本发明属于润滑油的技术领域，具体涉及一种抗摩减磨性能好的汽车润滑油及其制备方法。
背景技术：
在我国整个石油消费市场中，汽油、柴油的消费量已超过总消费量的50％，其中，交通燃料占70％以上，这也是我国能源结构矛盾的关键所在。据汽车行业部门预测，在未来20年内，我国的汽车拥有量将在2000年的基础上翻两番。这就意味着，到2020年我国汽车拥有量将超过6000万辆。仅对汽油、柴油的消耗就将超过2亿吨。随着我国经济建设的快速发展，对能源的需求也在飞速增长，特别是油品消耗的大户——汽车及内燃机工业的迅速发展，更增加了我国的能源危机感。
中国专利文献“一种汽车用的润滑油及其制备方法(申请公布号:cn108822944a)”公开了一种汽车用的润滑油，按重量份计算，包括纳米镁粉6-10份、低分子聚乙烯蜡4-9份、抗氧化剂1-6份、二硫代磷酸锌2-8份、季戊四醇酯2-3份、硫磷丁辛基辛盐4-8份、抗磨损剂5-10份、苯丙氨酸2-8份、高分子无灰分散剂4-10份、防腐防锈剂5-9份、对-甲氧基苏合香烯6-10份、苯乙烯丁二烯1-3.5份、磷酸酯2.5-8份、加氢基础油10-20份、酸式磷酸盐2-6份、降凝剂1-3份。该润滑油的抗摩减磨性能不佳，无法满足实际使用时的需求。
技术实现要素：
本发明提供一种抗摩减磨性能好的汽车润滑油及其制备方法，以解决在中国专利文献“一种抗摩减磨性能好的汽车润滑油及其制备方法(申请公布号:cn108822944a)”公开的抗摩减磨性能好的汽车润滑油抗摩减磨性能不足的问题。
为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种抗摩减磨性能好的汽车润滑油，包括以下原料：基础油、纳米镁粉、低分子聚乙烯蜡、抗氧化剂、二硫代磷酸锌、季戊四醇酯、硫磷丁辛基辛盐、抗磨损剂、苯丙氨酸、高分子无灰分散剂、防腐防锈剂、对-甲氧基苏合香烯、苯乙烯丁二烯、磷酸酯、加氢基础油、酸式磷酸盐、降凝剂、改性剂、纳米tin粒子、硅烷偶联剂kh-570、硬脂酸；
所述改性剂按如下工艺进行制备：将黑云母粉体研磨20-26h，然后真空干燥6-10h，再经过400目筛得到物料a，然后向物料a中加入mo粉混合均匀，于850-950r/min转速搅拌20-40min，接着湿法研磨0.5-1.5h，真空干燥后过400目筛得到物料b；然后向物料b中添加油酸混合均匀，于450-650℃搅拌20-40min，接着于60-80℃保温10-20min，接着于磁力搅拌机上搅拌10-20min，接着静置分层后倒掉上层透明液体，真空干燥箱中干燥1-3h，冷却至室温得到改性剂。
进一步的，所述改性剂、纳米tin粒子、硅烷偶联剂kh-570和硬脂酸的重量比为(20-30):(8-14):(1-3):(2-5)。
进一步的，以重量份为单位，包括以下原料：基础油80-120份、纳米镁粉4-8份、低分子聚乙烯蜡2-5份、抗氧化剂1-5份、二硫代磷酸锌3-9份、季戊四醇酯4-8份、硫磷丁辛基辛盐2-6份、抗磨损剂1-4份、苯丙氨酸3-8份、高分子无灰分散剂4-8份、防腐防锈剂1-5份、对-甲氧基苏合香烯3-9份、苯乙烯丁二烯4-7份、磷酸酯3-8份、加氢基础油1-5份、酸式磷酸盐2-8份、降凝剂4-8份、改性剂20-30份、纳米tin粒子8-14份、硅烷偶联剂kh-5701-3份、硬脂酸2-5份。
进一步的，所述改性剂以重量份为单位，包括以下原料：黑云母粉体30-40份、mo粉8-15份、油酸4-9份。
本发明提出的一种抗摩减磨性能好的汽车润滑油的制备方法，包括以下步骤：
