CN115537249A - 一种新能源车用润滑油及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种新能源车用润滑油的产品及制备方法，适用于新能源车领域。所述原料包括：基础油及新能源车用润滑油添加剂。所述添加剂的主要成分包括分散于丙三醇的氮化硼以及丙三醇。氮化硼具有片层类石墨烯结构，是一种优良的润滑油添加剂，但氮化硼成膜效果差，常需对氮化硼改性优化其性能。通过超声均质方法，加压均质极化使纳米氮化硼粉末均匀地分散在丙三醇中，控制均质时间及电压得到氮化硼粒径合适的产品，将由丙三醇、氮化硼制备得到的添加剂加入基础油中形成的新能源车用润滑油，比表面佳，抗摩减磨效果好，可用于新能源车发动机、减速器、差速器，降低发动机、齿轮及轴承等机械间零部件相互摩擦，延长机械使用寿命。

Description

一种新能源车用润滑油及其制备方法
技术领域
本发明涉及润滑油领域，特别是一种新能源车用润滑油领域。
背景技术
氮化硼由于具有类似于石墨的层状结构而表现出优良的润滑能力。其作为固体润滑剂与液体中的固体填料的应用备受关注。润滑油是用来为机械构件降低摩擦阻力，减少构件之间摩擦与磨损的重要工业产品。普通液体润滑油由于自身的液体性质，减磨效果受到局限。因此，以固体填料的形式为液体润滑油提高减磨效果便是一种非常理想的方法。
为解决氮化硼在基础油内易发生抱团沉淀的问题影响最终产品的性能。CN111411011A公开了十八胺(ODA)在约170℃的条件下与氮化硼络合反应得到表面改性的纳米氮化硼的制备方法，该方法要求170℃下反应，工艺条件要求较高。
为解决氮化硼在基础油内易发生团聚的问题，CN111205907A公开了一种离子改性氮化硼润滑添加剂及其制备方法，包括(1)将羟基化氮化硼分散于甲苯中超声，加入硅烷偶联剂，油浴加热(2)分步加入功能化阳离子以及阴离子，离心洗涤干燥，该方法提供了一种离子改性氮化硼的工艺，开发的改性氮化硼适用于水基-基础油中改善水基-基础油的润滑性能。该工艺采用油浴加热，对工艺要求条件较高，且解决抱团效果不理想。
发明内容
为克服现有技术中的不足，本发明是采用以下技术方案来实现的：
本发明提供一种新能源车用润滑油的制备方法，包括如下步骤：
S1，提供基础油以及添加剂，其中，所述添加剂包括丙三醇溶剂以及分散于所述丙三醇溶剂中的纳米级氮化硼粉末从而形成均质混合物，其中，所述氮化硼与所述丙三醇的质量比为5～20:1；
S2，将所述添加剂以及所述基础油按照预定质量比均匀混合，即形成新能源车用润滑油。
作为进一步改进的，S1中所述添加剂的制备，包括
S11，将纳米级氮化硼微粒以及丙三醇溶剂按照预定质量比加入到超声均质器中进行均质处理预定时间；
S12，均质处理预定时间后，静置S1所得产物预定时间取上层不含氮化硼沉淀丙三醇得到所述新能源车用润滑油添加剂。
作为进一步改进的，在步骤S11中，纳米级氮化硼微粒以及丙三醇溶剂的预定质量比为5～20：1，均质处理预定时间为20～40min。
作为进一步改进的，S22中静置S1所得产物预定时间为3～8min。
作为进一步改进的，所述分散方式为磁力搅拌、机械搅拌或超声分散中的任一种，所述分散在真空条件下进行，所述分散开始时分散速度为零，低速500～700r/min分散10min进行预混，提高分散转速使物料充分混合。
作为进一步改进的，所述S2中添加剂及基础油中的预定质量比为0.005～0.01：1。
