CN109321324A - 6-(2-吡啶基)嘧啶衍生物作为润滑油抗氧化剂的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于润滑油的添加剂,具体涉及6‑(2‑吡啶基)嘧啶衍生物作为润滑油抗氧化剂的应用。该衍生物作为润滑油抗氧化剂时,润滑油的耐温和抗氧化性能强,最高耐温达到300~310℃,氧化诱导期超过2100min,且对多种基础油均有较好效果,对润滑油基础油的其他性质无影响。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于润滑油的添加剂,具体涉及6-(2-吡啶基)嘧啶衍生物作为润滑油抗氧化剂的应用。
背景技术
润滑油的氧化是一个由氧和热引发,并由铜、铁、镍等过渡金属催化的化学过程,汽车发动机汽缸刚好提供了润滑油氧化反应所必须的外部条件,可以看作是一个润滑油氧化反应器,因此,要求发动机油必须具备良好的抗氧化性能,而且随着发动机技术的发展,对润滑油的性能要求也日益苛刻,对润滑油抗氧剂更是提出了很高的要求。在许多情况下,单独依赖单一的抗氧剂已经很难满足润滑油品的性能要求,需要深入研究不同抗氧剂之间以及其它添加剂与抗氧剂之间的协同作用,为润滑油品开发提供更加全面的抗氧化方案。
目前研究和应用比较成熟的具有协同作用的抗氧剂复合体系包括:芳香胺与含硫添加剂复合体系;芳香胺与酚类抗氧剂复合体系;芳香胺与有机钼化合物复合体系;硼酸酯与芳香胺复合体系等。另外,还有高分子量芳香胺化合物与含硼分散剂复合体系,这一体系可赋予润滑油优异的抗氧及减轻氧化油泥的功效;中国专利CN200510048003.3报道的抗氧剂体系包含芳香胺化合物、2.6-二叔丁基对甲酚、磷酸三甲酚酯及苯三唑脂肪胺盐,这一抗氧体系极大的提高了润滑油品的热氧化安定性,可在长期100℃,短期200℃使用。
荣良策博士论文《多组分反应构建杂环化合物的合成研究》(2013年)文章中,制备了一种具有较大位阻的6-(2-吡啶基)嘧啶衍生物,而且产物收率非常高。通过对结构的分析,我们认为上述6-(2-吡啶基)嘧啶衍生物可以用作润滑油抗氧化剂,为此,研究人员通过大量实验研究,并取得了满意的效果,但上述6-(2-吡啶基)嘧啶衍生物应用于润滑油抗氧化剂并未见任何文献或专利报道。
发明内容
本发明针对目前现有技术的不足而提供一种6-(2-吡啶基)嘧啶衍生物作为润滑油抗氧化剂的应用,所述的6-(2-吡啶基)嘧啶衍生物抗氧化能力和耐温性能强的特点。
具体的,在所述的应用中,所述的6-(2-吡啶基)嘧啶衍生物为6-(2-吡啶基)-4-对甲基苯基-2-(N-氰基)氨基嘧啶,其分子式如下:
具体的,应用时,所述的6-(2-吡啶基)嘧啶衍生物的制备方法,参见荣良策博士论文《多组分反应构建杂环化合物的合成研究》(2013年)。
具体的,应用时,以润滑油总重量为100%计,所述的6-(2-吡啶基)嘧啶衍生物作为润滑油抗氧化剂时的加入量为0.5-2.0%,其余为基础润滑油。
本发明提供用于润滑油抗氧化剂的6-(2-吡啶基)嘧啶衍生物,该嘧啶化合物分子上具有多个杂环,其热稳定性和抗氧防腐性能较强,能满足机械设备和环境方面的特殊要求。其具有两个作用机理:(1)该嘧啶化合物的杂环化合物易于在金属表面附着,可以阻止金属或金属离子进入油中,进而防止金属离子催化润滑油基础油的变质、氧化;(2)该嘧啶化合物的分子上具有氨基,该基团较为活泼,可离解出一个H离子,提供给基础油氧化生成的烷氧自由基、碳自由基和过氧化自由基,使其链终结。
本发明与现有技术相比具有如下优点和有益效果:
(1)制备作为润滑油抗氧化剂的6-(2-吡啶基)嘧啶衍生物的原料来源广泛,合成工艺简单,适应性强,用量少;
(2)作为润滑油抗氧化剂的6-(2-吡啶基)嘧啶衍生物属于无灰型抗氧化剂,可以避免油泥的产生,减少机件的磨损;
(3)6-(2-吡啶基)嘧啶衍生物作为润滑油抗氧化剂时,润滑油的耐温和抗氧化性能强,最高耐温达到300~310℃,氧化诱导期超过2100min,且对多种基础油均有较好效果,对润滑油基础油的其他性质无影响。
