一种油溶性有机钼摩擦改进剂的制备方法与流程

本发明涉及有机钼摩擦改进剂技术领域，具体涉及一种油溶性有机钼摩擦改进剂的制备方法。

背景技术：

有机钼摩擦改进剂主要分为两大类产品：二烷基二硫代磷酸钼(moddp)和二烷基二硫代氨基甲酸钼(modtc)；其中，二烷基二硫代磷酸钼由于含磷元素，会引起尾气催化剂中毒，随着节能减排及环保要求越来越高，用量在逐渐减少；二烷基二硫代氨基甲酸钼在润滑油中有减磨、抗磨、抗氧、腐蚀性低等优点，广泛用于内燃机油、齿轮油、液压油、自动变速器油等润滑油产品中。

在现有专利文献中已经公开了多种制备二烷基二硫代氨基甲酸钼的方法，例如：

ep0727429的日本专利公开了一种氨基甲酸钼的合成方法，将三氧化钼、水加入到四口烧瓶中，滴加40％的硫氢化钠溶液，在40℃下反应1h；之后加入85％的连二亚硫酸钠，在60℃反应1h；加入甲醇和二异辛胺，滴加二硫化碳，然后再加入35％硫酸溶液，混合物在72℃反应5h，过滤后得到产物。

us5494608的美国专利公开了一种氨基甲酸钼的合成方法，以硫氢化钠去离子水溶液溶解三氧化钼，再加入甲苯中，经盐酸酸化后，与二丁胺及二硫化碳于95-102℃反应4h，经甲苯、去离子水洗涤，干燥得到固体氨基甲酸钼。

cn103509057a的中国专利公开了一种氨基甲酸钼的合成方法，采用六价钼源与荒胺酸，再加入环烷烃助溶剂在碱金属硫化物下反应3-8h，反应温度为100℃左右，最后再进行过滤、水洗、减压蒸馏，最后得到产品。

上述制备方法所存在的缺陷为：

1、以上合成方法需要用到硫氢化钠、盐酸、硫酸、甲醇、甲苯等试剂，上述试剂或其副产品可能会被带入产品中，在作为润滑剂添加剂使用时可能出现腐蚀问题，以及生产过程中的安全问题；若去除这些试剂或其副产品需要额外的处理费用，生产成本高；

2、以上合成方法需洗涤、过滤，工序繁杂，并且产品粘稠，不容易过滤，不适合大规模工业化生产。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种油溶性有机钼摩擦改进剂的制备方法。

本发明公开了一种油溶性有机钼摩擦改进剂的制备方法，包括：

将水、钼源、二烷基胺混合物和稀释油搅拌均匀，形成复合溶液；

在所述复合溶液中滴加二硫化碳，升温至预设温度进行回流反应；

反应完成后，加入溶剂油进行抽提，静置，分出水相；

对上层油相进行抽真空减压蒸馏，得到有机钼摩擦改进剂。

作为本发明的进一步改进，将所述复合溶液的温度保持在5-14℃，滴加所述二硫化碳。

作为本发明的进一步改进，滴加所述二硫化碳后，升温至81-100℃回流反应6-16h。

作为本发明的进一步改进，所述抽真空减压蒸馏的真空度为-0.05mpa～-0.098mpa，减压蒸馏的温度为100-130℃，减压蒸馏的时间为4-6h。

作为本发明的进一步改进，所述钼源包括七钼酸铵、钼酸钠和三氧化钼中的一种或多种；

所述二烷基胺混合物为二异辛胺和异构双十三胺的混合物或二苯胺和异构双十三胺的混合物；

所述稀释油为环烷基基础油或高沸点芳烃溶剂油，所述环烷基基础油的芳香烃含量在40％以上，所述高沸点芳烃溶剂油的闭口闪点在130℃以上；

所述溶剂油包括石油醚、正己烷和120#溶剂油中的一种或几种。

作为本发明的进一步改进，所述钼源为七钼酸铵，所述溶剂油为120#溶剂油。

作为本发明的进一步改进，以钼计，所述钼源与水的摩尔比为(1:10)-(1:100)，所述钼源与二烷基胺混合物的摩尔比(1:1)-(1:2)，所述钼源与二硫化碳的摩尔比为(1:1)-(1:3)。

作为本发明的进一步改进，所述二异辛胺与异构双十三胺的摩尔比为(1:5)-(5:1)，所述二苯胺与异构双十三胺的摩尔比为(1:5)-(5:1)。

作为本发明的进一步改进，所述七钼酸铵与稀释油的重量比为(17.56:30)-(17.56:60)，所述七钼酸铵与120#溶剂油的重量比为(17.56:50)-(17.56:200)。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明的制备方法中不使用硫氢化钠、盐酸、硫酸、甲醇和甲苯等无机和有机试剂，不需要带压设备，生产成本低，生产过程安全；

本发明的制备方法无需水洗、过滤等繁杂工序，合成结束后采用溶剂油抽提产品，工艺简单，可操作性和可重复性强，适用于大规模工业化生产；同时，分出的水相以及减压蒸馏回收的溶剂油可以循环使用，基本无三废产生；

本发明制备的有机钼摩擦改进剂不含磷，具有良好的减磨及抗磨性能，同时具有良好的油溶性及抗氧化能力。

附图说明

图1为本发明一种实施例公开的种油溶性有机钼摩擦改进剂的制备方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图对本发明做进一步的详细描述：

本发明有机钼摩擦改进剂结构如下：

式中，r1、r2、r3、r4为c8和c13的支链和直链烷基基团或苯环。

如图1所示，本发明提供一种油溶性有机钼摩擦改进剂的制备方法，包括：

s1、将水、钼源、二烷基胺混合物和稀释油搅拌均匀，形成复合溶液，将复合溶液的温度保持在5-14℃；其中，

钼源包括七钼酸铵、钼酸钠和三氧化钼中的一种或多种，优选钼源为七钼酸铵；

二烷基胺混合物为二异辛胺和异构双十三胺的混合物或二苯胺和异构双十三胺的混合物；二异辛胺与异构双十三胺的摩尔比为(1:5)-(5:1)，二苯胺与异构双十三胺的摩尔比为(1:5)-(5:1)。

稀释油为环烷基基础油或高沸点芳烃溶剂油，环烷基基础油的芳香烃含量在40％以上，高沸点芳烃溶剂油的闭口闪点在130℃以上；

以钼计，钼源与水的摩尔比为(1:10)-(1:100)，钼源与二烷基胺混合物的摩尔比(1:1)-(1:2)；七钼酸铵与稀释油的重量比为(17.56:30)-(17.56:60)。

s2、在复合溶液中滴加二硫化碳，升温至预设温度进行回流反应；其中，以钼计，钼源与二硫化碳的摩尔比为(1:1)-(1:3)；

滴加二硫化碳后，升温至81-100℃回流反应6-16h。

s3、反应完成后，加入溶剂油进行抽提，静置，分出水相；其中，

加入溶剂油使反应生成的有机钼摩擦改进剂溶于溶剂油中，溶剂油包括石油醚、正己烷和120#溶剂油中的一种或几种，优选溶剂油为120#溶剂油；

钼酸铵与120#溶剂油的重量比为(17.56:50)-(17.56:200)

s4、对上层油相进行抽真空减压蒸馏，得到有机钼摩擦改进剂；其中，

抽真空减压蒸馏的真空度为-0.05mpa～-0.098mpa，减压蒸馏的温度为100-130℃，减压蒸馏的时间为4-6h；

分出的水相和回收的溶剂油可循环利用。

为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种油溶性有机钼摩擦改进剂的制备方法进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。

实施例1：

本发明提供一种油溶性有机钼摩擦改进剂的制备方法，包括：

在配有机械搅拌、温度计、回流冷凝管的500ml四口烧瓶中加入七钼酸铵17.56g，水36g，二异辛胺12.08g，异构双十三胺19.01g，环烷基基础油40g，搅拌均匀至完全溶解；然后于10℃下滴加二硫化碳15.23g，滴加结束后，升温至90℃，回流反应8h；反应结束后加入120#溶剂油100g，搅拌5min，静置20min，分出下层水相；然后减压蒸馏上层油相，真空度-0.095mpa，逐步升温至130℃，保温4h，降温得到棕色油状产物。

测得其mo含量为10.02％，s含量为10.99％，机械杂质0.004％，在基础油中完全溶解。

实施例2：

本发明提供一种油溶性有机钼摩擦改进剂的制备方法，包括：

在配有机械搅拌、温度计、回流冷凝管的500ml四口烧瓶中加入七钼酸铵17.56g，水36g，二异辛胺12.08g，异构双十三胺19.01g，高沸点芳烃溶剂油40g，搅拌均匀至完全溶解；然后于12℃下滴加二硫化碳19g，滴加结束后，升温至95℃，回流反应10h；反应结束后加入120#溶剂油120g，搅拌10min，静置30min，分出下层水相；然后减压蒸馏上层油相，真空度-0.095mpa，逐步升温至120℃，保温6h，降温得到棕色油状产物。

