[发明专利]一种组合纳米无机润滑油添加剂及其制备和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种组合纳米无机润滑油添加剂及其制备和应用，属于润滑材料技术领域。

背景技术

润滑油添加剂分为油性添加剂和极压添加剂。通常，油性添加剂是含有长链型分子的极性化合物，在小载荷、低温下，油性添加剂中的极性分子以范德华力与固体表面原子作用而吸附在固体表面上，形成物理吸附膜，能够阻止金属之间接触，但这种膜对温度很敏感，温度高可以导致解吸或膜的熔化；在中等负荷、较高温度下，油性添加剂中的极性分子以化学键吸附在金属表面上，形成化学吸附膜，虽然其熔点比极性化合物高，但在更严酷的工况条件下会变软或熔化而失效。极压添加剂是润滑油中不可缺少的抗磨添加剂，分子中含有硫、磷、氯的极压抗磨剂不仅使操作环境受到污染，而且对人体有害。

纳米润滑油添加剂的应用和研究是随着20世纪80年代纳米技术的诞生而开始发展的。20世纪90年代以来，随着人们对纳米材料和技术的深入研究，发现由于某些纳米材料的独特结构使其具有特殊的摩擦学性能，以这些纳米粒子制成的纳米润滑油添加剂可使润滑油的减摩抗磨性能得到大幅度提高，为润滑领域中长期未能解决的难题开辟了新的解决途径。虽然纳米材料作为减摩剂或极压抗磨剂直接用于润滑油具有一定效果，但是因为其颗粒度较大，在润滑油中分散不稳定，因而达不到理想的使用效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种组合纳米无机润滑油添加剂及其制备和应用，以解决现有有机润滑油添加剂所存在的污染问题及现有纳米润滑油添加剂所存在的减摩抗磨性能达不到理想使用效果的问题。

为达到上述发明目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种组合纳米无机润滑油添加剂，由纳米氧化镁、纳米二氧化硅及纳米氧化铝三种无机组分组成，各组分的组成比例为：

纳米氧化镁       20％～60％

纳米二氧化硅     20％～30％

纳米氧化铝       20％～50％

上述百分含量为重量百分含量。

上述各组分的粒径最好均在20～100nm。

本发明组合纳米无机润滑油添加剂的制备工艺包括以下步骤：

1)按现有技术制备纳米氧化镁样品；

2)按现有技术制备纳米二氧化硅样品；

3)按现有技术制备纳米氧化铝样品；

4)按组合物配比称取上述纳米氧化镁、纳米二氧化硅及纳米氧化铝样品，混合后超声分散20～40min即可。

本发明组合纳米无机润滑油添加剂在润滑油中的应用如下：

所述组合纳米无机润滑油添加剂在润滑油中的添加量占润滑油重量的10％～20％，其制备工艺为：将本发明组合纳米无机润滑油添加剂按润滑油重量的10％～20％添加到润滑油中，超声分散20～40min后，再以4000r/min的转速离心分离10～30min即可。

经过抗磨减摩性能测试和磨斑表面分析，证明：添加本发明组合纳米无机润滑油添加剂的润滑油比普通润滑油的摩擦系数降低85％～90％，抗磨性增加10.5％～35％；磨斑表面有一层明显的表面润滑膜存在，能避免摩擦面直接接触，达到减小磨损目的。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明作进一步说明，其目的仅在于更好理解本发明的内容而非限制本发明的保护范围：

实施例1

本实施例的组合纳米无机润滑油添加剂，由纳米氧化镁、纳米二氧化硅及纳米氧化铝三种无机组分组成，各组分的粒径均在20～100nm，各组分的组成比例为：

纳米氧化镁    20％

纳米二氧化硅  30％

纳米氧化铝    50％

上述百分含量为重量百分含量。

本实施例的组合纳米无机润滑油添加剂的制备工艺如下：

1、纳米氧化镁的制备

1)分别配置0.7～0.9mol/L的乙酸镁溶液和0.2～0.4mol/L的草酸溶液；

2)在不断搅拌下将乙酸镁溶液滴加到草酸溶液中，滴加速度为10～15ml/min；

3)室温陈化10～14小时；

4)过滤，用二次去离子水洗涤滤饼3次；

5)将滤饼在110℃干燥6～8小时；

6)在流动的干燥氮气中，于520℃焙烧3～5小时，得纳米氧化镁样品，平均粒径为50～100nm。

2、纳米二氧化硅的制备

1)将正硅酸乙酯(TEOS)、无水乙醇、盐酸及二次去离子水按16∶20∶2∶(16～22)的体积比配制成混合溶液；