CN1136585A - 润滑油复合摩擦改进剂 - Google Patents

Abstract

一种润滑油复合摩擦改进剂，可以改进润滑油的润滑功能，减少机件磨损，提高油品质量，其特征是将热熔性的有机高分子聚合物与膨化石墨粉混合加温熔融，通过喷雾冷凝或造粒经机械粉碎成为直径不大于20um的颗粒，该添加剂加入机油后，可自然悬浮在机油之中，在机件之间形成一层石墨，有机聚合物组成的润滑层，减少了摩擦和磨损，降低了功耗，延长了机器寿命。

本产品加工方法简单，成本低廉，适应性广，效益显著，可用在多品种、多档次的润滑油中，适于大量推广。

Description

润滑油复合摩擦改进剂

本发明涉及一种以用改进润滑油的润滑功能，减少机件的摩擦，延长设备寿命，降低功率消耗，提高工作效率以及促进环境保护的复合摩擦改进剂。

在机械摩擦运动过程中，机件之间往往存在一种混合润滑状态，它包括边界摩擦，半干摩擦和半流体摩擦，其特点是摩擦表面上有一层很薄的介质，或介质层只复盖了一部分摩擦表面。在这种状态下，摩擦和摩损都比较高，摩擦会消耗能量，而摩损则使部件精度下降，甚至造成事故报废。

在混合状态下，要达到调整油膜强度，改善润滑性能，减少摩擦阻力和降低摩擦系数的最有效方法，就是添加摩擦改进剂。

摩擦改进剂主要有两大类，一类是化学摩擦改进剂，另一类是固体摩擦改进剂。固体摩擦改进剂主要是非油熔性的悬浮在油中的固体微粒、石墨、二硫化钼、聚四氟乙稀，经常被用作固体润滑剂。

美国专利，名称为“转制型材和板材的转钢机专用润滑剂”，1989年2月28日，专利号为4808324，提到“这种润滑剂要主成分包括固体润滑剂，一般为石墨MoS2，CoF2或BN，它们可以单独或混合使用。”

中国专利，名称为“发动机用复合润滑油”，申请号92106410.1，公开号CN1064883A，该复合润滑油特征是将普通的润滑油中加入适量的石墨粉及各种石油添加剂，在精细研摩机中研摩而成，它降低了机件之间的摩损，内耗功减少，节省了燃料，减少了污染排放。

固体摩擦改进剂加入润滑油中，虽然能起到润滑减摩的作用，但是，其比重都大大高于机油的比重，产生沉淀，而达不到预想的效果，有时甚至起反作用，怎样使固体摩擦改进剂悬浮于机油中，从以上提到的专利中可以看到，是尽量将固体研磨，使其颗粒直径小于0.5um，表面积增大，接近悬浮状态，但是过度研摩，往往造成石墨的抗剪切力减小，抗极压能力降低，同时也增加了加工成本，长久放置，还是有部分沉淀产生，况且由于石墨的色泽炭墨，直接影响了油品的外观质量。

本发明的目的，是提供一种不需过度研摩，就能自然悬浮于机油中的，色泽可以调配的，复合摩擦改进剂，其减磨抗摩效果好，比重轻，加工方便，同时可以根据润滑油的用途不同，档次的高低，选用不同的复合配料，以求达到较好的效果，较低的成本，较好的色泽。

本发明的内容如下：1、选用粒度不低于350目的高纯膨化石墨；2、选用热熔型，熔点高于机油闪点的有机高分子聚合物；3、将以上两种材料按一定比例混合，其重量含量按机油的不同用途，有机聚合物的不同比重、石墨粉占45-1％，有机聚合物占55～99％；4、加热，使有机聚合物达到熔融状态；5、使熔融混合液从喷咀喷出，用高压气流使之雾化，在空气或油液中冷凝，成为粉粒，其粒度直径要求小于20um，即成为复合固态摩擦改进剂。

