CN107236584A - 一种用于机械设备上的新型润滑油添加剂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于机械设备上的新型润滑油添加剂的制备方法，包括以下制备步骤：一、向乙醇溶液中加入冰醋酸，搅拌下加入硅烷偶联剂，水解后，得到含硅烷偶联剂醇‑水溶液；二、制备油溶性纳米铜；三、将配制好的硅烷偶联剂醇‑水溶液加入油性溶剂和反应性纳米二氧化硅，再置于超声波粉碎机中，加入油溶性纳米铜，在超声波粉碎机中搅拌粉碎得到粉末；四、将步骤三的粉末置于烘箱中干燥，研细后得表面改性的油溶性纳米铜；五、将普通润滑油加入超声波粉碎机中，加入表面改性的油溶性纳米铜，在超声波粉碎机中粉碎，即可得到新型润滑油添加剂成品。本发明成本低廉，制备方法简单，适合大规模生产制造。

Description

一种用于机械设备上的新型润滑油添加剂的制备方法
技术领域
本发明属于润滑油添加剂的制备技术领域，具体涉及一种用于机械设备上的新型润滑油添加剂的制备方法。
背景技术
润滑油是机械运行和维护不可缺少的组成部分。随着现代机械设备的载荷、速度、温度等工作参数的日益提高，润滑油中原有的减摩剂和抗磨剂已不能完全满足其减摩抗磨性能的要求。20世纪90年代以来，随着人们对纳米材料和技术的深入研究，发现纳米微粒在润滑领域表现了很多优异的摩擦 学性能，以这些纳米微粒制成的纳米润滑油添加剂可使润滑油的减摩抗磨性能得到大幅度提高，为润滑油领域中长期未能解决的难题开辟了新的解决途径。
通过研究发现纳米氧化物通过在摩擦副表面上沉积而起作用，也具有优良的摩擦学性能，如在中国专利文献CN1301319C公开了一种润滑油添加剂及其制备方法，其组分及含量为：40-80％的基础油、0.1-40％的二氧化硅、0.1-50％ 的分散助剂、0.1-30％的增效剂。其具有良好的分散性、极压性能和抗磨性，然而其存在的缺点是所述润滑油添加剂中含有0.1-50％地分散剂和0.1-30％的 增效剂，基于上述同样的理由，所述添加剂的分散剂和增效剂的存在严重影响了其使用功能和工业化应用；另外，所述润滑油添加剂的使用量也非常大，为润滑油总量的1-10％，造成了使用者成本的增加。
综上所述，因此需要一种更好的润滑油添加剂的制备方法来改善现有技术的不足，推动润滑油行业的发展。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于机械设备上的新型润滑油添加剂的制备方法，本发明成本低廉，制备方法简单，适合大规模生产制造。
本发明提供了如下的技术方案：
一种用于机械设备上的新型润滑油添加剂的制备方法，包括以下制备步骤：
一、向乙醇溶液中加入冰醋酸，调节PH为4-5.5，搅拌下加入硅烷偶联剂使浓度达5-8％，水解20-30min后，得到含硅烷偶联剂醇-水溶液；
二、制备粒径为30-50nm的油溶性纳米铜；
三、将配制好的硅烷偶联剂醇-水溶液加入油性溶剂和反应性纳米二氧化硅，再置于超声波粉碎机中，5-10min后加入步骤二制备的油溶性纳米铜，在120-150℃的超声波粉碎机中搅拌粉碎50-80min，得到粉末；
四、将步骤三的粉末置于200-230℃的烘箱中干燥30-50min，研细后得表面改性的油溶性纳米铜；
五、将普通润滑油加入超声波粉碎机中，加入步骤四制备的表面改性的油溶性纳米铜，在超声波粉碎机中粉碎2-3h，即可得到新型润滑油添加剂成品。
优选的，所述新型润滑油添加剂包括以下重量份的原料：乙醇溶液28-32份、冰醋酸18-27份、硅烷偶联剂12-17份、油溶性纳米铜25-36份、油性溶剂28-36份、反应性纳米二氧化硅20-33份和普通润滑油10-12份。
优选的，所述步骤二的油溶性纳米铜为经过有机化合物原位表面改性的铜纳米微粒。
优选的，所述有机化合物包括二烷基磷酸及其盐或烷基二硫代羧酸及其盐。
优选的，所述步骤二的油溶性纳米铜中铜以外的组分为锌、锡、镍中的任一种或多种的组合。
