CN114106904A - 一种具有增强摩擦表面抗磨性能的润滑油及其制备方法 - Google Patents

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岳志玲
胡明欣
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Abstract

本发明公开了一种具有增强摩擦表面抗磨性能的润滑油及其制备方法。所述润滑油包括：蛭石粉、改性剂、基础油，组分如下：蛭石粉：0.1～0.4g；改性剂：改性剂质量为蛭石粉质量的5%~10%；基础油：1000ml；所述改性剂是三乙醇胺或乙醇胺。本发明润滑油具有较高闪点，适用于大量摩擦副的摩擦表面；可以添加至各类不同新旧程度的摩擦副，并在其表面形成层，有效减少凸轮摩擦高副发出的噪音。

Description

一种具有增强摩擦表面抗磨性能的润滑油及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种润滑油，具体涉及一种具有增强摩擦表面抗磨性能的润滑油及其制备方法。
背景技术
机械设备传动工作依赖于摩擦副。据中国工程院发布的摩擦学调查报告，我国每年因摩擦磨损造成的经济损失，占GDP的4.5％，消耗的能源占全年开采量的1/3。
润滑油可以减少摩擦，但是现有润滑油存在一定缺陷：
第一，修复层容易脱落，在设备底部形成沉积，妨害设备性能；
第二，摩擦层的形成需要在摩擦副表面有较大磨损之后才开始进行，未磨损的摩擦副表面无法形成层；
第三，摩擦副由于摩擦力过大而发出巨大噪声；
第四，润滑剂的成分复杂，难以制备；
第五，现有技术中改性材料的主要成分含羟基或羧基的长碳链有机物，这类改性材料对于摩擦表面抗磨性能的增强作用有限。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足提供一种具有增强摩擦表面抗磨性能的润滑油及其制备方法。
本发明的技术解决方案是：一种具有增强摩擦表面抗磨性能的润滑油，所述润滑油包括：蛭石粉、改性剂、基础油，组分如下：
蛭石粉：0.1～0.4g；
改性剂：改性剂质量为蛭石粉质量的5%~10%；
基础油：1000ml；
所述改性剂是三乙醇胺或乙醇胺。
所述润滑油的制备方法，其特征步骤包括：
步骤1：清洗蛭石并将其干燥；
步骤2：将蛭石用球磨机研磨至粒度为100μm；
步骤3：将步骤2所得蛭石粉0.1～0.4g添加至蛭石粉质量5.0%~10.0%的改性剂中，在20℃下超声振荡1～2h，使蛭石粉在改性剂中分散，再磨至0.5~1μm，得到改性的蛭石粉；
步骤4：将改性的蛭石粉均匀分散至1000ml基础油中，在20℃下超声振荡1～2h，得到润滑油。
所述步骤1清洗蛭石并将其干燥的具体方法是：将蛭石粉体放入耐高温的玻璃容器中，加入80～100℃的热水，浸泡30～40分钟后，用木棒搅拌，使蛭石粉体中的杂质与蛭石分层，再浸泡10分钟后，将浮起的杂质和水分倒出，如此漂洗数次后将其干燥，让蛭石粉体的水分自然蒸发至含水量30～40％时，再放入烘干设备进一步烘干，烘干时间为30～40分钟，使蛭石粉体中的水分含量干燥至3％以下。
一种具有增强摩擦表面抗磨性能的润滑油的工作原理在于：蛭石矿物是具有层状结构的含水镁硅酸盐，摩擦系数极低，且在摩擦后能释放出易于金属表面结合的硅氧键。故将该材料加至润滑油中，能在摩擦能作用下可以不断形成的修复膜，替代摩擦表面金属磨损，起到摩擦的作用，有利于摩擦副抗磨、减摩性能的提高。
本发明的有益技术效果是：（1）具有较高闪点，适用于大量摩擦副的摩擦表面；（2）将每次更换润滑油无需重新添加，使用寿命长；（3）可以添加至各类不同新旧程度的摩擦副，并在其表面形成层；（4）可以有效减少凸轮摩擦高副发出的噪音。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
一种具有增强摩擦表面抗磨性能的润滑油，包括：蛭石粉、改性剂、基础油，组分如下：
蛭石粉：0.1～0.4g；
改性剂：改性剂质量为蛭石粉质量的5%~10%；
基础油：1000ml；
所述改性剂是是含有硫、氧、氮磷等极性原子或含有羟基、羧基等基团的化合物，如三乙醇胺、乙醇胺。
一种具有增强摩擦表面抗磨性能润滑油的制备方法，其步骤如下：
步骤1：清洗蛭石并将其干燥；
步骤2：将蛭石用球磨机研磨至粒度为100μm；
步骤3：将步骤2所得蛭石粉0.1～0.4g添加至蛭石粉质量5.0%~10.0%的改性剂中，在20℃下超声振荡1～2h，使蛭石粉在改性剂中分散，再磨至0.5~1μm，得到改性的蛭石粉；
步骤4：将改性的蛭石粉均匀分散至1000ml基础油中，在20℃下超声振荡1～2h，得到一种具有增强摩擦表面抗磨性能润滑油。
实施例1：一种具有增强摩擦表面抗磨性能的润滑油，其组分为：
蛭石粉：0.1g；
三乙醇胺：0.01 g；
基础油：1000ml；
所说的基础油选择150SN。
制备步骤为：
步骤1：清洗蛭石并将其干燥；
步骤2：将蛭石用球磨机研磨至粒度为100μm；
步骤3：将步骤2所得蛭石粉0.1g添加至0.01 g三乙醇胺中，在20℃下超声振荡1～2h，使蛭石粉在三乙醇胺中分散，再磨至500nm，得到改性的蛭石粉；
步骤4：将改性的蛭石粉均匀分散至1000ml基础油中，在20℃下超声振荡1～2h，得到润滑油。
其相关技术数据为：12小时磨损量34mg；12小时油温85摄氏度。
实施例1：一种具有增强摩擦表面抗磨性能的润滑油，其组分为：
蛭石粉：0.1g；
乙醇胺：0.01 g；
基础油：1000ml；
所说的基础油选择150SN。
制备步骤为：
步骤1：清洗蛭石并将其干燥；
步骤2：将蛭石用球磨机研磨至粒度为100μm；
步骤3：将步骤2所得蛭石粉0.1g添加至0.01 g乙醇胺中，在20℃下超声振荡1～2h，使蛭石粉在三乙醇胺中分散，再磨至500nm，得到改性的蛭石粉；
步骤4：将改性的蛭石粉均匀分散至1000ml基础油中，在20℃下超声振荡1～2h，得到润滑油。
其相关技术数据为：12小时磨损量37mg；12小时油温86摄氏度。
本发明所述的润滑油既可以作为润滑油直接加入到凸轮摩擦副部位使用，也可以作为润滑油添加剂，以一定比例稀释至其他润滑剂中，再加入摩擦副部位使用。
本发明所述的润滑油既可以加入到未磨损的摩擦副部位，对摩擦表面起到保护作用，也可以加入到已磨损的摩擦副部位，形成摩擦副表面层。
添加有凸轮机构用润滑油的润滑油或润滑脂进入到摩擦副的间隙间，以微轴承状态起到减摩作用，阻止摩擦副表面进一步被磨损。
添加有凸轮机构用润滑油的润滑油或润滑脂进入到摩擦副的间隙间，其中固体颗粒物对摩擦副表面进行抛光打磨。
凸轮机构用润滑油释放的活性原子与被抛光的摩擦副表面在载荷的作用下发生反应，产生金属层，替代摩擦副表面进行机械传动而被磨损。
凸轮机构用润滑油中所含的蛭石能有效减小摩擦产生的噪音。
蛭石矿物是具有层状结构的含水镁硅酸盐，由于层状结构且摩擦系数极低，该材料加至润滑油中，能在摩擦能作用下可以不断形成的修复膜，替代摩擦副表面金属磨损，起到摩擦的作用，且该修复膜不易脱落，有利于摩擦副抗磨、减摩性能的提高。
凸轮机构用润滑油中所含的蛭石能有效减小摩擦产生的噪音。
本发明所述的凸轮机构用润滑油与市场上的其它的润滑油有显著不同，它是利用凸轮机构高副机械运动时产生的力、摩擦热能使摩擦副表面性能增强剂与摩擦副金属表面发生了化学反应，使摩擦副的金属表面生成层。
生成层是“凸轮机构用润滑油”在摩擦副金属表面以化学键结合产生的复合改性物质；且摩擦副表面性能增强剂可以在摩擦副表面未产生磨损的情况下开始金属层的生成。

