CN101130709A - 节能环保功能型润滑剂 - Google Patents

Abstract

本发明属于润滑剂的技术领域，特别涉及一种即可以用于各种机械设备的润滑部位、而且可填加于各种润滑油成品中增强润滑及抗磨抗极压等效果的节能环保功能型润滑油。是由以下重量配比的原料制成：粒径为30－5000nm二硫化钼微粉5％－8％；粒径为30－5000nm石墨微粉5％－8％；抗磨剂二烷基二硫代磷酸氧钼5％－8％；分散剂丁二酰亚胺10％－15％；粘指剂聚甲基丙烯酸酯10％－15％；液体润滑材料余量。本产品具有以下使用效果：对金属摩擦副表面具有自动填充修复，快速稳定成膜的功能，延长机械设备润滑部件的使用寿命一倍以上，提高有效功率4－10％，节省燃油10％－15％，显著降低发动机有害气体和烟度的排放，降低机械噪音1－8分贝。

Description

节能环保功能型润滑剂

技术领域

本发明属于润滑剂的技术领域，特别涉及一种即可以用于各种机械设备的润滑部位、而且可填加于各种润滑油成品中增强润滑及抗磨抗极压等效果的节能环保功能型润滑剂。

技术背景

目前，普遍使用的润滑剂，主要在以下技术方面有许多不足、不完善的地方：多种固体材料复合使用的空白及产品与各种润滑油速溶效果差，使用过程见效慢，固液稳定悬浮的持久性、制造成本高，使用不经济等。

发明内容

本发明为了克服以上技术的不足，提供了一种节能环保功能型润滑剂，将多种固体润滑材料于一身，并可直接明显的作用于金属摩擦副的表面，具有自动填充修复、快速稳定成膜的功能，多种润滑物料之间起到相互及协合润滑的作用，从而达到改善耐热性，提高耐载荷能力，降低摩擦和磨损，减少噪音和节省能源，延长机械设备的使用寿命等效果。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

本发明的节能环保功能型润滑剂，是由以下重量配比的原料制成：

粒径为30-5000nm二硫化钼微粉  5％-8％

粒径为30-5000nm石墨微粉      5％-8％

抗磨剂二烷基二硫代磷酸氧钼   5％-8％

分散剂丁二酰亚胺             10％-15％

粘指剂聚甲基丙烯酸酯         10％-15％

液体润滑材料                 余量。

上述本发明的节能环保功能型润滑剂，所述的液体润滑材料为矿物型润滑油、合成型润滑油或半合成型润滑油。

上述本发明的节能环保功能型润滑剂，所述二硫化钼微粉的粒径优选为50-2000nm，所述石墨微粉的粒径优选为50-2000nm。

本发明的润滑剂，技术的关键取决于固体润滑材料的超微粉加工技术，固液相混合的均质分散技术，固液相悬浮稳定技术以及在使用中达到更快、更明显、更持久的效果技术等。

首先在选用原材料方面作了大量的试验分析和精选，最终根据各种物料的物化性质选定了如下原材料：

(1)二硫化钼(MoS₂)

外观呈灰黑略带蓝色，有滑腻感。从辉钼矿提纯而得到的一种矿物质，属于六方晶系的层状结构，密度为4.5-4.8g/cm²，熔点1185℃。MoS₂晶体是由s-Mo-s₃个平面层组成的单元层。在单元层内部，每个钼原子被三菱形分布的硫原子包围着，它们以很强的共价键联系在一起。层与层之间以较弱的分子力相连接，MoS₂极易从层间劈开，所以具有良好的固体润滑性能。MoS₂与金属表面的结合力很强，能形成一层很牢固的膜。这层膜能耐35mpa的压力，也能耐40m/s的摩擦速度。摩擦系数为0.06左右。如2.5um厚的MoS₂薄膜，能承受2800mpa以上的接触压力，也可以作为承受高压的极压添加剂加入润滑油脂中而使用。

(2)石墨

外观呈黑色有脂肪质的滑腻感。具有层状六方晶体结构，且结构稳定。密度为2.2-2.3g/cm²，熔点3527℃。石墨的分子结构使同一层内的碳原子牢固的结合在一起。不易破坏，而层之间的结合力较弱，受剪切力作用后容易滑移，石墨的摩擦系数为0.05-0.19，具有作为固体润滑剂的最佳性质。

(3)极压抗磨剂(二烷基二硫代磷酸氧钼)

