CN107033989B - 一种稀土润滑油及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种稀土润滑油及其制备方法，所述的稀土润滑油具体包含1％～2％纳米石墨烯、3％～10％聚甲基丙烯酸甲酯包覆的氧化钇/氧化镧纳米粒子、5.7％～10％硼酸盐、2％～8％表面活性剂、3％～10％摩擦改进剂、2％～10％丁二酸二甲酯、0.3％～10％戊二酸二甲酯、45％～65％基础润滑油，通过对添加的稀土化合物进行了有机改性，提高在基础油中的分散性，同时稀土化合物对硼化物的分解具有“摩擦催化裂化”作用，使摩擦表面活性硼原子增加，从而提高了材料的表面硬度和耐磨性能，进而产生协同润滑的作用，本发明制备的稀土润滑油由于含有稀土元素，且不含硫、磷等腐蚀性物质，对机件本身没有损害，不产生环境污染，可广泛应用于工业生产。
Description
技术领域
本发明涉及润滑油领域，具体地说涉及一种稀土润滑油及其制备方法。
背景技术
润滑油是机械正常运行和维护的重要组成部分。近年以来，随着车辆和机器的更新换代加速并日益专门化，成品润滑油的质量和品种已不能完全满足其抗磨减摩性能的要求。据德国的Vogelpohl教授测算，全世界生产能源的1/3到1/2由于摩擦磨损作用而被损失，近年英国的Jost教授也指出，全球消费能源的30～40％消耗在摩擦磨损作用上。由此可见摩擦、磨损所造成的经济损失不可估量，所以提高润滑性能以减少磨损对国民经济有重大的意义。
最初的抗磨添加剂主要都含有硫、磷等腐蚀性物质，长期使用对机件本身有害；与此同时，含有硫、磷增加了对环境的有害排放。美国石油学会(API)ILSACGF-4规定汽车发动机油要求磷含量不得超过0.08％，硫含量不得超过0.5％(5W/XY油)和0.7％(10W/XX油)；2009年得GF-5汽车发动机油更把磷的控制在0.05％以下。ILSAC规定要求在降低硫和磷含量的前提下进一步提高油品的抗磨性，因此这对硫、磷为主的润滑油添加剂构成了重大挑战。因此，寻求一种含硫、磷量小，且抗磨性优，稳定性好的润滑油抗磨剂成为业界亟待解决的问题。
稀土是钪、钇和镧系共17个元素的总称。稀土元素具有特殊的电子结构和独特的物理化学特性,已成功应用于有色冶金、石油化工、玻璃陶瓷、磁性材料等功能材料和轻工纺织、农林畜牧等领域。根据有关的研究,稀土金属和稀土化合物在摩擦学领域也具有诱人的应用前景。较早的研究已发现，稀土可以改进金属和合金材料的耐磨性,某些稀土化合物(氟化物、氧化物等)具有高温润滑性并能提高粘结固体润滑膜、合金和陶瓷涂层、高分子材料、润滑脂等的润滑性能。稀土具有某些独特结构，使其具有特殊的摩擦学性能，以这些纳米粒子制成的纳米润滑剂添加剂，可使得润滑油的抗磨减摩性能得到较大的改善。因此以稀土纳米材料为基础制备新型的润滑材料应用于摩擦系统中，将以不同于传统添加剂的作用方式起减压抗磨作用。而由于纳米稀土为极性物质，在润滑油体系中很难得稳定分散，这很大的局限了纳米稀土的应用范围，通过有机物对纳米稀土进行表面改性转变表面极性，解决其在润滑油中的分散性问题是非常有必要的。
