二巯基噻二唑有机减摩剂的合成及性能

第 ３２卷 第 １１期
李 恒 ，等 ．二 巯 基 噻二 唑有 机 减 摩 剂 的合 成 及 性 能 研 究
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３ 结 论 使 用二 巯基 噻 二 唑 和棕 榈 油 为 原 料 ，通 过 碱
性 催化 合成 了含 有天 然脂 肪侧链 的 噻二 唑类有 机 减 摩剂 。实验表 明 ，该 减 摩 剂 具 有 很好 的溶 解 性 能 以及 很好 的减 摩 和 抗 磨作 用 ，能 够有 效 降低 金 属 摩擦 面 的摩擦 系数 和 磨 损 ，是 一 种具 有 潜 在 应 用 价值 的润滑油 多功 能添 加剂 。
第 ３３卷 第 １期 ２０１６年 １月
精 细 石 油 化 工
ＳＰＥＣＩＡＬＩＴＹ ＰＥＴＲＯＣＨＥＭ ＩＣＡＬＳ
二 巯 基 噻 二 唑 有 机减 摩 剂 的合 成及 性 能
李 恒 ，张 立 军 ，张 翔 ，于 建玲 ，陈 宝龙
（天 津 理 工 大 学 化 学 化 工 学 院 ，天 津 ３００３８４）
在 三 口瓶 中加 入 ２Ｏ ｍＬ溶剂 和 １５ ｇ棕 榈油 ， 加 入 １．０ ｇ无 水 碳 酸钠 ，搅 拌 均匀 后 加入 ４．６ ｇ ２， ５一二巯 基噻二 唑 ；搅 拌 下 升 温 至 ８０℃ ，用 薄层 色 谱 监测 ，反应结 束 后 ，用水 洗涤 物料 至洗涤 水为 中 性 ，得到 半 固状 产 物 ，干燥 ，即得 到最 终产物 。
２，５－－－＂巯 基一１，３，４一噻 二 唑 ，自制 ；二 氧 六 环 、 无 水 碳 酸 钠 ，分 析 纯 。棕 榈 油 ，比重 ０．８９３（５０
℃／２５℃ 水 ），皂 化 值 （ＫＯＨ）：１８４ ｍｇ／ｇ，酸 值 （ＫＯＨ）０．１８ ｍｇ／ｇ。书１２．７ ｍｍ Ⅱ级 ＧＣｒｌ５钢 球 ，兰州 轴 承厂 。
Ｎｉｃｏｌｅｔ ＡＶＡＴＡＲ ３７０ＤＴＧｓ型红外光 谱仪 、 ＭＲＳ一１０Ａ 四球摩 擦试 验仪 ，济南 蓝波 实验设备 有 限 公 司 。 １．２ 合 成 路线
天 然油脂 是一 种混合 甘 油 酯 ，大 约有 ４４ 的 棕榈 酸 （十六烷 酸 ），５ 的硬 脂 酸 （十八 烷 酸 ）（两 种 均为 饱 和 酸），４０ 的 油 酸 （不 饱 和酸 ，９Ｚ－９一十 八烯 酸 ），１０ 的亚 油 酸 （９Ｚ，１２Ｚ－９，１２一十 八碳 二 烯 酸）和０．４ 的 口一亚 麻酸 （全 顺 式一９，１２，１５一十八 碳 三烯 酸）（两 种 都 是 多不 饱 和 酸 ）。虽 然 各 种脂 肪 酸链 的结构 不 同 ，但 在酯 基 参 与 的反 应 中具有 相 近 的活性 。利 用 酯 的性 质 ，使 用 具有 亲 核 反应 能 力的巯 基化 合 物 （１），在 碱 性 环 境 下 直 接 与棕 榈 油 （２）发生 取代 反应 ，得 到含 有较 长脂肪 链 的噻 二 唑类减 摩剂 （３）。合成 路线见 图 １。 １．３ 减 摩剂 的合 成与表 征
