CN108865361A - 一种抗磨型纳米铜润滑油 - Google Patents

一种抗磨型纳米铜润滑油 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种抗磨型纳米铜润滑油，由以下方法制备得到：一、将非离子表面活性剂加入到纳米铜无水乙醇悬浮液中搅拌，得到混合溶液A；二、取混合溶液A加入到基础润滑油中超声后离心，弃去沉淀后得到混合溶液B；三、将混合溶液B减压蒸馏得到纳米铜润滑油。本发明利用纳米铜无水乙醇悬浮液与基础润滑油之间的互溶性使纳米铜均匀分散在基础润滑油中，并结合非离子表面活性剂降低基础润滑油表面张力，阻止纳米铜颗粒团聚，提高了纳米铜的悬浮稳定性，在保证纳米铜润滑油优良润滑性能的同时，大大提高了纳米铜润滑油的抗磨性能，并进一步修复了机械磨损，降低了表面摩擦系数，延长了纳米铜润滑油的使用周期。

Description

一种抗磨型纳米铜润滑油
技术领域
本发明属于润滑油技术领域，具体涉及一种抗磨型纳米铜润滑油。
背景技术
随着纳米材料的发展及其应用研究的不断深入，纳米铜因具有小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应而表现出优于常规材料的催化特性，并具有剪切力低、导热性好、延展性好、抗磨减摩性能优良等特性，人们已将其应用于摩擦学和润滑油领域。但纳米铜颗粒的表面活性过大，极易团聚，添加在润滑油中时难以保持稳定的均匀悬浮状态，从而影响润滑油的抗磨效果。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供了一种抗磨型纳米铜润滑油。该方法利用纳米铜无水乙醇悬浮液与基础润滑油之间的互溶性使纳米铜均匀分散在基础润滑油中，并结合非离子表面活性剂降低基础润滑油表面张力，阻止纳米铜颗粒团聚，提高了纳米铜的悬浮稳定性，从而提高了纳米铜润滑油的抗磨性能，延长了纳米铜润滑油的使用周期。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种抗磨型纳米铜润滑油，其特征在于，由以下方法制备得到：
步骤一、将非离子表面活性剂加入到纳米铜无水乙醇悬浮液中搅拌，得到混合溶液A；所述非离子表面活性剂为聚氧乙烯失水山梨醇单油酸脂，或者聚氧乙烯失水山梨醇单油酸脂和失水山梨醇单油酸脂组成的复配物；
步骤二、取步骤一中得到的混合溶液A加入到基础润滑油中超声分散30min，然后进行离心，弃去沉淀后得到混合溶液B；
步骤三、将步骤二中得到的混合溶液B进行减压蒸馏，得到纳米铜润滑油。
上述的一种抗磨型纳米铜润滑油，其特征在于，步骤一中所述纳米铜无水乙醇悬浮液中纳米铜的质量含量为25％。
上述的一种抗磨型纳米铜润滑油，其特征在于，步骤一中所述非离子表面活性剂的加入量为纳米铜无水乙醇悬浮液质量的2％。
上述的一种抗磨型纳米铜润滑油，其特征在于，步骤二中所述混合溶液A的质量为基础润滑油的质量的0.3％～0.5％。
上述的一种抗磨型纳米铜润滑油，其特征在于，步骤二中所述基础润滑油为壳牌喜力HX6合成润滑油、壳牌劲霸R3重负荷柴油机润滑油或金典齿轮油GL-5。
上述的一种抗磨型纳米铜润滑油，其特征在于，步骤二中所述离心的速度为200r/min，时间为60min。
