阅读说明：本技术 润滑油极压抗磨剂的制备方法 (Preparation method of lubricating oil extreme pressure antiwear agent ) 是由 蔡国星 李贤平 于 2019-11-07 设计创作，主要内容包括：本发明属于以结构未知或不完全确定的反应产物添加剂为特征的润滑组合物技术领域,具体涉及一种润滑油极压抗磨剂的制备方法。所述润滑油极压抗磨剂的制备方法,包括以下步骤：A.使三氧化钼溶解于氢氧化钠溶液中,然后在惰性气体保护下与三乙醇胺单油酸酯反应,再加入无水硫代硫酸钠继续反应；B.向步骤A反应所得混合物中加入二甲基亚砜,萃取并分离上层有机相和下层水相,将上层有机相进行水洗；C.向水洗后上层有机相中加入三羟甲基丙烷壬酸酯,减压蒸馏,过滤。本发明的方法制得的极压抗磨剂稳定性好,油溶性好。(The invention belongs to the technical field of lubricating compositions characterized by reaction product additives with unknown or incompletely determined structures, and particularly relates to a preparation method of a lubricating oil extreme pressure antiwear agent. The preparation method of the lubricating oil extreme pressure antiwear agent comprises the following steps: A. dissolving molybdenum trioxide in a sodium hydroxide solution, reacting with triethanolamine monooleate under the protection of inert gas, and adding anhydrous sodium thiosulfate to continue reacting; B. adding dimethyl sulfoxide into the mixture obtained by the reaction in the step A, extracting and separating an upper organic phase and a lower aqueous phase, and washing the upper organic phase with water; C. adding trimethylolpropane pelargonate into the washed upper organic phase, distilling under reduced pressure, and filtering. The extreme pressure antiwear agent prepared by the method has good stability and good oil solubility.)

润滑油极压抗磨剂的制备方法

技术领域

本发明属于以结构未知或不完全确定的反应产物添加剂为特征的润滑组合物技术领域，具体涉及一种润滑油极压抗磨剂的制备方法。

背景技术

润滑油是用于各种汽车、机械设备上的液体或半固体润滑剂，主要起润滑、冷却、防锈、清洁、封闭和缓冲作用，以减少机械摩擦，保护设备和加工件(“润滑油在设备检修中的应用”，谢友福，中外酒业，2017年第6期，第40页摘要第1-2行，公开日2017年07月26日)。

润滑油由基础油和添加剂两部分组成。其中，基础油是润滑油的主要成分，决定着润滑油的基本性质；添加剂则可弥补和改善油品某些性能方面的不足，赋予油品某些新的性能，是润滑油的重要组成部分(“绿色润滑油的生物降解试验与评价研究进展”，张磊等，润滑油，2011年第26卷第3期，第62页左栏第1段第1-4行，公开日2011年06月30日)。

其中，极压抗磨剂是为了防止刮伤、卡咬、磨损和烧结熔焊而使用的添加剂，适合用于高速、高温和高负荷等恶劣工况的润滑环境中(“极压抗磨剂的发展现状及作用机理研究”，杨宏伟等，当代化工，2012年第41卷第9期，第961页左栏第1段第1-3行，公开日2012年09月30日)。众所周知，性能优良的润滑油可以使机械得到充分的润滑，减少摩擦和磨损，从而提高能源消耗，延长机械寿命。因此，开发和研制极压抗磨剂，以此调和润滑油品，降低摩擦，减少磨损，防止烧结(“润滑油添加剂的现状及发展趋势”，伏喜胜等，中国汽车工程学会燃料与润滑油分会第11届年会论文集，第69页第2段第7-9行，公开日2011年10月31日)，从而减少能源消耗、提高机械效率及延长使用寿命具有重要意义。

其中，有机钼在润滑油中作为极压抗磨剂是国内外近几年研究较多的一个课题。有机钼不仅减摩擦性能比二硫化钼和石墨等固体颗粒悬浮体好，而且还具有极压抗磨、抗疲劳和抗氧化等优点。有机钼一般分为三类：含S、P型有机钼即二烷基二硫代磷酸钼；不含P(含S)型有机钼即二烷基二硫代氨基甲酸钼；不含S、P的非活性有机钼(“有机钼作为润滑脂极压抗磨剂的摩擦学”，李德晶，石油商计，2010年第28卷第5期，第48页左栏第1段第1行至中间栏第2段第2行，公开日2010年12月31日)。然而，含硫、含磷的有机钼极压抗磨剂在生产和使用过程中会产生大量的有害物质，给环境带来污染。

但是，不含硫、磷的非活性有机钼在极压抗磨性能方面存在不足(“有机钼作为润滑脂极压抗磨剂的摩擦学”，李德晶，石油商计，2010年第28卷第5期，第48页中间栏第3段第1-2行，公开日2010年12月31日)。