本发明也可将熔液混合后，经造粒、冷凝，再用机械方法粉碎制得。

本发明有如下优点：1、有机高分子聚合物一般都具有质轻、润滑、耐磨的性能，特别是工程塑料(见附表1、附表2)，但是却存在机械强度低、传热比低、热变型等缺项，因此，虽然经常将它们制成齿轮、滑块、轴套，但毕竟不能用于高速运转，温度较高的，负荷过大的部位；2、石墨，是一种化学性质稳定，传热比高，抗摩、润滑性能极好的固体润滑材料，但比重大，色泽墨是防碍其大量使用于润滑油中的障碍。

通过本发明，使两种都具有润滑性质，耐摩性能优良的材料结合在一起，除了更能增加其润滑功能外，还可以达到悬浮，改变色度的目的，试将50％的尼纶与50％的石墨结合为例，石墨的比重为2.2，尼仑的比重为1.1，混合比重就降到1.66，原来需要粉碎到直径为0.5um的石墨颗粒，混合后只需粉碎到5um就可以自然悬浮在比重0.91的润滑油中，有机聚合物的传热比提高了，而石墨的色泽也可以通过包裹在外的有机物来改变色泽。

通过实验证明，汽车在润滑油中添加3％的复合摩擦改进剂以后，热效率提高了3％，提高动力转动效力5％，加上改善摩擦润滑而使运输总效率提高10.7％，即节约了燃油10.7％，同时也减少了废气排放量。

本发明加工方法直观、简单，原材料易得、效果显著，易于推广，同时，可以选用不同的有机聚合物，以降低产品成本。

本复合摩擦改进剂的使用方法如下，将1％～3％的添加剂掺入97～99％的机油中，充分搅拌，即可起到明显的减摩抗摩润滑效果。

附表1    几种工程塑料高轴承合金的摩擦摩损特性

材    料	试验时间min	摩擦系数H	摩痕宽度mm	备  注
					尼龙  1010	60	0.5～0.6	15.0	u有波动
尼龙  66	180	0.5	8.0
					尼龙  6	180	0.55	8.5
铸型尼龙	180	0.45	5.5
					聚甲醛	180	0.44	5.5
聚碳酸酯	60	0.4～0.5	16.5	u有波动
					聚  砜	30	0.35～0.45	16.0	u有波动
聚四氟乙稀	60	0.16	18.2
					超高份子量聚乙稀	180	0.28	7.5
聚酰亚胺	180	0.43	4.0
					锡基巴氏合金	60	0.8～0.95	18.9	u波动大
铝锑镁合金	120	0.3～0.95	12.3	对摩轮摩损
					铝青铜	30	0.3～0.6	19.3	u波动大

测试仪器，M20型磨损试验机，对磨材料，45号钢试验条件，干摩擦、负载226N，相对滑动线速度0.39m/s，试验时间不足180min者，皆因磨损严重，被迫中止试验。

附表2  铸型尼龙在不同润滑情况下的摩擦系数

润  滑  条  件	摩擦方式
			静摩擦系数uo	动摩擦系数u
	循环油润滑	0.002～0.02			--
矿物油润滑			0.01	0.08
	黄干油润滑	0.15～0.20			--
水  润  滑			0.23	0.19
	5％＝硫化钼填充料	0.07～0.15			0.06～0.1

Claims (4)

1、一种润滑油用复合摩擦改进剂，由膨化石墨粉与有机高分子聚合物混合熔融后，制成粉状。膨胀石墨粉用量占1～50％高分子聚合物占99～50％。

2、按照权利要求1，所述的复合摩擦改进剂，其特征在于膨胀石墨粉粒度不低于350目。

3、按照权利要求1，所述的复合摩擦改进剂，其特征在于组成的有机高分子聚合物依据润滑油品的用途和档次的要求不同，可选用不同熔点的热熔性有机高分子聚合物。

4、按照权利要求1，所述的复合摩擦改进剂，其特征在于有机高分子聚合物与石墨的混合物，可以熔融后经喷雾冷凝成直径小于20um的微粒，也可以熔融后造粒，经机械粉碎成小于20um的微粒。