一种油溶性非硫磷有机钼化合物、其制备方法及应用.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 103319539 A (43)申请公布日 2013.09.25 CN 103319539 A *CN103319539A* (21)申请号 201310214698.2 (22)申请日 2013.05.31 C07F 11/00(2006.01) C10M 139/00(2006.01) C10N 30/06(2006.01) C10N 30/10(2006.01) (71)申请人 太平洋联合 （北京） 石油化工有限公 司 地址 100101 北京市朝阳区小营路 19 号财 富嘉园 C703 室 (72)发明人 张桂林 (74)专利代理机构 北京路浩知识产权代理有限。

2、 公司 11002 代理人 王朋飞 (54) 发明名称 一种油溶性非硫磷有机钼化合物、 其制备方 法及应用 (57) 摘要 本发明提供了一种油溶性非硫磷有机钼化合 物， 其具有下述通式所述的结构 ： R2NMoO3HnH2O （n=0,1） 其中 R 为 C4-C13的直链或支链烷基， 两个 烷基R可以相同， 也可以不同。 本发明的非硫磷有 机钼化合物作为添加剂应用于润滑油品中， 具有 降低摩擦、 增强抗磨极压性能、 提高润滑油品的抗 氧化性能并长时间保持燃油经济性的功能， 同时 延长润滑油品换油期， 并与其它常规的功能添加 剂具有良好的加成与协同效应。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1。

3、 页 说明书 5 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书5页 (10)申请公布号 CN 103319539 A CN 103319539 A *CN103319539A* 1/1 页 2 1. 一种油溶性非硫磷有机钼化合物， 其特征在于， 具有以下化学通式 ： R2NMoO3HnH2O（n=0,1） ， 其中 R 为 C4-C13的直链或支链烷基， 两个烷基 R 可以相同， 也 可以不同。 2. 根据权利要求 1 所述的油溶性非硫磷有机钼化合物， 其特征在于， R 为 C4-C12的直链 或支链烷基。 3. 权利要求 1 或 2 所述的油溶性非硫。

4、磷有机钼化合物的制备方法， 其为在三氧化钼水 溶液中， 加入适量无机酸， 然后再按摩尔比逐渐添加双烷基仲胺与之反应， 生成粗产物， 再 通过清洗、 过滤， 蒸发后而得到成品。 4. 根据权利要求 3 所述的制备方法， 其特征在于， 三氧化钼与双烷基仲胺的摩尔比为 1:1.2-1:1.5。 5.根据权利要求3所述的制备方法， 其特征在于， 所述双烷基仲胺中烷基为C4-C13带支 链的烷基。 6. 根据权利要求 3 所述的制备方法， 其特征在于， 反应温度为 50 -70， 反应时间为 1-1.5 小时。 7. 含有权利要求 1 或 2 所述的非硫磷有机钼化合物的润滑油添加剂。 8. 权利要求 1。

5、 或 2 所述的非硫磷有机钼化合物在润滑油中的应用。 9. 根据权利要求 8 所述的应用， 其特征在于， 所述非硫磷有机钼化合物的添加剂量按 重量百分比为 0.1%-3%。 权 利 要 求 书 CN 103319539 A 2 1/5 页 3 一种油溶性非硫磷有机钼化合物、 其制备方法及应用 技术领域 0001 本发明涉及一种油溶性非硫磷有机钼化合物、 其制备方法及其在润滑油剂中的应 用。 背景技术 0002 含钼化合物在很长时间内已经被用做内燃机油、 齿轮油、 润滑脂和一些工业用油 的抗氧、 减摩添加剂。在节能、 环保要求严格的北美、 西欧和日本等发达国家和地区已经广 泛应用。长期以来。这些。

6、产品优异的减摩、 节能、 环保性能已获得润滑业界广泛的赞誉和称 道。鉴于有机钼化合物在减摩、 抗磨、 抗氧化、 节能、 减少空气污染等方面的作用， 国内外对 有机钼的研究开发十分重视 先后研制出多种有机钼， 广泛用于内燃机发动机润滑油、 齿轮 油、 液压油、 金属加工和润滑脂中的多功能添加剂。但目前常用的有机钼产品有的含有硫、 磷元素， 有的只含有磷元素， 因为硫、 磷元素对尾气排放不利， 所以业界期望非硫、 磷有机钼 产品的推出。 发明内容 0003 本发明的目的是提供一种新型的、 不含硫磷元素的有机钼添加剂， 以用于润滑油 脂中。 0004 为达到上述目的， 本发明的技术方案提供一种油溶性。

