[發(fā)明專利]一種耐溫離子液體潤(rùn)滑劑及制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011301530.1
• 申請(qǐng)日: 2020-11-19
• 公開（公告）號(hào): CN112266810A
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賈潤(rùn)萍;劉新;吳丹丹;史繼超;徐小威;何新耀;王帥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)
• 主分類號(hào): C10M133/46
• 分類號(hào): C10M133/46;C10M137/04;C07F9/11;C07D233/60;C10N30/06;C10N30/02;C10N30/08
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 徐俊

本發(fā)明公開了一種耐溫離子液體潤(rùn)滑劑及其制備方法。其特征在于，包括式Ⅰ所示的鹽：制備方法為：將烷基醇溶于有機(jī)溶劑中，加入五氧化二磷，攪拌反應(yīng)；調(diào)整溫度為80～100℃攪拌回流反應(yīng)，制備烷基磷酸酯；將咪唑衍生物和有機(jī)溶劑分散均勻，滴加將氯代丙酮進(jìn)行反應(yīng)，得到產(chǎn)物咪唑鹽酸鹽；將烷基磷酸酯和咪唑鹽酸鹽在室溫下混合，加入溶劑攪拌，反應(yīng)完成后冷卻至室溫，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀將其中的溶劑和反應(yīng)副產(chǎn)物蒸出，得到烷基磷酸酯咪唑離子液體。本發(fā)明制備的烷基磷酸酯咪唑離子液體具有粘度低、耐高溫、摩擦系數(shù)低、不使用有毒試劑對(duì)環(huán)境無污染等優(yōu)勢(shì)，因此可廣泛應(yīng)用于密封工業(yè)、航空航天、電子科技等條件苛刻的特殊潤(rùn)滑領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種離子液體潤(rùn)滑劑，具體涉及一種耐高溫的烷基磷酸酯咪唑離子液體潤(rùn)滑劑及其制備方法。

背景技術(shù)

離子液體是指在室溫溫度范圍內(nèi)僅由陰陽離子組成的呈液體狀態(tài)的離子體系。離子液體可根據(jù)不同需求進(jìn)行設(shè)計(jì)，即在離子液體的陽離子或陰離子上引入指定功能團(tuán)，使其成為具有某種特殊功能或特性的功能化離子液體，拓展離子液體的應(yīng)用領(lǐng)域。離子液體本身具有優(yōu)良的導(dǎo)電性、良好的化學(xué)和熱力穩(wěn)定性、揮發(fā)性低、抗氧化性好，綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于有機(jī)催化與合成、潤(rùn)滑、分離提取及電化學(xué)領(lǐng)域。

我國(guó)離子液體用作潤(rùn)滑劑開始于21世紀(jì)初中科院蘭州化學(xué)物理研究所對(duì)離子液體的摩擦學(xué)研究。目前，在潤(rùn)滑領(lǐng)域應(yīng)用的傳統(tǒng)離子液體主要有四氟硼酸、六氟磷酸、季膦鹽、雙三氟甲烷黃酰亞銨等類型。這些傳統(tǒng)離子液體通常含有鹵素離子，不僅制備過程繁瑣，而且也對(duì)環(huán)境的破壞較大；后續(xù)制備的不含鹵素的離子液體又存在黏度大影響使用和耐溫性能差的缺點(diǎn)。因此，開發(fā)制備出環(huán)境友好型耐高溫離子液體應(yīng)用于航空航天、電子科技、軍事工業(yè)等條件苛刻的特殊潤(rùn)滑領(lǐng)域顯得尤為重要。耐高溫離子液體潤(rùn)滑劑的開發(fā)不僅能夠滿足人們?nèi)粘Ｉ畹男枰覍?duì)于經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展也具有一定的推動(dòng)作用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：現(xiàn)有離子液體潤(rùn)滑劑含有鹵素原子對(duì)環(huán)境不友好、使用溫度范圍窄、黏度大，且制備工藝復(fù)雜、生產(chǎn)成本高、對(duì)儀器要求高等技術(shù)難題。

一種耐溫離子液體潤(rùn)滑劑，其特征在于，包括式Ⅰ所示的鹽：

式Ⅰ中，R1表示碳數(shù)0-4的直鏈烷基，n為8、12或18。

優(yōu)選地，原料包括按重量份數(shù)計(jì)的以下組份：

更優(yōu)選地，所述的烷基醇為辛醇、十二醇和十八醇中的至少一種。

更優(yōu)選地，所述的咪唑衍生物為N-甲基咪唑、N-乙基咪唑、N-丙基咪唑和N-丁基咪唑中的至少一種。

更優(yōu)選地，所述的有機(jī)溶劑為甲苯、丙酮、環(huán)己烷和乙二醇單乙醚中的至少一種。

更優(yōu)選地，所述的催化劑為氯化鋁、氯化鐵、三氟化硼和濃硫酸中的至少一種。

本發(fā)明還提供了耐溫離子液體潤(rùn)滑劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1)：在室溫條件下將烷基醇溶于有機(jī)溶劑中，升溫至30～40℃；隨后在N₂氛圍下攪拌加入五氧化二磷，攪拌反應(yīng)；調(diào)整溫度為80～100℃攪拌回流反應(yīng)，制備烷基磷酸酯；

步驟2)：將咪唑衍生物和有機(jī)溶劑在恒溫油浴、攪拌條件下分散均勻，再滴加將氯代丙酮進(jìn)行反應(yīng)，滴加完全后調(diào)整溫度為90～100℃溫度范圍內(nèi)反應(yīng)10～12h，得到產(chǎn)物咪唑鹽酸鹽；

步驟3)：將烷基磷酸酯和咪唑鹽酸鹽在室溫下混合，加入溶劑攪拌，升溫至80～100℃攪拌3～4h，反應(yīng)完成后冷卻至室溫，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀將其中的溶劑和反應(yīng)副產(chǎn)物蒸出，得到烷基磷酸酯咪唑離子液體。