本发明专利技术涉及式（Ｉ）的氟化二烷基二硫代磷酸和其金属盐，所述化合物可用于例如作为润滑剂组合物的添加剂。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及润滑剂添加剂，当其混入到润滑剂组合物或其它需要抗磨和减摩性能的组合物如马达油中时提供抗磨和减摩性能。
技术介绍
包含在高温下机械运动的动件的机器如发动机和马达损伤的一个重要原因是在动件接触面之间的摩擦和磨损。这种损伤在机器的启动和关闭时特别明显。为了克服这些问题，通常将润滑剂如润滑油、蜡和脂应用到运动接触面以防止磨损和降低摩擦。降低摩擦或控制摩擦在包括汽车马达油在内的马达油中特别重要，因为需要降低磨损，同时也因为这种磨损的降低必须在满足燃料经济性以及环境的车用燃料排放控制标准的同时完成。因为车用燃料排放政府规定的增高，人们一直努力来改善发动机性能，包括改善发动机设计和排放催化剂性能，以及开发更好的添加剂诸如润滑剂和发动机油添加剂。理想情况下，润滑剂应提供整个接触面的润滑。这种全膜接触优选通过将动件表面完全涂膜从而使动件间不发生接触来实现。但是，开发在含动件的大多数发动机和马达的严格操作条件下有效的全膜润滑剂具有几方面的困难。设计限制连同高负荷、慢速、润滑剂不足或润滑剂的低粘度可能妨碍全膜润滑并增加了接触的严重程度。这些条件在机器的正常操作中通常不可避免，并且在启动和关闭时尤为严重。在润滑剂诸如润滑油和润滑脂不能总是提供全膜润滑的情况下，通常加入抗磨添加剂或摩擦改进剂。这些抗磨添加剂通过吸附或化学反应形成涂层表面而改变待润滑表面，所述涂层表面的特征在于降低摩擦和提高抗磨性。人们公认不同类型的添加剂可以积极或消极方式相互作用并由此增强或干扰相互的性能。因为认为抗磨剂和摩擦改进剂是通过经吸附或化学反应改变摩擦面而发挥作用的，它们特别具有影响相互性能的高可能性。这是因为这种材料或强或弱地吸附在表面并相互竞争表面吸附位。强吸附材料可能排斥较弱吸附材料使其不能接触表面，从而使其不能在表面起作用。这种表面竞争现象可能对开发添加剂和专利技术各添加剂均可起作用的配制物带来大的挑战。许多种类的抗磨添加剂已为人们所熟悉。具体而言，有机磷化合物诸如二烷基二硫代磷酸和二烷基二硫代磷酸盐已经投入使用。某些最广泛使用和受依赖的二烷基二硫代磷酸盐是二烷基二硫代磷酸的金属盐，诸如二烷基二硫代磷酸锌(ZDDPs)，其应用在许多不同类型的润滑剂中。在二烷基二硫代磷酸锌中的烷基通常源于非氟化醇，基于链长和官能取代度对其进行选择，以赋予所需的性能特征诸如在润滑剂基流体中的溶解性和对所述ZDDP的热稳定性。人们认识到可通过小心选择烷基基团来改变这些特征，从而使性能在具体应用中达到最佳。已知ZDDP组分在许多配制物中均是有效组分。这一点已通过它们可极为有效地竞争表面吸附位并由此在摩擦面发挥其作用得到证明。由此可以预测因为ZDDPs强烈吸附在表面并通过其在表面的化学作用形成非常有效的抗磨膜使得这种化合物排斥其它抗磨添加剂在表面上的吸附和发挥作用。尽管ZDDPs已经在客车马达油中使用多年，其使用目前受到限制，因为它们包含磷，而这种元素在马达油中的量被限制在低于0.1％，因为ZDDP的磷毒害催化转化器而导致车辆排放增加。可以预计ZDDPs将来的使用会减少，减少的水平甚至大于目前。因此可代替ZDDPs或除其以外使用的抗磨添加剂具有极大的意义。一直以来ZDDPs也与某些钼(Mo)添加剂组合使用，所述钼添加剂包括可溶性钼添加剂诸如二烷基二硫代磷酸钼、二烷基二硫代氨基甲酸钼和酰胺钼络合物。但这种ZDDP-Mo添加剂组合物的一个缺陷是钼添加剂常常降低ZDDPs的抗磨效力，而这是极不理想的。可包括在润滑剂中作为抗磨添加剂的其它添加剂包括氟化有机化合物。可用作润滑剂添加剂的典型氟化化合物包括聚四氟乙烯(PTFE)和全氟聚醚(PFPE)。已经公开了氟化有机化合物(特别是酯和醚)作为磁性介质的润滑剂，例如在日本专利259482、日本专利08259501和美国专利5,578,387、5,391,814和5,510,513中。