7、非硫磷有机钼化合物， R2NMoO3HnH2O（n=0,1） ， 其具有下述的结构 ： 0005 0006 其中 R 为 C4-C13的直链或支链烷基， 优选为 C4-C13的带支链烷基。两个烷基 R 可以 相同， 也可以不同。优选地， R 为 C4-C12的直链或支链烷基。 0007 本发明提供的所述的油溶性非硫磷有机钼化合物的制备方法为在三氧化钼水溶 液中， 加入无机酸， 然后再按摩尔比逐渐添加双烷基仲胺与之反应， 生成粗产物， 再通过清 洗、 过滤， 蒸发后而得到成品。 0008 其中， 三氧化钼与双烷基仲胺的摩尔比为 1:1.2-1:1.5。 0009 所述双烷基仲胺中的烷基优选 C4。

8、-C13带支链烷基。 0010 所述制备方法中， 反应温度为 50 -70， 反应时间为 1-1.5 小时。 0011 反应方程式示意如下 ： 0012 说 明 书 CN 103319539 A 3 2/5 页 4 0013 由于胺类产品一般呈现弱碱性， 与三氧化钼的酸性水溶液发生反应， 生产一种络 合物形式的产品。 0014 本发明进一步提供含有上述非硫磷有机钼化合物的润滑油添加剂。 0015 本发明另一方面提供上述非硫磷有机钼化合物在润滑油中的应用。 0016 其中， 所述非硫磷有机钼化合物的添加剂量按重量百分比为 0.1%-3%。 0017 本发明是在综合考虑以往有机钼化合物产品性能的基。

9、础上， 最关键的是在结构中 不含硫磷元素， 使该类产品具有以下的性能特点 ： 0018 第一， 能大大提高润滑油抗氧化性能。 该产品由于含有胺基结构， 以及有较高的钼 含量， 将更增强润滑油的高温抗氧化性能。 0019 第二， 该产物强化减摩降温， 延长润滑油品换油期。 此类有机钼添加剂能在摩擦副 表面大大减少摩擦， 明显降低润滑油品的工作温度， 因此减少油品的氧化速度。 0020 第三， 减少摩擦， 就意味着节约能源和提高燃油经济性。 多次的模拟试验与行车试 验表明， 此类非硫磷有机钼添加剂能达到 1-2% 左右的燃油节省效果。 0021 第四， 此类非硫磷有机钼化合物成为真正的环保产品。由。

10、于有机钼添加剂能长期 提高燃油经济性， 因而减少燃油的消耗， 因而降低有害气体排放 ； 从另一方面， 它们能延长 油品换油期， 也减少废弃润滑油的产生 ； 还有最突出的一点， 因为该产品与润滑油品添加剂 配方中其他抗磨、 抗氧、 减摩组分有良好的协同效果， 它们的应用可以降低该类添加剂的使 用， 从而使润滑油品中硫、 磷元素的总体含量降低， 有利于三元催化器和尾气排放。 0022 本发明产品在保证减摩抗磨作用的同时又增添了抗氧作用， 并且与其他的抗磨减 摩和抗氧剂具有很好的协同效果， 是一种多功能的润滑油品添加剂。 具体实施方式 0023 下面对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例。

11、仅用于说明本发 明， 但不用来限制本发明的范围。 0024 实施例 1 双异辛基胺钼络合物的制备 0025 在氮气流保护的环境下， 将 1 摩尔的三氧化钼固体粉末均匀分散在 540 毫升水溶 液中， 然后缓慢加入 0.5 摩尔 60% 的硫酸， 然后向该分散液中缓慢添加 1.2 摩尔的双异辛基 仲胺 （建议在一小时内完成） 。控制该反应体系的温度 50 -60之间， 反应时间大约为一 小时。然后去除上面的水层， 同样得到浅蓝色的粗产物， 再通过清洗、 过滤蒸发后而得到成 品。经检测， 该产物样品的元素含量 ： 钼含量 22.8%， 氮含量 3.6%。经推测， 该产品为双异辛 基胺钼络合物 （R。

