一种耐腐蚀环保型抗磨剂的制备方法与流程

文档序号:11835477阅读:259来源:国知局

本发明公开了一种耐腐蚀环保型抗磨剂的制备方法,属于抗磨剂制备技术领域。



背景技术:

机械设备在工作过程中的摩擦和磨损是目前科学技术无法避免的,摩擦消耗掉了世界三分之一宝贵能源,摩擦造成的磨损严重地降低了机械效率,势必进一步加大了能源的消耗。机械设备报废的主要原因也是由于关键部件磨损严重造成的。因此,进一步解决摩擦磨损也是倡导节能减排迫在眉睫的重要工作。

抗磨剂是一种高科技的机油(润滑油)添加剂,利用各种技术手段加工而成,可以降低发动机磨损、增加发动机功率,所以又称为发动机养护剂或强力修复剂,能延长机油的使用寿命,节省燃油,提升动力。

随着工业领域的不断迅猛发展,传统的润滑油抗磨添加剂主要含有硫磷等腐蚀性物质,长期使用对机件有害,在生产制造过程中尤其在内燃机的排放过程中对环境的负面影响巨大。美国石油协会(API)ILSSC2009年规定润滑油产品硫含量严格控制在0.5%以下,对磷含量控制在0.05%以下。并要求在降低硫磷含量的前提下还要进一步提高油品的抗磨性,传统的硫系、磷系抗磨剂不可避免的因保护环境而被禁止。



技术实现要素:

本发明主要解决的技术问题:针对目前常用的抗磨剂主要含有硫磷等腐蚀性物质,长期使用容易腐蚀机器,污染环境,另外抗磨性也较差的现状,提供了一种以废弃菜籽壳为原料,制得菜籽壳分散液与盐酸、乙醇、丙酮以及去离子水混合,水浴加热离心得上清液,旋转蒸发至干,得菜籽壳单宁酸,再和钼酸钠、盐酸羟胺以及去离子水混合,保温加热,同时再在其中加入硫化钠,冷却后滴加硫酸,过滤得滤饼,经去离子水洗涤、干燥,从而得到耐腐蚀环保型抗磨剂的制备方法。该方法工艺简便,反应条件温和,选用废弃菜籽壳为原料,通过废弃菜籽壳提取单宁酸,有效对发动机中摩擦产生的金属进行络合,同时吸附在发动机内层,形成保护层,最终制得的抗磨剂环保安全,不会腐蚀机器,且作为润滑剂添加剂,能够显著改善润滑剂的润滑性能,大幅度降低机械运动表面产生的摩擦和磨损,提高抗磨性。

为了解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:

(1)收集废弃菜籽壳,将其洗净并置于65~80℃下干燥6~8h,待干燥完成后,对其碾磨并过筛,制备得80~100目菜籽壳粉末,按质量比1:8,将菜籽壳粉末与石油醚搅拌混合并置于三口烧瓶中,在60~70℃下加热回流8~10h后,停止加热,在200~300W下超声分散处理10~15min,制备得菜籽壳分散液;

(2)按重量份数计,分别量取2~3份质量浓度30%盐酸、20~30份上述制备的菜籽壳分散液、10~15份质量浓度70%乙醇溶液、25~30份丙酮和45~50份去离子水置于三口烧瓶中,在65~80℃下水浴加热1~2h后,在1800~2000min下离心分离10~15min,收集上层清液并置于65~70℃下旋转蒸发至干,制备得菜籽壳单宁酸;

(3)按重量份数计,分别称量5~10份钼酸钠、0.5~1份盐酸羟胺和65~70份去离子水置于三口烧瓶中,搅拌混合并置于75~80℃下水浴加热1~2h,待水浴加热完成后,对三口烧瓶添加占去离子水质量25%上述制备的菜籽壳单宁酸,继续保温加热1~2h;

(4)待加热完成后,称取与钼酸钠质量相同的硫化钠置于三口烧瓶中,继续在65~70℃下保温反应1~2h,待保温反应完成后,停止加热并静置冷却至55~60℃,在650~700r/min搅拌速度下,对三口烧瓶滴加1mol/L硫酸溶液,调节溶液pH至5.5,待滴加完成后,搅拌混合10~15min并静置1~2h,随后过滤并收集滤饼,用去离子水洗涤3~5次后,再在65~80℃下干燥6~8h,即可制备得一种耐腐蚀环保型抗磨剂。

