CN115612537A - 一种抗磨减摩润滑油添加剂、润滑油及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗磨减摩润滑油添加剂、润滑油及其制备方法,其中,抗磨减摩润滑油添加剂包括苹果酸酯或马来酸酯或包括苹果酸、脂肪醇、苹果酸酯和马来酸酯中的至少两种。本发明的抗磨减摩润滑油添加剂能够大幅减小摩擦系数、降低磨损,具有优异的抗极压性能,在摩擦过程中的固液界面上原位生成类石墨碳结构,可以将润滑油的摩擦系数、磨痕宽度降低50%以上;避免添加传统润滑油添加剂中的硫、磷组分,绿色环保,且与矿物油、合成油、动植物油等大多数润滑油基础油均具有很好的相容性,原料简单易得,易于推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及润滑材料领域,具体而言,本发明涉及一种抗磨减摩润滑油添加剂、润滑油及其制备方法。
背景技术
据不完全统计,世界上约三分之一的能源损耗是由于不当摩擦所造成的,近一半的设备损坏与磨损相关,由此造成的经济损失巨大。通过能源利用率的提升,可以减少3850亿升燃料的使用,有效减少碳排放量。因此,开发高性能润滑材料,对于减小能源消耗,提升能源利用率,减少碳排放量,具有重要意义。目前的工业应用中,常采用二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)作为润滑油添加剂。尽管这类添加剂具有优异的抗磨、抗极压特性,但是其中的高磷、高硫组分不具备环境友好性,排放过程中易造成水体富营养化等问题。因此低磷、低硫,甚至无磷、无硫成为新型润滑油添加剂的发展趋势。
发明内容
本发明是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识做出的:尽管近些年,科研人员在新型纳米润滑添加剂上取得了一些突破,如石墨烯、氮化硼等纳米添加剂,但是这类添加剂普遍存在易团聚、难分散等问题。因此,开发一种无磷、无硫,具有优异溶解性,并可以减小摩擦、降低磨损的润滑添加剂是目前发展先进润滑材料急需解决的技术难题。
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本发明的实施例提出一种抗磨减摩润滑油添加剂,该润滑油添加剂能够大幅减小摩擦系数、降低磨损,具有优异的抗极压性能,在摩擦过程中的固液界面上原位生成类石墨碳结构,可以将润滑油的摩擦系数、磨痕宽度降低50%以上。避免添加传统润滑油添加剂中的硫、磷组分,绿色环保,且与矿物油、合成油、动植物油等大多数润滑油基础油均具有很好的相容性,原料简单易得,易于推广应用。
本发明实施例的一种抗磨减摩润滑油添加剂,包括:苹果酸、脂肪醇、苹果酸酯和马来酸酯中的至少两种。
根据本发明实施例的抗磨减摩润滑油添加剂带来的优点和技术效果:1、本发明实施例中,苹果酸、脂肪醇、苹果酸酯和马来酸酯中均含有活性含氧官能团,可以强化摩擦界面的固液界面作用,阻隔摩擦副界面微凸体的固-固直接接触,减小摩擦系数。润滑油添加剂在摩擦过程中的固液界面上原位生成一层类石墨碳结构,从而形成一层保护膜,大幅减小摩擦系数、降低磨损。添加剂在矿物油、合成油、动植物油中均具有优异的减小摩擦系数、降低磨损、抗极压的性能。相比于纯润滑油基础油,添加润滑油添加剂可以将润滑油的摩擦系数、磨痕宽度降低50%以上,且具有优异的抗极压性能。
