[发明专利]一种主动靶向摩擦界面的纳米抗磨添加剂的制备方法

说明书

本发明公开一种主动靶向摩擦界面的纳米抗磨添加剂的制备方法，其中将四氧化三铁沉积在还原氧化石墨烯表面，经过油胺改性后得到沉淀物，并且沉淀物超声分散到乙醇中，随后倒入含有T154分散剂的基础油混合液中，经过搅拌和加热后，待乙醇挥发后，即可获得含有制得纳米抗磨减摩添加剂，所制备的纳米添加剂在摩擦过程中能够主动吸附在铁基摩擦面上，形成具有减摩抗磨性能的摩擦膜保护基体表面不被磨损。

技术领域

本发明涉及润滑油添加剂技术领域，具体涉及一种主动靶向摩擦界面的纳米抗磨添加剂的制备方法。

背景技术

摩擦无处不在，机械系统中也是如此，而在大多机械传动等结构中，摩擦是以一种耗能形式，造成大量的能量损失，因此寻求一种有效的降低摩擦的方法尤为重要。截至目前，添加润滑油是最有效的改善摩擦的方式之一，如在汽车发动机、变速箱等等零部件，润滑油必不可少。润滑油在流体润滑中能够有效地将摩擦接触面隔开，避免了摩擦副的直接接触，起到很好的减摩效果，在边界和混合润滑中润滑油能够在摩擦基体表面形成一种摩擦膜，从而改善摩擦状况。近些年来，润滑油添加剂不断丰富，其中以纳米材料作为润滑油添加剂得到了许多学者的关注，这些纳米添加剂可大致分为几类：碳基纳米材料、金属氧化物、金属硫化物和纳米单质金属颗粒等等。石墨烯基的片层结构材料由于其层间的弱范德华力使得其容易受力时产生滑移，因此被用来作为固体减摩剂的一种。如CHEN Zhe等考察了氧化石墨烯作为添加剂加入到基础油中摩擦学性能，实验表明少层的氧化石墨烯表现出较好的摩擦性能。基于氧化石墨烯表面富含大量的含氧官能团，能够在其表面原位生成金属氧化物形成纳米复合物。Zhu等利用原位化学合成法将CuO沉积在氧化石墨烯表面(ZhuJW,Zeng GY,Ni FD，et al.Decorating graphene oxide with Cue nanoparticles inwater-isopropanol System[J].Nanoscale 2010；2：988--一994.)。Xu等采用原位化学沉积法合成了GO/Co3O4纳米复合材料(Xu C,Wang X,Zhu JW,et a1.Deposition ofCo3O4nanoparticles onto exfoliated graphite oxide sheets[J].J.Mater.Chem.2008；18:5625-5629.)。

四氧化三铁(Fe₃O₄)是一种重要的尖晶石类铁氧体，是应用最为广泛的磁性材料之一，常被用作磁记录材料，以及磁流体的制备材料，在磁场或者摩擦过程中具有一定的磁响应。Wang等人利用四氧化三铁制备油基磁流体作为润滑剂具有一定的减摩作用，所制备的颗粒尺寸小于10纳米。但由于纳米材料的本性比表面积大，表面能高，易于团聚，必须颗粒尺寸不利于减摩。

从现有的技术来看，石墨烯基材料、纳米四氧化三铁具有一定的摩擦性能，由于颗粒的团聚影响其在摩擦表面的吸附，很容易被挤出摩擦区域，减摩抗磨效果有限，很难表现出优异的摩擦学性能。因此，开发一种工艺简单且具有优异的摩擦学性能的石墨烯基四氧化三铁润滑油添加剂对丰富润滑油添加剂种类，并获得工业化应用至关重要。

发明内容

本发明的目的是：提供一种主动靶向摩擦界面的润滑油纳米抗磨添加剂的制备方法，能够有效地在摩擦副成膜降低摩擦，减少磨损，保护摩擦副。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种主动靶向摩擦界面的润滑油纳米抗磨添加剂的制备方法，其特征在于：为以下步骤：

S1:制备具有磁性的还原氧化石墨烯基纳米四氧化三铁复合物(RGO/Fe₃O₄)；

S2：将RGO/Fe₃O₄加入乙醇中，并加入油胺，超声及加热处理加热，并搅拌，乙醇清洗沉淀后，即得油胺改性后的沉淀物；