一种侧链含酰胺键的共聚物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种侧链含酰胺键的共聚物及其制备方法和应用，所述共聚物结构式为：

【技术实现步骤摘要】
一种侧链含酰胺键的共聚物及其制备方法和应用
本专利技术属于合成润滑油材料领域，具体涉及一种侧链含酰胺键的共聚物及其制备方法和应用。技术背景近年来，世界各国合成油的年均增幅为11％，随着合成油需求量的增加，新型合成润滑油的开发也显得尤其重要。合成润滑油主要包括聚烯烃、聚酯、聚醚、硅油、含氟油、磷酸酯等。目前市场上多数普通合成润滑油的抗氧化性能与抗摩擦性能并不突出，通常需要依赖添加剂以增强这些性能。所以合成在无添加剂的情况下、具备高性能的新型润滑油尤为重要。目前一些高性能的合成润滑基础油是包含酯键的聚合物，如公开号为CN105296059A的专利技术专利公开了一种月桂烯基酯类化合物作为润滑油，通过月桂烯与马来酸(酐)经Diels-Alder反应得到中间产物，再在催化剂和带水剂的作用下经酯化反应，合成得到酯类润滑油。该专利技术提供的月桂烯基酯类化合物，作为润滑油具有优异的低温流动性。但是由于酯类聚合物含有酯基，而润滑油在实际使用过程中会不可避免地与水接触，酯基在酸性或者碱性条件下都可以发生断链反应，水解成能够对金属表面产生腐蚀的有机醇、酸等小分子有机物，造成机械设备的腐蚀、磨损，同时影响其润滑性能，严重影响产品的使用性能和寿命。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述不足，本专利技术的目的是提供一种侧链含酰胺键的共聚物，该共聚物作为润滑基础油具有良好的热稳定性、抗水解性和氧化安定性，以及优异的粘温性能。本专利技术还提供了该共聚物的制备方法，以及该聚合物在制备润滑油中的应用。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术提供的侧链含酰胺键的共聚物，结构式如下：其中n的取值范围为5～11，m的取值范围为6～10。相对酯键而言，酰胺键较难水解，因为它本身分子结构已经稳定，酰胺键的p-π共轭更强，更难断裂。本专利技术提供的侧链含酰胺键的共聚物具有非常稳定的结构。如上所述的侧链含酰胺键的共聚物的制备方法，包括以下步骤：(1)将α-烯烃和马来酸酐加入至有机溶剂中，在引发剂的作用下于氮气气氛中反应，反应产物经提纯后得到α-烯烃和马来酸酐共聚物；(2)将脂肪胺溶于极性有机溶剂中配成溶液，将所述溶液滴加至步骤(1)得到的α-烯烃和马来酸酐共聚物中，搅拌均匀后于氮气气氛中反应，反应产物经提纯后得到侧链含酰胺键的共聚物。作为优选，步骤(1)中所述α-烯烃为C8～C14中的一种。这样有利于提高产品粘度。作为优选，步骤(1)中马来酸酐与α-烯烃的摩尔比为1:1～5。这样有利于提高产品粘度。作为优选，步骤(1)中α-烯烃和马来酸酐在有机溶液中的质量分数之和为30～50％。这样有利于提高反应性。作为优选，步骤(1)中所述反应温度为100～110℃，时间为4～6h。其中，步骤(1)中有机溶剂为甲苯或二甲苯；引发剂为过氧化苯甲酰，引发剂的用量为α-烯烃质量的3～5％。作为优选，步骤(2)中所述脂肪胺为环己胺、庚胺、辛胺、壬胺、葵胺中的一种，脂肪胺与马来酸酐的摩尔比为1:1～2。作为优选，步骤(2)中所述极性有机溶剂为乙二醇单甲醚、1，4-二氧六环和N，N-二甲基甲酰胺中的一种，脂肪胺在所述溶液中的质量分数为13～26％。这样有利于提高脂肪胺的溶解性和反应性。作为优选，步骤(2)中所述反应温度为70～150℃，时间为3～6h。其中反应温度可进一步优选为100～130℃。在上述步骤(1)中反应产物提纯的目的是脱除有机溶剂，可采用旋转蒸馏除去有机溶剂，蒸馏条件可选择为：水浴温度50～65℃，减压至0.2～0.8MPa，旋转蒸馏1～2h。也可采用其他适用的方法。上述步骤(2)中，反应产物提纯的目的是除去极性有机溶剂，可采用旋转蒸馏除去极性有机溶剂，蒸馏条件可选择为：水浴温度70～80℃，减压至0.2～0.8MPa，旋转蒸馏1～2h。也可采用其他适用的方法。本专利技术提供的侧链含酰胺键的共聚物可用于制备润滑油，如作为润滑基础油制备发动机润滑油、空气压缩机润滑油或超低温发动机润滑油等。相比现有技术，本专利技术具有如下有益效果：1、本专利技术提供的侧链含酰胺键的共聚物对机器有良好的保护和润滑作用，且不含卤素和酸，避免了对机器造成腐蚀。2、本专利技术提供的侧链含酰胺键的共聚物含酰胺键，抗水解稳定性较酯类润滑油提高很多。