[发明专利]二硫化钼或二硫化钨-正烷基硫醇复合物及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及二硫化钼或二硫化钨（MoS₂/WS₂）-正烷基硫醇复合物及其应用。

背景技术

近些年来，大量研究工作集中在将纳米颗粒作为润滑油添加剂，例如氧化石墨烯、二氧化硅、过渡金属硫化物等。特别是将具有二维层状结构的二硫化钼（MoS₂）或二硫化钨（WS₂）纳米颗粒（MoS₂/WS₂）作为润滑油减摩抗磨添加剂的研究已经引起人们广泛关注。由于这些纳米颗粒层与层间具有较弱的范德华作用力而易于滑动，以及MoS₂/WS₂纳米颗粒能够与摩擦副表面的金属元素发生摩擦化学反应生成一种边界润滑膜，因此MoS₂/WS₂纳米颗粒具有非常优异的减摩抗磨性能。然而，对于所有固体添加剂来说，在润滑油中不能稳定存在是限制它们广泛应用的最大障碍，MoS₂/WS₂纳米颗粒尤为突出。为了增强它们在润滑油中的分散稳定性，对MoS₂/WS₂的表面进行化学修饰是非常有效的一种方法。

发明内容

本发明的目的在于提供MoS₂/WS₂-正烷基硫醇复合物及其作为聚α-烯烃减摩抗磨添加剂的应用。

本发明通过仿贻贝粘附方法结合迈克尔加成反应将正烷基硫醇修饰到MoS₂或WS₂表面，考察了目标产物MS₂-正烷基硫醇复合物（M=Mo或W）在聚α-烯烃（PAO）中的分散稳定性，及其作为PAO减摩抗磨添加剂的摩擦学行为。

MoS₂/WS₂-正烷基硫醇复合物，其特征在于该复合物通过以下方法制备得到：

1）MS₂（M=Mo或W）-多巴胺复合物（MS₂-PDA）的制备

将纳米尺寸的MS₂分散到5 g/L的多巴胺水溶液中，加入1M 三羟甲基氨基甲烷（Tris）缓冲溶液，然后在室温下搅拌4～8小时，将得到的悬浮液离心，用水和乙醇洗涤，真空干燥；

2）由MS₂-PDA制备MS₂-正烷基硫醇复合物

将MS₂-PDA分散到PH>12的NaOH溶液中，之后加入正烷基硫醇，在室温下反应4～8小时，真空过滤，用乙醇和乙醚洗涤，真空干燥。

步骤1）中所述纳米尺寸的MS₂的粒径为30～90 nm。

步骤1）中所述MS₂与多巴胺水溶液的质量体积比为2～4 mg/mL；多巴胺水溶液与Tris缓冲液的体积比为50～200。

步骤2）中所述MS₂-PDA与NaOH溶液的质量体积比为1～3 mg/mL；MS₂-PDA与正烷基硫醇的质量体积比为0.5～4mg/μL。

所述正烷基硫醇的分子结构为C_nH_2n+1SH，其中6﹤n﹤18。

所述二硫化钼或二硫化钨-正烷基硫醇复合物作为PAO减摩抗磨添加剂的应用。

所述MS₂-正烷基硫醇复合物在PAO中的添加量为0.1wt%～1.0 wt%。

所述MS₂-正烷基硫醇复合物在PAO中稳定存在时间随PAO粘度的增大而延长；适用的PAO粘度大于5 cSt，稳定存在时间大于一周。

所述MS₂-正烷基硫醇复合物在50～200℃范围能够显著增强PAO的减摩抗磨性能。

附图说明

图1为PAO 10（I），PAO 10 中添加1wt% MoS₂（II）和1wt% 实施例1的产物（III），在放置一天（A）和一周后（B）的照片。

图2 为PAO 10,PAO 10 中添加1.0 wt% MoS₂和1.0 wt%实施例1中制备的MoS₂-NOM在50 ℃，载荷100 N，频率25 Hz，振幅1 mm，长磨30 min时的摩擦系数曲线。