CN113773897B - 一种微波诱导降低含碳烟润滑油摩擦磨损的方法及其产品 - Google Patents

一种微波诱导降低含碳烟润滑油摩擦磨损的方法及其产品 Download PDF

Info

Publication number
CN113773897B
CN113773897B CN202111190364.7A CN202111190364A CN113773897B CN 113773897 B CN113773897 B CN 113773897B CN 202111190364 A CN202111190364 A CN 202111190364A CN 113773897 B CN113773897 B CN 113773897B
Authority
CN
China
Prior art keywords
soot
lubricating oil
reagent
crystal particles
wear
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202111190364.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113773897A (zh
Inventor
李川
王新运
吴凤义
金豹
何侨恩
赵秋婷
王轩轩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chaohu University
Original Assignee
Chaohu University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chaohu University filed Critical Chaohu University
Priority to CN202111190364.7A priority Critical patent/CN113773897B/zh
Publication of CN113773897A publication Critical patent/CN113773897A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113773897B publication Critical patent/CN113773897B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M169/00—Lubricating compositions characterised by containing as components a mixture of at least two types of ingredient selected from base-materials, thickeners or additives, covered by the preceding groups, each of these compounds being essential
    • C10M169/04—Mixtures of base-materials and additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M125/00—Lubricating compositions characterised by the additive being an inorganic material
    • C10M125/02—Carbon; Graphite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M177/00—Special methods of preparation of lubricating compositions; Chemical modification by after-treatment of components or of the whole of a lubricating composition, not covered by other classes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2201/00—Inorganic compounds or elements as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2201/04—Elements
    • C10M2201/041—Carbon; Graphite; Carbon black
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2205/00—Organic macromolecular hydrocarbon compounds or fractions, whether or not modified by oxidation as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2205/02—Organic macromolecular hydrocarbon compounds or fractions, whether or not modified by oxidation as ingredients in lubricant compositions containing acyclic monomers
    • C10M2205/028—Organic macromolecular hydrocarbon compounds or fractions, whether or not modified by oxidation as ingredients in lubricant compositions containing acyclic monomers containing aliphatic monomers having more than four carbon atoms
    • C10M2205/0285—Organic macromolecular hydrocarbon compounds or fractions, whether or not modified by oxidation as ingredients in lubricant compositions containing acyclic monomers containing aliphatic monomers having more than four carbon atoms used as base material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2030/00—Specified physical or chemical properties which is improved by the additive characterising the lubricating composition, e.g. multifunctional additives
    • C10N2030/06—Oiliness; Film-strength; Anti-wear; Resistance to extreme pressure
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2040/00—Specified use or application for which the lubricating composition is intended
    • C10N2040/25—Internal-combustion engines

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Lubricants (AREA)

Abstract

本发明涉及一种微波诱导降低含碳烟润滑油摩擦磨损的方法及其产品，属于润滑油添加剂领域，包括以下步骤：(1)将试剂与发动机燃烧产生的碳烟混合均匀，获得试剂‑碳烟混合物；(2)将所述试剂‑碳烟混合物进行微波诱导，获得改性碳烟晶体颗粒；(3)将所述改性碳烟晶体颗粒加入到润滑油中，以降低润滑油的摩擦磨损。本发明微波诱导降低含碳烟润滑油摩擦磨损的方法，从碳烟的结构入手，能够从根本上控制碳烟对发动机润滑油摩擦学性能的影响；不仅能抑制碳烟对发动机润滑油的润滑性能的影响，而且转化生成的改性碳烟晶体颗粒还具有优异的润滑性能，从而能够显著提升发动机润滑油的润滑性能；本发明方法简便，处理时间短，易于实施。

