本發明屬于潤滑油添加劑的制備技術領域,具體涉及一種用于機械設備上的新型潤滑油添加劑的制備方法。
背景技術:
潤滑油是機械運行和維護不可缺少的組成部分。隨著現代機械設備的載荷、速度、溫度等工作參數的日益提高,潤滑油中原有的減摩劑和抗磨劑已不能完全滿足其減摩抗磨性能的要求。20世紀90年代以來,隨著人們對納米材料和技術的深入研究,發現納米微粒在潤滑領域表現了很多優異的摩擦學性能,以這些納米微粒制成的納米潤滑油添加劑可使潤滑油的減摩抗磨性能得到大幅度提高,為潤滑油領域中長期未能解決的難題開辟了新的解決途徑。
通過研究發現納米氧化物通過在摩擦副表面上沉積而起作用,也具有優良的摩擦學性能,如在中國專利文獻cn1301319c公開了一種潤滑油添加劑及其制備方法,其組分及含量為:40-80%的基礎油、0.1-40%的二氧化硅、0.1-50%的分散助劑、0.1-30%的增效劑。其具有良好的分散性、極壓性能和抗磨性,然而其存在的缺點是所述潤滑油添加劑中含有0.1-50%地分散劑和0.1-30%的增效劑,基于上述同樣的理由,所述添加劑的分散劑和增效劑的存在嚴重影響了其使用功能和工業化應用;另外,所述潤滑油添加劑的使用量也非常大,為潤滑油總量的1-10%,造成了使用者成本的增加。
綜上所述,因此需要一種更好的潤滑油添加劑的制備方法來改善現有技術的不足,推動潤滑油行業的發展。
技術實現要素:
本發明的目的是提供一種用于機械設備上的新型潤滑油添加劑的制備方法,本發明成本低廉,制備方法簡單,適合大規模生產制造。
本發明提供了如下的技術方案:
一種用于機械設備上的新型潤滑油添加劑的制備方法,包括以下制備步驟:
一、向乙醇溶液中加入冰醋酸,調節ph為4-5.5,攪拌下加入硅烷偶聯劑使濃度達5-8%,水解20-30min后,得到含硅烷偶聯劑醇-水溶液;
二、制備粒徑為30-50nm的油溶性納米銅;
三、將配制好的硅烷偶聯劑醇-水溶液加入油性溶劑和反應性納米二氧化硅,再置于超聲波粉碎機中,5-10min后加入步驟二制備的油溶性納米銅,在120-150℃的超聲波粉碎機中攪拌粉碎50-80min,得到粉末;
四、將步驟三的粉末置于200-230℃的烘箱中干燥30-50min,研細后得表面改性的油溶性納米銅;
五、將普通潤滑油加入超聲波粉碎機中,加入步驟四制備的表面改性的油溶性納米銅,在超聲波粉碎機中粉碎2-3h,即可得到新型潤滑油添加劑成品。
優選的,所述新型潤滑油添加劑包括以下重量份的原料:乙醇溶液28-32份、冰醋酸18-27份、硅烷偶聯劑12-17份、油溶性納米銅25-36份、油性溶劑28-36份、反應性納米二氧化硅20-33份和普通潤滑油10-12份。
優選的,所述步驟二的油溶性納米銅為經過有機化合物原位表面改性的銅納米微粒。
優選的,所述有機化合物包括二烷基磷酸及其鹽或烷基二硫代羧酸及其鹽。
優選的,所述步驟二的油溶性納米銅中銅以外的組分為鋅、錫、鎳中的任一種或多種的組合。
優選的,所述步驟三的油性溶劑為碳原子個數為6-12的直鏈或支鏈烷烴、各種潤滑油基礎油和普通潤滑油中的任一種或多種的混合。
優選的,所述步驟三的反應性納米二氧化硅為表面經含有反應性官能團的有機化合物修飾的納米二氧化硅。
優選的,所述有機化合物包括有機硅氧烷或有機羧酸,反應性官能團包括氨基、雙鍵、環氧基或巰基。
本發明的有益效果是:
本發明制備的潤滑油添加劑中不含任何分散劑和穩定劑,其組分為油溶性納米銅和油溶性納米二氧化硅或者還包括油性溶劑,但卻具有良好的分散性和穩定性,非常適合于工業化應用。
本發明將油溶性納米銅和反應性納米二氧化硅進行復配,形成的潤滑油添加劑,綜合了有機材料和無機材料的復配優勢。納米銅具有很好的自修復功能,能起到很好的減摩作用,而反應性納米二氧化硅本身就具有很好的抗磨性,二氧化硅與金屬形成復合陶瓷表面起到抗磨作用;同時,二氧化硅納米微粒表面的碳鏈的排布也能起到“毛刷作用”,減低摩擦系數,部分表面官能團與金屬作用生成堅固耐磨的復合膜,綜合作用之下,體現出優異的減摩抗磨作用,可以修復磨損和劃傷表面,延長機械設備的使用壽命
本發明成本低廉,制備方法簡單,適合大規模生產制造。
具體實施方式
實施例1
一種用于機械設備上的新型潤滑油添加劑的制備方法,包括以下制備步驟:
一、向乙醇溶液中加入冰醋酸,調節ph為5,攪拌下加入硅烷偶聯劑使濃度達5%,水解20min后,得到含硅烷偶聯劑醇-水溶液;
二、制備粒徑為50nm的油溶性納米銅;
三、將配制好的硅烷偶聯劑醇-水溶液加入油性溶劑和反應性納米二氧化硅,再置于超聲波粉碎機中,10min后加入步驟二制備的油溶性納米銅,在120℃的超聲波粉碎機中攪拌粉碎80min,得到粉末;
四、將步驟三的粉末置于200℃的烘箱中干燥50min,研細后得表面改性的油溶性納米銅;
五、將普通潤滑油加入超聲波粉碎機中,加入步驟四制備的表面改性的油溶性納米銅,在超聲波粉碎機中粉碎3h,即可得到新型潤滑油添加劑成品。
新型潤滑油添加劑包括以下重量份的原料:乙醇溶液28份、冰醋酸18份、硅烷偶聯劑17份、油溶性納米銅36份、油性溶劑36份、反應性納米二氧化硅20份和普通潤滑油10份。
步驟二的油溶性納米銅為經過有機化合物原位表面改性的銅納米微粒。
有機化合物為烷基二硫代羧酸及其鹽。
述步驟二的油溶性納米銅中銅以外的組分為鋅、錫、鎳的組合。
步驟三的油性溶劑為碳原子個數為6的直鏈烷烴、各種潤滑油基礎油和普通潤滑油的混合。
步驟三的反應性納米二氧化硅為表面經含有反應性官能團的有機化合物修飾的納米二氧化硅。
有機化合物為有機羧酸,反應性官能團為巰基。
實施例2
一種用于機械設備上的新型潤滑油添加劑的制備方法,包括以下制備步驟:
一、向乙醇溶液中加入冰醋酸,調節ph為5.5,攪拌下加入硅烷偶聯劑使濃度達5%,水解30min后,得到含硅烷偶聯劑醇-水溶液;
二、制備粒徑為50nm的油溶性納米銅;
三、將配制好的硅烷偶聯劑醇-水溶液加入油性溶劑和反應性納米二氧化硅,再置于超聲波粉碎機中,10min后加入步驟二制備的油溶性納米銅,在150℃的超聲波粉碎機中攪拌粉碎80min,得到粉末;
四、將步驟三的粉末置于230℃的烘箱中干燥50min,研細后得表面改性的油溶性納米銅;
五、將普通潤滑油加入超聲波粉碎機中,加入步驟四制備的表面改性的油溶性納米銅,在超聲波粉碎機中粉碎3h,即可得到新型潤滑油添加劑成品。
新型潤滑油添加劑包括以下重量份的原料:乙醇溶液28份、冰醋酸18份、硅烷偶聯劑12份、油溶性納米銅25份、油性溶劑28份、反應性納米二氧化硅20份和普通潤滑油10份。
步驟二的油溶性納米銅為經過有機化合物原位表面改性的銅納米微粒。
有機化合物為烷基二硫代羧酸及其鹽。
述步驟二的油溶性納米銅中銅以外的組分為鋅、錫、鎳的組合。
步驟三的油性溶劑為碳原子個數為6的支鏈烷烴、各種潤滑油基礎油和普通潤滑油的混合。
步驟三的反應性納米二氧化硅為表面經含有反應性官能團的有機化合物修飾的納米二氧化硅。
有機化合物為有機硅氧烷,反應性官能團為環氧基。
實施例3
一種用于機械設備上的新型潤滑油添加劑的制備方法,包括以下制備步驟:
一、向乙醇溶液中加入冰醋酸,調節ph為4,攪拌下加入硅烷偶聯劑使濃度達8%,水解20min后,得到含硅烷偶聯劑醇-水溶液;
二、制備粒徑為30nm的油溶性納米銅;
三、將配制好的硅烷偶聯劑醇-水溶液加入油性溶劑和反應性納米二氧化硅,再置于超聲波粉碎機中,10min后加入步驟二制備的油溶性納米銅,在120℃的超聲波粉碎機中攪拌粉碎50min,得到粉末;
四、將步驟三的粉末置于220℃的烘箱中干燥30min,研細后得表面改性的油溶性納米銅;
五、將普通潤滑油加入超聲波粉碎機中,加入步驟四制備的表面改性的油溶性納米銅,在超聲波粉碎機中粉碎3h,即可得到新型潤滑油添加劑成品。
新型潤滑油添加劑包括以下重量份的原料:乙醇溶液28份、冰醋酸18份、硅烷偶聯劑17份、油溶性納米銅26份、油性溶劑28份、反應性納米二氧化硅20份和普通潤滑油12份。
步驟二的油溶性納米銅為經過有機化合物原位表面改性的銅納米微粒。
有機化合物為二烷基磷酸及其鹽。
述步驟二的油溶性納米銅中銅以外的組分為鋅、錫、鎳的組合。
步驟三的油性溶劑為碳原子個數為12的直鏈烷烴、各種潤滑油基礎油和普通潤滑油的混合。
步驟三的反應性納米二氧化硅為表面經含有反應性官能團的有機化合物修飾的納米二氧化硅。
有機化合物為有機硅氧烷,反應性官能團為巰基。
以上所述僅為本發明的優選實施例而已,并不用于限制本發明,盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明,對于本領域的技術人員來說,其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改,或者對其中部分技術特征進行等同替換。凡在本發明的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發明的保護范圍之內。