本发明涉及润滑剂，尤其涉及一种哌嗪类离子液体及其制备方法和应用。
背景技术：
1、航天科技的迅速发展，使得空间飞行器的长寿命和可靠性需求愈发迫切，因此空间摩擦学的研究尤为重要。在早期的空间活动中，航天器的运行时间普遍较短。随后在美国国家航空航天的研究表明，航天器上的许多机械故障均源自摩擦学问题，尤其是与润滑相关的失效问题。随着润滑技术不断的推进，润滑技术成为了确保机械部件安全可靠运行并延长其使用寿命的关键技术之一。因此，无论是卫星、火箭、飞船还是空间站，润滑材料与技术的发展都至关重要，不容小视。为了满足我国空间科学技术发展的需求，系统开展空间润滑剂的研究具有重要意义，并展现出广阔的应用前景。
2、离子液体是一类由有机阳离子和有机或无机阴离子构成的在室温附近呈液态的离子型化合物。离子液体具有独特的理化性能，例如极低的饱和蒸气压、宽液程、高热稳定性、结构可设计性等。这些特性使其在作为高性能润滑剂或添加剂方面具有巨大的潜力，特别是在空间领域的广泛应用。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题是提供一种润滑性能良好、稳定的哌嗪类离子液体。
2、本发明所要解决的另一个技术问题是提供该哌嗪类离子液体的制备方法。
3、本发明所要解决的第三个技术问题是提供该哌嗪类离子液体的应用。
4、为解决上述问题，本发明所述的一种哌嗪类离子液体，其特征在于：该离子液体具有如下结构式：
5、
6、其中：r基团为甲基和乙基。
7、如上所述的一种哌嗪类离子液体的制备方法，其特征在于：该方法是指在n-烷基哌嗪中加入过量无水乙醇溶解，随后缓慢滴加二(2-乙基己基)磷酸酯，室温搅拌20~24 h，得到混合液；所述混合液经旋转蒸发除去无水乙醇后于80~90℃干燥12~18 h，即得哌嗪类离子液体。
8、其合成路线如下：
9、
10、所述n-烷基哌嗪是指n-甲基哌嗪或n-乙基哌嗪。
11、所述n-烷基哌嗪与所述二(2-乙基己基)磷酸酯的物质的量比为1：1。
12、如上所述的一种哌嗪类离子液体的应用，其特征在于：该哌嗪类离子液体作为空间润滑剂应用在航天器运动机构上。
13、本发明与现有技术相比具有以下优点：
14、1、本发明制备方法简单，设计合成了不含硫、卤素等会腐蚀金属摩擦副的活性元素的离子液体，解决润滑剂腐蚀航天器运动机构的问题。
15、2、本发明所述哌嗪类离子液体作为液体润滑剂，与航天润滑油pfpe相比在真空环境下具有良好、稳定的润滑性能，在真空苛刻的环境下的减摩抗磨性能表现尤其突出，从而解决了空间机械设备运行过程中的摩擦磨损和润滑不良问题。
16、3、本发明所述哌嗪类离子液体具有优异的润滑性能和环境友好特性，使其在润滑工程与空间领域中具有广泛的应用前景。
1.一种哌嗪类离子液体，其特征在于：该离子液体具有如下结构式：
2.如权利要求1所述的一种哌嗪类离子液体的制备方法，其特征在于：该方法是指在n-烷基哌嗪中加入过量无水乙醇溶解，随后缓慢滴加二(2-乙基己基)磷酸酯，室温搅拌20~24h，得到混合液；所述混合液经旋转蒸发除去无水乙醇后于80~90℃干燥12~18 h，即得哌嗪类离子液体。
3.如权利要求2所述的一种哌嗪类离子液体的制备方法，其特征在于：所述n-烷基哌嗪是指n-甲基哌嗪或n-乙基哌嗪。
4.如权利要求2所述的一种哌嗪类离子液体的制备方法，其特征在于：所述n-烷基哌嗪与所述二(2-乙基己基)磷酸酯的物质的量比为1：1。
5.如权利要求1所述的一种哌嗪类离子液体的应用，其特征在于：该哌嗪类离子液体作为空间润滑剂应用在航天器运动机构上。