2、本发明实施例中,润滑油添加剂成分中不含任何硫、磷元素,只包含碳、氢、氧元素,不会造成环境污染,绿色环保,符合绿色化学发展理念。润滑油添加剂在润滑油中具有良好的溶解性,与大多润滑油具有很好的相容性,可以大幅降低润滑油的摩擦系数、磨损体积,原料简单易得,易于推广应用。
在一些实施例中,包括:0.1-80重量份的苹果酸酯和0.2-20重量份的马来酸酯。
在一些实施例中,包括:0.5-5重量份的苹果酸和5-20重量份的脂肪醇。
在一些实施例中,包括:0.5-20重量份的苹果酸、5-50重量份的脂肪醇和0.1-80重量份的苹果酸酯。
在一些实施例中,包括:0.5-20重量份的苹果酸、5-50重量份的脂肪醇和0.2-50重量份的马来酸酯。
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在一些实施例中,所述苹果酸酯由苹果酸与一元脂肪醇发生一分子或者两分子脱水酯化反应所生成;所述马来酸酯由马来酸与一元脂肪醇发生一分子或者两分子脱水酯化反应所生成。
在一些实施例中,所述一元脂肪醇的碳原子数为1-16。
在一些实施例中,所述苹果酸酯包括苹果酸二甲酯、苹果酸二正丁酯、苹果酸二辛酯中的至少一种;所述马来酸酯包括马来酸二丁酯、马来酸二异癸酯中的至少一种。
在一些实施例中,所述脂肪醇为一元脂肪醇,所述一元脂肪醇的碳原子数为1-16。
本发明实施例的一种润滑油,包括:润滑油添加剂以及润滑油基础油,所述润滑油添加剂包括苹果酸酯、马来酸酯或本发明实施例的抗磨减摩润滑油添加剂。
根据本发明实施例的润滑油带来的优点和技术效果:苹果酸、脂肪醇、苹果酸酯和马来酸酯中均含有活性含氧官能团,可以强化摩擦界面的固液界面作用,阻隔摩擦副界面微凸体的固-固直接接触,减小摩擦系数。在摩擦过程中,润滑油添加剂可以被原位转化为类石墨碳的结构,从而形成一层保护膜,降低磨损,可以将润滑油的摩擦系数、磨痕宽度降低50%以上,且具有优异的抗极压性能。
在一些实施例中,包括0.5-25重量份的所述润滑油添加剂和75-99.5重量份的所述润滑油基础油。
在一些实施例中,所述润滑油基础油包括矿物油、合成油、动植物油中的至少一种。
本发明实施例的一种润滑油的制备方法,包括:将所述润滑油添加剂加入到所述润滑油基础油中,超声溶解或搅拌溶解。
根据本发明实施例的润滑油的制备方法带来的优点和技术效果:1、本发明实施例中,超声或搅拌可以使得润滑油添加剂充分溶解于润滑油基础油中,不产生沉淀、分层等现象。
2、本发明实施例中,超声或搅拌可以促进苹果酸与脂肪醇发生脱水酯化反应,生成含有苹果酸酯的产物,该产物作为润滑油添加剂,可以在摩擦接触界面原位生成类石墨碳结构,从而大幅减小摩擦系数、降低磨损,优化抗极压性能,制备方法简单,成本低廉。
在一些实施例中,所述超声溶解过程中,超声的功率为100W-1000W,超声的时间为1-60min,超声的温度为10℃-60℃;或者,所述搅拌溶解过程中,搅拌的速度为5-800rpm,搅拌的时间为2-60min,搅拌的温度为10℃-60℃。
附图说明
图1是实施例1和对比例1的润滑油的摩擦系数-时间曲线图。
图2是对比例1和实施例1的润滑油摩擦试验后所形成的磨斑图,其中,(a)为对比例1;(b)为实施例1。
图3是实施例1的润滑油摩擦试验后产生磨斑的拉曼光谱图。
图4是实施例2和对比例1的润滑油的摩擦系数-时间曲线图。
