[发明专利]一种含有片状磁性纳米Fe3O4颗粒的润滑油及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于片状磁性纳米Fe₃O₄颗粒应用于润滑油的技术领域。

背景技术

润滑油一般由基础油和添加剂两部分组成。基础油是润滑油的主要成分，决定着润滑油的基本性质，添加剂则可弥补和改善基础油性能方面的步骤，赋予某些新的性能，是润滑油的重要组成部分。润滑油中使用的抗磨减摩添加剂的种类繁多，但大体可分为两类：一类为油溶性有机化合物，它们易与润滑油结合，均匀分散在各类润滑油中，能够有效改变润滑油的品质，但在摩擦过程中可能产生有害成分，特别是当温度较高时，可能对有色金属(如银、锡)的轴承材料起腐蚀作用；另一类为固体润滑剂型，是由一些具有层状或鳞化结构(如胶体二硫化钼、石墨、聚四氟乙烯等)以及Pb、Cu等一些软金属的固体颗粒均匀地分散于润滑油中形成的，但是固体润滑剂在润滑油系统中分散性和稳定性不好，长期存放易沉淀，影响了机械润滑效果及润滑油的寿命。

有关纳米Fe₃O₄颗粒作为润滑油添加剂也有人研究过，但是由于合成的纳米分Fe₃O₄颗粒形貌不规则，经改性分散于基础油后，由于其比表面积大，表面活性高易团聚，稳定性不高，不能长期放置，而且由于其形貌不规则，不能有效地提高润滑油的摩擦学性能。

发明内容

本发明的目的之一是要提供一种性能稳定，抗磨性能及承载性能良好，且能够降低摩擦系数，提高摩擦性能的润滑油。

本发明的另一目的是提供上述润滑油的制备方法。

本发明的目的通过以下技术方法实现：

一种含有片状磁性纳米Fe₃O₄颗粒的润滑油的制备方法，包括如下步骤：

（1）用油酸包覆片状磁性纳米Fe₃O₄颗粒进行表面改性，得到改性后的Fe₃O₄颗粒；

（2）将上述改性后的Fe₃O₄颗粒与Ⅲ类基础油混合，其中改性后的Fe₃O₄颗粒的质量分数为0.1～2.0%，经过超声分散和高速剪切分散，制备得到含有片状磁性纳米Fe₃O₄颗粒的润滑油。

优选地，所述片状磁性纳米Fe₃O₄颗粒是采用弱磁场辅助氧化共沉淀法制备的。

优选地，所述片状磁性纳米Fe₃O₄颗粒的制备：以FeCl₂为原料，NaOH为沉淀剂，H₂O₂为氧化剂，在N₂的保护下，通过控制反应物FeCl₂浓度为0.6mol·L^-1和弱磁场强度为460Gs来制备片状磁性纳米Fe₃O₄颗粒。

优选地，所述片状磁性纳米Fe₃O₄颗粒的粒径为20-70nm，纳米片厚度为20-30nm。

优选地，所述超声分散和高速剪切分散各0.5h。

优选地，所述片状磁性纳米Fe₃O₄颗粒添加的质量分数为1.5%。

优选地，所述片状磁性纳米Fe₃O₄颗粒的表面改性方法为：将纳米Fe₃O₄颗粒与去离子水混合，制得Fe₃O₄纳米粉体的悬浮液，在80℃的水浴中搅拌，然后向悬浮液中加入冰醋酸溶液，直至pH值降至6.9，最后缓慢加入油酸进行包覆反应；包覆好后，将包覆样品用无水乙醇进行洗涤后，再将此样品进行真空干燥，得到改性后的纳米Fe₃O₄干粉颗粒。

优选地，所述纳米Fe₃O₄颗粒与去离子水的质量比为1：3，所述油酸的添加量为Fe₃O₄纳米粉体质量的1.3%。

优选地，所述真空干燥是在80℃的真空干燥箱中干燥24h。

与现有技术相比，本发明含有片状磁性纳米Fe₃O₄颗粒的润滑油具有如下优点：