本發(fā)明屬于化工材料制備，具體涉及高抗水二烷基二硫代磷酸鋅添加劑的制備方法，還涉及該添加劑的應用。

背景技術：

1、二烷基二硫代磷酸鋅(zddp)因具有抗氧化、抗磨損及抗腐蝕等優(yōu)異性能而被廣泛使用。自20世紀40年代問世以來一直是內燃機油等油品中不可缺少的添加劑組分，并在齒輪油、液壓油等工業(yè)用油中也得到了廣泛的應用。

2、zddp在發(fā)動機油中添加劑量通常為0.5-1.0％，在工業(yè)潤滑油中添加量通常為0.2-0.8％。在發(fā)動機油使用以中性鹽為主的zddp產品；在含水條件下的工業(yè)油如液壓油、油膜軸承油等使用以堿式鹽為主的zddp產品。近30年來，中性zddp產品大部分以碳3-碳8的單一烷基或混合烷基的伯烷基、仲烷基為主，堿式zddp多數(shù)以伯烷基的產品為主。

3、油膜軸承具有承載力大、摩擦系數(shù)小、抗沖擊力強等特點，它是一種以潤滑油作為潤滑介質的徑向滑動軸承，其油膜油系統(tǒng)工作溫度變化大，使油品容易氧化、劣化，而且需要承擔沖擊載荷。針對這些用油特性，國外公司至今已經發(fā)展了三代油膜軸承油。油膜軸承油在使用過程中難免會混入工業(yè)水，因此要求油膜軸承油在有水的情況下要有較好的抗磨性，并且在靜置狀態(tài)下，需要較好的油水分離能力?；谟湍ぽS承油特殊的性能要求，國內的潤滑油研究機構及生產廠家難以突破瓶頸取得重大進展。其中，zddp在油膜軸承油中起到關鍵的提高承載能力、抗磨損、抗氧化的作用，而且要求zddp產品分水性能好。

4、中國專利(申請?zhí)枺?01110231801.5，公開號：cn102250139a)公開了一種烷基硫代磷酸鹽的制備方法，將五硫化二磷分散到高沸點溶劑中，在真空的條件下加入醇，反應得到硫磷酸，再由硫磷酸和氧化鋅反應得到產品。采用的溶劑不需要去除，可直接存留在烷基硫代磷酸鹽的應用體系中作溶劑；但是在真空條件下抽取硫化氫，容易將烷基醇與硫化氫一起脫離出反應體系，使得五硫化二磷不能完全反應，制備的產品不能實現(xiàn)高水解穩(wěn)定性，也不能用于油膜軸承油中；中國專利(申請?zhí)枺?01711327221.x，公開號：cn107955035b)公開了液壓油的二異辛基二硫代磷酸鹽添加劑的制備方法，將異辛醇滴加到過量比例的五硫化二磷中；反應后將固態(tài)的五硫化二磷濾除；加入過量氧化鋅；將所制硫磷酸加入；反應后將將試劑過濾，制得二異辛基二硫代磷酸鹽；該方法制成的二異辛基二硫代磷酸鹽在液壓油中改善了其水分離性能，但是該產品未提到在油膜軸承油中應用?，F(xiàn)有技術大都重點考察二烷基二硫代磷酸鋅產品的抗磨性能、抗氧化性能等，卻很少關注堿式鹽結構以及其在有水條件下油膜軸承油中的使用。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供高抗水二烷基二硫代磷酸鋅添加劑的制備方法，該添加劑在油膜軸承油中具有優(yōu)異的分水性能、承載能力和抗磨損性能。

2、本發(fā)明的另一目的是提供上述二烷基二硫代磷酸鋅添加劑在油膜軸承油中的應用。

3、本發(fā)明所采用的技術方案是，高抗水二烷基二硫代磷酸鋅添加劑的制備方法，具體按照以下步驟實施：

4、步驟1，稱取烷基醇，在快速攪拌條件下，將五硫化二磷分批次加入到烷基醇中，五硫化二磷加完后，升溫反應，然后減壓蒸餾，降溫，過濾，得到中間體二烷基二硫代磷酸；

5、步驟2，將一定量高閃點芳烴溶劑與一定量氧化鋅攪拌形成均相，該反應體系依然在有堿液吸收裝置的條件下進行，在一定條件下，加入脂肪酸促進劑和中間體二烷基二硫代磷酸，然后分批加入氧化鋅，加料完畢后，升溫反應到一定溫度條件下，反應一定時間，然后減壓反應一定時間，然后降溫加入一定量硫化物，繼續(xù)升溫反應一定時間，反應結束，過濾得到高抗水二烷基二硫代磷酸鋅添加劑。

6、本發(fā)明的特點還在于，

7、步驟1中，五硫化二磷分5～10批次加入；烷基醇與五硫化二磷的摩爾比為4.0～5.0：1.0；加入五硫化二磷時，控制反應體系溫度不超過60℃，并保持-0.005mpa～-0.02mpa的負壓狀態(tài)下，且反應體系中連接氫氧化鈉溶液吸收瓶。

8、步驟1中，反應溫度為95～110℃，反應時間為2～4h，減壓蒸餾時間為2h。

9、步驟2中，加入脂肪酸鹽促進劑時溫度低于80℃，脂肪酸鹽促進劑為正構或異構的丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、油酸、硬脂酸的鈉鹽、鈣鹽、鎂鹽中的一種或者多種。