s1、将纳米镁粉、低分子聚乙烯蜡、抗氧化剂、二硫代磷酸锌、季戊四醇酯、硫磷丁辛基辛盐、抗磨损剂、苯丙氨酸、高分子无灰分散剂与加氢基础油搅拌混合，在30-50℃条件下搅拌10-25min，得到混合后的物料i；
s2、将基础油、防腐防锈剂、对-甲氧基苏合香烯、苯乙烯丁二烯、磷酸酯、酸式磷酸盐、降凝剂、改性剂、纳米tin粒子、硅烷偶联剂kh-570和硬脂酸逐步加入到物料i中，于450-650r/min转速搅拌20-30min，然后于70-80℃搅拌1-3h，冷却至室温即得到润滑油成品。
本发明具有以下有益效果：。
(1)由实施例1-3和对比例6的数据可见，施用实施例1-3抗摩减磨性能好的汽车润滑油的抗摩减磨性能显著提高；同时由实施例1-3的数据可见，实施例1为最优实施例。
(2)由实施例1和对比例1-5的数据可见，通过添加改性剂、纳米tin粒子、硅烷偶联剂kh-570和硬脂酸作为补强体系应用到本发明的润滑油的制备中，由于纳米粒子具有尺寸效应小、表面能高等特点，易吸附在磨损表面的凹坑处，在高温高载荷下，纳米粒子能填充在磨损表面凹坑处甚至渗入基体中填补磨损部位，体现出良好的自修复性能，使摩擦磨损表面常处于较为平整的状态下工作，故添加纳米tin粒子，并经过硅烷偶联剂kh-570对纳米tin粒子进行表面羟基的接枝改性，经硅烷偶联剂kh-570表面处理后的纳米tin粒子，在摩擦磨损的过程中，其在磨损表面发生反应生产摩擦反应膜，以改善润滑油的摩擦学性能，在摩擦反应膜遭到破坏，此时纳米粒子将与集体金属直接接触，通过发生物理化学反应在磨损表面形成保护膜，而纳米tin粒子减摩抗磨作用可以减少气缸-活塞环摩擦副的材料损失，从而提高发动机的功率和转矩，并且降低油耗率，纳米tin粒子在发动机的运转过程中，在剪切力的作用下，纳米tin粒子能在磨损表面上形成耐高温、耐高压、耐腐蚀的自修复，该自修复层在长久时间内防止摩擦表面磨损的加剧，从而又能改善密封性，提高缸压，又能延长发动机的使用寿命，实现对发动机燃烧室机械密封的改善，压制了压缩与动力冲程中串气、串油现象的发生，从而也间接延长了发动机润滑油的使用寿命和改善了发动机内部的润滑，提高了汽缸内的缸压，从而提高了缸内燃料的燃烧效率，发动机内部润滑的改善也在一定程度上提高了动力性能，所以降低了油耗率等，提高了燃油的经济性。纳米tin添加剂在润滑油里能减小摩擦系数，降低摩擦功，提高发动机的功率和转矩，显著降低了油耗率，另一方面添加剂在润滑油里逐渐形成修复层的活塞环密封面处，恰当比例的混合气体进入曲轴箱的量减少可以显著提高汽缸压力，汽缸压力是影响油耗的主要因素，汽缸缸压越大，混合气的燃烧速度就越快，被冷却水及废气带走的损失就减少，发动机的动力性和经济性就越好。而添加的硅烷偶联剂kh-570和硬脂酸表面的羧基与纳米tin粒子表面的羟基发生类似于酸和醇的酯化反应，从而使得纳米颗粒表面特性变成亲水疏油性，经过修饰后的纳米tin粒子表面的长碳链形成的空间位阻层和润滑油分子形成的溶剂化层共同防止纳米tin粒子的碰撞团聚，最终使得解聚后的纳米tin粒子长期稳定分散于润滑油的介质中。
