一种硼化氨基酯抗磨添加剂及其制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种硼化氨基酯抗磨添加剂及其制备方法和应用。将妥尔油酸和多乙烯多胺置于容器中，加入氨水，反应，得到油基伯胺；将油基伯胺与五硫化二磷和辛醇混合，不间断通入氢气，于温度270℃～280℃，反应7～9小时，降温至180～220℃，停止通入氢气，真空条件下再反应4～6小时，得到氨基酯；将氨基酯与硼酸混和，于温度180～220℃，压力0.2～0.25Mpa下，反应4～6小时，降温至110～150℃，降压至-0.095～-0.097Mpa继续反应2～4小时，冷却，降至室温，过滤，得到目标产物。本发明制备的产品具有优异的抗磨、减摩和抗氧化性能，成本低，产品结构稳定。

权利要求

1.一种硼化氨基酯抗磨添加剂，其特征在于制备方法如下：

1)将妥尔油酸和多乙烯多胺置于容器中，加入氨水，在温度180～200℃，压力0.2～

0.25MPa下，反应7～8小时，得到油基伯胺；

2)将油基伯胺与五硫化二磷和辛醇混合，在压力0.2～0.25MPa下，不间断通入氢气，于温度270℃～280℃，反应7～9小时，降温至180～220℃，停止通入氢气，真空条件下再反应4～6小时，得到氨基酯；

3)将氨基酯与硼酸混和，于温度180～220℃，压力0.2～0.25MPa下，反应4～6小时，降温至110～150℃，降压至-0.095～-0.097MPa继续反应2～4小时，冷却，降至室温，过滤，得到目标产物；

按重量比，妥尔油酸:多乙烯多胺:氨水＝100:58～60:18～22；

按重量比，油基伯胺:五硫化二磷:辛醇＝100:18～23:10～13；

按重量比，氨基酯:硼酸＝100:13～18。

2.根据权利要求1所述的硼化氨基酯抗磨添加剂，其特征在于：按重量比，妥尔油酸:多乙烯多胺:氨水＝100:60:20。

3.根据权利要求1所述的硼化氨基酯抗磨添加剂，其特征在于：按重量比，油基伯胺:五硫化二磷:辛醇＝100:20:12。

4.根据权利要求1所述的硼化氨基酯抗磨添加剂，其特征在于：按重量比，氨基酯:硼酸＝100:15。

5.权利要求1-4任一所述的硼化氨基酯抗磨添加剂在润滑油和金属加工液中的应用。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，硼化氨基酯抗磨添加剂的添加量为润滑油或金属加工液重量的1～5％。

说明书

一种硼化氨基酯抗磨添加剂及其制备方法和应用

技术领域

[0001] 本发明涉及一种抗磨减磨润滑添加剂及其制备方法，具体地说涉及一种硼化氨基酯抗磨添加剂及其制备方法。

背景技术

[0002] 有运动就有摩擦，有摩擦就需要润滑，为了增加润滑油和金属加工液等的减摩抗磨效果，通常在润滑油和金属加工液中添加少量的抗磨添加剂，传统的抗磨添加剂为高硫、高磷或含氯型抗磨剂，此种添加剂对摩擦副材料具有腐蚀性和选择性，而且加入量大、不环保。因此研发高效抗磨、减磨，降低生产成本，环保的抗磨添加剂是本领域不断研发的课题。

发明内容

[0003] 为了解决以上问题，本发明提供一种具有低硫、低磷、高效的环保特征、又具有硼元素和胺类的有效配伍的硼化氨基酯抗磨添加剂及其制备方法。

[0004] 为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种硼化氨基酯抗磨添加剂，制备方法如下：

[0005] 1)将妥尔油酸和多乙烯多胺置于容器中，加入氨水，在温度180～200℃，压力0.2～0.25Mpa下，反应7～8小时，得到油基伯胺。按重量比，妥尔油酸:多乙烯多胺:氨水＝100:58～60:18～22。优选的，妥尔油酸:多乙烯多胺:氨水＝100:60:20。

[0006] 2)将油基伯胺与五硫化二磷和辛醇混合，在压力0.2～0.25Mpa下，不间断通入氢气，于温度270℃～280℃，反应7～9小时，降温至190～210℃，停止通入氢气，真空条件下再反应4～6小时，得到氨基酯。按重量比，油基伯胺:五硫化二磷:辛醇＝100:18～23:10～13。优选的，油基伯胺:五硫化二磷:辛醇＝100:20:12。

[0007] 3)将氨基酯与硼酸混和，于温度180～220℃，压力0.2～0.25Mpa下，反应4～5小时，降温至110～130℃，降压至-0.095～-0.097Mpa继续反应2～4小时，冷却，降至室温，过滤，得到目标产物。按重量比，氨基酯:硼酸＝100:13～18。优选的，氨基酯:硼酸＝100:15。

