[发明专利]一种机油添加剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种机油添加剂及其制备方法和应用。根据本发明的机油添加剂，按重量份计，制备原料包括0.01～5份的一维碳纳米材料、0.01～25份的接枝剂和70～99.98份的分散剂，其中所述一维碳纳米材料被所述接枝剂接枝修饰。本发明的机油添加剂，能够显著提升包含上述机油添加剂的冷冻机油的润滑性。本发明还提供了上述机油添加剂的制备方法、包括上述机油添加剂的冷冻机油、上述冷冻机油的制备方法、包括上述冷冻机油的压缩机及其应用。

技术领域

本发明属于制冷和冷冻技术领域，具体涉及一种机油添加剂及其制备方法和应用。

背景技术

为营造更舒适的生存、生产环境和更良好的储存条件，人工控温技术，特别是制冷技术的应用越来越广泛。目前，压缩机是空调器、冰箱等家用电器利用制冷循环系统工作的重要组成部件。利用其在电机带动下运动的部件(滚动转子或往复运动活塞等)将机械能转变为压力能,实现对压缩机气缸内制冷剂的压缩，并将压缩的制冷剂排出进入制冷循环。压缩机的运动部件承受因高压气体带来的载荷，在往复运动的过程中易发生磨损，同时也容易造成能源浪费。因此，制冷用压缩机是制冷系统的核心，也是制冷系统最大的能耗单元；在全球碳达峰和碳中和的大背景下，急需进行技术升级，以降低往复式压缩机中运动部件在运转过程中的摩擦损失，以提高能效。

传统的往复压缩机在运转过程中通过泵油机构把冷冻机油、润滑油输送到摩擦副的对磨面之间并形成油膜，进而达到润滑、减少摩擦损失的作用。实际工况下，尤其是对磨面的表面粗糙度较差时，冷冻机油、润滑油不足以对对磨面产生足够的润滑，摩擦损失和磨损依然比较严重。

因此，提供一种合适的机油添加剂，以改善冷冻机油的润滑效果，以降低对磨面上的摩擦损失和磨损尤为重要。

发明内容

本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种机油添加剂，能够显著提升包含上述机油添加剂的冷冻机油的润滑性。

本发明还提出一种制备上述机油添加剂的方法。

本发明还提出一种上述机油添加剂的应用。

根据本发明的第一方面，提出了一种机油添加剂，按重量份计，所述机油添加剂的制备原料包括0.01～5份的一维碳纳米材料、0.01～25份的接枝剂和70～99.98份的分散剂；其中所述一维碳纳米材料被所述接枝剂接枝修饰。

根据本发明的一种优选的机油添加剂，至少具有以下有益效果：

(1)当上述机油添加剂用于提升冷冻机油的润滑性能时，其中的一维碳纳米材料的添加量至关重要，若添加量大于本发明要求的范围，一维碳纳米材料之间可能会发生缠绕、团聚；还会导致一维碳纳米材料的沉降，进而降低上述机油添加剂的存储稳定性，最终导致包含上述冷冻机油的仪器卡死；若一维碳纳米材料的尺寸小于本发明要求的范围，则不能起到提升润滑性的作用。

综上，本发明通过优化一维碳纳米材料的添加量，获取了性能优异的机油添加剂。

(2)上述一维碳纳米材料和上述接枝剂反应后，形成了改性一维碳纳米材料，其上由接枝剂形成的改性基团，一方面可以提升一维碳纳米材料与分散剂的相容性，另一方面可发生位阻效应，抑制改性一维碳纳米材料的团聚和沉降。最终提升了上述机油添加剂的稳定性。

(3)本发明中，接枝剂相对于一维碳纳米材料在一定程度上是过量的，当本发明提供的机油添加剂用于压缩机的冷冻机油时，若压缩机的运行过程中导致一维碳纳米材料表面的改性基团的脱落、失效，过量的接枝剂可对裸露的一维碳纳米材料进行原位接枝，保证在压缩机额定设计寿命期间，冷冻机油(包括机油添加剂)的润滑效果保持不变。若接枝剂含量低于本发明要求的范围，则一维碳纳米材料不能被完全改性，或者缩短压缩机的使用寿命；若接枝剂的含量超过本发明要求的范围，则所得机油添加剂的粘度提升，进而劣化所得冷冻机油的性能。