目前 ，减少 汽车 尾气 排放 （控制 磷含 量）、提高 燃 料经 济性 和延 长使 用寿 命 已成 为 润滑剂 研发 的 重要使 命ｌ】］。理 论 上 可 以通 过 降 低 润 滑 油 的 黏 度 、添 加减 摩剂 及 添加 摩 擦 改 进 剂 提 高润 滑 油 的 燃 料 经济性 。但 是 降低润 滑油 的黏 度在 弹性 流体 润滑 区可 以有效 ，而在 混 合 润 滑 和边 界 润 滑 区会 增 加摩 擦表 面 凸起 直 接 接 触 和 发生 焊 接 的 几 率 ， 从 而 降低燃 料 的经 济 性 。在 混合 润 滑 区域 ，有 机 减 摩剂 会起 到 主要 的降 低摩 擦 系数 的作 用 ，因为 吸附在 摩擦 表 面 的长链 有 机分 子能 够有效 阻止 表 面凸起 的直 接 接 触 。 因此 ，为 了提 高润 滑 剂 的 性 能 ，国内外 都十 分 注重 有 机 抗 磨 减摩 剂 的研 制 工 作 Ｌ２］，包 括 对 二 硫 代 磷 酸 锌 （ＺＤＤＰ）的 部 分 替 代 Ｌ３。 和 完全替 代研 究Ｅｓ－ｅ］。
摘 要 ：为 了获 得 含 有 天 然 脂 肪 侧 链 的噻 二 唑 化 合 物 ，探 讨 了 以棕 榈 油 和 二 巯 基 噻 二 唑 为 原 料 的反 应过 程 ，优 化 了 反应 条 件 ，并 通 过 四球 实 验 研 究 了产 物 的减 摩 、抗 磨 性 能 。实 验 结 果 表 明 ，含 有 天 然 脂 肪 侧 链 的 噻 二 唑 具有 良好 的 油 溶 性 能 ，并 具 有 较 好 的减 摩 、抗 磨 性 能 。 关 键 词 ：二 巯 基 噻 二 唑 合 成 有 机 减 摩 剂 抗 磨 剂 中 图 分 类 号 ：ＴＥ６２６．３ 文 献 标 识 码 ：Ａ
ＩＲ （ＫＢｒ 压 片 ）， ａ／ｃｍ＿。：２ ９２０，２ ８４９， Байду номын сангаас
收 稿 日期 ：２０１５一Ｏ１—１３；修 改 稿 收 到 日期 ：２０１５一ｌ１一Ｏ２。 作者简介 ：李 恒（１９９２一），硕 士在 读，主要从 事有 机合成 方 面的 研 究 。 Ｅ—ｍａｉｌ：７１８９７５１２２＠ ｑｑ．ｔｏｍ。 ＊通 信 联 系人 ，Ｅ－ｍａｉｌ：ｃｄｌｉｊｕｎ２００２＠ １２６．ｃｏｍ。
二 巯基 噻二 唑 基 团 可 以通 过 大 Ｐ键 与 金 属 表 面络 合配 位 ，在摩擦 面形 成很 强 的吸附膜 ，从 而 有 效 降低摩 擦 系数 ，成 为 有 望 替代 ＺＤＤＰ 的无 灰 型抗磨 减 摩 剂 ［ｇ。。。。 由于 噻 二 唑 本 身 极 性 较 强 ， 很 难溶 解在 脂肪 烃 为 主 的 润 滑油 中 ，无 法 直 接 应 用 ，需 要对其 结 构进行 改性 或修饰 ，增 强其 油溶 性 能 。但 是一 般 的修饰方 法 比较 复杂 ，产 品成本 高 ， 其 应用 开发 受到 限制 ［１ ］。笔 者 以棕榈油 和二 巯 基 噻二 唑 （ＤＭＴＤ）为 原料 ，采 用较 短 的生 产 路 线 制 得 了长链 油溶 性有 机化 合物 ，研 究 了其减 摩 、抗 磨 性能 。 １ 实 验 １．１ 试 剂 和 仪 器