由于改性剂以黑云母粒、mo粉和油酸为原料，其中油酸其主链由不饱和双键与羧基组成，属一种不溶于水的不饱和有机酸，一般情况下带有双键的不饱和有机酸对含有碱金属的纳米颗粒表面进行处理，效果很好，其双键易与有机物基体聚合，羧基较容易和活泼金属发生化学反应，以离子键的形式形成层膜覆盖于无机物表面。经过油酸改性的黑云母/mo复合粉体从亲水疏油变成亲油疏水，难溶于极性溶剂，易溶于非极性溶剂，分析可知，mo粉因静电力或分子之间吸附力的作用粘附于黑云母表面，作为吸附原子起到一定的空间位阻作用，由于mo粉具有优良的油溶性，以嫁接的形式改善黑云母粉体的极性，油酸又是一种长链结构，一端为含羟基的亲水基团，另一端为亲油基团，复合粉体表面还有许多的羟基易与油酸结构上的羟基发生化学键结合，接枝改性，在复合粉体表面形成一层以化学键组成的分子层，包覆复合粉体表面，而油酸另一端属于非极性的亲油基团，能很好的溶解于有机介质中，使得黑云母/mo复合粉体具有良好的油溶性。油酸以化学键的形式与无机颗粒表面形成单分子膜，包裹接枝改性，mo粉粘附于黑云母表面起到一定空间位阻效应，有效提高了润滑油的抗摩减磨的性能。
【具体实施方式】
为便于更好地理解本发明，通过以下实例加以说明，这些实例属于本发明的保护范围，但不限制本发明的保护范围。
在实施例中，抗摩减磨性能好的汽车润滑油，以重量份为单位，包括以下原料：基础油80-120份、纳米镁粉4-8份、低分子聚乙烯蜡2-5份、抗氧化剂1-5份、二硫代磷酸锌3-9份、季戊四醇酯4-8份、硫磷丁辛基辛盐2-6份、抗磨损剂1-4份、苯丙氨酸3-8份、高分子无灰分散剂4-8份、防腐防锈剂1-5份、对-甲氧基苏合香烯3-9份、苯乙烯丁二烯4-7份、磷酸酯3-8份、加氢基础油1-5份、酸式磷酸盐2-8份、降凝剂4-8份、改性剂20-30份、纳米tin粒子8-14份、硅烷偶联剂kh-5701-3份、硬脂酸2-5份。
所述改性剂按如下工艺进行制备：按重量份将30-40份黑云母粉体研磨20-26h，然后真空干燥6-10h，再经过400目筛得到物料a，然后向物料a中加入8-15份mo粉混合均匀，于850-950r/min转速搅拌20-40min，接着湿法研磨0.5-1.5h，真空干燥后过400目筛得到物料b；然后向物料b中添加4-9份油酸混合均匀，于450-650℃搅拌20-40min，接着于60-80℃保温10-20min，接着于磁力搅拌机上搅拌10-20min，接着静置分层后倒掉上层透明液体，真空干燥箱中干燥1-3h，冷却至室温得到改性剂。
本发明提出的一种抗摩减磨性能好的汽车润滑油的制备方法，包括以下步骤：
s1、将纳米镁粉、低分子聚乙烯蜡、抗氧化剂、二硫代磷酸锌、季戊四醇酯、硫磷丁辛基辛盐、抗磨损剂、苯丙氨酸、高分子无灰分散剂与加氢基础油搅拌混合，在30-50℃条件下搅拌10-25min，得到混合后的物料i；
s2、将基础油、防腐防锈剂、对-甲氧基苏合香烯、苯乙烯丁二烯、磷酸酯、酸式磷酸盐、降凝剂、改性剂、纳米tin粒子、硅烷偶联剂kh-570和硬脂酸逐步加入到物料i中，于450-650r/min转速搅拌20-30min，然后于70-80℃搅拌1-3h，冷却至室温即得到润滑油成品。
下面通过更具体实施例对本发明进行说明。
实施例1
一种抗摩减磨性能好的汽车润滑油，以重量份为单位，包括以下原料：基础油102份、纳米镁粉5份、低分子聚乙烯蜡3.6份、抗氧化剂2.8份、二硫代磷酸锌5.8份、季戊四醇酯6.2份、硫磷丁辛基辛盐4.1份、石英石2.3份、苯丙氨酸5.4份、高分子无灰分散剂6.2份、钼酸钠2.8份、对-甲氧基苏合香烯5.8份、苯乙烯丁二烯5.4份、磷酸酯5.3份、加氢基础油2.8份、酸式磷酸盐4.8份、降凝剂5.7份、改性剂26份、纳米tin粒子10份、硅烷偶联剂kh-5702份、硬脂酸3.4份。