上述的一种抗磨型纳米铜润滑油，其特征在于，其特征在于，步骤三中所述减压蒸馏的温度为80℃～90℃，压力为0.07MPa～0.08MPa。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明将非离子表面活性剂加入到纳米铜无水乙醇悬浮液中后再加入基础润滑油中，由于无水乙醇与基础润滑油之间存在一定的互溶性，纳米铜可分散在基础润滑油中，而非离子表面活性剂降低了基础润滑油的表面张力，使纳米铜颗粒更容易进入并均匀分散在基础润滑油中，同时非离子表面活性剂可在纳米铜颗粒表面形成物理吸附膜，在纳米铜颗粒之间形成空间位阻效应，更进一步阻止了纳米铜颗粒的团聚，提高了纳米铜的悬浮稳定性，在保证纳米铜润滑油优良润滑性能的同时，大大提高了纳米铜润滑油的抗磨性能，并进一步修复了机械磨损，降低了表面摩擦系数，延长了纳米铜润滑油的使用周期。
2、本发明采用聚氧乙烯失水山梨醇单油酸脂(吐温80)与失水山梨醇单油酸脂(司盘80)复配作为非离子表面活性剂，可根据基础润滑油的亲水亲油平衡值(HLB值)调节吐温80与司盘80的用量配比，从而使非离子表面活性剂的HLB值接近于基础润滑油的HLB值，有利于非离子表面活性剂降低基础润滑油的表面张力，促进纳米铜在基础润滑油中的均匀分散。
3、本发明的纳米铜润滑油中的纳米铜的分散较为均匀，不易团聚，在提高纳米铜润滑油的抗磨性能的同时，减少了纳米铜的添加量，降低了原料成本。
4、本发明的纳米铜润滑油中不含有S、P、Cl等有机化合物，无需进行除杂过程，减少了尾气中二氧化硫气体的排放，避免了有害腐蚀性杂质元素对内燃机的不良腐蚀作用，延长了内燃机的保养时间。
5、本发明的纳米铜润滑油的组成简单，制备容易，成本较低，适用于多种润滑油，有利于推广使用。
下面通过实施例对本发明作进一步的详细说明。
具体实施方式
本发明实施例1～实施例17中所用的纳米铜无水乙醇悬浮液中的纳米铜颗粒均由授权公告号CN102407344B的发明专利所公开的方法制备得到。
实施例1
本实施例的抗磨型纳米铜润滑油由以下方法制备得到：
步骤一、将2g聚氧乙烯失水山梨醇单油酸脂加入到100g纳米铜无水乙醇悬浮液中搅拌，得到混合溶液A；所述纳米铜无水乙醇悬浮液中纳米铜的质量含量为25％；
步骤二、将4g步骤一中得到的混合溶液A加入到1000g壳牌喜力HX6合成润滑油中超声分散30min，然后在200r/min的转速下离心60min，弃去沉淀后得到混合溶液B；
步骤三、将步骤二中得到的混合溶液B在温度为80℃，压力为0.08MPa的条件下进行减压蒸馏，得到纳米铜润滑油。
对比例1
本对比例的纳米铜润滑油由以下方法制备得到：将4g纳米铜水悬浮液加入到1000g基础润滑油中超声分散30min，然后在200r/min的转速下离心60min，弃去沉淀后得到纳米铜润滑油；所述纳米铜水悬浮液中纳米铜的质量含量为25％。
实施例2
本实施例的抗磨型纳米铜润滑油由以下方法制备得到：
步骤一、将0.3g聚氧乙烯失水山梨醇单油酸脂和1.7g失水山梨醇单油酸脂加入到100g纳米铜无水乙醇悬浮液中搅拌，得到混合溶液A；所述纳米铜无水乙醇悬浮液中纳米铜的质量含量为25％；
步骤二、将4g步骤一中得到的混合溶液A加入到1000g壳牌喜力HX6合成润滑油中超声分散30min，然后在200r/min的转速下离心60min，弃去沉淀后得到混合溶液B；
步骤三、将步骤二中得到的混合溶液B在温度为80℃，压力为0.08MPa的条件下进行减压蒸馏，得到纳米铜润滑油。
实施例3
本实施例的抗磨型纳米铜润滑油由以下方法制备得到：
步骤一、将0.8g聚氧乙烯失水山梨醇单油酸脂和1.2g失水山梨醇单油酸脂加入到100g纳米铜无水乙醇悬浮液中搅拌，得到混合溶液A；所述纳米铜无水乙醇悬浮液中纳米铜的质量含量为25％；
步骤二、将4g步骤一中得到的混合溶液A加入到1000g壳牌喜力HX6合成润滑油中超声分散30min，然后在200r/min的转速下离心60min，弃去沉淀后得到混合溶液B；
步骤三、将步骤二中得到的混合溶液B在温度为80℃，压力为0.07MPa的条件下进行减压蒸馏，得到纳米铜润滑油。
实施例4
本实施例的抗磨型纳米铜润滑油由以下方法制备得到：
步骤一、将1g聚氧乙烯失水山梨醇单油酸脂和1g失水山梨醇单油酸脂加入到100g纳米铜无水乙醇悬浮液中搅拌，得到混合溶液A；所述纳米铜无水乙醇悬浮液中纳米铜的质量含量为25％；
步骤二、将4g步骤一中得到的混合溶液A加入到1000g壳牌喜力HX6合成润滑油中超声分散30min，然后在200r/min的转速下离心60min，弃去沉淀后得到混合溶液B；所述混合溶液A中；
步骤三、将步骤二中得到的混合溶液B在温度为90℃，压力为0.07MPa的条件下进行减压蒸馏，得到纳米铜润滑油。
实施例5
本实施例的抗磨型纳米铜润滑油由以下方法制备得到：
步骤一、将1.2g聚氧乙烯失水山梨醇单油酸脂和0.8g失水山梨醇单油酸脂加入到100g纳米铜无水乙醇悬浮液中搅拌，得到混合溶液A；所述纳米铜无水乙醇悬浮液中纳米铜的质量含量为25％；
步骤二、将4g步骤一中得到的混合溶液A加入到1000g壳牌喜力HX6合成润滑油中超声分散30min，然后在200r/min的转速下离心60min，弃去沉淀后得到混合溶液B；
步骤三、将步骤二中得到的混合溶液B在温度为90℃，压力为0.07MPa的条件下进行减压蒸馏，得到纳米铜润滑油。
(1)悬浮稳定性能测定：将本发明实施例1～实施例5和对比例1制备得到的纳米铜润滑油分别超声分散30min后，各取10mL加入离心管中，然后放入800型离心机中以200r/min的转速离心60min，每隔10min观察各离心管底部是否有沉淀，结果如下表1所示；取实施例4和实施例5制备得到的纳米铜润滑油离心50min、60min后的离心上层液，分别在波长772nm处测定吸光度，结果如下表2所示。
表1实施例1～实施例5和对比例1制备得到的纳米铜润滑油离心实验结果
表中“/”表示该项因纳米铜润滑油中的纳米铜团聚沉淀而停止测试。
由表1可知，实施例1制备得到的纳米铜润滑油离心20min后出现大量沉淀，而对比例1制备得到的纳米铜润滑油由于未加入表面活性剂进行修饰，在仅离心10min后即出现大量沉淀，实施例2和实施例3制备得到的纳米铜润滑油离心40min后出现大量沉淀，实施例4和实施例5制备得到的纳米铜润滑油离心60min后仍未出现团聚沉淀现象，说明本发明中复配表面活性剂的使用能有效提高纳米铜颗粒在润滑油中的悬浮稳定性，并且随着表面活性剂中聚氧乙烯失水山梨醇单油酸脂和失水山梨醇单油酸脂配比质量的不同，纳米铜颗粒在润滑油中的悬浮稳定性也不同，其中实施例4和实施例5制备得到的纳米铜润滑油中纳米铜颗粒在润滑油中的悬浮稳定性最佳。
表2实施例4和实施例5制备得到的纳米铜润滑油离心50min、60min后的吸光度
样品 离心50min后的吸光度 离心60min后的吸光度
实施例4 1.534 1.245
实施例5 1.148 0.846
由表2可知，将实施例4和实施例5制备得到的纳米铜润滑油离心50min、60min后，实施例4制备得到的纳米铜润滑油离心上层液的吸光度均大于实施例5制备得到的纳米铜润滑油离心上层液的吸光度，即实施例4制备得到的纳米铜润滑油离心上层液中的纳米铜浓度更大，说明加入的表面活性剂由聚氧乙烯失水山梨醇单油酸脂和失水山梨醇单油酸脂按质量比1:1复配而得时，纳米铜润滑油中的纳米铜颗粒在润滑油中的悬浮分散性最佳。
