本發(fā)明屬于潤(rùn)滑脂,具體地,涉及一種復(fù)合脂肪胺聚脲潤(rùn)滑脂及其制備方法。
背景技術(shù):
1、聚脲潤(rùn)滑脂屬非皂基類(lèi)潤(rùn)滑脂中的一種,且產(chǎn)量逐年遞增;聚脲潤(rùn)滑脂和皂基潤(rùn)滑脂相比,具有耐高溫、抗氧化等優(yōu)點(diǎn),但同時(shí)具有抗剪切性能差、存儲(chǔ)硬化的缺點(diǎn),而此缺點(diǎn)主要是由于有機(jī)胺導(dǎo)致,因此以不同鏈長(zhǎng)有機(jī)脂肪胺復(fù)合,可有效互補(bǔ)缺點(diǎn),提高全面性能。
2、cn111718773a公開(kāi)了一種聚脲稠化劑及其所制得的潤(rùn)滑脂和潤(rùn)滑脂的制備方法,采用2-氨基-6-甲氧基苯并噻唑和r-nh2的混合物,其中,r為碳原子數(shù)為8-22的烷基或環(huán)烷基,以苯胺和烷基胺復(fù)合,制備出性能優(yōu)良的聚脲潤(rùn)滑脂。
3、cn116656411a公開(kāi)了一種高溫聚脲潤(rùn)滑脂的制備方法,采用二異氰酸酯為二苯基甲烷-4,4'-二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯和六亞甲基二異氰酸酯,有機(jī)胺為十八胺、對(duì)甲苯胺和環(huán)己胺,以脂肪胺和苯胺、脂環(huán)胺復(fù)合,可制備出高滴點(diǎn)聚脲潤(rùn)滑脂。
4、cn104560265b公開(kāi)了一種聚脲潤(rùn)滑脂及其制備方法,以石墨烯、聚脲化合物稠化基礎(chǔ)油,該方法工藝簡(jiǎn)單、環(huán)保、質(zhì)量穩(wěn)定,采用有機(jī)單胺做稠化劑組分。
5、結(jié)合以上發(fā)明,第一種采用苯胺和烷基胺復(fù)合制備聚脲潤(rùn)滑脂,產(chǎn)出產(chǎn)品性能優(yōu)良,但苯胺價(jià)格高,且一般帶有毒性;第二種為制備出高溫潤(rùn)滑脂,以脂肪胺搭配苯胺、脂環(huán)胺制備聚脲潤(rùn)滑脂,同樣具有成本高,原料毒性大,抗剪切性能差等缺點(diǎn)。不僅如此,潤(rùn)滑脂在工作時(shí),容易發(fā)生氧化,傳統(tǒng)的抗氧劑在使用時(shí)會(huì)發(fā)生脫落,導(dǎo)致潤(rùn)滑脂的性能降低,因此,亟需發(fā)明一種工藝簡(jiǎn)單穩(wěn)定、性能良好穩(wěn)定的聚脲潤(rùn)滑脂填補(bǔ)空白。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,提供了一種復(fù)合脂肪胺聚脲潤(rùn)滑脂及其制備方法。
2、本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
3、一種復(fù)合脂肪胺聚脲潤(rùn)滑脂的制備方法,包括以下步驟:
4、a1、在反應(yīng)釜中將礦物基礎(chǔ)油、脂肪胺、異氰酸酯和協(xié)效抗氧劑進(jìn)行混合,在80-100℃下反應(yīng)1-2h,反應(yīng)結(jié)束后,保持溫度為80-100℃;
