CN103642569B - 一种含超细稀土粉体润滑油添加剂 - Google Patents

Abstract

本发明及一种含超细稀土粉体润滑油添加剂，由以下组分按质量百分比计组成：天然蛇纹石矿石粉体、超细稀土粉体、表面活性剂、分散剂、摩擦改进剂、助剂、基础油，所述的超细稀土粉体为氢氧化铈、氧化钕、氟化铈的一种，所述的表面活性剂为硼酸酯、司苯-60、油酸，所述的分散剂为聚异丁烯双丁二酰亚胺或高分子量聚异丁烯丁二酰亚胺，所述的摩擦改进剂为三聚氰胺氰尿酸盐、氮化硼、硼酸钙的一种，所述的助剂为硫化二烷基二硫代磷酸氧钼72％、聚甲基丙烯酸十四酯18％、乙烯-丙烯共聚物10％，所述的基础油为500SN基础油。本发明具有显著地耐腐蚀性。使用该自修复添加剂对发动机进行技术处理后，可使机械的干摩擦系数从原来的0.05减少到0.005以下，使表面磨损减少。

Description

一种含超细稀土粉体润滑油添加剂

技术领域

本发明涉及一种含超细稀土粉体润滑油添加剂。

背景技术

目前，磨损是机械零件失效的三大原因(磨损、腐蚀和断裂)之一。据统计，在全世界工业部门目前使用的能源中，大约有三分之一最终以各种形式消耗在磨损上，而摩擦造成磨损的损失是惊人的，在失效的机械零件中，大约有80％是由于各种形式的磨损造成的。我国每年因摩擦、磨损造成的损失高达2.8万亿元，这是一个惊人的数字。润滑是减少摩擦抗御磨损的最有效的途径之一。在发生相对运动的各种摩擦副的接触面之间加入润滑油，可以减少摩擦，降低磨损，延长机械设备的使用寿命，节约能源同时也意味着减少了CO₂的排放，即减少对环境和公众健康的压力。因此，在机械运动中，润滑具有非常重要的意义。

鉴于润滑油的重要作用，人们形象地把它称为工业设备的血液。21世纪随着科学技术的发展，迫切需要解决的问题是节约能源和保护环境。为此新的机械设备逐渐向缩小体积、减轻重量、增大功率、提高效率、增加可靠性和环境友好的方向发展，它们对工业润滑油提出了更苛刻的要求。工业润滑油的发展趋势是提高产品的性能，特别是满足机械设备制造提出的性能要求，降低产品的成本和发展环境友好的产品。润滑油技术的发展主要来自二个方面，一是通过基础油生产技术的改进来提高基础油的品质，二是通过润滑油配方技术的研发和改进来提高产品的质量。在这二项技术中，基础油是基础，添加剂是关键。润滑油品质的每一次提升，几乎都是添加剂发展的结果。润滑油添加剂加入量的多少和质量的好坏对于机器的运转过程是至关重要的，可以改善润滑油品的物理化学性质，赋予润滑油新的特殊性能，或加强其原来具有的某种特性，以满足更高的要求。近年来，发展具有优良抗磨损、显著节能效果、环境友好的润滑油添加剂，一直是国际润滑研究领域的前沿课题。

固体润滑添加剂的应用具有很长的历史，起初应用的是一些具有层状或鳞化结构的固体物质，如胶体二硫化钼、石墨、氮化硼以及铅盐的等一些软金属的固体粉末。随着当代化学工业的发展，高分子化合物逐渐应用于润滑油中，如聚四氟乙烯、尼龙、PTFF、MCA等。20世纪70年代，微米纳米应用技术的发展引起了世界发达国家的普遍重视，利用粉体制备微米纳米级润滑油添加剂，已成为国内外学者研究的主攻方向。中科院兰州化学物理研究所发明了一种具有减摩和修复作用的机油添加剂(专利号CN1363648A)和一种纳米氢氧化稀土润滑油添加剂(专利号CN 1218103A)；史佩京等利用合成和复配等技术研制了一种含纳米铜和稀土化合物的润滑油添加剂(中国表面工程，2004，2：37)；王鹏研制了纳米秘/蛇纹石粉复合润滑脂添加剂并研究其摩擦学性能(石油学报(石油加工)，2011，27(4)：643)；徐滨士院士还研制了镧/蛇纹石复合润滑材料并探索期减磨抗磨机理(粉末冶金材料科学与工程，2011，6(3)：349)；俄罗斯果利研发的含有超细天然蛇纹石矿石粉体在摩擦过程中生成的自修复层具有较高的硬度(俄罗斯专利号为2184886)。但在应用实践中固体润滑油添加剂存在分散稳定性差、易沉淀等问题，而且现有的添加剂大都存在难以与金属摩擦副表面产生具有冶金结合的高硬度自修复陶瓷层。因此，一旦摩擦环境超出特定许可范围，自修复膜将脱落失效并对润滑油产生不利的影响。此外部分润滑添加剂还存在成本高、制备工艺复杂等问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术中存在的不足之处，提供一种降低柴油机的碳烟排放，大大减少了由于发动机尾气排放的一种含超细稀土粉体润滑油添加剂。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：由以下组分按质量百分比计组成：

