一种双酚s基磷酸酯化合物及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种双酚S基磷酸酯化合物及其制备方法和应用。
【背景技术】
[0002] 液体润滑剂在某种程度上有一些明显的缺陷，因而在一定温度范围内不能满足汽 车行业和工业领域的某些性能要求。由于润滑脂具有低的摩擦系数、易于控制、长时间的使 用寿命和低廉的成本，促使其在弹性流体动力学领域的稳步发展和应用。润滑脂是增稠剂 在润滑液体中的胶体分散物，它通常是将两组分一起加热直至增稠剂膨胀并与油吸附在一 起而形成。
[0003] 近年来，随着经济的不断发展和工业化水平不断提高，现代机械设备向小型化、高 速度、高负荷方向发展，越来越多的机械设备的润滑处于高温环境，对润滑脂耐高温性能 的要求也不断提高。通常把在149°c-232°c或更高温度范围工作的润滑脂看作高温润滑脂。 目前，具有市场前景的高温润滑脂主要是聚脲润滑脂、复合锂基脂和复合磺酸钙基润滑脂。 其中，聚脲润滑脂因为性能全面、制作简便、价格适中、并且无污染等而广泛应用于电器工 业、冶金工业、食品工业、造纸工业、汽车工业、飞机工业等，并且被形象地比喻为"润滑脂的 五项全能冠军"。然而，商品化的高温润滑添加剂特别是减摩、抗磨添加剂品种有限，这些都 限制了高温润滑脂的发展和应用。一些针对高温润滑脂，特别是聚脲润滑脂减摩抗磨添加 剂的研究报道也很有限。
[0004] 根据文献调研，蔡美荣等（Cai M. R et al.，，2010,40,215. ;Cai ER. etal·，/flier/aces，2011，3,4580·)研究了含有苯并三氮唑基 团的咪唑离子液体及常规咪唑离子液体作为聚脲润滑脂添加剂在150°C的减摩抗磨性能， 且比较得出其性能优于常用极压抗磨添加剂二烷基二硫代磷酸锌（ZDDP)。然而，离子液体 冗长的合成步骤和高昂的成本限制了它们的广泛应用。吴新虎等（WU X. H et al.， 汾设.0咖.你兄，2014，53，5660.;冊父.！16七&1.，兄5^乂办.，2014,4,6074.)合成 报道了四种苯基磷酸酯类高温润滑脂减摩抗磨添加剂，季戊四醇四（二苯基磷酸酯）和三羟 甲基丙烷三(二苯基磷酸酯)，并通过Optimol SRV-IV微动摩擦磨损试验机考察了 200°C时 它们在复合锂基润滑脂和聚脲润滑脂中的摩擦学性能，及200°C时1-萘基二苯基磷酸酯和 1，5-二羟基萘二(二苯基磷酸酯）在聚醚（PAG)和聚脲润滑脂里的摩擦学性能，结果表明， 所合成的添加剂在所考察的试验条件下均具有优异的摩擦学性能。除此之外，相关的高温 润滑减摩抗磨添加剂的文献几乎很少。结果表明，虽然这几种磷酸酯添加剂在复合锂基脂 或聚醚中有很好的减摩抗磨性能，但它们在聚脲脂中的摩擦学性能却不理想。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种双酚S基磷酸酯化合物及其制备方法和应用。
[0006] 本发明所述的双酚S基磷酸酯化合物为双酚S基二(二苯基磷酸酯)，其结构如下 所示：
其制备方法为： 在氮气气氛下，以双酚S和氯化磷酸二苯酯为原料，以无水三氯化铝为催化剂，以甲苯 作溶剂，在l〇〇-ll〇°C回流反应15-24h，然后过滤，用丙酮和水重结晶，110°C下干燥即得双 酚S基二(二苯基磷酸酯)。
[0007] 所述双酚S和氯化磷酸二苯酯的摩尔比为1: 2~1: 3,催化剂的用量为原料总质 量的1%~2%。
[0008] 所述双酚S基磷酸酯化合物作为高温减摩抗磨润滑添加剂的应用。
[0009] 所述双酸S基磷酸酯化合物添加到复合锂基脂（LCG)中的添加量为lwt%~5wt%， 最佳量为3wt%，在200°C下可获得优异的减摩、抗磨性能，其减摩抗磨性能要优于传统的抗 磨添加剂二硫化钼（MoS 2)。
[0010] 所述双酸S基磷酸酯化合物添加到聚脲脂（PG)中的添加量为0. 5wt%~3wt%，最 佳量为lwt%，在200°C下具有显著的减摩、抗磨性能。
【附图说明】
[0011] 图1为本发明所述双酚S基磷酸酯化合物(记作BSDP)的热分解温度曲线。
[0012] 图2为浓度分别为Owt%，lwt%，2wt%，3wt%，4wt%，5wt%的BSDP加入复合锂基脂中 在SRV-IV微振动摩擦磨损试验机上于200°C，频率25Hz，载荷100N，振幅Imm的工况下长 磨30min摩擦系数随时间变化的关系曲线。
[0013] 图3为浓度Owt%，3wt% BSDP和3wt% MoS2加入复合锂基脂中在SRV-IV微振动摩 擦磨损试验机于200°C，频率25Hz，载荷100N，振幅Imm工况下长磨30min摩擦系数随时间 变化的关系曲线。
[0014] 图 4 为浓度为 Owt%，0· 5wt%，lwt%，2wt%，3wt% 的 BSDP 加入聚脲脂中在 SRV-IV 微 振动摩擦磨损试验机于200 °C，频率25Hz，载荷100N，振幅Imm工况下长磨30min摩擦系数 随时间变化的关系曲线。
[0015] 图5为浓度Owt%，lwt% BSDP和lwt% MoSdP入聚脲脂中在SRV-IV微振动摩擦磨 损试验机于200°C，频率25Hz，载荷100N，振幅Imm工况下长磨30min摩擦系数随时间变化 的关系曲线。
[0016] 图6为浓度分别为Owt%，lwt%，2wt%，3wt%，4wt%，5wt%的BSDP加入复合锂基脂中 在SRV-IV微振动摩擦磨损试验机上于200°C，载荷100N，振幅1mm，长磨30min工况下磨斑 的磨损体积。
[0017] 图7为浓度分别为Owt%，0· 5wt%，lwt%，2wt%，3wt%的BSDP加入聚脲脂中在 SRV-IV微振动摩擦磨损试验机上于200°C，载荷100N，振幅1mm，长磨30min工况下磨斑的 磨损体积。
【具体实施方式】
[0018] 实施例1 在150!1^三口烧瓶中加入3.0(^(12.0臟〇1)双酚3,6.458(24.0臟〇1)氯化磷酸二 苯酯，〇. 2g无水氯化铝，之后加入SOmL甲苯，三口烧瓶上分别接冷凝管，温度计和双通活塞 (连接氮气通入装置)，通入氮气保护，升温至l〇〇°C反应18h。反应完后过滤出固体，用丙酮 和水重结晶，ll