[发明专利]一种有机含硼离子化合物及其制备方法和应用

说明书

本发明属于添加剂技术领域，具体涉及一种有机含硼离子化合物及其制备方法和应用。本发明提供的有机含硼离子化合物，包括有机阳离子和有机阴离子；所述有机阳离子由季铵盐或季膦盐提供，由季铵盐提供的有机阳离子的结构式如式1所示，由季膦盐提供的有机阳离子的结构式如式2所示；所述有机阴离子的结构式如式3所示；其中Rsubgt;1/subgt;～Rsubgt;10/subgt;独立的为碳原子数为8～30的直链烷基。本发明提供的有机含硼离子化合物中的有机阳离子和有机阴离子包含长链的烷基，长链烷基提高了有机含硼离子化合物在润滑基础油中的溶解性，能够均匀分散于润滑基础油中，可以作为油基润滑添加剂。

技术领域

本发明属于添加剂技术领域，具体涉及一种有机含硼离子化合物及其制备方法和应用。

背景技术

润滑油添加剂能够赋予润滑油一些特殊的性能，是润滑油的重要部分。传统的磷酸酯添加剂由于磷元素含量过高已难以满足环保要求。

近年来，含硼化合物添加剂因其具有无毒无臭、对金属无腐蚀性、良好的摩擦磨损性能，已成为润滑油添加剂研究的重要方向。现有的含硼添加剂虽然显现出很好的摩擦学性能，但其在润滑油的基础油中分散性差，大多用于水基润滑添加剂。例如中国专利CN105238499A公开了一种含硼添加剂，所述含硼添加剂用于金属表面处理，具有良好的防锈性能、抗磨性能和水解稳定性。由于现有含硼添加剂易水解，在基础油中不易分散会出现不溶或者沉淀现象，在油基基础油中的使用受到很大限制。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种有机含硼离子化合物及其制备方法和应用，本发明提供的有机含硼离子化合物在油相中具有良好的溶解性，能够均匀分散于润滑油中。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种有机含硼离子化合物，包括有机阳离子和有机阴离子；所述有机阳离子具有如式1或式2所示结构：

所述有机阴离子的结构式如式3所示：

其中R₁～R₁₀独立的为碳原子数为8～30的直链烷基。

优选的，R₁～R₁₀独立的包括辛基、十二烷基或十六烷基。

优选的，有机阳离子包括如式4～9所示结构式的阳离子中的一种：

优选的，有机阴离子包括如式10～12所示结构式的阴离子中的一种：

本发明提供了上述技术方案所述有机含硼离子化合物的制备方法，包括以下步骤：

将季铵盐或季膦盐、烷基取代丙二酸硼酸盐和水混合，得到反应溶液；所述季铵盐、季膦盐和烷基取代丙二酸硼酸盐中的烷基独立的为碳原子数为8～30的直链烷基；

将所述反应溶液进行置换反应，得到所述有机含硼离子化合物。

优选的，所述混合包括以下步骤：

将季铵盐或季膦盐溶解于水中，得到有机阳离子溶液；

将烷基取代丙二酸硼酸盐溶解于水中，得到有机阴离子溶液；

将所述有机阳离子溶液和有机阴离子溶液混合，得到反应溶液。

优选的，所述烷基取代丙二酸硼酸盐的制备方法包括以下步骤：

将卤代烷烃、丙二酸乙酯、催化剂和相转催化剂分散于乙醇进行取代反应，得到烷基取代丙二酸乙酯；

将所述烷基取代丙二酸乙酯和碱溶液混合进行分解反应，得到烷基取代丙二酸；