專利名稱：一種硫磷氮型含磷劑的制備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種潤(rùn)滑油添加劑的制備方法，尤其是高硫型S-P-N型含磷劑的制備方法，屬于潤(rùn)滑油添加劑領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
含磷添加劑具有優(yōu)良的極壓抗磨性，因而一直廣泛應(yīng)用于包括齒輪油在內(nèi)的各種潤(rùn)滑油中。近年來(lái)齒輪油的升級(jí)換代給抗磨劑提出新的要求，同時(shí)隨著含磷劑的發(fā)展又促進(jìn)齒輪油的發(fā)展。在現(xiàn)有的含磷劑中，由于含磷劑的活性及熱穩(wěn)定性的限制，從而不能滿足現(xiàn)代傳動(dòng)系統(tǒng)的要求。
CN1037781、CN1123316提出了結(jié)構(gòu)為 (其中X為伯胺、仲胺)的制備方法；CN1033811介紹了 的制備及其性能；US4493780主要說(shuō)明了 (M為鉬或銻)的制備；US5573696、US5681798中所提及的化合物結(jié)構(gòu)為 即為硫磷酸復(fù)酯胺鹽、或硫磷酸復(fù)酯金屬銨鹽；《潤(rùn)滑油》，2002，vol.17，No.4報(bào)道于忠等人在文章中介紹了硫磷酸復(fù)酯胺鹽的制備及其性能評(píng)價(jià)情況。由各種文獻(xiàn)及實(shí)踐可知，S-P-N型含磷劑是一種性能較為全面的含磷添加劑，不僅具有良好的極壓抗磨性，還有優(yōu)異的水解安定性、抗乳化性能、熱穩(wěn)定性及抗腐蝕性，可廣泛應(yīng)用于齒輪油及液壓油中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要提供一種制備S-P-N型含磷劑的方法，從而為潤(rùn)滑油提供一種優(yōu)良的新型極壓抗磨劑。
本發(fā)明所述的S-P-N型含磷劑的制備方法如下首先將帶有電動(dòng)攪拌、冷凝脫水器、溫度計(jì)的三口瓶裝好，加入計(jì)量的硫磷酸、環(huán)醚化合物、硫磷化合物或多硫化合物及溶劑汽油，升溫至50-130℃反應(yīng)4-15h，降溫至25℃以下，加入計(jì)量的脂肪胺并且補(bǔ)加定量的溶劑，升溫至20-70℃加入計(jì)量的甲醛，在70-130℃下反應(yīng)6-10h。常壓蒸餾除去溶劑，室溫過(guò)濾，即得產(chǎn)品。
本發(fā)明提供了一種S-P-N型含磷劑的制備方法，該制備方法特征在于各原料組分間有一定的配料比例硫磷酸以100份(m)計(jì)，環(huán)醚化合物的加入量為90-200份(m)、硫磷化合物或多硫化合物為20-80份(m)、脂肪胺為40-60份(m)、甲醛為40-60份(m)，溶劑300-700份(m)，反應(yīng)步驟分兩步第一步為酯化反應(yīng)，反應(yīng)溫度可控制在50-130℃，反應(yīng)時(shí)間4-15h；第二步為胺化反應(yīng)，反應(yīng)溫度70-130℃，反應(yīng)脫水6-10h；反應(yīng)溶劑可以是70-120℃的汽油，也可以是90-120℃的石油醚、也可以是正庚烷、苯、甲苯。硫磷酸可以是二烷基二硫代磷酸，烷基為C1-C18的不同或相同直鏈或支鏈烷基，最好是C2-C12的直鏈或支鏈烷基；環(huán)醚化合物可以是C2-C5的三元環(huán)或五元環(huán)的環(huán)醚化合物，可以是環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、呋喃；硫磷化合物或多硫化物可以是五硫化二磷、五氧化二磷，五硫化二磷和五氧化二磷的純度不小于95％；脂肪胺可以是直鏈伯胺，也可以是支鏈伯胺，烷基大小C4-C18(直鏈或支鏈)，最好是C8-C14直鏈或支鏈的伯胺；甲醛為36％的甲醛水溶液或多聚甲醛。
本發(fā)明所得產(chǎn)物最終結(jié)構(gòu)為 它與其它專利文獻(xiàn)中所述化合物的區(qū)別在于其結(jié)構(gòu)具有新穎性，它不同于以往的硫磷酸復(fù)酯結(jié)構(gòu)，最突出的是其結(jié)構(gòu)是雙硫磷酸復(fù)酯，因此提高了產(chǎn)物的硫磷含量及其性能。
本發(fā)明制備的S-P-N型含磷劑，具有很好的極壓抗磨性，其四球機(jī)試驗(yàn)中的PD值高達(dá)3087.0N，與同類極壓抗磨劑相比極為突出；同時(shí)具有較高的硫含量，因此大大提高了產(chǎn)品的極壓性能和抗磨性能、而且該產(chǎn)品性能全面，還具有良好的熱穩(wěn)定安定性、低腐蝕等特點(diǎn)，除了應(yīng)用于高檔齒輪油中，還可應(yīng)用于液壓油中。該產(chǎn)品合成工藝簡(jiǎn)單易行，具有一定的經(jīng)濟(jì)潛力。
四、具體實(shí)施方法下面通過(guò)實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明，本發(fā)明的精神和保護(hù)范圍列于權(quán)利要求書(shū)中。
實(shí)施例1，在裝有自動(dòng)攪拌器及冷凝分水器的500ml三口瓶中，加入242.0g的二丁基二硫代磷酸(自制)、44.0g環(huán)醚、31.0g五硫化二磷及400ml溶劑汽油，升溫至90-110℃反應(yīng)10h，降溫至35℃以下，加入92.5g的十二胺，升溫至30-70℃加入20.7g的甲醛溶液，在70-90℃下反應(yīng)脫水6-10h。常壓蒸餾除去溶劑，室溫過(guò)濾，即得產(chǎn)品(A)。硫含量24.70％，磷含量9.33％，氮含量2.4％、閃點(diǎn)166℃。