(2)极压抗磨性能测定：取3g、3.5g、4g、4.5g、5g本发明实施例4制备得到混合溶液A分别加入到1000g壳牌喜力HX6合成润滑油中，然后按照实施例4中操作步骤，制备得到纳米铜含量分别为0.0735％、0.08575％、0.098％、0.11025％、0.1225％的纳米铜润滑油；将上述纳米铜润滑油分别放入AW润滑油抗磨实验机的油盒中，使AW润滑油抗磨试验机的摩擦副浸入机油中，记录润滑油所能承载的最大卡咬砝载荷PB，并测量滚珠磨斑面积S，其中每个砝码相当于摩擦副承受了100公斤的压力，结果如下表3所示。
表3按实施例4制备的不同纳米铜含量的纳米铜润滑油的极压抗磨性能
由表3可知，随着纳米铜润滑油中纳米铜含量的增加，壳牌喜力HX6合成润滑油所能承载的最大卡咬砝载荷PB先增加后减小，当纳米铜润滑油中纳米铜含量为0.098％时，PB值最大可达1200kg，相对于壳牌喜力HX6合成润滑油的PB值500kg增加了1.4倍，说明添加的纳米铜颗粒在润滑油中起到了良好的极压作用；另外，随着纳米铜润滑油中纳米铜含量的增加，滚珠磨斑面积S也呈现先减小后增加的趋势，当纳米铜润滑油中纳米铜含量为0.098％时，珠磨斑面积S最小为3.50mm2，相对于基础润滑油降低了79.5％，说明本发明制备得到的纳米铜润滑油能有效防止摩擦副的直接接触，减少了磨损，极大提高润滑油的极压抗磨性能。
实施例6
本实施例的抗磨型纳米铜润滑油由以下方法制备得到：
步骤一、将2g聚氧乙烯失水山梨醇单油酸脂加入到100g纳米铜无水乙醇悬浮液中搅拌，得到混合溶液A；所述纳米铜无水乙醇悬浮液中纳米铜的质量含量为25％；
步骤二、将4g步骤一中得到的混合溶液A加入到1000g壳牌劲霸R3重负荷柴油机润滑油中超声分散30min，然后在200r/min的转速下离心60min，弃去沉淀后得到混合溶液B；
步骤三、将步骤二中得到的混合溶液B在温度为80℃，压力为0.08MPa的条件下进行减压蒸馏，得到纳米铜润滑油。
对比例2
本对比例的纳米铜润滑油由以下方法制备得到：将4g纳米铜水悬浮液加入到1000g壳牌劲霸R3重负荷柴油机润滑油中超声分散30min，然后在200r/min的转速下离心60min，弃去沉淀后得到纳米铜润滑油；所述纳米铜水悬浮液中纳米铜的质量含量为25％。
实施例7
本实施例的抗磨型纳米铜润滑油由以下方法制备得到：
步骤一、将0.3g聚氧乙烯失水山梨醇单油酸脂和1.7g失水山梨醇单油酸脂加入到100g纳米铜无水乙醇悬浮液中搅拌，得到混合溶液A；所述纳米铜无水乙醇悬浮液中纳米铜的质量含量为25％；
步骤二、将4g步骤一中得到的混合溶液A加入到1000g壳牌劲霸R3重负荷柴油机润滑油中超声分散30min，然后在200r/min的转速下离心60min，弃去沉淀后得到混合溶液B；
步骤三、将步骤二中得到的混合溶液B在温度为80℃，压力为0.08MPa的条件下进行减压蒸馏，得到纳米铜润滑油。
实施例8
本实施例的抗磨型纳米铜润滑油由以下方法制备得到：
步骤一、将0.8g聚氧乙烯失水山梨醇单油酸脂和1.2g失水山梨醇单油酸脂加入到100g纳米铜无水乙醇悬浮液中搅拌，得到混合溶液A；所述纳米铜无水乙醇悬浮液中纳米铜的质量含量为25％；
步骤二、将4g步骤一中得到的混合溶液A加入到1000g壳牌劲霸R3重负荷柴油机润滑油中超声分散30min，然后在200r/min的转速下离心60min，弃去沉淀后得到混合溶液B；
步骤三、将步骤二中得到的混合溶液B在温度为80℃，压力为0.07MPa的条件下进行减压蒸馏，得到纳米铜润滑油。
实施例9
本实施例的抗磨型纳米铜润滑油由以下方法制备得到：
步骤一、将1g聚氧乙烯失水山梨醇单油酸脂和1g失水山梨醇单油酸脂加入到100g纳米铜无水乙醇悬浮液中搅拌，得到混合溶液A；所述纳米铜无水乙醇悬浮液中纳米铜的质量含量为25％；
