CN115924958A - 一种润滑油脂用可分散氧化锌或硫化锌纳米微粒及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种润滑油脂用可分散氧化锌或硫化锌纳米微粒的制备方法，其以硬脂酸锌为前驱体，在惰性气体保护和搅拌条件下，与有机溶剂和表面修饰剂于140－340℃反应30－60min，经冷却、离心，即得可分散氧化锌纳米微粒；在此基础上，加入原料硫粉，参照可分散氧化锌纳米微粒的制备过程，制备获得可分散硫化锌纳米微粒。本发明方法在整个反应过程中都不需要引入任何必须被去除掉的离子，反应过程中产生副产物也仅是少量二氧化碳和水蒸气，无任何有毒的废弃物产出。本发明方法具有设备要求低、操作简便、生产成本低、生产过程周期短等诸多优点，将其作为添加剂分散在润滑油中，具有良好的摩擦学性能，在润滑油纳米添加剂等领域具有比较好的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于新型功能纳米材料制备技术领域，具体涉及一种润滑油脂用可分散氧化锌或硫化锌纳米微粒、制备方法及其作为润滑油纳米添加剂的应用。
背景技术
纳米材料是纳米级的结构材料的简称，由纳米微粒组成，其结构单元尺寸是在三维空间中至少有一个维度上是介于1 nm～100 nm范围之间，纳米材料常表现出一些独有的特性，一般具有与常规材料迥然不同的光、电、热、化学性能等。例如一些纳米材料拥有着较一般材料更为优异物理性能、化学性能和力学性能，以及广泛的形貌特征、高效的耐性和导热性使其近些年在光学、力学、摩擦学和电化学、生物学等领域得到了广泛的研究。
氧化锌或硫化锌纳米微粒作为一种新型的多功能材料，晶粒细小导致表面电子结构和晶体结构发生变化，形成了宏观材料所没有的表面效应、体积效应、量子尺寸效应和宏观隧道效应以及高透明度、高分散性等特点。氧化锌纳米微粒同时作为润滑油添加剂能显著提高润滑基础油的摩擦学性能，具有自修复、用量少、抗磨性能显著以及抗氧化等优点，在润滑油中以其独特的作用方式发挥着抗磨减摩效果。硫化锌纳米微粒作为润滑油添加剂时具有生成保护膜、自修复、用量少、抗磨性能显著以及抗高温和抗氧化等优点，在润滑油中依靠其自身独特的作用机理表现出优异的抗磨减摩作用，且在高温环境下更为明显。
目前，制备润滑油脂用可分散氧化锌纳米微粒的方法主要是液相法。比如，液相沉淀法制备纳米氧化锌、一步法氧化锌纳米微粒的制备等。此类方法具有设备要求条件低、操作简单、容易批量生产、生产成本低等诸多优点，但广泛的存在副产物较难除去、过程中产生有毒气体、反应耗时长等问题。制备可分散硫化锌纳米颗粒的方法有热溶剂法、沉淀法、化学合成法等。这些制备方法对试验设备要求并不严苛，操作并不复杂，成本不高，但这些方法也存在着一些问题，如生产耗时长、反应不完全、在化学反应中产生有毒气体造成危险等。
基于此，亟待研究和开发具有反应条件温和、环境友好、反应时间短等特点的润滑油脂用可分散氧化锌或硫化锌纳米微粒的制备方法。
发明内容
本发明目的在于克服现有技术缺陷，提供一种反应时间较短、操作步骤安全简便、反应条件温和，环境友好型的可分散氧化锌或硫化锌纳米微粒的制备方法；该方法操作简单，且所制备的氧化锌或硫化锌纳米微粒能够较好的分散在有机溶剂中。
本发明还提供了上述可分散氧化锌或硫化锌纳米微粒作为润滑油纳米添加剂的应用。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种润滑油脂用可分散氧化锌或硫化锌纳米微粒的制备方法，其以硬脂酸锌为单锌源前驱体，在惰性气体（如氮气或氩气等）保护和搅拌条件下，与有机溶剂和表面修饰剂于140－340℃恒温（优选200－320℃）、搅拌反应30－60min，反应结束后，经冷却、离心（也可以在离心后进一步用无水乙醇洗涤、干燥），即得氧化锌纳米微粒；