所述改性剂按如下工艺进行制备：按重量份将36份黑云母粉体研磨23h，然后真空干燥8h，再经过400目筛得到物料a，然后向物料a中加入12份mo粉混合均匀，于905r/min转速搅拌32min，接着湿法研磨1.1h，真空干燥后过400目筛得到物料b；然后向物料b中添加6.4份油酸混合均匀，于545℃搅拌32min，接着于68℃保温16min，接着于磁力搅拌机上搅拌14min，接着静置分层后倒掉上层透明液体，真空干燥箱中干燥2.2h，冷却至室温得到改性剂。
本发明提出的一种抗摩减磨性能好的汽车润滑油的制备方法，包括以下步骤：
s1、将纳米镁粉、低分子聚乙烯蜡、抗氧化剂、二硫代磷酸锌、季戊四醇酯、硫磷丁辛基辛盐、石英石、苯丙氨酸、高分子无灰分散剂与加氢基础油搅拌混合，在42℃条件下搅拌17min，得到混合后的物料i；
s2、将基础油、钼酸钠、对-甲氧基苏合香烯、苯乙烯丁二烯、磷酸酯、酸式磷酸盐、降凝剂、改性剂、纳米tin粒子、硅烷偶联剂kh-570和硬脂酸逐步加入到物料i中，于545r/min转速搅拌26min，然后于76℃搅拌2h，冷却至室温即得到润滑油成品。
实施例2
一种抗摩减磨性能好的汽车润滑油，以重量份为单位，包括以下原料：基础油80份、纳米镁粉8份、低分子聚乙烯蜡2份、抗氧化剂1份、二硫代磷酸锌9份、季戊四醇酯4份、硫磷丁辛基辛盐6份、氧化铁1份、苯丙氨酸8份、高分子无灰分散剂4份、富马酸二甲酯5份、对-甲氧基苏合香烯3份、苯乙烯丁二烯7份、磷酸酯3份、加氢基础油1份、酸式磷酸盐2份、降凝剂8份、改性剂20份、纳米tin粒子14份、硅烷偶联剂kh-5701份、硬脂酸5份。
所述改性剂按如下工艺进行制备：按重量份将30份黑云母粉体研磨26h，然后真空干燥6h，再经过400目筛得到物料a，然后向物料a中加入15份mo粉混合均匀，于850r/min转速搅拌40min，接着湿法研磨0.5h，真空干燥后过400目筛得到物料b；然后向物料b中添加9份油酸混合均匀，于450℃搅拌40min，接着于60℃保温20min，接着于磁力搅拌机上搅拌10min，接着静置分层后倒掉上层透明液体，真空干燥箱中干燥3h，冷却至室温得到改性剂。
本发明提出的一种抗摩减磨性能好的汽车润滑油的制备方法，包括以下步骤：
s1、将纳米镁粉、低分子聚乙烯蜡、抗氧化剂、二硫代磷酸锌、季戊四醇酯、硫磷丁辛基辛盐、氧化铁、苯丙氨酸、高分子无灰分散剂与加氢基础油搅拌混合，在30℃条件下搅拌25min，得到混合后的物料i；
s2、将基础油、富马酸二甲酯、对-甲氧基苏合香烯、苯乙烯丁二烯、磷酸酯、酸式磷酸盐、降凝剂、改性剂、纳米tin粒子、硅烷偶联剂kh-570和硬脂酸逐步加入到物料i中，于450r/min转速搅拌30min，然后于70℃搅拌1-3h，冷却至室温即得到润滑油成品。
实施例3
一种抗摩减磨性能好的汽车润滑油，以重量份为单位，包括以下原料：基础油120份、纳米镁粉4份、低分子聚乙烯蜡5份、抗氧化剂1份、二硫代磷酸锌9份、季戊四醇酯4份、硫磷丁辛基辛盐6份、铝矾土1份、苯丙氨酸8份、高分子无灰分散剂4份、聚乙烯蜡5份、对-甲氧基苏合香烯3份、苯乙烯丁二烯7份、磷酸酯3份、加氢基础油5份、酸式磷酸盐2份、降凝剂8份、改性剂20份、纳米tin粒子14份、硅烷偶联剂kh-5701份、硬脂酸5份。
所述改性剂按如下工艺进行制备：按重量份将40份黑云母粉体研磨20h，然后真空干燥10h，再经过400目筛得到物料a，然后向物料a中加入15份mo粉混合均匀，于850r/min转速搅拌40min，接着湿法研磨0.5h，真空干燥后过400目筛得到物料b；然后向物料b中添加9份油酸混合均匀，于450℃搅拌40min，接着于60℃保温20min，接着于磁力搅拌机上搅拌10min，接着静置分层后倒掉上层透明液体，真空干燥箱中干燥3h，冷却至室温得到改性剂。