图5是对比例1和实施例2的润滑油摩擦试验后所形成的磨斑图,其中,(a)为对比例1;(b)为实施例2。
图6是实施例3和对比例1的润滑油的摩擦系数-时间曲线图。
图7是对比例1和实施例3的润滑油摩擦试验后所形成的磨斑图,其中,(a)为对比例1;(b)为实施例3。
图8是实施例4和对比例1的润滑油的摩擦系数-时间曲线图。
图9是对比例1和实施例4的润滑油摩擦试验后所形成的磨斑图,其中,(a)为对比例1;(b)为实施例4。
图10是实施例5和对比例1的润滑油的摩擦系数-时间曲线图。
图11是对比例1和实施例5的润滑油摩擦试验后所形成的磨斑图,其中,(a)为对比例1;(b)为实施例5。
图12是苹果酸与正辛醇混合超声所得产物的红外光谱图。
图13是实施例6和对比例1的润滑油的摩擦系数-时间曲线图。
图14是对比例1和实施例6的润滑油摩擦试验后所形成的磨斑图,其中,(a)为对比例1;(b)为实施例6。
图15是实施例7和对比例1的润滑油的摩擦系数-时间曲线图。
图16是对比例1和实施例7的润滑油摩擦试验后所形成的磨斑图,其中,(a)为对比例1;(b)为实施例7。
图17是实施例8和对比例1的润滑油的摩擦系数-时间曲线图。
图18是对比例1和实施例8的润滑油摩擦试验后所形成的磨斑图,其中,(a)为对比例1;(b)为实施例8。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
本发明实施例的一种抗磨减摩润滑油添加剂,包括:苹果酸、脂肪醇、苹果酸酯和马来酸酯中的至少两种。
本发明实施例的抗磨减摩润滑油添加剂,苹果酸、脂肪醇、苹果酸酯和马来酸酯中均含有活性含氧官能团,可以强化摩擦界面的固液界面作用,阻隔摩擦副界面微凸体的固-固直接接触,减小摩擦系数。润滑油添加剂在摩擦过程中的固液界面上原位生成一层类石墨碳结构,从而形成一层保护膜,大幅减小摩擦系数、降低磨损。添加剂在矿物油、合成油、动植物油中均具有优异的减小摩擦系数、降低磨损、抗极压的性能。相比于纯润滑油基础油,添加润滑油添加剂可以将润滑油的摩擦系数、磨痕宽度降低50%以上,且具有优异的抗极压性能。本发明实施例中,润滑油添加剂成分中不含任何硫、磷元素,只包含碳、氢、氧元素,不会造成环境污染,绿色环保,符合绿色化学发展理念。润滑油添加剂在润滑油中具有良好的溶解性,与大多润滑油具有很好的相容性,可以大幅降低润滑油的摩擦系数、磨损体积,原料简单易得,易于推广应用。
在一些实施例中,包括:苹果酸酯和马来酸酯。在一些实施例中,包括:0.1-80重量份的苹果酸酯和0.2-20重量份的马来酸酯。在一些实施例中,包括:0.1-20重量份的苹果酸酯和0.2-10重量份的马来酸酯。本发明实施例中,润滑油添加剂包括苹果酸酯和马来酸酯,苹果酸酯和马来酸酯在润滑油中具有良好溶解性,在摩擦界面可以实现强吸附效果,并在摩擦过程中被原位转化成类石墨碳结构,减小摩擦系数、降低磨损。通过优化苹果酸酯和马来酸酯的用量,由此可以进一步减小摩擦系数、降低磨损,优化抗极压性能。
在一些实施例中,包括:苹果酸和脂肪醇。在一些实施例中,包括:0.5-5重量份的苹果酸和5-20重量份的脂肪醇。在一些实施例中,包括:0.5-3重量份的苹果酸和8-15重量份的脂肪醇。本发明实施例中,润滑油添加剂包括苹果酸和脂肪醇,苹果酸和脂肪醇经超声等促进作用发生脱水酯化反应生成含有苹果酸酯的产物,该产物也可以在摩擦接触区域原位产生类石墨碳的结构,减小摩擦系数、降低磨损,相比于直接加入苹果酸酯,成本更加低廉。通过优化苹果酸和脂肪醇的用量,由此可以进一步减小摩擦系数、降低磨损,优化抗极压性能。
