一种润滑油组合物及其制备方法与流程

文档序号:24658134发布日期:2021-04-13 21:40阅读:147来源:国知局
次,再旋蒸除去二氯甲烷,得到端氨基硅油/双(4

羧基苯基)苯基氧化膦缩聚物。
9.优选的,所述端氨基硅油、双(4

羧基苯基)苯基氧化膦、高沸点溶剂、1

乙基

(3

二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、4

二甲氨基吡啶的摩尔比为1:1:(6

10):(0.6

0.9):0.4。
10.优选的,所述端氨基硅油的制备方法参见:申请号为201710145310.6的中国发明专利实施例1;所述高沸点溶剂为二甲亚砜、n,n

二甲基甲酰胺、n,n

二甲基乙酰胺、n

甲基吡咯烷酮中的至少一种。
11.优选的,所述稀土氧化物纳米颗粒的制备方法参见申请号为201610381018.x的中国发明专利实施例1。
12.优选的,所述乙氧基硅基离子化改性单端氨基聚乙二醇带羧基金属有机框架盐的制备方法,包括如下步骤:
13.步骤d1、将单端氨基聚乙二醇、3

氯丙基三甲氧基硅烷加入到乙醇中,在50

70℃下搅拌反应4

6小时,后旋蒸除去乙醇,得到中间产物;
14.步骤d2、将经过步骤d1制成的中间产物、带羧基金属有机框架加入到n,n

二甲基甲酰胺中,在80

90℃下搅拌反应3

5小时,后旋蒸除去n,n

二甲基甲酰胺,得到乙氧基硅基离子化改性单端氨基聚乙二醇带羧基金属有机框架盐。
15.优选的,步骤d1中所述单端氨基聚乙二醇、3

氯丙基三甲氧基硅烷、乙醇的摩尔比为1:3:(12

20)。
16.优选的,所述单端氨基聚乙二醇的数均分子量为2000。
17.优选的,步骤d2中所述中间产物、带羧基金属有机框架、n,n

二甲基甲酰胺的质量比为1:(0.1

0.3):(5

10)。
18.优选的,所述带羧基金属有机框架的制备方法参见申请号为201810731784.3的中国发明专利实施例1。
19.本发明的另一个目的,在于提供一种所述润滑油组合物的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:将各组分按重量份搅拌均匀后,置于kh

700型超声波振荡器中在功率为600~700w下振荡10~15分钟,得到润滑油组合物。
20.采用上述技术方案所产生的有益效果在于:
21.(1)本发明提供的润滑油组合物的制备方法,该制备方法简单易行,操作控制方便,生产效率和成品合格率高,适合连续规模化生产,具有较高的经济价值和社会价值。
22.(2)本发明提供的润滑油组合物,克服了现有的润滑油常常存在基础油与添加剂之间的配合性不好,导致综合性能有待进一步提高;市面上的润滑油在减少机械振动噪音、降低油温、抗磨损及抗氧化方面效果并不突出,价格都较昂贵,而且其大多功效单一,使用效果不理想,长期使用容易对机械零件造成严重的损坏,严重时还有可能出现事故的缺陷,通过各组分协同作用,使得制成的润滑油组合物润滑效果显著,极压性能和耐磨性能佳。
23.(3)本发明提供的润滑油组合物,添加的乙氧基硅基离子化改性单端氨基聚乙二醇带羧基金属有机框架盐,有效改善了润滑性能、耐磨性能和热稳定性能,这种物质通过乙氧基硅基离子化改性单端氨基聚乙二醇上的季铵盐与带羧基金属有机框架上的羧基通过离子键连接,结合了聚乙二醇、有机金属框架和离子盐的优点,协同作用,使得制成的润滑油组合物综合性能更佳,其上引入的乙氧基硅基结构,能通过架桥作用与无机组分连接,进
而改善润滑油中各组分之间的相容性,进而改善润滑油的性能稳定性,使得其长期使用过程中不易析出,有效延长其使用寿命;有机金属框架中特有的结构能形成光滑表面,改善润滑效果;且其特有的空腔结构能吸附以及固定润湖油,改善其承载性能。
24.(4)本发明提供的润滑油组合物,稀土氧化物纳米颗粒的添加能有效改善耐磨性能,提高润滑性能、稳定性和热安定性,具有较好的抗磨减摩性能;端氨基硅油/双(4

