一种二烷基二硫代磷酸锌及其合成方法与流程

1.本发明涉及发动机润滑油技术领域，尤其涉及一种二烷基二硫代磷酸锌及其合成方法。


背景技术：

2.目前在发动机和传动装置油预配料领域中，密封相容性是配制者必须考虑以生产可接受产品的问题。由于发动机油预配料是几种组分的共混物，每种向共混物提供各种优点和缺点，如果那些组分不彼此抵消各自的限制，则配制者在结合某些组分的可能性方面受到限制。例如，许多分散剂向共混物提供密封相容性能，然而，这些分散剂不具有与非密封相容分散剂相同水平的分散特性。因此，如果可以通过另一种组分向共混物中提供密封相容性能，配制者则可使用更具侵蚀性的分散剂和因此获得相对于现有润滑油预配料提供优异性能的发动机或传动装置油预配料由于比较而言，先前采用的密封友好分散剂降低分散特性，因此本发明的目的是生产密封友好的二烷基二硫代磷酸锌(zddp)，以能够使配制者在他们的配方中使用更具侵蚀性的分散剂。考虑到本公开内容或通过本发明的实施，其它优点可以变得显而易见。
3.在传统的多功能润滑油添加剂中，二烷基二硫代磷酸锌(zddp)具有优异的抗氧、抗腐、抗磨性，良好的极压和热稳定性，成本低廉，应用非常广泛，是目前最为成功的多功能型添加剂之一。zddp虽然存在saps(硫酸盐灰分、磷和硫)问题，但至今也未找到可完全替代zddp的添加剂，其替代物要么性能达不到应用要求，要么成本太高，目前zddp仍然是必不可少的最重要的多功能型润滑油添加剂之一。因此，通过设计开发新型zddp结构，提高zddp性能，从而达到降低zddp添加量的目的，是一种更切实可行的方法，也提供了一种解决题的新思路。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种二烷基二硫代磷酸锌及其合成方法。
5.本发明是通过以下技术方案实现的：一种二烷基二硫代磷酸锌的合成方法，所述制备方法包括：步骤1：在五硫化二磷中滴加醇，制备硫磷酸；步骤2：在硫磷酸中加入催化剂，缓慢加入氧化锌粉，加入过程温度保持小于33℃，加入完成后逐步提高反应温度，并反应一段时间，反应结束后减压蒸馏去除水分，获得中间产物；步骤3：在中间产物中加入胺类分散剂，123～133℃下反应1～3小时，反应结束后降温过滤，获得二烷基二硫代磷酸锌。
6.进一步地，所述五硫化二磷中滴加过量醇。
7.进一步地，所述醇的分子式为:roh，所述r为c2h7～c11h23中的任一种脂肪醇或其组合物。
8.进一步地，所述醇与五硫化二磷的摩尔比为6.3～7.3:1。
9.进一步地，步骤(1)中滴加醇过程中温度不超过85℃；
10.步骤(1)滴加结束后，将温度提升到75～133℃，保温反应2～6小时；
11.步骤(1)反应结束后，降温到43～63℃，通入氮气2～5小时，过滤后，得到硫磷酸；
12.步骤(2)∶氧化锌为持续均匀量加入；
13.步骤(2):氧化锌的加入时间为4～5h；
14.步骤(2):氧化锌的加入温度不高于43℃；
15.步骤(2):氧化锌加入完成后，83～133℃反应3～5h；
16.步骤(2):保温反应结束后，减压蒸馏去除水份，获得中间产物。
17.进一步地，所述催化剂包括氨水、双氧水中或其组合。
18.进一步地，所述胺类分散剂包括单烯基丁二酰亚胺、硼化聚异丁烯丁二酰亚胺和二乙醇胺火气组合。
19.进一步地，所述胺类分散剂与五硫化二磷的质量比为1：533～1333。
20.本发明还提供一种上述合成方法所制备的二烷基二硫代磷酸锌。
21.本发明的有益效果在于：通过将氧化锌持续均匀加入，使前期反应的硫磷酸过量，在反应温度控制的情况下，使主反应的比例提高，而副反应的比例降低，从而提高中间产物的中性盐比例，利于提高产品的稳定性；
22.胺类分散剂可以中和反应体系中游离的酸性物质，同时也具有一定的分散作用，使产品结构更加稳定，在高温下的耐腐蚀性得到明显改善，同时热稳定性也得到明显提升。
