4-(3H)-喹唑啉酮-3-羧酸酯类的润滑油抗磨添加剂的制作方法

本发明涉及润滑油抗磨添加剂，特别涉及4-(3H)-喹唑啉酮-3-羧酸酯类化合物作为润滑油抗磨添加剂，提高润滑油的抗磨损性能。

背景技术：

摩擦消耗了世界上一次性能源的1/3以上，润滑是减少摩擦抗御磨损的最有效的途径之一，是提高生产效率，降低能耗的最有效的方式之一。目前，世界各国都十分重视润滑油新技术的研究与推广应用。实际上，润滑油技术的研究和理论的发展对实现社会可持续发展有着深刻的作用。润滑油是一类有效减少摩擦副表面间摩擦和磨损的物质，根据设备运行及设计参数选择合适的润滑油，能够有效控制机械的摩擦与磨损，从而达到延长设备使用寿命及节约能源的目的。

目前世界上所使用的润滑油主要包括两部分即润滑基础油和润滑油添加剂，新型的润滑油研究与设计中，润滑油添加剂特别是高效能的润滑油抗磨添加剂的研究一直是当今的研究热点。要得到性能卓越的润滑油，润滑油抗磨添加剂一定也必须具备良好的摩擦学性能。在多数情况下，为了保障润滑油使用可靠性及良好的抗磨损性能，有必要在润滑油中加入有效的润滑油抗磨添加剂。

技术实现要素：

本发明的目的是这样达到的，合成一系列4-(3H)-喹唑啉酮-3-羧酸酯类化合物，作为有效的润滑油抗磨添加剂用于烃类润滑基础油中，达到有效控制和减少以该润滑油为润滑介质的摩擦副的磨损。4-(3H)-喹唑啉酮-3-羧酸酯类化合物是一类具有有效抗磨损功能的化合物，可以稳定地溶解于润滑基础油中，在摩擦过程中，能有效减少摩擦副的表面磨损，该类物质的使用，将有效延长设备使用寿命。

所述一种4-(3H)-喹唑啉酮-3-羧酸酯类的润滑油抗磨添加剂，其特征在于：

选自下式化合物的4-(3H)-喹唑啉酮-3-羧酸酯类化合物：

式中

R基团选自烷基；

R’基团选自烷基。

所述抗磨添加剂添加于润滑基础油中使用。

所述R基团，R’基团选自的烷基包括直链或支链的烷基。

优选的，所述润滑油抗磨添加剂添加于烃类润滑基础油中使用。所述润滑油抗磨添加剂可以在润滑基础油中以0.1wt.％-2wt.％的比例溶解并稳定分散。

本发明所述的一种4-(3H)-喹唑啉酮-3-羧酸酯类的润滑油抗磨添加剂，在作为润滑油抗磨添加剂的使用过程中，能有效提高润滑油的抗磨损性能；并且在作为润滑油抗磨添加剂的使用过程中，能有效提高润滑油的抗磨损性能的同时，不影响或者有助于提高润滑油的减摩性能。

本发明所述的4-(3H)-喹唑啉酮-3-羧酸酯类的润滑油抗磨添加剂，在作为润滑油抗磨添加剂的使用过程中，能有效控制和减少以该润滑油抗磨添加剂为添加剂的润滑油作为润滑介质时的摩擦副的磨损，同时不影响或者有助于提高润滑油的减摩性能。所述4-(3H)-喹唑啉酮-3-羧酸酯类的润滑油抗磨添加剂在作为润滑油抗磨添加剂的使用过程中，能有效溶解并稳定分散于润滑基础油中。使用方法为采用常规混合方法即在常压下，80～100℃加热，将本发明所述的润滑油抗磨添加剂添加入润滑基础油中，搅拌均匀后即得。本发明的添加剂在使用时按照0.1wt.％-2wt.％的比例加入到润滑基础油中，混合均匀即可。

