CN104804043A

CN104804043A - 由酚类曼尼希碱制备的有机钼添加剂及制备方法

Info

Publication number: CN104804043A
Application number: CN201410041942.4A
Authority: CN
Inventors: 魏云
Original assignee: Wuhan Guo Guang Petroleum Chemicals Co Ltd
Current assignee: Wuhan Guo Guang Petroleum Chemicals Co Ltd
Priority date: 2014-01-24
Filing date: 2014-01-24
Publication date: 2015-07-29

Abstract

本发明提出了一种有机钼添加剂及其制备方法，在催化剂醇类物质存在下，钼酸与具有清净分散作用酚类曼尼希碱进行反应得到一种油溶性液体有机钼。与现有有机钼相比，本发明有机钼除具有良好的抗磨、减摩性能外，还具有不易形成高温沉积物的特点，这对于高档油品通过节能台架和TEOST试验至关重要。

Description

由酚类曼尼希碱制备的有机钼添加剂及制备方法

技术领域

本发明涉及润滑油(脂)的减摩和抗磨添加剂的制备方法，特别是由酚类曼尼希碱制备的有机钼添加剂的制备方法。

背景技术

近年来，随着世界范围内石油短缺和燃料价格的上涨，燃料经济性已经成为国际性的热点话题之一。油溶性有机钼添加剂是一类良好的抗磨减摩添加剂，具有显著的减摩、抗极压、抗磨损以及抗氧化等特点，可用于调配各种高级润滑油(脂)，广泛用于汽车发动机油、汽轮机油、齿轮油和各种机械的润滑油(脂)，可明显降低润滑油(脂)的摩擦系数，提高发动机燃油的经济性，延长发动机的寿命。

美国专利US5612297公布了一种固态二烷基二硫代氨基甲酸钼制备法，将1mol MoO3，4.8～7.2mol去离子水与2.3～3.4mol丙基纤维，2.2mol二丁胺和2.1mol二硫化碳，在90～130℃下回流8～13h后得到褐色或橘黄色固态二烷基二硫代氨基甲酸钼产品。

美国专利US3494866公布了一种二烷基二硫代磷酸钼制备方法，采用不对称的二烷基二硫代磷酸与纯三氧化钼反应，所获得的产品具有良好的抗磨、减摩性能。

美国专利US5137647公布了一种钼胺络合物减摩抗磨添加剂，它是由1-(2-羟乙基)-2-2-(塔尔油烷基)-2-咪唑啉和三氧化钼加稀释油合成的，该产品是钼胺络合物的第1代产品，含Mo9.72％、N1.9％。

上述有机钼在使用过程中，有可能形成沉积物降低油品品质。本发明将具有减摩、抗氧化性能的钼元素与具有清净分散性能的酚类曼尼希碱有机结合，制备的有机钼添加剂既具有减摩、抗氧化性能，同时不易形成沉积物。

发明内容

本发明的目的在于提供一种有机钼的制备方法，该化合物具有良好的减摩及抗磨性能。

本发明所述的化合物有机钼的制备方法包括：

(1)将钼酸充分分散溶解后，与酚类曼尼希碱进行反应，钼酸与酚类曼尼希碱的摩尔比为1∶0.1～2.0；

(2)钼酸(mol)：反应介质(ml)为1∶100～2000，反应介质为丙酮、苯、甲苯、水或N，N-二甲基甲酰胺，也可以是其中几种的混合物；

(3)加入催化剂C1～C20的单醇或者多元醇，或C1～C10缩水甘油醚。钼酸(mol)：催化剂(ml)为1∶1～50；

(4)常温～200℃下反应3～20小时。

所述的酚类曼尼希碱为羟基芳族化合物、醛和胺的低分子量的含有噁嗪环的曼尼希碱缩合物。

其中所述的羟基芳族化合物包括被烃基取代的单或多核羟基芳族化合物；醛为C1-C10的单醛或者多醛；胺为每个分子含1-60个碳原子和1-12个氮原子的胺。

所述的芳基选自苯基、联苯基、萘基、联萘基、芘、蒽、菲、芴和茚的物质。

本发明的化合物可以添加到矿物油、合成油、植物油、合成酯、聚醚、加氢油、锂基脂以及钙基脂等润滑油(脂)中使用，能获得具有良好的抗磨减摩性能的润滑体系，同时还具有抗氧化的能力。作为添加物时，其添加量为0.1wt％～4.0wt％。

本发明油溶性有机钼也可以和其它滑滑油脂添加剂复合使用，可达到增效协同作用。

本发明油溶性有机钼是一类非常有效的多功能润滑油(脂)添加剂，具体合成的有：十六烷基酚有机钼，十八烷基萘有机钼等。

附图说明

图1是实施例1的减磨性能。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，通过实例进行说明：

实施例1：(a)曼尼希碱的制备：在500ml反应瓶中，加入63.7g十六烷基酚和6.1g乙二胺，用200克乙醇溶解，滴加16.0g40％甲醛溶液，升温至70℃，反应10小时，得到约68.5g黄色油状曼尼希碱。