抗磨损性能优良的润滑油，在压力作用下，可以使机械得到充分润滑，减少部件之间的摩擦和磨损，防止烧结，从而提高了机械效率，减少能源消耗，延长了机械的使用寿命，二烷基二硫代磷酸氧钼是有良好的AW和EP性能的优良摩擦改进剂，把它加入润滑油中将比MoS₂在油中分散液减低摩擦和磨损的效果要好。正如ZDDP那样，MODDP和MODTC的AW和EP机理。或S-P添加剂和有机钼复合物的机理也是生成非常复杂的防护膜，其防护膜含有mos₂、mos₃、FeS、FeSO₄，甚至还有摩擦聚合物。这些防护膜能较大地增强其抗磨和负荷承载能力。

(4)分散剂(丁二酰亚胺)

分散剂油溶性基因有效地屏障颗粒和胶状物相互聚集，它可使0-50nm大小的粒子被胶溶，丁二酰亚胺含有离子化极性大，也通过电荷斥力胶溶更大的粒子分散于油中。而聚合型分散剂烷基分子量非常大，它能多点在离子之间形成较厚的屏障膜，胶溶高达100nm的粒子，因此能有效地把0-100nm的粒子分散于油中。

丁二酰亚胺结构式如下：

平均分子量约为1000左右，一般为800-1500。

R-聚异丁烯，其分子式为：

(5)粘指剂(聚甲基丙烯酸酯)

粘度指数改进剂(Viscosity Index Improver简称VIl)又称增粘剂，粘度指数添加剂等。它是一种油溶性的链状高分子化合物，在室温下一般呈胶状或固体。为了便于使用，通常用润滑剂稀释为5％-25％的浓缩物。聚甲基丙烯酸酯的低温性能特别好，改进油品的粘度指数效果好，氧化安定性好。

聚甲基丙烯酸酯结构式如下：(分散型)

R₁＝C₁-C₂₀，R₂＝H或CH₂，Y＝极性基团(非离子型表面活性剂)，N＝3-4，M＝2-3。

在同时选用几种固体润滑剂制作复合材料时，应该考虑各种润滑剂之间的固体协同效应。固体润滑膜的形成是物理吸附或化学吸附效应的结果。

本发明的润滑剂的物理吸附效应：

石墨和高分子材料中的碳原子具有吸附性，高分子材料中的碳原子数越多，其吸附效应越好，因而摩擦系数越小。在摩擦副滑动过程中，润滑剂供方会产生磨损粒子，由于对偶材料表面存在着的微观不平度，磨损粒子将会镶嵌在对偶材料表面的微波谷处，形成润滑转移膜。

本发明的润滑剂的化学吸附效应：

它主要是由高分子极性基因与活性金属之间在一定压力和温度条件下形成的反应产物。化学吸附比物理吸附稳定，在一定的条件下，化学吸附会发展成为化学反应，并生成新的物质。MoS₂中的硫为活性元素，在一定的压力和温度条件下会与金属发生化学反应，生成新的物质，这层反应膜能够降低摩擦系数，如MoS₂与铜发生化学反应即生成Cu₂S；与铁反应可生成FeS等。

本发明的节能环保功能型润滑剂的生产方法：首先将液体润滑油进行脱水预处理后，在按配方中所需量一次全部泵入均质釜内，再将丁二酰亚胺分散剂经计量后一同加入釜内，然后启动搅拌并加热升温至60℃时，再将经深度加工合格的二硫化钼微粉，石墨微粉分多次续续加入釜内，加完后开始进行剪切分散，并控制温度在60℃-70℃之间，此时可采用循环冷却水调制温度，经两小时后再将聚甲基丙烯酸酯粘指剂和抗磨剂二烷基二硫代磷酸氧钼经计量后一同加入釜内，再继续剪切分散两小时后可取样检测粒度分布，达合格可停止剪切分散，然后进行砂磨机循环四小时，继续控制温度60℃以下，待四小时后停止砂磨，再经过滤器泵入中间缸内，最后在经超声波分散四个周期即为成品。方可进行贮存分装。

本发明的产品具有以下使用效果：

(1)对金属摩擦副表面具有自动填充修复，快速稳定成膜的功能。

(2)超级润滑、减磨、抗极压，耐高温的特性。

(3)延长机械设备润滑部件的使用寿命一倍以上。

(4)最大限度增强机件的密封性。

(5)如用于发动机可提高有效功率4％-10％。

(6)明显节省燃油10％-15％。

(7)显著降低发动机有害气体和烟度的排放。

(8)如用于齿轮传动装置可节电5％-10％。

(9)降低机械噪音1-8分贝。

附图说明

图1为本发明润滑剂的生产工艺示意图

具体实施方式

实施例1：

取经脱水预处理的57K6矿物型液体润滑油，一次全部泵入均质釜内，再将12KG丁二酰亚胺分散剂经计量后一同加入釜内，然后启动搅拌并加热升温至60℃时，再将5KG粒径为300nm二硫化钼微粉，8KG粒径为500nm石墨微粉分多次续加入釜内，加完后开始进行剪切分散，并控制温度在60℃-70℃之间，此时可采用循环冷却水调制温度，经两小时后再将12KG聚甲基丙烯酸酯粘指剂和6KG抗磨剂二烷基二硫代磷酸氧钼经计量后一同加入釜内，再继续剪切分散两小时后可取样检测粒度分布，达合格可停止剪切分散，然后进行砂磨机循环四小时，继续控制温度60℃以下，待四小时后停止砂磨，再经过滤器泵入中间缸内，最后在经超声波分散四个周期即为成品。