本发明提出的一种抗摩减磨性能好的汽车润滑油的制备方法，包括以下步骤：
s1、将纳米镁粉、低分子聚乙烯蜡、抗氧化剂、二硫代磷酸锌、季戊四醇酯、硫磷丁辛基辛盐、铝矾土、苯丙氨酸、高分子无灰分散剂与加氢基础油搅拌混合，在50℃条件下搅拌10min，得到混合后的物料i；
s2、将基础油、聚乙烯蜡、对-甲氧基苏合香烯、苯乙烯丁二烯、磷酸酯、酸式磷酸盐、降凝剂、改性剂、纳米tin粒子、硅烷偶联剂kh-570和硬脂酸逐步加入到物料i中，于650r/min转速搅拌20min，然后于80℃搅拌1h，冷却至室温即得到润滑油成品。
对比例1
与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备抗摩减磨性能好的汽车润滑油的原料中缺少改性剂、纳米tin粒子、硅烷偶联剂kh-570和硬脂酸。
对比例2
与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备抗摩减磨性能好的汽车润滑油的原料中缺少改性剂。
对比例3
与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备抗摩减磨性能好的汽车润滑油的原料中缺少纳米tin粒子。
对比例4
与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备抗摩减磨性能好的汽车润滑油的原料中缺少硅烷偶联剂kh-570。
对比例5
与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备抗摩减磨性能好的汽车润滑油的原料中缺少硬脂酸。
对比例6
采用中国专利文献“一种汽车用的润滑油及其制备方法(申请公布号:cn108822944a)”实施例1的工艺制备抗摩减磨性能好的汽车润滑油。
对比例7
与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备抗摩减磨性能好的汽车润滑油的原料中改性剂为18份、纳米tin粒子为15份、硅烷偶联剂kh-570为0.8份和硬脂酸为6份。
对比例8
与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备抗摩减磨性能好的汽车润滑油的原料中改性剂为32份、纳米tin粒子为7份、硅烷偶联剂kh-570为4份和硬脂酸为1份。
对比例9
与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备抗摩减磨性能好的汽车润滑油的原料中改性剂为17份、纳米tin粒子为16份、硅烷偶联剂kh-570为6份和硬脂酸为8份。
对实施例1-3和对比例1-9的抗摩减磨性能好的汽车润滑油进行各项指标检测，检测方法如下：
锥入度按照国家标准gb/t269-91进行检测，滴点采用gb/t4929-1985进行检测，油的分离采用astmd6184标准检测，蒸发度采用astmd972标准进行检测，磨痕直径(四球机1200r/h)采用astmd2596标准进行检测，pb(四球机)采用sh/t0202标准进行检测，得到的检测结果如下表：
由上表可知:
(1)由实施例1-3和对比例6的数据可见，施用实施例1-3抗摩减磨性能好的汽车润滑油的抗摩减磨性能显著提高；同时由实施例1-3的数据可见，实施例1为最优实施例。
