油酸二乙醇酰胺磷酸酯的合成及其摩擦化学特性的研究(8)
2 磷酸酯的发展和研究
2.1 磷酸酯的概述
磷酸酯又称正磷酸酯[18]（以与亚磷酸酯相区别），是磷酸的酯衍生物，属于磷酸衍生物的一类。磷酸为三元酸，因此根据取代烃基数的不同，又可将磷酸酯分为伯磷酸酯（磷酸一酯、烃基磷酸）、仲磷酸酯（磷酸二酯）和叔磷酸酯（磷酸三酯）。
磷酸的一酯和二酯是强酸，例如磷酸甲酯和磷酸二甲酯的pKa分别为1.54和1.29。烃基磷酸、烃基焦磷酸和烃基三磷酸都以盐的形式存在于生物体内。DNA和RNA就可以看做是 [PO2(OR)(OR')−]n 类型的聚合物。
磷酸酯主要用作含磷农药、神经毒气、难燃液压油、润滑油。由特殊的催化酯化方法制备而成，广泛应用于金属加工业领域，在高载荷引起边界润滑条件下减少摩擦和磨损。LYCOMAX公司研制的磷酸酯包括油性的MAX-P16,水性的LYCO-P08 LYCO-P30等，常用于铝轧制液，钢板轧制液，拉削液，冲压油，超精研，磨削液，冷轧液等产品中。
2.2 磷酸酯润滑添加剂
有机磷酸酯胺盐类[17]极压添加剂被广泛地应用在齿轮油和金属加工液中，该类极压添加剂在低剂量条件下就表现出非常好的极压和抗磨性能，而且与其他添加剂，如硫化烯烃、氯化石蜡、硫代氨基甲酸盐和硫代磷酸盐，都具有很好的协同作用。该类添加剂的另个显著优点就是其腐蚀性小，甚至没有腐蚀，这是其他含硫极压添IIII所不能比拟的。
随着环保意识的增强。绿色润滑油引起人们的日益重视，而绿色润滑油的研究与发展无疑给润滑油的摩擦学研究领域提出了许多新的课题和发展方向。添加剂在基础油中的响应性和对生态环境的影响是必须要虑的因素。根据研究表明，一般含有过渡金属元素的添加剂和某些影响微生物活动和营养成分的清净分散剂会降低润滑剂的可生物降解性。而含N和P元素的添加剂因为能提供有利于微生物成长的养分，可提高润滑油的生物降解率。
根据HF/6-31G的计算结果，从理论上验证了次膦酸酯、膦酸酯、磷酸酯、亚磷酸酯、酸性磷酸酯、胺基磷酸酯、磷酸酰胺、磷酸酯胺盐等磷系添加剂的润滑性能优劣次序，大致为：次膦酸酯<磷酸酯<亚磷酸酯<磷酸酯胺盐。
2.3 课题研究的意义
当前发展环境友好润滑剂已成为全球性的共识，良好的生物降解性是最重要标志之一。含磷、含氮等营养元素有助微生物生长，但合成仍存在较多问题：
（1）用磷酸酯化制备油酸二乙醇酰胺磷酸酯的实验方法，反应条件都需要摸索。
（2）脂肪酸烷醇酰胺磷酸酯添加剂虽然应用非常广泛，但它的摩擦学性能有待研究。
（3）油酸二乙醇酰胺磷酸酯润滑添加剂的抗磨减摩机理的认识尚未得到统一的理论。
（4）润滑油是由基础油和多种添加剂共同组成的，油酸二乙醇酰胺磷酸酯添加剂与T202之间的复配性能还需要进一步地深入研究。
2.4 本论文的主要工作及创新点
2.4.1 本课题的主要工作
（1）油酸二乙醇酰胺磷酸酯的制备及红外谱图分析：在250ml三颈烧瓶中，先加入38ml油酸，逐渐升温至60℃ ，然后分2批加入11.4ml的二乙醇胺，每次5.7ml，抽真空，石油醚作带水剂，开动搅拌，随后逐渐升温至160℃，在此温度下反应4 h，至不再有水蒸出时停止加热，室温下自然冷却出料，将称好11g五氧化二磷（可改变的条件）溶于适量石油醚中，随后在250ml三颈烧瓶中加入自制的油酸二乙醇酰胺，开动搅拌，分批逐滴加入石油醚和五氧化二磷的混合溶液，油酸二乙醇酰胺：五氧化二磷的摩尔比=1:1（可改变的条件）油酸二乙醇酰胺：五氧化二磷=1:1，抽真空，保持80℃（可改变的条件），反应4h（可改变的条件）。磷酸酯化反应结束后，在相同的温度下加入少量蒸馏水，水解1h，室温下自然冷却。用红外光谱仪对合成产物进行了结构分析，证明所合成的物质即为目标产物。实验中讨论了实验原料之间的摩尔比、反应时间、反应温度对反应产物的影响。
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