【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于化工材料和润滑材料的交叉，具体涉及一种碱性二烷基二硫代磷酸锌添加剂，还涉及一种碱性二烷基二硫代磷酸锌添加剂的制备方法及一种碱性二烷基二硫代磷酸锌添加剂的应用。
技术介绍
1、二烷基二硫代磷酸锌(zddp)因具有抗氧化、抗磨损及抗腐蚀等优异性能而被广泛使用。自20世纪40年代问世以来一直是内燃机油等油品中不可缺少的添加剂组分，并在齿轮油、液压油等工业用油中也得到了广泛的应用。
2、zddp在发动机油中添加剂量通常为0.5-1.0％，在工业润滑油中添加量通常为0.2-0.8％。通常，在发动机油使用以中性盐为主的zddp产品；在含水条件下的工业油如液压油、油膜轴承油等使用以碱式盐为主的zddp产品。近30年来，中性zddp产品大部分以碳3-碳8的单一烷基或混合烷基的伯烷基、仲烷基为主，碱式zddp多数以伯烷基的产品为主。
3、国外专门针对液压油用zddp的研究也早自上世纪九十年代就开始了，但是关于液压油用zddp的研究成果却一直未曾公开发表。国内市场液压油每年需求量100万吨以上，含锌液压油占90％左右，zddp是含锌液压油的核心添加剂，目前国内传统zddp调制的液压油在氧化油泥、抗乳化、稳定性、水解安定性、湿式过滤性等方面性能较差，难以满足苛刻的台架试验和使用性能要求。而且随着目前液压系统紧凑化发展，对液压油要求越来越高，产品需要具有优异的高抗磨、低油泥、高清净等性能，高品质的zddp将解决抗磨、油泥、湿式过滤性等核心问题，需要开发综合性能优异，水解稳定性好，过滤性好的碱性二烷基二硫代磷酸锌添加
4、在目前的各种文献中重点考察二烷基二硫代磷酸锌产品的抗磨性能、抗氧化性能等，很少关注碱式盐结构和在有水条件下润滑油中的使用。
5、专利us5242608a公开了zddp的制备工艺，通过油溶性有机酸与锌等金属的氧化物或氢氧化物反应形成盐制备高碱性组合物的方法。额外的氧化物或氢氧化物与硼酸和促进剂一起添加，该添加剂可用于润滑油。
6、专利cn201110231801.5公开了一种烷基硫代磷酸盐的制备方法，将五硫化二磷分散到高沸点溶剂中，在真空的条件下加入醇，反应得到硫磷酸，再由硫磷酸和氧化锌反应得到产品。采用的溶剂不需要去除，可直接存留在烷基硫代磷酸盐的应用体系中作溶剂。
7、专利cn201711327221.x公开了液压油的二异辛基二硫代磷酸盐添加剂的制备方法，将异辛醇滴加到过量比例的五硫化二磷中；反应后将固态的五硫化二磷滤除；加入过量氧化锌；将所制硫磷酸加入；反应后将将试剂过滤，制得二异辛基二硫代磷酸盐；该技术方案制成的二异辛基二硫代磷酸盐在液压油中改善了其水分离性能。
8、专利cn201811287958.8公开了热稳定性能优异的抗磨液压油专用二正十二烷基二硫代磷酸锌添加剂的制备方法，将五硫化二磷分次加入正十二醇中，反应生成硫磷酸；将氢氧化锌分次加入硫磷酸中，反应生成二正十二烷基二硫代磷酸锌，在液压油中改善其热稳定性能。
9、上述现有专利未能实现的效果如下；
10、(1)专利us5242608a专利公开的产品不能用于高性能抗磨液压油。
11、(2)专利cn201110231801.5在真空条件下，使得硫化氢和烷基醇一起抽入接受瓶中，既污染了接受瓶，也会使五硫化二磷不能完全反应，且未提到可以用高性能液压油。
