CN111333589A - 一种具有铜腐蚀抑制性能的酯类基础油 - Google Patents

一种具有铜腐蚀抑制性能的酯类基础油 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种具有铜腐蚀抑制性的酯类基础油及其制备方法。该酯类油是将具有铜腐蚀抑制性的5‑羧基苯并三氮唑以及油酸与三羟甲基丙烷或季戊四醇的部分羟基酯化，得到具有铜腐蚀抑制性的苯并三氮唑三羟甲基丙烷油酸酯(BTMPO)或苯并三氮唑季戊四醇油酸酯(BPERO)。本发明所制备的基础油能够增强酯类基础油的铜腐蚀抑制性能，在使用过程中无需再添加其它铜腐蚀抑制剂。

Description

一种具有铜腐蚀抑制性能的酯类基础油
技术领域
本发明属于润滑材料领域，具体涉及一种具有铜腐蚀抑制性能的酯类基础油。
背景技术
润滑油在使用过程中由于加工、储存、运输和使用过程中混入或产生的水分、酸性物质、原有的硫或硫化物以及微生物等物质会引起金属腐蚀，造成机械设备受损，影响用油装备的使用寿命。其中，硫或硫化物是引起铜腐蚀的重要因素，润滑油中活性含硫越高，铜腐蚀越严重。润滑油中的硫元素主要来自于各类含硫添加剂，包括以ZDDP为代表的含硫抗氧剂，硫化异丁烯、多硫化物、硫化烷基酚盐、磺酸盐等含硫清净剂，以及含硫钼盐等极压抗磨剂(马玉红，杨宏伟，杨士亮等.润滑油的金属腐蚀与防护研究[J].化工时刊，2013，27(11)：24-26.)。因此润滑油的有色金属腐蚀抑制性能是其关键性能之一。
苯并三氮唑能与铜生成螯合物，从而防止活性硫对铜表明的腐蚀，因此苯并三氮唑作为一种优良的铜腐蚀抑制剂加入到润滑油脂的添加剂配方中，但是苯并三氮唑类添加剂的油溶性较差，在油品中容易析出，限制了其在多种油品中的应用。而且现有的油溶性苯并三氮唑添加剂多使用长链二烷基胺作为合成原料，因此价格较高(鱼鲲，李云鹏.一种苯三唑型金属减活剂的合成与性能研究[J].润滑与密封，2007，32(9)：132-135.)。专利(专利号：CN200810105654.5)公开了一种高碱值船用气缸润滑油，采用苯三唑脂肪铵盐(含量0.05-15％)作为添加剂之一，该润滑油具有良好的抗腐蚀磨损性。专利(专利号：CN201310290058.X)公开了一种适用于无氟制冷行业的切削液及其制备方法，采用苯三唑作为其中一种添加剂，该切削液具有较低的铝腐蚀性。专利(专利号：CN201510689345.7)公开了一种食品级润滑油组合物，采用苯三唑和苯三唑衍生物的一种或多种作为金属钝化剂，该润滑油具有优异的抗氧化腐蚀性。专利(专利号：CN201210177136.0)公开了一种对机床无腐蚀的环保微乳型切削液的制备方法，采用甲基苯三唑作为添加剂之一，所制备的切削液具有良好的防腐蚀性。专利(专利号：CN201610596126.9)公开了一种防腐蚀型轧制油组合物，该组合物采用矿物油和季戊四醇油酸酯等酯类油为基础油，以苯三唑十八胺盐作为添加剂，能够满足不锈钢冷轧工艺对轧制油防腐蚀性能的要求。专利(专利号：CN201310309055.6)公开了一种抗铜腐蚀添加剂组合物，该组合物由苯并三氮唑或苯三唑衍生物(含量25-35％)、不饱和脂肪酸和邻苯二甲酸酯。该发明是在苯三唑添加剂的基础上，引入不饱和脂肪酸和合成酯，得到一种抗铜腐蚀添加剂组合物。该组合物可改善含硫的极压添加剂所引起的铜腐蚀作用。