步骤二、将4g步骤一中得到的混合溶液A加入到1000g壳牌劲霸R3重负荷柴油机润滑油中超声分散30min，然后在200r/min的转速下离心60min，弃去沉淀后得到混合溶液B；
步骤三、将步骤二中得到的混合溶液B在温度为90℃，压力为0.07MPa的条件下进行减压蒸馏，得到纳米铜润滑油。
实施例10
本实施例的抗磨型纳米铜润滑油由以下方法制备得到：
步骤一、将1.2g聚氧乙烯失水山梨醇单油酸脂和0.8g失水山梨醇单油酸脂加入到100g纳米铜无水乙醇悬浮液中搅拌，得到混合溶液A；所述纳米铜无水乙醇悬浮液中纳米铜的质量含量为25％；
步骤二、将4g步骤一中得到的混合溶液A加入到1000g壳牌劲霸R3重负荷柴油机润滑油中超声分散30min，然后在200r/min的转速下离心60min，弃去沉淀后得到混合溶液B；
步骤三、将步骤二中得到的混合溶液B在温度为90℃，压力为0.07MPa的条件下进行减压蒸馏，得到纳米铜润滑油。
(3)悬浮稳定性能测定：将本发明实施例6～实施例10和对比例2制备得到的纳米铜润滑油分别超声分散30min后，各取10mL加入离心管中，然后放入800型离心机中以200r/min的转速离心60min，每隔10min观察各离心管底部是否有沉淀，结果如下表4所示；取实施例9和实施例10制备得到的纳米铜润滑油离心50min、60min后的离心上层液，分别在波长772nm处测定吸光度，结果如下表5所示。
表4实施例6～实施例10和对比例2制备得到的纳米铜润滑油离心实验结果
表中“/”表示该项因纳米铜润滑油中的纳米铜团聚沉淀而停止测试。
由表4可知，实施例6制备得到的纳米铜润滑油离心20min后出现大量沉淀，而对比例1制备得到的纳米铜润滑油由于未加入表面活性剂进行修饰，在仅离心10min后即出现大量沉淀，实施例7和实施例8制备得到的纳米铜润滑油离心50min后出现大量沉淀，实施例9和实施例10制备得到的纳米铜润滑油离心60min后仍未出现团聚沉淀现象，说明本发明中复配表面活性剂的使用能有效提高纳米铜颗粒在润滑油中的悬浮稳定性，并且随着表面活性剂中聚氧乙烯失水山梨醇单油酸脂和失水山梨醇单油酸脂配比质量的不同，纳米铜颗粒在润滑油中的悬浮稳定性也不同，其中实施例9和实施例10制备得到的纳米铜润滑油中纳米铜颗粒在润滑油中的悬浮稳定性最佳。
表5实施例9和实施例10制备得到的纳米铜润滑油离心50min、60min后的吸光度
由表5可知，将实施例9和实施例10制备得到的纳米铜润滑油离心50min、60min后，实施例9制备得到的纳米铜润滑油离心上层液的吸光度均大于实施例10制备得到的纳米铜润滑油离心上层液的吸光度，即实施例9制备得到的纳米铜润滑油离心上层液中的纳米铜浓度更大，说明加入的表面活性剂由聚氧乙烯失水山梨醇单油酸脂和失水山梨醇单油酸脂按质量比1:1复配而得时，纳米铜润滑油中的纳米铜颗粒在润滑油中的悬浮分散性最佳。
(4)极压抗磨性能测定：取3g、3.5g、4g、4.5g、5g本发明实施例9制备得到混合溶液A分别加入到1000g壳牌劲霸R3重负荷柴油机润滑油中，然后按照实施例9中步骤，制备得到纳米铜含量分别为0.0735％、0.08575％、0.098％、0.11025％、0.1225％的纳米铜润滑油；将上述纳米铜润滑油分别放入AW润滑油抗磨实验机的油盒中，使AW润滑油抗磨试验机的摩擦副浸入机油中，记录润滑油所能承载的最大卡咬砝载荷PB，并测量滚珠磨斑面积S，其中每个砝码相当于摩擦副承受了100公斤的压力，结果如下表6所示。
表6按实施例9制备的不同纳米铜含量的纳米铜润滑油的极压抗磨性能