附图说明
23.图1为本发明的合成工艺流程示意图；
具体实施方式
24.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
25.下面将结合发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。
26.实施例1：
27.如图所示：1.在装有搅拌器、冷凝管、温度计、恒压滴液漏斗的四口烧瓶中加入五硫化二磷固体100.0g，恒压滴液漏斗中加入异辛醇500.0g，正丁醇300.0g，连接尾气吸收装置，向四口烧瓶中逐滴滴加异辛醇，滴加过程保持小于85℃，滴加结束后升温至95℃，保温反应4h，反应结束后，降温至50℃，通入氮气3h，过滤得到硫磷酸。
28.2.在配有冷凝管的四口烧瓶中加入上一步中合成的硫磷酸，20％的氨水0.1g，保持温度小于40℃，将100.0g氧化锌均持续4.0h均匀地添加到硫磷酸中，加完后升温至85℃保温反应3h，保温反应结束后，真空脱除反应生成的水分。
29.3.加入单烯基丁二酰亚胺0.1g，升温至125℃保温反应3h，反应结束后，陷温过滤制得淡黄色透明成品，记为产品1。
30.实施例2：
31.1.在装有搅拌器、冷凝管、温度计、恒压滴液漏斗的四口烧瓶中加入五硫化二磷固体100.0g，恒压滴液漏斗中加入异辛醇500.0g，正丁醇300.0g，连接尾气吸收装置，向四口烧瓶中逐滴滴加异辛醇，滴加过程保持小于85℃，滴加结束后升温至95℃，保温反应2h，反应结束后，降温至50℃，通入氮气3h，过滤得到硫磷酸。
32.2.在配有冷凝管的四口烧瓶中加入上一步中合成的硫磷酸，20％的氨水0.1g，保持温度小于40℃，将100.0g氧化锌均持续4.0h均匀地添加到硫磷酸中，加完后升温至85℃保温反应3h，保温反应结束后，真空脱除反应生成的水分。
33.3.加入单烯基丁二酰亚胺0.1g，升温至125℃保温反应3h，反应结束后，陷温过滤制得淡黄色透明成品，记为产品2。
34.实施例3：
35.1.在装有搅拌器、冷凝管、温度计、恒压滴液漏斗的四口烧瓶中加入五硫化二磷固体100.0g，恒压滴液漏斗中加入异辛醇500.0g，正丁醇300.0g，连接尾气吸收装置，向四口烧瓶中逐滴滴加异辛醇，滴加过程保持小于85℃，滴加结束后升温至95℃，保温反2h，反应结束后，降温至50℃，通入氮气3h，过滤得到硫磷酸。
36.2.在配有冷凝管的四口烧瓶中加入上一步中合成的硫磷酸，20％的氨水0.15g，保持温度小于40℃，将100.0g氧化锌均持续4.0h均匀地添加到硫磷酸中，加完后升温100℃保温反应3h，保温反应结束后，真空脱除反应生成的水分。
37.3.加入单烯基丁二酰亚胺0.15g，升温至125℃保温反应3h，反应结束后，陷温过滤制得淡黄色透明成品，记为产品3。
38.实施例4：
39.1.在装有搅拌器、冷凝管、温度计、恒压滴液漏斗的四口烧瓶中加入五硫化二磷固体100.0g，恒压滴液漏斗中加入异辛醇500.0g，正丁醇300.0g，连接尾气吸收装置，向四口烧瓶中逐滴滴加异辛醇，滴加过程保持小于85℃，滴加结束后升温至95℃，保温反应2h，反应结束后，降温至50℃，通入氮气3h，过滤得到硫磷酸。
40.2.在配有冷凝管的四口烧瓶中加入上一步中合成的硫磷酸，20％的氨水0.15g，保持温度小于40℃，将100.0g氧化锌均持续4.0h均匀地添加到硫磷酸中，加完后升温至100℃保温反应5h，保温反应结束后，真空脱除反应生成的水分。
41.3.加入单烯基丁二酰亚胺0.15g，升温至125℃保温反应3h，反应结束后，陷温过滤制得淡黄色透明成品，记为产品4。
42.实施例5：
43.1.在装有搅拌器、冷凝管、温度计、恒压滴液漏斗的四口烧瓶中加入五硫化二磷固体100.0g，恒压滴液漏斗中加入异辛醇500.0g，正丁醇300.0g，连接尾气吸收装置，向四口烧瓶中逐滴滴加异辛醇，滴加过程保持小于85℃，滴加结束后升温至95℃，保温反应2h，反应结束后，降温至50℃，通入氮气3h，过滤得到硫磷酸。
