[发明专利]一种硅烃润滑油组合物及其制备方法、用途

说明书

本发明提出了一种硅烃润滑油组合物及其制备方法、用途。本发明的硅烃润滑油组合物，包括抗氧剂、极压抗磨剂和主要量的硅烃化合物，所述硅烃化合物的结构为：其中各基团的定义见说明书。本发明的硅烃润滑油组合物具有优良的高低温性能、粘温性能、润滑性能、氧化安定性能，同时具有较低的酸值。

技术领域

本发明涉及一种润滑油组合物，特别涉及一种适合空间运动部件润滑的硅烃润滑油组合物。

背景技术

随着空间装备向高精度、长寿命的方向发展，未来卫星等空间运动机构面临15年长寿命润滑的问题。要保证运动部件在空间苛刻的工作环境下长期可靠地运转，部件的有效润滑至关重要。目前空间应用最广泛、也是使用效果最好的液体基础润滑材料有多烷基环戊烷(MAC)和全氟聚醚(PFPE)。MAC是目前空间长寿命润滑的主要材料，具有突出的润滑性能、化学稳定性和优良的粘温性能、低挥发性，但其作为空间应用，在超低温环境下性能有所不足；PFPE由于突出的黏温性能、低温性能和低挥发性而在一段时间成为空间应用最为广泛的润滑材料，但在实际应用和研究中发现，PFPE会在钢-钢摩擦界面发生缓慢的自聚合退化，对长期润滑带来隐患。

硅烃是一种新型润滑材料，只含有硅、氢和碳元素，具有优异的热和流变学性能，尤为可贵的是，不同于氟油和硅油等，硅烃材料具有良好的添加剂感受性，可以通过加入添加剂来进一步提高性能，从而可以应用于苛刻的空间环境。与MAC等材料相比，硅烃更加适用于有低温要求的长寿命空间活动部件的润滑。

US 6278011B公开了两类用于空间装置的硅烃润滑油，采用丙酮铂作为催化剂，分离过程采用柱层析溶剂洗提和减压蒸馏，过程周期较长，消耗溶剂多。US 5026893公开了几种结构的四硅烃润滑油化合物，采用三步合成法，步骤繁琐，分离困难。CN 101665505 B公开了四(三癸基硅)四丙基硅烷的化合物及其制备方法，该化合物凝固点小于-55℃，没有显著的应用于空间润滑的低温性能优势。

在文献“Improvement of Silahydrocarbon Performance with Additives”(Lubrication,1993,10:195-212)中对比了以硅烃、PAO和矿物油为基础油的润滑油组合物，其中硅烃润滑油组合物选用的添加剂有三甲酚磷酸酯、ZDDP以及烷基二苯胺、4,4-亚甲基双(2,6-二叔丁基酚)、硫酚等，但在空间润滑油组合物中，一般不采用ZDDP；而硫酚因具有非常大的酸值会导致铜腐严重，也不适用于空间应用。

目前关于硅烃润滑油的配方研究较少，往往是高低温性能突出，但润滑性能、氧化安定性和抗腐蚀性能还不足，特别是润滑性能方面还需要进一步提高。

发明内容

本发明提出了一种硅烃润滑油组合物及其制备方法、用途。

本发明的硅烃润滑油组合物，包括抗氧剂、极压抗磨剂和主要量的硅烃化合物，所述硅烃化合物的结构为：

在式(I)中，各个R₀彼此相同或不同，各自独立地选自C_2～6的亚烷基，优选C_2～5的亚烷基，更优选C_2～5的直链亚烷基，例如可以选用亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基；各个R₁选自C_1～8的直链或支链烷基，优选C_1～8的直链烷基，例如可以选用甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基；各个R₂彼此相同或不同，各自独立地选自C_1～12的直链或支链烷基，优选C_1～12的直链烷基，例如可以选用甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基；n为0～4之间的整数，优选0、1、2或3。