由表6可知，随着纳米铜润滑油中纳米铜含量的增加，壳牌劲霸R3重负荷柴油机润滑油所能承载的最大卡咬砝载荷PB先增加后减小，当纳米铜润滑油中纳米铜含量为0.098％时，PB值最大可达1200kg，相对于壳牌劲霸R3重负荷柴油机润滑油的PB值600kg增加了1倍，说明添加的纳米铜颗粒在润滑油中起到了良好的极压作用；另外，随着纳米铜润滑油中纳米铜含量的增加，滚珠磨斑面积S也呈现先减小后增加的趋势，当纳米铜润滑油中纳米铜含量为0.098％时，珠磨斑面积S最小为3.27mm2，相对于基础润滑油降低了75％，说明本发明制备得到的纳米铜润滑油能有效防止摩擦副的直接接触，减少了磨损，极大提高润滑油的极压抗磨性能。
实施例11
本实施例的抗磨型纳米铜润滑油由以下方法制备得到：
步骤一、将2g聚氧乙烯失水山梨醇单油酸脂加入到100g纳米铜无水乙醇悬浮液中搅拌，得到混合溶液A；所述纳米铜无水乙醇悬浮液中纳米铜的质量含量为25％；
步骤二、将4g步骤一中得到的混合溶液A加入到1000g金典齿轮油GL-5中超声分散30min，然后在200r/min的转速下离心60min，弃去沉淀后得到混合溶液B；
步骤三、将步骤二中得到的混合溶液B在温度为80℃，压力为0.08MPa的条件下进行减压蒸馏，得到纳米铜润滑油。
对比例3
本对比例的纳米铜润滑油由以下方法制备得到：将4g纳米铜水悬浮液加入到1000g金典齿轮油GL-5中超声分散30min，然后在200r/min的转速下离心60min，弃去沉淀后得到纳米铜润滑油；所述纳米铜水悬浮液中纳米铜的质量含量为25％。
实施例12
本实施例的抗磨型纳米铜润滑油由以下方法制备得到：
步骤一、将0.3g聚氧乙烯失水山梨醇单油酸脂和1.7g失水山梨醇单油酸脂加入到100g纳米铜无水乙醇悬浮液中搅拌，得到混合溶液A；所述纳米铜无水乙醇悬浮液中纳米铜的质量含量为25％；
步骤二、将4g步骤一中得到的混合溶液A加入到1000g金典齿轮油GL-5中超声分散30min，然后在200r/min的转速下离心60min，弃去沉淀后得到混合溶液B；
步骤三、将步骤二中得到的混合溶液B在温度为80℃，压力为0.08MPa的条件下进行减压蒸馏，得到纳米铜润滑油。
实施例13
本实施例的抗磨型纳米铜润滑油由以下方法制备得到：
步骤一、将0.8g聚氧乙烯失水山梨醇单油酸脂和1.2g失水山梨醇单油酸脂加入到100g纳米铜无水乙醇悬浮液中搅拌，得到混合溶液A；所述纳米铜无水乙醇悬浮液中纳米铜的质量含量为25％；
步骤二、将4g步骤一中得到的混合溶液A加入到1000g壳牌劲霸R3重负荷柴油机润滑油中超声分散30min，然后在200r/min的转速下离心60min，弃去沉淀后得到混合溶液B；
步骤三、将步骤二中得到的混合溶液B在温度为80℃，压力为0.07MPa的条件下进行减压蒸馏，得到纳米铜润滑油。
实施例14
本实施例的抗磨型纳米铜润滑油由以下方法制备得到：
步骤一、将1g聚氧乙烯失水山梨醇单油酸脂和1g失水山梨醇单油酸脂加入到100g纳米铜无水乙醇悬浮液中搅拌，得到混合溶液A；所述纳米铜无水乙醇悬浮液中纳米铜的质量含量为25％；
步骤二、将4g步骤一中得到的混合溶液A加入到1000g金典齿轮油GL-5中超声分散30min，然后在200r/min的转速下离心60min，弃去沉淀后得到混合溶液B；
步骤三、将步骤二中得到的混合溶液B在温度为90℃，压力为0.07MPa的条件下进行减压蒸馏，得到纳米铜润滑油。
实施例15
本实施例的抗磨型纳米铜润滑油由以下方法制备得到：
步骤一、将1.2g聚氧乙烯失水山梨醇单油酸脂和0.8g失水山梨醇单油酸脂加入到100g纳米铜无水乙醇悬浮液中搅拌，得到混合溶液A；所述纳米铜无水乙醇悬浮液中纳米铜的质量含量为25％；