或者，加入原料硫粉，参照可分散氧化锌纳米微粒的制备过程（反应温度优选140－260℃），制备获得可分散硫化锌纳米微粒。
具体的，所述硬脂酸锌与表面修饰剂的加入比例为1g：20－50mL；或者，加入原料硫粉时，所述硬脂酸锌与表面修饰剂的加入比例优选为1g：30-50mL。
具体的，所述表面修饰剂可以为C6－C25的直链或支链的脂肪胺、脂肪酸等中的一种。
进一步优选的，所述表面修饰剂可以为油胺、辛胺、壬胺、癸胺、十二胺、十四胺、十六胺、十八胺、二十胺、油酸、十一烯酸、十二烯酸、十六烯酸等。
具体的，所述有机溶剂可以为1-十八烯。进一步的，制备氧化锌时，所述硬脂酸锌与有机溶剂的添加比例可以为1g：20－50mL。制备硫化锌时，所述硬脂酸锌与有机溶剂的添加比例可以为1g：60－100mL。
具体的，制备可分散硫化锌纳米微粒时，硬脂酸锌与硫粉的添加比例范围为5-10g：1g。
本发明提供了采用上述方法制备得到的润滑油脂用可分散氧化锌或硫化锌纳米微粒。
本发明还提供了上述可分散氧化锌或硫化锌纳米微粒作为润滑油纳米添加剂的应用。
本发明可分散氧化锌制备所涉及的合成工艺如下所示。
本发明方法中的前驱体为硬脂酸锌，同时作为唯一锌源，在表面修饰剂、有机溶剂存在的情况下达到硬脂酸锌热分解，即得到所述的可分散氧化锌纳米微粒。在反应体系中不引入任何需要除去的阴离子，无任何有毒的废弃物产出；反应中可能产生的气体副产物仅为二氧化碳和水蒸气，且无固体副产物，总体来讲较大地降低了纳米氧化锌的生产成本。相较于现有普遍采用液相法等生产方法，有效避免了有毒气体的放出以及反应过程中用到药品的生物毒性，提供了一种制备可分散氧化锌纳米微粒的新思路。
本发明可分散硫化锌纳米微粒的制备中，以一定比例硬脂酸锌粉末与硫粉为此次反应目标生成物（ZnS）提供离子源；采用油酸或油胺等表面修饰剂对硫化锌纳米微粒进行表面修饰以解决无机纳米微粒在润滑体系中的稳定分散问题；十八烯作为液体介质为此次制备过程提供化学反应环境。本发明方法使用硬脂酸锌与硫粉通过液相法合成目标产物硫化锌纳米粒子。硬脂酸锌与硫粉溶解在有机溶剂十八烯中，再加入表面修饰剂，在表面修饰剂存在的情况下加热分解硬脂酸锌得到金属锌离子，同时硫粉在高温反应体系中产生硫离子（阴离子），二者在高温下充分反应即生成可分散硫化锌纳米粒子。在反应体系中，并不需要引入其他离子，为此更加方便后续提纯工作，反应会产生二氧化碳与水蒸气，使用无水乙醇进行清洗即可得到纯净的硫化锌纳米颗粒，有效的简化了繁琐的操作。该方法不发生任何剧烈化学反应，所有反应物一锅加入，步骤少易操作，无毒气排出，反应过程温和，提供一种制备可分散硫化锌纳米微粒的新思路。
本发明制备方法化学反应条件温和、操作步骤简易且安全、环保无害，试验工艺设备简单、原料廉价易得、制备成本低，产率高，适用于规模化和工业化生产。所获得的产物硫化锌纳米颗粒尺寸均匀，能够稳定分散在有机溶剂中，在润滑油添加剂领域有着巨大潜力。
本发明采用的化学药品廉价易得，如合成硫化锌纳米颗粒的主要原料为硬脂酸锌与硫粉，即使在实验室研究阶段也只需要很低的价格来购买这两种药品；本发明所用表面修饰剂为油酸、油胺等有机改性剂。化学反应所需药品按比例一次性同时加入，极大的简化了人工操作流程。本发明旨在提供一种较短反应周期、操作步骤简便、反应条件温和、环保安全的可分散硫化锌或氧化锌纳米微粒的制备方法，所得氧化锌或硫化锌纳米颗粒可以稳定分散在有机溶剂中。
