[發明專利]一種磷酸酯類質子型離子液體及其制備方法和作為基礎潤滑液添加劑的應用

在審

• 申請號: 202211653742.5
• 申請日: 2022-12-22
• 公開（公告）號: CN115947752A
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發明（設計）人: 蔡美榮;劉驍;周峰;劉維民
• 申請（專利權）人: 煙臺先進材料與綠色制造山東省實驗室;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;C07F9/142;C07F9/40;C07C217/08;C07C213/00;C10M141/10;C10N30/02;C10N30/06;C10N30/12
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王立普

本發明提供了一種磷酸酯類質子型離子液體及其制備方法和作為基礎潤滑液添加劑的應用，屬于潤滑添加劑技術領域。本發明以三(3,6?二氧雜庚基)胺陽離子作為離子液體的有機陽離子，兼具三級胺和王冠化合物相近的結構特征與性能，穩定性好，具有弱堿性，能夠與三(3,6?二氧雜庚基)胺通過簡單的質子交換形成磷酸酯類質子型離子液體；三(3,6?二氧雜庚基)胺中的氧原子和氮原子與基礎潤滑液可以發生氫鍵相互作用，增加其在基礎潤滑液的溶解度和粘度；磷酸酯為有機陰離子能有效地吸附到金屬摩擦副上，提供良好的潤滑性能和抗腐蝕能力，同時P元素的存在，可大大提高其極壓性能。

技術領域

本發明涉及潤滑添加劑技術領域，特別涉及一種磷酸酯類質子型離子液體及其制備方法和作為基礎潤滑液添加劑的應用。

背景技術

潤滑材料的有效應用對提高工業機械系統的運行效率和節約能源具有重要意義。據統計資料顯示，摩擦消耗掉全世界約1/3的一次能源，在機械運轉過程中，磨損致使大約60％的機器零部件失效，而且50％以上的惡性事故都起源于機械裝備的潤滑失效或過度磨損。摩擦學理論與技術的拓展和應用可大大改善機械系統工作效率，并且延長機械的使用壽命，為解決人類社會發展面臨的能源短缺、資源枯竭和環境污染提供有效的解決方案。

離子液體是一種由有機陽離子與有機或無機陰離子通過靜電相互作用組成的在室溫下呈現液態的離子化合物。自2001年，離子液體被首次報道了在摩擦學領域的研究以來，其無論是作為純潤滑劑、潤滑添加劑、潤滑薄膜和潤滑脂都有著優異的摩擦學性能。離子液體添加劑可以很好地在金屬摩擦副表面形成邊界潤滑膜(物理/化學吸附膜和化學反應膜)從而起到了減摩抗磨作用。與非質子型離子液體相比，質子型離子液體具有制備簡單、無雜質、成本低和耗時短的優點，容易規模化制備。然而，質子型離子液體用作潤滑添加劑的研究仍然較少，理論研究還不夠深入，尤其是對于水基體系，研究更為匱乏，能同時實現減摩、抗磨和高承載能力的水基離子液體潤滑添加劑更為少見。

發明內容

有鑒于此，本發明目的在于提供一種磷酸酯類質子型離子液體及其制備方法和作為基礎潤滑液添加劑的應用，本發明提供的磷酸酯類質子型離子液體用作基礎潤滑液添加劑，具備優良的減摩、抗磨性能以及極高的極壓承載能力。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種磷酸酯類質子型離子液體，結構通式為A⁺B^-，其中A⁺代表有機陽離子，B-代表有機陰離子；

所述A⁺具有式I所示結構：

所述B-為有機磷酸酯類陰離子。

優選的，所述有機磷酸酯類陰離子包括二(2-乙基己基)磷酸酯陰離子、磷酸二丁酯陰離子、二乙基羧甲基膦酸酯陰離子、亞磷酸二丁酯陰離子、磷酸乙酯陰離子、雙(2,4,4-三甲基戊基)膦酸陰離子和膦酸二甲酯陰離子中的一種或幾種。

本發明提供了上述磷酸酯類質子型離子液體的制備方法，包括以下步驟：

將三(3,6-二氧雜庚基)胺、有機磷酸酯類化合物加熱混合，得到磷酸酯類質子型離子液體。

優選的，所述加熱混合的溫度為30～120℃，時間為2～18h。

優選的，所述三(3,6-二氧雜庚基)胺、有機磷酸酯類化合物的摩爾比為0.9～1.2:1。

本發明提供了上述磷酸酯類質子型離子液體作為基礎潤滑液添加劑的應用。