纳米稀土氧化物是通过在摩擦表面沉积而起作用的。当加入纳米粒子以后，由于这些纳米微粒和金属表面电荷的相互吸附作用，使得它能吸附在金属表面，并形成一层表面膜。这样就能最大限度地减少金属与金属间的直接摩擦接触。从而使其极压性能和抗磨减磨性能都可以得到极大的提高，减少摩擦磨损，能耗也可大大减少，并使机械寿命成倍增长。改性稀土纳米氧化物在很低的添加浓度下即可以显著的提高基础润滑油的摩擦学性能，纳米稀土的化学组成、晶体结构对摩擦性能学的影响不显著，但是不同的修饰剂对抗磨减摩性能有较大的影响，这主要表现在表面改性的纳米稀土氧化物作为润滑油添加剂时，在较低负荷下主要是有机修饰分子起润滑作用，而在高负荷下起主要作用的是纳米稀土氧化物粒子。但是目前具有优异的摩擦学性能的纳米稀土氧化物粒子在基础润滑油中的分散性不好，使得不能广泛的应用。
发明内容
为了克服上述不足，本发明的一个目的是提供一种稀土润滑油，用该润滑油可以改善发动机的密封性能，减轻机件磨损，降低机动车油耗，延长发动机使用寿命，同时该润滑油团聚沉积较少，节约能源且不含硫、磷等腐蚀性物质，对机件本身没有损害，不产生环境污染。
本发明的另一目的是提供一种稀土润滑油的制备方法，制备方法简单，可广泛应用于工业生产，制备的润滑油添加剂含有稀土元素，且不含硫、磷等腐蚀性物质，对机件本身没有损害，不产生环境污染。
稀土元素作为润滑油添加剂在现有技术中已经广泛使用，但发明人发现经聚甲基丙烯酸甲酯包覆的稀土氧化物纳米粒子能够改变稀土氧化物纳米粒子的极性，在基础油中的分散性有非常大的提高，添加有机改性的纳米稀土氧化物的润滑油抗磨减摩效果优异。由于十多种稀土元素钇、镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥的氧化物配比种类成千上万，发明人不断实验探究发现氧化钇、氧化镧配比1:2时聚甲基丙烯酸甲酯包覆的稀土氧化物作为润滑油添加剂时抗磨减摩效果最为优异。
稀土氧化物纳米粒子虽然能够显著提高润滑油的抗磨减磨性能，但又会带来纳米粒子在润滑油长期储存过程中发生团聚、分散性能较差、使用过程中团聚难清洁等问题。发明人发现利用丁二酸二甲酯、戊二酸二甲酯的增溶能力，分散型粘度指数改进剂的分散性能，可有效地提高成品油对低温油泥和高温积碳、漆膜的清净和分散性能，减少油品的高温沉积物生成，提升了油品的高温抗氧化能力，同时通过提升油品的抗氧化能力，强化油泥等沉积物的清净和分散性能，辅以减磨抗磨能力，使成品油的清洁分散效果好，可显著地减少活塞环及活塞、气门阀系的沉积物，并增强了车用润滑油的抗磨性能，延长了车用润滑油的使用时间。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种稀土润滑油，包括如下质量百分数的组分：
其中：所述的聚甲基丙烯酸甲酯包覆的氧化钇/氧化镧纳米粒子粒径尺寸为10-100nm，氧化钇、氧化镧的质量比为1：2。
一方面，本发明制备的氧化钇/氧化镧纳米粒子经聚甲基丙烯酸甲酯包覆，对其进行了有机改性，改变了纳米粒子的极性，在基础油中的分散性有非常大的提高，添加有机改性的纳米稀土氧化物的润滑油抗磨减摩效果优异，在摩擦表面生成含稀土、硼、石墨烯等具有优良润滑性能的表面保护膜；另一方面，稀土氧化物纳米粒子虽然能够显著提高润滑油的抗磨减磨性能，但又会带来纳米粒子在润滑油长期储存过程中发生团聚、分散性能较差、使用过程中团聚难清洁等问题，本发明利用丁二酸二甲酯、戊二酸二甲酯的增溶能力，分散型粘度指数改进剂的分散性能，，可有效地提高成品油对低温油泥和高温积碳、漆膜的清净和分散性能，减少油品的高温沉积物生成，提升了油品的高温抗氧化能力，同时通过提升油品的抗氧化能力，强化油泥等沉积物的清净和分散性能，辅以减磨抗磨能力，使成品油的清洁分散效果好，可显著地减少活塞环及活塞、气门阀系的沉积物，并增强了车用润滑油的抗磨性能，延长了车用润滑油的使用时间；第三方面氧化钇/氧化镧纳米粒子不但对硼具有摩擦催渗作用，同时对硼化物的分解具有“摩擦催化裂化”作用，使摩擦表面活性硼原子增加，而使摩擦亚表面硼渗层厚度增大，从而提高了材料的表面硬度和耐磨性能，进而产生协同润滑的作用，大大改善了硼酸盐润滑油添加剂的稳定性。
