[发明专利]一种硼基纳米润滑油及其制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及润滑油技术领域，具体涉及一种硼基纳米润滑油及其制备工艺。

背景技术

润滑油是通过润滑系统把清洁的润滑油运送至机器零件的相关部位，以减少摩擦，保护机械及加工件的液体或半固体润滑剂，主要起到润滑、清洁、冷却、密封、防锈和缓冲等作用。润滑油一般由基础油和添加剂两部分组成，其中基础油是润滑油的主要成分，决定着润滑油的基本性质，而添加剂是润滑油的重要组成部分，可弥补和改善基础油性能方面的不足并赋予润滑油新功能。传统的润滑油添加剂中除了抗磨剂，还包括极压剂、抗氧化剂、清净剂、分散剂、防腐防锈剂、粘度指数改性剂等多种其它添加剂。

在众多的润滑油添加剂中，含硼化合物是一类多功能的润滑油添加剂，由于其具有一定的极压抗磨性能和一定的抗氧化、对铜、铁等金属具有防锈抗腐蚀性能且对环境危害性不大而备受极大关注。虽然硼酸盐具有良好的摩擦学性能，但硼酸盐在基础油中存在油溶性以及纳米尺度的硼酸盐的分散性和稳定性较差的问题。而硼酸酯由于其中的硼原子具有缺电子空轨道，水解稳定性不好，使用过程中不仅会造成有效成分硼元素的缺失，而且水解产物还会导致金属材料磨损。

随着工业应用的发展和石油资源的匮乏，对润滑剂的耐磨性、使用环境、使用寿命以及节油方面的要求越来越高。基于此，我们研发一种综合性能良好且节油环保的硼基纳米润滑油及其制备工艺。

发明内容

解决的技术问题：本发明为了解决以上至少一种技术问题，提供一种综合性能良好且节油环保的硼基纳米润滑油及其制备工艺。

技术方案：本发明提供一种硼基纳米润滑油，其包括基础油和添加剂，其中添加剂的添加量的质量分数为2-12wt.%，所述添加剂由以下重量份数含量的组分制备而得：硼酸3-7份、氯化硼1.5-4份、纤维素0.1-1.2份、尿素0.05-0.5份、聚乙烯吡咯烷酮0.08-2份、四硼酸钠4-8份、油胺0.2-1.4份、盐酸硫胺0.4-1.3份、三乙酰丙酮铝0.8-3份、碳酸锶1.2-2.5份、硝酸钼1-3份、硼酸酯3-8份、厚朴酚0.2-1.2份、N-羟基琥珀酰亚胺0.4-1份、乙氧酰胺苯甲酯0.7-1.4份、2-乙酰氨基噻吩1.4-2.3份、纳米氮化铁0.4-1.2份、矿物型基础油20-35份。

进一步的，所述硼酸酯为硼酸三甲酯、1-苯磺酰基吡咯并吡啶-3-硼酸酯和2-异丙胺基-5-吡啶硼酸酯中的至少一种。

进一步的，所述基础油为矿物型基础油和聚α-烯烃中的一种或两种的复配。

进一步的，所述添加剂由以下重量份数含量的组分制备而得：硼酸3.6-6.5份、氯化硼1.8-3.4份、纤维素0.3-1份、尿素0.08-0.42份、聚乙烯吡咯烷酮0.12-1.8份、四硼酸钠4.5-7份、油胺0.4-1.3份、盐酸硫胺0.6-1.2份、三乙酰丙酮铝1.4-2.7份、碳酸锶1.5-2份、硝酸钼1.2-2.8份、硼酸酯3.5-7.6份、厚朴酚0.4-1.1份、N-羟基琥珀酰亚胺0.5-0.9份、乙氧酰胺苯甲酯0.9-1.3份、2-乙酰氨基噻吩1.8-2.1份、纳米氮化铁0.7-1份、矿物型基础油23-33份。

一种硼基纳米润滑油的制备工艺，包括以下制备步骤：

（1）将硼酸、氯化硼、纤维素、尿素和聚乙烯吡咯烷酮加入蒸馏水中，再加入醋酸和乙二醇，混合搅拌均匀，置于反应釜中并于130-180℃下搅拌反应3-8h，经洗涤与冷冻干燥，即得产物I，其中硼酸、蒸馏水、醋酸、乙二醇的质量比为1:5-8:1.5-3:4-10；

（2）将四硼酸钠置于5-8倍重量份的蒸馏水中，然后加入油胺和盐酸硫胺，在50-70℃下搅拌反应1-3h，即制得溶液A；将三乙酰丙酮铝、碳酸锶、硝酸钼置于5-10倍总重量份的乙二醇中，然后在45-60℃下搅拌反应30-120min，即制得溶液B；将溶液B滴加至溶液A中，置于80-110℃油浴中搅拌反应1-5h，经洗涤并置于5倍重量份的无水乙醇中，搅拌分散均匀，静置分液，取上层液并冷冻干燥，即得产物II；

（3）将硼酸酯加入5-10倍重量份的甲苯中搅拌均匀，然后加入厚朴酚、N-羟基琥珀酰亚胺、乙氧酰胺苯甲酯和2-乙酰氨基噻吩，在120-135℃下回流反应3-8h，冷却至室温，洗涤并冷冻干燥即制得产物C；将产物C加入矿物型基础油中搅拌均匀，随后加入纳米氮化铁和制备得到的产物I和产物II，在45-60℃下超声振动1-3h，即得添加剂；

（4）将上述添加剂加入基础油中，超声分散均匀，再于45-60℃下搅拌混合2-8小时，冷却至室温，即得硼基纳米润滑油。