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