12、(3)专利cn201711327221.x产品未提到在液压油中的过滤性改善和抗磨性能提升。
13、(4)专利cn201811287958.8只强调了在液压油中的热稳定性提高，未提到水解稳定性和过滤性等关键性能。
14、(5)其他有关高性能液压油抗磨损性能、抗氧化性能、抗腐蚀性能，水解稳定性、过滤性和热稳定性等综合性能报道的文献很少。
技术实现思路
1、本专利技术的第一个目的是提供一种碱性二烷基二硫代磷酸锌添加剂的制备方法。
2、本专利技术的第二个目的是提供一种碱性二烷基二硫代磷酸锌添加剂，添加在液压油中时，使得液压油具有优异的过滤性、水解稳定性和突出的抗磨损性能、热稳定性、抗腐蚀性能和抗氧化性能。
3、本专利技术的第三个目的是提供一种碱性二烷基二硫代磷酸锌添加剂的应用。
4、本专利技术所采用的第一个技术方案是，碱性二烷基二硫代磷酸锌添加剂的制备方法，具体包括以下步骤：
5、第一步、将五硫化二磷分批次加入到烷基醇中，反应生成中间体二烷基二硫代磷酸；
6、第二步、将氧化锌分成两部分，首先将基础油与一部分氧化锌搅拌形成均相，然后在10℃-50℃的条件下，加入有机酸催化剂，然后分批加入剩余氧化锌，同时滴加中间体二烷基二硫代磷酸；
7、第三步、第二步中的氧化锌和二烷基二硫代磷酸两种物料加毕后，进行热处理，然后加入亚磷酸类化合物，升温至第120±5℃，保持2h-5h，在120±5℃条件下减压蒸馏1h-2h，过滤得到液压油用碱性二烷基二硫代磷酸锌添加剂。
8、本专利技术的特征还在于，
9、第一步中，五硫化二磷与烷基醇的摩尔比是1：4-5；所述烷基醇为c3至c16的烷基醇中的一种或多种任意比例混合。
10、第一步中，控制反应体系温度为0℃-40℃，反应保持在-0.005mpa-0.03mpa的负压状态下，负压系统连接带有15％-20％质量浓度的氢氧化钠溶液的吸收瓶，五硫化二磷加毕后，在0.5h-1.5h条件升温至95℃-105℃，并保温2h-4h，然后在该温度条件下减压蒸馏1h-2h，停止反应，降温至室温过滤待用。
11、第二步中，将氧化锌按质量比1:2.5-3.1分成两部分；分批加入的剩余氧化锌的间隔时间为10min，批次为5-10次，二烷基二硫代磷酸滴加时间与氧化锌加入时间相等。
12、第二步中，基础油与第一步中间体二烷基二硫代磷酸的质量比为0.05-0.15：1；第一部分氧化锌与二烷基二硫代磷酸摩尔比为0.10-0.20：1；第二部分氧化锌与二烷基二硫代磷酸摩尔比为为0.8-1.0：1；有机酸促进剂与氧化锌质量比为0.005-0.02：1。
13、第二步中，基础油为api i类、apii类或apiii类基础油；有机酸催化剂为甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、乙二酸、丙二酸或丁二酸其中的一种或多种任意比混合。
14、第三步中，热处理的过程为：升温至80±5℃，保持0.5-2h，然后升温至95±5℃，保持1-3h，再然后升温至105±5℃，保持1.5h-2.5h.
15、第三步中，亚磷酸类化合物加入量与二烷基二硫代磷酸的质量比为0.05-0.15：1；亚磷酸类化合物为亚磷酸乙酯、亚磷酸丙酯、亚磷酸丁酯、亚磷酸己酯、亚磷酸辛酯、亚磷酸十二烷基酯、亚磷酸苯酯或烷基取代亚磷酸苯酯其中的一种或多种任意比混合。
16、本专利技术所采用的第二个技术方案是，碱性二烷基二硫代磷酸锌添加剂，采用上述的方法制备得到。...
