專利名稱：具有良好水解安定性能的二烷基二硫代磷酸鋅的制備工藝的制作方法
技術領域：
本發明敘述制備具有良好水解安定性能的二烷基二硫代磷酸鋅的制備工藝。
二烷基二硫代磷酸鋅是一種廣泛應用于潤滑油的添加劑，它具有抗氧化性能、抗磨損性能以及水解安定性能等。對于不同類型的潤滑油，需要添加不同類型的二烷基二硫代磷酸鋅。抗磨液壓油必須具備良好的抗磨損性能和水解安定性能，故需加入水解安定性能好的二烷基二硫代磷酸鋅。二烷基二硫代磷酸鋅的制備方法很多，在美國專利3，014，940，4，101，428，4，577，037中都介紹了制備方法。但沒有談及五硫化二磷分次加入的工藝。
本發明的特點就是在合成二烷基二硫代磷酸鋅的工藝中，將原料五硫化二磷分次加入反應系統中，用這種方法所制得的產品將比五硫化二磷一次加入所制得產品的水解安定性能好。
本發明提出了五硫化二磷分次加入的概念，所謂分次加的意思是在醇與五硫化二磷的反應系統中，將理論當量或略高于理論當量的五硫化二磷分幾次加入。在二烷基二硫代磷酸鋅的研究和制備過程中，研究者認識到當醇的加入量高于理論當量時，會得到含雜質少，結構穩定和水解安定性能好的二烷基二硫代磷酸鋅產品;但醇過量會給后處理造成很大困難，因為醇與相應的二烷基二硫代磷酸鋅有很好的混溶性，很難蒸餾出來。即使分離出醇，這部份醇也不宜重復使用，因為其中含有水份，不符合反應的要求。當五硫化二磷的加入量高于理論當量時，醇就會反應完全，通過過濾即可重新回收使用過量的固體五硫化二磷，但這樣會影響產品的使用性能，而分次加入五硫化二磷的方法解決了這個矛盾。即先加入低于理論當量的五硫化二磷以保證在大部份反應時間內，反應系統中的醇是過量的，等到反應的后期再加入一部份五硫化二磷以反應掉前期反應系統中過量的醇。當然后期加入的五硫化二磷可再分次加到反應系統中。
二烷基二硫代磷酸鋅的合成反應可示為
其中烷基R的碳數為3至15本發明的產品適用于調制抗磨液壓油，其基礎油的粘度級別為40～70賽氏通用秒(98.9℃)，所添加二烷基二硫代磷酸鋅的重量百分比為0.25～2.00%。
本發明所采用的水解安定性評定方法代號為SY2686，它有三項指標銅片失重(≯0.5mg/cm2);水層酸度(≯6.0mgKOH)和銅片外觀(無灰黑色)。前兩項指標數據越小則水解安定性能越好。
本發明使用的主要原材料性質為①異辛醇純度99%，水份0.03%。
②五硫化二磷硫含量64.3%，磷含量18.7%。
③氧化鋅純度99%，灼燒減重0.48%。
以上均為重量百分比。
本發明的制備工藝比較簡單，在一般實驗室均可實施。
例一，在一耐熱的三口瓶中，加入固體五硫化二磷40～50克，異辛醇100～125克，放置于加熱套中攪拌升溫到80～90℃。在氮氣保護和恒溫條件下反應4～6小時后，過濾除去未反應的五硫化二磷渣子。得二烷基二硫代磷酸，其理化分析結果是S 15.32%;P 7.41%;酸值165.09mgKOH/g。
例二，在一耐熱的三口瓶中，加入固體五硫化二磷34～42克，異辛醇100～125克，放置于加熱套中攪拌升溫至80～90℃，在氮氣保護與恒溫條件下反應2～4小時后，再加入6～8克五硫化二磷，在同樣反應條件下反應0.5～2小時，過濾除去未反應的五硫化二磷渣子，得到二烷基二硫代磷酸，其理化分析結果是S 15.36%;P 7.65%;酸值155.0mgKOH/g。
例三，在一耐熱的三口瓶中，加入例一的二烷基二硫代磷酸100～120克，氧化鋅15～22克，放置于加熱套中攪拌升溫至75～85℃，反應3～5小時后，將溫度升至100～110℃，再反應1～2小時后，過濾即得二異辛基二硫代磷酸鋅產品，其理化分析結果為S 15.36%;P 7.34%;Zn 9.28%;PH5.90。
例四、操作步驟同例三，用例二所合成的二烷基二硫代磷酸。產品的理化分析結果為S 15.21%;P 7.36%;Zn 9.78%;PH5.90。
例五、在粘度級別為70賽氏通用秒(98.9℃)的抗磨液壓油基礎油中，加入8.5%復合添加劑，再加入1.0～1.5%的例四產品，可制得抗磨液壓油。用SY2686方法評定了水解安定性，結果如下表。
表，抗磨液壓油的水解安定性
數據結果證明采用分批加入五硫化二磷的方法所制得的二烷基二硫代磷酸鋅有效地提高了抗磨液壓油的水解安定性。
權利要求
1.本發明為具有良好水解安定性能的二烷基二硫代磷酸鋅的制備工藝。
2.根據權項1的要求，本發明中的醇為C1～C15的脂肪族一元醇。
3.根據權項1的要求，本發明中的P2S5分兩次加入反應體系，第一和第二次分別加入P2S5總重量的85%、15%。
4.根據權項1的要求，本發明中第一次加入P2S5后，硫磷化在80～90℃反應2～4小時，再加入剩余的P2S5，并在80～90℃反應0.5～2小時。
5.根據權項要求1，本發明中鋅化反應在75～85℃進行1～2小時，再升溫至100～110℃，反應1～2小時。
全文摘要
本發明敘述分批加入五硫化二磷的方法制備二烷基二硫代磷酸鋅的新工藝。所制備的產品能有效地提高抗磨液壓油的水解安定性能。
文檔編號C07F9/16GK1070407SQ9110904
公開日1993年3月31日 申請日期1991年9月12日 優先權日1991年9月12日
發明者雷耀君, 孟言俊, 曹鐳, 艾紅, 李劍群, 葉文英, 李秀榮, 瞿慶范 申請人:中國石油化工總公司蘭州煉油化工總廠