合成酯类基础油具有优异的高低温性能、黏温性能和润滑性能等优点，而且还具有良好的生物可降解性和低毒性，在众多领域得到了广泛的应用。合成酯基础油中一般需要加入多种含硫添加剂，如抗氧剂、清净剂、极压抗磨剂等，以满足不同工况下润滑的需要，同时也常常会引起严重的铜腐蚀。现在解决铜腐蚀的通用技术手段是在基础油中加入铜腐蚀抑制剂，如苯并三氮唑等。但苯并三氮唑在基础油中的溶解性较差，通常需要进行化学改性以提高其油溶性。然而，基于合成酯骨架结构通过引入苯并三氮唑基团直接制备具有铜腐蚀抑制性的酯类基础油尚未见报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有优异铜腐蚀抑制性的酯类基础油，改善含硫添加剂引起的严重铜腐蚀现象。
本发明的具有铜腐蚀抑制性的酯类基础油，其特征在于：所述的酯类基础油为苯并三氮唑三羟甲基丙烷油酸酯、苯并三氮唑季戊四醇油酸酯中的一种；苯并三氮唑三羟甲基丙烷油酸酯结构式为式(Ⅰ)，苯并三氮唑季戊四醇油酸酯结构式为式(Ⅱ)；
Figure BDA0002402282050000021
Figure BDA0002402282050000031
其中，R＝CH3(CH2)7CH＝CH(CH2)7CO-。
本发明还提供了一种具有铜腐蚀抑制性的基础油的制备方法，具体步骤如下：
(1)将5-羧基苯并三氮唑，多元醇，油酸按照一定的摩尔比加入到三口烧瓶中，加入2wt‰～6wt‰氧化亚锡作为催化剂，加入10～20wt％二甲苯作为带水剂，在210℃～230℃下反应7h～9h，得到酯类基础油。
(2)上述反应完成后加入硅酸镁，硅藻土，高温搅拌、抽滤，得到苯并三氮唑多元醇油酸酯基础油，即本发明的具有铜腐蚀抑制性的基础油。
进一步的，步骤(2)具体为：(2)上述反应完成后加入1wt％硅酸镁，在70℃下搅拌1h，再加入2wt％硅藻土，继续搅拌1h，抽滤，得到苯并三氮唑多元醇油酸酯基础油，即本发明的具有铜腐蚀抑制性的基础油。
进一步的，所述多元醇为三羟甲基丙烷、季戊四醇中的任意一种。
进一步的，当多元醇为三羟甲基丙烷时，5-羧基苯并三氮唑为0.05～0.1份，三羟甲基丙烷为1份，油酸为2～2.9份。
进一步的，当多元醇为季戊四醇时，5-羧基苯并三氮唑为0.05～0.1份，季戊四醇为1份，油酸为3～3.9份。
本发明所述的基础油是将苯并三氮唑基团接枝到多元醇酯骨架上，获得一种具有优良腐蚀抑制性的基础油。与其他文献相比，本发明通过化学修饰的方法向基础油中引入苯并三氮唑基团，可以避免苯并三氮唑单体作为添加剂使用时油溶性差、容易析出等问题。本发明所述的基础油可与其他基础油调配使用，在不影响润滑油其他性能的情况下，显著增强润滑油铜腐蚀抑制性能。因此本发明具有较好的技术价值和应用价值。
附图说明
图1为反应物和反应产物红外光谱图，包括a：苯并三氮唑，b：油酸，c：三羟甲基丙烷，d：季戊四醇，e:BTMPO基础油(实施例1)，f:BPERO基础油(实施例2)。
具体实施例
下面结合说明书附图对本发明作进一步说明，并且本发明的保护范围不仅局限于以下实施例。
实施例1
(1)将5-羧基苯并三氮唑，三羟甲基丙烷，油酸按照摩尔比0.1:1:2.9加入到三口烧瓶中，加入2wt‰氧化亚锡作为催化剂，加入20wt％二甲苯作为带水剂，在210℃下反应9h，得到酯类基础油；
(2)酯类基础油中加入1wt％硅酸镁，在70℃下搅拌1h，再加入2wt％硅藻土，继续搅拌1h，抽滤，得到BTMPO基础油。
实施例2
(1)将5-羧基苯并三氮唑，季戊四醇，油酸按照摩尔比0.1:1:3.9加入到三口烧瓶中，加入2wt‰氧化亚锡作为催化剂，加入20wt％二甲苯作为带水剂，在210℃下反应9h，得到酯类基础油；
(2)基础油粗产物中加入1wt％硅酸镁，在70℃下搅拌1h，再加入2wt％硅藻土，继续搅拌1h，抽滤，得到BPERO基础油。
实施例3
(1)将5-羧基苯并三氮唑，三羟甲基丙烷，油酸按照摩尔比0.05:1:2加入到三口烧瓶中，加入2wt‰氧化亚锡作为催化剂，加入20wt％二甲苯作为带水剂，在210℃下反应9h，得到酯类基础油；
