專利名稱：含有離子液體的潤(rùn)滑劑組合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種含離子液體的潤(rùn)滑劑組合物及其制備方法，該組合物制備工藝簡(jiǎn)單，作為鋼/鋼摩擦副的潤(rùn)滑劑具有優(yōu)異減摩抗磨性能。
背景技術(shù)：
自從20世紀(jì)40年代以來(lái)，離子液體以其自身的優(yōu)勢(shì)成為當(dāng)代化學(xué)科學(xué)的前沿和研究熱點(diǎn)之一。它具有很多分子溶劑所不具備的優(yōu)點(diǎn)，如不易燃易爆、熔點(diǎn)低、揮發(fā)性低、抗氧化性好和熱穩(wěn)定性高等特點(diǎn)(鄧友全.離子液體一性質(zhì)，制備與應(yīng)用[M].北京:中國(guó)石化出版社，2006.11)，這使其作為理想的綠色試劑在有機(jī)催化與合成、電化學(xué)、光化學(xué)和分離過(guò)程等領(lǐng)域得到了廣泛關(guān)注。 同時(shí)，這些特點(diǎn)與理想潤(rùn)滑劑所期望的性能極為吻合，使其在潤(rùn)滑劑領(lǐng)域的研究方興未艾(Ye, C.F., Liu, ff.Μ., Chen, Y.X., Yu, L.G.Chem.Commun,2001，21，2244-2245.)，有望成為航空、計(jì)算機(jī)工業(yè)等苛刻條件下的高性能潤(rùn)滑劑。文獻(xiàn)已報(bào)道的作為潤(rùn)滑油添加劑的離子液體一般是季胺、季磷、吡啶、咪唑類陽(yáng)離子的離子液體，這些離子液體都需要通過(guò)烷基化、離子交換、分離、純化等復(fù)雜的步驟制得，其復(fù)雜的合成步驟、昂貴的成本、與基礎(chǔ)油極差的相溶性及對(duì)基底的腐蝕性等問(wèn)題限制了它們?cè)谀Σ翆W(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種含有離子液體的潤(rùn)滑劑組合物及其制備方法。一種含有離子液體的潤(rùn)滑劑組合物，其特征在于該潤(rùn)滑劑組合物由質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99-95 %的基礎(chǔ)油和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1-5 %的離子液體組成，基礎(chǔ)油為己二酸酯，離子液體是由雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰和2-惡唑烷酮(OZO)、尿素(urea)、三乙二醇二甲醚(G3)或四乙二醇二甲醚(G4)復(fù)配得到的化學(xué)分子式分別為[Li (OZO)] TFS1、[Li (urea) ] TFS1、[Li (G3)]TFSI 和[Li(G4)JTFSL.
該潤(rùn)滑劑組合物對(duì)鋼/鋼摩擦副具有優(yōu)異的減摩抗磨性能。該含有離子液體的潤(rùn)滑劑組合物的制備方法:將雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰和2-惡唑烷酮、尿素、三乙二醇二甲醚或四乙二醇二甲醚中的一種或兩種加入到基礎(chǔ)油己二酸酯中，攪拌溶解之后便形成了含有離子液體的潤(rùn)滑劑組合物。該潤(rùn)滑劑組合物中，基礎(chǔ)油己二酸酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99% -95%，離子液體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1% _5%。在上述制備方法中，雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰與2-惡唑烷酮、尿素、三乙二醇二甲醚或四乙二醇二甲醚的摩爾比為1.0: 1.0-6.5。低聚物醚類化合物glymes(如:G3、G4)是較強(qiáng)的路易斯堿，可以與堿金屬離子Li+復(fù)配形成弱酸性陽(yáng)離子[Li (glyme) ]+, [Li (glyme) ] +又可以進(jìn)一步與弱堿性的TFSI_配合形成[Li (glyme) ] TFSI離子液體(或與含有酰胺羰基基團(tuán)的有機(jī)分子如OZO形成配合物[Li (OZO)]TFSI) (Chen, R.J.，ffu, F.，Li，L.，Xu, B.，Qiu, X.P.，Chen, S.J.Phys.Chem.C.2007，111,5184-5194)。本發(fā)明就是利用此原理，將雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰與2-惡唑烷酮、尿素、三乙二醇二甲醚或四乙二醇二甲醚加入到基礎(chǔ)油己二酸酯中、攪拌溶解之后便形成了含有離子液體的潤(rùn)滑劑組合物。這些離子液體不但具有較高的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，并且與普通離子液相比不需要烷基化、離子交換、分離、純化等制備步驟，因此成本大幅降低。該潤(rùn)滑劑組合物為無(wú)色透明液體，我們首先對(duì)其粘度進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:無(wú)論是在40°c還是100°C條件下，隨著離子液體的加入，基礎(chǔ)油的粘溫性能都得到不同程度地改善(表I);其次我們對(duì)其熱分解溫度進(jìn)行了測(cè)試，結(jié)果表明:與基礎(chǔ)油相比，加入離子液體后的熱分解溫度也有明顯提高(表2)。表1:所發(fā)明潤(rùn)滑劑組合物的粘度及粘度指數(shù)。
權(quán)利要求
1.一種含有離子液體的潤(rùn)滑劑組合物，其特征在于該潤(rùn)滑劑組合物由質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99-95 %的基礎(chǔ)油和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1-5 %的離子液體組成，基礎(chǔ)油為己二酸酯，離子液體是由雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰和2-惡唑烷酮、尿素、三乙二醇二甲醚或四乙二醇二甲醚復(fù)配得到的化學(xué)分子式分別為[Li (OZO)] TFS1、[Li (urea)] TFS1、[Li (G3) ] TFSI 和[Li (G4) ] TFSI。
2.如權(quán)利要求1所述含有離子液體的潤(rùn)滑劑組合物的制備方法，其特征在于將雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰和2-惡唑烷酮、尿素、三乙二醇二甲醚或四乙二醇二甲醚中的一種或兩種加入到基礎(chǔ)油己二酸酯中，攪拌溶解之后便形成了含有離子液體的潤(rùn)滑劑組合物。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰與2-惡唑烷酮、尿素、三乙二醇二甲醚或四乙二醇二甲醚的摩爾比為1.0: 1.0-6.5。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種含離子液體的潤(rùn)滑劑組合物及其制備方法，該組合物由質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99％-95％的基礎(chǔ)油與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1％-5％的離子液體組成，其中基礎(chǔ)油為己二酸酯，離子液體選自雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰與2-惡唑烷酮、尿素、三乙二醇二甲醚或四乙二醇二甲醚復(fù)配形成的離子液體中的一種或兩種的混合物。該離子液體可以和潤(rùn)滑劑組合物同步合成，工藝簡(jiǎn)單、原料廉價(jià)、適于工業(yè)化，而且具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。該潤(rùn)滑劑組合物對(duì)鋼/鋼摩擦副具有優(yōu)異的減摩抗磨性能。
文檔編號(hào)C10N30/06GK103160363SQ201110427920
公開日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2011年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月16日
發(fā)明者凡明錦, 宋增紅, 梁永民, 周峰 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所