10、步驟2中，攪拌時間為10～60min；氧化鋅分3-5批次加入。

11、步驟2中，氧化鋅加料完畢后，反應溫度為95～105℃，反應時間為2～4h，減壓反應溫度為100℃，減壓反應時間為1～2h。

12、步驟2中，硫化物加入完畢后，反應溫度為95～105℃，反應時間為1～2h，減壓蒸餾溫度為100～130℃，減壓蒸餾時間為2～3h。

13、步驟2中，高閃點的芳烴溶劑為閃點大于130℃的芳烴油或者烷基萘類溶劑油，芳烴溶劑與氧化鋅的質量比為0.50～1.5：1.0。

14、步驟2中，硫化物為硫磺、硫化銨、硫化鈉、硫化鉬、硫化鎢中的任意一種；硫化物與氧化鋅的摩爾比0.01～0.2：1.0。

15、本發(fā)明的有益效果是，

16、(1)本發(fā)明的高抗水二烷基二硫代磷酸鋅添加劑，可以調制高性能油膜軸承油，使得油品具有優(yōu)異的分水性能、抗磨損性能和使得油膜軸承油具有優(yōu)異的過濾性、水解穩(wěn)定性和突出的承載能力。該添加劑還可應用于發(fā)動機油、工業(yè)潤滑油、潤滑脂等潤滑材料中。

17、(2)本發(fā)明的高抗水二烷基二硫代磷酸鋅添加劑，制備工藝簡單，工藝穩(wěn)定性好，反應體系環(huán)保、反應條件溫和。

技術特征：

1.高抗水二烷基二硫代磷酸鋅添加劑的制備方法，其特征在于，具體按照以下步驟實施：

2.如權利要求1所述的高抗水二烷基二硫代磷酸鋅添加劑的制備方法，其特征在于，所述步驟1中，五硫化二磷分5～10批次加入；烷基醇與五硫化二磷的摩爾比為4.0～5.0：1.0；加入五硫化二磷時，控制反應體系溫度不超過60℃，并保持-0.005mpa～-0.02mpa的負壓狀態(tài)下，且反應體系中連接氫氧化鈉溶液吸收瓶。

3.如權利要求1所述的高抗水二烷基二硫代磷酸鋅添加劑的制備方法，其特征在于，所述步驟1中，反應溫度為95～110℃，反應時間為2～4h，減壓蒸餾時間為2h。

4.如權利要求1所述的高抗水二烷基二硫代磷酸鋅添加劑的制備方法，其特征在于，所述步驟2中，加入脂肪酸鹽促進劑時溫度低于80℃，脂肪酸鹽促進劑為正構或異構的丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、油酸、硬脂酸的鈉鹽、鈣鹽、鎂鹽中的一種或者多種。

5.如權利要求1所述的高抗水二烷基二硫代磷酸鋅添加劑的制備方法，其特征在于，所述步驟2中，攪拌時間為10～60min；氧化鋅分3-5批次加入。

6.如權利要求1所述的高抗水二烷基二硫代磷酸鋅添加劑的制備方法，其特征在于，所述步驟2中，氧化鋅加料完畢后，反應溫度為95～105℃，反應時間為2～4h，減壓反應溫度為100℃，減壓反應時間為1～2h。

7.如權利要求1所述的高抗水二烷基二硫代磷酸鋅添加劑的制備方法，其特征在于，所述步驟2中，硫化物加入完畢后，反應溫度為95～105℃，反應時間為1～2h，減壓蒸餾溫度為100～130℃，減壓蒸餾時間為2～3h。

8.如權利要求1所述的高抗水二烷基二硫代磷酸鋅添加劑的制備方法，其特征在于，所述步驟2中，高閃點的芳烴溶劑為閃點大于130℃的芳烴油或者烷基萘類溶劑油，芳烴溶劑與氧化鋅的質量比為0.50～1.5：1.0。

9.如權利要求1所述的高抗水二烷基二硫代磷酸鋅添加劑的制備方法，其特征在于，所述步驟2中，硫化物為硫磺、硫化銨、硫化鈉、硫化鉬、硫化鎢中的任意一種；硫化物與氧化鋅的摩爾比0.01～0.2：1.0。

10.如權利要求1-9任一項所述的高抗水二烷基二硫代磷酸鋅添加劑在油膜軸承油中的應用。

技術總結
本發(fā)明公開了高抗水二烷基二硫代磷酸鋅添加劑的制備方法，具體為：首先，稱取烷基醇，在攪拌條件下，將五硫化二磷分批次加入到烷基醇中，加完后，升溫反應，然后減壓蒸餾，降溫，過濾，得到二烷基二硫代磷酸；將芳烴溶劑與氧化鋅攪拌形成均相，加入脂肪酸鹽促進劑和中間體二烷基二硫代磷酸，攪拌，然后分批次加入氧化鋅，加料完畢后，進行升溫反應和減壓反應，然后降溫，加入硫化物，再進行升溫反應，減壓蒸餾，過濾，得到高抗水二烷基二硫代磷酸鋅添加劑。本發(fā)明的高抗水二烷基二硫代磷酸鋅添加劑，可以調制高性能油膜軸承油，使得油品具有優(yōu)異的分水性能、抗磨損性能和使得油膜軸承油具有優(yōu)異的過濾性、水解穩(wěn)定性和突出的承載能力。

技術研發(fā)人員：薛衛(wèi)國,周康,楊小輝,牛志勇,李亞亞,羅意
受保護的技術使用者：中國石油天然氣股份有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/10/10