[发明专利]一种复合改性纳米氧化钇的制备方法及其应用

说明书

本发明提供了一种复合改性纳米氧化钇的制备方法及其应用，属于润滑油添加剂制备领域。将分散剂溶液加入YCl₃溶液中充分搅拌，然后加入碳酸钠溶液，调节pH为6～7；向调节pH值的混合液中加入聚醚硅烷，搅拌混合后陈化，水洗，煅烧，得纳米氧化钇粉体；将煅烧后的纳米氧化钇粉体和去离子水加入砂磨机中，加入添加剂研磨，研磨后的浆料冷冻干燥，过筛，得复合改性纳米氧化钇颗粒，可作为润滑油添加剂应用，本发明运用复合改性方法在纳米稀土无机物表面包覆一层，得到油溶性的稀土无机‑有机纳米复合材料兼具纳米材料，将其作为极压、抗磨、减摩添加剂在理论及应用方面均有良好的发展前景。

技术领域

本发明涉及一种复合改性纳米氧化钇的制备方法及其作为润滑油添加剂的应用，属于润滑油添加剂制备领域。

技术背景

随着现代机械工业的快速发展，润滑油已成为其不可或缺的重要部分，而多功能、高效、绿色的润滑油添加剂决定了现代润滑油的品质。使用润滑油的目的在于降低摩擦磨损，减少不必要的材料摩擦消耗。

由于纳米材料具有比表面积大、高扩散性等特性，作为润滑油添加剂，与传统的润滑油相比具有巨大的发展优势，传统润滑油含有S、P等对环境有害的元素，并对摩擦表面具有一定的腐蚀，而纳米材料对于环境是绿色环保的，纳米材料在用于润滑油添加剂时，对于摩擦磨损表面具有自修复作用，从而保护摩擦表面，减少摩擦。

纳米级氧化钇具有很多新性能，但是纳米氧化钇颗粒的粒径小、比表面积大、表面活性高、容易团聚，使纳米氧化钇的应用受到了一定的限制，特别是在非极性体系方面的应用，因为纳米氧化钇表面表现为极性，在非极性体系汇总不能稳定的分散，且容易团聚不能体现出纳米材料的优越性，因此有必要进行表面改性，从而改善其应用的局限性，拓展应用领域。

基于目前研究的现状，要获得高性能润滑油添加剂，必须克服纳米微粒极易团聚和非油溶性的缺点，因此开发无机-有机纳米复合的稀土基添加剂就具有重要的意义。运用复合改性方法在纳米稀土无机物表面包覆一层，得到油溶性的稀土无机-有机纳米复合材料兼具纳米材料、稀土材料和有机材料的优点，将其作为极压、抗磨、减摩添加剂在理论及应用方面均有良好的发展前景。

发明内容

本发明提供了一种复合改性纳米氧化钇的制备方法，其目的是为了对纳米氧化钇进行包覆改性，主要用于润滑油添加剂，要求改性后的粉体可以在无水乙醇中长时间处于悬浮状态，具有优异的分散稳定性。

为了解决上述技术问题，采用以下技术方案：

(1)首先分别配制01～0.4mol/L的YCl₃溶液、0.2-0.4mol/L碳酸钠溶液和分散剂溶液；

(2)将分散剂溶液加入YCl₃溶液中充分搅拌，然后将碳酸钠溶液用隔膜泵加入含有分散剂的 YCl₃溶液中，加入速度为7～8L/min，加入后调节pH为6～7，得混合液；隔膜泵能更好控制流量的稳定性；

(3)向混合液中加入聚醚硅烷，搅拌混合1～3h，搅拌后陈化3-5小时；

(4)待陈化完成后用60～70℃去离子水水洗，将水洗后的氧化钇前驱体进行煅烧，得纳米氧化钇粉体；纳米氧化钇颗粒大小是20-50nm，BET检测20-30；

用60～70℃热水的首要目的是清洗氧化钇前驱体中的离子型的杂质，小于60℃的水清洗的话难清洗掉离子型的杂质，需要时间较长，并且经60～70℃热水水洗后可以提高灼烧后粉体的BET。

(5)将煅烧后的纳米氧化钇粉体和去离子水加入砂磨机中，加入添加剂后开始研磨，将将研磨后的浆料进行冷冻干燥，过筛，得复合改性纳米氧化钇颗粒，用于润滑油添加剂，颗粒大小是20-50nm， BET检测40-50。