和现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明可分散氧化锌纳米微粒的制备方法反应条件缓和、操作简便安全、无环境污染，同时还具有工艺设备简单、原料廉价易得、生产过程周期短、生产成本低，产率高等诸多优点，是一种目前比较理想的制备可分散纳米氧化锌的方法，适合比较大规模的工业化生产。制备出的氧化锌纳米微粒的粒径较为均匀，能够较好的作为添加剂分散在润滑油中，具有良好的摩擦学性能，在润滑油纳米添加剂等领域具有比较好的应用前景。
附图说明
图1为实施例1制得的可分散氧化锌纳米微粒溶解于250N基础油中的丁达尔效应图；
图2为实施例1制得的可分散氧化锌纳米微粒的XRD图；
图3为实施例1制得的250N基础油+1.0 wt% 添加剂和250N基础油的摩擦系数图；实验条件：75℃、392N、1200r/min；
图4为实施例1制得的250N基础油+1.0 wt% 添加剂的摩斑图(a)和250N基础油的摩斑图(b)；实验条件：75℃、392N、1200r/min；
图5为实施例1制得的可分散氧化锌纳米微粒的TEM，图中，（a）为200nm下的微观形貌，图（b）为100nm下的微观形貌；
图6为实施例12制备所得的可分散硫化锌纳米微粒的XRD图；
图7为实施例20制备所得的可分散硫化锌纳米微粒的TEM微观形貌图，图中，（a）为100nm下的微观形貌，图（b）为20nm下的微观形貌；
图8为实施例20中1.6wt%ZnS+250N基础油与250N基础油的摩擦曲线对比；
图9为实施例20中基础油的磨斑图（a）与0.8wt%ZnS含量的基础油溶液的磨斑图（b）对比；
图10为实施例20中0.6wt%ZnS+250N基础油与250N基础油的摩擦曲线对比；
图11为实施例20中基础油的磨斑图（a）与0.8wt%含量的基础油溶液的磨斑图（b）对比。
具体实施方式
以下所述仅是本发明选择出的最佳实施方案，应当指出，在不脱离本发明原理和宗旨的前提下，还可以做出若干改善和优化，这些改善和优化也应视为本发明的保护范围。
下述实施例中，如无特殊说明，所用原料均为本领域可以直接购买到的普通市售产品或者按照本领域常规方法可以制备获得。室温指代25±5℃。
实施例1
一种可分散氧化锌纳米微粒的制备方法，具体为：
将1g硬脂酸锌粉末、25ml油胺、35ml 1-十八烯依次加入到100ml三颈烧瓶中，利用超声波将硬脂酸锌分散均匀，在惰性气氛氩气以及磁力搅拌的作用下将混合溶液升温到320℃，保持温度不变反应1h，反应结束后，在室温下静置冷却，然后离心，得到产物可分散氧化锌纳米微粒，为白色固体。
将本实施例制备所得可分散氧化锌微粒溶解于250N基础油中，并观察到了达尔效应，判定其为纳米级微粒，如图1所示。
采用X射线衍射（XRD）对本实施例可分散氧化锌微粒进行表征，结果见图2。如图2所示，图2中，衍射峰与氧化锌的标准卡片完全一致，分别对应氧化锌的特征衍射晶面（100）、（002）、（101）。说明本发明成功制备了可分散氧化锌。
将本实施例制得的可分散氧化锌纳米微粒作为添加剂分散到250N基础油中，配制浓度为1.0 wt% 添加剂的润滑油溶液（1.0 wt% 添加剂中的可分散氧化锌微粒是未经提纯过的），在75℃、392N、1200 r/min下用四球摩擦试验机进行摩擦学性能表征，结果如图3，4所示。
图3给出了在上述条件下所得到的250N基础油和250N基础油+1.0 wt% 添加剂的摩擦系数图。由图3可以看出：250N基础油的平均摩擦系数为0.112，在加入氧化锌纳米微粒后平均摩擦系数降为0.081，含添加剂的基础油摩擦系数降低了27.68%，表现出了良好的减摩效果。
图4中a为在上述条件下所得到的250N基础油的磨斑图，图4中b为250N基础油+1.0wt% 添加剂在同样的条件下得到的磨斑图。通过a、b两图的磨斑对比，结果发现：a图中磨斑直径明显大于b图，进而得知可分散氧化锌纳米微粒分散到250N基础油后表现出了良好的抗磨性能。
图5给出了在上述条件下所制备的可分散氧化锌纳米微粒的TEM图，由图5看出：其为二维纳米薄片型可分散氧化锌纳米微粒。
实施例2
一种可分散氧化锌纳米微粒的制备方法，具体为：
将1g硬脂酸锌粉末、25ml十二胺、35ml 1-十八烯依次加入到100ml三颈烧瓶中，利用超声波将硬脂酸锌分散均匀，在惰性气氛氩气以及磁力搅拌的作用下将混合溶液升温到320℃，保持温度不变反应1h，反应结束后，在室温下静置冷却，然后离心，得到产物可分散氧化锌纳米微粒，为白色固体。
实施例3
一种可分散氧化锌纳米微粒的制备方法，具体为：
将1g硬脂酸锌粉末、25ml十四胺、35ml 1-十八烯依次加入到100ml三颈烧瓶中，利用超声波将硬脂酸锌分散均匀，在惰性气氛氩气以及磁力搅拌的作用下将混合溶液升温到320℃，保持温度不变反应1h，反应结束后，在室温下静置冷却，然后离心，得到产物可分散氧化锌纳米微粒，为白色固体。
实施例4
一种可分散氧化锌纳米微粒的制备方法，具体为：
将1g硬脂酸锌粉末、25ml十六胺、35ml 1-十八烯依次加入到100ml三颈烧瓶中，利用超声波将硬脂酸锌分散均匀，在惰性气氛氩气以及磁力搅拌的作用下将混合溶液升温到320℃，保持温度不变反应1h，反应结束后，在室温下静置冷却，然后离心，得到产物可分散氧化锌纳米微粒，为白色固体。
实施例5
一种可分散氧化锌纳米微粒的制备方法，具体为：
将1g硬脂酸锌粉末、25ml十八胺、35ml 1-十八烯依次加入到100ml三颈烧瓶中，利用超声波将硬脂酸锌分散均匀，在惰性气氛氩气以及磁力搅拌的作用下将混合溶液升温到320℃，保持温度不变反应1h，反应结束后，在室温下静置冷却，然后离心，得到产物可分散氧化锌纳米微粒，为白色固体。
实施例6
一种可分散氧化锌纳米微粒的制备方法，具体为：
将1g硬脂酸锌粉末、25ml油酸、35ml 1-十八烯依次加入到100ml三颈烧瓶中，利用超声波将硬脂酸锌分散均匀，在惰性气氛氩气以及磁力搅拌的作用下将混合溶液升温到320℃，保持温度不变反应1h，反应结束后，在室温下静置冷却，然后离心，得到产物可分散氧化锌纳米微粒，为白色固体。
实施例7
一种可分散氧化锌纳米微粒的制备方法，具体为：
将1g硬脂酸锌粉末、25ml十一烯酸、35ml 1-十八烯依次加入到100ml三颈烧瓶中，利用超声波将硬脂酸锌分散均匀，在惰性气氛氩气以及磁力搅拌的作用下将混合溶液升温到320℃，保持温度不变反应1h，反应结束后，在室温下静置冷却，然后离心，得到产物可分散氧化锌纳米微粒，为白色固体。
实施例8
一种可分散氧化锌纳米微粒的制备方法，具体为：
将1g硬脂酸锌粉末、25ml十二烯酸、35ml 1-十八烯依次加入到100ml三颈烧瓶中，利用超声波将硬脂酸锌分散均匀，在惰性气氛氩气以及磁力搅拌的作用下将混合溶液升温到320℃，保持温度不变反应30min，反应结束后，在室温下静置冷却，然后离心，得到产物可分散氧化锌纳米微粒，为白色固体。
实施例9
一种可分散氧化锌纳米微粒的制备方法，具体为：
将1g硬脂酸锌粉末、30ml十六烯酸、40ml 1-十八烯依次加入到100ml三颈烧瓶中，利用超声波将硬脂酸锌分散均匀，在惰性气氛氩气以及磁力搅拌的作用下将混合溶液升温到220℃，保持温度不变反应1h，反应结束后，在室温下静置冷却，然后离心，得到产物可分散氧化锌纳米微粒，为白色固体。
实施例10
一种可分散氧化锌纳米微粒的制备方法，具体为：