具体实施方式
下面结合具体的实施例,并参照数据进一步详细描述本发明。应理解,这些实施例只是为了举例说明本发明,而非以任何方式限制本发明的范围。
实施例1:
将6-(2-吡啶基)嘧啶衍生物应用作为润滑油抗氧化剂,所述的6-(2-吡啶基)嘧啶衍生物为6-(2-吡啶基)-4-对甲基苯基-2-(N-氰基)氨基嘧啶,其分子式为:
所述的6-(2-吡啶基)嘧啶衍生物的制备方法,参见荣良策博士论文《多组分反应构建杂环化合物的合成研究》(2013年)。
A1:将所述6-(2-吡啶基)嘧啶衍生物应用作为润滑油抗氧化剂时,以润滑油总重量为100%计,所述的润滑油抗氧化剂0.5%,燕山150SN(基础润滑油)99.5%。
A2:将市售T541作为润滑油抗氧化剂时,以润滑油总重量为100%计,T5410.5%,燕山150SN(基础润滑油)99.5%。
A3:将市售T544作为润滑油抗氧化剂时,以润滑油总重量为100%计,T5440.5%,燕山150SN(基础润滑油)99.5%。
经测试上述三种不同抗氧化剂的润滑油A1、A2、A3的最高耐温值分别为300℃、215℃、210℃,燕山150SN基础润滑油的耐温值为180℃,最高耐温值分别延长120℃、35℃、30℃。
经测试上述三种不同抗氧化剂的润滑油A1、A2、A3的氧化诱导期分别为2320min、356min、423min,燕山150SN基础润滑油的氧化诱导期为64min,氧化诱导期分别延长2256min、292min、359min。
测试结果表明:与市售T541和T544相比,将6-(2-吡啶基)嘧啶衍生物作为润滑油抗氧化剂时能够显著地提高燕山150SN基础润滑油的最高耐温值和氧化诱导期,最高耐温值达到300℃,氧化诱导期超过2300min,6-(2-吡啶基)嘧啶衍生物作为润滑油抗氧化剂时具有出色的耐温和抗氧化能力,能够显著延长了燕山150SN油品的使用寿命。
实施例2:
将6-(2-吡啶基)嘧啶衍生物应用作为润滑油抗氧化剂,所述的6-(2-吡啶基)嘧啶衍生物为6-(2-吡啶基)-4-对甲基苯基-2-(N-氰基)氨基嘧啶,其分子式为:
所述的6-(2-吡啶基)嘧啶衍生物的制备方法,参见荣良策博士论文《多组分反应构建杂环化合物的合成研究》(2013年)。
B1:将所述6-(2-吡啶基)嘧啶衍生物应用作为润滑油抗氧化剂时,以润滑油总重量为100%计,所述的润滑油抗氧化剂0.7%,燕山350SN(基础润滑油)99.3%。
B2:将市售T541作为润滑油抗氧化剂时,以润滑油总重量为100%计,T5410.7%,燕山350SN(基础润滑油)99.3%。
B3:将市售T544作为润滑油抗氧化剂时,以润滑油总重量为100%计,T5440.7%,燕山350SN(基础润滑油)99.3%。
经测试上述三种不同抗氧化剂的润滑油B1、B2、B3的最高耐温值分别为302℃、242℃、260℃,燕山350SN基础润滑油的耐温值为156℃,最高耐温值分别延长146℃、86℃、104℃。
经测试上述三种不同抗氧化剂的润滑油B1、B2、B3的氧化诱导期分别为2565min、380min、365min,燕山350SN基础润滑油的氧化诱导期为75min,氧化诱导期分别延长2490min、305min、290min。
测试结果表明:与市售T541和T544相比,将6-(2-吡啶基)嘧啶衍生物作为润滑油抗氧化剂时能够显著地提高燕山350SN基础润滑油的最高耐温值和氧化诱导期,最高耐温值达到302℃,氧化诱导期超过2500min,6-(2-吡啶基)嘧啶衍生物作为润滑油抗氧化剂时具有出色的耐温和抗氧化能力,能够显著延长了燕山350SN油品的使用寿命。
实施例3:
将6-(2-吡啶基)嘧啶衍生物应用作为润滑油抗氧化剂,所述的6-(2-吡啶基)嘧啶衍生物为6-(2-吡啶基)-4-对甲基苯基-2-(N-氰基)氨基嘧啶,其分子式为:
所述的6-(2-吡啶基)嘧啶衍生物的制备方法,参见荣良策博士论文《多组分反应构建杂环化合物的合成研究》(2013年)。