为解决以上问题，上海交通大学的龚民等以采用二羟乙基十八胺与钼酸铵作为原材料，合成一种新型非硫磷有机钼添加剂N一十八烷基亚胺二乙醇钼酸二酯，经实验证明具有较好的抗磨性能(“非硫磷有机钼添加剂的制备及其摩擦学性能研究”，龚民等，2017年第42卷第4期，第29页摘要第1-6行，公开日2017年06月04日)。空军勤务学院的张健健等人以大豆油、三乙醇胺和三氧化钼为原料，合成了无硫磷有机钼油溶性抗磨添加剂，并协同胺类抗氧剂使用，表现出良好的抗磨和抗氧化效果(“无硫磷钼酸酯作为抗氧添加剂与胺类抗氧剂的协同性能”，张健健等，石油学报(石油加工)，2019年第35卷第2期，第261页摘要第1-4行，公开日2019年06月10日)。

但是，上述非硫磷合成有机钼添加剂存在稳定性不佳及油溶性差等问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种稳定性好且油溶性优异的润滑油极压抗磨剂。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

润滑油极压抗磨剂的制备方法，包括以下步骤：

A.使三氧化钼溶解于氢氧化钠溶液中，然后在惰性气体保护下与三乙醇胺单油酸酯反应，再加入无水硫代硫酸钠继续反应；

B.向步骤A反应所得混合物中加入二甲基亚砜，萃取并分离上层有机相和下层水相，将上层有机相进行水洗；

C.向水洗后上层有机相中加入三羟甲基丙烷壬酸酯，减压蒸馏，过滤。

发明人在研究过程中意外发现，包括以下步骤：

A.使三氧化钼溶解于氢氧化钠溶液中，然后在惰性气体保护下与三乙醇胺单油酸酯反应，再加入无水硫代硫酸钠继续反应；

B.向步骤A反应所得混合物中加入二甲基亚砜，萃取并分离上层有机相和下层水相，将上层有机相进行水洗；

C.向水洗后上层有机相中加入三羟甲基丙烷壬酸酯，减压蒸馏，过滤；

的方法制得的润滑油极压抗磨剂稳定性好且油溶性优异。

进一步，步骤A中，氢氧化钠溶液中氢氧化钠的质量分数为19.0％-20.0％。

进一步，步骤A中，三氧化钼与氢氧化钠溶液的质量比为1:3。

进一步，步骤A中，所述溶解的温度为50-60℃。

进一步，步骤A中，所述惰性气体包括氮气、氦气、氖气、氩气、氪气、氙气和氡气。

进一步，步骤A中，三氧化钼与三乙醇胺单油酸酯的质量比为1:3-1:3.5。

进一步，步骤A中，所述反应温度为80℃-90℃，反应时间为6-10h。

进一步，步骤A中，所述继续反应的温度为80℃-90℃，反应时间为4-6h。

进一步，步骤A中，所述无水硫代硫酸钠的用量为与三氧化钼的质量比为1:0.5-1:0.75。

进一步，步骤B中，二甲基亚砜的用量为与步骤A中氢氧化钠溶液、三氧化钼和三乙醇胺单油酸酯质量总和之比为0.5:1-1:1。

进一步，所述水洗是指用蒸馏水水洗。

进一步，步骤C中，三羟甲基丙烷壬酸酯的用量为步骤A中三氧化钼质量的1.0-1.5倍。

进一步，步骤C中，所述减压蒸馏是指先于1.01KPa-0.70kPa、80-100℃下处理2-3h，再于1.01KPa-0.70kPa、150℃-170℃下处理2-4h。

进一步，所述润滑油极压抗磨剂的制备方法，包括以下步骤：

A.使三氧化钼于50-60℃条件下溶解于质量分数为19.0％-20.0％的氢氧化钠溶液中，然后在惰性气体保护下与三乙醇胺单油酸酯反应，再加入无水硫代硫酸钠继续反应；

其中，三氧化钼与氢氧化钠溶液的质量比为1:3，三氧化钼与三乙醇胺单油酸酯的质量比为1:3-1:3.5；所述无水硫代硫酸钠的用量为与三氧化钼的质量比为1:0.5-1:0.75；

B.向步骤A反应所得混合物中加入二甲基亚砜，萃取并分离上层有机相和下层水相，将上层有机相进行水洗；其中，二甲基亚砜的用量为与步骤A中氢氧化钠溶液、三氧化钼和三乙醇胺单油酸酯质量总和之比为0.5:1-1:1；

C.向水洗后上层有机相中加入三羟甲基丙烷壬酸酯，先于1.01KPa-0.70kPa、80-100℃下处理2-3h，再于1.01KPa-0.70kPa、150℃-170℃下处理2-4h，过滤；

其中，三羟甲基丙烷壬酸酯的用量为步骤A中三氧化钼质量的1.0-1.5倍。

本发明的有益效果在于：

本发明的方法制得的润滑油极压抗磨剂稳定性好，静置30天后无沉淀。

本发明的方法制得的润滑油极压抗磨剂油溶性优异，于矿物油中溶解后静置30天无沉淀。

本发明的方法制得的润滑油极压抗磨剂的抗磨效果好，当150SN基础油中加入0.1％的本发明制得的有机钼减磨剂，其摩擦系数由0.116降低至0.047-0.057，磨斑直径(392N)由0.42mm降低至0.26-0.30mm。

