[发明专利]一种硫化芥酸及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及化学合成领域，具体地，涉及一种硫化芥酸及其制备方法和应用。

背景技术

就现有的技术可知，在润滑剂领域中，润滑油的发展必将推动基础油向高品质发展。为满足高档润滑油的高质量、高节能、延长换油期和低排放的需求，要求基础油具有低粘度、低挥发度、高粘度指数、良好的抗氧化安定性等特点。

而加氢基础油正是通过加氢工艺（加氢处理、加氢裂化、加氢异构化、加氢精制、催化脱蜡），以此来改变基础油的化学组成，从而带来很多优点，如：粘度指数高、低温性好、粘温性好；热稳定性、抗氧化安定性好；挥发性低；毒性低等。

正式因为上述优点，加氢基础油得到了越来越广泛的使用。但是，在近几年来的研究中发现，由于目前润滑剂市场使用的硫化动植物油脂，受其选择的制备用的原料、反应的条件等的影响，其产品大多为褐色，甚至更为暗沉的颜色，且其与加氢基础油复配使用的效果不佳。如：此类添加剂，由于其本身的化学结构决定了其在加氢基础油内油溶性差；此外，由于其本身的颜色过深，严重影响了油品整体的颜色等。正是由于上述缺陷的存在，一方面无法到达高品质油的效果，另一方面其使用领域也受到较大的限制。

故而，一种浅色的、在加氢基础油中，具有良好油溶性，且具有优良的抗磨、减摩的硫化剂，因其具有广泛的应用前景，其研发成果迫在眉睫。

发明内容

本发明旨在提供一种浅色的硫化剂，该硫化剂具有优良的抗磨减摩性能，无论在I类还是II类以上基础油保护合成油中均有优良的油溶性。

本发明提供的一种硫化芥酸，其特征在于，该硫化芥酸的化学结构式如下所示：

本发明还提供了上述硫化芥酸的制备方法，其特征在于:采用一氯化硫和芥酸，在保护气保护的条件下进行低温硫化反应，制得浅色的硫化芥酸。

其具体的反应方程式如下所示：

其具体的工艺步骤如下所示：

步骤一、在带搅拌器的反应器中加入芥酸；

步骤二、在保护气保护、15℃-25℃的恒温水浴条件下，滴加一氯化硫，反应2-5个小时，得到硫化芥酸；

其中，芥酸与一氯化硫的反应摩尔比为1：0.3-2，优选为1：0.9-2，更优选为1：0.9-1。

此处所指的保护气可选自氮气、氩气、氦气等常用保护气体。

此外，由于该反应为放热反应，在步骤二中，滴加一氯化硫的速度，应当以将反应温度控制在15℃-25℃为准。其反应时间视滴加的速度、反应的温度而定，优选的反应时间为3-4小时。

另外，由于在反应中产生大量氯化氢气体，在步骤二中，反应终点的判断应当以不再放出气体为准。从环保及安全生产的角度考虑，应将尾气进行碱中和、吸收处理。

由于该反应的活性较大，且反应速度迅捷，一般来说，当反应比例接近1：1的情况下，多生成以上述硫化芥酸为主的纯产品。当对反应比例进行调整时，可以为单加成和双加成的混合产物。

此外，本发明提供的上述硫化芥酸，还具有这样的特点：上述硫化芥酸可以作为一种润滑油抗磨减摩添加剂。以任意比例的与市售的、润滑剂领域中可选择的任意基础油进行混合，得到一种抗磨减摩润滑剂。

值得注意的是，作为本发明的衍生产品，在上述制备过程中的芥酸可以被替换为任一长链不饱和脂肪酸。优选为长链不饱和脂肪烯酸。

其具体方程式如下所示：

其中，R₁和R₂可以为C₅-C₂₀的烷基及其衍生物。

本发明的作用和效果：

根据本发明采用的制造工艺和原料的选择，其产品的硫化产物，不同于传统工艺产品，克服了传统工艺中复杂的工艺流程及制造出的产品颜色深、性能不佳的缺陷。本发明提供了的硫化芥酸，颜色浅，抗磨减摩性能优异。无论在I类还是II类以上基础油保护合成油中均有优良的油溶性。

且由于其即具备长碳链，又具备含硫的结构特点，使此类产品能适应不同的温度环境，不会由于制造或使用时的温度过高或温度过低的缘故，而影响其最终的效果。

此外，由于其较好的色泽，更能被应用于高品质油的复配中，解决了传统复配过程中，由于添加剂的颜色太深沉而造成的油品品质降低，或由于添加剂过于昂贵导致的制造成本过高的问题。

另外，也由于两端硫化加成的结构特点，使其较常规硫化剂具有更为突出的耐磨抗磨特点。

具体实施例