所述4-(3H)-喹唑啉酮-3-羧酸酯类的润滑油抗磨添加剂在作为润滑油抗磨添加剂的使用过程中，主要针对烃类润滑基础油，但不限于烃类润滑基础油。

本发明一种4-(3H)-喹唑啉酮-3-羧酸酯类的润滑油抗磨添加剂，作为润滑油抗磨添加剂用于润滑基础油中，达到有效控制以该润滑油抗磨添加剂为添加剂的润滑油作为润滑介质时的摩擦副的磨损。本发明能有效提升烃类润滑油的抗磨损能力，提高烃类润滑油的使役性能，且在润滑油中添加剂量小，制作工艺简便。

附图说明

图1是本发明4-(3H)-喹唑啉酮-3-羧酸酯类化合物结构式；

图2是本发明4-(3H)-喹唑啉酮-3-乙酸辛酯结构式；

图3是本发明4-(3H)-喹唑啉酮-3-乙酸十二酯结构式；

图4是本发明液体石蜡及所合成添加剂在液体石蜡中的摩擦系数随时间变化图；

图5是本发明4-(3H)-喹唑啉酮-3-乙酸-(2’-乙基己基)酯结构式；

图6是本发明4-(3H)-喹唑啉酮-3-乙酸癸酯结构式；

图7是本发明PAO4及所合成添加剂在PAO4中的摩擦系数随时间变化图；

图8是本发明4-(3H)-喹唑啉酮-3-乙酸十四酯结构式；

图9是本发明4-(3H)-喹唑啉酮-3-乙酸十六酯结构式；

图10是本发明4-(3H)-喹唑啉酮-3-丙酸癸酯结构式；

图11是本发明三羟甲基丙烷油酸酯及所合成添加剂在三羟甲基丙烷油酸酯中的摩擦系数随时间变化图。

具体实施方式

为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合实施例详细描述本发明提供的技术方案。

一种4-(3H)-喹唑啉酮-3-羧酸酯类的润滑油抗磨添加剂，其特征在于：

选自下式化合物的4-(3H)-喹唑啉酮-3-羧酸酯类化合物：

式中

R基团选自烷基；

R’基团选自烷基。

所述抗磨添加剂添加于润滑基础油中使用。

所述R基团，R’基团选自的烷基包括直链或支链的烷基。

优选的，所述润滑油抗磨添加剂添加于烃类润滑基础油中使用。

所述润滑油抗磨添加剂可以在润滑基础油中以0.1wt.％-2wt.％的比例溶解并稳定分散。

本发明所述的一种4-(3H)-喹唑啉酮-3-羧酸酯类的润滑油抗磨添加剂，在作为润滑油抗磨添加剂的使用过程中，能有效提高润滑油的抗磨损性能；并且在作为润滑油抗磨添加剂的使用过程中，能有效提高润滑油的抗磨损性能的同时，不影响或者有助于提高润滑油的减摩性能。

实施例1

将所合成的添加剂4-(3H)-喹唑啉酮-3-乙酸辛酯或4-(3H)-喹唑啉酮-3-乙酸十二酯分别以0.5wt.％加入液体石蜡中，加热至80～100℃，搅拌使其全部溶解，静置至室温，制备成相应润滑油。使用UMT-3型微摩擦试验机(德国布鲁克公司)评价该润滑油的抗磨损性能。试验过程：使用NSK公司生产的51103型止推球轴承的一个钢球(直径为4.45mm)作为静试件，钢球及止推球轴承的材质均为52100轴承钢，其硬度为63HRC，钢球的表面粗糙度Ra为0.020μm；与钢球配副的是止推球轴承的一个压盖的背面(圆环的平表面)，硬度为62HRC，它的表面粗糙度Ra为0.749μm。圆环(止推球轴承压盖)作为旋转运动的盘试件，以50r/min的转速旋转，环形摩擦路径的半径为11.5mm。试验载荷通过球试件的中心线垂直施加。试验时间为1h，载荷为98N。被测试的润滑油被盛入特制的圆环夹持器附带的油池中，试验时球-盘摩擦副的摩擦表面应完全浸入试验润滑油中，试验在室温下进行。

