专利名称：一种含钼、锌、铜有机化合物润滑油添加剂及应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种含有钼、铜、锌有机化合物的润滑油添加剂及其应用。
润滑油减摩抗磨添加剂，经历了由无机减摩抗磨剂、无灰油溶性减摩剂，发展到目前的油溶性有机金属化合物的减摩抗磨剂，它兼备前两类减摩抗磨剂优点。油溶钼就是其中引人关注的一大类减摩抗磨剂，特别在发达国家中已得到飞速发展，而我国近些年来，高等院校和科研单位也开发、研制了系列产品，并开始工业化。如CN88102769A、CN1147540A均公开了一些产品及其应用。为了更好地发挥其减摩抗磨性能，并期望兼备抗氧、防锈等性能，又与一些添加剂进行复配，如ZL92100282.3披露了在机油中添加油溶性有机钼、钨后动力性提高，功率平均增加3.4％，平均节油率4.4％。但是，用于混合配制具有多种性能的各单一活性金属有机化合物，一般都逐一合成，这样势必影响单一活性金属有机化合物的收率，使产品生产成本偏高等。
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种在同一合成反应中，同时可得到钼、锌、铜有机化合物的活性物质及应用。
本发明的目的还在于提供一种合理的合成工艺，减少80％吸收硫化氢的碱用量及其操作过程等。
一种含钼、锌、铜有机化合物的润滑油添加剂，其特征在于该添加剂中主要含有a)硫化二烷基二硫代磷酸钼，其化学式为[(RO)2P(S)S]2Mo2(S)2S2；b)硫化二烷基二硫代磷酸钼二聚体，其化学式为[(RO)2P(S)S]4Mo2(S)2S；c)二烷基二硫代磷酸锌[(Ro)2P(S)S]2Zn；d)二烷基二硫代磷酸铜[(RO)2P(S)S]2Cu；e)二烷基二硫代磷酸酯[(RO)]2P(S)SH。
式中R为C2-C16正烷基、异烷基，如乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基；异丁基、异戊基、异己基、异庚基、异辛基、异壬基、异癸基、异十一烷基、异十二烷基、异十三烷基、异十四烷基、异十五烷基、异十六烷基。
上述添加剂采用如下方法制得(1)将1.05摩尔的P2S5在N2保护下与4.0摩尔的单羟基(C2-C16正烷基、异烷基)醇混合反应，制得二烷基二硫代磷酸酯。
(2)将0.4摩尔的钼酸钠溶于500毫升水中，加入0.62摩尔硫酸，再加0.22摩尔锌粉、0.4摩尔氧化铜，同时将硫磷化反应产生的硫化氢、上批硫磷化反应的P2S5残渣与水作用生成的硫化氢导入其中，控制温度反应1.5小时后，将上述制得的硫代磷酸酯加入其中，控制温度反应2小时。冷却后与产物等重量的石油醚混合，静置分层收集有机相，用盐水洗涤，脱水，真空脱溶剂，制得目的产物。
上述的添加剂中钼、锌、铜有机化合物所占的重量份数分别为a)硫化二烷基二硫代磷酸钼5份b)硫化二烷基二硫代磷酸钼二聚体 17份c)二烷基二硫代磷酸锌30份d)二烷基二硫代磷酸铜28份e)二烷基二硫代磷酸酯20份3.一种含钼、锌、铜有机化合物润滑油添加剂的应用，其特征在于在内燃机油或者液压油中加入总重量0.6-1.0％比例的本发明所述添加剂。
本发明具有如下优点1.本发明的含钼、锌、铜有机化合物润滑油添加剂，由于在同一合成反应中同时得到含前述钼、锌、铜化合物，与单一品种合成相比，收率可提高3％，使性能约高出5％。
