本发明属于润滑剂
技术领域：
，具体涉及一种高温抗氧剂在润滑剂抗氧化中的应用、高温抗氧润滑剂及其制备方法和应用。
背景技术：
：润滑剂是用以降低摩擦副的摩擦阻力、减缓其磨损的润滑介质，润滑剂对摩擦副还能起冷却、清洗和防止污染等作用。随着现在工业的飞速发展，工业对于润滑剂的性能要求越来越高。润滑剂在一些苛刻条件(如高温)下，不可避免地面临氧化的问题，使润滑剂中产生的酸氧化产物、不可溶的低聚物“油泥”和漆膜在润滑材料(如金属)表面沉积，影响润滑剂的粘度和酸度，进而引发润滑剂对润滑材料(如金属)表面的腐蚀和润滑失效问题，降低润滑剂的使用寿命。因此，减缓甚至阻滞润滑剂的氧化降解对现代工业来说十分重要。目前，减缓甚至阻滞润滑剂氧化降解的方法主要是在润滑油中添加抗氧剂，目前应用较多的抗氧剂主要是自由基捕获类抗氧剂和过氧化物分解剂，其中自由基捕获抗氧剂主要包括酚类和胺类抗氧剂，过氧化物分解剂主要包括各种金属(如铜、锌、钼和锑等)的烷基硫代磷酸类化合物和氨基甲酸类化合物。其中，胺类抗氧剂总体上以其相比于酚类抗氧剂更为优异的抗氧性能和较高的热稳定性，使得其在应用条件更为苛刻的领域应用更为广泛。但目前大多数胺类抗氧剂仅仅为二苯胺类抗氧剂的衍生物，普遍存在在较高温度下热稳定性差，或者苛刻条件下抗氧化性能较差，即高的热稳定性和优异的抗氧化性不可兼得的缺点。因此，开发一种同时具有热稳定性好且抗氧性能优异的高温抗氧润滑剂具有极大的经济价值。技术实现要素：有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高温抗氧剂在润滑剂抗氧化中的应用，可以显著提高润滑剂的抗氧性；本发明提供的高温抗氧润滑剂具有热稳定好且抗氧性能优异的特点；本发明还提供了一种简单易行的高温抗氧润滑剂的制备方法及应用。为了实现上述发明的目的，本发明提供以下技术方案：本发明提供了一种高温抗氧剂在润滑剂抗氧化中的应用，所述高温抗氧剂为苯环掺氮二苯胺类抗氧剂。优选的，所述苯环掺氮二苯胺类抗氧剂具有式i～ii所示结构中的任意一种：本发明还提供了一种高温抗氧润滑剂，包括润滑油和高温抗氧剂；所述高温抗氧剂具有式i～ii所示结构中的任意一种。优选的，所述润滑油为极性润滑油。优选的，所述极性润滑油为聚乙二醇或酯类油。优选的，所述酯类油为具有式iii所示结构的化合物、英国禾大公司型号为3970的油品或英国禾大公司型号为1936的油品；优选的，所述高温抗氧剂的质量百分含量为0.5～4％，余量为润滑油。本发明还提供了上述技术方案所述高温抗氧润滑剂的制备方法，包括以下步骤：将高温抗氧剂与润滑油混合，得到所述高温抗氧润滑剂。优选的，所述混合以混合体系澄清且冷却至室温后静置30min无析出为准。本发明还提供了上述技术方案所述高温抗氧润滑剂或上述技术方案所述制备方法制备得到的高温抗氧润滑剂在机械润滑领域中的应用。本发明提供了一种高温抗氧剂在润滑剂抗氧化中的应用，所述高温抗氧剂为苯环掺氮二苯胺类抗氧剂。本发明提供的高温抗氧剂相比于酚类抗氧剂具有更为优异的抗氧性，且相对于常规提高润滑剂抗氧性的二苯胺类抗氧剂及其衍生物，本发明将苯环上的碳替换为氮得到的苯环掺氮二苯胺类抗氧剂对润滑剂具有更为高效的抗氧性和热氧化稳定性强化作用。实验数据表明，本发明提供的高温抗氧剂可以显著提高润滑剂的抗氧性，在210℃，氧气压力为3.5mpa条件下，高压差示扫描量热仪实验结果表明本发明提供的高温抗氧润滑剂与基础润滑油相比，具有更长的氧化诱导期和更高的起始氧化温度；同时，同步热分析仪测得本发明提供的抗氧化润滑剂具有优异的热氧化稳定性。具体实施方式本发明提供了一种高温抗氧剂在润滑剂抗氧化中的应用，所述高温抗氧剂为苯环掺氮二苯胺类抗氧剂。在本发明中，所述苯环掺氮二苯胺类抗氧剂优选具有式i～ii所示结构中的任意一种，更优选为式ii：在本发明中，所述具有式i～ii所示结构的苯环掺氮二苯胺类抗氧剂优选按照文献《preparationofhighlyreactivepyridine-andpyrimidine-containingdiarylamineantioxidants》(hanthorn.j.j，valgimigli.l，pratt.d.a，journaloforganicchemistry，2012，77(16),6908-6916)中公开的方法制备得到。