将1g硬脂酸锌粉末、40ml十八烯酸、50ml 1-十八烯依次加入到100ml三颈烧瓶中，利用超声波将硬脂酸锌分散均匀，在惰性气氛氩气以及磁力搅拌的作用下将混合溶液升温到280℃，保持温度不变反应50min，反应结束后，在室温下静置冷却，然后离心，得到产物可分散氧化锌纳米微粒，为白色固体。
另外，上述实施例2至10制得的可分散氧化锌纳米微粒经XRD检测发现：确实为氧化锌纳米微粒。将所得产物分散在250N基础油中后用四球摩擦试验机进行测试，发现：均有良好的摩擦学性能。
实施例11
一种可分散硫化锌纳米微粒的制备方法，具体为：
将15ml 1-十八烯、0.162g硬脂酸锌、0.024g硫粉依次加入到50ml三口烧瓶中，置入超声波下20min将硬脂酸锌和硫粉分散均匀，然后向反应体系中加入8ml油酸，在惰性气氛氩气以及磁力搅拌下将混合溶液升温至140℃持续15min排除体系内可能存在的水分，然后将体系温度升至320℃并持续反应1h，反应结束后在室温下自然降温1.5h，将反应生成物倒入离心管中离心，然后用无水乙醇洗涤3次，干燥，即得到可分散硫化锌纳米颗粒，其状态为白色固体。
实施例12
一种可分散硫化锌纳米微粒的制备方法，具体为：
将25ml 1-十八烯、0.37g硬脂酸锌依次加入到50ml三口烧瓶中，置入超声波下20min将硬脂酸锌和硫粉分散均匀，然后向反应体系中加入0.044g硫粉与15ml油酸，在惰性气氛氩气以及磁力搅拌下将混合溶液升温至140℃并在此温度下持续40min，然后将体系温度升至300℃并持续反应1h，反应结束后自然降至室温, 将反应生成物倒入离心管中离心，然后用无水乙醇离心洗涤提纯5次，在真空干燥箱中60℃下干燥8小时，即得到可分散硫化锌纳米颗粒，其状态为白色固体粉末。
采用X射线衍射（XRD）对本实施例可分散硫化锌微粒进行表征，结果见图6。如图6所示，图6中，衍射峰与硫化锌的标准卡片（JCPDF卡片编号99-0097）完全一致，分别对应硫化锌的特征衍射晶面（111）、（220）、（311）。说明本发明成功制备了可分散硫化锌纳米微粒。
实施例13
一种可分散硫化锌纳米微粒的制备方法，具体为：
将25ml 1-十八烯、0.35g的硬脂酸锌、0.042g硫粉依次加入到50ml三口烧瓶中，置入超声波下20min将硬脂酸锌和硫粉分散均匀，然后向反应体系中加入15ml油酸，在惰性气氛氩气以及磁力搅拌下将混合溶液升温至140℃并在此温度下持续25min，然后将体系温度升至260℃并持续反应1h，反应结束后在室温下自然降温1.5h，将反应生成物倒入离心管中离心，然后用无水乙醇洗涤3次，干燥，即得到可分散硫化锌纳米颗粒，其状态为白色固体。
实施例14
一种可分散硫化锌纳米微粒的制备方法，具体为：
首先将0.025g硫粉加入至10ml油酸中，超声0.5h将硫粉充分溶解进油酸中备用。将0.214g硬脂酸锌、15ml 1-十八烯加入至50ml三口烧瓶中，超声20min使硬脂酸锌粉末在体系中充分分散。在惰性气氛氩气以及磁力搅拌下将混合溶液升至80℃，在10分钟内注射10ml硫粉与油酸的混合溶液，继续升温至140℃持续10分钟排出可能混入体系内的水分，升温至260℃持续反应1h，反应结束后自然降至室温。将反应生成物倒入离心管中离心，用无水乙醇离心提纯，即得到可分散硫化锌纳米颗粒，其状态为白色固体粉末。
实施例15
一种可分散硫化锌纳米微粒的制备方法，具体为：