本发明提供一种新能源车用润滑油，包括：基础油以及均匀分散于所述基础油中的添加剂，其中，所述添加剂包括丙三醇溶剂以及分散于丙三醇溶剂中的纳米级氮化硼粉末从而形成均质混合物，其中，所述添加剂与基础油的质量比为0.005～0.01：1。
作为进一步改进的，均质分散于丙三醇中的纳米氮化硼添加剂中纳米氮化硼的粒径为20～30nm。
本发明的有益效果是：本发明提供的新能源车用润滑油，以丙三醇为溶剂氮化硼分散于丙三醇中，原料获取途径广泛。采用超声均质法制备，工艺安全环保，制备得到的含丙三醇、氮化硼混合物的新能源润滑油中氮化硼微粒粒径大小可控。所述加入了新能源车用添加剂的润滑油同时在温度(-100～290摄氏度)具有良好稳定性，流动性，在机械表面成膜效果佳。使用所述润滑油的车辆运行平稳，电机负载稳定，连续使用1000小时，电机两轴端盖仅少许温感，无以往发烫感觉。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本发明实施例提供的新能源车用润滑油添加剂的制备方法流程图。
图2本发明实施例提供的用于新能源车发动机润滑酯的制备方法流程图。
图3为本发明实施例提供的用于新能源车发动机润滑油的制备方法流程图。
图4为本发明实施例2提供的添加分散于丙三醇中的纳米氮化硼及丙三醇为添加剂的润滑酯温度测试曲线。
图5为本发明中对比例得到的基础润滑酯温度测试曲线图。
图6为本发明实施例2提供的添加分散于丙三醇中的纳米氮化硼及丙三醇为添加剂的润滑酯振动测试曲线。
图7为本发明中对比例得到的基础润滑酯振动测试曲线图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步描述。另，本发明中的步骤虽然用标号进行了排列，但并不用于限定步骤的先后次序，除非说明了步骤的次序或者某步骤的执行需要其他步骤作为基础。
请参照图1，本发明实施例提供的一种新能源车用润滑油添加剂制备方法，包括如下步骤：
S1，将纳米级氮化硼粉末以及丙三醇溶剂按照质量比加入到超声均质器中进行均质处理预定时间；
S2，均质处理预定时间后，静置3～8分钟，回收上层无氮化硼沉淀丙三醇后得到沉淀为所述新能源车用润滑油添加剂。
作为进一步改进的，在步骤S1中，所述将纳米级氮化硼粉末以及丙三醇溶剂按照质量比加入到超声均质器中进行均质处理预定时间的步骤包括：
S11，将纳米级氮化硼粉末以及丙三醇溶剂按照质量比0.1～5:1加入到超声均质器中进行均质处理20～40min。在其中一个实施例中，将纳米级氮化硼粉末以及丙三醇溶剂按照质量比1:1加入到超声均质器中进行均质处理30min。
作为进一步改进的，在步骤S11中，将纳米级氮化硼粉末以及丙三醇溶剂按照质量比0.1～5:1加入到超声均质器中进行均质处理20～40min包括：
S12，将所述粒径为1纳米～100纳米的纳米级氮化硼粉末以及丙三醇溶剂按照质量比0.1～5:1加入到超声均质器中进行均质处理20～40min，从而获得粒径为10nm～50nm的纳米级氮化硼粉末以及丙三醇溶剂的混合物。可以理解，当粒径过小，小于应用设备加工精度导致其成膜性能较差，粒径过大容易产生沉淀。
作为进一步改进的，在步骤S1中，所述将纳米级氮化硼粉末以及丙三醇溶剂按照质量比加入到超声均质器中进行均质处理预定时间的步骤包括：在超声均质的过程中同时施加3～20V的偏置电压进行极化。在其中一个实施例中，在超声均质的过程中同时施加12V的偏置电压进行极化。通过极化电压施加有利于各种粒径的纳米级氮化硼粉末的快速沉淀。