羧基苯基)苯基氧化膦缩聚物的添加结合了硅油、酰胺、苯基氧化膦结构的优点,使得制成的缩聚物综合性能佳、耐磨性好,润滑性能优异;1,3

二甲基咪唑鎓二甲基磷酸酯的添加能进一步提高上述性能,且能有效降低结焦。
具体实施方式
25.为了使本技术领域人员更好地理解本发明的技术方案,并使本发明的上述特征、目的以及优点更加清晰易懂,下面结合实施例对本发明做进一步的说明。实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围;本发明实施例中涉及到的所述聚α

烯烃合成基础油为ineos生产的170聚α

烯烃合成基础油;所述端氨基硅油的制备方法参见:申请号为201710145310.6的中国发明专利实施例1;所述稀土氧化物纳米颗粒的制备方法参见申请号为201610381018.x的中国发明专利实施例1;所述带羧基金属有机框架的制备方法参见申请号为201810731784.3的中国发明专利实施例1;所述单端氨基聚乙二醇的数均分子量为2000;其他原料均为商业购买。
26.实施例1
27.一种润滑油组合物,其特征在于,是由如下按重量份计的各组分制成:乙氧基硅基离子化改性单端氨基聚乙二醇带羧基金属有机框架盐5份、稀土氧化物纳米颗粒3份、端氨基硅油/双(4

羧基苯基)苯基氧化膦缩聚物15份、1,3

二甲基咪唑鎓二甲基磷酸酯1份、聚α

烯烃合成基础油45份。
28.所述端氨基硅油/双(4

羧基苯基)苯基氧化膦缩聚物的制备方法,包括如下步骤:将端氨基硅油、双(4

羧基苯基)苯基氧化膦加入高沸点溶剂中,常压下150℃反应1小时,再向其中加入1

乙基

(3

二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、4

二甲氨基吡啶,升温至210℃,初级缩聚反应4小时,然后将反应液转入反应釜中,抽真空至500pa,加热到240℃,再缩聚反应8小时,后在水中沉出,抽滤,并用二氯甲烷洗3次,再旋蒸除去二氯甲烷,得到端氨基硅油/双(4

羧基苯基)苯基氧化膦缩聚物。
29.所述端氨基硅油、双(4

羧基苯基)苯基氧化膦、高沸点溶剂、1

乙基

(3

二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、4

二甲氨基吡啶的摩尔比为1:1:6:0.6:0.4;所述高沸点溶剂为二甲亚砜。
30.所述乙氧基硅基离子化改性单端氨基聚乙二醇带羧基金属有机框架盐的制备方法,包括如下步骤:
31.步骤d1、将单端氨基聚乙二醇、3

氯丙基三甲氧基硅烷加入到乙醇中,在50℃下搅拌反应4小时,后旋蒸除去乙醇,得到中间产物;
32.步骤d2、将经过步骤d1制成的中间产物、带羧基金属有机框架加入到n,n

二甲基甲酰胺中,在80℃下搅拌反应3小时,后旋蒸除去n,n

二甲基甲酰胺,得到乙氧基硅基离子化改性单端氨基聚乙二醇带羧基金属有机框架盐。
33.步骤d1中所述单端氨基聚乙二醇、3

氯丙基三甲氧基硅烷、乙醇的摩尔比为1:3:12。
34.步骤d2中所述中间产物、带羧基金属有机框架、n,n

二甲基甲酰胺的质量比为1:0.1:5。
35.一种所述润滑油组合物的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:将各组分按重量份搅拌均匀后,置于kh

700型超声波振荡器中在功率为600w下振荡10分钟,得到润滑油组合物。
36.实施例2
37.一种润滑油组合物,其特征在于,是由如下按重量份计的各组分制成:乙氧基硅基离子化改性单端氨基聚乙二醇带羧基金属有机框架盐6份、稀土氧化物纳米颗粒4份、端氨基硅油/双(4

