本发明关于一种耐磨剂的制备方法，尤指一种极压耐磨剂的制备方法。
背景技术：
：耐磨剂是一种润滑油添加剂，其多半应用于液压系统、内燃机、切割加工具上，以期能降低机具在使用过程中被磨损的情况，同时延长润滑油的使用寿命。现有技术的耐磨剂一般为磷系化合物、硫系化合物、氯系化合物或铅系化合物，其中磷系化合物因具有优选的耐磨效果及极压效果，故已被各界广泛使用作为极压耐磨剂。现有技术制作磷系极压耐磨剂的方法多半是将摩尔数比为1：2的三氯化磷(pcl3)与辛醇(octanol，c8h17oh)，于二氯甲烷(dichloromethane)或庚烷(heptane)的溶剂中反应，以设法合成得到亚磷酸二辛酯(dioctylphosphite，product)。然而，于前述溶剂下进行反应，容易使产物发生重排反应(如下反应式所示)，使得反应中产生无法分离的重排副产物(by-product)，而增加后续纯化步骤的困难性。此外，现有技术的极压耐磨剂多半存在酸度过高(超过20)的问题，致使极压耐磨剂与润滑油混合后，于使用上容易破坏金属的表面，而使金属表面产生腐蚀或锈蚀的问题。技术实现要素：有鉴于此，本发明的目的在于简化极压耐磨剂的制备方法，并且避免其对金属表面造成腐蚀或锈蚀的问题。为达成前述目的，本发明提供一种磷系极压耐磨剂的制备方法，其包括：于通有氮气的反应瓶中，混合三氯化磷及苯，得到一反应混合液；再将辛醇加入所述反应混合液中，于-10℃至10℃的温度下进行反应，得到一混合溶液；再减压蒸馏所述混合溶液，得到所述磷系极压耐磨剂。其中三氯化磷相对于苯的摩尔比为1：2.5至1：3.5，氮气流速为20毫升/分钟以下。通过选择工艺中所采用的溶剂种类，本发明顺利制得含有亚磷酸二辛酯的磷系极压耐磨剂。此外，通过选用苯作为反应溶剂，更能避免所制得的磷系极压耐磨剂存在酸度过高的问题，同时利用减压蒸馏的方式顺利获得亚磷酸二辛酯。优选的，三氯化磷相对于苯的摩尔比为1：2.8至1：3.2。更佳的，三氯化磷相对于苯的摩尔比为1：3.0至1：3.2。优选的，氮气流速为5毫升/分钟至15毫升/分钟；更佳的，氮气流速为10毫升/分钟。优选的，前述工艺中所采用的反应温度为5℃至10℃，反应时间为1小时至4小时。更佳的，前述工艺中所采用的反应时间为1.5小时至2.5小时。优选的，苯的用量相对于三氯化磷的用量为0.7毫升/克(ml/g)至1.0ml/g。更佳的，苯的用量相对于三氯化磷的用量为0.7ml/g至0.8ml/g。优选的，减压蒸馏所述混合溶液的步骤包括：于10毫米汞柱(mmhg)至15mmhg、25℃至50℃下减压蒸馏所述混合溶液，自所述混合溶液中去除苯；再于3mmhg至5mmhg、60℃至90℃下减压蒸馏所述混合溶液，自所述混合溶液中收集得到氯辛烷；再于3mmhg至5mmhg、160℃至180℃下减压蒸馏所述混合溶液，得到所述磷系极压耐磨剂，所述磷系极压耐磨剂为亚磷酸二辛酯。据此，本发明能有利于简化工艺中的纯化步骤，并且提升工艺产率。根据本发明的制备方法，所制得的磷系极压耐磨剂的酸度优选为3至20；更佳为4至10；再更佳为4至7.5。根据本发明的制备方法，所制得的亚磷酸二辛酯的产率优选为85％以上；更佳为90％以上。具体实施方式以下配合本发明的优选实施例，进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段。以下列举数个实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可通过本说明书的内容轻易地了解本发明所能达成的优点与功效，并且于不背离本发明的精神下进行各种修饰与变更，以施行或应用本发明的内容。磷系极压耐磨剂的制备方法首先，于1升的四颈瓶中投入1摩尔的三氯化磷及苯，同时于四颈瓶中持续通入10毫升/分钟的氮气，并于0℃至5℃的温度下持续混合搅拌，得到一反应混合液。接着，将正辛醇在1至2小时内缓慢滴入所述反应混合液中，并于5℃的反应温度下持续反应1至4小时的反应时间，得到一混合溶液。之后，先于10mmhg、50℃下减压蒸馏所述混合溶液1小时，自混合溶液中收集得到苯；再于3mmhg、90℃下减压蒸馏所述混合溶液2小时，自混合溶液中收集得到1-氯辛烷(副产物)；再于3mmhg、190℃下减压蒸馏所述混合溶液2小时，即可自混合溶液中收集得到亚磷酸二辛酯(dioctylphosphite，hpo(o(ch2)8)2)，即本发明所述的磷系极压耐磨剂。本发明特别选用苯作为溶剂，使三氯化磷和正辛醇在苯中进行反应，能避免反应的过程中产生无法分离的重排副产物，故能利用较为简易的纯化方法收集得到酸度较低的亚磷酸二辛酯，成功制得磷系极压耐磨剂。此外，通过减压蒸馏的方式进行纯化步骤，更能于工艺中顺利回收得到可供其他工艺中使用的1-氯辛烷。