Description

一种微波诱导降低含碳烟润滑油摩擦磨损的方法及其产品
技术领域
本发明属于润滑油添加剂领域，具体涉及一种微波诱导降低含碳烟润滑油摩擦磨损的方法及其产品。
背景技术
在汽车发动机实际工作中，当燃料与空气的混合不充分时，燃烧是不均匀的，因此导致燃烧不完全产生碳烟。碳烟是一种极细微的碳质材料，主要含有碳和不完全燃烧的碳氢化合物。发动机碳烟中的一部分通过尾气的排放进入大气，另外一部分碳烟会进入曲轴箱中污染润滑油，对发动机危害极大。业已表明，碳烟会导致发动机润滑油的润滑性能恶化。Green等发现柴油碳烟颗粒会导致摩擦副表面出现明显的刮擦磨痕(Journal ofPhysics D:Applied Physics,2007,40(18):5488-5501)。因此，如何降低碳烟对发动机润滑油的润滑性能不利影响越来越引起人们的关注。
关于改善碳烟在润滑油中的摩擦学性能已有一些报道。中国专利(公开号CN103865614)公开了一种在润滑油中添加微米级或纳米级的氟化物，从而克服因碳烟污染润滑油导致润滑特性降低的问题。中国专利(公开号CN 104974818)公开了一种以球形结构的纳米级二硫化钼与二烷基二硫代磷酸锌为复配添加剂，经机械分散到受碳烟污染的酯类润滑油中，从而改善碳烟对酯类润滑油润滑性能下降的问题。Hu等研究发现添加适量TiF3会显著提升碳烟污染的润滑油的摩擦学性能，这归因于TiF3分解形成TiO2和氟化物起到抗磨减摩功效(Wear,2013,305(1-2):166-176)。这些报道主要集中研究在润滑油中添加固体润滑添加剂从而改善含碳烟润滑油的摩擦学行为，而从碳烟的结构入手，提升碳烟本身的润滑特性，将其转化为具有优异润滑性能的纳米颗粒，进而将其作为润滑添加剂改善发动机油的润滑性能，从而延长润滑油的换油周期，尚未见报道。
基于上述内容，提出一种微波诱导降低含碳烟润滑油摩擦磨损的方法及其产品。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种设计合理的一种微波诱导降低含碳烟润滑油摩擦磨损的方法及其产品。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
本发明提供了一种微波诱导降低含碳烟润滑油摩擦磨损的方法，包括以下步骤：
(1)将试剂与发动机燃烧产生的碳烟混合均匀，获得试剂-碳烟混合物；
(2)将所述试剂-碳烟混合物进行微波诱导，获得改性碳烟晶体颗粒；
(3)将所述改性碳烟晶体颗粒加入到润滑油中，以降低润滑油的摩擦磨损。
作为本发明的进一步改进，所述改性碳烟晶体颗粒由核心的碳烟外表面包裹多层同心取向的石墨层组成。
作为本发明的进一步改进，所述碳烟和试剂混合时质量浓度配比为1：1-10。
作为本发明的进一步改进，所述碳烟为石化柴油碳烟和生物柴油碳烟。
作为本发明的进一步改进，所述试剂为萘、联苯、蒽、菲、对三联苯中至少一种。
作为本发明的进一步改进，所述微波诱导的的具体步骤为：将试剂-碳烟混合物在1200-2400W微波下处理30-120s。
本发明还提供了一种可降低润滑油摩擦磨损的改性碳烟晶体颗粒，所述改性碳烟晶体颗粒为由上述方法制备获得。
本发明还提供了一种低摩擦磨损的润滑油，所述润滑油中含有上述方法改性碳烟晶体颗粒。
作为本发明的进一步改进，所述润滑油为氢化聚癸烯润滑油，所述润滑油中改性碳烟晶体颗粒的质量浓度为5.0％。
本发明的原理为：通过萘、联苯、蒽、菲、对三联苯中至少一种试剂，将碳烟富勒烯化，再通过微波诱导使碳烟表面包覆多层同心取向的石墨层，从而制备出具有优异润滑性能的富勒烯状碳颗粒，富勒烯状碳颗粒具有独特的富勒烯碳烟结构，可以有效控制碳烟对润滑油的减摩抗磨性能的影响，而且具有优异的润滑性能，从而能够显著提升发动机润滑油的润滑性能。
本发明的有益效果在于：本发明微波诱导降低含碳烟润滑油摩擦磨损的方法，将碳烟和试剂结合通过微波诱导的方法使碳烟结构发生变化，从碳烟的结构入手，能够从根本上控制碳烟对发动机润滑油摩擦学性能的影响；不仅能抑制碳烟对发动机润滑油的润滑性能的影响，而且转化生成的改性碳烟晶体颗粒还具有优异的润滑性能，从而能够显著提升发动机润滑油的润滑性能；本发明方法简便，处理时间短，易于实施。
