本发明属于白油领域，具体涉及一种白油纳米添加剂、制备方法及其改性白油。
背景技术：
：白油，别名石蜡油、白色油、矿物油。是由石油所得精炼液态烃的混合物，主要为饱和的环烷烃与链烷烃混合物,原油经常压和减压分馏、溶剂抽提和脱蜡，加氢精制而得。纯白油的密度和运动粘度较小，抗氧化性弱。纳米二氧化硅是一种无机化工材料，俗称白炭黑。由于是超细纳米级，尺寸范围在1～100nm，因此具有许多独特的性质，如具有对抗紫外线的光学性能，能提高其他材料抗老化、强度和耐化学性能，用途非常广泛。纳米级二氧化硅为无定形白色粉末，无毒、无味、无污染，微结构为球形，呈絮状和网状的准颗粒结构，分子式和结构式为SiO2，不溶于水，在普通白油中添加少量纳米Si02后，产品的强度、耐磨性和抗老化性等性能均达到或超过高档橡胶制品，而且可以保持颜色长久不变。如何对纳米二氧化硅进行改性，使其改善白油的性能成为研究的重点。技术实现要素：有鉴于此，本发明目的之一在于提供一种白油纳米添加剂，该白油纳米添加剂解决了白油密度较小，运动粘度和热稳定性较差的问题。为达此目的，本发明采用以下技术方案：一种白油纳米添加剂，按质量份计，主要采用以下原料制备而成：本发明中水玻璃可以为70份、72份、75份、78份、80份、85份、88份、90份或95份等，丙三醇可以为3份、5份、8份、10份、15份、18份、20份或22份等，表面活性剂可以为0.1份、0.3份、0.5份、1份、2份、4份、6份、8份或10份等，沉淀剂可以为0.1份、0.12份、0.15份、0.18份或0.2份等，水可以为30份、35份、38份、40份、45份、48份、52份或55份等。本发明对纳米白油添加剂的组分和含量进行优选，对白油进行改性时增加改性白油的粘性，且吸附受热挥发的小分子，改性白油的运动粘度和热稳定性增长，使受热挥发的程度降低。其中，按质量份计，主要采用以下原料制备而成：其中，所述表面活性剂选自非离子表面活性剂和/或离子表面活性剂；优选地，所述非离子表面活性剂选自脂肪酸甘油酯、聚山梨酯或聚乙烯醇中的一种或至少两种的混合物，优选聚乙烯醇；优选地，所述离子表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠、甘胆酸钠或十六烷基三甲基溴化铵中的一种或至少两种的混合物，优选十六烷基三甲基溴化铵；优选地，所述表面活性剂由聚乙烯醇和十六烷基三甲基溴化铵组成，所述聚乙烯醇和十六烷基三甲基溴化铵的质量比为5～20:1，例如可以为5:1，8:1，10:1，12:1，15:1，18:1或20:1等，优选8～12:1，进一步优选9:1。其中，所述沉淀剂为乙酸乙酯。本发明的目的之二在于提供一种上述白油纳米添加剂的制备方法，该制备方法解决了制备工艺复杂，过程繁琐的问题。一种上述的白油纳米添加剂的制备方法，包括以下步骤：(1)按照所述配比，将所述水玻璃、表面活性剂、丙三醇和水进行加热搅拌，得到混合液；(2)向所述混合液中逐滴加入沉淀剂，搅拌，调节pH值至7.5～10.5，得到悬浊液沉淀，当沉淀不再增加时，调节pH至≤5，得到纳米二氧化硅沉淀；(3)将所述纳米二氧化硅沉淀进行无水乙醇离心洗涤、干燥、焙烧得到白油纳米添加剂。其中，所述步骤(1)中加热温度为30～60℃，优选35～50℃，进一步优选45℃；搅拌时间为10～80min，优选20～60min，进一步优选40min。其中，所述步骤(2)中搅拌时间为1～6h，优选2～5h，进一步优选3.5h；其中，所述步骤(3)中干燥温度为50～90℃，优选55℃，所述干燥时间为2～10h，优选6～7h；优选地，所述焙烧温度为600～800℃，优选720～750℃。本发明的目的之三在于提供一种改性白油，该改性白油解决了白油密度较小，运动粘度和热稳定性较差的问题。一种改性白油，包括白油和上述的白油纳米添加剂，所述白油纳米添加剂的质量为所述白油的0.05～2％，例如可以为0.05％、0.08％、0.1％、0.2％、0.3％、0.4％或1.5％等，优选0.1％。本发明的目的之四在于提供一种上述改性白油的制备方法，该制备方法解决了制备工艺复杂，过程繁琐的问题。一种上述改性白油的制备方法，将所述白油和白油纳米添加剂进行搅拌混合，制得改性白油。与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明对纳米白油添加剂的组分和含量进行优选，对白油进行改性时增加改性白油的粘性，且吸附受热挥发的小分子，改性白油的运动粘度和热稳定性增长，使受热挥发的程度降低。具体实施方式下面通过实施例来进一步说明本发明的技术方案。实施例1本实施例的白油纳米添加剂，按质量份计，主要采用以下原料制备而成：本实施例的白油纳米添加剂的制备方法，包括以下步骤：(1)按照所述配比，将所述水玻璃、表面活性剂、丙三醇和水进行加热至35℃搅拌20min，得到混合液；(2)向所述混合液中逐滴加入沉淀剂，搅拌2h，调节pH值至7.5～10.5，得到悬浊液沉淀，当沉淀不再增加时，调节pH至≤5，得到纳米二氧化硅沉淀；(3)将所述纳米二氧化硅沉淀进行无水乙醇离心洗涤、在55℃下干燥6h、在700℃下焙烧，得到白油纳米添加剂。本实施例中的改性白油，包括白油和上述的白油纳米添加剂，所述白油纳米添加剂的质量为所述白油的0.5％。上述改性白油的制备方法，将所述白油和白油纳米添加剂进行搅拌混合，制得改性白油。实施例2本实施例的白油纳米添加剂，按质量份计，主要采用以下原料制备而成：本实施例的白油纳米添加剂的制备方法，包括以下步骤：(1)按照所述配比，将所述水玻璃、聚乙烯醇、十六烷基三甲基溴化铵、丙三醇和水进行加热至35℃搅拌20min，得到混合液；(2)向所述混合液中逐滴加入乙酸乙酯，搅拌2h，调节pH值至7.5～10.5，得到悬浊液沉淀，当沉淀不再增加时，调节pH至≤5，得到纳米二氧化硅沉淀；(3)将所述纳米二氧化硅沉淀进行无水乙醇离心洗涤、在55℃下干燥6h、在700℃下焙烧，得到白油纳米添加剂。本实施例中的改性白油，包括白油和上述的白油纳米添加剂，所述白油纳米添加剂的质量为所述白油的1％。上述改性白油的制备方法，将所述白油和白油纳米添加剂进行搅拌混合，制得改性白油。实施例3本实施例的白油纳米添加剂，按质量份计，主要采用以下原料制备而成：本实施例的白油纳米添加剂的制备方法，包括以下步骤：(1)按照所述配比，将所述水玻璃、聚乙烯醇、十六烷基三甲基溴化铵、丙三醇和水进行加热至35℃搅拌20min，得到混合液；(2)向所述混合液中逐滴加入沉淀剂，搅拌2h，调节pH值至7.5～10.5，得到悬浊液沉淀，当沉淀不再增加时，调节pH至≤5，得到纳米二氧化硅沉淀；(3)将所述纳米二氧化硅沉淀进行无水乙醇离心洗涤、在55℃下干燥6h、在700℃下焙烧，得到白油纳米添加剂。本实施例中的改性白油，包括白油和上述的白油纳米添加剂，所述白油纳米添加剂的质量为所述白油的1.5％。上述改性白油的制备方法，将所述白油和白油纳米添加剂进行搅拌混合，制得改性白油。对比例本对比例的白油没有添加上述白油纳米添加剂。性能测试：将实施例1～3和对比例中制备的改性白油和进行相关性能测试，测试结果如下表所示。测式组实施例1实施例2实施例3对比例试验方法外观有微小气泡有微小气泡有微小气泡无色透明目测密度(20)，g/ml0.8320.8330.8350.829GB/T14455运动粘度(40℃)mm2/s30.32833.70939.3630.489GB/T265-1988运动粘度(100℃)mm2/s5.2945.7797.2435.362GB/T265-1988闪点(开口)，℃224228230223GB/T3535-2006倾点，℃-23-23-23-23GB/T261-2008紫外线收(30W)，24h氧化等级3氧化等级3.5氧化等级4未氧化GB/T11081从上表可以看出，本发明的改性白油的密度加大，增强质量加大；运动粘度和热稳定性增长，使受热挥发的程度降低；氧化等级不断提高，纳米材料具有吸附UV-A级紫外波段；体积质量加大，对产品的低温性能不影响。本发明就合成一种纳米二氧化硅和改性白油混合物产品，增加改性白油的粘性，且吸附受热挥发的小分子。尽管本发明中所涉及的数值范围(尺寸、工艺参数)在上述实施例中未列举出具体数值，但本领域的技术人员完全可以想象到只要落入上述该数值范围内的任何数值均可实施本发明，当然也包括若干项数值范围内具体值的任意组合。此处，出于篇幅的考虑，省略了给出某一项或多项数值范围内具体值的实施例，此不应当视为本发明的技术方案的公开不充分。申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。所属
技术领域：
的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。当前第1页1 2 3