本发明的方法制得的润滑油极压抗磨剂不含硫磷成分，具有低毒、低腐蚀的环保优势。

具体实施方式

所举实施例是为了更好地对本发明的内容进行说明，但并不是本发明的内容仅限于所举实施例。所以熟悉本领域的技术人员根据上述发明内容对实施方案进行非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。

以下摩擦系数按照《SH/T 0762-2005润滑油摩擦系数测定法(四球法)》进行测定。

以下四球机试验-磨斑直径(392N)按照《NB/SH/T 0189-2017润滑油抗磨损性能的测定四球法》中条件B法二进行检测；

以下四球机试验-烧结负荷P_D按照《GB/T 3142-1982润滑剂承载能力测定法(四球法)》进行检测；

以下稳定性试验采用目测的方法进行检测。

实施例1

润滑油极压抗磨剂，具体按照以下步骤进行制备：

A.将质量分数为19.0％的氢氧化钠溶液120g和40g三氧化钼投入500ml反应釜中，50℃下搅拌至三氧化钼完全溶解，向体系中投入三乙醇胺单油酸酯120g，充入氮气保护，控制反应温度80℃，搅拌反应10h，再加入无水硫代硫酸钠20g于该条件下继续反应4h；

B.步骤A反应结束后，向反应体系中加入二甲基亚砜140g，充分搅拌后转移至分液漏斗，分离掉下层水相后，将上层有机相常温下用蒸馏水水洗3遍；

C.向水洗后的有机相中加入三羟甲基丙烷壬酸酯40g，搅拌均匀后，转移至蒸馏瓶中，控制真空压力1.01kPa、80℃下减压蒸馏脱水2h，再于真空压力1.01kPa、150℃下减压蒸馏4h，过滤即得。

实施例2

润滑油极压抗磨剂，具体按照以下步骤进行制备：

A.将质量分数为20.0％的氢氧化钠溶液120g和40g三氧化钼投入500ml反应釜中，50℃下搅拌至三氧化钼完全溶解，向体系中投入三乙醇胺单油酸酯140g，充入氮气保护，控制反应温度85℃，搅拌反应8h，再加入无水硫代硫酸钠30g于该条件下继续反应4h；

B.反应结束后，向反应体系中加入二甲基亚砜200g，充分搅拌后转移至分液漏斗，分离掉下层水相后，将上层有机相常温下用蒸馏水水洗3遍；

C.向水洗后的有机相中加入三羟甲基丙烷壬酸酯50g，搅拌均匀后，转移至蒸馏瓶中，控制真空压力0.70kPa、90℃下减压蒸馏脱水4h，再于0.70kPa、170℃下减压蒸馏2h，过滤。

即得。

实施例3

润滑油极压抗磨剂，具体按照以下步骤进行制备：

A.将质量分数为19.5％的氢氧化钠溶液120g和40g三氧化钼投入500ml反应釜中，50℃下搅拌至三氧化钼完全溶解，向体系中投入三乙醇胺单油酸酯130g，充入氮气保护，控制反应温度90℃，搅拌反应8h，再加入无水硫代硫酸钠20g于该条件下继续反应6h；

B.反应结束后，向反应体系中加入二甲基亚砜280g，充分搅拌后转移至分液漏斗，分离掉下层水相后，将上层有机相常温下用蒸馏水水洗3遍；

C.向水洗后的有机相中加入三羟甲基丙烷壬酸酯60g，搅拌均匀后，转移至蒸馏瓶中，控制真空压力0.90kPa、90℃下减压蒸馏脱水4h，再于0.90kPa、170℃下减压蒸馏4h，过滤，即得。

性能检测

将实施例1-3制得的极压抗磨剂以0.1％(质量百分比)的比例加入到150SN基础油中，然后进行摩擦系数、磨斑直径、烧结负荷(Pd)和稳定性(静置30天后观察)等方面指标测定，同时，对未添加极压抗磨剂的150SN基础油(即空白对照组)进行摩擦系数、磨斑直径、烧结负荷(Pd)等方面指标测定，结果如表1所示；

表1性能测试结果

检测项目	空白对照组	实施例1	实施例2	实施例3
					摩擦系数	0.116	0.049	0.047	0.057
磨斑直径(392N)/mm	0.42	0.26	0.25	0.30
					烧结负荷Pd/N	1224.5	3089	3089	2451
静置30天后观察	--	无沉淀	无沉淀	无沉淀

由表1可知，当150SN基础油中加入0.1％的实施例1-3制得的有机钼减磨剂，其静置30天后无沉淀。由此证明，本发明的方法制得的极压抗磨剂的稳定性好，油溶性优异。

由表1可知，当150SN基础油中加入0.1％的实施例1-3制得的有机钼减磨剂，其摩擦系数由0.116降低至0.047-0.057，磨斑直径(392N)由0.42mm降低至0.26-0.30mm。由此证明，本发明的方法制得的极压抗磨剂的抗磨效果好。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。