[发明专利]一种利用C60包合物制备的纳米流体切削液及制备方法

权利要求书

1.一种利用C₆₀包合物制备的纳米流体切削液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)利用杂氮法将C₆₀开笼，先将2，3-二氮杂萘溶解到甲苯中，再加入C₆₀，再将混合液加热回流，利用薄层色谱跟踪反应，直至样品点不发生变化；

(2)利用旋转蒸发仪对步骤(1)充分反应后得到的混合液进行减压蒸馏制得浓缩液；

(3)采用硅胶柱层析法对步骤(2)制得的浓缩液进行分离提纯，制得开笼C₆₀衍生物；

(4)将步骤(3)制得的开笼C₆₀衍生物溶于甲苯中，并加入润滑添加剂溶液，将混合液倒入高压反应釜中进行反应，所述润滑添加剂溶液的溶质为二烃基五硫化物，油酸，油酸乙二醇酯，硫化异丁烯，二硫化苄或磷酸三乙酯中的一种，溶剂为无水乙醇或丙酮；

(5)待步骤(4)反应结束后，将混合液进行减压蒸馏制得浓缩液，并将浓缩液再次进行硅胶柱层析，即制得内嵌润滑添加剂的C₆₀包合物；

(6)按照以下质量分数的原料进行配料，配料完成后，在超声条件下，机械搅拌将各原料混合均匀，即制得纳米流体切削液；

原料包括：

内嵌润滑添加剂的C₆₀包合物 0.5-1％；

油酸乙二醇酯 0.5-1.5％；

OP-10 0.3％；

十二烷基硫酸钠 0.3％；

三乙醇胺 0.5％；

均三嗪杀菌剂 0.3％；

二甲基硅油 0.5％；

其余为去离子水；

其中，所述内嵌润滑添加剂的C₆₀包合物为由润滑添加剂填充到经开笼处理的C₆₀的空腔所形成的复合材料，其主体成分为C₆₀，所述C₆₀的分子直径为0.6-0.8nm，其内嵌的润滑添加剂为二烃基五硫化物，油酸，油酸乙二醇酯，硫化异丁烯，二硫化苄或磷酸三乙酯中的一种。

2.根据权利要求1所述的一种利用C₆₀包合物制备的纳米流体切削液的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，利用杂氮法将C₆₀开笼，先将15g的2，3-二氮杂萘溶解到500ml甲苯中，再加入2g的C₆₀，再将混合液在加热到80℃的条件下回流8h，利用薄层色谱跟踪反应，直至样品点不发生变化，整个反应持续18-22h。

3.根据权利要求2所述的一种利用C₆₀包合物制备的纳米流体切削液的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，减压蒸馏的加热温度为120℃。

4.根据权利要求3所述的一种利用C₆₀包合物制备的纳米流体切削液的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，采用体积比为2：1的甲苯与石油醚混合液作为洗脱剂，提纯时，先用洗脱剂将50g的硅胶浸透后装入一根直径30mm，长300mm的色谱柱中，然后将步骤(2)制得的浓缩液溶解到12g洗脱剂中制备分离样，并加入到硅胶柱固定相的上层，再覆盖一层脱脂棉，注入洗脱剂进行淋洗，首先分离出未反应的C₆₀，其次分离出的产物均为开笼C₆₀衍生物，最后将其次淋洗出的产物进行减压蒸馏，即制得开笼C₆₀衍生物。

5.根据权利要求4所述的一种利用C₆₀包合物制备的纳米流体切削液的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，将开笼C₆₀衍生物0.25g溶于200ml甲苯中，并加入20ml 0.5mol/L的润滑添加剂溶液，将混合液倒入高压反应釜中，在200℃，200atm和磁力搅拌条件下反应12h。

6.根据权利要求5所述的一种利用C₆₀包合物制备的纳米流体切削液的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中，将浓缩液再次进行硅胶柱层析时，所采用的洗脱剂为体积比为2：1的甲苯与乙酸乙酯混合液。