羧基苯基)苯基氧化膦缩聚物17份、1,3

二甲基咪唑鎓二甲基磷酸酯1.2份、聚α

烯烃合成基础油47份。
38.所述端氨基硅油/双(4

羧基苯基)苯基氧化膦缩聚物的制备方法,包括如下步骤:将端氨基硅油、双(4

羧基苯基)苯基氧化膦加入高沸点溶剂中,常压下155℃反应1.5小时,再向其中加入1

乙基

(3

二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、4

二甲氨基吡啶,升温至215℃,初级缩聚反应4.5小时,然后将反应液转入反应釜中,抽真空至500pa,加热到245℃,再缩聚反应8.5小时,后在水中沉出,抽滤,并用二氯甲烷洗3

5次,再旋蒸除去二氯甲烷,得到端氨基硅油/双(4

羧基苯基)苯基氧化膦缩聚物。
39.所述端氨基硅油、双(4

羧基苯基)苯基氧化膦、高沸点溶剂、1

乙基

(3

二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、4

二甲氨基吡啶的摩尔比为1:1:7:0.7:0.4;所述高沸点溶剂为二甲亚砜。
40.所述乙氧基硅基离子化改性单端氨基聚乙二醇带羧基金属有机框架盐的制备方法,包括如下步骤:
41.步骤d1、将单端氨基聚乙二醇、3

氯丙基三甲氧基硅烷加入到乙醇中,在55℃下搅拌反应4.5小时,后旋蒸除去乙醇,得到中间产物;
42.步骤d2、将经过步骤d1制成的中间产物、带羧基金属有机框架加入到n,n

二甲基甲酰胺中,在82℃下搅拌反应3.5小时,后旋蒸除去n,n

二甲基甲酰胺,得到乙氧基硅基离子化改性单端氨基聚乙二醇带羧基金属有机框架盐。
43.步骤d1中所述单端氨基聚乙二醇、3

氯丙基三甲氧基硅烷、乙醇的摩尔比为1:3:14。
44.步骤d2中所述中间产物、带羧基金属有机框架、n,n

二甲基甲酰胺的质量比为1:0.15:6。
45.一种所述润滑油组合物的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:将各组分按重量份搅拌均匀后,置于kh

700型超声波振荡器中在功率为6200w下振荡11分钟,得到润滑油组合物。
46.实施例3
47.一种润滑油组合物,其特征在于,是由如下按重量份计的各组分制成:乙氧基硅基离子化改性单端氨基聚乙二醇带羧基金属有机框架盐6.5份、稀土氧化物纳米颗粒4.5份、端氨基硅油/双(4

羧基苯基)苯基氧化膦缩聚物20份、1,3

二甲基咪唑鎓二甲基磷酸酯1.5
份、聚α

烯烃合成基础油50份。
48.所述端氨基硅油/双(4

羧基苯基)苯基氧化膦缩聚物的制备方法,包括如下步骤:将端氨基硅油、双(4

羧基苯基)苯基氧化膦加入高沸点溶剂中,常压下160℃反应2小时,再向其中加入1

乙基

(3

二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、4

二甲氨基吡啶,升温至218℃,初级缩聚反应5小时,然后将反应液转入反应釜中,抽真空至500pa,加热到250℃,再缩聚反应9小时,后在水中沉出,抽滤,并用二氯甲烷洗3

5次,再旋蒸除去二氯甲烷,得到端氨基硅油/双(4

羧基苯基)苯基氧化膦缩聚物。
49.所述端氨基硅油、双(4

羧基苯基)苯基氧化膦、高沸点溶剂、1

乙基

(3

二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、4

二甲氨基吡啶的摩尔比为1:1:8:0.75:0.4;所述高沸点溶剂为n,n

二甲基甲酰胺。
50.所述乙氧基硅基离子化改性单端氨基聚乙二醇带羧基金属有机框架盐的制备方法,包括如下步骤:
51.步骤d1、将单端氨基聚乙二醇、3

氯丙基三甲氧基硅烷加入到乙醇中,在60℃下搅拌反应5小时,后旋蒸除去乙醇,得到中间产物;
52.步骤d2、将经过步骤d1制成的中间产物、带羧基金属有机框架加入到n,n

