[发明专利]烷基黄原酸基亚甲基苯并噻唑及其制备方法与应用

说明书

技术领域：

本发明属于润滑油添加剂技术领域，特别是涉及一种烷基黄原酸基亚甲基苯并噻唑及其制备方法与应用。

背景技术：

在润滑油添加剂的研究中，极压剂和抗磨剂的研究一直占据重要地位。润滑油极压抗磨添加剂，主要是为了防止烧结、擦伤和磨损而使用的添加剂。正是由于这种添加剂的加入，才使得润滑剂具备优良的性能。

随着现代机械设备的不断更新换代，以及由于在汽车等交通工具上安装PCV阀和铂催化剂转化器后，要求使用“低磷、低锌”或“无磷、无锌”润滑油及添加剂。因此，研究开发可以取代ZDDP的新型润滑油添加剂成为添加剂研究的热点之一。目前，润滑油添加剂的研究方向为不含金属离子(Ca除外)、氯及低磷无磷的无灰高效新型添加剂。

大量研究表明硫、磷等极压抗磨活性元素和含氮杂环官能团相结合的化合物具有优良的极压抗磨性能，同时还具有良好的抗腐蚀抗氧化性能，因此是一类具有应用前景的多功能润滑油添加剂，可望替代目前含锌、磷、氯等元素的一些高性能添加剂。研究开发这一类新型多功能润滑油添加剂并考察分子结构和摩擦学性能间的关系及其抗磨减摩机理，有重要的理论意义和实用价值。

苯并噻唑类衍生物具有良好的极压抗磨减摩性能，且这类添加剂不含有磷元素，因此在本工作中考虑以苯并噻唑为母体，结合含硫的黄原酸，从分子设计及摩擦学的角度出发，设计合成了一系列新型化合物，提供了一类新型的润滑油极压抗磨添加剂。

CN99108135.8公开了一种烷硫基苯并噻唑，是一种油溶性金属减活剂，其与二烷基二硫代磷酸锌在抗氧防腐、阻止金属腐蚀方面具有明显的协同作用，但没有涉及它的抗磨减磨性能研究。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种烷基黄原酸基亚甲基苯并噻唑，该烷基黄原酸基亚甲基苯并噻唑不含磷、氯等对环境有害的元素，具有优良的极压抗磨性能。

本发明的另一目的在于提供该烷基黄原酸基亚甲基苯并噻唑的制备方法。

本发明还有一目的在于将该烷基黄原酸基亚甲基苯并噻唑作为润滑油(脂)极压抗磨添加剂单独使用或和其它润滑油(脂)添加剂复合使用。

为达到上述目的，本发明采取了如下技术方案：

烷基黄原酸基亚甲基苯并噻唑，具有如附图1所示的通式(Ⅰ)的化学结构。

上述技术方案中，烷基黄原酸基亚甲基苯并噻唑的制备方法，包括如下步骤：

以氯代亚甲基苯并噻唑及烷基黄原酸盐为反应原料，在反应介质中，-5℃～80℃下反应2～12小时即生成产物。

本发明所涉及的烷基黄原酸基亚甲基苯并噻唑的合成可用说明书附图2所示的的化学反应式来表示。

所述的氯代亚甲基苯并噻唑具有如说明书附图3所示的通式(Ⅱ)的化学结构。

所述的烷基黄原酸盐具有如说明书附图4所示的通式(Ⅲ)的化学结构；其中，M为Na⁺或K⁺。

所述的反应介质为四氢呋喃、苯、丙酮、乙酸乙酯或C₂-C₄的脂肪醇。

氯代亚甲基苯并噻唑与烷基黄原酸盐的摩尔比为1.0∶0.9-1.3。

氯代亚甲基苯并噻唑(mol)：反应介质(ml)为1∶500～2000。

本发明的式(Ⅰ)化合物可以单独使用，添加到矿物油、合成油、润滑油(脂)中，能获得良好的极压和抗磨性能的润滑油添加剂。

本发明的式(Ⅰ)化合物的添加量为润滑油的0.1wt％～15wt％。

本发明的式(Ⅰ)化合物也可以和其它润滑油添加剂复合使用，达到协同增效作用。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明的烷基黄原酸基亚甲基苯并噻唑，其用作润滑油添加剂，具有优良的极压抗磨性能。其制备工艺简单，反应条件温和，所用原料廉价易得，合成产率高，且产物“无磷”、“无灰”，是一类环境友好的润滑油添加剂。

附图说明：

图1为本发明的烷基黄原酸基亚甲基苯并噻唑的化学结构式；

图2为本发明的化学反应式；

图3为氯代亚甲基苯并噻唑的化学结构式；

图4为烷基黄原酸盐的化学结构式；

图5为实施例3的红外光谱图；

图6为实施例3的核磁共振氢谱图；

图7为实施例3的核磁共振碳谱图。

具体实施方式：

为了更好地理解本发明的技术方案，以下通过具体的实施例作进一步详细描述。

实施例1