优选的，所述丁二酸二甲酯、戊二酸二甲酯质量比为1:1。
优选的，所述硼酸盐为氮化硼、硼酸钙、四硼酸钾、四硼酸钠、过硼酸钾、过硼酸钠中的一种或几种的混合物。
优选的，所述的表面活性剂为硼酸酯、司苯-60、聚氧乙烯十二烷基醚的一种或多种。
优选的，所述的摩擦改进剂为甘油单棕榈酸酯、甘油单硬脂酸酯、甘油单油酸酯中的一种或多种。
优选的，所述基础油为500N基础油。
优选的，所述基础油在40℃的运动粘度为88-96mm2/s。
优选的，所述聚甲基丙烯酸甲酯包覆的稀土氧化物纳米粒子制备方法为：
①将质量百分比为2～3％的硫酸盐加入到体积比1:2的0.35mol/L硝酸钇、硝酸镧混合溶液中，在90℃将质量百分比为10～20％的聚乙烯醇溶于水中，再加入0.5～5倍硝酸钇、硝酸镧总质量的碳酸氢铵溶解于聚乙烯醇溶液；采用反向滴加将稀土硝酸盐溶液加入其中，继续反应1h，然后陈化，洗涤，干燥，得到纳米氧化钇/氧化镧纳米粒子前驱体；
②将前驱体研磨，在850℃煅烧2h，得到氧化钇/氧化镧纳米粒子；
③室温下，将氧化钇/氧化镧纳米粒子加入到pH值为6.0的水中，超声分散配置得到质量分数为2～20％的浆液；
④使用醇将聚甲基丙烯酸甲酯溶解，将其缓慢的加入已超声分散好的氧化钇/氧化镧纳米粒子浆液中，搅拌，然后再加热回流反应2h，过滤、洗涤干燥，得到有机包覆的氧化钇/氧化镧纳米粒子；
一种稀土润滑油的制备方法，包括如下步骤：
1)将上述质量百分数为5.7％～10％硼酸盐置于反应器1中，边搅拌边向其中加入上述质量百分数为3％～10％的聚甲基丙烯酸甲酯包覆的氧化钇/氧化镧纳米粒子，然后50～60℃水浴搅拌至稀土化合物完全溶解，边搅拌边加入2％～10％丁二酸二甲酯及0.3％～10％戊二酸二甲酯；
2)将上述质量百分数为70％～85％的基础油置于反应器2中，边搅拌边向其中加入上述质量百分数为1％～2％纳米石墨烯、2％～8％表面活性剂及0.3％～10％摩擦改进剂，搅拌均匀；
3)将上述反应器1所得混合物加入反应器2中，在50～60℃超声搅拌30分钟。
优选的，步骤(3)中所述的超声的电功率为120W；工作频率为40KHz。
优选的，所述聚甲基丙烯酸甲酯包覆的氧化钇/氧化镧纳米粒子制备方法为：
①将质量百分比为2～3％的硫酸盐加入到体积比1:1的0.35mol/L硝酸钇、硝酸镧溶液中，在90℃将质量百分比为10～20％的聚乙烯醇溶于水中，再加入0.5～5倍硝酸钇与硝酸镧总质量的碳酸氢铵溶解于聚乙烯醇溶液；采用反向滴加将硝酸钇加入其中，继续反应1h，然后陈化，洗涤，干燥，得到纳米氧化钇/氧化镧前驱体；
②将前驱体研磨，在850℃煅烧2h，得到氧化钇/氧化镧纳米粒子；
③室温下，将氧化钇/氧化镧纳米粒子加入到pH值为6.0的水中，超声分散配置得到质量分数为2～20％的浆液；
④使用醇将聚甲基丙烯酸甲酯溶解，将其缓慢的加入已超声分散好的氧化钇/氧化镧纳米粒子浆液中，搅拌，然后再加热回流反应2h，过滤、洗涤干燥，得到有机包覆的氧化钇/氧化镧纳米粒子；
一种稀土润滑油作为内燃机、发动机用润滑油的应用。
相对于现有技术，本发明的有益效果：