二甲基甲酰胺中,在85℃下搅拌反应4小时,后旋蒸除去n,n

二甲基甲酰胺,得到乙氧基硅基离子化改性单端氨基聚乙二醇带羧基金属有机框架盐。
53.步骤d1中所述单端氨基聚乙二醇、3

氯丙基三甲氧基硅烷、乙醇的摩尔比为1:3:16。
54.步骤d2中所述中间产物、带羧基金属有机框架、n,n

二甲基甲酰胺的质量比为1:0.2:7.5。
55.一种所述润滑油组合物的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:将各组分按重量份搅拌均匀后,置于kh

700型超声波振荡器中在功率为650w下振荡13分钟,得到润滑油组合物。
56.实施例4
57.一种润滑油组合物,其特征在于,是由如下按重量份计的各组分制成:乙氧基硅基离子化改性单端氨基聚乙二醇带羧基金属有机框架盐7.5份、稀土氧化物纳米颗粒5.5份、端氨基硅油/双(4

羧基苯基)苯基氧化膦缩聚物23份、1,3

二甲基咪唑鎓二甲基磷酸酯1.8份、聚α

烯烃合成基础油53份。
58.所述端氨基硅油/双(4

羧基苯基)苯基氧化膦缩聚物的制备方法,包括如下步骤:将端氨基硅油、双(4

羧基苯基)苯基氧化膦加入高沸点溶剂中,常压下165℃反应2.5小时,再向其中加入1

乙基

(3

二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、4

二甲氨基吡啶,升温至223℃,初级缩聚反应5.5小时,然后将反应液转入反应釜中,抽真空至500pa,加热到255℃,再缩聚反应9.5小时,后在水中沉出,抽滤,并用二氯甲烷洗5次,再旋蒸除去二氯甲烷,得到端氨基硅油/双(4

羧基苯基)苯基氧化膦缩聚物。
59.所述端氨基硅油、双(4

羧基苯基)苯基氧化膦、高沸点溶剂、1

乙基

(3

二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、4

二甲氨基吡啶的摩尔比为1:1:9.5:0.85:0.4;所述高沸点溶剂为n,n

二甲基乙酰胺。
60.所述乙氧基硅基离子化改性单端氨基聚乙二醇带羧基金属有机框架盐的制备方
法,包括如下步骤:
61.步骤d1、将单端氨基聚乙二醇、3

氯丙基三甲氧基硅烷加入到乙醇中,在68℃下搅拌反应5.8小时,后旋蒸除去乙醇,得到中间产物;
62.步骤d2、将经过步骤d1制成的中间产物、带羧基金属有机框架加入到n,n

二甲基甲酰胺中,在88℃下搅拌反应4.5小时,后旋蒸除去n,n

二甲基甲酰胺,得到乙氧基硅基离子化改性单端氨基聚乙二醇带羧基金属有机框架盐。
63.步骤d1中所述单端氨基聚乙二醇、3

氯丙基三甲氧基硅烷、乙醇的摩尔比为1:3:18。
64.步骤d2中所述中间产物、带羧基金属有机框架、n,n

二甲基甲酰胺的质量比为1:0.28:9。
65.一种所述润滑油组合物的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:将各组分按重量份搅拌均匀后,置于kh

700型超声波振荡器中在功率为690w下振荡14分钟,得到润滑油组合物。
66.实施例5
67.一种润滑油组合物,其特征在于,是由如下按重量份计的各组分制成:乙氧基硅基离子化改性单端氨基聚乙二醇带羧基金属有机框架盐8份、稀土氧化物纳米颗粒6份、端氨基硅油/双(4

羧基苯基)苯基氧化膦缩聚物25份、1,3

二甲基咪唑鎓二甲基磷酸酯2份、聚α

烯烃合成基础油55份。
68.所述端氨基硅油/双(4

羧基苯基)苯基氧化膦缩聚物的制备方法,包括如下步骤:将端氨基硅油、双(4

羧基苯基)苯基氧化膦加入高沸点溶剂中,常压下170℃反应3小时,再向其中加入1

乙基

(3

二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、4

二甲氨基吡啶,升温至225℃,初级缩聚反应6小时,然后将反应液转入反应釜中,抽真空至500pa,加热到260℃,再缩聚反应10小时,后在水中沉出,抽滤,并用二氯甲烷洗5次,再旋蒸除去二氯甲烷,得到端氨基硅油/双(4