作为进一步改进的，在步骤S2中，所述均质处理预定时间后，静置得到所述新能源车用润滑油添加剂的步骤包括：
S21，所述均质处理预定时间后，静置3～8分钟回收上层无氮化硼沉淀丙三醇后得到的沉淀为所述新能源车用润滑油添加剂。
本发明实施例还提供一种新能源车用润滑油添加剂，包括丙三醇溶剂以及分散于所述丙三醇溶剂中的纳米级氮化硼粉末从而形成均质混合物，其中，所述丙三醇溶剂与所述氮化硼的质量比为1:5～20。在其中一个实施例中，所述丙三醇溶剂与所述氮化硼的质量比为1:10。所述纳米级氮化硼粉末的粒径为10nm～50nm。可以理解，本发明新能源车用润滑油添加剂可以仅由上述两种成分组成，也可以进一步添加其他功能材料，在此不做限制。
请参照图2，本发明实施例进一步提供一种用于新能源车发动机润滑酯的制备方法，包括以下步骤：
S3，提供基础润滑酯以及添加剂，其中，所述添加剂包括丙三醇溶剂以及分散于所述丙三醇溶剂中的纳米级氮化硼粉末从而形成均质混合物，其中，所述丙三醇及所述氮化硼的质量比为1:5～20；
S4，将所述添加剂以及基础润滑酯按照预定质量比均匀混合形成所述新能源车用润滑酯。
在步骤S4中，所述添加剂以及所述基础润滑酯按照质量比1～5:100均匀混合形成所述新能源车用润滑酯。优选的，所述添加剂以及所述基础润滑酯按照质量比1～5:100均匀混合形成所述新能源车用润滑酯。
本发明实施例进一步提供一种由上述方法获得的新能源车用润滑酯。
请参照图3，本发明实施例进一步提供一种新能源车发动机用润滑油的制备方法，包括以下步骤：
S5，提供基础油以及添加剂，其中，所述添加剂包括丙三醇溶剂以及分散于所述丙三醇溶剂中的纳米级氮化硼粉末从而形成均质混合物，其中，所述氮化硼与所述丙三醇的质量比为5～20:1；
S6，将所述添加剂以及所述基础油按照预定质量比均匀混合，即形成新能源车用润滑油。
在步骤S6中，所述添加剂以及所述基础油按照质量比0.5～1:100均匀混合形成所述新能源车发动机润滑油。优选的，所述添加剂以及所述基础油按照质量比0.5～1:100均匀混合形成所述新能源车用润滑油。
本发明实施例进一步提供一种由上述方法获得的新能源车用润滑油。
实施例1：
将原料氮化硼微粒(粒径为1纳米～100纳米)500g分散于500g溶剂丙三醇中，反应在超声均质器中进行，均质电压为12V，均质时间控制在20min。处理得到分散于丙三醇中的纳米氮化硼以及丙三醇形成的均质混合物，即新能源车用润滑添加剂，其中，丙三醇在添加剂中的质量百分比约为10％，且纳米氮化硼微粒的粒径为20～30nm。
实施例2：
将实施例1中的新能源车用润滑添加剂按照质量比1％分散加入到润滑酯(德国L252润滑酯)中，得到新能源车用润滑酯。
实施例3:
将实施例1中的新能源车用润滑添加剂按照质量比5％分散加入到润滑酯(德国L252润滑酯)中，得到新能源车用润滑酯。
实施例4：
将实施例1中的新能源车用润滑油添加剂按照质量比0.5％分散加入润滑油(江铃GL-5 80W-90润滑油)中，得到新能源车用润滑油。
实施例5:
将实施例1中的新能源车用润滑油添加剂按照质量比1％分散加入到润滑油(江铃GL-5 80W-90润滑油)中，得到新能源车用润滑油。
对比例:
直接使用德国L252润滑酯进行温度、振动性能测试，
性能测试