测得其mo含量为10.15％，s含量为11.20％，机械杂质0.006％，在基础油完全溶解。

实施例3：

本发明提供一种油溶性有机钼摩擦改进剂的制备方法，包括：

在配有机械搅拌、温度计、回流冷凝管的500ml四口烧瓶中加入七钼酸铵17.56g，实施例1分出水相36g，二异辛胺9.67g，异构双十三胺22.91g，环烷基基础油38g，搅拌均匀至完全溶解；然后于8℃下滴加二硫化碳22.84g，滴加结束后，升温至85℃，回流反应12h；反应结束后加入实施例1回收的120#溶剂油90g，搅拌5min，静置20min，分出下层水相；然后减压蒸馏上层油相，真空度-0.095mpa，逐步升温至125℃，保温5h，降温得到棕色油状产物。

测得其mo含量为9.98％，s含量为10.89％，机械杂质0.008％，在基础油完全溶解。

实施例4：

本发明提供一种油溶性有机钼摩擦改进剂的制备方法，包括：

在配有机械搅拌、温度计、回流冷凝管的500ml四口烧瓶中加入七钼酸铵17.56g，实施例2分出水相36g，二异辛胺9.67g，异构双十三胺22.91g，高沸点芳烃溶剂油38g，搅拌均匀至完全溶解；然后于13℃下滴加二硫化碳22.84g，滴加结束后，升温至83℃，回流反应14h；反应结束后加入实施例2回收的120#溶剂油100g，搅拌10min，静置30min，分出下层水相；然后减压蒸馏上层油相，真空度-0.095mpa，逐步升温至120℃，保温6h，降温得到棕色油状产物。

测得其mo含量为10.10％，s含量为11.05％，机械杂质0.008％，在基础油完全溶解。

实施例5：

本发明提供一种油溶性有机钼摩擦改进剂的制备方法，包括：

在配有机械搅拌、温度计、回流冷凝管的500ml四口烧瓶中加入七钼酸铵17.56克，水36克，二苯胺8.46克，异构双十三胺19.01克，高沸点芳烃溶剂油54克，搅拌均匀至完全溶解，然后于14℃下滴加二硫化碳22.84克，滴加结束后，升温至83℃，回流反应13小时，反应结束后加入120#溶剂油100克，搅拌10分钟，静置30分钟，分出下层水相，然后减压蒸馏上层油相，真空度-0.095mpa，逐步升温至125℃，保温6小时，降温得到棕色油状产物。测得其mo含量为10.09％，s含量为11.00％，机杂0.009％，在基础油完全溶解。

实施例6：

本发明提供一种油溶性有机钼摩擦改进剂的制备方法，包括：

在配有机械搅拌、温度计、回流冷凝器的1000l不锈钢反应釜中加入七钼酸铵35.12kg，水72kg，二异辛胺24.16kg，异构双十三胺38.02kg，环烷基基础油80kg，搅拌均匀至完全溶解；然后于10℃下滴加二硫化碳30.46kg，滴加结束后，升温至90℃，回流反应16h；反应结束后加入120#溶剂油200kg，搅拌20min，静置60min，分出下层水相；然后减压蒸馏上层油相，真空度-0.095mpa，逐步升温至130℃，保温4h，降温得到棕色油状产物。

测得其mo含量为10.08％，s含量为11.02％，机械杂质0.005％，在基础油完全溶解。

实施例7：

本发明提供一种油溶性有机钼摩擦改进剂的制备方法，包括：

在配有机械搅拌、温度计、回流冷凝器的1000l不锈钢反应釜中加入七钼酸铵35.12kg，水72kg，二异辛胺24.16kg，异构双十三胺38.02kg，高沸点芳烃溶剂油80kg，搅拌均匀至完全溶解；然后于10℃下滴加二硫化碳38kg，滴加结束后，升温至85℃，回流反应16h；反应结束后加入120#溶剂油240kg，搅拌20min，静置60min，分出下层水相；然后减压蒸馏上层油相，真空度-0.095mpa，逐步升温至120℃，保温6h，降温得到棕色油状产物。

测得其mo含量为10.10％，s含量为11.10％，机械杂质0.007％，在基础油完全溶解。

本发明的优点为：

本发明的制备方法中不使用硫氢化钠、盐酸、硫酸、甲醇和甲苯等无机和有机试剂，不需要带压设备，生产成本低，生产过程安全；

本发明的制备方法无需水洗、过滤等繁杂工序，合成结束后采用溶剂油抽提产品，工艺简单，可操作性和可重复性强，适用于大规模工业化生产；同时，分出的水相以及减压蒸馏回收的溶剂油可以循环使用，基本无三废产生；

本发明制备的有机钼摩擦改进剂不含磷，具有良好的减磨及抗磨性能，同时具有良好的油溶性及抗氧化能力。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。