[发明专利]一种磷酸铜纳米片、制备方法及用途

说明书

本发明公开了一种磷酸铜纳米片、制备方法及用途，将二价铜盐溶液加入pH小于7的磷酸盐缓冲液中反应，分离沉淀物即得到磷酸铜纳米片，用作润滑油添加剂。在基础油中加入磷酸铜纳米片和分散剂，所述磷酸铜纳米片在基础油中的质量百分含量为0.0001‑50％，所述分散剂在基础油中的质量含量为0‑10％。该添加剂实现了优异的减摩抗磨效果，与空白样润滑油对比，摩擦系数降低率高达60％以上，磨损量降低率高达95％以上。与现有技术相比，本发明的优点在于制备方法简单易行，实验过程温和简单，无特殊设备，无需高温等激烈实验方法，没有涉及任何有机试剂，符合绿色环保路线。原料来源广泛且经济，可广泛应用于润滑油添加剂。

技术领域

本发明属于润滑油领域，涉及一种润滑油添加剂，尤其涉及一种磷酸铜纳米片、制备方法及用途。

背景技术

摩擦和磨损无处不在，对碳释放至关重要。伴随巨大的摩擦，需要大量能量来克服。然而，目前工业和交通运输的能源主要是化石燃料，这些燃料产生了相当一部分温室气体排放。而在全球范围内，摩擦和磨损损失了世界能源的50％以上，是材料与设备报废的主要原因之一。由于摩擦不可避免，因此，控制摩擦和减少磨损在现代技术中具有重要意义，到目前为止，该行业有效的方法之一是使用润滑油进行润滑。

基础油中的添加剂可以在摩擦副中实现显著的减摩和优异的抗磨性能。现有的添加剂可分为四类：有机摩擦改进剂、功能聚合物、油溶性有机添加剂和纳米材料。作为一种新型材料，纳米材料已经在摩擦学领域发挥了其优势，它们作为润滑油添加剂提供了优异的润滑性能。近十年来，人们越来越关注纳米材料作为润滑油添加剂的探索。

石墨烯基润滑油添加剂润滑效果明显，但制备工艺复杂，成本高，不易于工业化生产。还有一些新颖的纳米材料多多少少有各种缺点不易于实现应用。目前需要寻求一种制备工艺简单可靠，经济易于操作的纳米材料添加剂。

发明内容

本发明的目的是提供一种磷酸铜纳米片的制备方法，利用二价铜盐溶液加入到酸性的磷酸盐缓冲液中，制备纳米片状的磷酸铜，扩展纳米材料的种类，开拓纳米磷酸铜的应用范围。

本发明的另一目的是提供一种磷酸铜纳米片的用途，用于提高润滑油的摩擦性能，所制备的磷酸铜含结晶水或不含结晶水(结晶水的含量由干燥方式和洗涤试剂决定)，纳米片的厚度在30nm以下，将其用作润滑油添加剂，添加到基础油中，实现了优异的减摩抗磨效果，与空白样润滑油对比，摩擦系数降低率高达60％以上，磨损量降低率高达95％以上。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

本发明提供了一种磷酸铜纳米片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将二价铜盐溶液加入到酸性的磷酸盐缓冲液，反应后分离沉淀物，即得到磷酸铜纳米片。

在上述技术方案中，优选地，所述二价铜盐溶液包括硫酸铜溶液、氯化铜溶液、硝酸铜溶液。

在上述技术方案中，优选地，所述的磷酸盐缓冲液由磷酸氢二钠和磷酸二氢钠溶液混合而成，其pH值小于等于7。

在上述技术方案中，优选地，反应后的分离方法包括倾析法、重力沉降法、过滤法和离心法。

本发明还保护一种磷酸铜纳米片，其特征在于：采用上述制备方法所制备。

本发明还保护一种磷酸铜纳米片的用途，用作提高基油润滑性能的润滑油添加剂。

本发明还保护一种提高润滑油润滑性能的方法，其特征在于：在基础油中加入分散剂和权利要求1-4任意一项所述制备方法所制备的磷酸铜纳米片，所述磷酸铜纳米片在基础油中的质量百分含量为0.0001-50％，所述分散剂在基础油中的质量含量为0-10％。

在上述技术方案中，优选地，所述的基础油为矿物油、半合成油、合成油或植物油。