一种噻二唑衍生物与稀土元素反应形成的纳米抗磨微粒、其制备方法及其应用_2

文档序号:9342049阅读:来源:国知局
剂I的摩尔比(1-1.3) :1, 所述甲醛溶液与反应试剂I的摩尔比为(1-2) :1,所述反应试剂II与异丙醇的用量比为 Imol:(500-2000)ml ;
[0039] d、向步骤c的反应混合液中滴加碱液,所述碱液与所述反应试剂I的摩尔比为 1:1,在2-5h内滴加完毕,继续在40-50°C条件下反应2h,直至混合液呈淡黄色澄清透明液 体。
[0040] 更进一步,所述的烷为含有4-12个碳原子的烷烃;所述的酯为氯乙酸甲酯或氯甲 酸甲酯;所述的苯酚取代物为2, 6-二叔丁基苯酚、2, 4-二叔丁基苯酚、3, 5-二叔丁基苯酚、 叔丁基苯酸、4-叔丁基苯酸、2-氨基-3, 5-二叔丁基苯酸、3-氨基-2, 6-二叔丁基苯酸、 4_氨基_2, 6-二叔丁基苯酚或2, 6-二叔丁基-4-甲基苯酚。
[0041] 进一步,所述的反应试剂II为硫醇和苯酚取代物,步骤(2)的操作为:
[0042] a、向步骤(1)的混合溶液中加入硫醇,在冰水浴冷却条件下持续搅拌;然后在 3_7h内滴加完毕27. 5wt%双氧水,并控制混合液温度不超过40°C,使硫醇与反应试剂I在 双氧水的作用下中进行氧化反应,通过水浴将反应混合液升温至回流温度,并在回流温度 下反应2-8h,形成反应试剂I的单取代化合物,反应混合液的pH值为6-9时,反应完全, 其中所述硫醇与反应试剂I的摩尔比为(1-1. 3) :1,所述双氧水与反应试剂I的摩尔比为 (1-2) :1 ;
[0043] b、将苯酚取代物溶解于异丙醇中,加入步骤a的反应混合液中,降温至20°C以下 后,在l-4h内滴加完毕40wt%甲醛溶液,并控制混合液温度不超过40°C,使苯酚取代物与 步骤a得到的单取代化合物在甲醛溶液中进行氧化反应,通过水浴将反应混合液升温至回 流温度,并在回流温度下反应l〇_15h,形成反应试剂I的双取代化合物,反应混合液的pH 值为6-9时,反应完全,其中所述苯酚取代物与反应试剂I的摩尔比为(1-1.3) :1,所述 甲醛溶液与反应试剂I的摩尔比为(1-2) :1,所述反应试剂II与异丙醇的用量比为Imol : (500-2000)ml ;
[0044] c、向步骤b的反应混合液中滴加碱液,所述碱液与所述反应试剂I的摩尔比为 1:1,在2-5h内滴加完毕,继续在40-50°C条件下反应2h,直至混合液呈淡黄色澄清透明液 体。
[0045] 更进一步,所述的硫醇为含有6-14个碳原子的烷基硫醇;所述的苯酚取代物为 2, 6-二叔丁基苯酚、2, 4-二叔丁基苯酚、3, 5-二叔丁基苯酚、2-叔丁基苯酚、4-叔丁基苯 酸、2-氨基-3, 5-二叔丁基苯酸、3-氨基-2, 6-二叔丁基苯酸、4-氨基-2, 6-二叔丁基苯酸 或2, 6-二叔丁基-4-甲基苯酚。
[0046] 进一步,所述的回流温度为80_90°C。
[0047] 进一步,所述的稀土氯化物为七水合氯化镧、七水合氯化铷、七水合氯化铈、七水 合氯化镨、七水合氯化钕、七水合氯化钷或七水合氯化钐。
[0048] 进一步,所述的碱液为32wt % NaOH溶液。
[0049] 本发明的第三个目的在于提供一种噻二唑衍生物与稀土元素反应形成的纳米抗 磨微粒在润滑脂添加剂领域的应用。
[0050] 本发明的有益效果是:本发明制得的抗磨微粒在润滑脂添加剂中表现出良好的极 压抗磨性能和腐蚀抑制性能,原因在于其中的噻二唑环与金属表面形成较强的双齿螯合 键,使其紧紧吸附在金属表面,从而起到缓冲负荷和抑制腐蚀的作用。另外,这种作用机 理也抑制了添加剂在金属表面发生摩擦化学反应,从而降低材料的磨损,使得该添加剂在 润滑脂的抗磨性能得以改善。
【具体实施方式】
[0051] 以下结合实例对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并 非用于限定本发明的范围。
[0052] 实施例1
[0053] 制备2-十二烷基-5-巯基-1,3,4-噻二唑与稀土元素(镧)接枝共聚纳米颗粒, 步骤如下:
[0054] (1)在装有回流冷凝管和温度计的2L四口烧瓶中加入Imol 2, 5-二巯基-1,3, 4-噻二唑(DMTD)和500ml乙醇混合,搅拌溶解,同时给混合溶液降温至0°C ;
[0055] (2)向步骤⑴的混合溶液中滴加I. 0mol、32wt% NaOH溶液,在2-5h内滴加完毕, 持续搅拌并控制混合液的温度不超过20°C,直至混合液呈淡黄色澄清透明液体;