C1:将所述6-(2-吡啶基)嘧啶衍生物应用作为润滑油抗氧化剂时,以润滑油总重量为100%计,所述的润滑油抗氧化剂1.5%,高桥400SN(基础润滑油)98.5%。
C2:将市售T541作为润滑油抗氧化剂时,以润滑油总重量为100%计,T5411.5%,高桥400SN(基础润滑油)98.5%。
C3:将市售T544作为润滑油抗氧化剂时,以润滑油总重量为100%计,T5441.5%,高桥400SN(基础润滑油)98.5%。
经测试上述三种不同抗氧化剂的润滑油C1、C2、C3的最高耐温值分别为305℃、242℃、258℃,高桥400SN基础润滑油的耐温值为164℃,最高耐温值分别延长141℃、78℃、94℃。
经测试上述三种不同抗氧化剂的润滑油C1、C2、C3的氧化诱导期分别为2657min、475min、453min,高桥400SN基础润滑油的氧化诱导期为94min,氧化诱导期分别延长2563min、381min、359min。
测试结果表明:与市售T541和T544相比,将6-(2-吡啶基)嘧啶衍生物作为润滑油抗氧化剂时能够显著地提高高桥400SN基础润滑油的最高耐温值和氧化诱导期,最高耐温值达到305℃,氧化诱导期超过2600min,6-(2-吡啶基)嘧啶衍生物作为润滑油抗氧化剂时具有出色的耐温和抗氧化能力,能够显著延长了高桥400SN油品的使用寿命。
实施例4:
将6-(2-吡啶基)嘧啶衍生物应用作为润滑油抗氧化剂,所述的6-(2-吡啶基)嘧啶衍生物为6-(2-吡啶基)-4-对甲基苯基-2-(N-氰基)氨基嘧啶,其分子式为:
所述的6-(2-吡啶基)嘧啶衍生物的制备方法,参见荣良策博士论文《多组分反应构建杂环化合物的合成研究》(2013年)。
D1:将所述6-(2-吡啶基)嘧啶衍生物应用作为润滑油抗氧化剂时,以润滑油总重量为100%计,所述的润滑油抗氧化剂2.0%,高桥500SN(基础润滑油)98.0%。
D2:将市售T541作为润滑油抗氧化剂时,以润滑油总重量为100%计,T541 2.0%,高桥500SN(基础润滑油)98.0%。
D3:将市售T544作为润滑油抗氧化剂时,以润滑油总重量为100%计,T5442.0%,高桥500SN(基础润滑油)98.0%。
经测试上述三种不同抗氧化剂的润滑油D1、D2、D3的最高耐温值分别为310℃、225℃、252℃,高桥500SN基础润滑油的耐温值为169℃,最高耐温值分别延长141℃、56℃、83℃。
经测试上述三种不同抗氧化剂的润滑油D1、D2、D3的氧化诱导期分别为2776min、417min、458min,高桥500SN基础润滑油的氧化诱导期为105min,氧化诱导期分别延长2671min、312min、353min。
测试结果表明:与市售T541和T544相比,将6-(2-吡啶基)嘧啶衍生物作为润滑油抗氧化剂时能够显著地提高高桥500SN基础润滑油的最高耐温值和氧化诱导期,最高耐温值达到310℃,氧化诱导期超过2700min,6-(2-吡啶基)嘧啶衍生物作为润滑油抗氧化剂时具有出色的耐温和抗氧化能力,能够显著延长了高桥500SN油品的使用寿命。
实施例1-4的测试结果表明:6-(2-吡啶基)嘧啶衍生物作为不同基础润滑油抗氧化剂时的润滑油,最高耐温值均超过300℃,氧化诱导期均超过2300min。因此,6-(2-吡啶基)嘧啶衍生物作为润滑油抗氧化剂时不仅耐温和抗氧化能力强,而且适应润滑油的油品范围广。
Claims (3)
1.6-(2-吡啶基)嘧啶衍生物作为润滑油抗氧化剂的应用。
2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述的6-(2-吡啶基)嘧啶衍生物为6-(2-吡啶基)-4-对甲基苯基-2-(N-氰基)氨基嘧啶,其分子式如下:
3.根据权利要求1或2所述的应用,其特征在于,以润滑油总重量为100%计,所述的6-(2-吡啶基)嘧啶衍生物作为润滑油抗氧化剂时的加入量为0.5-2.0%,其余为基础润滑油。
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