(2)基础油粗产物中加入1wt％硅酸镁，在70℃下搅拌1h，再加入2wt％硅藻土，继续搅拌1h，抽滤，得到BTMPO基础油。
实施例4
(1)将5-羧基苯并三氮唑，季戊四醇，油酸按照摩尔比0.05:1:3加入到三口烧瓶中，加入2wt‰氧化亚锡作为催化剂，加入20wt％二甲苯作为带水剂，在210℃下反应9h，得到酯类基础油；
(2)基础油粗产物中加入1wt％硅酸镁，在70℃下搅拌1h，再加入2wt％硅藻土，继续搅拌1h，抽滤，得到BPERO基础油。
实施例5
(1)将5-羧基苯并三氮唑，三羟甲基丙烷，油酸按照摩尔比0.07:1:2.5加入到三口烧瓶中，加入4wt‰氧化亚锡作为催化剂，加入10wt％二甲苯作为带水剂，在210℃下反应9h，得到酯类基础油；
(2)基础油粗产物中加入1wt％硅酸镁，在70℃下搅拌1h，再加入2wt％硅藻土，继续搅拌1h，抽滤，得到BTMPO基础油。
实施例6
(1)将5-羧基苯并三氮唑，季戊四醇，油酸按照摩尔比0.07:1:3.6加入到三口烧瓶中，加入6wt‰氧化亚锡作为催化剂，加入15wt％二甲苯作为带水剂，在210℃下反应9h，得到酯类基础油；
(2)基础油粗产物中加入1wt％硅酸镁，在70℃下搅拌1h，再加入2wt％硅藻土，继续搅拌1h，抽滤，得到BPERO基础油。
实施例1和实施例2所制备的BTMPO和BPERO，以及苯并三氮唑、油酸、三羟甲基丙烷和季戊四醇的红外光谱图如图1所示，图中a为苯并三氮唑，b为油酸，c为三羟甲基丙烷，d为季戊四醇，e为BTMPO基础油(实施例1)，f为BPERO基础油(实施例2)。从图中可以看出，BTMPO在1653cm-1和1612cm-1处出现了苯环上的＝C-H弯曲振动峰，而在三羟甲基丙烷原料中未出现该峰，而BPERO也在1653cm-1和1614cm-1处出现了类似的吸收峰，因此可以证明苯并三氮唑成功接枝到三羟甲基丙烷或季戊四醇上。油酸的红外光谱图中在3007cm-1处显示-C＝C-H伸缩振动特征峰，两个产物也在相应位置出现了该峰，而三羟甲基丙烷和季戊四醇原料中未出现该峰，而且油酸在937cm-1处的羧基O-H伸缩振动峰在产物中消失，可以说明油酸也成功被接枝到三羟甲基丙烷和季戊四醇上。以上红外光谱图分析证明本发明所述的基础油制备成功。
实施例1和实施例2所制备的BTMPO和BPERO基本理化性质的测定结果如表1所示。
表1实施例中基础油理化性质测定结果
项目 BTMPO(实施例1) BPERO(实施例2)
黏度(40℃)ν/(mm<sup>2</sup>·s<sup>-1</sup>) 31.9 40.7
黏度(100℃)ν/(mm<sup>2</sup>·s<sup>-1</sup>) 7.5 9.1
黏度指数 214.3 214.4
倾点t<sub>p</sub>/℃ -39 -30
本发明所述的一种具有铜腐蚀抑制性的基础油，可以与其他基础油调配使用，增强润滑油的铜腐蚀抑制性能。将实施例1中的BTMPO或实施例2中的BPERO加入0.5wt％莱茵化学生产的RC2540添加剂(活性硫含量36％)，或将所制备基础油按10wt％的比例添加到PAO10(含0.5wt％RC2540)中，采用PAO10(含0.5％RC2540)作为对照，测定铜片腐蚀抑制性能，结果如表2所示，结果表明本发明所述的基础油可显著抑制RC2540添加剂所造成的铜腐蚀现象。
表2本发明基础油的铜腐蚀抑制性测定结果
Figure BDA0002402282050000061