在一些实施例中,包括:苹果酸、脂肪醇和苹果酸酯。在一些实施例中,包括:0.5-20重量份的苹果酸、5-50重量份的脂肪醇和0.1-80重量份的苹果酸酯。在一些实施例中,包括:苹果酸、脂肪醇和马来酸酯。在一些实施例中,包括:0.5-20重量份的苹果酸、5-50重量份的脂肪醇和0.2-50重量份的马来酸酯。本发明实施例中,润滑油添加剂可以在摩擦接触界面原位生成类石墨碳结构,大幅减小摩擦系数、降低磨损。通过优化各成分用量,由此可以进一步减小摩擦系数、降低磨损,优化抗极压性能。
在一些实施例中,包括:苹果酸、脂肪醇、苹果酸酯和马来酸酯。在一些实施例中,包括:0.5-20重量份的苹果酸、5-50重量份的脂肪醇、0.1-80重量份的苹果酸酯和0.2-50重量份的马来酸酯。在一些实施例中,包括:1-10重量份的苹果酸、5-30重量份的脂肪醇、10-80重量份的苹果酸酯和5-40重量份的马来酸酯。本发明实施例中,润滑油添加剂包括苹果酸、脂肪醇、苹果酸酯和马来酸酯,润滑油添加剂可以在摩擦接触界面原位生成类石墨碳结构,大幅减小摩擦系数、降低磨损。通过优化各成分用量,由此可以进一步减小摩擦系数、降低磨损,优化抗极压性能。
在一些实施例中,所述苹果酸酯由苹果酸与一元脂肪醇发生一分子或者两分子脱水酯化反应所生成;所述马来酸酯由马来酸与一元脂肪醇发生一分子或者两分子脱水酯化反应所生成。本发明实施例中,一元脂肪醇在与苹果酸、马来酸生成羧酸酯的过程中,可以实现更高的反应选择性。
在一些实施例中,所述一元脂肪醇的碳原子数为1-16。在一些实施例中,所述苹果酸酯包括苹果酸二甲酯、苹果酸二正丁酯、苹果酸二辛酯中的至少一种,优选地,所述苹果酸二辛酯为苹果酸二正辛酯;所述马来酸酯包括马来酸二丁酯、马来酸二异癸酯中的至少一种,优选地,所述马来酸二丁酯为马来酸二正丁酯。本发明实施例中,所述酯类化合物均可以在摩擦接触区原位生成类石墨碳结构,从而减小摩擦系数、降低磨损。
在一些实施例中,所述脂肪醇为一元脂肪醇,所述一元脂肪醇的碳原子数为1-16。在一些实施例中,所述一元脂肪醇为辛醇,优选地,所述辛醇为正辛醇。本发明实施例中,进一步优选脂肪醇的种类,苹果酸和脂肪醇生成含有苹果酸酯的产物,该产物也可以在摩擦接触区域原位产生类石墨碳的结构,减小摩擦系数、降低磨损。本发明实施例中,优选一元脂肪醇的碳原子数为1-16,碳原子数过高时,一元脂肪醇为固体,不易溶解,且反应产率低。
本发明实施例的一种润滑油,包括:润滑油添加剂以及润滑油基础油,所述润滑油添加剂包括苹果酸酯、马来酸酯或本发明实施例的抗磨减摩润滑油添加剂。本发明实施例的润滑油,苹果酸、脂肪醇、苹果酸酯和马来酸酯中均含有活性含氧官能团,可以强化摩擦界面的固液界面作用,阻隔摩擦副界面微凸体的固-固直接接触,减小摩擦系数。在摩擦过程中,润滑油添加剂可以被原位转化为类石墨碳的结构,从而形成一层保护膜,降低磨损,可以将润滑油的摩擦系数、磨痕宽度降低50%以上,且具有优异的抗极压性能。
在一些实施例中,包括0.5-25重量份的所述润滑油添加剂和75-99.5重量份的所述润滑油基础油。在一些实施例中,包括0.5-15重量份的所述润滑油添加剂和85-99.5重量份的所述润滑油基础油。本发明实施例中,通过优选润滑油添加剂的用量,可以使得摩擦系数降低39%-51%,磨斑宽度降低27%-56%。
