一种复配添加剂、其制备方法及润滑酯与流程

本发明涉及润滑油，具体涉及一种复配添加剂、其制备方法及润滑酯。

背景技术：

1、润滑油是用在汽车、机械设备上以减少摩擦、保护机械及加工件的液体或半固体润滑剂，主要起润滑、冷却、防锈、清洁、密封和缓冲等作用。润滑油由基础油和添加剂两部分组成，基础油是润滑油的主要成分，决定着润滑油的基本性质，添加剂则可弥补和改善基础油性能方面的不足，赋予某些新的性能，是润滑油的重要组成部分。

2、传统的润滑添加剂包括硫系、磷系和硼系等，含有有害元素，或在使用过程中会分解产生对环境有害的物质，与环境保护这一要求相悖。

3、含氮杂环类化合物化学结构紧密稳定,具有较高的电子云密度，易在摩擦过程中吸附在金属表面发生摩擦化学反应,形成致密的反应膜,增强润滑油的润滑性能与极压性能,并阻止氧化过程中形成的酸性物质对金属的腐蚀、抑制氧化反应的发生,增强润滑油的耐腐蚀、抗氧化能力，是一类良好的极压抗磨剂。因此，进一步开发新型环保的含氮杂环类极压抗磨剂材料，更好的满足高质量材料发展需求和环保要求，具有十分重要的意义。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种复配添加剂、其制备方法及润滑酯，所述复配添加剂为环境友好型的含氮杂环化合物经多种复配得到的材料，具有优良的抗磨、抗极压和减摩性能。

2、为此，本发明采用如下技术方案：

3、本发明一方面，提供一种复配添加剂，所述复配添加剂包含含氮杂环单酯、含氮杂环二酯和含氮杂环三酯中的至少两种；所述含氮杂环单酯、含氮杂环二酯和含氮杂环三酯的结构式分别如式(i)、式(ii)和式(iii)所示：

4、

5、进一步地，所述含氮杂环单酯的制备方法包括：

6、(1)将氯乙酸和正丁醇进行酯化反应，以三氯化铁作催化剂，环己烷为溶剂，反应温度40-80℃，回流反应5-13h，得到反应中间体氯乙酸丁酯；

7、(2)将步骤(1)得到的中间体氯乙酸丁酯与哌啶进行取代反应，反应温度40-80℃，反应3-8h，得到目标产物哌啶-1-乙酸丁酯。

8、进一步地，所述含氮杂环二酯的制备方法包括：

9、(1)将氯乙酸和正丁醇进行酯化反应，以三氯化铁作催化剂，环己烷为溶剂，反应温度40-80℃，回流反应5-13h，得到反应中间体氯乙酸丁酯；

10、(2)将步骤(1)得到的中间体氯乙酸丁酯与哌嗪进行取代反应，反应温度60-75℃，恒温反应6-12h，得到目标产物1,4-哌嗪二乙酸二丁酯。

11、进一步地，所述含氮杂环三酯的制备方法包括：

12、(1)将氯乙酸和丙三醇进行酯化反应，以三氯化铁作催化剂，环己烷为溶剂，反应温度60-90℃，回流反应10-20h，得到反应中间体丙三醇三氯乙酯；

13、(2)将步骤(1)得到的中间体丙三醇三氯乙酯与苯并三氮唑进行取代反应，反应温度50-70℃，恒温反应3-6h，得到目标产物三-[(2-苯并三氮唑基乙酰)]丙三醇三酯。

14、作为优选的技术方案，所述复配添加剂由重量比为(1-3)：(2-5)的含氮杂环单酯和含氮杂环二酯组成。

15、作为优选的技术方案，所述复配添加剂由重量比为(1-3)：(1-3)的含氮杂环单酯和含氮杂环三酯组成。

16、作为优选的技术方案，所述复配添加剂由重量比为(2-5)：(1-3)的含氮杂环二酯和含氮杂环三酯组成。

17、作为优选的技术方案，所述复配添加剂由重量比为(1-3)：(2-5)：(1-3)的含氮杂环单酯、含氮杂环二酯和含氮杂环三酯组成。

18、本发明另一方面，还提供一种润滑酯，包含基础油和权利要求1-8任一项所述的复配添加剂，所述复配添加剂的添加量为润滑酯总重的0.1％～13％。

19、进一步地，所述润滑酯还包含抗氧剂、分散剂、防锈剂、阻燃剂和稠化剂中的一种或多种。

20、本发明具有的以下有益效果：

21、本发明提供的复配添加剂包含两种或三种不同酯基含量的含氮杂环，不同的含氮杂环在设备或金属表面形成致密保护膜，可以发生协同效应，显著降低摩擦系数，提升了其摩擦学性，极大改善润滑酯基础油的的极压、抗磨和减摩性，可以减少设备摩擦磨损情况的发生，延长设备使用寿命。另外，本发明的复配添加剂在较少添加量的情况下即可改变基础油的抗磨性能，能够降低成本，且本发明的复配添加剂不含有害元素，如s、p等，更适合工业生产和满足环保要求。

技术特征：

1.一种复配添加剂，其特征在于，所述复配添加剂包含含氮杂环单酯、含氮杂环二酯和含氮杂环三酯中的至少两种；所述含氮杂环单酯、含氮杂环二酯和含氮杂环三酯的结构式分别如式(i)、式(ii)和式(iii)所示：

2.根据权利要求1所述的复配添加剂，其特征在于，所述含氮杂环单酯的制备方法包括：

3.根据权利要求1所述的复配添加剂，其特征在于，所述含氮杂环二酯的制备方法包括：

4.根据权利要求1所述的复配添加剂，其特征在于，所述含氮杂环三酯的制备方法包括：

5.权利要求1所述的复配添加剂，其特征在于，所述复配添加剂由重量比为(1-3)：(2-5)的含氮杂环单酯和含氮杂环二酯组成。

6.根据权利要求1所述的复配添加剂，其特征在于，所述复配添加剂由重量比为(1-3)：(1-3)的含氮杂环单酯和含氮杂环三酯组成。

7.根据权利要求1所述的复配添加剂，其特征在于，所述复配添加剂由重量比为(2-5)：(1-3)的含氮杂环二酯和含氮杂环三酯组成。

8.根据权利要求1所述的复配添加剂，其特征在于，所述复配添加剂由重量比为(1-3)：(2-5)：(1-3)的含氮杂环单酯、含氮杂环二酯和含氮杂环三酯组成。

9.一种润滑酯，其特征在于，包含基础油和权利要求1-8任一项所述的复配添加剂，所述复配添加剂的添加量为润滑酯总重的0.1％～13％。

10.根据权利要求9所述的润滑酯，其特征在于，所述润滑酯还包含抗氧剂、分散剂、防锈剂、阻燃剂、稠化剂中的一种或多种。

技术总结本发明公开了一种复配添加剂，所述复配添加剂包含含氮杂环单酯、含氮杂环二酯和含氮杂环三酯中的至少两种，所述含氮杂环单酯为哌啶‑1‑乙酸丁酯、含氮杂环二酯为1,4‑哌嗪二乙酸二丁酯、含氮杂环三酯为三‑（2‑苯并三氮唑基乙酰）‑丙三醇三酯；通过合理搭配，各含氮杂环酯化合物可以协同改善润滑酯的基础油的的极压、抗磨和减摩性能，在生产中可以降低设备磨损情况，延长设备使用寿命，且满足绿色环保的工业发展要求。技术研发人员：李学能,陈浩泉,陈宏微受保护的技术使用者：广州友乐润滑材料有限公司技术研发日：技术公布日：2024/4/17