步骤二、将4g步骤一中得到的混合溶液A加入到1000g金典齿轮油GL-5中超声分散30min，然后在200r/min的转速下离心60min，弃去沉淀后得到混合溶液B；
步骤三、将步骤二中得到的混合溶液B在温度为90℃，压力为0.07MPa的条件下进行减压蒸馏，得到纳米铜润滑油。
(5)悬浮稳定性能测定：将本发明实施例11～实施例15和对比例3制备得到的纳米铜润滑油分别超声分散30min后，各取10mL加入离心管中，然后放入800型离心机中以200r/min的转速离心60min，每隔10min观察各离心管底部是否有沉淀，结果如下表7所示；取实施例13和实施例14制备得到的纳米铜润滑油离心50min、60min后的离心上层液，分别在波长772nm处测定吸光度，结果如下表8所示。
表7实施例11～实施例15和对比例3制备得到的纳米铜润滑油离心实验结果
表中“/”表示该项因纳米铜润滑油中的纳米铜团聚沉淀而停止测试。
由表7可知，实施例11制备得到的纳米铜润滑油离心30min后出现大量沉淀，而对比例3制备得到的纳米铜润滑油由于未加入表面活性剂进行修饰，在仅离心10min后即出现大量沉淀，实施例12和实施例13制备得到的纳米铜润滑油离心50min后出现大量沉淀，实施例14和实施例15制备得到的纳米铜润滑油离心60min后仍未出现团聚沉淀现象，说明本发明中复配表面活性剂的使用能有效提高纳米铜颗粒在润滑油中的悬浮稳定性，并且随着表面活性剂中聚氧乙烯失水山梨醇单油酸脂和失水山梨醇单油酸脂配比质量的不同，纳米铜颗粒在润滑油中的悬浮稳定性也不同，其中实施例14和实施例15制备得到的纳米铜润滑油中的纳米铜颗粒在润滑油中的悬浮稳定性最佳。
表8实施例14和实施例15制备得到的纳米铜润滑油离心50min、60min后的吸光度
样品 离心50min后的吸光度 离心60min后的吸光度
实施例14 1.847 1.452
实施例15 1.391 1.076
由表8可知，将实施例14和实施例15制备得到的纳米铜润滑油离心50min、60min后，实施例14制备得到的纳米铜润滑油离心上层液的吸光度均大于实施例15制备得到的纳米铜润滑油离心上层液的吸光度，即实施例14制备得到的纳米铜润滑油离心上层液中的纳米铜浓度更大，说明加入的表面活性剂由聚氧乙烯失水山梨醇单油酸脂和失水山梨醇单油酸脂按质量比1:1复配而得时，纳米铜润滑油中的纳米铜颗粒在润滑油中的悬浮分散性最佳。
(6)极压抗磨性能测定：取3g、3.5g、4g、4.5g、5g本发明实施例9制备得到混合溶液A分别加入到1000g金典齿轮油GL-5中，然后按照实施例9中操作步骤，制备得到纳米铜含量分别为0.0735％、0.08575％、0.098％、0.11025％、0.1225％的纳米铜润滑油；将上述纳米铜润滑油分别放入AW润滑油抗磨实验机的油盒中，使AW润滑油抗磨试验机的摩擦副浸入机油中，记录润滑油所能承载的最大卡咬砝载荷PB，并测量滚珠磨斑面积S，其中每个砝码相当于摩擦副承受了100公斤的压力，结果如下表6所示。
表9按实施例14制备的不同纳米铜含量的纳米铜润滑油的极压抗磨性能
由表9可知，随着纳米铜润滑油中纳米铜含量的增加，金典齿轮油GL-5所能承载的最大卡咬砝载荷PB先增加后减小，当纳米铜润滑油中纳米铜含量为0.098％时，PB值最大可达1200kg，相对于金典齿轮油GL-5的PB值700kg增加了0.7倍，说明添加的纳米铜颗粒在润滑油中起到了良好的极压作用；另外，随着纳米铜润滑油中纳米铜含量的增加，滚珠磨斑面积S也呈现先减小后增加的趋势，当纳米铜润滑油中纳米铜含量为0.098％时，珠磨斑面积S最小为2.98mm2，相对于基础润滑油降低了75.1％，说明本发明制备得到的纳米铜润滑油能有效防止摩擦副的直接接触，减少了磨损，极大提高了润滑油的极压抗磨性能。