(1)本发明制备的氧化钇、氧化镧稀土润滑油不仅在摩擦表面生成含稀土、硼、石墨烯等具有优良润滑性能的表面保护膜，稀土不但对硼具有摩擦催渗作用，同时对硼化物的分解具有“摩擦催化裂化”作用，使摩擦表面活性硼原子增加，而使摩擦亚表面硼渗层厚度增大，从而提高了材料的表面硬度和耐磨性能，进而产生协同润滑的作用；
(2)本发明制备的氧化钇、氧化镧配比1:2时聚甲基丙烯酸甲酯包覆的稀土氧化物作为润滑油添加剂时抗磨减摩效果最为优异，同时经聚甲基丙烯酸甲酯包覆，对其进行了有机改性，改变了纳米粒子的极性，在基础油中的分散性有非常大的提高，添加有机改性的纳米稀土氧化物的润滑油抗磨减摩效果优异。
(3)本发明克服了稀土氧化物纳米粒子在润滑油长期储存过程中发生团聚、分散性能较差、使用过程中团聚难清洁等问题，利用丁二酸二甲酯、戊二酸二甲酯的增溶能力，分散型粘度指数改进剂的分散性能，可有效地提高成品油对低温油泥和高温积碳、漆膜的清净和分散性能，减少油品的高温沉积物生成，提升了油品的高温抗氧化能力，同时通过提升油品的抗氧化能力，强化油泥等沉积物的清净和分散性能，辅以减磨抗磨能力，使成品油的清洁分散效果好，可显著地减少活塞环及活塞、气门阀系的沉积物，并增强了车用润滑油的抗磨性能，延长了车用润滑油的使用时间。
(4)本发明制备得到的润滑油特别是内燃机发动机用润滑油的摩擦改进剂、抗磨剂和清净剂，节油效果显著，可以改善发动机的密封性能，减轻机件磨损，降低机动车油耗，延长发动机使用寿命，由于含有稀土元素，且不含硫、磷等腐蚀性物质，对机件本身没有损害，不产生环境污染，且制备方法简单，可广泛应用于工业生产。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
实施例1：
将0.19g硫酸钾加入到100mL体积比1:2的0.35mol/L硝酸钇、硝酸镧混合溶液中，在90℃将1.2g聚乙烯醇溶于水中，然后再加入11.20g碳酸氢铵溶解于聚乙烯醇溶液中，采用反向滴加将硝酸钇、硝酸镧混合溶液加入其中。继续反应1h，然后陈化4h，洗涤过滤，干燥。在850℃煅烧2h，得到氧化钇/氧化镧纳米粒子。室温下，将1.0g氧化钇/氧化镧纳米粒子加入到10mL，pH值为6.0的水中，超声分散得到浆液。使用50mL正丁醇将0.1g硬脂酸溶解，再将其缓慢的加入，已超声分散好的氧化钇/氧化镧纳米粒子浆液中，搅拌，然后再加热回流反应2h。然后过滤、洗涤干燥。得到改性后的氧化钇、纳米镧纳米粒子混合物。
将质量百分数为10％过硼酸钾置于反应器1中，边搅拌边向其中加入上述质量百分数为10％的聚甲基丙烯酸甲酯包覆的氧化钇/氧化镧纳米粒子，然后55℃水浴搅拌至稀土化合物完全溶解，边搅拌边加入2％丁二酸二甲酯及0.3％戊二酸二甲酯；将上述质量百分数为57.7％的500N基础油置于反应器2中，边搅拌边向其中加入上述质量百分数为2％纳米石墨烯、8％的1：1：1配比的硼酸酯、司苯-60、聚氧乙烯十二烷基醚及10％1：1：1配比的甘油单棕榈酸酯、甘油单硬脂酸酯、甘油单油酸酯，搅拌均匀；将上述反应器1所得混合物加入反应器2中，在60℃超声搅拌30分钟，超声的电功率为120W；工作频率为40KHz。
实施例2
将1.0g硫酸铵加入到400mL，体积比1:2的0.35mol/L硝酸钇、硝酸镧混合溶液中，在90℃将5.0g聚乙烯醇溶于水中，然后再加入50.0g碳酸氢铵溶解于聚乙烯醇溶液中，采用反向滴加将硝酸钇、硝酸镧混合溶液加入其中。继续反应1h，然后陈化4h，洗涤过滤，干燥。在850℃煅烧2h，得到氧化钇/氧化镧纳米粒子。室温下，将10.0g氧化钇/氧化镧纳米粒子加入到100mL，pH值为6.0的水中，超声分散得到浆液。使用300mL正丁醇将1.0g硬脂酸溶解，再将其缓慢的加入，已超声分散好的氧化钇/氧化镧纳米粒子浆液中，搅拌，然后再加热回流反应3h。然后过滤、洗涤干燥。得到改性后的氧化钇、纳米镧纳米粒子混合物。
将质量百分数为8.7％氮化硼置于反应器1中，边搅拌边向其中加入上述质量百分数为3％的聚甲基丙烯酸甲酯包覆的氧化钇、纳米镧纳米粒子混合物，然后50℃水浴搅拌至稀土化合物完全溶解，边搅拌边加入10％丁二酸二甲酯及10％戊二酸二甲酯；将上述质量百分数为65％的500N基础油置于反应器2中，边搅拌边向其中加入上述质量百分数为1％纳米石墨烯、2％硼酸酯及0.3％甘油单棕榈酸酯，搅拌均匀；将上述反应器1所得混合物加入反应器2中，在50℃超声搅拌30分钟，超声的电功率为120W；工作频率为40KHz。
实施例3
将0.25g硫酸铵加入到100mL，0.35mol/L硝酸钇、硝酸镧溶液，在90℃将1.2g聚乙烯醇溶于水中，然后再加入11.20g碳酸氢铵溶解于聚乙烯醇溶液中，采用反向滴加将硝酸钇、硝酸镧混合溶液加入其中。继续反应1h，然后陈化4h，洗涤过滤，干燥。在850℃煅烧2h，得到氧化钇/氧化镧纳米粒子。室温下，将1.0g氧化钇/氧化镧纳米粒子加入到10mL，pH值为6.0的水中，超声分散得到浆液。使用50mL正丁醇将0.1g硬脂酸溶解，再将其缓慢的加入，已超声分散好的氧化钇/氧化镧纳米粒子浆液中，搅拌，然后再加热回流反应2h。然后过滤、洗涤干燥。得到改性后的氧化钇/氧化镧纳米粒子混合物。
将质量百分数为8％硼酸钙置于反应器1中，边搅拌边向其中加入上述质量百分数为5％的聚甲基丙烯酸甲酯包覆的氧化钇、纳米镧纳米粒子混合物，然后55℃水浴搅拌至稀土化合物完全溶解，边搅拌边加入5％丁二酸二甲酯及5％戊二酸二甲酯；将上述质量百分数为63％的500N基础油置于反应器2中，边搅拌边向其中加入上述质量百分数为2％纳米石墨烯、3％司苯-60及9％甘油单硬脂酸酯，搅拌均匀；将上述反应器1所得混合物加入反应器2中，在55℃超声搅拌30分钟，超声的电功率为120W；工作频率为40KHz。
对比例1：
将1.0g硫酸铵加入到400mL，0.35mol/L硝酸钇溶液，在90℃将5.0g聚乙烯醇溶于水中，然后再加入50.0g碳酸氢铵溶解于聚乙烯醇溶液中，采用反向滴加将硝酸钇加入其中。继续反应1h，然后陈化4h，洗涤过滤，干燥。在850℃煅烧2h，得到纳米氧化钇。室温下，将10.0g纳米氧化钇加入到100mL，pH值为6.0的水中，超声分散得到浆液。使用300mL正丁醇将1.0g硬脂酸溶解，再将其缓慢的加入，已超声分散好的纳米氧化钇浆液中，搅拌，然后再加热回流反应3h。然后过滤、洗涤干燥。得到改性后的纳米氧化钇。
将质量百分数为8.7％氮化硼置于反应器1中，边搅拌边向其中加入上述质量百分数为3％的聚甲基丙烯酸甲酯包覆的纳米氧化钇粒子，然后50℃水浴搅拌至稀土化合物完全溶解；将上述质量百分数为85％的500N基础油置于反应器2中，边搅拌边向其中加入上述质量百分数为1％纳米石墨烯、2％硼酸酯及0.3％甘油单棕榈酸酯，搅拌均匀；将上述反应器1所得混合物加入反应器2中，在50℃超声搅拌30分钟，超声的电功率为120W；工作频率为40KHz。
对比例2：
