[发明专利]作为润滑剂添加剂的含硫双核钼酸季铵

说明书

本发明涉及润滑组合物，其包含式I的化合物：其中R₁至R₄和R₅至R₈独立地选自烃基和含有杂原子的烃基，使得来自抗衡离子Q₁和Q₂的总碳原子是8至76，并且钼酸根阴离子(Y)是选自[Mo₂S₈O₂]^2‑、[Mo₂S₉O]^2‑、[Mo₂S₁₀]^2‑及其混合物的双核含硫二价阴离子，并且以足以提供约100ppm至15,000ppm钼的量存在于所述润滑组合物中。

发明领域

本发明涉及可用作减少摩擦、减少磨损和/或极压性能的润滑剂和油脂中的添加剂的化合物。

本文描述了用作润滑剂中的添加剂的高度硫化的双核钼酸盐的开发。该类化合物可由下式表示：

其中制备包含两种抗衡阳离子(Q₁和Q₂)和双核含硫钼酸根阴离子(Y)的钼盐。

对相关技术的讨论与比较

本发明涉及首先在Coucouvanis等人(Inorg.Chem.1988，27，3272-3273)中所述的一类化合物在润滑剂中作为添加剂用于减少摩擦、减少磨损和极压性能的应用。Coucouvanis等人教导了用[Mo₂S₂O₂]²⁺核和可替换的不稳定配体合成硫代氧钼基配合物。Bhattacharyya等人证明了基于(Me₄N)-和(Et₄N)的化合物的制备并且提供了用X-射线晶体学对[Mo₂S₂O₂]²⁺核进行另外的确认(Inorg.Chem.1991，30，3948-3955)。本申请的发明人扩大了先前所述的抗衡阳离子的范围，产生具有较低熔点的化合物。在某些情况下，获得室温离子液体。

根据第4,370,245号美国专利，含有至少约15个碳原子的某些四烃基硫代钼酸铵(例如三辛基甲基硫代钼酸铵)增强了经取代增稠的脲油脂的极压性质。本文所述的本发明中所用的化合物与‘245专利的化合物的不同之处在于，含硫钼酸盐结构的核不同于硫代钼酸盐(MoS₄)^2-。本文所述的该类化合物的钼核相对于钼是双核的并且由氧和/或硫组成。

第3,356,702号美国专利描述了一类具有通式MoO₂(SCSNR₂)₂的二硫代氨基甲酸盐。本文所述的本发明中所用的化合物与‘702专利的化合物的不同之处在于，本文所述的化合物是含钼盐而不是中性的有机金属化合物。此外，含钼盐具有比二硫代氨基甲酸钼技术更高的硫与钼的比率。

这类添加剂通过增加硫与钼的比率改进现有技例如二硫代氨基甲酸钼和二硫化钼。这些高度含硫的添加剂在减少摩擦、减少磨损和/或极压性质的方面表现出良好的性能。此外，选择适当的季铵抗衡阳离子可以得到为低熔点固体或室温离子液体的产物。

本申请的发明人改进了Coucouvanis等人和Recatalá等人(Dalton Trans.，2013，42，12947-12955)中所述的含钼盐的制备方法，以改进未反应的元素硫的去除。本文所述的制备方法用适当的溶剂(即乙腈或二硫化碳)从反应混合物中去除过量的硫，并且避免重结晶步骤。萃取溶剂和未反应的硫可以通过蒸馏来分离并且在该工艺中再循环。

发明概述

本发明涉及包含式I的化合物的润滑组合物：