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石油添加剂
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润滑油添加剂与我们(三)

2018-03-22 10:30:13

亚磷酸二丁酯,是亚磷酸二烷基酯系列化合物中的一种,是典型的含磷极压抗磨剂。在有机化学中,通常我们将其表示为下式中的(1),实际上,在常态下它存在着互变异构现象,由于P═O双键的稳定性,常使下列平衡倾向于含P═O的四配位化合物(2),我们称其为阿尔勃佐夫(Arbuzov)重排:

 由于其分子中含有一个羟基,俗称亚磷酸二烷基酯显得活泼,因而具有很好的极压抗磨性,同时,它离解后又显得酸性较强导致其对黑色金属有较强的腐蚀性。目前的研究表明,长链的亚磷酸酯,酯基起到磷酸酯的作用,烃基具有油溶性的特点。

添加剂

铜腐蚀/级

(121℃,3h)

水解

PH值

烘箱氧化

四球试验

沉积物

钢片腐蚀

PB/N

D/mm(196N,60min)

T304

1a

1

1470

0.30

 亚磷酸二烷基酯,亦可作为石油炼制工艺中的高温缓蚀剂。中东地区油田的某些高硫高酸原油,含有较大量的环烷酸,在高温下可对炼厂的塔盘、塔壁以及填料等产生强烈的腐蚀,而此时的亚磷酸二烷基酯,属于阳极抑制性缓蚀剂,明显具有腐蚀抑制作用。

 当然,亚磷酸二烷基酯更为广泛的用途,是在农药的合成中作为农药中间体,如低毒高选择性的丙虫磷,就是以亚磷酸二异丙酯为原料的。在农药行业,它许多的化学反应,是利用了它的分子中的P—H键的存在,比如曼尼希(Mannich)反应:

 不难发现,如果我们用不同的反应物和亚磷酸二烷基酯进行反应,可以得到一系列分子中含有不同性质的基团的化合物。我们知道,酰胺,是摩擦改进剂,它与亚磷酸酯的结合,会得到兼有抗磨剂与油性剂的多效添加剂,其实这也是今后添加剂创新发展的一个方向。

 不同的含磷有机物,尤其是各种不同的磷酸酯和亚磷酸酯,是我们润滑油添加剂的一个重要研究领域,也是现如今的前沿科学生命科学的重要的研究对象,这样的例子不胜枚举:核酸的骨架,便是由核糖与磷酸二酯成键搭建起来的,磷酰化的α-氨基酸,可以将我们身体内的核苷酸、碳水化合物、氨基酸、蛋白质等互相联系起来,人体运动离不开能量的供给,而人体内供给细胞活动的能量携带者便是ATP三磷酸腺苷,ATP是一种高能磷酸化合物,在细胞中,它能实现贮能和放能,从而保证了细胞各项生命活动的能量供应。所以,从各方面来说,包括我们的润滑油添加剂,含磷化合物化学,具有极强的生命力,我们以后还将多次讨论。


    作者:李云鹏,石油化工科学研究院,教授、高工、研究生导师,1987年南开大学研究生毕业后入职石科院,从事润滑油品及添加剂的研发工作近30年,在国内外学术期刊发表论文70余篇,发明专利15项,所主导研发产品获部级科技一等奖一次,其他奖项若干。


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