[0056] (3)向上述透明液体中加入I. 2mo 1溴代十二烷,在2h内滴加完毕,持续搅拌并控 制混合液温度不超过40°C,使溴代十二烷与DMTD在乙醇溶液中进行取代反应,通过水浴将 反应混合液升温至回流温度80°C,并在回流温度下反应2-8h,反应混合液的pH值为6-9 时,反应完全;(可以加入适量的复合型相转移催化剂,加快溴代十二烷与DMTD反应速度)
[0057] (4)向步骤⑶的混合溶液中滴加I. 0mol、32wt% NaOH溶液,在2_5h内滴加完毕, 持续搅拌并控制混合液的温度不超过20°C ;
[0058] (5)通过冷水循环将步骤(4)反应后的混合液温度降至20°C以下,滴加入0· 33mol 七水合氯化镧溶液,持续剧烈搅拌,滴加完毕后在50°C条件下反应2-5h,降温至20-25Γ 后,将反应混合液中产生的絮状物过滤出来,用蒸馏水洗涤2次,再用无水乙醇洗涤3次,过 滤得浅黄色粉末,80°C真空干燥12h,得粉末状目标产物,结构式如下:
[0059]
[0060] 实施例2
[0061] 制备2-辛双硫基-5-巯基-1,3,4-噻二唑与稀土元素(铈)接枝共聚纳米微粒, 步骤如下:
[0062] (1)在装有回流冷凝管和温度计的2L四口烧瓶中加入Imol DMTD和600ml乙醇混 合,搅拌溶解,同时给混合溶液降温至〇°C ;
[0063] (2)向步骤⑴的混合溶液中滴加1.0 mol、32wt%NaOH溶液,在2-5h内滴加完毕, 持续搅拌并控制混合液的温度不超过20°C,直至混合液呈淡黄色澄清透明液体;
[0064] (3)向上述透明液体中加入I. Imol正辛硫醇,在冰水浴冷却条件下持续搅拌,; 然后在3-7h内滴加完毕I. 3mol、27. 5wt%双氧水,并控制混合液温度不超过40°C ;使正辛 硫醇与DMTD在双氧水的作用下中进行氧化反应,通过水浴将反应混合液升温至回流温度 80°C,并在回流温度下反应5h,形成DMTD的单取代化合物,反应混合液的pH值为6-9时,反 应完全;
[0065] (4)通过冷水循环将步骤(3)反应后的混合液温度降至20°C以下,滴加入0· 33mol 七水合氯化铈溶液,持续剧烈搅拌,滴加完毕后在50°C条件下反应2-5h,降温至20-25°C 后,通过静置分层,将反应混合液中产生的油状物分离出来,然后在40-50°C用蒸馏水洗涤 2次,最终得到的油状物经过真空干燥研磨后,得褐色粉末目标产物,结构式如下:
[0066]
[0067] 实施例3
[0068] 制备2-甲酯乙酸基-5-巯基-1,3,4-噻二唑与稀土元素镨(Pr)纳米微粒,步骤 如下:
[0069] (1)在装有回流冷凝管和温度计的2L四口烧瓶中加入Imol DMTD和600ml乙醇混 合,搅拌溶解,同时给混合溶液降温至〇°c ;
[0070] (2)向步骤⑴的混合溶液中滴加1.0 mol、32wt%NaOH溶液,在2-5h内滴加完毕, 持续搅拌并控制混合液的温度不超过20°C,直至混合液呈淡黄色澄清透明液体;
[0071] (3)向上述透明液体中加入I. 2mol氯乙酸甲酯,在2h内滴加完毕,持续搅拌并控 制混合液温度不超过15°C,使氯乙酸甲酯与DMTD在乙醇溶液中进行取代反应,通过水浴将 反应混合液升温至回流温度80°C,并在回流温度下反应2-8h,反应混合液的pH值为6-9 时,反应完全;
[0072] (4)向步骤⑶的混合溶液中滴加I. 0mol、32wt% NaOH溶液,在2_5h内滴加完毕, 持续搅拌并控制混合液的温度不超过20°C ;
[0073] (5)通过冷水循环将步骤(4)反应后的混合液温度降至20°C以下,滴加入0· 33mol 七水合氯化镨溶液,持续剧烈搅拌,滴加完毕后在50°C条件下反应2-5h,降温至20-25°C 后,将反应混合液中产生的絮状物过滤出来,用蒸馏水洗涤2次,再用无水乙醇洗涤3次,过 滤得浅黄色粉末,80°C真空干燥12h,得粉末状目标产物,结构式如下:
[0074]
[0075] 实施例4
[0076] 制备2-(2, 6二叔丁基苯酚)甲硫基-5-巯基-1,3,4-噻二唑与稀土元素钕(Nd) 接枝共聚纳米微粒,步骤如下:
[0077] (1)在装有回流冷凝管和温度计的2L四口烧瓶中加入Imol DMTD和500ml乙醇混 合,搅拌溶解,同时给混合溶液降温至〇_5°C ;
[0078] (2)向步骤⑴的混合溶液中滴加1.0 mol、32wt%NaOH溶液,在2-5h内滴加完毕, 持续搅拌并控制混合液的温度不超过20°C,直至混合液呈淡黄色澄清透明液体;
[0079] (3)将I. 3mol的2, 6-二叔丁基苯酸溶解于500ml异丙醇中,加入上述透明液体 中,降温至20°C以下后,在l_4h内滴加完毕40wt%甲醛溶液,并控制混合液温度不超过 40 °C,使2, 6-二叔丁基苯酚与DMTD在甲醛溶液中
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