リン酸オルトフェニレン誘導体の摩擦・摩耗低減能

邻亚苯基磷酸酯衍生物的摩擦/磨损减少能力

• 批准号: 05750140
• 负责人: 南 一郎
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05750140/
• 关键词: トライボロジー; 摩擦調整剤; 分子設計; エステル油; エーテル油; リン酸エステル; 摩耗防止; 焼付き防止

1,2-フェニレンリン酸(以下OPP)は極性基を持つ合成油,特にエステル油とエーテル油に対して有効な摩擦調整剤であることを示した.なかでも焼付き防止と摩耗防止能は従来のリン酸エステルと比べて特に優れた性能を発揮した.OPPのもう一つの特長は低濃度の添加でも十分に摩耗防止効果を発揮することである.しかし基油中の含水量が多くなると鉄に対する腐食性が観察された.本研究ではOPPの優れた摩擦調整能を損なわないような官能基修飾を施すことによる極性合成油に適する摩擦調整剤の分子設計を行った.OPPはリン酸のジエステルなのでその水溶液は強酸性を示す.これが腐食の主原因と考え,塩基性塩で中和した塩を調整し,油溶性と腐食性を調べた.アルカリ金属塩とアンモニウム塩は腐食性はないが合成油には溶解しなかった.そこでアンモニウム塩の誘導体であるアルキルアミン塩への変換により溶解性を付与することを試みた.その結果,1,2-フェニレンリン酸アルキルアミン酸(以下OPP・NR_3)が,摩擦調整能を損なうことなく腐食を誘発しない物性を持つことが明らかとなった.さらにOPP・NR_3のアルキル基の炭素数を調整すことによって基油に対する溶解度が可変であることを見い出した.また,アミンの構造と磨耗防止能を調べた結果3級アミンがもっとも良い性能を示すことがわかった.以上のように極性合成油に対してOPP・NR_3が優れた摩擦調整剤であること,構造が異なる基油には添加剤のアミンの部分構造を調整することによって対応可能であることを明らかにした.実用を加味してOPP・NR_3そのものをを合成することなく,基油にOPPと対応するアルキルアミンを溶解する操作を検討し,フォーミュレーションの点でも容易な添加剤の開発に成功した.

研究表明，与传统的磷酸酯相比，1,2-亚苯基磷酸（OPP）是一种有效的带有极性基团的合成油的摩擦改进剂，特别是酯油和醚油。 OPP的另一个特点是，即使在低浓度下添加，它也能表现出足够的抗磨损效果。然而，当基础油中的水含量增加时，在本研究中观察到OPP对铁的腐蚀性。我们设计了一种适用于极性合成油的摩擦改性剂分子，通过以不损害 OPP 优异的摩擦调节能力的方式修饰官能团。由于 OPP 是磷酸二酯，因此其水溶液主要表现出强酸性。原因考虑到这一点，我们制备了用碱性盐中和的盐，并检查了其油溶性和腐蚀性，尽管碱金属盐和铵盐不具有腐蚀性，但它们不溶于合成油中的烷基胺盐。我们尝试通过转化来赋予溶解性，结果发现1,2-亚苯基磷酸烷基胺酸（以下简称OPP/NR_3）具有不会引起腐蚀且不损害其摩擦调节能力的物理性质。发现通过调节OPP/NR_3烷基的碳原子数可以改变在基础油中的溶解度。我们还研究了胺的结构和抗磨能力，发现叔胺的性能最有效。如上所述，OPP/NR_3是极性合成油的优良摩擦改进剂，通过调整添加剂中胺的部分结构可以处理不同结构的基础油。考虑到实际使用，我们研究了溶解操作。基础油中的OPP和相应的烷基胺无需合成OPP/NR_3本身，并发现在配方方面易于添加药物，因此开发成功。