一种咪唑类离子液体在润滑油添加剂中的应用

摘要

本发明涉及一种离子液体作为润滑油添加剂的应用，在润滑油组合物中的加入量为润滑油的0.05wt%至10wt%，该离子液体的通式(Ⅰ)如下：

说明书

技术领域

本发明涉及一种离子液体型润滑油添加剂，具体地说，涉及一种 咪唑类离子液体在作为润滑油添加剂中的应用。

背景技术

离子液体具有不易燃易爆、熔点低、挥发性极低和热稳定性高等 特点，与理想润滑剂所期望的性能极为吻合，是一类极具发展前途的 新型润滑剂。同时，离子液体所特有的可设计性特点，可以将一个或 多个功能团引入到离子液体的阳离子或阴离子上，即将离子液体功能 化。由此，将特定的官能团引入传统离子液体，可以使其成为性能优 良的润滑油添加剂。

随着变速箱结构的不断发展，对于变速箱油品的要求越来越高。 特别是对于近年来市场占有率迅速提高的手动变速箱专用油、自动传 动液以及双离合变速箱油来说，要求油品具有更好的热安定性、防腐 性及摩擦耐久性。

通式(Ⅰ)的离子液体为咪唑钼酸盐离子液体，其制备方法已有文 献报导，主要用途是作为纳米物质合成的介质。但从未报导过该化合 物作为手动变速箱专用油，自动传动液和双离合变速箱油的添加剂。

式中，R₁～R₄为H、直链或者支链的C₁～C₂₀的烷基、C₃～C₂₀环烷基、 C₆～C₂₀芳基或芳烷基。

发明内容

本发明的目的在于提供通式(Ⅰ)离子液体作为一种添加剂的新应 用，除具有好的摩擦耐久性能外，同时具有好的热安定性和防腐性能， 可用于新一代车辆齿轮油中的润滑油多功能添加剂。

为了实现本发明目的，本发明所述的通式(Ⅰ)的咪唑类离子液体 在作为润滑油添加剂中的应用。

式中，R₁～R₄为H、直链或者支链的C₁～C₂₀的烷基、C₃～C₂₀环烷基、 C₆～C₂₀芳基或芳烷基。

本发明的咪唑类离子液体的合成过程如下：

将一定量的钼酸银置于水溶液中避光搅拌一定时间，逐滴加入 2～3倍于钼酸银摩尔的数的烷基、环烷基、芳基或芳烷基咪唑卤化物 水溶液，避光、常温（或加热）搅拌2～24小时至沉淀不再增加，过滤 除去卤化银沉淀，滤液减压旋蒸除水，用适合的有机溶剂少量多次洗 涤，再真空干燥24小时，得到淡黄色油状液体产物。

以1-甲基-3-正辛基咪唑钼酸盐为例，反应方程式如下：

本发明通式(Ⅰ)咪唑类离子液体在润滑油组合物作为摩擦改进 剂，在变速箱传动液中，其作用是控制不同接触面全工况下的摩擦特 性，得到适宜的摩擦系数，加入量为润滑油组合物总量的0.05wt%至 10wt%，优选加入量为0.5wt%至5wt%。

为了保证通式(Ⅰ)咪唑类离子液体在润滑油中能很好地溶解，所 述R₁～R₄为H、直链或者支链C₁～C₁₀烷基，R₁～R₄可以相同也可以不同， R₁～R₄含碳原子的总数目为0～40，其中R₁～R₄中碳原子的总和以8～40 个碳原子为好。最优选的是，R₁与R₂、R₃与R₄的碳原子数相差大于或 等于2的烷基，如：3-正辛基-1-甲基-咪唑钼酸盐、3-（异丙基甲基） -1-乙基咪唑钼酸盐或1-乙基-3-正辛基咪唑钼酸盐。

本发明中，化学通式(Ⅰ)离子液体作为润滑油添加剂，主要用于 车辆手动变速箱专用油、自动传动液及双离合变速箱油中，具有优异 的摩擦耐久性能和换挡性能。

附图说明

图1为本发明实施例3、4中有无添加离子液体添加剂的摩擦实验 对比图；

图2为本发明实施例5、6中有无添加离子液体添加剂的摩擦实验 对比图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段 及功效，以下结合较佳实施例，对依据本发明提出的离子液体添加剂 的特征及其功效详细说明如后，但不用来限制本发明的范围。

本发明通过SAE No.2摩擦试验、FZG SSP180同步器试验和LVFA 低速摩擦试验来评价离子液体添加剂的性能。

SAE No.2摩擦试验：自动传动液的换挡性能，主要体现在动摩擦 系数与静摩擦系数的关系，μ₀/μ_d代表换挡性能。

FZG SSP180同步器试验：SSP180可以用于测定不同材质的同步 器，可以测定摩擦系数、同步器经过多少次循环以后的磨损情况，以 及同步器的寿命。

LVFA低速摩擦试验：自动传动液的抗抖动性能，以LVFA低速摩 擦实验数据dμ/dv来表征。测定dμ/dv数值大于0的时间越长，表明ATF 的抗抖动性能越好。

实施例1、2

在市售MTF手动变速箱专用油中分别加入2.5wt％的3-正辛基-1- 甲基-咪唑钼酸盐、2.5wt％的3-（环己基甲基）-1-乙基咪唑钼酸盐， 与不加入离子液体的市售品进行对比实验，结果如下：

实施例3、4

在市售ATF自动传动液中分别加入1.0wt％的3-乙基-1-己基咪唑 钼酸盐、1.0wt％的3-（异丙基甲基）-1-乙基咪唑钼酸盐，与不加入 离子液体的市售品进行对比实验，结果如下：

实施例5、6

在市售湿式双离合变速箱油中分别加入3.0wt％的1-乙基-3-正辛 基咪唑钼酸盐、3.0wt％的3-（异丙基甲基）-1-乙基咪唑钼酸盐，与 不加入离子液体的市售品进行对比实验，结果如下：

结论：

通过以上实施例可以看出，市售MTF手动变速箱专用油、市售 ATF自动传动液和市售DCTF双离合变速箱油，加入通式(Ⅰ)的咪唑类 离子液体后，其摩擦耐性能、换挡性能都有显著的改善。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详 尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本 领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础 上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。