Page 210 - 《精细化工》2022年第5期
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·1064· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 39 卷
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或金属元素 ,如二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)、 1 实验部分
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氯化石蜡、磷酸三苯酯、二硫化钼等 ,因此,开
发环境 友好 型润滑 油添 加剂成 为该 行业的 研究 1.1 试剂与仪器
趋势。 蓖麻油酸,工业纯,合肥诺泰生物科技有限公司;
植物油具有高生物降解性、低生态毒性以及可 菜籽油,分析纯,益海粮油工业有限公司;二乙醇胺、
再生性。目前,利用植物油制备润滑油添加剂为该 硼酸、NaOH、KOH、无水乙醇、对甲苯磺酸、甲苯,
行业的发展方向之一 [3-4] ,但相关研究较少,一般是 分析纯,郑州派尼化学试剂厂。
通过化学修饰的方法在植物油分子中引入具有润滑 Nicolet iS5 型傅里叶变换红外光谱仪,美国
性能的活性元素或官能团 [5-6] ,使之具有良好的抗磨 Thermo Fisher 公司;MS-10A 型四球摩擦磨损试验机,
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减摩性能。李维民等 利用菜籽油与亚磷酸二正丁 厦门天机试验机厂;TESCAN MIRA4 型扫描电子显微
酯进行加成反应,制备出的植物油基润滑油添加剂 镜,泰思肯上海有限公司;PHI 5000 VersaprobeⅢ型 X
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表现出优异的抗磨减摩性能;DING 等 将 P、S 元 射线光电子能谱仪,高德英特科技有限公司。
素引入到蓖麻油酸分子中,合成了两种水性润滑油 1.2 实验方法
添加剂,摩擦性能测试结果表明含磷润滑油添加剂 1.2.1 蓖麻油酸二乙醇酰胺(RA)的合成
的抗磨减摩性能更好,但极压性能略低。现有研究 采用“两步合成法”制备蓖麻油酸二乙醇酰胺。
表明,在植物油分子中引入 B、N 元素 [9-10] ,合成的 (1)酰化反应:将 59.68 g 蓖麻油酸(0.2 mol)
植物油基含氮有机硼酸酯润滑油添加剂可与摩擦表 搅拌升温至 150 ℃,加入 16.82 g 二乙醇胺(0.16
面形成稳定的化学反应膜,具有出色的抗磨减摩性、 mol),恒温反应至酸值不再降低。该过程主产物为
抗氧化腐蚀性和良好的水解稳定性 [11-13] 。 RA,酯化反应为副反应,副产物有少量酰胺单、双
为开发新型绿色环保润滑油添加剂,本文以蓖 酯和氨基单、双酯等 [14-15] 。
麻油酸、二乙醇胺、硼酸为反应原料,在蓖麻油酸 (2)胺解反应:上述酰化反应液静置降温至
分子中合理地引入了 B、N 元素,优化了植物油基 95 ℃后加入 0.85 g 催化剂 NaOH和 8.41 g 二乙醇胺,
含氮有机硼酸酯的合成工艺,并研究了产物在菜籽 恒温反应至胺值不再降低。该过程为酰胺酯和氨基
油中的摩擦学性能,采用 SEM、EDS 和 XPS 对四 酯进一步与二乙醇胺进行胺解反应生成 RA [16-17] ,反
球实验的钢球摩擦面进行了分析,研究结果为植物 应结束后快速倒出反应液,室温静置,产物为呈深
油基润滑油添加剂的合成和应用提供基础数据。 黄褐色黏稠液体。RA 的合成路线如下:
1.2.2 蓖麻油酸二乙醇酰胺硼酸酯(RAB)的合成 g 硼酸粉末(0.098 mol),进行真空脱水酯化反应,每隔
在装有搅拌器、温度计、冷凝管的三口烧瓶中, 20 min 测定产物酸值,当无水产生且酸值稳定时即为
依次加入 68.55 g RA(0.176 mol)、20 mL 甲苯及 1.11 g 反应终点,产物 RAB 趁热倒出,室温下呈光亮琥珀
对甲苯磺酸催化剂,搅拌加热至140 ℃,分批加入6.07 色黏稠液体,RAB 的合成路线如下所示: