一种齿轮润滑油纳米添加剂及其制备方法
【技术领域】
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[0001]本发明涉及齿轮润滑技术领域，具体的涉及一种齿轮润滑油纳米添加剂。
【背景技术】
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[0002]20世纪30年代以前，国外润滑油中很少使用添加剂。随着车辆发动机及传动系统设计的进步和机械设备的发展，对润滑油的性能提出了越来越高的要求，在20世纪50-60年代得以迅速发展，20世纪60年代初，国外开发应用了丁二酰亚胺无灰分散剂，经过对丁二酰亚胺与金属清洁剂复合效应的研究，发现二者复合使用后，明显提高了油品性能并降低了添加剂总用量，是60年代润滑油添加剂技术领域的一大突破。20世纪90年代继续发展润滑油复合剂，改进配方并提高使用的经济性，提高单剂性能，发展多功能添加剂。
[0003]纳米材料是指几何尺寸达到纳米尺度并具有特殊性能的材料，纳米材料结构的特殊性赋予了其不同于传统材料的各种独特性能，其中尤以特异的电学、热学、磁学、光学及力学性能等最为引人注目，具有重要的应用和开发价值。
[0004]将纳米材料应用于润滑体系中，是一个全新的研究领域。纳米材料具有表面积大、高扩散性、易烧结性等特点，不但可以在摩擦表面形成一层易剪切的薄膜，降低摩擦系数，而且还能对摩擦表面进行一定程度的填补和修复，而且添加的固体粒子的导热系数一般比液体要高一到两个数量级，使得制备后的润滑油散热性能也大大提高。因此纳米润滑油添加剂具有突出的抗极压性能和优异的抗磨性，较好的润滑性能，优异的散热性能。但是其主要解决的难题就是纳米粒子在基础油中的分散稳定性。
【发明内容】
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[0005]本发明的目的是提供一种齿轮润滑油纳米添加剂，其在润滑油中的分散性好，可以有效提高润滑油的散热性能、耐磨性能和耐高温性能。
[0006]本发明的另一个目的是提供该齿轮润滑油纳米添加剂的制备方法。
[0007]为实现上述目的，本发明采用以下技术方案:
[0008]一种齿轮润滑油纳米添加剂，以重量份计，包括以下组分:
[0009]二硫化钼2-3份，氮化硼1-5份，
[0010]硫代氨基甲酸酯5-10份，
[0011]单宁酸7-12份，有机硼酸酯6-10份，
[0012]磺基水杨酸钠2-5份，纳米氧化钛1-3份，
[0013]抗氧剂2-5份，分散剂1-1.5份。
[0014]作为上述技术方案的优选，一种齿轮润滑油纳米添加剂，以重量份计，包括以下组分:
[0015]二硫化钼2.5份，氮化硼3份，
[0016]硫代氨基甲酸酯10份，
[0017]单宁酸11份，有机硼酸酯8份，
[0018]磺基水杨酸钠4.5份，纳米氧化钛2份，
[0019]抗氧剂5份，分散剂1.2份。
[0020]作为上述技术方案的优选，所述抗氧剂为二烷基二苯胺。
[0021]作为上述技术方案的优选，所述分散剂为span80、吐温_80，硅烷偶联剂KH570的混合物，三者体积比为1:1:3。
[0022]作为上述技术方案的优选，所述纳米氧化钛为锐钛矿相纳米氧化钛，其粒径大小为 20_30nm。
[0023]—种齿轮润滑油纳米添加剂的制备方法，包括以下步骤:
[0024](1)将二硫化钼、氮化硼粉末、纳米氧化钛和异丙醇混合搅拌均匀，在1000W的功率下，超声2-5h，然后静置l_2h，继续超声2-5h，如此反复3-5次，得到混合分散液；
[0025](2)将步骤⑴得到的混合分散液过滤，真空干燥，用研钵研磨均匀，得到剥离后的片状纳米粉体；
[0026](3)将硫代氨基甲酸酯、有机硼酸酯混合搅拌均匀，在40_50°C下，搅拌混合，冷却至室温，继续加入分散剂、抗氧剂、磺基水杨酸钠、单宁酸和步骤(2)得到的片状纳米粉体混合搅拌均匀，在500W的功率下，超声20-50min，得到齿轮润滑油纳米添加剂。
[0027]作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述异丙醇与氮化硼、二硫化钼、纳米氧化钛粉末总质量的质量比为20-30:1。
[0028]作为上述技术方案的优选，步骤⑴中，所述超声的时间为1.5h。
[0029]作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，所述超声的时间为40min。
[0030]本发明具有以下有益效果:
[0031](1)本发明首先将二硫化钼和氮化硼利用异丙醇进行化学剥离，得到厚度为纳米级的纳米片，且在剥离过程中加入纳米氧化钛，使得剥离后的片状层之间填满纳米氧化钛颗粒难以重新结合，从而制备得到很薄的纳米片状粉体；
[0032](2)本发明采用单宁酸和有机硼酸酯对所制备的纳米填料进行表面改性，以使其可以稳定存在于齿轮润滑油中，同时添加磺基水杨酸钠作为缓冲剂，使得制备得到的齿轮润滑油添加剂稳定性好，耐热性能优异，且其制备方法简单，制备成本低。
【具体实施方式】
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[0033]为了更好的理解本发明，下面通过实施例对本发明进一步说明，实施例只用于解释本发明，不会对本发明构成任何的限定。
[0034]实施例1
[0035]一种齿轮润滑油纳米添加剂，以重量份计，包括以下组分:
[0036]二硫化钼2份，氮化硼1份，
[0037]硫代氨基甲酸酯5份，
[0038]单宁酸7份，有机硼酸酯6份，
[0039]磺基水杨酸钠2份，纳米氧化钛1份，
[0040]抗氧剂2份，分散剂1份。
[0041]其制备方法包括以下步骤:
[0042](1)将二硫化钼、氮化硼粉末、纳米氧化钛和异丙醇混合搅拌均匀，在1000W的功率下，超声2h，然后静置lh，继续超声2h，如此反复3-5次，得到混合分散液；
[0043](2)将步骤(1)得到的混合分散液过滤，真空干燥，用研钵研磨均匀，得到剥离后的片状纳米粉体；
[0044](3)将硫代氨基甲酸酯、有机硼酸酯混合搅拌均匀，在40°C下，搅拌混合，冷却至室温，继续加入分散剂、抗氧剂、磺基水杨酸钠、单宁酸和步骤(2)得到的片状纳米粉体混合搅拌均匀，在500W的功率下，超声20min，得到齿轮润滑油纳米添加剂。
[0045]实施例2
[0046]一种齿轮润滑油纳米添加剂，以重量份计，包括以下组分:
[0047]二硫化钼3份，氮化硼5份，
[0048]硫代氨基甲酸酯10份，
[0049]单宁酸12份，有机硼酸酯10份，
[0050]磺基水杨酸钠5份，纳米氧化钛3份，
[0051 ] 抗氧剂5份，分散剂1.5份。
[0052]其制备方法包括以下步骤:
[0053](1)将二硫化钼、氮化硼粉末、纳米氧化钛和异丙醇混合搅拌均匀，在1000W的功率下，超声5h，然后静置2h，继续超声5h，如此反复3-5次，得到混合分散液；
[0054](2)将步骤(1)得到的混合分散液过滤，真空干燥，用研钵研磨均匀，得到剥离后的片状纳米粉体；
[0055](3)将硫代氨基甲酸酯、有机硼酸酯混合搅拌均匀，在50°C下，搅拌混合，冷却至室温，继续加入分散剂、抗氧剂、磺基水杨酸钠、单宁酸和步骤(2)得到的片状纳米粉体混合搅拌均匀，在500W的功率下，超声50min，得到齿轮润滑油纳米添加剂。
[0056]实施例3
[0057]一种齿轮润滑油纳米添加剂，以重量份计，包括以下组分:
[0058]二硫化钼2.2份，氮化硼2份，
[0059]硫代氨基甲酸酯6份，
[0060]单宁酸8份