在一些实施例中,所述润滑油基础油包括矿物油、合成油、动植物油中的至少一种。在一些实施例中,所述合成油为PAO2和PAO10中的至少一种。本发明实施例中,润滑油添加剂在润滑油中具有良好的溶解性,与大多润滑油基础油具有很好的相容性,可以大幅降低润滑油的摩擦系数、磨损体积,原料简单易得,易于推广应用。
本发明实施例的一种润滑油的制备方法,包括:将所述润滑油添加剂加入所述润滑油基础油中,超声溶解或搅拌溶解。本发明实施例的润滑油的制备方法,超声或搅拌可以使得润滑油添加剂充分溶解于润滑油基础油中,不产生沉淀、分层等现象。本发明实施例中,超声或搅拌可以促进苹果酸与脂肪醇发生脱水酯化反应,生成含有苹果酸酯的产物,该产物作为润滑油添加剂,可以在摩擦接触界面原位生成类石墨碳结构,从而大幅减小摩擦系数、降低磨损,优化抗极压性能,制备方法简单,成本低廉。
在一些实施例中,所述超声溶解过程中,超声的功率为100W-1000W,可选地,400W,超声的时间为1-60min,优选地,15min,超声的温度为10℃-60℃,优选地,30℃-60℃;或者,所述搅拌溶解过程中,搅拌的速度为5-800rpm,搅拌的时间为2-60min,搅拌的温度为10℃-60℃,优选地,30℃-60℃。本发明实施例中,苹果酸和脂肪醇发生酯化反应,超声能够促进润滑油添加剂在润滑油基础油中的分散溶解,同时超声能够促进苹果酸和脂肪醇的反应,反应产物在润滑油中可以充分溶解,制备方法简单,成本低廉。
下面参考具体实施例,对本发明进行描述,需要说明的是,这些实施例仅仅是描述性的,而不以任何方式限制本发明。
所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市购获得的常规产品。
下述实施例所制备的含润滑油添加剂的润滑油,分别测定其摩擦系数,具体测定方法为采用往复式摩擦磨损试验机SRV-4,测定润滑剂的摩擦系数,测量前对仪器进行校准,确保测量结果的准确性。测定条件为载荷12-176N,往复频率5-50Hz,冲程距离为1mm,温度为25℃-50℃。上下摩擦副试样分别为直径为10mm的GCr15钢球和平面型GCr15钢板。摩擦试验开始前,在球盘之间滴加20-5000μL润滑剂。
实施例1
1、润滑油的制备
选取5mg苹果酸作为润滑油添加剂的第一组份,选取17mg正辛醇作为润滑油添加剂的第二组份,选取苹果酸与甲醇的两分子脱水酯化反应产物作为润滑油添加剂的第三组分,即苹果酸二甲酯,重量为50mg,选取马来酸与正丁醇的两分子脱水酯化反应作为润滑油添加剂的第四组分,即马来酸二正丁酯,重量为40mg,即润滑油添加剂的组成为:苹果酸5重量份,正辛醇17重量份,苹果酸二甲酯50重量份,马来酸二正丁酯40重量份。
将上述润滑油添加剂的各组分加入到1g聚α烯烃合成油(PAO2)中,在30℃下,用200rpm转速搅拌10min,得到均匀溶解的润滑油。
2、摩擦系数检测
采用摩擦试验机对所得的润滑油进行摩擦学性能测试,仪器型号为SRV4往复式摩擦磨损试验机,其中上试样为直径10mm的GCr15钢球,下试样为直径24mm,高度7.88mm的GCr15钢片。测试过程中载荷为24N,往复频率为10Hz,冲程距离为1mm,测试温度为30℃。
本实施例的润滑油的摩擦系数随时间变化曲线如图1所示,磨斑的光学形貌图如图2所示。