5、a2、向步驟a1的反應(yīng)釜中投入水除去異氰酸酯,在80-100℃下反應(yīng)30min;
6、a3、將步驟a2的反應(yīng)釜升溫至180-200℃,然后加入急冷油,1-2h后,冷卻至80-100℃,加入極壓抗磨劑和防銹劑,攪拌均勻;冷卻至室溫均化研磨2-3遍,得到復(fù)合脂肪胺聚脲潤(rùn)滑脂。
7、進(jìn)一步地,各原料按照重量份數(shù)計(jì)如下:80-120份礦物基礎(chǔ)油、5-10份脂肪胺、2-6份異氰酸酯、4-12份協(xié)效抗氧劑、2-8份水、20-30份急冷油、3-6份極壓抗磨劑、4-8份防銹劑。
8、進(jìn)一步地,所述脂肪胺為辛胺、癸胺、十二胺、十四胺、十六胺和十八胺中的兩種或多種。
9、進(jìn)一步地,所述極壓抗磨劑為硫化脂肪酸酯、硫化豬油和磷酸三乙酯中的一種。
10、進(jìn)一步地,所述防銹劑為磺酸鹽和苯駢三氮唑中的一種或兩種。
11、制得的復(fù)合脂肪胺聚脲潤(rùn)滑性能優(yōu)良,采用復(fù)合脂肪胺可提高潤(rùn)滑脂整體高溫、抗剪切性能。
12、進(jìn)一步地,協(xié)效抗氧劑通過(guò)以下步驟制得:
13、s1、在裝有溫度計(jì)、電磁力攪拌器和球形冷凝管的三口燒瓶中,并在冷凝管出口加入干燥管,干燥管連接尾氣吸收裝置,以吸收生成的氯化氫氣體,將季戊四醇和苯混合后,在攪拌下,慢慢滴加三氯化磷,控制溫度不超過(guò)30℃,滴加完后,升高溫度到72℃,回流反應(yīng)3h,反應(yīng)完成,蒸餾除去溶劑苯和過(guò)量的三氯化磷,得到二氯代季戊四醇亞磷酸酯;季戊四醇、苯、三氯化磷的用量之比為13.6g:100ml:27.4g;
14、季戊四醇和三氯化磷發(fā)生反應(yīng),得到二氯代季戊四醇亞磷酸酯;具體反應(yīng)如下所示:
15、
16、s2、在裝有攪拌裝置的三口燒瓶中將二氯代季戊四醇亞磷酸酯、3,5-二叔丁基-4-羥基芐醇、碳酸鉀(縛酸劑)和n,n-二甲基甲酰胺(dmf)混合攪拌均勻,控制反應(yīng)溫度為75℃,保溫反應(yīng)6h,反應(yīng)完成,過(guò)濾,旋蒸去除部分溶劑,再通過(guò)柱層析提純(洗脫液采用苯/乙酸乙酯的混合溶劑,二者的體積比為4:3),旋蒸除去洗脫液,得到中間體1;二氯代季戊四醇亞磷酸酯、3,5-二叔丁基-4-羥基芐醇、碳酸鉀、n,n-二甲基甲酰胺的用量之比為28.7g:23.6g:15ml:100ml;
17、在碳酸鉀的催化下,二氯代季戊四醇亞磷酸酯和3,5-二叔丁基-4-羥基芐醇發(fā)生反應(yīng),并通過(guò)控制二者的摩爾比接近1:1且二氯代季戊四醇亞磷酸酯略微過(guò)量,使二氯代季戊四醇亞磷酸酯上只有一個(gè)氯基參與到反應(yīng),得到中間體1;具體反應(yīng)過(guò)程如下所示:
18、
19、s3、在裝有攪拌裝置的三口燒瓶中將4-羥基苯乙烯、中間體1、三乙胺(縛酸劑)和甲苯混合攪拌均勻,控制反應(yīng)溫度為75℃,保溫反應(yīng)8h,反應(yīng)完成,過(guò)濾除去三乙胺鹽酸鹽,旋蒸去除部分溶劑,再通過(guò)柱層析提純(洗脫液采用苯/乙酸乙酯的混合溶劑,二者的體積比為5:3),旋蒸除去洗脫液,得到中間體2;4-羥基苯乙烯、中間體1、三乙胺、甲苯的用量之比為11.9g:46.4g:15ml:120ml;
