二烷基多硫醚的制造方法、二烷基多硫醚、極壓添加劑及潤(rùn)滑流體組合物的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及能夠效率良好地制造在金屬表面有效地形成金屬硫化物的覆膜、并且 不易引起金屬表面的腐蝕且能適合用作極壓添加劑的二烷基多硫醚的制造方法，還涉及包 含該二烷基多硫醚的極壓添加劑和包含其的潤(rùn)滑流體組合物。
【背景技術(shù)】
[0002] -直以來，切削油、塑性加工油、齒輪油、滑動(dòng)面油、潤(rùn)滑脂等潤(rùn)滑流體組合物中， 為了防止金屬彼此的摩擦、磨耗減少、咬死而使用了極壓添加劑。作為極壓添加劑，例如可 以舉出：氯化石蠟、氯化脂肪酸酯等含氯有機(jī)化合物類;包含硫化油脂類、硫化烯烴類的二 烷基多硫釀等含硫有機(jī)化合物類等，其中，從能夠提尚極壓添加劑的硫含量的方面出發(fā)，出 于在基礎(chǔ)油中的溶解性高、能夠?qū)⒏嗔虺煞痔砑拥交A(chǔ)油中的理由，廣泛使用了二烷基 多硫醚。
[0003] 對(duì)于作為極壓添加劑使用的二烷基多硫醚，要求不易引起由硫原子導(dǎo)致的金屬表 面的腐蝕、且在金屬表面形成金屬硫化物的覆膜的性能。作為前述二烷基多硫醚，例如可以 舉出：^烷基單硫釀、^烷基^硫釀、^烷基二硫釀、^烷基四硫釀等。一般而目，^烷基硫 醚中，二烷基單硫醚、二烷基二硫醚由于1分子中的硫原子數(shù)少、與金屬的反應(yīng)性差，因此不 能效率良好地在金屬表面形成金屬硫化物的覆膜。
[0004] 已知不易引起由硫原子導(dǎo)致的金屬表面的腐蝕、在金屬表面良好地形成金屬硫化 物的覆膜的最理想的二烷基多硫醚為二烷基三硫醚。為了得到二烷基三硫醚，已知使用在 位于1-烯烴的2位的碳原子上鍵合有2個(gè)烷基的烯烴作為原料。具體而言，已知使二異丁烯 和液狀硫在硫化氫的存在下進(jìn)行反應(yīng)的方法(例如參見專利文獻(xiàn)1)。
[0005] 然而，前述專利文獻(xiàn)1所記載的方法中，在二烷基三硫醚和等量水平的二烷基四硫 醚混合而成的混合物的狀態(tài)下得到二烷基多硫醚。該二烷基四硫醚與金屬的反應(yīng)性過于良 好，引起金屬表面的腐蝕。因此，需要以高含有率包含不引起金屬表面的腐蝕、且在金屬表 面良好地形成金屬硫化物的覆膜的最理想的二烷基三硫醚的二烷基多硫醚的制造方法。
[0006] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)
[0008] 專利文獻(xiàn)1:日本特開2000-239250號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 發(fā)明要解決的問題
[0010]本發(fā)明要解決的問題在于，提供在金屬表面有效地形成金屬硫化物的覆膜、且不 易引起金屬表面的腐蝕、能夠適合用作極壓添加劑的二烷基多硫醚的制造方法。另外在于， 提供在金屬表面有效地形成金屬硫化物的覆膜、且不易引起金屬表面的腐蝕、能夠適合用 作極壓添加劑的二烷基多硫醚、包含該二烷基多硫醚的極壓添加劑和包含其的潤(rùn)滑流體。
[ο。"] 用于解決問題的方案
[0012] 本發(fā)明人等為了解決上述問題，反復(fù)進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn):使在位于1-烯烴 的2位的碳原子上鍵合有兩個(gè)烷基的烯烴與硫在硫化氫的存在下反應(yīng)，從而得到粗二烷基 多硫醚，然后使得到的粗二烷基多硫醚與堿金屬的硫化物在包含醇的溶劑中反應(yīng)，由此能 夠得到以高效率包含作為極壓添加劑理想的二烷基三硫醚的二烷基多硫醚的混合物;在具 有特定結(jié)構(gòu)的烷基的^烷基多硫釀的混合物中，^烷基^硫釀和^烷基二硫釀的含有率在 特定范圍內(nèi)的二烷基多硫醚在金屬表面有效地形成金屬硫化物的覆膜，不易引起金屬表面 的腐蝕，能夠適合用作極壓添加劑等，從而完成了本發(fā)明。