优选的，所述步骤三的油性溶剂为碳原子个数为6-12的直链或支链烷烃、各种润滑油基础油和普通润滑油中的任一种或多种的混合。
优选的，所述步骤三的反应性纳米二氧化硅为表面经含有反应性官能团的有机化合物修饰的纳米二氧化硅。
优选的，所述有机化合物包括有机硅氧烷或有机羧酸，反应性官能团包括氨基、双键、环氧基或巯基。
本发明的有益效果是：
本发明制备的润滑油添加剂中不含任何分散剂和稳定剂，其组分为油溶性纳米铜和油溶性纳米二氧化硅或者还包括油性溶剂，但却具有良好的分散性和稳定性，非常适合于工业化应用。
本发明将油溶性纳米铜和反应性纳米二氧化硅进行复配，形成的润滑油添加剂，综合了有机材料和无机材料的复配优势。纳米铜具有很好的自修复功能，能起到很好的减摩作用，而反应性纳米二氧化硅本身就具有很好的抗磨性，二氧化硅与金属形成复合陶瓷表面起到抗磨作用；同时，二氧化硅纳米微粒表面的碳链的排布也能起到“毛刷作用”，减低摩擦系数，部分表面官能团与金属作用生成坚固耐磨的复合膜，综合作用之下，体现出优异的减摩抗磨作用，可以修复磨损和划伤表面，延长机械设备的使用寿命
本发明成本低廉，制备方法简单，适合大规模生产制造。
具体实施方式
实施例1
一种用于机械设备上的新型润滑油添加剂的制备方法，包括以下制备步骤：
一、向乙醇溶液中加入冰醋酸，调节PH为5，搅拌下加入硅烷偶联剂使浓度达5％，水解20min后，得到含硅烷偶联剂醇-水溶液；
二、制备粒径为50nm的油溶性纳米铜；
三、将配制好的硅烷偶联剂醇-水溶液加入油性溶剂和反应性纳米二氧化硅，再置于超声波粉碎机中，10min后加入步骤二制备的油溶性纳米铜，在120℃的超声波粉碎机中搅拌粉碎80min，得到粉末；
四、将步骤三的粉末置于200℃的烘箱中干燥50min，研细后得表面改性的油溶性纳米铜；
五、将普通润滑油加入超声波粉碎机中，加入步骤四制备的表面改性的油溶性纳米铜，在超声波粉碎机中粉碎3h，即可得到新型润滑油添加剂成品。
新型润滑油添加剂包括以下重量份的原料：乙醇溶液28份、冰醋酸18份、硅烷偶联剂17份、油溶性纳米铜36份、油性溶剂36份、反应性纳米二氧化硅20份和普通润滑油10份。
步骤二的油溶性纳米铜为经过有机化合物原位表面改性的铜纳米微粒。
有机化合物为烷基二硫代羧酸及其盐。
述步骤二的油溶性纳米铜中铜以外的组分为锌、锡、镍的组合。
步骤三的油性溶剂为碳原子个数为6的直链烷烃、各种润滑油基础油和普通润滑油的混合。
步骤三的反应性纳米二氧化硅为表面经含有反应性官能团的有机化合物修饰的纳米二氧化硅。
有机化合物为有机羧酸，反应性官能团为巯基。
实施例2
一种用于机械设备上的新型润滑油添加剂的制备方法，包括以下制备步骤：
一、向乙醇溶液中加入冰醋酸，调节PH为5.5，搅拌下加入硅烷偶联剂使浓度达5％，水解30min后，得到含硅烷偶联剂醇-水溶液；
二、制备粒径为50nm的油溶性纳米铜；
三、将配制好的硅烷偶联剂醇-水溶液加入油性溶剂和反应性纳米二氧化硅，再置于超声波粉碎机中，10min后加入步骤二制备的油溶性纳米铜，在150℃的超声波粉碎机中搅拌粉碎80min，得到粉末；
四、将步骤三的粉末置于230℃的烘箱中干燥50min，研细后得表面改性的油溶性纳米铜；
五、将普通润滑油加入超声波粉碎机中，加入步骤四制备的表面改性的油溶性纳米铜，在超声波粉碎机中粉碎3h，即可得到新型润滑油添加剂成品。
新型润滑油添加剂包括以下重量份的原料：乙醇溶液28份、冰醋酸18份、硅烷偶联剂12份、油溶性纳米铜25份、油性溶剂28份、反应性纳米二氧化硅20份和普通润滑油10份。
步骤二的油溶性纳米铜为经过有机化合物原位表面改性的铜纳米微粒。
有机化合物为烷基二硫代羧酸及其盐。
述步骤二的油溶性纳米铜中铜以外的组分为锌、锡、镍的组合。
步骤三的油性溶剂为碳原子个数为6的支链烷烃、各种润滑油基础油和普通润滑油的混合。
步骤三的反应性纳米二氧化硅为表面经含有反应性官能团的有机化合物修饰的纳米二氧化硅。
有机化合物为有机硅氧烷，反应性官能团为环氧基。
实施例3
一种用于机械设备上的新型润滑油添加剂的制备方法，包括以下制备步骤：
一、向乙醇溶液中加入冰醋酸，调节PH为4，搅拌下加入硅烷偶联剂使浓度达8％，水解20min后，得到含硅烷偶联剂醇-水溶液；
二、制备粒径为30nm的油溶性纳米铜；
三、将配制好的硅烷偶联剂醇-水溶液加入油性溶剂和反应性纳米二氧化硅，再置于超声波粉碎机中，10min后加入步骤二制备的油溶性纳米铜，在120℃的超声波粉碎机中搅拌粉碎50min，得到粉末；
四、将步骤三的粉末置于220℃的烘箱中干燥30min，研细后得表面改性的油溶性纳米铜；
五、将普通润滑油加入超声波粉碎机中，加入步骤四制备的表面改性的油溶性纳米铜，在超声波粉碎机中粉碎3h，即可得到新型润滑油添加剂成品。
新型润滑油添加剂包括以下重量份的原料：乙醇溶液28份、冰醋酸18份、硅烷偶联剂17份、油溶性纳米铜26份、油性溶剂28份、反应性纳米二氧化硅20份和普通润滑油12份。
步骤二的油溶性纳米铜为经过有机化合物原位表面改性的铜纳米微粒。
有机化合物为二烷基磷酸及其盐。
述步骤二的油溶性纳米铜中铜以外的组分为锌、锡、镍的组合。
步骤三的油性溶剂为碳原子个数为12的直链烷烃、各种润滑油基础油和普通润滑油的混合。
步骤三的反应性纳米二氧化硅为表面经含有反应性官能团的有机化合物修饰的纳米二氧化硅。
有机化合物为有机硅氧烷，反应性官能团为巯基。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于机械设备上的新型润滑油添加剂的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
一、向乙醇溶液中加入冰醋酸，调节PH为4-5.5，搅拌下加入硅烷偶联剂使浓度达5-8％，水解20-30min后，得到含硅烷偶联剂醇-水溶液；
二、制备粒径为30-50nm的油溶性纳米铜；
三、将配制好的硅烷偶联剂醇-水溶液加入油性溶剂和反应性纳米二氧化硅，再置于超声波粉碎机中，5-10min后加入步骤二制备的油溶性纳米铜，在120-150℃的超声波粉碎机中搅拌粉碎50-80min，得到粉末；
四、将步骤三的粉末置于200-230℃的烘箱中干燥30-50min，研细后得表面改性的油溶性纳米铜；
五、将普通润滑油加入超声波粉碎机中，加入步骤四制备的表面改性的油溶性纳米铜，在超声波粉碎机中粉碎2-3h，即可得到新型润滑油添加剂成品。
2.根据权利要求1所述的一种用于机械设备上的新型润滑油添加剂的制备方法，其特征在于，所述新型润滑油添加剂包括以下重量份的原料：乙醇溶液28-32份、冰醋酸18-27份、硅烷偶联剂12-17份、油溶性纳米铜25-36份、油性溶剂28-36份、反应性纳米二氧化硅20-33份和普通润滑油10-12份。
3.根据权利要求1所述的一种用于机械设备上的新型润滑油添加剂的制备方法，其特征在于，所述步骤二的油溶性纳米铜为经过有机化合物原位表面改性的铜纳米微粒。
4.根据权利要求3所述的一种用于机械设备上的新型润滑油添加剂的制备方法，其特征在于，所述有机化合物包括二烷基磷酸及其盐或烷基二硫代羧酸及其盐。
5.根据权利要求1所述的一种用于机械设备上的新型润滑油添加剂的制备方法，其特征在于，所述步骤二的油溶性纳米铜中铜以外的组分为锌、锡、镍中的任一种或多种的组合。
6.根据权利要求1所述的一种用于机械设备上的新型润滑油添加剂的制备方法，其特征在于，所述步骤三的油性溶剂为碳原子个数为6-12的直链或支链烷烃、各种润滑油基础油和普通润滑油中的任一种或多种的混合。
7.根据权利要求1所述的一种用于机械设备上的新型润滑油添加剂的制备方法，其特征在于，所述步骤三的反应性纳米二氧化硅为表面经含有反应性官能团的有机化合物修饰的纳米二氧化硅。
8.根据权利要求7所述的一种用于机械设备上的新型润滑油添加剂的制备方法，其特征在于，所述有机化合物包括有机硅氧烷或有机羧酸，反应性官能团包括氨基、双键、环氧基或巯基。
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