[发明专利]一种高分散性纳米片状硼酸锌粉体的制备方法

说明书

本发明公开了一种高分散性纳米片状硼酸锌粉体的制备方法，包括将六水合硝酸锌加入到氨水(NH3·H2O)中搅拌1～4h，使固体充分溶解，然后加入蒸馏水，将温度升至50～80℃，搅拌2～6h，备用；将硼酸加入到蒸馏水中加热至60～80℃搅拌1～3h后得到硼酸溶液，然后加入环己醇、乙醇、十二烷基磺酸钠、多巴胺继续搅拌0.5～2h，之后转移至聚四氟乙烯高压反应釜中，在120～150℃下反应20～30小时；将反应结束后的反应釜冷却，过滤，使用蒸馏水洗涤3～5次，真空烘干后得到所述硼酸锌纳米粉体。

技术领域

本发明属于纳米级硼酸盐制备技术领域，具体涉及一种高分散性纳米片状硼酸锌粉体的制备方法。

背景技术

近年来，纳米材料科学的发展有力地推动了新型润滑油添加剂的开发，将纳米材料应用于润滑体系是一个全新的研究领域。由于纳米材料具有比表面积大、高扩散、易烧结、熔点降低等特性，因此，以纳米材料为基础制备的新型润滑材料应用于摩擦系统中，将以不同于传统载荷添加剂的作用方式起到减摩抗磨作用。这种新型润滑材料不但可以在摩擦表面形成一层易剪切的薄膜，降低摩擦系数，而且可以对摩擦表面进行一定程度的填补和修复，起到抗磨作用。硼酸盐润滑油添加剂具有良好的极压抗磨减摩性能、热氧化稳定性能、防腐蚀性能、密封适应性，而且无毒无味，尤其在低运动粘度下极压抗磨性能更好，这有利于节能降耗和环境保护。但由于其油溶性问题一直未得到解决，因此限制了它的应用。当这类无机粒子的粒径降低到纳米级时，这个问题也就迎刃而解了。据报道颗粒尺寸大约为10个纳米的硼酸镁粉末能够有效改善基础油的抗磨减摩性和极压性，降低润滑油的摩擦系数，并在钢件表面形成一层硼化亚铁的薄膜。

发明内容

本发明的目的是提供一种高分散性纳米片状硼酸锌粉体的制备方法，其制备方法包括以下步骤：

S1：将六水合硝酸锌加入到氨水(NH₃·H₂O)中搅拌1～4h，使固体充分溶解，然后加入蒸馏水，将温度升至50～80℃，搅拌2～6h，备用。

S2：将硼酸加入到蒸馏水中加热至60～80℃搅拌1～3h后得到硼酸溶液，然后加入环己醇、乙醇、十二烷基磺酸钠、多巴胺继续搅拌0.5～2h，之后转移至聚四氟乙烯高压反应釜中，在120～150℃下反应20～30小时。

S3:将反应结束后的反应釜冷却，过滤，使用蒸馏水洗涤3～5次，真空烘干后得到所述硼酸锌纳米粉体。

进一步地，所述氨水(NH₃·H₂O)的浓度为10～13.5mol/L。

进一步地，所述六水合硝酸锌、氨水(NH₃·H₂O)和蒸馏水的质量体积比为(10～40)g:(20～90)mL:(50～400)mL。

进一步地，所述硼酸溶液的浓度为2.5％～4.2％。

进一步地，所述步骤S3中的环己醇、乙醇、十二烷基磺酸钠、多巴胺的质量比为(10～20)：(20～50)：(6～12)：(12～20)。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明中，采用六水合硝酸锌加入到氨水(NH₃·H₂O)中搅拌1～4h，使固体充分溶解，然后加入蒸馏水，将温度升至50～80℃，搅拌2～6h，备用；将硼酸加入到蒸馏水中加热至60～80℃搅拌1～3h后得到硼酸溶液，然后加入环己醇、乙醇、十二烷基磺酸钠、多巴胺继续搅拌0.5～2h，之后转移至聚四氟乙烯高压反应釜中，在120～150℃下反应20～30小时；将反应结束后的反应釜冷却，过滤，使用蒸馏水洗涤3～5次，真空烘干后得到所述硼酸锌纳米粉体，具有高分散性。

附图说明

图1为本发明实施例1制备的纳米片状硼酸锌粉体的TEM图谱。

具体实施方式