[0008] 本发明的一种硼化氨基酯抗磨添加剂的制备方法，以妥尔油酸和多烯酸多胺反应，加入氨水，得到油基伯胺；再与五硫化二磷和辛醇混合，高压条件下不间断通入氢气，得到氨基酯化合物；最后与硼酸反应两步减压法，制成硼化氨基酯抗磨添加剂。

[0009] 本发明的有益效果是：本发明制备的硼化氨基酯抗磨添加剂将硫磷氮硼有效的结合在一起，大大提高了润滑油和金属加工液的抗磨性能，有效提高扭矩等级，增加润滑和分散性能以及热氧化稳定性，是应用在润滑油和金属加工液中起抗磨、减磨作用的最有效的新型抗磨剂。通过大量的四球长磨实验表明，硼化氨基酯抗磨添加剂，能显著调高体系的极压值，减低摩擦系数，减小磨斑直径，增强氧化安定性和热稳定性，由于低硫、低磷、无灰，所以硼化氨基酯又是一种极具潜力的环保型润滑添加剂。

具体实施方式

[0010] 实施例1 硼化氨基酯抗磨添加剂

[0011] 一、制备方法

[0012] 1)油基伯胺的合成：将妥尔油酸100克和多乙烯多胺60克置于容器中，加入氨水20克，在温度190℃，压力0.2Mpa下，反应8小时，得到油基伯胺。

[0013] 2)氨基酯的合成：在装有机械搅拌器、温度计和蒸馏头的300ml三口烧瓶中，取上述制备的油基伯胺100克与五硫化二磷20克和辛醇12克混合，于0.25Mpa下，不间断通入氢气，在温度270℃～280℃，反应7小时，然后降温至200℃，停止通入氢气，真空条件下再反应5小时，得到氨基酯。

[0014] 3)硼化氨基酯的合成：将制备的氨基酯100克与硼酸15克混和，于温度200℃，压力0.2Mpa下，反应5小时，然后降温至120℃，降压至-0.096Mpa下，再反应3小时，冷却至室温，过滤，得到硼化氨基酯抗磨添加剂，产率90.5％。

[0015] 二、耐磨实验

[0016] 产品的减摩抗磨性和承载能力的考察：利用四球机测定,设定载荷(温度16℃，负荷392N，速度1450R/min，时间30min)下的极压和减摩抗磨性能，四球试验所用的钢球为直径12.7mm的GCR钢球。

[0017] 通过对比，直接采用润滑油，磨斑直径达到0.8mm，最大无卡咬PB达到30KG。润滑油中添加本实施例制备的产品1％，磨斑直径达到0.38mm，最大无卡咬PB达到100KG。可见，本发明制备的硼化氨基酯抗磨添加剂具有良好的极压和减摩抗磨性能。

[0018] 实施例2 硼化氨基酯抗磨添加剂

[0019] 一、制备方法

[0020] 1)油基伯胺的合成：将妥尔油酸120克和多乙烯多胺70克置于容器中，加入氨水24克，在温度190℃，压力0.25Mpa下，反应7小时，得到油基伯胺。

[0021] 2)氨基酯的合成：在装有机械搅拌器、温度计和蒸馏头的300ml三口烧瓶中，取上述制备的油基伯胺200克与五硫化二磷45克和辛醇25克混合，于0.2Mpa下，不间断通入氢气，在温度270℃～280℃，反应7.5小时，然后降温至220℃，停止通入氢气，真空条件下再反应6小时，得到氨基酯。

[0022] 3)硼化氨基酯的合成：将制备的氨基酯200克与硼酸35克混和，于温度200℃，压力0.25Mpa下，反应6小时，然后降温至150℃，降压至-0.097Mpa下，再反应4小时，冷却至室温，过滤，得到硼化氨基酯抗磨添加剂，产率92.5％。

[0023] 二、耐磨实验

[0024] 产品的减摩抗磨性和承载能力的考察：利用四球机测定,设定载荷(温度16℃，负荷392N，速度1450R/min，时间30min)下的极压和减摩抗磨性能，四球试验所用的钢球为直径12.7mm的GCR钢球。

[0025] 通过对比，直接采用润滑油，磨斑直径达到0.8mm，最大无卡咬PB达到30KG。润滑油中添加本实施例制备的产品1％，磨斑直径达到0.35mm，最大无卡咬PB达到105KG。可见，本发明制备的硼化氨基酯抗磨添加剂具有良好的极压和减摩抗磨性能。

[0026] 实施例3 硼化氨基酯抗磨添加剂

[0027] 一、制备方法

[0028] 1)油基伯胺的合成：将妥尔油酸110克和多乙烯多胺65克置于容器中，加入氨水22