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种具有铜腐蚀抑制性能的酯类基础油，其特征在于：所述的酯类基础油为苯并三氮唑三羟甲基丙烷油酸酯、苯并三氮唑季戊四醇油酸酯中的一种；苯并三氮唑三羟甲基丙烷油酸酯结构式为式(Ⅰ)，苯并三氮唑季戊四醇油酸酯结构式为式(Ⅱ)；
Figure FDA0002402282040000011
其中，R＝CH3(CH2)7CH＝CH(CH2)7CO-。
2.如权利要求1所述的一种具有铜腐蚀抑制性的基础油的制备方法，该制备方法具体如下：
(1)将5-羧基苯并三氮唑，多元醇，油酸按照一定的摩尔比加入到三口烧瓶中，加入2wt‰～6wt‰氧化亚锡作为催化剂，加入10～20wt％二甲苯作为带水剂，在210℃～230℃下反应7h～9h，得到酯类基础油；
(2)上述反应完成后加入硅酸镁，硅藻土，高温搅拌、抽滤，得到苯并三氮唑多元醇油酸酯基础油，即本发明的具有铜腐蚀抑制性的基础油。
3.如权利要求2所述的具有铜腐蚀抑制性的基础油的制备方法，其特征在于：所用的多元醇为三羟甲基丙烷、季戊四醇中的任意一种。
4.如权利要求2所述的具有铜腐蚀抑制性的基础油的制备方法，其特征在于：多元醇为三羟甲基丙烷时，5-羧基苯并三氮唑为0.05～0.1份，三羟甲基丙烷为1份，油酸为2～2.9份。
5.如权利要求2所述的具有铜腐蚀抑制性的基础油的制备方法，其特征在于：多元醇为季戊四醇时，5-羧基苯并三氮唑为0.05～0.1份，季戊四醇为1份，油酸为3～3.9份。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07309846A (ja) * 1994-05-20 1995-11-28 Japan Energy Corp 新規ベンゾトリアゾールフッ素シラン誘導体及びその製造方法並びにそれを用いる表面処理剤
DE102004033021A1 (de) * 2004-07-08 2006-02-02 Iolitec Ionic Liquid Technologies Gmbh & Co. Kg Ionische Flüssigkeiten als Hydraulikflüssigkeiten
CN102807908A (zh) * 2012-09-04 2012-12-05 陕西省石油化工研究设计院 一种适用于航空发动机宽温域多元醇酯类润滑油组合物
CN107522670A (zh) * 2017-06-05 2017-12-29 东莞理工学院 一种烷基乙酰胺基苯并三氮唑衍生物润滑油添加剂及其制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07309846A (ja) * 1994-05-20 1995-11-28 Japan Energy Corp 新規ベンゾトリアゾールフッ素シラン誘導体及びその製造方法並びにそれを用いる表面処理剤
DE102004033021A1 (de) * 2004-07-08 2006-02-02 Iolitec Ionic Liquid Technologies Gmbh & Co. Kg Ionische Flüssigkeiten als Hydraulikflüssigkeiten
CN102807908A (zh) * 2012-09-04 2012-12-05 陕西省石油化工研究设计院 一种适用于航空发动机宽温域多元醇酯类润滑油组合物
CN107522670A (zh) * 2017-06-05 2017-12-29 东莞理工学院 一种烷基乙酰胺基苯并三氮唑衍生物润滑油添加剂及其制备方法

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