所述的超细稀土粉体为氢氧化铈、氧化钕、氟化铈的一种，

所述的表面活性剂为硼酸酯、司苯-60、油酸，

所述的分散剂为聚异丁烯双丁二酰亚胺或高分子量聚异丁烯丁二酰亚胺，

所述的摩擦改进剂为三聚氰胺氰尿酸盐、氮化硼、硼酸钙的一种，

所述的助剂为硫化二烷基二硫代磷酸氧钼72％、聚甲基丙烯酸十四酯18％、乙烯-丙烯共聚物10％，

所述的基础油为500SN基础油。

所述的超细稀土粉体由氢氧化铈、氧化钕、氟化铈混合组成，所述的氢氧化铈45％、氧化钕35％、氟化铈20％。

所述的表面活性剂由硼酸酯、司苯-60、油酸混合组成，所述的硼酸酯35％、司苯-60 35％、油酸30％。

所述的表面活性剂由硼酸酯、司苯-60、聚氧乙烯十二烷基醚混合组成，所述的硼酸酯45％、司苯-6045％、聚氧乙烯十二烷基醚10％。

所述的摩擦改进剂为三聚氰胺氰尿酸盐、氮化硼、硼酸钙混合组成，所述的三聚氰胺氰尿酸盐40％、氮化硼15％、硼酸钙45％。

所述的基础油为500SN、聚α-烯烃混合组成，基础油为60％、聚α-烯烃合成基础油PAO2 40％。

本发明的优点是：

本发明产品既可添加到润滑油中又可添加到润滑脂中使用，不与油品发生化学反应，不改变油的粘度和性质，使用中无毒副作用，对环境和人体无害。摩擦磨损条件下可以在机械零件表面上生成自修复保护膜层。它的特点是在机械装置不解体的情况下，可在运行过程中完成铁基金属磨损部位的自修复，通过生成减摩性能优异的金属保护层，避免摩擦副金属表面的直接接触，使摩擦表面硬度和光洁度提高，摩擦系数大幅度降低；同时，可在装备运行中完成对铁基金属磨损部位的自修复过程，延长设备的使用寿命。该自修复添加剂可以使摩擦副表面硬度比原来提高1.5至3倍，具有显著地耐腐蚀性。使用该自修复添加剂对发动机进行技术处理后，可使机械的干摩擦系数从原来的0.05减少到0.005以下，使表面磨损减少2-3倍，使摩擦温度降低15度以上，使摩擦负荷降低1倍以上，使发动机的输出动力提高10-30％，使带电动装置的机械节约电能10％以上，使耗能机械节约燃油5％-23％，节约润滑油2倍以上，大幅降低机械装置联接部位的磨损，使维修成本降低2-3倍，使维修周期延长2-5倍，使发动机废气排放的有害成分减少40％以上，大幅降低机器的噪音和振动。通过提高发动机的密封性能，使油料燃烧充分，从而降低有害气体排放40％以上，降低颗粒物排放30％以上，降低柴油机的碳烟排放，大大减少了由于发动机尾气排放而给人类生存环境造成的空气污染。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作进一步详细描述。

实施例1、

配方组分按质量百分比计：

表面活性剂组成成分：硼酸酯35％；司苯-60 35％；油酸30％；

助剂组成成分：硫化二烷基二硫代磷酸氧钼72％；聚甲基丙烯酸十四酯18％；乙烯-丙烯共聚物10％。

实施例2、

配方组分按质量百分比计：

表面活性剂组成成分：硼酸酯35％；司苯-60 35％；油酸30％；

助剂组成成分：硫化二烷基二硫代磷酸氧钼72％；聚甲基丙烯酸十四酯18％；乙烯-丙烯共聚物10％。

实施例3、

配方组分按质量百分比计：

表面活性剂组成成分：硼酸酯45％；司苯-60 45％；聚氧乙烯十二烷基醚10％；

助剂组成成分：硫化二烷基二硫代磷酸氧钼72％；聚甲基丙烯酸十四酯18％；乙烯-丙烯共聚物10％。

实施例4、

配方组分按质量百分比计：

超细稀土粉体组成成分：氢氧化铈45％；氧化钕35％；氟化铈20％。

表面活性剂组成成分：硼酸酯45％；司苯-60 45％；聚氧乙烯十二烷基醚10％。

摩擦改进剂组成成分：三聚氰胺氰尿酸盐40％；氮化硼15％；硼酸钙45％。

助剂组成成分：硫化二烷基二硫代磷酸氧钼72％；聚甲基丙烯酸十四酯18％；乙烯-丙烯共聚物10％。

基础油组成成分：500SN基础油60％；聚α-烯烃合成基础油PAO2 40％。

实施例1适用于轻型汽、柴油汽车，添加量为1升润滑油添加1克该添加剂。

实施例2、实施例3适用于重型汽、柴油汽车，添加量为1升润滑油添加2克该添加剂。

实施例4适用于汽、柴油工程机械，添加量为1升润滑油添加2克该添加剂。

Claims (4)

