[发明专利]一种润滑油组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种润滑油组合物及其制备方法，该组合物作为钢/钢摩擦副的润滑剂具有优异减摩抗磨性能。

背景技术

离子液体因其具有极低的蒸汽压、不挥发性、不燃性、好的热稳定性、宽且稳定的电化学窗口、优良的溶解性、良好的导电性以及阴阳离子的可调节性等优点，而广泛应用于有机合成、催化、分离萃取、聚合、电化学和光电材料等众多领域(Greaves，Tamar L.；Drummond，Calum J.Chem.Rev.2008，108，206-237.)。2001年，叶承峰等在国际上首次报道离子液体是一类性能优异的多用途润滑剂(Ye，C.，Liu，W.，Chen，Y.，Yu，L.Chem.Commun.2001，21，2244-2245.)。自此，离子液体作为润滑剂的摩擦学性能研究起了国内外众多研究人员的关注(Zhou，F.；Liang，Y.；Liu，W.Chem.Soc.Rev.，2009，38，2590-2599.)。虽然纯离子液体作为润滑剂具有非常好的摩擦学性能，但是其复杂的合成步骤、昂贵的成本及腐蚀性问题限制了它的广泛应用。因此，对离子液体作为润滑油添加剂的研究应运而生。实验表明，离子液体作为润滑油添加剂不但具有优异的减摩抗磨性能，而且与纯离子液相比对基体的腐蚀性也明显降低，在实际应用中成本也相对降低。文献已报道的作为润滑油添加剂的离子液一般是季胺、季磷、吡啶、咪唑类阳离子的离子液，基础油多为聚乙二醇。这些离子液都需要通过烷基化、离子交换、分离、纯化等复杂的步骤制得，成本仍然较高，并且它们与其它基础油的相溶性差，特别是与除聚乙二醇以外的基础油相溶性极差，在摩擦学领域的应用依然受到很大的限制。因此，设计和制备高性能、低成本、与基础油相溶性好的离子液体添加剂仍然是该领域的研究热点之一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含有原位离子液体添加剂的润滑油组合物及其制备方法，

一种润滑油组合物，其特征在于组合物由质量分数为1％-10％的添加剂以及质量分数为99％-90％的基础油组成；其中基础油为合成酯类油己二酸酯，添加剂为六氟磷酸锂(LiFP₆)、三氟甲烷磺酸锂(LiSO₃CF₃)、双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiTFSI)、十七氟-1-辛烷磺酸锂(LiSO₃(CF₂)₇CF₃)中的一种或几种的混合物。

本发明润滑油组合物的制备方法：将质量分数为1％-10％的添加剂添加到质量分数为99％-90％己二酸酯中，搅拌直至全部溶解。

本发明的添加剂可在己二酸酯中与其复配形成原位离子液[Li(synthetic ester)]X(X为添加剂中的阴离子，in-situ formed ionic liquid原位离子液体)，从而达到优异的减摩抗磨效果。它与基础油相溶性好，化学稳定性和热稳定性高。含有该添加剂的润滑油组合物制备过程简单、成本低，适于工业化。

我们首先对添加剂在基础油中的溶解度进行了测试，结果表明该添加剂在己二酸酯中的溶解度显著优于普通离子液，如：1-甲基-3-乙基咪唑四氟硼酸盐(L-B102)、1-甲基-3-己基咪唑六氟磷酸盐(L-P106)和1-甲基-3-乙基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺盐(L-F102)(表1)。其次，我们对所发明的润滑油组合物的粘度和热分解温度进行了测试，实验结果表明：由于添加剂的加入，无论是在40℃还是100℃条件下，基础油的粘温性能都得到不同程度地改善(表2)，基础油的热分解温度也明显提高(表3)。

表1：所用添加剂与普通离子液在己二酸酯中的溶解度对比。