将0.25g硫酸铵加入到100mL，0.35mol/L硝酸镧溶液，在90℃将1.2g聚乙烯醇溶于水中，然后再加入11.20g碳酸氢铵溶解于聚乙烯醇溶液中，采用反向滴加将硝酸镧加入其中。继续反应1h，然后陈化4h，洗涤过滤，干燥。在850℃煅烧2h，得到纳米氧化钇。室温下，将1.0g纳米氧化镧加入到10mL，pH值为6.0的水中，超声分散得到浆液。使用50mL正丁醇将0.1g硬脂酸溶解，再将其缓慢的加入，已超声分散好的纳米氧化镧浆液中，搅拌，然后再加热回流反应2h。然后过滤、洗涤干燥。得到改性后的纳米氧化镧。
将质量百分数为8％硼酸钙置于反应器1中，边搅拌边向其中加入上述质量百分数为5％的聚甲基丙烯酸甲酯包覆的纳米氧化镧粒子，然后55℃水浴搅拌至稀土化合物完全溶解；将上述质量百分数为73％的500N基础油置于反应器2中，边搅拌边向其中加入上述质量百分数为2％纳米石墨烯、3％司苯-60及9％甘油单硬脂酸酯，搅拌均匀；将上述反应器1所得混合物加入反应器2中，在55℃超声搅拌30分钟，超声的电功率为120W；工作频率为40KHz。
对比例3：
将0.29g硫酸钠加入到100mL，0.35mol/L硝酸铈溶液，在90℃将1.2g聚乙烯醇溶于水中，然后再加入11.20g碳酸氢铵溶解于聚乙烯醇溶液中，采用反向滴加将硝酸铈加入其中。继续反应1h，然后陈化4h，洗涤过滤，干燥。在850℃煅烧2h，得到纳米氧化铈。室温下，将1.0g纳米氧化铈加入到10mL，pH值为6.0的水中，超声分散得到浆液。使用50mL正丁醇将0.1g硬脂酸溶解，再将其缓慢的加入，已超声分散好的纳米氧化铈浆液中，搅拌，然后再加热回流反应2h。然后过滤、洗涤干燥。得到改性后的纳米氧化铈。
将质量百分数为5.7％四硼酸钾置于反应器1中，边搅拌边向其中加入上述质量百分数为10％的聚甲基丙烯酸甲酯包覆的氧化铈粒子，然后60℃水浴搅拌至稀土化合物完全溶解；将上述质量百分数为78.5％的500N基础油置于反应器2中，边搅拌边向其中加入上述质量百分数为1.5％纳米石墨烯、4％聚氧乙烯十二烷基醚及0.3％甘油单油酸酯，搅拌均匀；将上述反应器1所得混合物加入反应器2中，在60℃超声搅拌30分钟，超声的电功率为120W；工作频率为40KHz。
对比例4：
将0.19g硫酸钾加入到100mL，0.35mol/L硝酸镨溶液，在90℃将1.2g聚乙烯醇溶于水中，然后再加入11.20g碳酸氢铵溶解于聚乙烯醇溶液中，采用反向滴加将硝酸镨加入其中。继续反应1h，然后陈化4h，洗涤过滤，干燥。在850℃煅烧2h，得到纳米氧化镨。室温下，将1.0g纳米氧化镨加入到10mL，pH值为6.0的水中，超声分散得到浆液。使用50mL正丁醇将0.1g硬脂酸溶解，再将其缓慢的加入，已超声分散好的纳米氧化镨浆液中，搅拌，然后再加热回流反应2h。然后过滤、洗涤干燥。得到改性后的纳米氧化镨。
将质量百分数为10％过硼酸钾置于反应器1中，边搅拌边向其中加入上述质量百分数为10％的聚甲基丙烯酸甲酯包覆的氧化镨粒子，然后55℃水浴搅拌至稀土化合物完全溶解；将上述质量百分数为60％的500N基础油置于反应器2中，边搅拌边向其中加入上述质量百分数为2％纳米石墨烯、8％1：1：1配比的硼酸酯、司苯-60、聚氧乙烯十二烷基醚及10％1：1：1配比的甘油单棕榈酸酯、甘油单硬脂酸酯、甘油单油酸酯，搅拌均匀；将上述反应器1所得混合物加入反应器2中，在60℃超声搅拌30分钟，超声的电功率为120W；工作频率为40KHz。
将实例1及对比例1-4中所制备的稀土润滑油进行最大无卡咬负荷和摩擦直径用四球摩擦磨损试验机进行评价。抗磨的实验操作条件为：392N，实验时间60min，转数1452r/min。结果列于表1中。有实验结果可知，氧化钇、氧化镧配比1:2时聚甲基丙烯酸甲酯包覆的稀土氧化物作为润滑油添加剂时抗磨减摩效果最为优异。
