CN108774564A - 改性纳米硼酸镧基础油分散液减摩节能添加剂及其制备方法 - Google Patents

改性纳米硼酸镧基础油分散液减摩节能添加剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明是关于一种改性纳米硼酸镧基础油分散液减摩节能添加剂及其制备方法。该添加剂包括：改性硼酸镧纳米复合材料和基础油；其中，所述的改性硼酸镧纳米复合材料和基础油的重量比为5‑15:85‑95；所述的硼酸镧纳米复合材料由以下重量份数的物质制备而成：硼酸钠0.5‑2份，氯化镧0.3‑0.5份，KH‑550 0.05‑0.2份，油酸1‑3份，石油醚1‑3份。本发明的制备过程结合浮选法制备改性硼酸镧纳米复合材料，制备的产品二次粒径分布窄，克服了其在润滑油里的沉降问题，同时解决了硼酸镧类产品的遇水分解的问题。本发明的添加剂润滑油中表现出了突出的减摩性能，且在润滑油中分散性非常好；其能够起到减小工件设备间摩擦系数的效果，从而达到工件设备减排、节能、减摩等功效。

Description

改性纳米硼酸镧基础油分散液减摩节能添加剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种减摩节能添加剂，特别是涉及一种改性纳米硼酸镧基础油分散液减摩节能添加剂及其制备方法。
背景技术
随着交通工具、机械设备等工业的飞速发展，以及燃料资源的紧缺和环境问题的日趋严重，人们对润滑油添加剂的要求越来越严格。传统的润滑油添加剂不能满足社会发展的需求。
现有技术提出一种改性纳米硼酸镧的制备方法,该方法是将油酸加入硼砂的乙醇水溶液，在50～90℃温度下恒温搅拌0.5～3小时，然后加入硝酸镧的乙醇水溶液,恒温搅拌1～4小时，将所得的产物用水和乙醇分别洗涤,过滤，将所得产物加入到乙醇中搅拌成泥浆状态，静置,取上层清液，过滤，在110～140℃真空烘干，得到纳米硼酸镧颗粒添加剂。本发明制备硼酸镧粒子添加剂使用的原料是硝酸镧，生产尾液中含有致癌的硝酸盐；且该制备方法制备的硼酸镧遇水容易水解，从而影响其在润滑油中的分散性能。
发明内容
本发明的主要目的在于，提供一种新型改性纳米硼酸镧基础油分散液减摩节能添加剂及其制备方法，所要解决的技术问题是使本发明的改性纳米硼酸镧基础油分散液减摩节能添加剂能减小工件间摩擦系数，达到减排、节能、减摩等功效，从而更加适于实用。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种改性纳米硼酸镧基础油分散液减摩节能添加剂，其包括：改性硼酸镧纳米复合材料和基础油；其中，所述的改性硼酸镧纳米复合材料和基础油的重量比为5-15:85-95；所述的硼酸镧纳米复合材料由以下重量份数的物质制备而成：硼酸钠0.5-2份，氯化镧0.3-0.5份，KH-5500.05-0.2份，油酸1-3份，石油醚1-3份。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
优选的，前述的改性纳米硼酸镧基础油分散液减摩节能添加剂，其中所述的基础油为150N基础油。
优选的，前述的改性纳米硼酸镧基础油分散液减摩节能添加剂，其中
所述改性纳米硼酸镧基础油分散液减摩节能添加剂的固体含量为6.0％-7.0％。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本发明提出的改性纳米硼酸镧基础油分散液减摩节能添加剂的制备方法，其包括以下步骤：
1)将过滤后的硼酸钠水溶液加入反应釜中，打开搅拌器和加热器，升温到55-65℃，将KH-550的乙醇溶液加入上述反应釜中，继续加入过滤后的氯化镧水溶液，25-35min后加入油酸和石油醚，反应15-25min，得到絮状物；
2)将所述的絮状物离心分离，洗涤，得到改性硼酸镧纳米复合材料；
3)将基础油加入调和釜，打开搅拌，打开加热器，升温到100-110℃，然后加入所述的改性硼酸镧纳米复合材料，进行硼酸镧分散和脱水，得到改性纳米硼酸镧基础油分散液减摩节能添加剂；
