CN105331424B - 含纳米颗粒的锂基润滑脂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于润滑剂制备技术领域，具体涉及一种含纳米颗粒的锂基润滑脂及其制备方法。含纳米颗粒的锂基润滑脂，其重量百分含量组成为：通用锂基润滑脂97‑99%、纳米SiO₂ 0.5‑1.5%和纳米MoS₂ 0.5‑1.5%。按重量百分含量组成，称取通用锂基润滑脂、纳米SiO₂和纳米MoS₂；将纳米SiO₂和纳米MoS₂超声分散在乙醇中；将分散好的纳米SiO₂和纳米MoS₂连同乙醇一起加入到通用锂基润滑脂中，混匀，即得成品。本发明以通用锂基润滑脂为基准，添加纳米SiO₂和纳米MoS₂颗粒，使得改性后获得的润滑脂的抗磨性更好，承载能力更强。

Description

含纳米颗粒的锂基润滑脂及其制备方法

技术领域

本发明属于润滑剂制备技术领域，具体涉及一种含纳米颗粒的锂基润滑脂及其制备方法。

背景技术

润滑脂是一种半固体或半流体产品，是由稠化剂稠化基础油而形成的分散体系，具有独特的流变性能。润滑脂由于其本身所固有的优良特性，不仅能满足一般的润滑要求，而且还具有常规润滑油所不能达到的极压、耐磨和密封要求，广泛应用于各类机械的传动和滑动部位。固体润滑添加剂是润滑脂中非常重要的一类添加剂，在润滑脂的润滑膜遭受到高强冲击负荷、高热、强辐射等情况下，可起到极压抗磨和补强的作用。在生产工作中，人们通过在润滑脂中加入添加剂来改进润滑脂的性能。现有专利申请公布号为CN103113969A、名称为《微纳米颗粒改性复合钛基润滑脂及其制备方法》的中国专利，其中公开了一种通过微纳米材料来改性复合钛基润滑脂的方法，来解决现有复合钛基润滑脂减摩抗磨性能不高的问题。现有专利申请公布号为CN101205495A、名称为《一种复合纳米微粒、含有它的润滑脂及其制法》的中国专利，公开了一种包括LaF₃的复合纳米颗粒制备方法，以及包括该复合纳米的钠基润滑脂的制备方法，以此提高钠基润滑脂的抗磨性能。

锂基润滑脂作为一种常见的润滑剂，因其优良的润滑性能而广泛应用于摩擦部件的润滑。但关于在锂基润滑脂中加入添加剂来改进其润滑特性的研究还有很大的空白。

发明内容

本发明的目的在于提供一种承载能力强、抗磨性能良好的含纳米颗粒的锂基润滑脂及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

含纳米颗粒的锂基润滑脂，其重量百分含量组成为：通用锂基润滑脂97-99%、纳米SiO₂ 0.5-1.5%和纳米MoS₂ 0.5-1.5%。

其重量百分含量组成为：通用锂基润滑脂98%、纳米SiO₂ 1%和纳米MoS₂ 1%。

制备方法，步骤如下：

（1）、按重量百分含量组成，称取通用锂基润滑脂、纳米SiO₂和纳米MoS₂；

（2）、将纳米SiO₂和纳米MoS₂超声分散在乙醇中；

（3）、将分散好的纳米SiO₂和纳米MoS₂连同乙醇一起加入到通用锂基润滑脂中，混匀（混匀的过程中，乙醇同时挥发，待混匀结束，乙醇也已经挥发完全），即得成品。

纳米SiO₂是一种无机化工材料，它是尺寸范围在1-100nm的超细颗粒，因此具有对抗紫外线的光学性和能提高其他材料抗老化、强度和耐化学性能等许多独特的性质。MoS₂是一种黑灰色固体粉末，具有层状结构，相邻层之间硫原子的分子间作用力较弱且在晶体表面暴露着的硫原子可以牢固的粘附在金属表面，使得MoS₂具有在高负荷下润滑的能力，具有优良的润滑特性。

