滑劑的爬移流失，但在使用的過程中受到剪切力時像潤滑油一樣具有流動性能有效避免潤滑劑的貧油現象的發生，凝膠潤滑劑兼具潤滑油和潤滑脂的雙重特性而受到人們的關注。

但是目前國際上有關超分子凝膠潤滑劑的研究報道較少，并且大部分凝膠潤滑劑存在相轉變溫域較窄、合成復雜等問題，不適合在寬溫域范圍內使用，限制了其在摩擦學領域的應用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種寬溫域使用的脲基凝膠潤滑劑及其制備方法和應用，本發明利用脲基凝膠因子可以使最終制備得到的凝膠潤滑劑具有優異的熱穩定性，且可以改善基礎油的潤滑性能，可以在寬溫域范圍內使用。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種脲基凝膠因子，具有式Ⅰ或式Ⅱ所示結構：

其中，R和R'獨立的為含有8～18個碳原子的直鏈烷基；

R₁為-C₆H₁₂-。

優選的，所述R和R'的種類相同；

所述R和R'同時為-C₈H₁₇、-C₁₂H₂₅或-C₁₈H₃₇。

本發明還提供了上述技術方案所述脲基凝膠因子的制備方法，包括以下步驟：

將胺、異氰酸酯和二氯甲烷混合，發生加成反應，得到所述脲基凝膠因子；

所述胺為R-NH₂或R'-NH₂；所述異氰酸酯為O＝C＝N-R₁-N＝C＝O或R-N＝C＝O；

其中，R和R'獨立的為含有8～18個碳原子的直鏈烷基；R₁為-C₆H₁₂-。

優選的，所述胺為正辛胺、十二烷基伯胺或十八胺；

所述異氰酸酯為異氰酸辛酯、己二異氰酸酯、十二烷基異氰酸酯或異氰酸十八酯；