44.2.在配有冷凝管的四口烧瓶中加入上一步中合成的硫磷酸，20％的氨水0.15g，保持温度小于40℃，将100.0g氧化锌均持续4.0h均匀地添加到硫磷酸中，加完后升温至100℃
保温反应5h，保温反应结束后，真空脱除反应生成的水分。
45.3.加入单烯基丁二酰亚胺0.15g，升温至125℃保温反应3h，反应结束后，陷温过滤制得淡黄色透明成品，记为产品5。
[0046][0047][0048]
最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种二烷基二硫代磷酸锌的合成方法，其特征在于：所述制备方法包括：步骤1：在五硫化二磷中滴加醇，制备硫磷酸；步骤2：在硫磷酸中加入催化剂，缓慢加入氧化锌粉，加入过程温度保持小于33℃，加入完成后逐步提高反应温度，并反应一段时间，反应结束后减压蒸馏去除水分，获得中间产物；步骤3：在中间产物中加入胺类分散剂，123～133℃下反应1～3小时，反应结束后降温过滤，获得二烷基二硫代磷酸锌。2.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于：所述五硫化二磷中滴加过量醇。3.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于：所述醇的分子式为:roh所述r为c2h7～c11h23中的任一种脂肪醇或其组合物。4.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于：所述醇与五硫化二磷的摩尔比为6.3～7.3:1。5.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于：步骤(1)中滴加醇过程中温度不超过85℃；步骤(1)滴加结束后，将温度提升到75～133℃，保温反应2～6小时；步骤(1)反应结束后，降温到43～63℃，通入氮气2～5小时，过滤后，得到硫磷酸；步骤(2)∶氧化锌为持续均匀量加入；步骤(2):氧化锌的加入时间为4～5h；步骤(2):氧化锌的加入温度不高于43℃；步骤(2):氧化锌加入完成后，83～133℃反应3～5h；步骤(2):保温反应结束后，减压蒸馏去除水份，获得中间产物。6.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于：所述催化剂包括氨水、双氧水中或其组合。7.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于：所述胺类分散剂包括单烯基丁二酰亚胺、硼化聚异丁烯丁二酰亚胺和二乙醇胺火气组合。8.根据权利要求7所述的合成方法，其特征在于：所述胺类分散剂与五硫化二磷的质量比为1：533～1333。9.一种如权利要求1-8任一项所述合成方法所制备的二烷基二硫代磷酸锌。

技术总结
本发明公开了一种二烷基二硫代磷酸锌及其合成方法，所述制备方法包括：步骤1：在五硫化二磷中滴加醇，制备硫磷酸；步骤2：在硫磷酸中加入催化剂，缓慢加入氧化锌粉，加入过程温度保持小于33℃，加入完成后逐步提高反应温度，并反应一段时间，反应结束后减压蒸馏去除水分，获得中间产物；步骤3：在中间产物中加入胺类分散剂，123～133℃下反应1～3小时，反应结束后降温过滤，获得二烷基二硫代磷酸锌，使产品结构更加稳定，在高温下的耐腐蚀性得到明显改善，同时热稳定性也得到明显提升。同时热稳定性也得到明显提升。同时热稳定性也得到明显提升。


技术研发人员：徐治松 郭同新 崔鑫鑫 毕孟川
受保护的技术使用者：濮阳朗润新材料有限公司
技术研发日：2023.05.18
技术公布日：2023/8/16