本发明提供了一种高温抗氧润滑剂，包括润滑油和高温抗氧剂；所述高温抗氧剂具有式i～ii所示结构中的任意一种，更优选为式ii。在本发明中，所述润滑油优选为极性润滑油，更优选为聚乙二醇(peg)或酯类油。在本发明中，所述酯类油优选为具有式iii所示结构的化合物、英国禾大公司型号为3970的油品或英国禾大公司型号为1936的油品；在本发明中，所述具有式iii所示结构的化合物优选为埃克森美孚润滑油型号为a51的油品。在本发明中，所述高温抗氧剂的质量百分含量优选为0.5～4％，更优选为1～3％；余量为润滑油。本发明还提供了上述技术方案所述高温抗氧润滑剂的制备方法，包括以下步骤：将高温抗氧剂与润滑油混合，得到所述高温抗氧润滑剂。在本发明中，所述各组分与前述技术方案所述组分一致，在此不再赘述。本发明将高温抗氧剂与润滑油混合，得到所述高温抗氧润滑剂。在本发明中，所述混合的方式优选为保温震荡；本发明对所述保温的温度没有特殊限定，优选为50～60℃；对所述震荡的频率没有特殊限定，以使所述高温抗氧剂和润滑油充分混合为准。在本发明中，所述混合优选以混合体系澄清且冷却至室温后静置30min无析出为准。本发明通过混合，使所述高温抗氧剂充分溶解于润滑油中，形成均一稳定的高温抗氧润滑剂。本发明还提供了上述技术方案所述高温抗氧润滑剂或上述技术方案所述制备方法制备得到的高温抗氧润滑剂在机械润滑领域中的应用。在本发明中，所示机械润滑领域优选为航空航天领域。为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的高温抗氧剂在润滑剂抗氧化中的应用、高温抗氧润滑剂及其制备方法和应用进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例1～13实施例1～13所用润滑油试剂均为市售，其中：聚乙二醇(peg)：购买自国药集团化学试剂有限公司；式iii：埃克森美孚润滑油，型号为a51；3970：英国禾大公司生产；1936：英国禾大公司生产。制备工艺为：将高温抗氧剂与润滑油在50～60℃的保温温度下机械震荡混合，至混合体系澄清且冷却至室温后静置30min无析出，得到高温抗氧润滑剂。实施例1～5的试剂及用量见表1。表1实施例1～5试剂及用量(质量百分含量)润滑油peg抗氧化剂式ii实施例199.5％0.5％实施例299％1％实施例398％2％实施例497％3％实施例596％4％实施例6～13的试剂及用量见表2。表2实施例6～13试剂及用量对比例1以peg为对比例1润滑剂。对比例2以a51为对比例2润滑剂。对比例3以3970为对比例3润滑剂。对比例4以1936为对比例4润滑剂。对实施例1～13所得高温抗氧润滑剂以及对比例1～4的润滑剂进行如下测试：1、抗氧性能：采用netzsch-dsc-204hp型高压差示扫描量热仪测试待测润滑剂在恒温下及程序升温下的抗氧性能，netzsch-dsc-204hp型高压差示扫描量热仪中采用盖扎孔的铝坩埚，恒温测试的温度为210℃，氧气压力为3.5mpa，氧气流速为100ml/min；程序升温从室温以10℃/min的升温速率升至300℃，氧气压力为3.5mpa，氧气流速为50ml/min。2、热氧化稳定性：采用netzschsta449f3tga型同步热分析仪测试待测润滑剂在空气氛围下的热氧化降解行为，netzschsta449f3tga型同步热分析仪采用盖扎孔的铝坩埚，测试温度为室温至600℃，升温速率为10℃/min，空气流量为50ml/min。测试结果见表3～7。