本发明润滑剂固体润滑材料微粉实施粒径标准：分析仪器型号：JL9200激光粒度分析仪。

质量标准：D10≤0.5чm

D50≤1.2чm

D90≤4чm

S/V≥50000cm²/cm³

实施例2：

取经脱水预处理的52KG合成型液体润滑油，一次全部泵入均质釜内，再将15KG丁二酰亚胺分散剂经计量后一同加入釜内，然后启动搅拌并加热升温至60℃时，再将6KG粒径为2000nm二硫化钼微粉，7KG粒径为1500nm石墨微粉分多次续加入釜内，加完后开始进行剪切分散，并控制温度在60℃-70℃之间，此时可采用循环冷却水调制温度，经两小时后再将15KG聚甲基丙烯酸酯粘指剂和5KG抗磨剂二烷基二硫代磷酸氧钼经计量后一同加入釜内，再继续剪切分散两小时后可取样检测粒度分布，达合格可停止剪切分散，然后进行砂磨机循环四小时，继续控制温度60℃以下，待四小时后停止砂磨，再经过滤器泵入中间缸内，最后在经超声波分散四个周期即为成品。

实施例3：

取经脱水预处理的59KG矿物型液体润滑剂，一次全部泵入均质釜内，再将10KG丁二酰亚胺分散剂经计量后一同加入釜内，然后启动搅拌并加热升温至60℃时，再将8KG粒径为3000nm二硫化钼微粉，5KG粒径为2000nm石墨微粉分多次续加入釜内，加完后开始进行剪切分散，并控制温度在60℃-70℃之间，此时可采用循环冷却水调制温度，经两小时后再将10KG聚甲基丙烯酸酯粘指剂和8KG抗磨剂二烷基二硫代磷酸氧钼经计量后一同加入釜内，再继续剪切分散两小时后可取样检测粒度分布，达合格可停止剪切分散，然后进行砂磨机循环四小时，继续控制温度60℃以下，待四小时后停止砂磨，再经过滤器泵入中间缸内，最后在经超声波分散四个周期即为成品。

测试例1：

以本发明实施例1的润滑剂为例，进行汽车动力实验。

1汽车动力性实验：对解放CA1020样车，在60km/h时，驱动轮输出功率，普通润滑油时为15.8kw，使用本发明润滑油后为16.9kw。

2.等速燃料消耗实验：对解放CA1020样车，在50km/h时，普通润滑油时为12.52L/100km，使用本发明润滑剂后为10.67L/100km。

3.汽车烟度排放实验：对解放CA1020样车，普通润滑剂时烟度吸收系数为2.81m^-1，使用本发明润滑油后为2.41m^-1。

结论：根据检测结果，对于解放CA 1020样车，本发明的润滑剂可以提高汽车动力性7％。燃料消耗量降低14.78％。汽车烟度排放量降低14.2％。

测试例2：

以本发明实施例2的润滑剂为例，进行磨擦系数实验。

实验条件：MM200型磨损试验机，最大载荷200kg，400转/分，滴油为10滴/分。

结果如下：

正常供油状态下，普通润滑油的磨擦系数为0.004，本发明润滑剂的磨擦系数为0.003。

停止供油1小时后，普通润滑油的磨擦系数为0.004，本发明润滑剂的磨擦系数为0.003。

Claims (3)

1.一种节能环保功能型润滑剂，其特征在于是由以下重量配比的原料制成：

粒径为30-5000nm二硫化钼微粉     5％-8％

粒径为30-5000nm石墨微粉         5％-8％

抗磨剂二烷基二硫代磷酸氧钼      5％-8％

分散剂丁二酰亚胺                10％-15％

粘指剂聚甲基丙烯酸酯            10％-15％

液体润滑材料                    余量。

2.根据权利要求1所述的节能环保功能型润滑剂，其特征在于：所述的液体润滑材料为矿物型润滑油、合成型润滑油或半合成型润滑油。

3.根据权利要求1或2所述的节能环保功能型润滑剂，其特征在于：所述二硫化钼微粉的粒径为50-2000nm，所述石墨微粉的粒径为50-2000nm。

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