将表3、表6和表9比较可以看出，本发明的纳米铜润滑油在多种基础润滑油如壳牌喜力HX6合成润滑油、壳牌劲霸R3重负荷柴油机润滑油或金典齿轮油GL-5中均能起到良好的极压减磨作用，适用范围广，有利于推广使用。
实施例16
本实施例的抗磨型纳米铜润滑油由以下方法制备得到：
步骤一、将1g聚氧乙烯失水山梨醇单油酸脂和1g失水山梨醇单油酸脂加入到100g纳米铜无水乙醇悬浮液中搅拌，得到混合溶液A；所述纳米铜无水乙醇悬浮液中纳米铜的质量含量为25％；
步骤二、将3g步骤一中得到的混合溶液A加入到1000g壳牌喜力HX6合成润滑油中超声分散30min，然后在200r/min的转速下离心60min，弃去沉淀后得到混合溶液B；
步骤三、将步骤二中得到的混合溶液B在温度为85℃，压力为0.075MPa的条件下进行减压蒸馏，得到纳米铜润滑油。
实施例17
本实施例的抗磨型纳米铜润滑油由以下方法制备得到：
步骤一、将1g聚氧乙烯失水山梨醇单油酸脂和1g失水山梨醇单油酸脂加入到100g纳米铜无水乙醇悬浮液中搅拌，得到混合溶液A；所述纳米铜无水乙醇悬浮液中纳米铜的质量含量为25％；
步骤二、将5g步骤一中得到的混合溶液A加入到1000g壳牌喜力HX6合成润滑油中超声分散30min，然后在200r/min的转速下离心60min，弃去沉淀后得到混合溶液B；
步骤三、将步骤二中得到的混合溶液B在温度为85℃，压力为0.075MPa的条件下进行减压蒸馏，得到纳米铜润滑油。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制。凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (7)

1.一种抗磨型纳米铜润滑油，其特征在于，由以下方法制备得到：
步骤一、将非离子表面活性剂加入到纳米铜无水乙醇悬浮液中搅拌，得到混合溶液A；所述非离子表面活性剂为聚氧乙烯失水山梨醇单油酸脂，或者聚氧乙烯失水山梨醇单油酸脂和失水山梨醇单油酸脂组成的复配物；
步骤二、取步骤一中得到的混合溶液A加入到基础润滑油中超声分散30min，然后进行离心，弃去沉淀后得到混合溶液B；
步骤三、将步骤二中得到的混合溶液B进行减压蒸馏，得到纳米铜润滑油。
2.根据权利要求1所述的一种抗磨型纳米铜润滑油，其特征在于，步骤一中所述纳米铜无水乙醇悬浮液中纳米铜的质量含量为25％。
3.根据权利要求1所述的一种抗磨型纳米铜润滑油，其特征在于，步骤一中所述非离子表面活性剂的加入量为纳米铜无水乙醇悬浮液质量的2％。
4.根据权利要求1所述的一种抗磨型纳米铜润滑油，其特征在于，步骤二中所述混合溶液A的质量为基础润滑油的质量的0.3％～0.5％。
5.根据权利要求1所述的一种抗磨型纳米铜润滑油，其特征在于，步骤二中所述基础润滑油为壳牌喜力HX6合成润滑油、壳牌劲霸R3重负荷柴油机润滑油或金典齿轮油GL-5。
6.根据权利要求1所述的一种抗磨型纳米铜润滑油，其特征在于，步骤二中所述离心的速度为200r/min，时间为60min。
7.根据权利要求1所述的一种抗磨型纳米铜润滑油，其特征在于，其特征在于，步骤三中所述减压蒸馏的温度为80℃～90℃，压力为0.07MPa～0.08MPa。
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