图4为液体石蜡及所合成添加剂在液体石蜡中的摩擦系数随时间变化图。摩擦学试验结果如表1所示，表中WSD/mm值表示钢球磨斑直径，COF值表示摩擦系数。试验结果表明：添加剂4-(3H)-喹唑啉酮-3-乙酸辛酯或4-(3H)-喹唑啉酮-3-乙酸十二酯分别以0.5wt.％加入液体石蜡中，可以显著的提高相应润滑油的抗磨性能，同时润滑油减摩性能也有所提高。

表1 基础油为液体石蜡时，添加相应抗磨添加剂所制备的润滑油进行微摩擦试验的试验结果

实施例2

将所合成的添加剂4-(3H)-喹唑啉酮-3-乙酸-(2’-乙基己基)酯或4-(3H)-喹唑啉酮-3-乙酸癸酯分别以0.5wt.％加入PAO4中，加热至80～100℃，搅拌使其全部溶解，静置至室温，制备成相应润滑油。摩擦学试验过程和条件与实施例1一致。

图7是本发明PAO4及所合成添加剂在PAO4中的摩擦系数随时间变化图。摩擦学试验结果如表2所示。试验结果表明：添加剂4-(3H)-喹唑啉酮-3-乙酸-(2’-乙基己基)酯或4-(3H)-喹唑啉酮-3-乙酸癸酯分别以0.5wt.％加入PAO4中，可以有效地提高相应润滑油的抗磨性能，同时润滑油减摩性能也有所提高。

表2 基础油为PAO4时，添加相应抗磨添加剂所制备的润滑油进行微摩擦试验的试验结果

实施例3

将所合成的添加剂4-(3H)-喹唑啉酮-3-乙酸十四酯或4-(3H)-喹唑啉酮-3-乙酸十六酯分别以0.1wt.％加入三羟甲基丙烷油酸酯(TMPTO)中，或4-(3H)-喹唑啉酮-3-丙酸癸酯以1wt.％加入三羟甲基丙烷油酸酯中，分别加热至80～100℃，搅拌使其全部溶解，静置至室温，制备成相应润滑油。摩擦学试验过程和条件与实施例1，2一致。

图11是本发明三羟甲基丙烷油酸酯及所合成添加剂在三羟甲基丙烷油酸酯中的摩擦系数随时间变化图。摩擦学试验结果如表3所示。试验结果表明：添加剂4-(3H)-喹唑啉酮-3-乙酸十四酯或4-(3H)-喹唑啉酮-3-乙酸十六酯以0.1wt.％，或4-(3H)-喹唑啉酮-3-丙酸癸酯以1wt.％分别加入三羟甲基丙烷油酸酯中，可以提高三羟甲基丙烷油酸酯这种的非烃类润滑基础油所制备的润滑油的抗磨性能，同时不影响润滑油减摩性能。

表3 基础油为三羟甲基丙烷油酸酯时，添加相应抗磨添加剂所制备的润滑油进行微摩擦试验的试验结果

所述4-(3H)-喹唑啉酮-3-羧酸酯类的润滑油抗磨添加剂在作为润滑油抗磨添加剂的使用过程中，主要针对烃类润滑基础油，但不限于烃类润滑基础油。

本发明一种4-(3H)-喹唑啉酮-3-羧酸酯类的润滑油抗磨添加剂，作为润滑油抗磨添加剂用于润滑基础油中，达到有效控制以该润滑油抗磨添加剂为添加剂的润滑油作为润滑介质时的摩擦副的磨损。本发明能有效提升烃类润滑油的抗磨损能力，提高烃类润滑油的使役性能，且在润滑油中添加剂量小，制作工艺简便。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。