其中，所述的硼酸钠、氯化镧、KH-550、油酸和石油醚的重量比为0.5-2:0.3-0.5:0.05-0.2：1-3：1-3；所述的改性硼酸镧纳米复合材料和基础油的重量比为5-15:85-95。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
优选的，前述的改性纳米硼酸镧基础油分散液减摩节能添加剂的制备方法，其中所述的硼酸钠水溶液中硼酸钠和水的质量比为1:15-25。
优选的，前述的改性纳米硼酸镧基础油分散液减摩节能添加剂的制备方法，其中所述的KH-550的乙醇溶液中KH-550和乙醇的质量比为1:25-30。
优选的，前述的改性纳米硼酸镧基础油分散液减摩节能添加剂的制备方法，其中所述的氯化镧水溶液中氯化镧和水的质量比为1:3-4。
优选的，前述的改性纳米硼酸镧基础油分散液减摩节能添加剂的制备方法，其中所述的所述的基础油为150N基础油。
借由上述技术方案，本发明改性纳米硼酸镧基础油分散液减摩节能添加剂及其制备方法至少具有下列优点：
1)本发明的添加剂不含硫、磷、氯等元素，具有环保性；制备过程中产生的废液基本只含有少量的氯化钠，可回收利用，制备过程符合当今社会的绿色生产环保理念。
2)本发明的制备方法简单，适用于工业生产；本发明的制备过程结合浮选法制备改性硼酸镧纳米复合材料，制备的产品二次粒径分布窄，克服了其在润滑油里的沉降问题，同时解决了硼酸镧类产品的遇水分解的问题。
3)本发明的添加剂润滑油中表现出了突出的减摩性能，且在润滑油中分散性非常好；其能够起到减小工件设备间摩擦系数的效果，从而达到工件设备减排、节能、减摩等功效；本发明的产品适用于各种设备和车辆润滑油和润滑脂的添加剂。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是本发明的制备流程图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的改性纳米硼酸镧基础油分散液减摩节能添加剂及其制备方法其具体实施方式、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征或特点可由任何合适形式组合。
本发明的一个实施例提出的一种改性纳米硼酸镧基础油分散液减摩节能添加剂，其包括:改性硼酸镧纳米复合材料和基础油；其中，改性硼酸镧纳米复合材料和基础油的重量比为5-15:85-95；硼酸镧纳米复合材料由以下重量份数的物质制备而成：硼酸钠0.5-2份，氯化镧0.3-0.5份，KH-550 0.05-0.2份，油酸1-3份，石油醚1-3份。本发明中使用KH-550、油酸和石油醚对硼酸镧进行改性，使制备的硼酸钠的分散效果更好。KH-550和油酸分步修饰可以提高硼酸镧的耐水解性。
较佳的，本实施例中的基础油为150N基础油。
较佳的，本实施例中，添加剂的固体含量为6.0％-7.0％。
具体的，各实施例的原料组份配比见表1。
如图1所示的制备流程，本发明的另一个实施例提出的一种改性纳米硼酸镧基础油分散液减摩节能添加剂的制备方法，包括以下步骤：
1)将过滤后的硼酸钠水溶液加入反应釜中，打开搅拌器和加热器，升温到55-65℃，将KH-550的乙醇溶液加入上述反应釜中，继续加入过滤后的氯化镧水溶液，25-35min后加入油酸和石油醚，加入油酸和石油醚后有絮状物出现，反应15-25min；反应过程中絮状物越来越的，最终全部漂浮在液面上；
2)将上述絮状物放入离心机中离心分离，用去离子水洗涤2遍，得到改性硼酸镧纳米复合材料，该改性硼酸镧纳米复合材料含有少量水份；
3)将基础油加入调和釜，打开搅拌，打开加热器，升温到100-110℃，然后加入上述改性硼酸镧纳米复合材料，进行硼酸镧分散和脱水，得到改性纳米硼酸镧基础油分散液减摩节能添加剂，其中该添加剂的固含量为6.5％；实施例的添加剂的固含量见表1；
其中，所述的硼酸钠、氯化镧、KH-550、油酸和石油醚的重量比为0.5-2:0.3-0.5:0.05-0.2：1-3：1-3；改性硼酸镧纳米复合材料和基础油的重量比为5-15:85-95。
本发明的制备方法在制备改性硼酸镧纳米复合材料后使用浮选法收集，制备的添加剂解决了其在润滑油里的沉降问题，且通过本发明的制备方法制备的添加剂克服了硼酸镧容易水解的难题。
各实施例的原料组份配比见表1，各实施例改性纳米硼酸镧基础油分散液减摩节能添加剂的制备方法的反应参数见表2。
较佳的，本实施例的硼酸钠水溶液中硼酸钠和水的质量比为1:15-25。
较佳的，本实施例的KH-550的乙醇溶液中KH-550和乙醇的质量比为1:25-30。
较佳的，本实施例的氯化镧水溶液中氯化镧和水的质量比为1:3-4。
较佳的，本实施例中的基础油为150N基础油。
表1添加剂的原料配比及固含量
表2制备过程的反应参数
实施例1 实施例2 实施例3
步骤1)反应釜温度/℃ 55 60 65
加入氯化镧水溶液后反应时间/min 25 30 35
生成絮状物时间/min 15 20 25
步骤3)调和釜温度/℃ 100 105 110
减磨性能测定：
利用四球试验机测试实施例的添加剂的减磨性能，设定参数：温度75℃，负荷392N，转速1200r/min，时间60min；测定结果如表3所示。
ZDDP和T304(亚磷酸二正丁酯)为对比例添加剂，所用润滑油为500N基础油，其中添加剂的量为500N基础油的重量的1-3％。
表3减摩性能测定结果
由表3可知，本发明的添加剂减摩效果显著。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种改性纳米硼酸镧基础油分散液减摩节能添加剂，其特征在于，其包括：改性硼酸镧纳米复合材料和基础油；其中，所述的改性硼酸镧纳米复合材料和基础油的重量比为5-15:85-95；所述的硼酸镧纳米复合材料由以下重量份数的物质制备而成：
2.根据权利要求1所述的改性纳米硼酸镧基础油分散液减摩节能添加剂，其特征在于，所述的基础油为150N基础油。
3.根据权利要求1所述的改性纳米硼酸镧基础油分散液减摩节能添加剂，其特征在于，所述的改性纳米硼酸镧基础油分散液减摩节能添加剂的固体重量含量为6.0％-7.0％。
4.一种改性纳米硼酸镧基础油分散液减摩节能添加剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将过滤后的硼酸钠水溶液加入反应釜中，打开搅拌器和加热器，升温到55-65℃，将KH-550的乙醇溶液加入上述反应釜中，继续加入过滤后的氯化镧水溶液，25-35min后加入油酸和石油醚，反应15-25min，得到絮状物；
2)将所述的絮状物离心分离，洗涤，得到改性硼酸镧纳米复合材料；
3)将基础油加入调和釜，打开搅拌，打开加热器，升温到100-110℃，然后加入所述的改性硼酸镧纳米复合材料，进行硼酸镧分散和脱水，得到改性纳米硼酸镧基础油分散液减摩节能添加剂；
其中，所述的硼酸钠、氯化镧、KH-550、油酸和石油醚的重量比为0.5-2:0.3-0.5:0.05-0.2：1-3：1-3；所述的改性硼酸镧纳米复合材料和所述基础油的重量比为5-15:85-95。
5.根据权利要求4所述的改性纳米硼酸镧基础油分散液减摩节能添加剂的制备方法，其特征在于，所述的硼酸钠水溶液中硼酸钠和水的质量比为1:15-25。
6.根据权利要求4所述的改性纳米硼酸镧基础油分散液减摩节能添加剂的制备方法，其特征在于，所述的KH-550的乙醇溶液中KH-550和乙醇的质量比为1:25-30。
7.根据权利要求4所述的改性纳米硼酸镧基础油分散液减摩节能添加剂的制备方法，其特征在于，所述的氯化镧水溶液中氯化镧和水的质量比为1:3-4。
8.根据权利要求4所述的改性纳米硼酸镧基础油分散液减摩节能添加剂的制备方法，其特征在于，所述的基础油为150N基础油。
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