本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種水基硫磷型極壓抗磨多功能添加劑、其制備方法及包含該添加劑的水基潤滑液組合物，該添加劑經(jīng)以下步驟制備而成：(1)將至少含有一個羥基的脂肪酸酰胺與P2S5在80℃～120℃之間反應(yīng)1h～8h生成硫磷酸；(2)將步驟(1)生成的硫磷酸與醇胺在50℃～90℃反應(yīng)1h～6h制備得到。本發(fā)明專利技術(shù)的水基硫磷型極壓抗磨多功能添加劑具有優(yōu)異的極壓抗磨性能及良好的抗腐蝕、防銹性能，在水基潤滑液中具有良好的溶解性能。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種極壓抗磨多功能添加劑，尤其涉及一種水基硫磷型極壓抗磨多功能添加劑。
技術(shù)介紹
近20年來，水基潤滑液由于具有優(yōu)良的經(jīng)濟(jì)性、冷卻性和安全性，且有利于節(jié)能和環(huán)保，已被廣泛用于難燃水基液壓液和金屬加工處理液中，從而得到不斷地發(fā)展。水基潤滑液用抗磨添加劑是水基潤滑液質(zhì)量提高的重要因素，因此水基潤滑液用抗磨添加劑的研究是本領(lǐng)域的研究重點(diǎn)之一。傳統(tǒng)的水基潤滑液所用抗磨添加劑一般都是油溶性的，再用表面活性劑將它分散到水中，這些油溶性的抗磨添加劑一般分為油性劑和極壓劑，前者主要在低負(fù)荷下起作用，通常為長碳鏈酯和羧酸，它們吸附于金屬表面形成所謂“油膜”，有利 于金屬接觸面之間的滑動而起到減摩作用，但在高負(fù)荷下“油膜”破裂而失效；后者在高負(fù)荷下起作用，通常含有硫、磷、硼等活性元素，在金屬表面形成硫化鐵，磷酸鐵膜而起作用。另一類新的水基抗磨劑是合成水溶性抗磨劑，它克服了油溶性抗磨劑在水中不穩(wěn)定、易受水質(zhì)影響、分散不均、難以有效潤滑金屬各個部位的特點(diǎn)。水溶性抗磨劑中起水溶性作用的基團(tuán)一般為聚乙二醇鏈、羧基、銨離子等，同時含有長碳鏈起“油性劑”作用，再引入適當(dāng)活性元素就具有油性劑和極壓劑雙重功能。合成水溶性抗磨劑的多種功能使得形成的水基潤滑液成分較為簡單，可用自來水配制，不僅穩(wěn)定、節(jié)能，也利于抗磨劑抗磨性能的發(fā)揮。1996年10月發(fā)表在《湖南大學(xué)學(xué)報》的文章《丙二酸衍生物的潤滑性》披露了將ZDTP改性為硫代磷酸酯一元羧酸衍生物的技術(shù)方案，作者將丙二酸基團(tuán)引入硫代磷酸酯分子結(jié)構(gòu)中，從而合成了新型的水溶性抗磨劑，經(jīng)過改性的抗磨劑同時具有極壓劑和油性劑雙重功效的水溶性潤滑添加劑。專利CN00134326中合成了一種水溶性油酸二乙醇胺鑰，該劑具有良好的極壓、抗磨、減摩性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于提供一種水基極壓抗磨多功能添加劑及其制備方法，該添加劑具有優(yōu)異的極壓抗磨性能，同時具有良好的抗腐蝕、防銹性能，在水基潤滑液中具有良好的溶解性能。本專利技術(shù)還提供一種水基潤滑液組合物。一種水基極壓抗磨多功能添加劑，其制備方法包括以下步驟(I)將至少含有一個羥基的脂肪酸酰胺與P2S5在80°C 120°C之間反應(yīng)Ih 8h生成硫磷酸；(2)將步驟⑴生成的硫磷酸與醇胺在50°C 90°C反應(yīng)Ih 6h制備得到。在步驟(I)中所述的脂肪酸酰胺是脂肪酸與醇胺發(fā)生N-酰化反應(yīng)的縮合產(chǎn)物，所述脂肪酸含有ClO C20之間的飽和或不飽和的烷基，優(yōu)選C12 C18之間的烷基，最優(yōu)選C12 C18之間的不飽和烷基，所述醇胺選自至少含有一個羥基的伯胺和/或仲胺，優(yōu)選含有1-5個羥基的伯胺和/或仲胺，最優(yōu)選乙醇胺和/或二乙醇胺，所述脂肪酸酰胺與所述P2S5的摩爾比在I : I與8 : I之間，優(yōu)選在2 : I與4 : I之間，反應(yīng)溫度優(yōu)選在90°C 110°C之間，反應(yīng)時間優(yōu)選在2h 6h之間。