附图说明
图1为本发明微波诱导降低含碳烟润滑油摩擦磨损的方法中改性碳烟晶体颗粒TEM图及微波诱导转化示意图。
具体实施方式
下面对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。
实施例1
本实施例中，使用电子天平分别称取0﹟柴油碳烟0.05g，然后称取萘与蒽质量比为1:2的混合物0.3g，放入研钵中，充分研磨混合均匀后，然后置于微波反应器中，2000W微波下反应45s，待用。
实施例2
本实施例中，使用电子天平称取生物柴油碳烟0.1g，然后称取萘与联苯质量比为1:1的混合物0.5g，放入研钵中，充分研磨混合均匀后，然后置于微波反应器中，1800W微波下反应75s，待用。
实施例3
本实施例中，使用电子天平称取生物柴油碳烟0.15g，然后称取蒽和菲质量比为1:1的混合物0.6g，放入研钵中，充分研磨混合均匀后，然后置于微波反应器中，2200W微波下反应60s，待用。
按照上述的实施例1-3，在材料表面综合测试仪上测试其在润滑油中的摩擦磨损性能，结果如表1所示。
Figure BDA0003300875000000031
注：a为含质量浓度5.0％碳烟的氢化聚癸烯润滑油；b为含质量浓度5.0％按实施例转化得到的改性碳烟晶体颗粒的氢化聚癸烯润滑油。
通过上表可看出，含改性碳烟晶体颗粒的氢化聚癸烯润滑油的摩擦磨损性能优于含碳烟的氢化聚癸烯润滑油。其原因在于，本发明的方法可产生独特的改性碳烟结构，如图1所示。通过该独特的碳烟晶体结构，在高负荷运载下，可以隔开摩擦副表面，阻碍严重磨损的出现，该独特的碳烟晶体结构还可以有效控制碳烟对润滑油的减摩抗磨性能的影响，使得润滑油具有低摩擦阻力、抗磨损性能，以及微轴承功能等，对机械设备的磨损起到保护作用。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种微波诱导降低含碳烟润滑油摩擦磨损的方法，其特征在于，包括以下步骤：
将试剂与发动机燃烧产生的碳烟混合均匀，获得试剂-碳烟混合物，其中，所述试剂为萘、联苯、蒽、菲、对三联苯中至少一种；
将所述试剂-碳烟混合物进行微波诱导，获得改性碳烟晶体颗粒；
将所述改性碳烟晶体颗粒加入到润滑油中，以降低润滑油的摩擦磨损。
2.根据权利要求1所述的一种微波诱导降低含碳烟润滑油摩擦磨损的方法，其特征在于，所述改性碳烟晶体颗粒由核心的碳烟与外表面包裹多层同心取向的石墨层组成。
3.根据权利要求1所述的一种微波诱导降低含碳烟润滑油摩擦磨损的方法，其特征在于，所述碳烟和试剂混合时质量浓度配比为1：1-10。
4.根据权利要求1所述的一种微波诱导降低含碳烟润滑油摩擦磨损的方法，其特征在于，所述碳烟为石化柴油碳烟和生物柴油碳烟。
5.根据权利要求1所述的一种微波诱导降低含碳烟润滑油摩擦磨损的方法，其特征在于，所述微波诱导的具体步骤为：将试剂-碳烟混合物在1200-2400W微波下处理30-120s。
6.一种可降低润滑油摩擦磨损的改性碳烟晶体颗粒，其特征在于，所述改性碳烟晶体颗粒为由如权利要求1-5任一所述方法制备获得。
7.一种低摩擦磨损的润滑油，其特征在于，所述润滑油中含有如权利要求6所述的改性碳烟晶体颗粒。
8.根据权利要求7所述的低摩擦磨损的润滑油，其特征在于，所述润滑油为氢化聚癸烯润滑油。
CN202111190364.7A 2021-10-13 2021-10-13 一种微波诱导降低含碳烟润滑油摩擦磨损的方法及其产品 Active CN113773897B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111190364.7A CN113773897B (zh) 2021-10-13 2021-10-13 一种微波诱导降低含碳烟润滑油摩擦磨损的方法及其产品