Claims (3)

1.一种具有增强摩擦表面抗磨性能的润滑油，其特征在于所述润滑剂包括：蛭石粉、改性剂、基础油，组分如下：
蛭石粉：0.1～0.4g；
改性剂：改性剂质量为蛭石粉质量的5%~10%；
基础油：1000ml；
所述改性剂是三乙醇胺或乙醇胺。
2.权利要求1所述润滑油的制备方法，其特征步骤包括：
步骤1：清洗蛭石并将其干燥；
步骤2：将蛭石用球磨机研磨至粒度为100μm；
步骤3：将步骤2所得蛭石粉0.1～0.4g添加至蛭石粉质量5.0%~10.0%的改性剂中，在20℃下超声振荡1～2h，使蛭石粉在改性剂中分散，再磨至0.5~1μm，得到改性的蛭石粉；
步骤4：将改性的蛭石粉均匀分散至1000ml基础油中，在20℃下超声振荡1～2h，得到权利要求1所述的润滑油。
3.根据权利要求2所述的润滑油的制备方法，其特征是所述步骤1清洗蛭石并将其干燥的具体方法是：将蛭石粉体放入耐高温的玻璃容器中，加入80～100℃的热水，浸泡30～40分钟后，用木棒搅拌，使蛭石粉体中的杂质与蛭石分层，再浸泡10分钟后，将浮起的杂质和水分倒出，如此漂洗数次后将其干燥，让蛭石粉体的水分自然蒸发至含水量30～40％时，再放入烘干设备进一步烘干，烘干时间为30～40分钟，使蛭石粉体中的水分含量干燥至3％以下。
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