本发明专利技术涉及一种含二烷基二硫代磷酸的羟基衍生物(I)及其硼酸酯(II)的制备，二者均可作为环境友好润滑油添加剂使用，均可有效提高环境友好基础油的减摩性能，并有一定的抗磨作用。制备方法包括：在一定反应条件下，使用醇与五硫化二磷反应生成二烷基二硫代磷酸，再与环氧丙烷反应制得含二烷基二硫代磷酸基团的羟基衍生物；而后者可再按适当的化学计量比例与硼酸酯生成硼酸酯。该方法工艺简单，条件温和，适合工业化生产。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及含二烷基二硫代磷酸的羟基衍生物及其硼酸酯的制备，以及二者用作环境友好润滑油载荷添加剂。属润滑油领域。
技术介绍
为了满足实际工况的要求，润滑油中必须添加各类添加剂。对环境友好润滑油来讲，添加剂在基础油中的性能和其对生态环境的影响是必须考虑的因素。由于可生物降解润滑剂的基础油和传统的矿物油在化学结构上及界面性质上有很大的差别，并且要考虑到添加剂自身的生物降解性能，所以传统使用的润滑油添加剂绝大部分不能直接用于可生物降解润滑剂。 根据德国的“Blue Angel”标准对环境友好润滑油添加剂所作出的要求，可用作环境友好润滑油添加剂的含硼化合物主要是无灰硼酸酯，它可被看作是硼酸B (OH) 3中的氢被有机基团所取代后的衍生物。硼酸酯因其自身无毒无臭、环境适应性好、热稳定性高以及一定的抗磨减摩特性，其作为环境友好润滑油添加剂以及潜在的ZDDP替代物业已引起人们越来越多的关注。分子中仅含C、H、0的有机硼酸酯作为润滑油添加剂的研究起步较早(见美国专利US5759965、US5482591、US4584115及US5062975等)，但这类硼酸酯除B外，不含其他活性元素，故而其功能相对较为单一，难以满足日益复杂的工况条件的需要，这使其应用受到了一定的限制。自上世纪末起，为了寻求更高性能的多效的含硼润滑油添加剂，研究者开始将S、P、N等活性元素引入到硼酸酯分子中，这在一定程度上提高了硼酸酯润滑油添加剂的减摩抗磨性能。近些年来，各种不同分子结构以及不同摩擦学特性的硼酸酯添加剂相继被报道，如US004474670中报道了使用位阻酚、羟基胺与硼化剂生成的一种混合硼酸酯，并通过低速摩擦试验机(LVFA)考察了其摩擦学性能，发现其是一种有效的减摩剂；热氧化稳定性实验表明其还是一种优良的抗氧剂。专利US6001779、US5169547、USRE032295也报道了类似的结构。含硫和磷元素的添加剂因为能提供有利于微生物的成长的营养组分，可提高润滑剂的生物降解性，因此亦可用于环境友好润滑油添加剂。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供含S、P(见式I)及含S、P、B(见式II)活性元素的两种可用于环境友好润滑油的载荷添加剂。本专利技术的另一个目的提供上述两种载荷添加剂的制备方法，这种制备方法适合工业化生产。本专利技术提供的含S、P(见式I)及含S、P、B(见式II)活性元素的两种化合物分别具有如下结构权利要求1.通式(I)为二烷基二硫代磷酸的羟基衍生物，其特征在于式(I)中RpR2S相同或不同的、碳原子个数为4-16的直链或支链的烷烃；或RpR2为相同或不同的、苯环上带有不少于四个碳原子支链的芳环基团。2.通式(II)为式(I)的硼酸酯衍生物，其特征在于式(II)中RpR2为相同或不同的、碳原子个数为4-16的直链或支链的烷烃；&、R2亦可为相同或不同的、苯环上带有不少于四个碳原子支链的芳环基团。3.按权利要求I所述的具有通式(I)的二烷基二硫代磷酸羟基衍生物的制备方法，其特征在于反应釜加入结构式为R1OH及R2OH的醇或酚，RpR2为相同或不同的、碳原子个数为4-16的直链或支链的烷烃，或&、1 2为相同或不同的、苯环上带有不少于四个碳原子支链的芳环基团，在有溶剂甲苯或无溶剂存在下，于室温 80°C下分批投入P2S5，醇或酚与P2S5的摩尔比为4 4. 2，投料完毕后升温至90 120°C，强烈搅拌2 IOh后，过滤出过量的P2S5，得到中间体A，中间体A在有溶剂甲苯或无溶剂存在下，于室温 50°C下加入环氧丙烷反应，环氧丙烷与中间体A的摩尔比为I I. 5，升温至反应温度50 70°C，时间2 8h后，得到二烷基二硫代磷酸的羟基衍生物(I)。4.按权利要求3所述的具有通式(I)的二烷基二硫代磷酸的羟基衍生物的制备方法，其特征在于分批加入P2S5，每次投入量约为P2S5总重量的1/4 1/6。5.按权利要求3所述的具有通式(I)的二烷基二硫代磷酸的羟基衍生物的制备方法，其特征在于反应体系中不使用溶剂。6.按权利要求3所述的具有通式(I)的二烷基二硫代磷酸的羟基衍生物的制备方法，其特征在于加入P2S5、环氧丙烷时的加料温度为室温。7.按权利要求2所述的具有通式(II)的硼酸酯衍生物的制备方法，其特征在于反应釜中加入硼酸及带水剂，并加入反应体系总量的酸性树脂作为催化剂，在回流状态下，加入二烷基二硫代磷酸的羟基衍生物(I)，二烷基二硫代磷酸的羟基衍生物(I)与硼酸的摩尔比为3 3. I ;至分水量达到理论量后，停止反应，过滤，蒸除溶剂，即得二烷基二硫代磷酸的羟基衍生物的硼酸酯(II)。8.按权利要求7所述的具有通式(II)的硼酸酯衍生物的制备方法，其特征在于带水剂为苯、甲苯、二甲苯、正庚烷。9.通式(I)的化合物及通式(II)的化合物单独或者一起被加入到双酯或合成油或菜籽油基础油中用作载荷添加剂。全文摘要本专利技术涉及一种含二烷基二硫代磷酸的羟基衍生物(I)及其硼酸酯(II)的制备，二者均可作为环境友好润滑油添加剂使用，均可有效提高环境友好基础油的减摩性能，并有一定的抗磨作用。制备方法包括在一定反应条件下，使用醇与五硫化二磷反应生成二烷基二硫代磷酸，再与环氧丙烷反应制得含二烷基二硫代磷酸基团的羟基衍生物；而后者可再按适当的化学计量比例与硼酸酯生成硼酸酯。该方法工艺简单，条件温和，适合工业化生产。文档编号C10M139/00GK102887918SQ20111020402公开日2013年1月23日 申请日期2011年7月20日 优先权日2011年7月20日专利技术者李久盛, 张立, 张梅 申请人:中国石油天然气股份有限公司本文档来自技高网...
【技术保护点】
通式(I)为二烷基二硫代磷酸的羟基衍生物，其特征在于：式(I)中R1、R2为相同或不同的、碳原子个数为4？16的直链或支链的烷烃；或R1、R2为相同或不同的、苯环上带有不少于四个碳原子支链的芳环基团。FDA0000077201250000011.tif
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李久盛，张立，张梅，
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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