[0013] 即，本發(fā)明提供一種二烷基多硫醚的制造方法，其特征在于，包括以下工序：
[0014] 第一工序，使下述通式（1)所示的烯烴化合物(a)與硫在硫化氫的存在下反應(yīng)，從 而得到粗二烷基多硫醚(A)，
[0015] rVc = chr3 · · · · (1)
[0016] (式中，W各自為烷基，R3為氫原子或烷基，R\R2及R3的碳原子數(shù)的總和為2~ 20〇)；
[0017] 第二工序，使前述粗二烷基多硫醚(A)與堿金屬的硫化物在含有醇的溶劑中反應(yīng)， 從而減少該粗二烷基多硫醚(A)中的硫原子數(shù)。
[0018] 另外，本發(fā)明提供一種二烷基多硫醚，其特征在于，用下述通式(2)表示，
[0019]
[0020] (式中，R\R2各自為烷基，R3為氫原子或烷基，一個(gè)R1和一個(gè)R 2和一個(gè)R3的碳原子數(shù) 的總和為2~20。11為1~6的整數(shù)。）
[0021] 該通式(2)中的η為2的化合物的含有率和通式(2)中的η為3的化合物的含有率的 總和相對(duì)于通式(2)所示的化合物的總量為80~100質(zhì)量％。
[0022] 另外，本發(fā)明提供一種極壓添加劑，其特征在于，含有前述二烷基多硫醚(I)。
[0023] 進(jìn)而，本發(fā)明提供一種潤(rùn)滑流體組合物，其特征在于，含有前述極壓添加劑。
[0024] 發(fā)明的效果
[0025] 根據(jù)本發(fā)明的制造方法，能夠有效地得到在金屬表面有效地形成金屬硫化物的覆 膜、并且不易引起金屬表面的腐蝕、能夠適合用作極壓添加劑的二烷基多硫醚。另外，本發(fā) 明的二烷基多硫醚在金屬表面有效地形成金屬硫化物的覆膜，不易引起金屬表面的腐蝕， 能夠適合用作極壓添加劑。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 本發(fā)明的制造方法的特征在于，包括下述工序。
[0027] 第一工序:使下述通式（1)所示的烯烴化合物(a)與硫在硫化氫的存在下反應(yīng)，從 而得到粗二烷基多硫醚(A)的工序。
[0028] RVC = CHR3 · · · · (1)
[0029] (式中，W各自為烷基，R3為氫原子或烷基，R\R2及R3的碳原子數(shù)的總和為2~ 20〇)
[0030] 第二工序:使前述粗二烷基多硫醚(A)與堿金屬的硫化物在包含醇的溶劑中反應(yīng)， 從而減少該粗二烷基多硫醚(A)中的硫原子數(shù)的工序。
[0031] 以下，針對(duì)各工序詳細(xì)說明。
[0032] 前述第一工序中使用的烯烴化合物(a)如前述那樣具有通式（1)所示的結(jié)構(gòu)。烯烴 化合物(a)中，從容易獲得、作為最終產(chǎn)物的二烷基多硫醚在基礎(chǔ)油中的溶解性良好且能夠 適合用作極壓添加劑的方面出發(fā)，優(yōu)選R 1和R2的碳原子數(shù)的總和為2~18的烯烴化合物，更 優(yōu)選R1和R 2的碳原子數(shù)的總和為2~14的烯烴化合物。
[0033] 另外，烯烴化合物(a)中，從容易獲得、作為最終產(chǎn)物的二烷基多硫醚在基礎(chǔ)油中 的溶解性良好且能夠適合用作極壓添加劑的方面出發(fā)，優(yōu)選具有氫原子作為R 3的烯烴化合 物。
[0034] 因此，具有通式（1)所示結(jié)構(gòu)的烯烴化合物(a)中，優(yōu)選R1和R2的碳原子數(shù)的總和為 2~18且R 3為氫原子的烯烴化合物，更優(yōu)選R1和R2的碳原子數(shù)的總和為2~14且R 3為氫原子 的烯烴化合物。