2.本发明提供的添加剂具有优异的极压性、抗磨性、减摩性、抗氧化性等，同时无腐蚀性，应用于内燃机油、液压油中，与抗氧抗腐剂和其它抗氧剂复配使用，还具有抗氧增效作用。
3.由于将硫磷化反应中产生的硫化氢、上批硫磷化反应的P2S5残渣与水作用生成的硫化氢，导入金属化反应直接用作还原剂，使合成工艺更加合理。从而可节省碱和硫酸消耗，可预防二次污染，进一步降低生产成本。
4.在内燃机油、液压油等润滑油中只加入总重量的0.6-1.0％的本发明的添加剂，即可有显著的极压、抗磨、减摩、抗氧化等功效。
现将本发明的一种含钼、锌、铜有机化合物的润滑油添加剂的制备方法，进一步说明如下(1)1.05摩尔的P2S5在N2保护下加入到4.0摩尔异辛醇中，于90-95℃下反应2小时制得二-异辛基-二硫代磷酸酯。
(2)将0.4摩尔的钼酸钠溶于500毫升水中，加入0.62摩尔硫酸、0.22摩尔锌粉、0.4摩尔氧化铜，将硫磷化反应产生的硫化氢、上批硫磷化反应的P2S5残渣与水作用生成的硫化氢同时导入其中，于80-85℃反应1.5小时后，将上述制得的硫代磷酸酯加入其中，控制温度为90-95℃，反应2小时。将产物冷却后与产物等重量的石油醚充分混合，静置分层收集有机相，真空下脱除溶剂，制得棕色或绿色粘稠状液体一本发明的目的产物，即硫化二烷基二硫代磷酸钼，其化学式为[(RO)2P(S)S]2Mo2(S)2S2，硫化二烷基二硫代磷酸钼二聚体，其化学式为[(RO)2P(S)S]4Mo2(S)2S。前者结构式为 后者结构式为 和二烷基二硫代磷酸锌、二烷基二硫代磷酸铜、二烷基二硫代磷酸酯，它们在本发明所述的添加剂中，所占重量份数分别为5份、17份、30份、28份和20份。
(3)应用实验(四球机实验)按GB/T12583-90标准，测定最大无卡咬负荷PB，长期磨损值D30kg60min(75℃)。基础油(HVI150 60％+HVI500 40％)(以下称基础油)添加0.8％本发明的含钼、锌、铜有机化合物润滑油添加剂，经四球机试验，比原基础油(未加本发明所述的添加剂)PB提高一倍多，D30kg60min(75℃)降低50-60％。
下面结合实施例和应用例，对本发明作进一步地说明一、实施例1.硫磷化反应
在一配置搅拌器、温度计、导气管和回流冷凝管的1升的四口烧瓶中，加入异辛醇520克(4mol)，搅拌下通入N2，将233.4克(1.05mol)的P2S5分批加入其中，避免温升过快，且不超过95℃，逐渐升温至90-95℃，反应2小时，反应结束后，继续通大量N2将溶解在产物中的硫化氢气体吹出；反应中产生的硫化氢气体经冷凝管导入金属化反应中直接用作部分还原剂；上批硫磷化反应滤出的P2S5残渣，与100毫升水于60-70℃反应2小时，生成的硫化氢气体也导入金属化反应中，与前述的硫化氢一起用作还原剂。
2.金属化反应在一配置搅拌器、温度计和回流冷凝器的1升三口烧瓶中，加入500毫升水，再加入96.78克(0.4mol)的钼酸钠、60.76克(0.62mol)硫酸、14.3克(0.22mol)锌粉，反应20分钟，加入32克(0.4mol)氧化铜，同时导入上述的硫磷化反应中产生的硫化氢、上批硫磷化反应滤出的P2S5残渣与水作用生成的硫化氢，控制温度为80-85℃，反应1.5小时后，加入前面硫磷化反应制得二-异辛基-二硫代磷酸酯，升温至90℃，控制温度为90-95℃下反应2小时。