20、三乙胺作為縛酸劑,除去反應(yīng)生成的氯化氫,4-羥基苯乙烯和中間體1發(fā)生親核取代反應(yīng),得到中間體2;具體反應(yīng)過(guò)程如下所示:
21、
22、s4、在三口燒瓶中加入中間體2、偶氮二異丁腈(aibn)、巰基乙胺和甲苯攪拌混合均勻,維持體系的溫度在80℃,保溫反應(yīng)6h,反應(yīng)結(jié)束后,減壓蒸餾,再通過(guò)柱層析提純(洗脫液采用乙酸乙酯/苯的混合溶劑,二者的體積比為2:5),旋蒸除去洗脫液,得到協(xié)效抗氧劑;中間體2、aibn、巰基乙胺、甲苯的用量之比為54.8g:0.8g:7.7g:120ml;
23、在aibn作用下,中間體2分子上的不飽和碳碳雙鍵與巰基乙胺的巰基發(fā)生巰基-烯的點(diǎn)擊反應(yīng),得到協(xié)效抗氧劑;具體反應(yīng)過(guò)程如下所示:
24、
25、制得的協(xié)效抗氧劑分子中含有亞磷酸酯、受阻酚、硫元素和氨基結(jié)構(gòu),其中,引入的亞磷酸酯能作為一類(lèi)輔助抗氧劑,能夠分解聚合物中因氧化老化生成的氫過(guò)氧化物,使之成為無(wú)活性物質(zhì),從而達(dá)到終止或延緩聚合物氧化降解的目的;不僅如此,受阻酚基團(tuán)屬于酚類(lèi)抗氧劑,這類(lèi)抗氧劑的結(jié)構(gòu)中含有-oh官能團(tuán),-oh官能團(tuán)在反應(yīng)中較為容易提供h原子,這個(gè)過(guò)程的發(fā)生即是通過(guò)質(zhì)子給予作用而實(shí)現(xiàn),從而使得鏈反應(yīng)中的自由基自動(dòng)氧化被破壞,達(dá)到抗氧化的作用,能與亞磷酸酯起到協(xié)效作用,大幅增強(qiáng)了潤(rùn)滑脂的氧化安定性;此外,硫元素能夠與金屬發(fā)生反應(yīng)生成硫化膜,從而起到抗磨作用,不僅如此,當(dāng)工況惡劣或進(jìn)入極壓條件時(shí),由于c-s鍵斷裂,可生成無(wú)機(jī)硫化保護(hù)膜,能賦予潤(rùn)滑脂較強(qiáng)的極壓耐磨性能,并且能與磷、氮二種元素,能起協(xié)效作用,進(jìn)一步增強(qiáng)潤(rùn)滑脂的極壓抗磨性能;最后,引入的氨基能參與到聚合反應(yīng)中,連接在聚脲的大分子鏈上,提升了協(xié)效抗氧劑的耐遷移和耐滲出性能,提高了協(xié)效抗氧劑的穩(wěn)定性。
26、本發(fā)明的有益效果:
27、1、本發(fā)明制得的潤(rùn)滑脂采用多種脂肪胺復(fù)合組分,可提高潤(rùn)滑脂整體抗剪切性能、高溫性能、存儲(chǔ)穩(wěn)定性能;
28、2、制得的協(xié)效抗氧劑能大幅增強(qiáng)潤(rùn)滑脂的氧化安定性和極壓耐磨性能,并且性能穩(wěn)定,不易脫落;
29、因此,本發(fā)明制得的潤(rùn)滑脂工藝簡(jiǎn)單,整體性能優(yōu)異,并且具有穩(wěn)定高效的氧化安定性和極壓耐磨性能,在潤(rùn)滑脂技術(shù)領(lǐng)域具備重要應(yīng)用價(jià)值。