[發明專利]一種混合磷酸酯潤滑劑的制備方法

有效

• 申請號: 202110723992.0
• 申請日: 2021-06-29
• 公開（公告）號: CN113416591B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發明（設計）人: 張高奇;張夢麗;蔡啟杭;王通;王羽生;孫潔;劉婷婷
• 申請（專利權）人: 上海應用技術大學
• 主分類號: C10M137/12
• 分類號: C10M137/12;C10M177/00;C10N30/06
• 代理公司: 上?？剖⒅R產權代理有限公司 31225
• 代理人: 楊元焱

本發明涉及一種混合磷酸酯潤滑劑的制備方法，將三羥甲基氧化磷和脂肪酸混合均勻后加入酸性催化劑，在真空條件下升溫至100～170℃反應3～5h，加入磷酸酯，保持相同溫度常壓蒸餾，繼續反應4～7h，經后處理得到所述的混合磷酸酯潤滑劑。與現有技術相比，本發明工藝簡單，制得的潤滑劑具有優異的潤滑性和極壓抗磨性，同時也具有優良生物降解性。

技術領域

本發明涉及潤滑劑制備技術領域，具體涉及一種混合磷酸酯潤滑劑的制備方法。

背景技術

在潤滑劑的極壓抗磨性能上，含磷化合物具有突出的極壓抗磨性。目前國內磷型抗磨劑主要集中在磷酸酯。(1)磷酸酯的極壓抗磨性：磷酸酯與金屬表面金屬(特別是Fe)發生化學反應，生成磷化鐵與磷酸亞鐵，這些無機鹽在摩擦熱和壓力的作用下，產生塑性流動而變形，落入表面上凹凸不平的低點，增加了接觸面積，降低了壓力點，提供了金屬表面的邊界潤滑。因而具備較好的極壓抗磨性。(2)磷酸酯的耐腐蝕性：在金屬加工過程中，磷化物首先在鐵表面發生吸附作用，生成有機磷酸鐵鹽膜，然后在極端壓力和摩擦熱作用下發生了C-O鍵斷裂；有機磷酸鐵膜可以進一步反應分解，生成無機磷酸鐵反應保護膜，使金屬和金屬之間不發生直接接觸，從而保護了金屬表面，因而具有優良的緩蝕效果

中國專利CN 103833785 A以五氧化二磷和伯醇在有機溶劑中發生酯化反應，經水解和萃取得到磷酸酯。CN 107522741 A以一種廉價易得的醇和亞磷酸酯類化合物通過需氧氧化偶聯合成磷酸酯類目標化合物。CN 108912173 A以磷酸三酯與醇類化合物進行混合、在有機胺的催化下得到環狀磷酸酯。以上方法均是采用含羥基的多元醇與脂肪酸反應得到磷酸酯類化合物，P的含量有限，潤滑性和極壓抗磨性不強，作為潤滑劑使用時受到限制。

發明內容

本發明的目的是提供一種混合磷酸酯潤滑劑的制備方法，工藝簡單，制得的潤滑劑具有優異的潤滑性和極壓抗磨性，同時也具有優良生物降解性。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：一種混合磷酸酯潤滑劑的制備方法，將三羥甲基氧化磷(THPO)和脂肪酸混合均勻后加入酸性催化劑，在真空條件下升溫至100～170℃反應3～5h，加入磷酸酯，保持相同溫度常壓蒸餾，繼續反應4～7h，經后處理得到所述的混合磷酸酯潤滑劑。

含P的多元醇THPO與脂肪酸在酸性催化劑的催化下，發生酯化反應，得到酯化物1，酯化物1的結構式如下所示：

式中，R為烴基。

加入磷酸酯后，發生醇解反應，生成新的酯類化合物(I)和酯類化合物(II)，得到混合磷酸酯潤滑劑。

酯類化合物(I)的結構式為：

酯類化合物(II)的結構式為：

式中，R為烴基。

含P的多元醇THPO與脂肪酸、磷酸酯在酸性催化劑催化下發生酯化反應和醇解反應，得到混合磷酸酯，其具有雙P＝O結構，磷含量較高，作為潤滑劑使用具有優良的潤滑性、極壓抗磨性和生物降解性。

本發明所公布的采用一種新型既含P又含羥基的多元醇(THPO)與脂肪酸、磷酸酯反應生成的磷酸酯類化合物的方法暫時還沒有相關的文獻和專利報道。

本發明中采用一種新型含P的多元醇THPO與脂肪酸、磷酸酯反應生成一種綠色新型混合磷酸酯潤滑劑，更大程度上增加了潤滑劑中的磷含量，方法簡單產物具有優良的潤滑性和極壓抗磨性。

進一步地，所述的脂肪酸包括亞油酸、α-亞麻酸、油酸、辛酸、癸酸、月桂酸、異硬脂酸、花生四烯酸、異硬脂酸、棕櫚酸、二十碳五烯酸、二十二碳六烯酸中的一種。脂肪酸均采用長鏈脂肪酸，酯分子主鏈的長度影響粘度和黏度指數，選用長鏈脂肪酸，可增加酯類油的粘度，同時提升潤滑劑的黏度指數。