3、本专利技术提供的侧链含酰胺键的共聚物具有长链梳状结构，使得润滑油具有良好的粘温性能。4、本专利技术提供的侧链含酰胺键的共聚物，原料易得、制备方法简单，对设备要求低。附图说明图1为本专利技术侧链含酰胺键的共聚物的合成反应示意图；图2实施例1制备的侧链含酰胺键的共聚物的红外光谱图，图中A：马来酸酐/α-C14烯烃二元共聚，B：马来酸酐/α-C14烯烃二元共聚胺化物。具体实施方式下面结合具体实施方式和附图，对本专利技术的技术方案做进一步详细描述。图1为本专利技术侧链含酰胺键的共聚物的合成反应示意图。实施例1：本实施例中，侧链含酰胺键的共聚物的合成步骤如下：1)1-十四烯烃和马来酸酐共聚物的合成：将7g马来酸酐(0.0714mol)在250ml四口烧瓶中溶于90ml甲苯(77.94g)溶剂，再加入36g十四烯-1(0.183mol)，添加过氧化苯甲酰1.5g作为引发剂，在氮气气氛下、100℃反应6h，得到α-烯烃和马来酸酐共聚物溶液；将上述四口烧瓶中的溶液放在旋转蒸馏器上，控制水浴温度在50℃到65℃之间，减压到0.2～0.8MPa进行旋蒸1h，除去甲苯。2)酰胺化反应：将4.61g辛胺(0.0357mol)溶解在29g乙二醇单甲醚中，在搅拌时缓慢滴加到上述四口烧瓶中，在氮气氛围下加热到112℃下搅拌反应3h。3)除去极性有机溶剂：调节水浴温度在70℃到80℃之间，减压到0.2～0.8MPa旋转减压蒸馏上述溶液2小时，然后冷却至室温，得到侧链含酰胺键的共聚物。实施例2本实施例中，侧链含酰胺键的共聚物的合成步骤如下：1)1-十二烯烃和马来酸酐共聚物的合成：将7g马来酸酐(0.0714mol)在250ml四口烧瓶中溶于90ml甲苯(77.94g)溶剂，再加入36g十二烯-1(0.214mol)，添加过氧化苯甲酰1.5g作为引发剂，在氮气气氛下、100℃反应6h，得到α-烯烃和马来酸酐共聚物溶液；将上述四口烧瓶中的溶液放在旋转蒸馏器上，控制水浴温度在50℃到65℃之间，减压到0.2～0.8MPa进行旋蒸1h，除去甲苯。2)酰胺化反应：在步骤1)之后，将5.54g(0.0429mol)辛胺溶解在29g的乙二醇单甲醚中，在搅拌时缓慢滴加到上述四口烧瓶溶液中，搅拌均匀，在氮气保护氛围、加热到112℃下搅拌反应4h。3)除去极性有机溶剂：调节水浴温度在70℃到80℃之间，减压到0.2～0.8MPa旋转减压蒸馏上述溶液2小时，然后冷却至室温，得到侧链含酰胺键的共聚物润。实施例3本实施例中，侧链含酰胺键的共聚物的合成步骤如下：1)1-十烯烃(癸烯)和马来酸酐共聚物的合成：将7g马来酸酐(0.0714mol)在250ml四口烧瓶中溶于90ml甲苯(77.94g)溶剂，再加入36g十烯-1(0.257mol)，添加过氧化苯甲酰1.5g作为引发剂，在氮气气氛下、100℃反应6h，得到α-烯烃和马来酸酐共聚物溶液；将上述四口烧瓶中的溶液放在旋转蒸馏器上，控制水浴温度在50℃到65℃之间，减压到0.2～0.8MPa进行旋本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种侧链含酰胺键的共聚物，其特征在于，结构式为：

【技术特征摘要】
1.一种侧链含酰胺键的共聚物，其特征在于，结构式为：其中n的取值范围为5～11，m的取值范围为6～10。2.如权利要求1所述的侧链含酰胺键的共聚物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将α-烯烃和马来酸酐加入至有机溶剂中，在引发剂的作用下于氮气气氛中反应，反应产物经提纯后得到α-烯烃和马来酸酐共聚物；(2)将脂肪胺溶于极性有机溶剂中配成溶液，将所述溶液滴加至步骤(1)得到的α-烯烃和马来酸酐共聚物中，搅拌均匀后于氮气气氛中反应，反应产物经提纯后得到侧链含酰胺键的共聚物。3.根据权利要求2所述的侧链含酰胺键的共聚物的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述α-烯烃为C8～C14中的一种。4.根据权利要求2所述的侧链含酰胺键的共聚物的制备方法，其特征在于，步骤(1)中马来酸酐与α-烯烃的摩尔比为1:1～5。5.根据权利要求2所述的侧链含酰胺键的共聚物的制备方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪才华，周海丽，张丽萍，刘仁，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32