羧基苯基)苯基氧化膦缩聚物。
69.所述端氨基硅油、双(4

羧基苯基)苯基氧化膦、高沸点溶剂、1

乙基

(3

二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、4

二甲氨基吡啶的摩尔比为1:1:10:0.9:0.4;所述高沸点溶剂为二甲亚砜、n,n

二甲基甲酰胺、n,n

二甲基乙酰胺、n

甲基吡咯烷酮按质量比1:2:3:2混合而成。
70.所述乙氧基硅基离子化改性单端氨基聚乙二醇带羧基金属有机框架盐的制备方法,包括如下步骤:
71.步骤d1、将单端氨基聚乙二醇、3

氯丙基三甲氧基硅烷加入到乙醇中,在70℃下搅拌反应6小时,后旋蒸除去乙醇,得到中间产物;
72.步骤d2、将经过步骤d1制成的中间产物、带羧基金属有机框架加入到n,n

二甲基甲酰胺中,在90℃下搅拌反应5小时,后旋蒸除去n,n

二甲基甲酰胺,得到乙氧基硅基离子化改性单端氨基聚乙二醇带羧基金属有机框架盐。
73.步骤d1中所述单端氨基聚乙二醇、3

氯丙基三甲氧基硅烷、乙醇的摩尔比为1:3:20。
74.步骤d2中所述中间产物、带羧基金属有机框架、n,n

二甲基甲酰胺的质量比为1:0.3:10。
75.一种所述润滑油组合物的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:将各组分按重量份搅拌均匀后,置于kh

700型超声波振荡器中在功率为700w下振荡15分钟,得到润滑油组合物。
76.对比例1
77.本例提供一种润滑油组合物,其配方和制备方法与实施例1基本相同,不同的是没有添加稀土氧化物纳米颗粒。
78.对比例2
79.本例提供一种润滑油组合物,其配方和制备方法与实施例1基本相同,不同的是没有添加1,3

二甲基咪唑鎓二甲基磷酸酯。
80.对比例3
81.本例提供一种润滑油组合物,其配方和制备方法与实施例1基本相同,不同的是没有添加端氨基硅油/双(4

羧基苯基)苯基氧化膦缩聚物。
82.对比例4
83.本例提供一种润滑油组合物,其配方和制备方法与实施例1基本相同,不同的是没有添加乙氧基硅基离子化改性单端氨基聚乙二醇带羧基金属有机框架盐。
84.对比例5
85.本例提供一种润滑油组合物,其配方和制备方法与实施例1基本相同,不同的是用带羧基金属有机框架代替乙氧基硅基离子化改性单端氨基聚乙二醇带羧基金属有机框架盐。
86.上述实施例1

5以及对比例1

5所得润滑油组合物样品进行相应的性能测试,测试结果如表1所示。测试方法如下:
87.四球实验:按照astm d

2783进行测试;在四球实验测试结果中,在一定温度、转速下,最大无卡咬负荷pb值,表示的是钢球在润滑状态不发生卡咬的最大负荷,pb值越高,说明润滑油的润滑性能越好。烧结负荷pd值,表示的是逐级增大负荷,上方钢球和下方钢球因负荷过重而发生高温烧结,设备不得不停止运转的负荷,pd值越高,说明润滑油的极压润滑性能越好。磨斑直径d值,表示的是承重钢球面因摩擦导致磨损斑痕直径的大小,d值越小,说明润滑油的抗磨能力润滑性越好。
88.从表1可以看出,本发明实施例公开的润滑油组合物具有更好的极压性能和润滑性能,这是各组分协同作用的结果。
89.表1 实施例和对比例样品性能
90.项目最大无卡咬负(pb)/n(kg)烧结负荷(pd)/n(kg)磨斑直径d/mm实施例1961680.20实施例2981700.17实施例31011730.15实施例41031760.12实施例51061780.10对比例1721370.35对比例2741410.31对比例3751440.37
对比例4691310.33对比例5721350.31
91.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
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