本实施例润滑油在摩擦试验后,磨斑的拉曼光谱图如图3所示,在1580cm-1处有明显的类石墨碳的G峰生成,从而达到减小摩擦,降低了磨损的效果。
对比例1
不加入实施例1中的润滑油添加剂,经过摩擦试验后,摩擦系数随时间变化曲线见图1,磨斑的光学形貌图见图2。
由图1可知,对比例1中,未加入润滑油添加剂的润滑油的平均摩擦系数为0.218,且波动明显,实施例1加入润滑油添加剂后,摩擦系数降低至0.109,降幅达到50%,且摩擦系数保持稳定。
由图2可知,对比例1中,未加入润滑油添加剂的润滑油磨斑直径约为405μm,且表面发生明显划伤,而实施例1中加入润滑油添加剂的润滑油磨斑直径降低至178μm,降幅达到56%,且磨斑表面没有发现明显划伤。
实施例2
1、润滑油的制备
选取3mg苹果酸作为润滑油添加剂的第一组份,选取15mg正辛醇作为润滑油添加剂的第二组份,选取苹果酸与正辛醇的两分子脱水酯化反应产物作为润滑油添加剂的第三组分,即苹果酸二正辛酯,重量为80mg,选取马来酸与异癸醇的两分子脱水酯化反应作为润滑油添加剂的第四组分,即马来酸二异癸酯,重量为10mg,即润滑油添加剂的组成为:苹果酸3重量份,正辛醇15重量份,苹果酸二正辛酯80重量份,马来酸二异癸酯10重量份。
将上述润滑油添加剂的各组分加入到1g聚α烯烃合成油(PAO2)中,在50℃下,用400W功率超声15min,得到均匀溶解的润滑油。
2、摩擦系数检测
采用摩擦试验机对所得的润滑油进行摩擦学性能测试,仪器型号为SRV4往复式摩擦磨损试验机,其中上试样为直径10mm的GCr15钢球,下试样为直径24mm,高度7.88mm的GCr15钢片。测试过程中载荷为24N,往复频率为10Hz,冲程距离为1mm,测试温度为30℃。
本实施例的润滑油的摩擦系数随时间变化曲线如图4所示,磨斑的光学形貌图如图5所示。
由图4可知,对比例1中,未加入润滑油添加剂的润滑油的平均摩擦系数为0.218,且波动明显,实施例2加入润滑油添加剂后,摩擦系数降低至0.134,降幅达到39%,且摩擦系数保持稳定。
由图5可知,对比例1中,未加入润滑油添加剂的润滑油磨斑直径约为405μm,且表面发生明显划伤,而实施例2中加入润滑油添加剂的润滑油磨斑直径降低至195μm,降幅达到52%,且磨斑表面没有发现明显划伤。
实施例3
与实施例2的润滑油的制备方法以及摩擦系数检测方法完全相同,不同之处在于,润滑油添加剂不添加苹果酸、正辛醇和马来酸二异癸酯,即润滑油添加剂为108mg苹果酸二正辛酯。
由图6可知,对比例1中,未加入润滑油添加剂的润滑油的平均摩擦系数为0.218,且波动明显,实施例3加入润滑油添加剂后,摩擦系数降低至0.128,降幅达到41%,且摩擦系数保持稳定。
由图7可知,对比例1中,未加入润滑油添加剂的润滑油磨斑直径约为405μm,且表面发生明显划伤,而实施例3中加入润滑油添加剂的润滑油磨斑直径降低至248μm,降幅达到39%,且磨斑表面没有发现明显划伤。
实施例4
与实施例2的润滑油的制备方法以及摩擦系数检测方法完全相同,不同之处在于,润滑油添加剂不添加苹果酸、正辛醇和苹果酸二正辛酯,即润滑油添加剂为108mg马来酸二异癸酯。
由图8可知,对比例1中,未加入润滑油添加剂的润滑油的平均摩擦系数为0.218,且波动明显,实施例4加入润滑油添加剂后,摩擦系数降低至0.125,降幅达到43%,且摩擦系数保持稳定。