表3实施例1～5及对比例1抗氧性能测试结果实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5对比例1氧化诱导期/min20.6327.8138.5243.5148.305.92起始氧化温度/℃251.6252.2257.0264.0267.4176.7表4实施例6～7及对比例1抗氧性能和热氧化稳定性测试结果实施例6实施例7对比例1氧化诱导期/min6.4827.185.92起始氧化温度/℃203.2249.2176.7初始降解温度/℃253.3249.0226.7表5实施例8～9及对比例2抗氧性能和热氧化稳定性测试结果实施例8实施例9对比例2氧化诱导期/min12.9534.897.68起始氧化温度/℃237.2252.8192.0初始降解温度/℃296.1313.2284.9表6实施例10～11及对比例3抗氧性能和热氧化稳定性测试结果实施例10实施例11对比例3氧化诱导期/min58.9975.177.71起始氧化温度/℃258.8267.8214.5初始降解温度/℃300.5317.7295.1表7实施例12～13及对比例4抗氧性能和热氧化稳定性测试结果实施例12实施例13对比例4氧化诱导期/min28.7034.627.20起始氧化温度/℃241.8250.7214.3初始降解温度/℃309.8317.2291.7由表3～7可见，与对比例相比较，本发明提供的高温抗氧润滑剂具有更长的氧化诱导期和更高的起始氧化温度，表明本发明提供的高温抗氧润滑剂具有优异的抗氧性能；与对比例相比较，本发明提供的高温抗氧润滑剂在空气氛围下具有更高的起始降解温度，表明本发明提供的高温抗氧润滑剂具有更好的热氧化稳定性能。与普通润滑油相比，本发明提供的高温抗氧润滑剂同时具有优异的抗氧性和热氧化稳定性，具有极大的工业应用和经济价值。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。当前第1页1 2 3
技术特征：1.一种高温抗氧剂在润滑剂抗氧化中的应用，其特征在于，所述高温抗氧剂为苯环掺氮二苯胺类抗氧剂。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述苯环掺氮二苯胺类抗氧剂具有式i～ii所示结构中的任意一种：
3.一种高温抗氧润滑剂，其特征在于，包括润滑油和高温抗氧剂；所述高温抗氧剂具有式i～ii所示结构中的任意一种。
4.根据权利要求3所述的高温抗氧润滑剂，其特征在于，所述润滑油为极性润滑油。
5.根据权利要求4所述的高温抗氧润滑剂，其特征在于，所述极性润滑油为聚乙二醇或酯类油。
6.根据权利要求5所述的高温抗氧润滑剂，其特征在于，所述酯类油为具有式iii所示结构的化合物、英国禾大公司型号为3970的油品或英国禾大公司型号为1936的油品；
7.根据权利要求3所述的高温抗氧润滑剂，其特征在于，所述高温抗氧剂的质量百分含量为0.5～4％，余量为润滑油。
8.权利要求3～7任一项所述高温抗氧润滑剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将高温抗氧剂与润滑油混合，得到所述高温抗氧润滑剂。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述混合以混合体系澄清且冷却至室温后静置30min无析出为准。
10.权利要求3～7任一项所述高温抗氧润滑剂或由权利要求8或9所述制备方法制备得到的高温抗氧润滑剂在机械润滑领域中的应用。
技术总结本发明属于润滑剂技术领域，具体涉及一种高温抗氧剂在润滑剂抗氧化中的应用、高温抗氧润滑剂及其制备方法和应用。本发明提供了一种高温抗氧剂在润滑剂抗氧化中的应用，所述高温抗氧剂为苯环掺氮二苯胺类抗氧化剂。本发明提供的高温抗氧剂相比于酚类抗氧剂具有更为优异的抗氧性；且相对于常规提高润滑剂抗氧性的二苯胺类抗氧剂及其衍生物，本发明将苯环上的碳替换为氮得到的苯环掺氮二苯胺类抗氧剂对润滑剂具有更为高效的强化抗氧性和热氧化稳定性作用。
技术研发人员：蔡美荣;祁衡;周峰;于强亮;刘维民
受保护的技术使用者：中国科学院兰州化学物理研究所
技术研发日：2019.09.29
技术公布日：2020.06.05