實(shí)施例2，按照實(shí)施例1操作，加入354.0g的二異辛基二硫代磷酸(自制)、63.4.0g環(huán)醚、31.0g五氧化二磷及400ml溶劑汽油，92.5g的叔十二烷基伯胺，20.7g的多聚甲醛。反應(yīng)得產(chǎn)品(B)。硫含量19.92％，磷含量7.86％，氮含量1.56％、閃點(diǎn)172℃。
實(shí)施例3，按照實(shí)施例1操作，加入885.0g的二正丁基二硫代磷酸(自制)、145.0g環(huán)醚、155.0g五硫化二磷及500ml溶劑汽油，277.0g的叔十二胺，45.0g的甲醛，反應(yīng)得產(chǎn)品(C)。硫含量18.92％，磷含量8.46％，氮含量1.84％、閃點(diǎn)174℃。
實(shí)施例4，將產(chǎn)品A、B、C分別以1％劑量調(diào)制于85w/90基礎(chǔ)油中，如下表1單劑評(píng)定數(shù)據(jù)與同類添加劑的比較結(jié)果 從表中可以看出此類型的含磷具有很好的極壓抗磨性。
實(shí)施例5，分別將產(chǎn)品A、C復(fù)配其他功能添加劑分別調(diào)制于GL-5齒輪油中評(píng)定其性能，結(jié)果如下表2產(chǎn)品應(yīng)用于GL-5齒輪油中的模擬臺(tái)架結(jié)果
表3產(chǎn)品應(yīng)用于GL-5齒輪油中的臺(tái)架結(jié)果 從表中的結(jié)果看出A、C劑具有很好的極壓抗磨性，適合應(yīng)用于齒輪油中。
權(quán)利要求
1.一種S-P-N型含磷極壓抗磨劑的制備方法，其特征在于將計(jì)量的硫磷酸、環(huán)醚化合物、硫磷化合物或多硫化合物及溶劑汽油加入反應(yīng)瓶中，升溫至50-130℃反應(yīng)4-15h，降溫至25℃以下，加入計(jì)量的脂肪胺并且補(bǔ)加定量的溶劑，升溫至20-70℃加入計(jì)量的甲醛，在70-130℃下反應(yīng)6-10h，常壓蒸餾除去溶劑，室溫過(guò)濾，即得產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的S-P-N型含磷極壓抗磨劑的制備方法，其特征在于各原料組分間有一定的配料比例硫磷酸以100份(m)計(jì)，環(huán)醚化合物的加入量為90-200份(m)、硫磷化合物或多硫化合物為20-80份(m)、脂肪胺為40-60份(m)、甲醛為40-60份(m)，溶劑300-700份(m)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的S-P-N型含磷極壓抗磨劑的制備方法，其特征在于硫磷酸使用二烷基二硫代磷酸，烷基為C1-C18的不同或相同直鏈或支鏈，最好是C2-C12的直鏈或支鏈烷基。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的S-P-N型含磷極壓抗磨劑的制備方法，其特征在于環(huán)醚化合物使用C2-C5的三元環(huán)或五元環(huán)的環(huán)醚化合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的S-P-N型含磷極壓抗磨劑的制備方法，其特征在于硫磷化合物或多硫化合物使用五硫化二磷或五氧化二磷，五硫化二磷和五氧化二磷的純度不小于95％。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的S-P-N型含磷極壓抗磨劑的制備方法，其特征在于脂肪胺使用C4-C18的伯胺，最好是C8-C14直鏈或支鏈的伯胺，烷基為直鏈或支鏈。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的S-P-N型含磷極壓抗磨劑的制備方法，其特征在于甲醛使用36～40％的甲醛水溶液或多聚甲醛。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的S-P-N型含磷極壓抗磨劑的制備方法，其特征在于溶劑使用沸程在70-130℃范圍之內(nèi)的有機(jī)溶劑，最好使用汽油、石油醚、苯、甲苯、正庚烷。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種潤(rùn)滑油添加劑的制備方法，尤其是一種新型S－P－N型含磷劑的制備方法。該方法是以硫磷酸、環(huán)醚化合物、硫磷化合物或多硫化合物及脂肪胺為原料，在甲醛為促進(jìn)劑的條件下，以一定的配料比合成了高硫型S－P－N型含磷添加劑。該合成工藝簡(jiǎn)單易行，便于操作。本發(fā)明的合成產(chǎn)品最為突出的特點(diǎn)是與其他的極壓抗磨劑相比較，其四球機(jī)試驗(yàn)中的P
文檔編號(hào)C10M137/00GK1673322SQ20041002972
公開(kāi)日2005年9月28日 申請(qǐng)日期2004年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月24日
發(fā)明者王小雄, 魚(yú)鯤, 李銘 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司