1.一种含超细稀土粉体润滑油添加剂，其特征在于：由以下组分按质量百分比计组成：

所述的超细稀土粉体为氢氧化铈、氧化钕、氟化铈的一种，

所述的表面活性剂，由硼酸酯、司苯-60、油酸混合组成，所述的硼酸酯35％、司苯-60 35％、油酸30％；或者由硼酸酯、司苯-60、聚氧乙烯十二烷基醚混合组成，所述的硼酸酯45％、司苯-60 45％、聚氧乙烯十二烷基醚10％；

所述的分散剂为聚异丁烯双丁二酰亚胺或高分子量聚异丁烯丁二酰亚胺，

所述的摩擦改进剂为三聚氰胺氰尿酸盐、氮化硼、硼酸钙的一种，

所述的助剂为硫化二烷基二硫代磷酸氧钼72％、聚甲基丙烯酸十四酯18％、乙烯-丙烯共聚物10％，

所述的基础油为500SN基础油。

2.一种含超细稀土粉体润滑油添加剂，其特征在于：由以下组分按质量百分比计组成：

所述的超细稀土粉体由氢氧化铈、氧化钕、氟化铈混合组成，所述的氢氧化铈45％、氧化钕35％、氟化铈20％；

所述的表面活性剂，由硼酸酯、司苯-60、油酸混合组成，所述的硼酸酯35％、司苯-60 35％、油酸30％；或者由硼酸酯、司苯-60、聚氧乙烯十二烷基醚混合组成，所述的硼酸酯45％、司苯-60 45％、聚氧乙烯十二烷基醚10％；

所述的分散剂为聚异丁烯双丁二酰亚胺或高分子量聚异丁烯丁二酰亚胺，

所述的摩擦改进剂为三聚氰胺氰尿酸盐、氮化硼、硼酸钙的一种，

所述的助剂为硫化二烷基二硫代磷酸氧钼72％、聚甲基丙烯酸十四酯18％、乙烯-丙烯共聚物10％，

所述的基础油为500SN基础油。

3.一种含超细稀土粉体润滑油添加剂，其特征在于：由以下组分按质量百分比计组成：

所述的超细稀土粉体为氢氧化铈、氧化钕、氟化铈的一种，

所述的表面活性剂，由硼酸酯、司苯-60、油酸混合组成，所述的硼酸酯35％、司苯-60 35％、油酸30％；或者由硼酸酯、司苯-60、聚氧乙烯十二烷基醚混合组成，所述的硼酸酯45％、司苯-60 45％、聚氧乙烯十二烷基醚10％；

所述的分散剂为聚异丁烯双丁二酰亚胺或高分子量聚异丁烯丁二酰亚胺，

所述的摩擦改进剂为三聚氰胺氰尿酸盐、氮化硼、硼酸钙混合组成，所述的三聚氰胺氰尿酸盐40％、氮化硼15％、硼酸钙45％，

所述的助剂为硫化二烷基二硫代磷酸氧钼72％、聚甲基丙烯酸十四酯18％、乙烯-丙烯共聚物10％，

所述的基础油为500SN基础油。

4.一种含超细稀土粉体润滑油添加剂，其特征在于：由以下组分按质量百分比计组成：

所述的超细稀土粉体为氢氧化铈、氧化钕、氟化铈的一种，

所述的表面活性剂，由硼酸酯、司苯-60、油酸混合组成，所述的硼酸酯35％、司苯-60 35％、油酸30％；或者由硼酸酯、司苯-60、聚氧乙烯十二烷基醚混合组成，所述的硼酸酯45％、司苯-60 45％、聚氧乙烯十二烷基醚10％；

所述的分散剂为聚异丁烯双丁二酰亚胺或高分子量聚异丁烯丁二酰亚胺，

所述的摩擦改进剂为三聚氰胺氰尿酸盐、氮化硼、硼酸钙的一种，

所述的助剂为硫化二烷基二硫代磷酸氧钼72％、聚甲基丙烯酸十四酯18％、乙烯-丙烯共聚物10％，

所述的基础油为500SN、聚α-烯烃混合组成，基础油为60％、聚α-烯烃合成基础油PAO2 40％。