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雜環(huán)類抗氧劑
| 來(lái)源：邵君( 先生，國(guó)內(nèi)國(guó)際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2017-12-29 10:45:24 |
雜環(huán)類抗氧劑大多可作為金屬減活劑使用，當(dāng)潤(rùn)滑油中有可變價(jià)的金屬化合物時(shí)（如銅、鐵、鉻和鈷等），雜環(huán)類抗氧劑能催化氫過(guò)氧化物分解成自由基，從而加速氧化過(guò)程。金屬減活劑同金屬離子結(jié)合生成絡(luò)合物，絡(luò)合物對(duì)氫過(guò)氧化物沒(méi)有催化活性，可減慢氧化速度。
雜環(huán)類抗氧劑由于具有緊密穩(wěn)定的化學(xué)結(jié)構(gòu)，且有活性較高的氮、硫等元素，易于吸附到金屬表面，引起了人們對(duì)其性能的廣泛關(guān)注。
雜環(huán)化合物及其衍生物用作潤(rùn)滑油添加劑具有良好的極壓、抗磨和減摩性能，高的熱穩(wěn)定性能以及良好的抗氧化性能和抗腐蝕性能，因而具有廣闊的應(yīng)用前景。含硫氮雜環(huán)化合物，如苯并三氮唑、烷基取代咪唑啉、2-巰基苯并噻唑、2，5-二巰基-1，3，4-噻二唑及其衍生物都是大家熟知潤(rùn)滑油防銹、抗氧化和防腐蝕劑，有些衍生物還具有良好的極壓抗磨性能。
近10 多年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者陸續(xù)合成了很多在同一分子中具有致密結(jié)構(gòu)的含氮雜環(huán)官能團(tuán)與含極壓抗磨活性元素的基團(tuán)相結(jié)合的雜環(huán)衍生物，并對(duì)它們的摩擦磨損性能和抗氧化、防腐蝕性能進(jìn)行了研究，還對(duì)一些雜環(huán)衍生物的極壓減摩抗磨作用機(jī)理進(jìn)行了探討，取得了一些研究成果。苯并三氮唑及其它含氮雜環(huán)化合物具有防銹、抗氧和抗腐性，將含氮化合物（如胺）引入到雜環(huán)化合物中，能提高此類化合物的各種性能，是雜環(huán)衍生物類添加劑的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)（可以通過(guò)Mannich反應(yīng)來(lái)制備）。
苯并三唑的其他衍生物，如N-叔烷基苯并三唑、苯并三唑和烷基乙烯基酯或羧酸乙烯酯（如乙烯基乙酸酯）的加成物，磷酸胺的三唑加成物或有機(jī)二硫代磷酸鹽和三唑的加成物也有報(bào)道，此類化合物還可用作腐蝕抑制劑和金屬減活劑。
噻二唑及其衍生物兼具有抗氧抗腐與抗磨性，它屬于無(wú)灰型多功能添加劑，在潤(rùn)滑油中，某些含硫極壓劑和硫磷型抗氧抗磨劑在使用過(guò)程中可釋放出活性硫，從而引起金屬表面的硫腐蝕，噻二唑及其衍生物具有捕捉活性硫的獨(dú)特作用，因而巰基噻二唑的衍生物被廣泛用作潤(rùn)滑油抗氧劑和金屬鈍化劑。
亞磷酸三苯酯(抗氧劑、穩(wěn)定劑TPPi)主要適用于聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酯、abs樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、合成橡膠等的抗氧穩(wěn)定劑，用于聚氯乙烯制品中作螯合劑，當(dāng)以金屬為主穩(wěn)定劑時(shí)，配合本品可減少金屬氯化物的危害，保持制品的透明度，并抑制顏色變化，也是一種很好的化工中間體，與鹵系阻燃劑并用，可發(fā)揮阻燃劑抗氧作用，并兼具光穩(wěn)定性能，可用作合成醇酸樹(shù)酯和聚酯，本品主要為樹(shù)酯的原料，也可制取農(nóng)藥中間體亞磷酸三甲酯。
如T561 金屬減活劑是一種噻二唑多硫化物，它能抑制金屬的腐蝕，兼具有抗氧和抗磨性能，在油品中的應(yīng)用比較廣泛。此外，噻二唑或其衍生物是潤(rùn)滑劑的有效抗磨劑，它可以幫助低磷發(fā)動(dòng)機(jī)油通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)，滿足現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)油對(duì)低磷化的要求，同時(shí)還表現(xiàn)出良好的抗氧化性能。
噻二唑和噻二唑衍生物還可用在潤(rùn)滑脂中，起到改善抗磨性能的作用。噻二唑的聚合物具有優(yōu)秀的四球抗燒結(jié)性能，可用作潤(rùn)滑油脂的抗磨極壓劑，還具有抗氧、抑制銅腐蝕等性能，克服了傳統(tǒng)極壓劑導(dǎo)致油品抗氧化性能降低、銅腐蝕嚴(yán)重的弊端。
噻二唑衍生物無(wú)灰、不含磷，是環(huán)境友好添加劑，從某種意義上來(lái)說(shuō)有望替代ZDDP 系列添加劑。巰基苯并噻唑類化合物是一類具有致密化學(xué)結(jié)構(gòu)的雜環(huán)化合物，其衍生物可作為潤(rùn)滑油極壓抗磨劑、抗氧防腐劑和金屬鈍化劑。
如2-巰基苯并噻唑衍生物在潤(rùn)滑劑中還可以以硫酮形式吸附于金屬銅表面，形成一層配合物膜而表現(xiàn)出較強(qiáng)的銅緩蝕性能。雜環(huán)化合物油溶性較差，通過(guò)合理的分子設(shè)計(jì)，在其分子結(jié)構(gòu)中引人油溶性基團(tuán)，如引入烷基、巰基化合物、酯基化合物、含硼酸酯的化合物等，既可提高油溶性，也能獲得具有良好抗氧防腐和抗磨減摩性能的苯并噻唑衍生物，典型的如含二硫醚基團(tuán)的苯并噻唑的極壓性能優(yōu)于相應(yīng)的單硫醚苯并噻唑的極壓性能。
此類化合物的抗磨性與其所連的烴基的化學(xué)結(jié)構(gòu)有關(guān)，如正構(gòu)烷基二硫醚的抗磨性隨其烷基鏈長(zhǎng)度增加而增強(qiáng)；有較多支鏈的烷基二硫醚的抗磨性能則不如相應(yīng)的正構(gòu)烷基二硫醚的抗磨性能。
巰基苯并噻唑與屏蔽酚抗氧劑的Mannich 反應(yīng)，可生成油溶性好的抗氧劑和抗磨劑。其它一些雜環(huán)類的化合物，如苯并咪唑、磷嗪衍生物、三嗪衍生物都具有不錯(cuò)的摩擦學(xué)性能，大多處于實(shí)驗(yàn)室研究階段，商業(yè)化的產(chǎn)品鮮有報(bào)道。
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