CN110358609A

CN110358609A - 一种软硬双膜的金属抗磨润滑添加剂

Info

Publication number: CN110358609A
Application number: CN201810312944.0A
Authority: CN
Inventors: 刘宁
Original assignee: Guangzhou Yingze Industry Co Ltd
Current assignee: Guangzhou Yingze Industry Co Ltd
Priority date: 2018-04-10
Filing date: 2018-04-10
Publication date: 2019-10-22

Abstract

本发明公开了一种软硬双膜的金属抗磨润滑添加剂及其制备方法，涉及汽车润滑油以及工业化工领域。包含如下重量组份的各物质：二正丁基二硫代氨基甲酸钠1%‑3%、环氧乙烷开环酸1%‑5%、溴代烃3%‑10%、长链42氯化石蜡20%‑55%、精制基础油8%‑23%、硼酸1%‑9%、三乙醇胺4%‑28%和二甲苯4%‑26%。本发明抗磨剂避免了同行业中抗磨剂的腐蚀、水解、不稳定、不环保等二次伤害。能够持久的发挥抗极压抗摩擦的作用，而且还有非常优良金属修复修补作用。是一款既有经济价值，又有实用价值的节能减排环保的抗磨添加剂。

Description

一种软硬双膜的金属抗磨润滑添加剂

技术领域：

本发明涉及机械润滑抗磨技术领域特别是涉及工业和汽车的润滑油润滑脂及其制备方法。

背景技术：

自从发明人类的机械，摩擦和磨损就一直是困扰人类的一大难题，如何抗磨目前还在使用的有几大流派：1含硫、磷、氯、铅、铜的化合物，一般情况下都具有较高的耐极压和抗磨性，但大多数都会产生酸，对金属有腐蚀性，热稳定差或抗水性差，而且不环保。2纳米级固体颗粒，热稳定好，耐极压也抗磨，但颗粒在循环中容易产生静电基团，堵塞滤网；对金属还有磨损等负面的二次伤害。3硼酸盐和酯是一种新型润滑抗磨剂，完全环保，尤其是硼酸酯类，液体中无固体颗粒，直接在金属表面的化学合成，具有很好的抗磨性，但缺点是抗水性差，由于形成的膜比较薄，抗极压性较差。

发明内容：

本发明主要解决技术问题是：提供一种软硬双膜的金属抗磨润滑添加剂，本剂不含任何固体物质组分，不腐蚀，无毒环保；对密封件有很好的适应性，不会出现沉淀、分层、悬浮析出现象；热稳定好，抗水性好，没有副作用的耐极压抗磨优良添加剂。

本发明上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

润滑抗磨剂按重量百分比计算：

二正丁二硫代氨基甲酸钠 1%-3%

环氧乙烷开环酸 1%-5%

溴代烃 3%-10%

长链42氯化石蜡 20%-55%

精制基础油 8%-23%

硼酸 1%-9%

三乙醇胺 4%-28%

二甲苯 4%-26%

优选的所述二正丁二硫代氨基甲酸钠 2%，环氧乙烷开环酸2% ，溴代烃4%，长链42氯化石蜡22%，精制基础油10%，硼酸8%，三乙醇胺27%，二甲苯25%。

润滑抗磨剂的制备方法包括如下步骤：

S1：将二正丁基二硫代氨基甲酸钠1%-3%、环氧乙烷开环酸 1%-5%、溴代烃3%-10%、长链42氯化石蜡20%-55%和精制基础油8%-23%分别倒入调和釜，温度为70℃，以速率800r/min搅拌反应45分钟，得到混合液A。

S2：使用带有搅拌器、温度计和分水回流装置的三个玻璃烧杯，将硼酸1%-9%、三乙醇胺4%-28%和二甲苯4%-26%加入容器，设置温度100℃搅拌反应，甲苯和反应生成水形成共沸物逐渐蒸发，通过分水回流装置分出生成的水，反应8-9小时后再在88kPa下减压蒸馏40分钟,除去剩余的甲苯、少量的水及过量的乙醇胺得到溶液B。

S3：将A溶液升温到85℃，将B溶液缓慢倒入调和釜，并不断以速率800r/min搅拌反应60分钟，混合生成本抗磨剂。

优选的 S1中所述，添加了二正丁基二硫代氨基甲酸钠1%-3%、环氧乙烷开环酸1%-5%、溴代烃3%-10%、长链42氯化石蜡20%-55%和精制基础油8%-23%。

优选的 S1所述，温度为70℃，以速率800r/min搅拌反应45分钟。

优选的 S2所述，使用带有搅拌器、温度计和分水回流装置的三个玻璃烧杯，设置温度100℃搅拌反应，甲苯和反应生成水形成共沸物逐渐蒸发，通过分水回流装置分出生成的水，反应8-9小时后再在88kPa下减压蒸馏40分钟。

优选的将A溶液与B溶液按一定4:6的比例混合的制备方法。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1 通过化学键反应而形成前沿化学边界软膜。

2 环氧乙烷开环酸对生成腐蚀酸的清除和抑制。

3 有机金属置换表面金属及自由基反应物。

4 抹平不规则的接触凸面及改善金属表面的平滑度。

5 初始接触金属表面，重新硬化和交错重建。

6 溴代烃和二正丁烷二硫代氨甲基酸钠化合物协同作用，能降低添加剂中氯的含量，对于充分发挥含氯添加剂的低成本和高极压性具有非常好的作用。

7 长键42氯化石蜡有较高的稳定性和安全性，不受国际93/21EEC环保法的规则限制，无毒性。

8 溶液B的化合物，在高温高压下生成金属表面Fe2B、FeB、扩散渗B，渗C层的复合保护膜，形成陶瓷硬膜的润滑保护作用。

进一步的金属表面都是晶体结构和展现交错状矩阵，这个过程结合了伦敦力和偶极表面反应，A溶液的化学作用，随着机械运动热的变化，首先是对金属表面的微孔和裂缝填，然后是凸起的部分逐渐抹平，这样的作用也有助于新车的发动机齿轮磨合，而不是折断或削尖的过程。

进一步的有机金属替换是针对系统的主体金属卤化过程而开发和设计的，比方说在系统中铁的卤化反应，形成与铁原子本身非常相似的特性，这个过程非常相似或类似于在油脂生产中有机金属化合物的皂化，化合物在一定的催化温度下反应转换性质化合物而形成新的化合物，金属表面的摩擦热运动产生出的外溢负电子和置换出低洼处的负电子，进入润滑油中，使新生成的保护软膜保持表面正电荷。

进一步地 B溶液中的硼是一种缺电子元素，其空 p轨道能将摩擦金属中的d或f轨道电子或摩擦过程中金属外逸的自由电子俘获，硼原子带有负电荷，与金属表面的正电荷，正负相吸，很容易渗透到摩擦金属溶液A处理而形成的正电荷表面和亚表面，表面的摩擦金属反应生成第二层反应膜。亚表面的硼则以元素形式存在，这是我们所说的第二层的硬膜。作用在金属表面的化学反应度强，变得更加牢固，不但起到很好的抗极压、抗磨的作用，还能起到意想不到的金属表面修补作用。

进一步地本软硬膜润滑抗磨剂，结合了常用两种抗磨剂的优点，又都克服了所有抗磨剂的短板，使强者更强，又充分考虑到经济实惠，因此具有广泛的发展前景和实用价值。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1

S1：将二正丁基二硫代氨基甲酸钠4%、环氧乙烷开环酸 4%、溴代烃8%、长链42氯化石蜡44%和精制基础油20%分别倒入调和釜，温度为70℃，以速率800r/min搅拌反应45分钟，得到混合液A。

S2：使用带有搅拌器、温度计和分水回流装置的三个玻璃烧杯，将硼酸3%、三乙醇胺9%和二甲苯8%加入容器，设置温度100℃搅拌反应，甲苯和反应生成水形成共沸物逐渐蒸发，通过分水回流装置分出生成的水，反应8-9小时后再在88kPa下减压蒸馏40分钟,除去剩余的甲苯、少量的水及过量的乙醇胺得到溶液B。

对比例1

A：将二正丁基二硫代氨基甲酸钠5%、环氧乙烷开环酸5%、溴代烃10%、长链42氯化石蜡55%和精制基础油25%分别倒入调和釜，温度为70℃，以速率800r/min搅拌反应45分钟，得到混合液A1。

对比例2

B：使用带有搅拌器、温度计和分水回流装置的三个玻璃烧杯，将硼酸16%、三乙醇胺44%和二甲苯40%加入容器，设置温度100℃搅拌反应，甲苯和反应生成水形成共沸物逐渐蒸发，通过分水回流装置分出生成的水，反应8-9小时后再在88kPa下减压蒸馏40分钟,除去剩余的甲苯、少量的水及过量的乙醇胺得到溶液B2。

实施例2

S1：将二正丁基二硫代氨基甲酸钠4.5%、环氧乙烷开环酸 4.5%、溴代烃9%、长链42氯化石蜡49%和精制基础油23%分别倒入调和釜，温度为70℃，以速率800r/min搅拌反应45分钟，得到混合液A。

S2：使用带有搅拌器、温度计和分水回流装置的三个玻璃烧杯，将硼酸1.5%、三乙醇胺4.5%和二甲苯4%加入容器，设置温度100℃搅拌反应，甲苯和反应生成水形成共沸物逐渐蒸发，通过分水回流装置分出生成的水，反应8-9小时后再在88kPa下减压蒸馏40分钟,除去剩余的甲苯、少量的水及过量的乙醇胺得到溶液B。

实施例3

S1：将二正丁基二硫代氨基甲酸钠2%、环氧乙烷开环酸 2%、溴代烃4%、长链42氯化石蜡22%和精制基础油10%分别倒入调和釜，温度为70℃，以速率800r/min搅拌反应45分钟，得到混合液A。

S2：使用带有搅拌器、温度计和分水回流装置的三个玻璃烧杯，将硼酸8%、三乙醇胺27%和二甲苯25%加入容器，设置温度100℃搅拌反应，甲苯和反应生成水形成共沸物逐渐蒸发，通过分水回流装置分出生成的水，反应8-9小时后再在88kPa下减压蒸馏40分钟,除去剩余的甲苯、少量的水及过量的乙醇胺得到溶液B。

将上述各个实施例和对比例中所得到的润滑油性能测试，结果如下：

实验	磨斑直径/mm	负荷磨损指数	烧结负荷/kg
				实施例1	0.40	252	750
对比例1	0.38	246.4	830
				对比例2	0.42	210	670
实施例2	0.39	255	766
				实施例3	0.30	288.3	>900

将实例3按2%-5%的比例添加到汽车发动机的机油里，运行1万公里，倒出的旧机油用梯姆肯抗磨机测试，抗磨效果依然强劲还能够承载12块全部的砝码。这是目前其他抗磨剂无法达到的效果。

本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种软硬双膜的金属抗磨润滑添加剂，其特征在于，按如下重量计由以下组分配制而成：二正丁基二硫代氨基甲酸钠1％-3％、环氧乙烷开环酸1％-5％、溴代烃3％-10％、长链42氯化石蜡20％-55％、精制基础油8％-23％、硼酸1％-9％、三乙醇胺4％-28％和二甲苯4％-26％。

2.根据要求1所述的一种软硬双膜金属抗磨润滑添加剂，其特征在于，所述的抗磨技术是采用溶液中完全无固体颗粒，软硬双膜是依靠化合物的电化反应而成。

3.根据要求1所述的一种软硬双膜金属抗磨润滑添加剂，其特征在于所述的二正丁基二硫代氨基甲酸钠1％-3％、环氧乙烷开环酸1％-5％、溴代烃3％-10％、长链42氯化石蜡20％-55％、精制基础油8％-23％。解决了氯化石蜡的金属腐蚀问题，氯气污染的问题以及氯化石蜡的环保问题。

4.根据要求1所述的一种软硬双膜金属抗磨润滑添加剂，其特征在于所述的硼酸1％-9％、三乙醇胺4％-28％和二甲苯4％-26％。解决了硼容易氧化和水解的问题以及抗压不够的问题。

5.根据要求1所述的一种软硬双膜金属抗磨润滑添加剂，其特征在于利用其中一种膜的正负电荷特性，使两种膜充分相融渗透到一起，修复金属表面以及更好的起到抗极压抗磨作用。

6.一种软硬双膜金属抗磨润滑添加剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：将二正丁基二硫代氨基甲酸钠1％-3％、环氧乙烷开环酸1％-5％、溴代烃3％-10％、长链42氯化石蜡20％-55％和精制基础油8％-23％分别倒入调和釜，温度为70℃，以速率800r/min搅拌反应45分钟，得到混合液A。

S2：使用带有搅拌器、温度计和分水回流装置的三个玻璃烧杯，将硼酸1％-9％、三乙醇胺4％-28％和二甲苯4％-26％加入容器，设置温度100℃搅拌反应，甲苯和反应生成水形成共沸物逐渐蒸发，通过分水回流装置分出生成的水，反应8-9小时后再在88kPa下减压蒸馏40分钟,除去剩余的甲苯、少量的水及过量的乙醇胺得到溶液B。

7.根据要求6所述的一种软硬双膜金属抗磨润滑添加剂的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述，添加了二正丁基二硫代氨基甲酸钠1％-3％、环氧乙烷开环酸1％-5％、溴代烃3％-10％、长链42氯化石蜡20％-55％和精制基础油8％-23％。

8.根据要求6所述的一种软硬双膜金属抗磨润滑添加剂的制备方法，其特征在于，步骤S3所述，将A溶液与B溶液按一定比例混合的制备方法。