本发明以通用锂基润滑脂为基准，添加纳米SiO₂和纳米MoS₂颗粒，使得改性后的润滑脂的抗磨性更好，承载能力更强。

附图说明

图1：实施例1-3及对照例产品的粘度-剪切速率曲线。

图2：图1的局部放大曲线。

图3：不同SiO₂粒径和含量对润滑脂磨斑直径（a）和平均摩擦因数（b）的影响。

图4：不同SiO₂粒径和含量对润滑脂的无卡咬负荷（a）和烧结负荷（b）的影响。

具体实施方式

实施例1-3及对照例

含纳米颗粒的锂基润滑脂的制备方法，具体步骤如下：

（1）、按下表所示配比称取通用锂基润滑脂、纳米SiO₂和纳米MoS₂；

（2）、添加剂分散处理

纳米材料长期存放后会慢慢发生团聚，所以在使用之前要进行分散处理，采用超声波法对纳米SiO₂和纳米MoS₂进行分散处理：将纳米SiO₂和纳米MoS₂与无水乙醇按照1：15的质量比加入到烧杯中，用搅拌棒搅拌均匀，放入超声波清洗机中进行8min超声波处理。

（3）、对纳米SiO₂和纳米MoS₂分散处理之后，接下来把纳米SiO₂和纳米MoS₂连同无水乙醇一起加入到通用锂基润滑脂中，先使用混料机帮助纳米SiO₂和纳米MoS₂均匀扩散到通用锂基润滑脂中，再采用S65型三辊研磨机对润滑脂进行研磨，为了能够使添加剂均匀分散在基础脂中，先进行三遍粗辊，再进行三遍细辊研磨，至此获得产品。

图1是实施例1-3及对照例产品（代表通用锂基润滑脂与不同配比的纳米颗粒）的粘度-剪切速率曲线，图2是图1的局部放大曲线。从图1和图2可以看出：对照例产品（就是不加添加剂的通用锂基润滑脂）的初始粘度最高，加入添加剂后，锂基润滑脂的初始粘度降低，说明在锂基润滑脂中加入添加剂后，润滑脂的启动力矩减小，在剪切作用进行时，润滑脂的粘度水平也有所降低，表明加入添加剂后润滑脂的润滑脂性能得到了较好的改善。同时，根据图2分析，四组产品的粘度变化基本一致，但稳定后通过图2局部放大可看出，添加纳米颗粒的实施例1-3产品粘度相对对照例产品都要低一些，而其中实施例2的曲线更为稳定，表明添加剂含量为1wt%纳米SiO₂、1wt% MoS₂时润滑脂的润滑特性最好。

分别以粒度100nm、500nm的SiO₂代替实施例1-3以及对照例中粒度30nm的SiO₂，其它同实施例1-3以及对照例，分别制备润滑脂。在四球摩擦磨损试验机上进行抗耐磨试验和承载能力试验，测得不同SiO₂粒径和含量对润滑脂磨斑直径（a）和平均摩擦因数（b）的影响见图3，测得不同SiO₂粒径和含量对润滑脂的无卡咬负荷（a）和烧结负荷（b）的影响见图4（100nm和500nm图例对应的线条重合）。从图3可以看出：加入纳米SiO₂和纳米MoS₂后，要比不加添加剂的润滑脂，磨斑直径更小，即有更好的抗磨效果，并且采用30nm粒度的SiO₂时，制备的产品的效果最好：添加SiO₂前/后磨斑直径分别为：0.76、0.63d/mm。从图4可以看出：加入纳米SiO₂和纳米MoS₂后，要比不加添加剂的润滑脂，承载能力更强。

Claims (2)

1.含纳米颗粒的锂基润滑脂，其特征在于其重量百分含量组成为：通用锂基润滑脂98%、纳米SiO₂ 1%和纳米MoS₂ 1%；所述SiO₂的粒度为30nm。

2.制备如权利要求1所述的含纳米颗粒的锂基润滑脂的方法，其特征在于步骤如下：

（1）、按重量百分含量组成，称取通用锂基润滑脂、纳米SiO₂和纳米MoS₂；

（2）、将粒度为30nm的纳米SiO₂和粉体纳米MoS₂超声分散在乙醇中；

（3）、将分散好的纳米SiO₂和纳米MoS₂连同乙醇一起加入到通用锂基润滑脂中，混匀，即得成品。