日本专利01122026公开了源于高达C8的二酸的含氟二元酸酯作为磁性介质润滑剂的用途。该公开(如PCT公开US/92/08331一样)提出了形成二酯的酸的结构中可能存在双键。由各种所述公开提出的分子结构也可能在每个端基中存在氟原子。俄罗斯专利SU449925公开了作为润滑涂层的部分氟化己二酸二酯Rf(CH2)xO2C(CH2)4CO2(CH2)xRf。Bowers等人(Lubr.Eng.，7-8月，1956，245-253页)研究了几种类似酯的边界润滑性质。在该文献中公开的化合物在每个二酯基团中存在氟，但是所述氟化是对称的。这些对称的部分氟化的酯在常规的润滑剂基流体中具有非常低的溶解性，因此作为在这种基流体中的添加剂的用途是有限的。日本专利2604186公开了1，2，3，4-丁烷-四酸与部分氟化醇的四酯，但是因为所有四个酯基均源于氟化醇，所以这些酯也是对称的。公开对称氟化分子结构的其它例子包括美国专利4,203,856；5,066,856和4,039,301和JP08258482与JP08259501。日本专利JP07242584公开了作为润滑剂添加剂的含氟三羰基化合物，包括某些酯；美国专利3,124,533公开了其中酸官能团没有被完全酯化的多元羧酸的氟代偏酯。认为氟化有机化合物是通过在涂层表面形成金属氟化物而保护金属表面免受磨损的。对涂层金属表面的表面研究表明氟化有机化合物经历了与金属表面形成金属氟化物的摩擦化学反应(其为摩擦激发的化学反应)。例如，在其表面已经用PTFE润滑的钢机械结构的情况下，在磨损区的近表面区观察到了氟化铁的沉积。已知金属氟化物如氟化铁具有良好的作为固体润滑剂的性质，因此假设通过PTFE和金属的相互反应形成的金属氟化物比金属本身更易剪切，并较不易受到焊接断裂型磨损。结果，PTFE的使用在可能发生运动表面之间实际接触的混合和边界润滑体系中减少了摩擦和磨损。虽然氟化材料诸如上述的氟化材料已经用作润滑剂添加剂，但它们在这些应用中的有用性存在某些局限性。这些氟化材料的一个局限性是其在常规润滑剂基流体如天然和合成烃类和酯类中的溶解性非常低，这有力地限制了其作为固体添加剂的应用。虽然固体添加剂可在润滑剂中使用，但是它们具有几个问题。例如，用作润滑剂的高度氟化有机化合物通常难溶于大多数常规润滑剂基液体中。例如，全氟聚醚(PFPEs)的高度不溶性使其极难在润滑剂配制物中用作添加剂。虽然PFPEs本身可用作润滑剂基流体，但是其高的价格使得这种改变过于昂贵。类似的不溶性问题是聚四氟乙烯(PTFE)的特征。身为最不溶性固体的PTFE可作为颗粒良好地分散于润滑剂基流体中以降低摩擦和磨损。但是，这种分散固体润滑剂的效能取决于以稳定分散体形式保持PTFE颗粒。获得无限期稳定的分散体是一种挑战，在可包含可能使PTFE分散体不稳定的洗涤剂、分散剂或表面活性剂的配制润滑剂中尤其如此。此外，在悬浮液中的固体颗粒不能在机件的接触面上非常有效地成膜，这降低了必须在金属表面发生以提供所需润滑性的摩擦化学反应的有效性。这与因为其具有亲和性而可吸附在金属表面上的液体或可溶性材料正好相反，由此通过参与提供润滑作用的表面化学反应而直接改变这些表面。分散的固体颗粒也可随时间在润滑剂中絮凝。这种絮凝的颗粒然后可堵塞或限制润滑剂在设备中的流动并导致在关本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种式（Ⅰ）的化合物或其金属盐：＊＊＊ （Ⅰ）式中Ｒ↓［１］和Ｒ↓［２］各独立选自Ｃ↓［１］－Ｃ↓［４０］有机残基；和式中Ｒ↓［１］和Ｒ↓［２］不同，或者Ｒ↓［１］和Ｒ↓［２］可形成环，并且Ｒ↓［１］和Ｒ↓［２］的至少一个被氟化 。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：RP贝蒂，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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