(2)由实施例1和对比例1-5的数据可见，通过添加改性剂、纳米tin粒子、硅烷偶联剂kh-570和硬脂酸作为补强体系应用到本发明的润滑油的制备中，由于纳米粒子具有尺寸效应小、表面能高等特点，易吸附在磨损表面的凹坑处，在高温高载荷下，纳米粒子能填充在磨损表面凹坑处甚至渗入基体中填补磨损部位，体现出良好的自修复性能，使摩擦磨损表面常处于较为平整的状态下工作，故添加纳米tin粒子，并经过硅烷偶联剂kh-570对纳米tin粒子进行表面羟基的接枝改性，经硅烷偶联剂kh-570表面处理后的纳米tin粒子，在摩擦磨损的过程中，其在磨损表面发生反应生产摩擦反应膜，以改善润滑油的摩擦学性能，在摩擦反应膜遭到破坏，此时纳米粒子将与集体金属直接接触，通过发生物理化学反应在磨损表面形成保护膜，而纳米tin粒子减摩抗磨作用可以减少气缸-活塞环摩擦副的材料损失，从而提高发动机的功率和转矩，并且降低油耗率，纳米tin粒子在发动机的运转过程中，在剪切力的作用下，纳米tin粒子能在磨损表面上形成耐高温、耐高压、耐腐蚀的自修复，该自修复层在长久时间内防止摩擦表面磨损的加剧，从而又能改善密封性，提高缸压，又能延长发动机的使用寿命，实现对发动机燃烧室机械密封的改善，压制了压缩与动力冲程中串气、串油现象的发生，从而也间接延长了发动机润滑油的使用寿命和改善了发动机内部的润滑，提高了汽缸内的缸压，从而提高了缸内燃料的燃烧效率，发动机内部润滑的改善也在一定程度上提高了动力性能，所以降低了油耗率等，提高了燃油的经济性。纳米tin添加剂在润滑油里能减小摩擦系数，降低摩擦功，提高发动机的功率和转矩，显著降低了油耗率，另一方面添加剂在润滑油里逐渐形成修复层的活塞环密封面处，恰当比例的混合气体进入曲轴箱的量减少可以显著提高汽缸压力，汽缸压力是影响油耗的主要因素，汽缸缸压越大，混合气的燃烧速度就越快，被冷却水及废气带走的损失就减少，发动机的动力性和经济性就越好。而添加的硅烷偶联剂kh-570和硬脂酸表面的羧基与纳米tin粒子表面的羟基发生类似于酸和醇的酯化反应，从而使得纳米颗粒表面特性变成亲水疏油性，经过修饰后的纳米tin粒子表面的长碳链形成的空间位阻层和润滑油分子形成的溶剂化层共同防止纳米tin粒子的碰撞团聚，最终使得解聚后的纳米tin粒子长期稳定分散于润滑油的介质中。
由于改性剂以黑云母粒、mo粉和油酸为原料，其中油酸其主链由不饱和双键与羧基组成，属一种不溶于水的不饱和有机酸，一般情况下带有双键的不饱和有机酸对含有碱金属的纳米颗粒表面进行处理，效果很好，其双键易与有机物基体聚合，羧基较容易和活泼金属发生化学反应，以离子键的形式形成层膜覆盖于无机物表面。经过油酸改性的黑云母/mo复合粉体从亲水疏油变成亲油疏水，难溶于极性溶剂，易溶于非极性溶剂，分析可知，mo粉因静电力或分子之间吸附力的作用粘附于黑云母表面，作为吸附原子起到一定的空间位阻作用，由于mo粉具有优良的油溶性，以嫁接的形式改善黑云母粉体的极性，油酸又是一种长链结构，一端为含羟基的亲水基团，另一端为亲油基团，复合粉体表面还有许多的羟基易与油酸结构上的羟基发生化学键结合，接枝改性，在复合粉体表面形成一层以化学键组成的分子层，包覆复合粉体表面，而油酸另一端属于非极性的亲油基团，能很好的溶解于有机介质中，使得黑云母/mo复合粉体具有良好的油溶性。油酸以化学键的形式与无机颗粒表面形成单分子膜，包裹接枝改性，mo粉粘附于黑云母表面起到一定空间位阻效应，有效提高了润滑油的抗摩减磨的性能。
以上内容不能认定本发明具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。