12、 为带支链的 C8烷基， 且具有上述结构通式） 。 0026 实施例 2 双辛基胺钼络合物的制备 0027 在氮气流保护的环境下， 将 1 摩尔的三氧化钼固体粉末均匀分散在 540 毫升水溶 液中， 然后缓慢加入 0.5 摩尔 60% 的硫酸， 然后再向该分散液中缓慢添加 1.2 摩尔的双正辛 基仲胺 （建议在一小时内完成） 。控制该反应体系的温度在 50到 60之间， 反应时间大约 说 明 书 CN 103319539 A 4 3/5 页 5 为 1 小时。然后去除上面的水层， 得到淡蓝色的粗产物， 再通过清洗、 过滤蒸发后而得到成 品。经检测， 该产物样品的元素含量 ： 钼含量 22.4%。

13、， 氮含量 3.5%。经推测， 该产品为双辛基 胺钼络合物 （R 为 C8且具有上述结构通式） 。 0028 实施例 3 双十三烷基胺钼络合物的制备 0029 在氮气流保护的环境下， 将 1 摩尔的三氧化钼固体粉末均匀分散在 540 毫升水溶 液中， 然后缓慢加入 0.6 摩尔 60% 的硫酸， 然后再向该分散液中缓慢添加 1.5 摩尔的双十三 烷基仲胺 （建议在一小时内完成） 。控制该反应体系的温度在 60到 70之间， 反应时间大 约为 1.5 小时。然后去除上面的水层， 得到淡蓝色的粗产物， 再通过清洗、 过滤蒸发后而得 到成品。经检测， 该产物样品的元素含量 ： 钼含量 16.4%， 。

14、氮含量 2.3%。经推测， 该产品为双 十三烷基胺钼络合物 （R 为 C13且具有上述结构通式） 。 0030 实施例 4 异构双十三烷基胺钼络合物的制备 0031 在氮气流保护的环境下， 将 1 摩尔的三氧化钼固体粉末均匀分散在 540 毫升水溶 液中， 然后缓慢加入 0.6 摩尔 60% 的硫酸， 然后再向该分散液中缓慢添加 1.5 摩尔的异构双 十三烷基仲胺 （建议在一小时内完成） 。控制该反应体系的温度在 60到 70之间， 反应时 间大约为 1.5 小时。然后去除上面的水层， 得到淡蓝色的粗产物， 再通过清洗、 过滤蒸发后 而得到成品。经检测， 该产物样品的元素含量 ： 钼含量 16。

15、.2%， 氮含量 2.2%。经推测， 该产品 为异构双十三烷基胺钼络合物 （R 为 C13且具有上述结构通式） 。 0032 实施例 5 双正己基胺钼络合物的制备 0033 在氮气流保护的环境下， 将 1 摩尔的三氧化钼固体粉末均匀分散在 540 毫升水溶 液中， 然后缓慢加入 0.5 摩尔 60% 的硫酸， 然后再向该分散液中缓慢添加 1.2 摩尔的双正己 基仲胺 （建议在一小时内完成） 。控制该反应体系的温度在 40 C 到 50 C 之间， 反应时间 大约为 1 小时。然后去除上面的水层， 得到蓝色的粗产物， 再通过清洗、 过滤蒸发后而得到 成品。经检测， 该产物样品的元素含量 ： 钼含。

16、量 23.6%， 氮含量 3.8%。经推测， 该产品为双正 己基胺钼络合物 （R 为 C6且具有上述结构通式） 。 0034 实施例 6 双十二烷基胺钼络合物的制备 0035 在氮气流保护的环境下， 将 1 摩尔的三氧化钼固体粉末均匀分散在 540 毫升水溶 液中， 然后缓慢加入 0.6 摩尔 60% 的硫酸， 然后再向该分散液中缓慢添加 1.3 摩尔的双十二 烷基仲胺 （建议在 1.5 小时内完成） 。控制该反应体系的温度在 50到 60之间， 反应时间 大约为 1.5 小时。然后去除上面的水层， 得到淡蓝色的粗产物， 再通过清洗、 过滤蒸发后而 得到成品。经检测， 该产物样品的元素含量 ：。