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111190364.7A CN113773897B (zh) 2021-10-13 2021-10-13 一种微波诱导降低含碳烟润滑油摩擦磨损的方法及其产品

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113773897A CN113773897A (zh) 2021-12-10
CN113773897B true CN113773897B (zh) 2022-06-03

Family

ID=78871274

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111190364.7A Active CN113773897B (zh) 2021-10-13 2021-10-13 一种微波诱导降低含碳烟润滑油摩擦磨损的方法及其产品

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113773897B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115215333B (zh) * 2022-08-18 2024-05-24 巢湖学院 一种利用摩擦诱导剥离碳烟颗粒制备少层石墨烯的方法及其应用

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE59301138D1 (de) * 1992-05-06 1996-01-25 Hoechst Ag Abtrennung von Fullerenen
JPH1087310A (ja) * 1996-09-13 1998-04-07 Mitsubishi Heavy Ind Ltd フラーレンの製造方法及び装置
CN1415538A (zh) * 2002-12-05 2003-05-07 厦门大学 自由基参与下高产率合成富勒烯材料的方法
CN107601492A (zh) * 2017-10-17 2018-01-19 盈珍有限公司 一种二维类石墨结构材料的制备方法
CN113277502A (zh) * 2021-05-24 2021-08-20 武汉理工大学 一种以芳烃为原料利用多场耦合制备石墨烯量子点的方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10238149A1 (de) * 2002-08-15 2004-02-26 Degussa Ag Kohlenstoffhaltiges Material
GB201613012D0 (en) * 2016-07-27 2016-09-07 Price Richard J Improvements relating to graphene nanomaterials

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE59301138D1 (de) * 1992-05-06 1996-01-25 Hoechst Ag Abtrennung von Fullerenen
JPH1087310A (ja) * 1996-09-13 1998-04-07 Mitsubishi Heavy Ind Ltd フラーレンの製造方法及び装置
CN1415538A (zh) * 2002-12-05 2003-05-07 厦门大学 自由基参与下高产率合成富勒烯材料的方法
CN107601492A (zh) * 2017-10-17 2018-01-19 盈珍有限公司 一种二维类石墨结构材料的制备方法
CN113277502A (zh) * 2021-05-24 2021-08-20 武汉理工大学 一种以芳烃为原料利用多场耦合制备石墨烯量子点的方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Candle soot：onion-like carbon,an advanced anode material for a potassium-ion hybrid capacitor";Jiangtao Chen等;《Journal of Materials Chemistry A》;20191231;第7卷(第15期);9247-9252 *
"生物柴油碳烟摩擦学特性的控制及其功能转化机制";李川;《中国优秀博硕士学位论文全文数据库（博士） 工程科技II辑》;20200115(第01期);C35-25 *
微波作用下碳灰颗粒的形貌变化;胡来归等;《红外与激光工程》;20101225;第39卷(第06期);1092-1095 *
改性生物柴油碳烟的制备、表征及水基润滑特性;李川等;《高等学校化学学报》;20200510;第41卷(第05期);987-994 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN113773897A (zh) 2021-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wu et al. Enhanced tribological properties of diesel engine oil with Nano-Lanthanum hydroxide/reduced graphene oxide composites
Gupta et al. Fullerence particles as an additive to liquid lubricants and greases for low friction and wear
Masjuki et al. Palm oil and mineral oil based lubricants—their tribological and emission performance
Alazemi et al. MoS2 nanolayer coated carbon spheres as an oil additive for enhanced tribological performance
US20130079262A1 (en) Novel materials as additives for advanced lubrication
CN113773897B (zh) 一种微波诱导降低含碳烟润滑油摩擦磨损的方法及其产品
KR101330185B1 (ko) 엔진오일 첨가제 및 제조방법
CN104804799A (zh) 一种节能减排型汽油机油及其制备方法
Sharma et al. Influence of engine age on morphology and chemistry of diesel soot extracted from crankcase oil
WO2019041843A1 (zh) 一种碳膜发动机专用润滑油及其制备方法
CN105255555B (zh) 一种耐磨、生态环保的润滑油及其制备方法
Wu et al. Controllable synthesis and friction reduction of ZnFe2O4@ C microspheres with diverse core-shell architectures
CN111979022A (zh) 一种含石墨烯的发动机防护剂及其制备方法
Wu et al. Effects of hBN and CaCO3 nanoparticles on tribological and vibration properties of polyurea grease on rolling bearing
Zhang et al. An efficient lubrication approach to mitigate soot-induced wear: Synergistic repair effect of magnetic MoS2 composites and magnetic field
CN1127559C (zh) 一种金属陶瓷润滑剂及其制造方法
CN106381206A (zh) 一种含碳纳米管和石墨烯的润滑油的制备方法
CN1363648A (zh) 具有减摩和修复作用的机油添加剂
Chuan et al. Effect of biodiesel soot on tribological behavior of liquid paraffin
Lyu et al. Influence of lubricants on particulate matter emission from internal combustion engines: A review
Hu et al. Tribological performance of rice husk ceramic particles as a solid additive in liquid paraffin
CN114956029B (zh) 一种磷酸铜纳米片、制备方法及用途
Cristea et al. Evaluating lubrication capability of soybean oil with nano carbon additive
CN109609249A (zh) 抗微点蚀高效减摩抗磨风电石墨齿轮油及其制备方法
CN108587736A (zh) 一种无机改性植物基润滑油添加剂的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant