CN110724579A - 一种纳米氟化石墨润滑油及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纳米氟化石墨润滑油及其制备方法,所述纳米氟化石墨润滑油由下列重量份数的组分组成:基础油250‑350份,清净剂10‑15份,分散剂5‑18份,泡沫抑制剂3‑10份,黏度指数改进剂5‑15份,纳米氟化石墨15‑30份,乳化剂1‑2份,极压抗磨剂10‑25份,降凝剂2‑5份,醇类3‑9份。本发明制得的纳米氟化石墨润滑油,纳米氟化石墨本身的层状结构容易滑动,摩擦因数小,具有优异的润滑性能。由于氟化石墨在润滑油中高度稳定分散,分散均匀,且为纳米级别,粒径很小,容易进入摩擦区域,在压力下会沉积在磨损表面微观摩擦区域,起到自修复作用,有优异的极压和抗磨性能,能够适应高温极压等苛刻环境条件,对环境友好。
Description
技术领域
本发明涉及润滑油技术领域,更具体的说是涉及一种纳米氟化石墨润滑油及其制备方法。
背景技术
近年来,随着现代工业化的不断发展,对机械结构设计的要求和使用寿命的要求不断提高,同时对运行环境要求也越来越苛刻,而且环保意识的提高,使润滑油需要具备更为优异的综合性能。润滑油一般由基础油和添加剂两部分组成。基础油是润滑油的主要成分,决定着润滑油的基本性质,添加剂则可弥补和改善基础油性能方面的不足,赋予某些新的性能,是润滑油的重要组成部分。前期所采用的矿物基润滑油在耐温性、润滑性、抗氧化性等方面已经很难满足使用要求。因此迫切需要研究和开发具有高热稳定性,抗磨抗氧等优异综合性能的润滑油。
随着纳米技术的不断研究和发展,其优良的摩擦学性能,在润滑油添加剂领域倍受关注,纳米材料具有高比表面积,高扩散性,比传统润滑油更具优异的润滑性能,纳米材料本身容易烧结,硬度高,在高温和极压等苛刻条件下都能保持优异的载荷能力和降低摩擦的效果;同时纳米润滑油添加剂不含重金属等有害物质,对环境友好;但纳米粒子存在体积效应,表面界面效应,使纳米粒子容易出现硬团聚现象,使性能变差。
氟化石墨性能卓越,为层状结构,研究表明其具有优异的润滑性能,目前已被广泛应用在润滑脂和涂层当中,但在润滑油领域仍是空白,未见有在润滑油相中均匀稳定存在的纳米级氟化石墨的及摩擦性能研究的报道。
综上,传统所采用的的矿物基润滑油在高温极压等条件下润滑性降低,对摩擦副磨损大,很难满足使用要求,且纳米材料在基础油中容易发生团聚使润滑效果不佳。
因此,如何提供一种纳米氟化石墨在润滑油中分散性好、分散均匀,而且能在高温极压等苛刻条件下具有高热稳定性,保持优异的润滑性,对环境友好的纳米氟化石墨润滑油及其制备方法是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种纳米氟化石墨在润滑油中分散性好、分散均匀,而且能在高温极压等苛刻条件下具有高热稳定性,保持优异的润滑性,对环境友好的纳米氟化石墨润滑油及其制备方法。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种纳米氟化石墨润滑油,由下列重量份数的组分组成:基础油250-350份,清净剂10-15份,分散剂5-18份,泡沫抑制剂3-10份,黏度指数改进剂5-15份,纳米氟化石墨15-30份,乳化剂1-2份,极压抗磨剂10-25份,降凝剂2-5份,醇类3-9份。
优选的,在上述一种纳米氟化石墨润滑油中,所述纳米氟化石墨的粒径为50-130nm。
优选的,在上述一种纳米氟化石墨润滑油中,所述基础油为常规矿物基础油、合成基础油中的一种。
优选的,在上述一种纳米氟化石墨润滑油中,所述清净剂为环烷酸皂,硫化烷基酚盐,烷基水杨酸盐,烷基苯磺酸盐中的一种或多种。
优选的,在上述一种纳米氟化石墨润滑油中,所述分散剂为聚异丁烯丁二酰亚胺,聚异丁烯丁二酸酯,硫磷化聚异丁烯聚氧乙烯酯,T154B硼化聚异丁烯双丁二酰亚胺中的一种或多种。
优选的,在上述一种纳米氟化石墨润滑油中,所述极压抗磨剂为二烷基二硫代磷酸锌,氯化石蜡,二烷基亚磷酸酯,磷酸三苯酯中的一种。
一种纳米氟化石墨润滑油制备方法,包括如下步骤:
(1)将所述醇类和纳米氟化石墨和分散剂混合,在高速搅拌机中,以4000-5000r/min转速,充分搅拌30-50min,得到第一混合液;将所得到的第一混合液取出置于容器中,再将所述极压抗磨剂分3次不断搅拌缓慢置于反应容器中,超声波分散20-30min,得到高分散纳米氟化石墨混合液;
(2)将所述高分散纳米氟化石墨混合液、基础油和黏度指数改进剂混合置于蒸馏瓶中,通入惰性气体至排完蒸馏瓶中空气,在80~150℃条件下蒸馏反应2~3h,得到润滑改性溶液;
(3)将所述润滑改性溶液、所述乳化剂,所述泡沫抑制剂、所述清净剂和所述降凝剂混合,得到所述纳米氟化石墨润滑油。
经由上述的技术方案可知,与现有技术相比,本发明制得的纳米氟化石墨润滑油,纳米氟化石墨本身的层状结构容易滑动,摩擦因数小,具有优异的润滑性能。由于氟化石墨在润滑油中高度稳定分散,分散均匀,且为纳米级别,粒径很小,容易进入摩擦区域,在压力下会沉积在磨损表面微观摩擦区域,起到自修复作用,有优异的极压和抗磨性能,能够适应高温极压等苛刻环境条件,对环境友好。本发明制得的纳米氟化石墨润滑油用在各类机械设备如发动机,轴类齿轮中,能够减少机械间磨损,有效延长机械设备的使用寿命,同时具有环保节能效应。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例,对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种纳米氟化石墨在润滑油中分散性好、分散均匀,而且能在高温极压等苛刻条件下具有高热稳定性,保持优异的润滑性,对环境友好的纳米氟化石墨润滑油及其制备方法。
实施例1
一种纳米氟化石墨润滑油,其由下列重量份数的组分组成:常规矿物基础油280份,环烷酸皂10份,聚异丁烯丁二酰亚胺8份,泡沫抑制剂5份,黏度指数改进剂8份,粒径为60nm的纳米氟化石墨15份,乳化剂1份,二烷基二硫代磷酸锌15份,降凝剂3份,甲醇5份。
一种纳米氟化石墨润滑油制备方法,包括如下步骤:
(1)将所述5份甲醇和15份粒径为60nm的纳米氟化石墨和8份聚异丁烯丁二酰亚胺混合,在高速搅拌机中,以4000-5000r/min转速,充分搅拌30-50min,得到第一混合液;将所得到的第一混合液取出置于容器中,再将所述15份二烷基二硫代磷酸锌分3次不断搅拌缓慢置于反应容器中,超声波分散24min,得到高分散纳米氟化石墨混合液;
(2)将所述高分散纳米氟化石墨混合液、280份常规矿物基础油和8份黏度指数改进剂混合置于蒸馏瓶中,通入惰性气体,在90℃条件下蒸馏反应2h,得到润滑改性溶液;
(3)将所述润滑改性溶液、1份乳化剂,5份泡沫抑制剂、所述10份环烷酸皂和所述3份降凝剂混合,得到所述纳米氟化石墨润滑油。
实施例2
一种纳米氟化石墨润滑油,其由下列重量份数的组分组成:合成基础油300份,环烷酸皂15份,T154B硼化聚异丁烯双丁二酰亚胺8份,泡沫抑制剂9份,黏度指数改进剂12份,粒径为70nm的纳米氟化石墨20份,乳化剂2份,二烷基二硫代磷酸锌15份,降凝剂4份,甲醇6份。
一种纳米氟化石墨润滑油制备方法,包括如下步骤:
(1)将所述6份甲醇和20份粒径为70nm的纳米氟化石墨和8份T154B硼化聚异丁烯双丁二酰亚胺混合,在高速搅拌机中,以5000r/min转速,充分搅拌30min,得到第一混合液;将所得到的第一混合液取出置于容器中,再将所述15份二烷基二硫代磷酸锌分3次不断搅拌缓慢置于反应容器中,超声波分散30min,得到高分散纳米氟化石墨混合液;
(2)将所述高分散纳米氟化石墨混合液、300份合成基础油和12份黏度指数改进剂混合置于蒸馏瓶中,通入惰性气体,在100℃条件下蒸馏反应2.5h,得到润滑改性溶液;
(3)将所述润滑改性溶液、所述2份乳化剂,所述9份泡沫抑制剂、所述15份环烷酸皂和所述4份降凝剂混合,得到所述纳米氟化石墨润滑油。
本发明制得的纳米氟化石墨润滑油,纳米氟化石墨本身的层状结构容易滑动,摩擦因数小,具有优异的润滑性能。由于氟化石墨在润滑油中高度稳定分散,分散均匀,且为纳米级别,粒径很小,容易进入摩擦区域,在压力下会沉积在磨损表面微观摩擦区域,起到自修复作用,有优异的极压和抗磨性能,能够适应高温极压等苛刻环境条件,对环境友好。
本发明制得的纳米氟化石墨润滑油用在各类机械设备如发动机,轴类齿轮中,纳米氟化石墨能够均匀分散在润滑油中,本发明的氟化石墨润滑油能够减少机械间磨损,有效延长机械设备的使用寿命,同时具有环保节能效应。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (7)
1.一种纳米氟化石墨润滑油,其特征在于,其由下列重量份数的组分组成:基础油250-350份,清净剂10-15份,分散剂5-18份,泡沫抑制剂3-10份,黏度指数改进剂5-15份,纳米氟化石墨15-30份,乳化剂1-2份,极压抗磨剂10-25份,降凝剂2-5份,醇类3-9份。
2.根据权利要求1所述的一种纳米氟化石墨润滑油,其特征在于,所述纳米氟化石墨的粒径为50-130nm。
3.根据权利要求1所述的一种纳米氟化石墨润滑油,其特征在于,所述基础油为常规矿物基础油、合成基础油中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种纳米氟化石墨润滑油,其特征在于,所述清净剂为环烷酸皂,硫化烷基酚盐,烷基水杨酸盐,烷基苯磺酸盐中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种纳米氟化石墨润滑油,其特征在于,所述分散剂为聚异丁烯丁二酰亚胺,聚异丁烯丁二酸酯,硫磷化聚异丁烯聚氧乙烯酯,T154B硼化聚异丁烯双丁二酰亚胺中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的一种纳米氟化石墨润滑油,其特征在于,所述极压抗磨剂为二烷基二硫代磷酸锌,氯化石蜡,二烷基亚磷酸酯,磷酸三苯酯中的一种。
7.一种纳米氟化石墨润滑油制备方法,其特征在于,该方法包括如下步骤:
将所述醇类和纳米氟化石墨和分散剂混合,在高速搅拌机中,以4000-5000r/min转速,充分搅拌30-50min,得到第一混合液;将所得到的第一混合液取出置于容器中,再将所述极压抗磨剂分3次不断搅拌缓慢置于反应容器中,超声波分散20-30min,得到高分散纳米氟化石墨混合液;
将所述高分散纳米氟化石墨混合液、基础油和黏度指数改进剂混合置于蒸馏瓶中,通入惰性气体至排完蒸馏瓶中空气,在80~150℃条件下蒸馏反应2~3h,得到润滑改性溶液;
将所述润滑改性溶液、所述乳化剂,所述泡沫抑制剂、所述清净剂和所述降凝剂混合,得到所述纳米氟化石墨润滑油。
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