首先将0.0181g硫粉加入至5ml油酸中，超声0.5h将硫粉充分溶解进油酸中备用。将0.16g硬脂酸锌、15ml 1-十八烯加入至50ml三口烧瓶中，超声20min使硬脂酸锌粉末在体系中充分分散。在惰性气氛氩气以及磁力搅拌下升温至140℃持续10分钟排出可能混入体系内的水分。继续升温，当温度到达300℃时，在10分钟内注射5ml硫粉与油酸的混合溶液至反应体系，当温度至320℃持续反应1h，反应结束后自然降至室温。将反应生成物倒入离心管中离心，用无水乙醇离心提纯6次，在真空干燥箱中65℃下干燥8小时，即得到可分散硫化锌纳米颗粒，其状态为白色固体粉末。
实施例16
一种可分散硫化锌纳米微粒的制备方法，具体为：
首先将0.052g硫粉加入至10ml油酸中，超声0.5h将硫粉充分溶解进油酸中备用。将0.48g硬脂酸锌、10ml油酸和30ml 1-十八烯以及10ml的油酸硫粉混合溶液加入至100ml三口烧瓶中，超声20min使瓶内反应物充分分散。在惰性气氛氩气以及磁力搅拌下升温至140℃持续15分钟排出可能混入体系内的水分。继续升温，当温度至300℃持续反应1h，反应结束后自然降至室温。将反应生成物倒入离心管中离心，用无水乙醇离心提纯6次，即得到可分散硫化锌纳米颗粒，其状态为白色固体粉末。
实施例17
一种可分散硫化锌纳米微粒的制备方法，具体为：
首先将0.055g硫粉加入至10ml油酸中，超声0.5h将硫粉充分溶解进油酸中备用。将0.53g硬脂酸锌、10ml油酸和35ml 1-十八烯加入至100ml三口烧瓶中，超声20min使其充分分散。在惰性气氛氩气以及磁力搅拌下升温至140℃持续15分钟排出可能混入体系内的水分。继续升温，升至250℃时将10ml的硫粉和油酸混合溶液注射进三口烧瓶中。当温度升至300℃持续反应1h，反应结束后自然降至室温。将反应生成物倒入离心管中离心，离心后即得到可分散硫化锌纳米颗粒，其状态为白色固体粉末。
实施例18
一种可分散硫化锌纳米微粒的制备方法，具体为：
将35ml 1-十八烯、25ml油酸、0.531g硬脂酸锌和0.0612g硫粉依次加入到100ml三口烧瓶中，置入超声波下20min将硬脂酸锌和硫粉分散均匀，在惰性气氛氩气以及磁力搅拌下将混合溶液升温至140℃并在此温度下持续25min，然后将体系温度升至260℃并持续反应1h，反应结束后冷却至室温，将反应生成物倒入离心管中离心，用无水乙醇离心提纯，即得到可分散硫化锌纳米颗粒，其状态为白色固体。
实施例19
一种可分散硫化锌纳米微粒的制备方法，具体为：
将35ml 1-十八烯、20ml油酸、0.46g硬脂酸锌和0.058g硫粉依次加入到100ml三口烧瓶中，置入超声波下20min将硬脂酸锌和硫粉分散均匀。在惰性气氛氩气以及磁力搅拌下将混合溶液升温至140℃并在此温度下持续20min，然后将体系温度升至260℃并持续反应70min，反应结束后降至室温，将反应生成物倒入离心管中离心，用无水乙醇离心提纯，即得到可分散硫化锌纳米颗粒，其状态为白色固体。
实施例20
一种可分散硫化锌纳米微粒的制备方法，具体为：
将40ml 1-十八烯、30ml油酸、0.629g硬脂酸锌和0.089g硫粉依次加入到100ml三口烧瓶中，置入超声波下20min将硬脂酸锌和硫粉分散均匀，然后在惰性气氛氩气以及磁力搅拌下将混合溶液升温至140℃并在此温度下持续25min，然后将体系温度升至260℃并持续反应1h, 反应结束后自然降至室温,对反应生成物进行离心提纯，并用无水乙醇洗涤，即得到可分散硫化锌纳米颗粒，其状态为白色固体。
将本实施例所制备出的ZnS纳米粒子进行了TEM微观形貌表征，结果如图7所示，图（a）为100nm下的微观形貌，图（b）为20nm下的微观形貌，图7中可以明显看出：硫化锌纳米微并无团聚，且粒径较为均匀，约为10nm。