由图9可知,对比例1中,未加入润滑油添加剂的润滑油磨斑直径约为405μm,且表面发生明显划伤,而实施例4中加入润滑油添加剂的润滑油磨斑直径降低至256μm,降幅达到37%,且磨斑表面没有发现明显划伤。
实施例5
与实施例2的润滑油的制备方法以及摩擦系数检测方法完全相同,不同之处在于,润滑油添加剂不添加苹果酸和正辛醇,即润滑油添加剂为96mg苹果酸二正辛酯和12mg马来酸二异癸酯。润滑油添加剂的组成为苹果酸二正辛酯80重量份和马来酸二异癸酯10重量份。
由图10可知,对比例1中,未加入润滑油添加剂的润滑油的平均摩擦系数为0.218,且波动明显,实施例5加入润滑油添加剂后,摩擦系数降低至0.116,降幅达到47%,且摩擦系数保持稳定。
由图11可知,对比例1中,未加入润滑油添加剂的润滑油磨斑直径约为405μm,且表面发生明显划伤,而实施例5中加入润滑油添加剂的润滑油磨斑直径降低至232μm,降幅达到43%,且磨斑表面没有发现明显划伤。
实施例6
与实施例2的润滑油的制备方法以及摩擦系数检测方法完全相同,不同之处在于,润滑油添加剂不添加苹果酸二正辛酯和马来酸二异癸酯,即润滑油添加剂为18mg苹果酸和90mg正辛醇。润滑油添加剂的组成为苹果酸3重量份和正辛醇15重量份。
图12为3重量份苹果酸与15重量份正辛醇混合超声所得产物的红外光谱图。由图中可以看出,苹果酸与正辛醇混合物中,没有发现苹果酸在1680cm-1处羧酸的C=O伸缩振动特征峰,而在1730cm-1发现了酯类化合物的C=O伸缩振动峰,验证了超声后的混合物中具有酯类化合物生成。
由图13可知,对比例1中,未加入润滑油添加剂的润滑油的平均摩擦系数为0.218,且波动明显,实施例6加入润滑油添加剂后,摩擦系数降低至0.113,降幅达到48%,且摩擦系数保持稳定。
由图14可知,对比例1中,未加入润滑油添加剂的润滑油磨斑直径约为405μm,且表面发生明显划伤,而实施例6中加入润滑油添加剂的润滑油磨斑直径降低至294μm,降幅达到27%,且磨斑表面没有发现明显划伤。
实施例7
与实施例2的润滑油的制备方法以及摩擦系数检测方法完全相同,不同之处在于,润滑油添加剂不添加马来酸二异癸酯,即润滑油添加剂为3.3mg苹果酸、16.5mg正辛醇和88.2mg苹果酸二正辛酯。润滑油添加剂的组成为苹果酸3重量份、正辛醇15重量份和苹果酸二正辛酯80重量份。
由图15可知,对比例1中,未加入润滑油添加剂的润滑油的平均摩擦系数为0.218,且波动明显,实施例7加入润滑油添加剂后,摩擦系数降低至0.106,降幅达到51%,且摩擦系数保持稳定。
由图16可知,对比例1中,未加入润滑油添加剂的润滑油磨斑直径约为405μm,且表面发生明显划伤,而实施例7中加入润滑油添加剂的润滑油磨斑直径降低至207μm,降幅达到49%,且磨斑表面没有发现明显划伤。
实施例8
与实施例2的润滑油的制备方法以及摩擦系数检测方法完全相同,不同之处在于,润滑油添加剂不添加苹果酸二正辛酯,即润滑油添加剂为11.6mg苹果酸、57.8mg正辛醇和38.6mg马来酸二异癸酯。润滑油添加剂的组成为苹果酸3重量份、正辛醇15重量份和马来酸二异癸酯10重量份。
由图17可知,对比例1中,未加入润滑油添加剂的润滑油的平均摩擦系数为0.218,且波动明显,实施例8加入润滑油添加剂后,摩擦系数降低至0.113,降幅达到48%,且摩擦系数保持稳定。