本发明的应用方法是:启动内燃机时,先将其预热5~8min,待气缸温度升高至80~85℃时,保持加热状态,缓慢向其中加入20~25g本发明制得的耐腐蚀环保型抗磨剂,之后继续升温运转即可。待操作结束,经检测,由于添加了本发明制得的耐腐蚀环保型抗磨剂,大大降低了机械运动表面的摩擦和磨损,减少了45~48%的能源损失,而且操作时不易腐蚀机器,提高了内燃机的使用寿命,可大规模推广应用。

本发明的有益效果是:

(1)本发明不仅工艺简便,反应条件温和,而且原料易得,选用废弃菜籽壳为原料,实现了废物利用的同时降低了成本;

(2)本发明制得的抗磨剂环保安全,不会腐蚀机器,且作为润滑剂添加剂,能够显著改善润滑剂的润滑性能,大幅度降低机械运动表面产生的摩擦和磨损;

(3)本发明制得的抗磨剂具有良好的抗磨性、耐高温性、防腐蚀性等性能,绿色、环保,具有巨大的应用前景。

具体实施方式

首先收集废弃菜籽壳,将其洗净并置于65~80℃下干燥6~8h,待干燥完成后,对其碾磨并过筛,制备得80~100目菜籽壳粉末,按质量比1:8,将菜籽壳粉末与石油醚搅拌混合并置于三口烧瓶中,在60~70℃下加热回流8~10h后,停止加热,在200~300W下超声分散处理10~15min,制备得菜籽壳分散液;然后按重量份数计,分别量取2~3份质量浓度30%盐酸、20~30份上述制备的菜籽壳分散液、10~15份质量浓度70%乙醇溶液、25~30份丙酮和45~50份去离子水置于三口烧瓶中,在65~80℃下水浴加热1~2h后,在1800~2000min下离心分离10~15min,收集上层清液并置于65~70℃下旋转蒸发至干,制备得菜籽壳单宁酸;随后按重量份数计,分别称量5~10份钼酸钠、0.5~1份盐酸羟胺和65~70份去离子水置于三口烧瓶中,搅拌混合并置于75~80℃下水浴加热1~2h,待水浴加热完成后,对三口烧瓶添加占去离子水质量25%上述制备的菜籽壳单宁酸,继续保温加热1~2h;最后待加热完成后,称取与钼酸钠质量相同的硫化钠置于三口烧瓶中,继续在65~70℃下保温反应1~2h,待保温反应完成后,停止加热并静置冷却至55~60℃,在650~700r/min搅拌速度下,对三口烧瓶滴加1mol/L硫酸溶液,调节溶液pH至5.5,待滴加完成后,搅拌混合10~15min并静置1~2h,随后过滤并收集滤饼,用去离子水洗涤3~5次后,再在65~80℃下干燥6~8h,即可制备得一种耐腐蚀环保型抗磨剂。

实例1

首先收集废弃菜籽壳,将其洗净并置于65℃下干燥6h,待干燥完成后,对其碾磨并过筛,制备得80目菜籽壳粉末,按质量比1:8,将菜籽壳粉末与石油醚搅拌混合并置于三口烧瓶中,在60℃下加热回流8h后,停止加热,在200W下超声分散处理10min,制备得菜籽壳分散液;然后按重量份数计,分别量取2份质量浓度30%盐酸、20份上述制备的菜籽壳分散液、10份质量浓度70%乙醇溶液、25份丙酮和45份去离子水置于三口烧瓶中,在60℃下水浴加热1h后,在1800min下离心分离10min,收集上层清液并置于65℃下旋转蒸发至干,制备得菜籽壳单宁酸;随后按重量份数计,分别称量5份钼酸钠、0.5份盐酸羟胺和65份去离子水置于三口烧瓶中,搅拌混合并置于75℃下水浴加热1h,待水浴加热完成后,对三口烧瓶添加占去离子水质量25%上述制备的菜籽壳单宁酸,继续保温加热1h;最后待加热完成后,称取与钼酸钠质量相同的硫化钠置于三口烧瓶中,继续在65℃下保温反应1h,待保温反应完成后,停止加热并静置冷却至55℃,在650r/min搅拌速度下,对三口烧瓶滴加1mol/L硫酸溶液,调节溶液pH至5.5,待滴加完成后,搅拌混合10min并静置1h,随后过滤并收集滤饼,用去离子水洗涤3次后,再在65℃下干燥6h,即可制备得一种耐腐蚀环保型抗磨剂。