加工痕迹会产生各个方向的振动，纳米氮化硼将润滑提高，减少振动，自然摩擦热减少，而纳米氮化硼本身也因导热系数高于润滑酯或油，将热能平均到非压力面散热，使发动机行驶过程中温度降低。实施例2为实验组，对比例为对照组。将实施例2及对比例制得润滑酯用于新能源车中进行温度、振动性能测试。如图4为实验组温度测试曲线，实验组测得一条发动机行驶过程中温度振动曲线，振动幅度为平滑的曲线，该曲线的振动幅度在18～36区间。图5为对照组的温度测试曲线图，发动机因振动加剧温度曲线较实验组的上升幅度大，振幅变化范围为18～46，最高56。图6为实验组振动曲线，振动幅度非常低贴近0，振动曲线末尾突然升高是停机刹车测得振幅。附图7为振动测试对照组曲线，其振动幅度变化远大于实验组。实验组及对照组测试的外部环境相同。
将上述新能源车用润滑添加剂制备的润滑油加入江铃客货两用车(型号JX1040DSCLA2，核定载荷1.5吨)的发动机、变速箱、差速器中进行行驶测试。其中，车辆噪音明显变小，在满负荷载重启动中起步平稳。在转弯爬坡(15℃)，三档爬坡加速动力增强明显。百公里油耗由使用前9.5L，降至7.9L，百公里节油近1.6L，续航延长19.7％。
将上述新能源车用润滑酯在替换德国L252润滑酯加入西门子电机(1GG6166-OJG40-6WV5-Z)上的轴承(SKF309)使用，电机运行平稳，电机负载稳定，连续使用1000小时，电机两端轴端盖仅少许温感，无以往发烫感觉。
以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种新能源车用润滑油的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
S1，提供基础油以及添加剂，其中，所述添加剂包括丙三醇溶剂以及分散于所述丙三醇溶剂中的纳米级氮化硼粉末从而形成均质混合物，其中，所述氮化硼与所述丙三醇的质量比为5～20:1；
S2，将所述添加剂以及所述基础油按照预定质量比均匀混合，即形成新能源车用润滑油。
2.根据权利要求1所述的一种新能源车用润滑油的制备方法，其特征在于，S1中所述添加剂的制备，包括
S11，将纳米级氮化硼微粒以及丙三醇溶剂按照预定质量比加入到超声均质器中进行均质处理预定时间；
S12，均质处理预定时间后，静置S1所得产物预定时间取上层不含氮化硼沉淀丙三醇得到所述新能源车用润滑油添加剂。
3.根据权利要求2所述的一种新能源车用润滑油的制备方法，其特征在于，在步骤S11中，纳米级氮化硼微粒以及丙三醇溶剂的预定质量比为5～20：1，均质处理预定时间为20～40min。
4.根据权利要求2所述的一种新能源车用润滑油的制备方法，其特征在于，S22中静置S1所得产物预定时间为3～8min。
5.根据权利要求1所述的新能源车用润滑油的制备方法，其特征在于，所述分散方式为磁力搅拌、机械搅拌或超声分散中的任一种，所述分散在真空条件下进行，所述分散开始时分散速度为零，低速500～700r/min分散10min进行预混。
6.根据权利要求1所述的新能源车用润滑油的制备方法，其特征在于所述S2中添加剂及基础油的预定质量比为0.005～0.01：1。
7.一种新能源车用润滑油，其特征在于，包括：基础油以及均匀分散于所述基础油中的添加剂，其中，所述添加剂包括丙三醇溶剂以及分散于丙三醇溶剂中的纳米级氮化硼粉末从而形成均质混合物，其中，所述添加剂与基础油的质量比为0.005：0.01～1。
8.根据权利要求7所述的一种新能源车用润滑油，其特征在于均质分散于丙三醇中的纳米氮化硼添加剂中纳米氮化硼的粒径为20～30nm。
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