在步驟(2)所述的醇胺選自含有至少一個羥基的伯胺、仲胺和叔胺中的一種或多種，優(yōu)選含有1-5個羥基的伯胺、仲胺和叔胺中的一種或多種，最優(yōu)選乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺中的一種或多種，所述硫磷酸與所述醇胺的摩爾比在在O. 25 : I與4 : I之間，優(yōu)選在O. 5 : I與2 : I之間，反應(yīng)溫度優(yōu)選60V 80°C，反應(yīng)時間優(yōu)選Ih 4h。本專利技術(shù)水基極壓抗磨多功能添加劑中硫含量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在5% 10%之間、磷含量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在2% 8%之間、氮含量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在3% 10%之間。 一種制備上述水基極壓抗磨多功能添加劑的方法，包括(I)將至少含有一個羥基的脂肪酸酰胺與P2S5在80°C 120°C之間反應(yīng)Ih 8h生成硫磷酸；(2)將步驟(I)生成的硫磷酸與醇胺在50°C 90°C反應(yīng)Ih 6h，收集產(chǎn)物。本專利技術(shù)還提供一種水基潤滑液組合物，該組合物中含有上述水基極壓抗磨多功能添加劑和水基潤滑基礎(chǔ)液，所述水基極壓抗磨多功能添加劑占組合物總質(zhì)量的O. 1% 5%，優(yōu)選在O. 2% 2%之間。所述水基潤滑基礎(chǔ)液為水和/或乙二醇。此潤滑液組合物中還可以含有其它種類的潤滑添加劑，如抗氧劑、分散劑和防銹劑中的一種或多種。本專利技術(shù)的水基極壓抗磨多功能添加劑具有優(yōu)異的極壓、抗磨及抗腐蝕、防銹性能，在水基潤滑液中具有良好的溶解性能。本專利技術(shù)水基潤滑液組合物具有優(yōu)異的極壓抗磨性能及抗腐蝕、防銹性能。具體實(shí)施例方式在本專利技術(shù)中除特別聲明外，各種含量均以質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示。本專利技術(shù)添加劑中硫、磷含量的測定采用ASTM D5185方法，氮含量的測定采用SH/T0224方法，碳含量的測定采用SH/T 0656方法。實(shí)例I在裝有電動攪拌、回流管、溫度計的三口瓶中，將O. 4mol油酸二乙醇胺和O. Imol五硫化二磷加熱至90°C，反應(yīng)6h，然后降至常溫后加入O. 2mol三乙醇胺，加熱至70°C反應(yīng)I.5h，從而制得產(chǎn)品A。產(chǎn)品A的硫含量為6. 21 %、磷含量為5. 98%、氮含量為5. 13%、碳含量為68. 14%。本專利技術(shù)添加劑包括多種結(jié)構(gòu)的反應(yīng)產(chǎn)物，下面列出了實(shí)例I中主反應(yīng)的示例方程式步驟(I): CH2CH2OHCH2CH2Oh S4RCO~~\H2CH20H + P2S5H2S + 2(RcO-N-CH2CH2O)2ILsh式中所選用的脂肪酸酰胺為油酸二乙醇胺，即油酸與二乙醇胺的縮合產(chǎn)物。步驟⑵ CH2CH2Oh S IIi(RCO-N-CH2CH2O)2P~SH + N(CH2CH2OH)3CH2CH2Oh SIN- (RCO-N- CH2CH2O^pSH-N (CH2CH2OH)3實(shí)例2·在裝有電動攪拌、回流管、溫度計的三口瓶中，將O. 4mo I十二酸二乙醇胺和O.Imol五硫化二磷加熱至110°C,反應(yīng)6h,然后降至常溫后加入O. 2mol三乙醇胺,加熱至80°C反應(yīng)I. 5h，從而制得產(chǎn)品B。產(chǎn)品B的硫含量為8. 30%、磷含量為3. 41 %、氮含量為6.11 %、碳含量為 55. 89%。實(shí)例3在裝有電動攪拌、回流管、溫度計的三口瓶中，將O. 4mol十二烯酸二乙醇胺和O.Imol五硫化二磷加熱至100°C,反應(yīng)4h,然后降至常溫后加入O. 2mol三乙醇胺,加熱至60°C反應(yīng)I. 5h，從而制得產(chǎn)品C。產(chǎn)品C的硫含量為7. 97%、磷含量為4. O %、氮含量為5.66%、碳含量為 54. 50%。實(shí)例4分別將產(chǎn)品A、產(chǎn)品B、產(chǎn)品C與常見的水基抗磨劑二聚酸、油酸、油酸三乙醇胺皂加入水-乙二醇潤滑基礎(chǔ)液中調(diào)合為水基潤滑液組合物，分別命名為實(shí)施例I 4和對比例I 3，這些添加劑占組合物總質(zhì)量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)見表1，分別評定這些添加劑在水基潤滑基礎(chǔ)液中的溶解性能和抗磨性能，結(jié)果同見表I。水基抗磨劑二聚酸和油酸均來源于牡丹江日用化學(xué)廠，油酸三乙醇胺皂來源于上海高橋石油化工公司。水-乙二醇潤滑基礎(chǔ)液中水與乙二醇之間的質(zhì)量比為I : I。抗磨試驗(yàn)采用四球機(jī)試驗(yàn)GB/T3142方法，試驗(yàn)條件為1200r/min，294N, 30min ;液相銹蝕試驗(yàn)采用GB/T11143方法；銅片腐蝕試驗(yàn)采用GB/T 5096方法，試驗(yàn)條件為50°C，3h。表I本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種水基極壓抗磨多功能添加劑，其制備方法包括以下步驟：(1)將至少含有一個羥基的脂肪酸酰胺與P2S5在80℃～120℃之間反應(yīng)1h～8h生成硫磷酸；(2)將步驟(1)生成的硫磷酸與醇胺在50℃～90℃反應(yīng)1h～6h，收集產(chǎn)物。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種水基極壓抗磨多功能添加劑，其制備方法包括以下步驟 (1)將至少含有一個羥基的脂肪酸酰胺與P2S5在80°C 120°C之間反應(yīng)Ih 8h生成硫磷酸； (2)將步驟(I)生成的硫磷酸與醇胺在50°C 90°C反應(yīng)Ih 6h，收集產(chǎn)物。2.按照權(quán)利要求I所述的添加劑，其特征在于，所述脂肪酸酰胺是脂肪酸與醇胺發(fā)生N-酰化反應(yīng)的縮合產(chǎn)物，其中所述脂肪酸含有ClO C20之間的飽和或不飽和的烷基，所述醇胺選自至少含有一個羥基的伯胺和/或仲胺。3.按照權(quán)利要求2所述的添加劑，其特征在于，其中所述脂肪酸含有C12 C18之間的烷基，所述醇胺選自含有1-5個羥基的伯胺和/或仲胺。4.按照權(quán)利要求2所述的添加劑，其特征在于，其中所述脂肪酸含有C12 C18之間的不飽和烷基，所述醇胺選自乙醇胺和/或二乙醇胺。5.按照權(quán)利要求I所述的添加劑，其特征在于，步驟(I)中所述脂肪酸酰胺與所述P2S5的摩爾比在I : I與8 : I之間。6.按照權(quán)利要求I所述的添加劑，其特征在于，步驟(I)中所述脂肪酸酰胺與所述P2S5 >摩爾比在2 : I與4 : I之間。7.按照權(quán)利要求I所述的添加劑，其特征在于，步驟(I)中反應(yīng)溫度在90°C 110°C之間。8.按照權(quán)利要求I所述的添加劑，其特征在于，步驟⑴中反應(yīng)時間在a_6h之間。9.按照權(quán)利要求I所述的添加劑，其特征在于，步驟(2)中所述醇胺選自含有至少一個羥基的伯胺、仲胺和叔胺中的一種或多種。10.按照權(quán)利要求I所述的...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：魚鯤，李云鵬，
申請(專利權(quán))人：中國石油化工股份有限公司，中國石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院，
類型：發(fā)明
國別省市：
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