本实例操作简单易行,启动内燃机时,先将其预热5min,待气缸温度升高至80℃时,保持加热状态,缓慢向其中加入20g本发明制得的耐腐蚀环保型抗磨剂,之后继续升温运转即可。待操作结束,经检测,由于添加了本发明制得的耐腐蚀环保型抗磨剂,大大降低了机械运动表面的摩擦和磨损,减少了45%的能源损失,而且操作时不易腐蚀机器,提高了内燃机的使用寿命,可大规模推广应用。

实例2

首先收集废弃菜籽壳,将其洗净并置于75℃下干燥7h,待干燥完成后,对其碾磨并过筛,制备得90目菜籽壳粉末,按质量比1:8,将菜籽壳粉末与石油醚搅拌混合并置于三口烧瓶中,在65℃下加热回流9h后,停止加热,在250W下超声分散处理13min,制备得菜籽壳分散液;然后按重量份数计,分别量取2.5份质量浓度30%盐酸、25份上述制备的菜籽壳分散液、13份质量浓度70%乙醇溶液、28份丙酮和48份去离子水置于三口烧瓶中,在75℃下水浴加热1.5h后,在1900min下离心分离13min,收集上层清液并置于68℃下旋转蒸发至干,制备得菜籽壳单宁酸;随后按重量份数计,分别称8份钼酸钠、0.8份盐酸羟胺和68份去离子水置于三口烧瓶中,搅拌混合并置于78℃下水浴加热1.5h,待水浴加热完成后,对三口烧瓶添加占去离子水质量25%上述制备的菜籽壳单宁酸,继续保温加热1.5h;最后待加热完成后,称取与钼酸钠质量相同的硫化钠置于三口烧瓶中,继续在68℃下保温反应1.5h,待保温反应完成后,停止加热并静置冷却至58℃,在680r/min搅拌速度下,对三口烧瓶滴加1mol/L硫酸溶液,调节溶液pH至5.5,待滴加完成后,搅拌混合13min并静置1.5h,随后过滤并收集滤饼,用去离子水洗涤4次后,再在75℃下干燥7h,即可制备得一种耐腐蚀环保型抗磨剂。

本实例操作简单易行,启动内燃机时,先将其预热7min,待气缸温度升高至83℃时,保持加热状态,缓慢向其中加入23g本发明制得的耐腐蚀环保型抗磨剂,之后继续升温运转即可。待操作结束,经检测,由于添加了本发明制得的耐腐蚀环保型抗磨剂,大大降低了机械运动表面的摩擦和磨损,减少了47%的能源损失,而且操作时不易腐蚀机器,提高了内燃机的使用寿命,可大规模推广应用。

实例3

首先收集废弃菜籽壳,将其洗净并置于80℃下干燥8h,待干燥完成后,对其碾磨并过筛,制备得100目菜籽壳粉末,按质量比1:8,将菜籽壳粉末与石油醚搅拌混合并置于三口烧瓶中,在70℃下加热回流10h后,停止加热,在300W下超声分散处理15min,制备得菜籽壳分散液;然后按重量份数计,分别量取3份质量浓度30%盐酸、30份上述制备的菜籽壳分散液、15份质量浓度70%乙醇溶液、30份丙酮和50份去离子水置于三口烧瓶中,在80℃下水浴加热2h后,在2000min下离心分离15min,收集上层清液并置于70℃下旋转蒸发至干,制备得菜籽壳单宁酸;随后按重量份数计,分别称量10份钼酸钠、1份盐酸羟胺和70份去离子水置于三口烧瓶中,搅拌混合并置于80℃下水浴加热2h,待水浴加热完成后,对三口烧瓶添加占去离子水质量25%上述制备的菜籽壳单宁酸,继续保温加热2h;最后待加热完成后,称取与钼酸钠质量相同的硫化钠置于三口烧瓶中,继续在70℃下保温反应2h,待保温反应完成后,停止加热并静置冷却至60℃,在700r/min搅拌速度下,对三口烧瓶滴加1mol/L硫酸溶液,调节溶液pH至5.5,待滴加完成后,搅拌混合15min并静置2h,随后过滤并收集滤饼,用去离子水洗涤5次后,再在80℃下干燥8h,即可制备得一种耐腐蚀环保型抗磨剂。

本实例操作简单易行,启动内燃机时,先将其预热8min,待气缸温度升高至85℃时,保持加热状态,缓慢向其中加入25g本发明制得的耐腐蚀环保型抗磨剂,之后继续升温运转即可。待操作结束,经检测,由于添加了本发明制得的耐腐蚀环保型抗磨剂,大大降低了机械运动表面的摩擦和磨损,减少了48%的能源损失,而且操作时不易腐蚀机器,提高了内燃机的使用寿命,可大规模推广应用。

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