【技术保护点】
1.碱性二烷基二硫代磷酸锌添加剂的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：第一步、将五硫化二磷分批次加入到烷基醇中，反应生成中间体二烷基二硫代磷酸；
2.根据权利要求1所述的碱性二烷基二硫代磷酸锌添加剂的制备方法，其特征在于，第一步中，五硫化二磷与烷基醇的摩尔比是1：4-5；所述烷基醇为C3至C16的烷基醇中的一种或多种任意比例混合。
3.根据权利要求1所述的碱性二烷基二硫代磷酸锌添加剂的制备方法，其特征在于，第一步中，控制反应体系温度为0℃-40℃，反应保持在-0.005Mpa-0.03Mpa的负压状态下，负压系统连接带有15％-20％质量浓度的氢氧化钠溶液的吸收瓶，五硫化二磷加毕后，在0.5h-1.5h条件升温至95℃-105℃，并保温2h-4h，然后在该温度条件下减压蒸馏1h-2h，停止反应，降温至室温过滤待用。
4.根据权利要求1所述的碱性二烷基二硫代磷酸锌添加剂的制备方法，其特征在于，第二步中，将氧化锌按质量比1:2.5-3.1分成两部分；分批加入的剩余氧化锌的间隔时间为10min，批次为5-10次，二烷基二硫代磷酸滴加时间与氧化锌加
5.根据权利要求1所述的碱性二烷基二硫代磷酸锌添加剂的制备方法，其特征在于，第二步中，基础油与第一步中间体二烷基二硫代磷酸的质量比为0.05-0.15：1；第一部分氧化锌与二烷基二硫代磷酸摩尔比为0.10-0.20：1；第二部分氧化锌与二烷基二硫代磷酸摩尔比为为0.8-1.0：1；有机酸促进剂与氧化锌质量比为0.005-0.02：1。
6.根据权利要求1所述的碱性二烷基二硫代磷酸锌添加剂的制备方法，其特征在于，第二步中，基础油为API I类、APII类或APIII类基础油；有机酸催化剂为甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、乙二酸、丙二酸或丁二酸其中的一种或多种任意比混合。
7.根据权利要求1所述的碱性二烷基二硫代磷酸锌添加剂的制备方法，其特征在于，第三步中，热处理的过程为：升温至80±5℃，保持0.5-2h，然后升温至95±5℃，保持1-3h，再然后升温至105±5℃，保持1.5h-2.5h。
8.根据权利要求1所述的碱性二烷基二硫代磷酸锌添加剂的制备方法，其特征在于，第三步中，亚磷酸类化合物加入量与二烷基二硫代磷酸的质量比为0.05-0.15：1；亚磷酸类化合物为亚磷酸乙酯、亚磷酸丙酯、亚磷酸丁酯、亚磷酸己酯、亚磷酸辛酯、亚磷酸十二烷基酯、亚磷酸苯酯或烷基取代亚磷酸苯酯其中的一种或多种任意比混合。
9.碱性二烷基二硫代磷酸锌添加剂，其特征在于，采用权利要求1-5任意一项所述的方法制备得到。
10.权利要求9所述的碱性二烷基二硫代磷酸锌添加剂在液压油中的应用。
...【技术特征摘要】
1.碱性二烷基二硫代磷酸锌添加剂的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：第一步、将五硫化二磷分批次加入到烷基醇中，反应生成中间体二烷基二硫代磷酸；
2.根据权利要求1所述的碱性二烷基二硫代磷酸锌添加剂的制备方法，其特征在于，第一步中，五硫化二磷与烷基醇的摩尔比是1：4-5；所述烷基醇为c3至c16的烷基醇中的一种或多种任意比例混合。
3.根据权利要求1所述的碱性二烷基二硫代磷酸锌添加剂的制备方法，其特征在于，第一步中，控制反应体系温度为0℃-40℃，反应保持在-0.005mpa-0.03mpa的负压状态下，负压系统连接带有15％-20％质量浓度的氢氧化钠溶液的吸收瓶，五硫化二磷加毕后，在0.5h-1.5h条件升温至95℃-105℃，并保温2h-4h，然后在该温度条件下减压蒸馏1h-2h，停止反应，降温至室温过滤待用。
4.根据权利要求1所述的碱性二烷基二硫代磷酸锌添加剂的制备方法，其特征在于，第二步中，将氧化锌按质量比1:2.5-3.1分成两部分；分批加入的剩余氧化锌的间隔时间为10min，批次为5-10次，二烷基二硫代磷酸滴加时间与氧化锌加入时间相等。
5.根据权利要求1所述的碱性二烷基二硫代磷酸锌添加剂的制备方法，其特征在于，第二步中，基础油与第一步中间体二烷基二硫代磷酸的质量比为0.05-0.15：1...
【专利技术属性】
技术研发人员：薛卫国，刘中国，汤仲平，杨小辉，李亚亚，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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