表1最大无卡咬负荷(PB值)和抗磨性能评价表
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种稀土润滑油，其特征在于，包括如下质量百分数的组分：
纳米石墨烯1％～2％
聚甲基丙烯酸甲酯包覆的氧化钇/氧化镧纳米粒子3％～10％
氮化硼或硼酸盐5.7％～10％
表面活性剂2％～8％
摩擦改进剂3％～10％
丁二酸二甲酯2％～10％
戊二酸二甲酯0.3％～10％
基础润滑油45％～65％
其中：所述的聚甲基丙烯酸甲酯包覆的氧化钇/氧化镧纳米粒子粒径尺寸10-100nm，氧化钇、氧化镧的质量比为1：2。
2.如权利要求1所述的稀土润滑油，其特征在于，所述丁二酸二甲酯、戊二酸二甲酯质量比为1:1。
3.如权利要求1所述的稀土润滑油，其特征在于，所述硼酸盐为硼酸钙、四硼酸钾、四硼酸钠、过硼酸钾、过硼酸钠中的一种或几种的混合物。
4.如权利要求1所述的稀土润滑油，其特征在于，所述的表面活性剂为硼酸酯、司苯-60、聚氧乙烯十二烷基醚的一种或多种。
5.如权利要求1所述的稀土润滑油，其特征在于，所述的摩擦改进剂为甘油单棕榈酸酯、甘油单硬脂酸酯、甘油单油酸酯中的一种或多种。
6.如权利要求1所述的稀土润滑油，其特征在于，所述的基础润滑油为500N基础润滑油，所述基础润滑油在40℃的运动粘度为88-96mm2/s。
7.如权利要求1所述的稀土润滑油，其特征在于，所述的聚甲基丙烯酸甲酯包覆的氧化钇/氧化镧纳米粒子制备方法为：
①将质量百分比为2～3％的硫酸盐加入到体积比1:2的0.35mol/L硝酸钇、硝酸镧混合溶液中，在90℃将质量百分比为10～20％的聚乙烯醇溶于水中，再加入0.5～5倍稀土硝酸盐质量的碳酸氢铵溶解于聚乙烯醇溶液；采用反向滴加将稀土硝酸盐溶液加入其中，继续反应1h，然后陈化，洗涤，干燥，得到纳米稀土氧化钇/氧化镧前驱体；
②将前驱体研磨，在850℃煅烧2h，得到纳米氧化钇/氧化镧粒子；
③室温下，将纳米氧化钇/氧化镧氧化物粒子加入到pH值为6.0的水中，超声分散配置得到质量分数为2～20％的浆液；
④使用醇将聚甲基丙烯酸甲酯溶解，将其缓慢的加入已超声分散好的纳米稀土氧化物粒子浆液中，搅拌，然后再加热回流反应2h，过滤、洗涤干燥，得到有机包覆的氧化钇/氧化镧纳米粒子。
8.如权利要求1-7任一项所述稀土润滑油的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)将质量百分数为5.7％～10％硼酸盐置于反应器1中，边搅拌边向其中加入质量百分数为3％～10％的聚甲基丙烯酸甲酯包覆的氧化钇/氧化镧纳米粒子，然后50～60℃水浴搅拌至稀土化合物完全溶解，边搅拌边加入2％～10％丁二酸二甲酯及0.3％～10％戊二酸二甲酯；
2)将质量百分数为45％～65％的基础润滑油置于反应器2中，边搅拌边向其中加入质量百分数为1％～2％纳米石墨烯、2％～8％表面活性剂及3％～10％摩擦改进剂，搅拌均匀；
3)将反应器1所得混合物加入反应器2中，在50～60℃超声搅拌30分钟。
9.如权利要求8所述的稀土润滑油的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述的超声的电功率为120W；工作频率为40KHz。
10.如权利要求1-7所述的稀土润滑油作为发动机用润滑油的应用。
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