将产物冷却后与产物等重量的石油醚充分混合后静置分层，除去下层水相后加入等体积盐水洗涤两次，分去水相，真空脱溶剂后，便得到棕色或绿色粘稠状液体，即目的产物，以重量份计硫化二-异辛基-二硫代磷酸钼 5份硫化二-异辛基-二硫代磷酸钼二聚体 17份二-异辛基-二硫代磷酸锌 30份二-异辛基-二硫代磷酸铜 28份二-异辛基-二硫代磷酸酯 20份实施本发明技术方案后制取的上述添加剂的技术指标说明如下
3.应用试验在济南试验机厂生产的MRS-10型四球摩擦试验机上，以上海钢球厂的直径ф为12.7mm钢球为摩球，按GB/T12583-90标准，主轴转速为1500r/min，常温下测定最大无卡咬负荷PB；主轴转速为1200r/min，轴向负荷为30kg，75℃下运行60min，测定长期磨损值D30kg60min(75℃)，与抗氧实验结果见下表。基础油(HVI15060％+HVI500 40％)(以下称基础油)
本发明所述的添加剂可溶于矿物油、合成油，但必须在确认所用的基础油中的溶解性以及其他添加剂的配伍性后，在润滑油中加入总重量0.6-1.0％的本发明所述的添加剂即可显示出积极效果，但加入量小于0.6％时，作用不明显，当加入量超过1.0％时，则润滑性能下降。
权利要求
1.一种含钼、铜、锌有机化合物润滑油添加剂，其特征在于该添加剂中主要含有1)硫化二烷基二硫代磷酸钼，其化学式为[(RO)2P(S)S]2Mo2(S)2S2、2)硫化二烷基二硫代磷酸钼二聚体，其化学式为[(RO)2P(S)S]4Mo2(S)2S、3)二烷基二硫代磷酸锌，其化学式为[(Ro)2P(S)S]2Zn、4)二烷基二硫代磷酸铜，其化学式为[(RO)2P(S)S]2Cu。式中R为C2-C16正烷基、异烷基；上述添加剂采用如下方法制得a)将1.05摩尔的P2S5在N2保护下与4.0摩尔的单羟基(C2-C16正烷基、异烷基)醇混合反应，制得二烷基二硫代磷酸酯，b)将0.4摩尔的钼酸钠溶于500毫升水中，加入0.62摩尔硫酸，再加0.22摩尔锌粉、0.4摩尔氧化铜，同时将硫磷化反应产生的硫化氢、将上批硫磷化反应的P2S5残渣与水作用生成的硫化氢导入其中，控制温度80-85℃反应1.5小时后，加入(a)中制得的硫代磷酸酯，升温并于90-95℃反应2小时。冷却后与产物等重量的石油醚混合，静置分层收集有机相，用盐水洗涤，弃水相、真空脱溶剂，制得目的产物。
2.根据权利要求1所述的添加剂，其特征在于该添加剂中钼、锌、铜有机化合物所占的重量份数为a)硫化二烷基二硫代磷酸钼5份b)硫化二烷基二硫代磷酸钼二聚体 17份c)二烷基二硫代磷酸锌 30份d)二烷基二硫代磷酸铜 28份。e)二烷基二硫代磷酸酯 20份
3.一种含钼、锌、铜有机化合物的润滑油添加剂的应用，其特征在于在内燃机油或者液压油中加入总重量0.6-1.0％比例的本发明所述的添加剂。
全文摘要
本发明涉及含钼、锌、铜有机化合物的润滑油添加剂,主要含有:硫化二烷基二硫代磷酸钼,二烷基二硫代磷酸锌、二烷基二硫代磷酸铜。这些活性组分在同一合成反应中获得的,收率可提高3%;硫磷化反应中产生的H
文档编号C10M137/10GK1360014SQ0013432
公开日2002年7月24日 申请日期2000年12月19日 优先权日2000年12月19日
发明者安成元 申请人:邱志远