膦酸酯润滑油添加剂的合成及摩擦学性能
2020-12-10雷照李旭田成光徐红董晋湘
雷照,李旭,田成光,徐红,董晋湘,2
(1.太原理工大学 化学化工学院,山西 太原 030024;2.广东工业大学 轻工化工学院,广东 广州 510006)
极压抗磨剂可以降低磨损,改善基础油的摩擦学性能,是一类重要的润滑油添加剂[1-2],主要包括硫系、磷系和氯系等[3-4]。其中磷系是目前应用较为广泛的一类[5-6],常见的有机磷系极压抗磨剂有磷酸酯和亚磷酸酯。亚磷酸酯可以和含有碳碳双键的化合物通过加成反应合成含有C—P键的有机膦酸酯[7-10],膦酸酯用作润滑油极压抗磨添加剂的研究在文献中却鲜有报道。
本文以1-己烯二聚物2-丁基-1-辛烯与亚磷酸二乙酯为起始原料,通过自由基加成反应合成了一种有机膦酸酯化合物(2-丁基辛基)膦酸二乙酯(C6-P-C2),研究了其在基础油聚乙二醇 400中的摩擦学性能,并与商用极压抗磨添加剂磷酸三甲酚酯(TCP)进行了对比。
1 实验部分
1.1 试剂与仪器
1-己烯、二氯二茂锆(Cp2ZrCl2)、亚磷酸二乙酯、磷酸三甲酚酯、乙酸锰、甲基铝氧烷(MAO,10%甲苯)、石油醚、聚乙二醇 400均为分析纯。
IR Spirit-T傅里叶变换红外光谱仪;GC-2014C气相色谱仪;GCMS-QP2010 Ultra气相色谱质谱联用仪;WAY阿贝折光仪;MS-10A四球摩擦磨损试验机;Zegage 3D光学表面轮廓仪;TM 3000扫描电子显微镜;QUANTAX 7.0型X射线能量色散谱仪。
1.2 膦酸酯C6-P-C2的合成
1.2.1 2-丁基-1-辛烯的合成 在手套箱中按照摩尔比为275∶1∶10依次向三口烧瓶中加入8.416 g (0.100 mol) 1-己烯、0.106 g (0.364 mmol) 二氯二茂锆和2.110 g (3.640 mmol) 甲基铝氧烷,将三口烧瓶密封好取出,置于50 ℃恒温水浴锅中,充分搅拌反应10 h。反应结束后,加入适量蒸馏水淬灭反应,加入石油醚萃取,收集有机相,加入无水硫酸钠干燥。……