将本实施例制得的可分散硫化锌纳米微粒作为添加剂分散到250N基础油中，配制浓度为0.6 wt%、0.8 wt%和1.6 wt% 添加剂的润滑油溶液，在条件一：75℃、392N、1200 r/min和条件二：100℃、392N、1200 r/min下用四球摩擦试验机进行摩擦学性能表征，结果如图8、9、10所示。
图8给出了在上述条件一下所得到的250N基础油和250N基础油+1.6 wt% 添加剂的摩擦系数曲线图。由图8可以看出：250N基础油的平均摩擦系数为0.112，在加入氧化锌纳米微粒后平均摩擦系数为0.076，含添加剂的基础油摩擦系数降低了32.14%，表现出了良好的减摩效果。
图9中a为在上述条件一下所得到的250N基础油的磨斑图，图9中b为250N基础油+0.8 wt% 添加剂在同样的条件下得到的磨斑图。通过a、b两图的磨斑对比，结果发现：a图中磨斑直径明显大于b图，可分散硫化锌纳米微粒分散到250N基础油后平均磨斑直径降低了48.69%，表现出了良好的抗磨性能。
图10给出了在上述条件二下所得到的250N基础油和250N基础油+0.6 wt% 添加剂的摩擦系数曲线图。由图10可以看出：250N基础油的平均摩擦系数为0.108，在加入氧化锌纳米微粒后平均摩擦系数为0.064，含添加剂的基础油摩擦系数降低了40.74%，表现出了良好的减摩效果。
图11中a为在上述条件二下所得到的250N基础油的磨斑图，图11中b为250N基础油+0.8 wt% 添加剂在同样的条件下得到的磨斑图。通过a、b两图的磨斑对比，结果发现：a图中磨斑直径明显大于b图，可分散硫化锌纳米微粒分散到250N基础油后平均磨斑直径降低了46.62%，表现出了良好的抗磨性能。
另外，上述实施例11、13至20制得的可分散硫化锌纳米微粒经XRD检测发现：确实为硫化锌纳米微粒。将所得产物分散在250N基础油中后用四球摩擦试验机进行测试，发现：均有良好的摩擦学性能。
综上说明：本发明氧化锌或硫化锌纳米微粒的粒径较为均匀，且均具有良好的摩擦学性能，在润滑油纳米添加剂等领域具有比较好的应用前景。
Claims (8)
1.一种润滑油脂用可分散氧化锌或硫化锌纳米微粒的制备方法，其特征在于，以硬脂酸锌为前驱体，在惰性气体保护和搅拌条件下，与有机溶剂和表面修饰剂于140－340℃反应30－60min，反应结束后，经冷却、离心，即得可分散氧化锌纳米微粒；
或者，加入原料硫粉，参照可分散氧化锌纳米微粒的制备过程，制备获得可分散硫化锌纳米微粒。
2.如权利要求1所述润滑油脂用可分散氧化锌或硫化锌纳米微粒的制备方法，其特征在于，所述硬脂酸锌与表面修饰剂的加入比例为1g：20－50mL。
3.如权利要求2所述润滑油脂用可分散氧化锌或硫化锌纳米微粒的制备方法，其特征在于，所述表面修饰剂为C6－C25的直链或支链的脂肪胺、脂肪酸中的一种。
4.如权利要求3所述润滑油脂用可分散氧化锌或硫化锌纳米微粒的制备方法，其特征在于，所述表面修饰剂为油胺、辛胺、壬胺、癸胺、十二胺、十四胺、十六胺、十八胺、二十胺、油酸、十一烯酸、十二烯酸、十六烯酸。
5.如权利要求1所述润滑油脂用可分散氧化锌或硫化锌纳米微粒的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为1-十八烯。
6.如权利要求1所述润滑油脂用可分散氧化锌或硫化锌纳米微粒的制备方法，其特征在于，制备可分散硫化锌纳米微粒时，硬脂酸锌与硫粉的质量添加比例为5-10g：1g。
7.采用权利要求1至6任一所述方法制备得到的润滑油脂用可分散氧化锌或硫化锌纳米微粒。
8.权利要求7所述可分散氧化锌或硫化锌纳米微粒作为润滑油纳米添加剂的应用。
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