(b)有机钼的制备：将16.2克钼酸溶解于100gDMF中，加入上述曼尼希碱以及20克丁醇，在90℃回流8小时，石油醚萃取、水洗、减压蒸馏、过滤后得到红褐色液体77.8克。产物进行元素分析，Mo％为6.1％。

减摩性能测试：

将制备的有机钼分散在市售SM油品中，以1.0wt％加剂量进行了摩擦系数评定，试验方法为SH/T0762，结果见图1(其中A表示试验负荷，B表示摩擦系数；1代表为添加有机钼的SM油品，2代表添加有机钼的油品)。

从图1可以看出，将该类有机钼减摩剂添加到市售的SM油品中，能使该油品的摩擦系数出现了大幅度的降低，尤其是该最高负荷981N的情况下，添加了有机钼的SM油品的摩擦系数降低到了0.052，较不加有机钼的SM油品的摩擦系数0.108，降低了52％。因此，该类有机钼在润滑油中具有优良的减摩性能。

抗磨性能测试：

将制备的有机钼分散在市售的SM油品中，以1.0wt％加剂量进行了抗磨性能测试，结果见表1。

表1合成产物的抗磨性能

从表1可以看出：本发明制备的油溶性有机钼添加剂，可以将SM油品的抗磨性能继续提高40％左右。

高温沉积物测试：

应用热氧化模拟试验仪(TEOST)，采用美国试验与材料协会标准ASTM D7097-06a《发动机油适度高温活塞沉积物的测定热氧化模拟试验法(TEOST MHT)》，考察实例1对油品高温清净性的影响结果见表2。

表2实例1的TEOST MHT试验结果

从表2可以看出：实例1的加入有助于降低机油的总沉积物量。

实施例2：(a)曼尼希碱的制备：在500ml反应瓶中，加入31.85g十六烷基酚和7.3g丁胺，用100克乙醇溶解，滴加8.0g40％甲醛溶液，升温至70℃，反应10小时，得到约36.3g黄色油状曼尼希碱。

(b)有机钼的制备：将16.2克钼酸溶解于100g甲苯中，加入上述曼尼希碱以及30克乙二醇，在90℃回流8小时，石油醚萃取、水洗、减压蒸馏、过滤后得到红褐色液体41.1克。产物进行元素分析，Mo％为6.4％。

抗磨性能测试：

将制备的有机钼分散在市售的SM油品中，以1.0wt％加剂量进行了抗磨性能测试，结果见表3。

表3合成产物的抗磨性能

实施例3：(a)曼尼希碱的制备：在500ml反应瓶中，加入79.2g十八烷基萘酚和6.1g乙二胺，用200克丁醇溶解，滴加16.0g40％甲醛溶液，升温至70℃，反应10小时，得到约83.5g黄色油状曼尼希碱。

(b)有机钼的制备：将16.2克钼酸溶解于100g甲苯中，加入上述曼尼希碱以及50克丁基缩水甘油醚，在90℃回流8小时，石油醚萃取、水洗、减压蒸馏、过滤后得到红褐色液体94.3克。产物进行元素分析，Mo％为3.8％。

抗磨性能测试：

将制备的有机钼分散在市售SM油品中，以1.0wt％加剂量进行了抗磨性能测试，结果见表4。

表4合成产物的抗磨性能

Claims

1.一种由酚类曼尼希碱制备的有机钼添加剂。

2.权利要求1所述的由酚类曼尼希碱制备的有机钼添加剂的制备方法，其特征在于：

(1)使用钼酸与酚类曼尼希碱反应；

(2)在反应介质存在下；

(3)在催化剂存在下；

(4)在常温～200℃下反应3～20小时；

其中钼酸与酚类曼尼希碱的摩尔比为1∶0.1～2.0；

反应介质(ml)量为1∶100～2000，反应介质种类为丙酮、苯、甲苯、水或N，N-二甲基甲酰胺，也可以是其中几种的混合物；

催化剂为C1～C20的单醇或者多元醇，或C1～C10缩水甘油醚。钼酸(mol)∶催化剂(ml)为1∶1～50；

反应温度为常温～200℃下反应3～20小时，优选100～200℃下反应3～10小时。

3.权利要求1所述的由酚类曼尼希碱制备的有机钼的应用，其特征是作为添加剂应用于植物油、加氢油、合成酯、矿物油、聚醚、锂基脂或钙基脂润滑油脂中。

4.根据权利要求3所述的应用，其特征是其添加量为0.1wt％～15.0wt％。

5.权利要求1所述的由酚类曼尼希碱制备的有机钼的应用，其特征是与其它润滑油脂添加剂复合使用。