为进一步探讨工艺参数对其反应结果的影响，以下提供数个实施例进行比较。各实施例中三氯化磷与正辛醇的摩尔比、氮气流速、反应温度、反应时间、苯的相对用量(苯的体积相对于三氯化磷的重量的比，单位：ml/g)、亚磷酸二辛酯的产率及酸度如下表1至5所示。其中，各实施例的磷系极压耐磨剂的酸度系以下述方法所测得。将1克的磷系极压耐磨剂溶于15克至20克的甲苯与酒精的混合溶液中(甲苯：酒精的体积比为1：1)，再滴入酚酞指示剂，以0.1n的氢氧化钾进行滴定反应，以量测各实施例的磷系极压耐磨剂的酸度。表1：实施例1至实施例3的工艺条件，探讨原料用量比例对反应结果的影响。实施例编号实施例1实施例2实施例3pcl3：正辛醇的摩尔比1：2.81：3.01：3.2氮气流速(ml/min)101010反应温度(℃)000反应时间(min)909090苯的相对用量1ml/g1ml/g1ml/g产率(％)87.593.894.0酸度8.94.44.7由上表1可见，将三氯化磷：正辛醇的摩尔比控制在1：2.8至1：3.2的范围内，皆能通过本发明的制备方法成功获得亚磷酸二辛酯，且亚磷酸二辛酯的产率皆超过85％，酸度为10以下。优选的，当三氯化磷：正辛醇的摩尔比控制在1：3.0至1：3.2的范围内时，亚磷酸二辛酯的产率可提升至93％以上，酸度更可大幅降低至5以下。表2：实施例2、实施例4至实施例7的工艺条件，探讨反应温度对反应结果的影响。实施例编号实施例2实施例4实施例5实施例6实施例7pcl3：正辛醇的摩尔比1：3.01：3.01：3.01：3.01：3.0氮气流速(ml/min)1010101010反应温度(℃)0-10-5510反应时间(min)9090909090苯的相对用量1ml/g1ml/g1ml/g1ml/g1ml/g产率(％)87.590.291.894.293.0酸度4.44.34.54.46.5由上表2可见，将反应温度控制在-10℃至10℃的范围内，能通过本发明的制备方法成功获得亚磷酸二辛酯，且亚磷酸二辛酯的产率皆超过85％，酸度更可大幅降低至7以下。优选的，当反应温度控制在5℃至10℃的范围内时，亚磷酸二辛酯的产率更可提升至93％以上。另一方面，当反应温度控制在-10℃至5℃的范围内时，则可有利于将磷系极压耐磨剂的酸度降低至5以下。表3：实施例6、实施例8至实施例10的工艺条件，探讨反应时间对反应结果的影响。实施例编号实施例6实施例8实施例9实施例10pcl3：正辛醇的摩尔比1：3.01：3.01：3.01：3.0氮气流速(ml/min)10101010反应温度(℃)5555反应时间(min)9060120150苯的相对用量1ml/g1ml/g1ml/g1ml/g产率(％)94.290.994.893.0酸度4.44.24.45.0由上表3可见，将反应时间控制在1小时至2.5小时的范围内，皆能通过本发明的制备方法成功获得亚磷酸二辛酯，且亚磷酸二辛酯的产率皆超过90％，酸度更可大幅降低至5以下。优选的，当反应时间控制在1.5小时至2.5小时的范围内时，亚磷酸二辛酯的产率更可提升至93％以上。表4：实施例9、实施例11至实施例13的工艺条件，探讨溶剂用量对反应结果的影响。实施例编号实施例9实施例11实施例12实施例13pcl3：正辛醇的摩尔比1：3.01：3.01：3.01：3.0氮气流速(ml/min)10101010反应温度(℃)5555反应时间(min)120120120120苯的相对用量1ml/g0.25ml/g0.5ml/g0.75ml/g产率(％)94.890.291.894.5酸度4.79.06.74.5由上表4可见，将苯的相对用量控制在0.25ml/g至1ml/g的范围内，皆能通过本发明的制备方法成功获得亚磷酸二辛酯，且亚磷酸二辛酯的产率皆超过90％，酸度可降低至10以下。优选的，当苯的相对用量控制在0.75ml/g至1ml/g的范围内时，亚磷酸二辛酯的产率更可提升至94％以上，酸度更可大幅降低至5以下。表5：实施例13至实施例15的工艺条件，探讨氮气流速对反应结果的影响。实施例编号实施例13实施例14实施例15pcl3：正辛醇的摩尔比1：3.01：3.01：3.0氮气流速(ml/min)1050100反应温度(℃)555反应时间(min)120120120苯的相对用量757575产率(％)94.585.072.8酸度4.53.72.3由上表5可见，当氮气流速越高时，通过本发明的制备方法得到的亚磷酸二辛酯的产率越低；优选将氮气流速控制在20ml/min以下，以确保亚磷酸二辛酯的产率，酸度更可大幅降低至5以下。更佳的，氮气流速控制在15ml/min以下时，能有利于将亚磷酸二辛酯的产率提升至90％以上。以上所述仅是本发明的优选实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。当前第1页12