[0035]作為前述本發(fā)明中使用的烯烴化合物(a)，例如可以舉出：二異丁烯、異丁烯、3-甲 基戊稀、4-甲基庚稀、5-甲基^^一碳稀、3，6-二甲基十六碳稀等。其中，從能夠得到硫含有率 高、且臭味也少的二烷基多硫醚的方面出發(fā)，優(yōu)選二異丁烯。
[0036] 此處，本發(fā)明的制造方法中，可以以不損害本發(fā)明效果的范圍與烯烴化合物(a)組 合使用烯烴化合物(a)以外的烯烴化合物。作為這樣的烯烴化合物，例如可以舉出：1_丁烯、 1 _戊稀、1_己稀、1_辛稀、1_癸稀、1_十二碳稀、1 _十四碳稀、1_十六碳稀、1_十八碳稀、1_二 十碳烯或它們的混合物等。
[0037] 作為本發(fā)明中使用的硫，沒有特別限定，例如可以為小塊狀、鱗片狀、粉末狀的固 體狀態(tài)，也可以為熔融狀態(tài)(液體）。其中，出于大規(guī)模制造中的投料操作容易的理由，優(yōu)選 熔融狀態(tài)的硫。
[0038] 作為前述硫化氫(a3 )，也沒有特別限定，從能夠得到純度高的本發(fā)明的二烷基多 硫醚的方面出發(fā)，優(yōu)選使用純度99摩爾％以上的硫化氫。
[0039]前述第一工序中，從能夠效率良好且容易地得到粗二烷基多硫醚(A)的方面出發(fā)， 優(yōu)選使烯烴化合物(a)與硫在硫化氫的存在下反應(yīng)時(shí)，在堿性化合物(催化劑）的存在下反 應(yīng)。作為前述堿性化合物，例如可以為氫氧化鈉、氫氧化鉀等堿金屬氫氧化物;脂肪族胺、芳 香族胺等胺系化合物的任意種。例如，作為胺系化合物的例子，可以舉出丁胺、二丁胺、三丁 胺及它們的各種異構(gòu)體、辛胺、二辛胺及它們的各種異構(gòu)體、十二烷胺、十四烷胺、十六烷 胺、十八烷胺、二環(huán)己胺及它們的各種異構(gòu)體、亞甲基二胺、亞乙基二胺、1，2_二氨基丙烷、 1，3_二氨基丙烷、1,4-二氨基丁燒、1,5-二氨基戊燒、1,6-二氨基己燒、1,7-二氨基庚燒、1， 8_二氨基辛烷、1，9_二氨基壬烷、1，10-二氨基癸烷等、二亞乙基三胺、二亞丙基三胺、三亞 丙基四胺、三亞丙基四胺、四亞乙基五胺、四亞丙基五胺、五亞乙基六胺、九亞乙基十胺、三 甲基六亞甲基二胺等、四（氨基甲基）甲烷、四（2-氨基乙基氨基甲基）甲烷、1，3_雙(2'_氨基 乙基氨基）丙烷、三亞丙基-雙(三亞甲基)六胺、雙(3-氨基乙基)胺、雙六亞甲基三胺等、1， 4-環(huán)己烷二胺、4,4'_亞甲基雙環(huán)己胺、4,4'_異丙叉基雙環(huán)己基胺、降冰片烷二胺、雙(氨基 甲基)環(huán)己烷、二氨基二環(huán)己基甲烷、異佛爾酮二胺、薄荷烯二胺等、雙(氨基烷基)苯、雙(氨 基烷基)萘、雙(氰基乙基)二亞乙基三胺、鄰苯二甲胺、間苯二甲胺、對(duì)苯二甲胺、苯二胺、萘 二胺、二氨基二苯基甲烷、二氨基二乙基苯基甲烷、2,2_雙(4-氨基苯基)丙烷、4,4'_二氨基 二苯基醚、4,4'_二氨基二苯甲酮、4,4'_二氨基二苯基醚、4,4'_二氨基二苯基砜、2,2'-二 甲基 _4，4 ' -二氨基二苯基甲燒、2，4 ' -二氨基聯(lián)苯、2，3 ' -二甲基-4，4 ' -二氨基聯(lián)苯、3，3 ' -二甲氧基_4,4'_二氨基聯(lián)苯、雙(氨基甲基)萘、雙(氨基乙基)萘等、N-甲基哌嗪、嗎啉、1，4-雙_(8 -氨基丙基哌嗪、哌嗪-1，4_二氮雜環(huán)庚燒、1_(2' -氨基乙基哌嗪）、1_[2 '-(2"_氨基 乙基氨基）乙基]哌嗪、1，11-二氮雜環(huán)二十烷、1，15-二氮雜環(huán)二十八烷等，它們可以單獨(dú)使 用，可以以2種以上的混合物的形式使用。
[0040] 前述堿性化合物中，從粗二烷基多硫醚(A)的產(chǎn)率高、反應(yīng)后利用蒸餾、通氣等簡(jiǎn) 便的手法可以從反應(yīng)體系中分離去除的方面出發(fā)，優(yōu)選堿金屬氫氧化物，其中，更優(yōu)選氫氧 化鈉或氫氧化鉀，進(jìn)一步優(yōu)選氫氧化鉀。
[0041] 作為前述堿性化合物的用量，可以根