17、 钼含量 17.5%， 氮含量 2.4%。经推测， 该产品为 双十二烷基胺钼络合物 （R 为 C12且具有上述结构通式） 。 0036 实施例 7 油溶性非硫磷有机钼的物化数据 0037 表1所示为本发明实施例1制备的油溶性非硫磷有机钼 （编号为POUPC1003， 下同） 的物化数据。 0038 表 1POUPC1003 的物化数据 0039 项目产品指标检测方法 化学组成非硫磷有机钼化合物 说 明 书 CN 103319539 A 5 4/5 页 6 外观蓝褐色油状液体目测 密度 (15.6 ),kg/m3990-1120GB/T2540 粘度 （100） ,mm2/s8.5-15.0GB。

18、/T265 闪点 （开） ，不低于180GB/T3536 溶解性易溶于矿物油及合成油， 无沉淀目测 0040 该类产品可以作为一种添加剂用于配制添加剂组合物， 也可以直接添加至润滑油 品中， 应用范围及推荐加剂量如下 ： 0041 内燃机油中加剂量 ： 0.2%-0.6% ； 0042 润滑脂中加剂量 ： 1%-3% ； 0043 自动变速箱油、 减速器油中加剂量 ： 0.2%-1% ； 0044 齿轮油 （工业及车辆） 中加剂量 ： 0.1%-1% ； 0045 压缩机油中加剂量 ： 0.1%-0.2% ； 0046 液压油中加剂量 ： 0.1%-0.2% ； 0047 其他油品中加剂量 ：。

19、 0.1%-0.5%。 0048 试验例 1 该发明产物在内燃机油中的摩擦性能 0049 四球机摩擦性能 （60min 长磨实验， 转速 ： 1450rpm） 0050 （试验用油 CF-415W/40， 试验结果见表 2） 0051 表 2POUPC1003 在全配方内燃机油中的摩擦性能 0052 0053 从以上数据看见， 加入 POUPC1003 后油品的减摩、 抗磨性能有显著改善。 0054 试验例 2 与二烷基二硫代磷酸锌 （ZDDP） 的抗磨减摩协同试验 0055 试验用油 ： 大连 150SN 基础油， 四球摩擦试验机 （载荷 ： 35kg, 转速 ： 1450rpm ； 时 长。

20、 ： 60min 长磨实验） ， 试验结果见下表。 0056 表 3POUPC1003 与 ZDDP 的协同作用 说 明 书 CN 103319539 A 6 5/5 页 7 0057 0058 0059 其中， 试验所用的 ZDDP 为市场常用的 T202 （二烷基二硫代磷酸锌） ， 是一种常用的 润滑油抗氧抗磨剂。 0060 试验例 3 与烷基化二苯胺抗氧剂的协同效果 （PDSC: 压力差热扫描法） 0061 试验用油 ： 大连 150SN 基础油 , 二苯胺抗氧剂 （IrganoxL-57） 0062 试验条件 ： ASTM D6186,180 ,3.5MpaO2， 氧气流速 60Ml/。

21、m。 0063 试验结果如下表 ： 0064 表 4POUPC1003 与 Irganox L-57 的抗氧化性试验 0065 0066 其中， Irganox L-57 为 BASF 公司生产的丁基 / 辛基化二苯胺， 是一种常用的高效 抗氧剂。 0067 经检测， 实施例 2-6 制备的非硫磷有机钼化合物具有同样的性能和效果。 0068 从以上试验可以得出 ： 本发明的油溶性非硫、 磷有机钼化合物在润滑油品的使用 中能有效减少摩擦、 降低润滑油品工作温度 ； 提高燃油经济性 ； 加强抗磨保护， 减少机械磨 损和维修 ； 同时增强油品抗氧化性， 减少和抑制酸性物质产生， 从而延长了换油期。 0069 而且， 该有机钼化合物与其他常规的减摩抗磨剂和抗氧防腐剂有良好的协同效 果， 所以该类化合物在润滑油品的使用中能适当减少类似添加剂的加剂量， 从而降低润滑 油品中的总磷含量， 也有利于尾气排放， 因而是一种有利于节能、 环保产品。 0070 以上所述仅是本发明的优选实施方式， 应当指出， 对于本领域的技术人员来说， 在 不脱离本发明技术原理的前提下， 还可以做出若干改进和修饰， 这些改进和修饰也应视为 本发明的保护范围。 说 明 书 CN 103319539 A 7 。