由图18可知,对比例1中,未加入润滑油添加剂的润滑油磨斑直径约为405μm,且表面发生明显划伤,而实施例8中加入润滑油添加剂的润滑油磨斑直径降低至215μm,降幅达到47%,且磨斑表面没有发现明显划伤。
在本发明中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管已经示出和描述了上述实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域普通技术人员对上述实施例进行的变化、修改、替换和变型均在本发明的保护范围内。
Claims (15)
1.一种抗磨减摩润滑油添加剂,其特征在于,包括:苹果酸、脂肪醇、苹果酸酯和马来酸酯中的至少两种。
2.根据权利要求1所述的抗磨减摩润滑油添加剂,其特征在于,包括:0.1-80重量份的苹果酸酯和0.2-20重量份的马来酸酯。
3.根据权利要求1所述的抗磨减摩润滑油添加剂,其特征在于,包括:0.5-5重量份的苹果酸和5-20重量份的脂肪醇。
4.根据权利要求1所述的抗磨减摩润滑油添加剂,其特征在于,包括:0.5-20重量份的苹果酸、5-50重量份的脂肪醇和0.1-80重量份的苹果酸酯。
5.根据权利要求1所述的抗磨减摩润滑油添加剂,其特征在于,包括:0.5-20重量份的苹果酸、5-50重量份的脂肪醇和0.2-50重量份的马来酸酯。
6.根据权利要求1所述的抗磨减摩润滑油添加剂,其特征在于,包括:0.5-20重量份的苹果酸、5-50重量份的脂肪醇、0.1-80重量份的苹果酸酯和0.2-50重量份的马来酸酯。
7.根据权利要求1所述的抗磨减摩润滑油添加剂,其特征在于,所述苹果酸酯由苹果酸与一元脂肪醇发生一分子或者两分子脱水酯化反应所生成;所述马来酸酯由马来酸与一元脂肪醇发生一分子或者两分子脱水酯化反应所生成。
8.根据权利要求7所述的抗磨减摩润滑油添加剂,其特征在于,所述一元脂肪醇的碳原子数为1-16。
9.根据权利要求1所述的抗磨减摩润滑油添加剂,其特征在于,所述苹果酸酯包括苹果酸二甲酯、苹果酸二正丁酯、苹果酸二辛酯中的至少一种;所述马来酸酯包括马来酸二丁酯、马来酸二异癸酯中的至少一种。
10.根据权利要求1所述的抗磨减摩润滑油添加剂,其特征在于,所述脂肪醇为一元脂肪醇,所述一元脂肪醇的碳原子数为1-16。
11.一种润滑油,其特征在于,包括:润滑油添加剂以及润滑油基础油,所述润滑油添加剂包括苹果酸酯、马来酸酯或权利要求1-10中任一项所述的抗磨减摩润滑油添加剂。
12.根据权利要求11所述的润滑油,其特征在于,包括0.5-25重量份的所述润滑油添加剂和75-99.5重量份的所述润滑油基础油。
13.根据权利要求11所述的润滑油,其特征在于,所述润滑油基础油包括矿物油、合成油、动植物油中的至少一种。
14.一种权利要求11-13中任一项所述的润滑油的制备方法,其特征在于,包括:将所述润滑油添加剂加入到所述润滑油基础油中,超声溶解或搅拌溶解。
15.根据权利要求14所述的润滑油的制备方法,其特征在于,所述超声溶解过程中,超声的功率为100W-1000W,超声的时间为1-60min,超声的温度为10℃-60℃;或者,所述搅拌溶解过程中,搅拌的速度为5-800rpm,搅拌的时间为2-60min,搅拌的温度为10℃-60℃。
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