一种润滑油的复合添加剂的制备方法与流程

文档序号:15038529发布日期:2018-07-27 20:51阅读:959来源:国知局

本发明属于改性纳米材料技术领域,尤其涉及一种润滑油的复合添加剂的制备方法。



背景技术:

润滑油是用在汽车、机械设备上以减少摩擦、保护机械和加工件的液体或半固体润滑剂,主要起润滑、冷却、防锈、清洁、密封和缓冲等作用。润滑油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;添加剂则可弥补和改善基础油某些性能方面的不足,赋予某些新的性能,是润滑油的重要组成部分。

添加剂按功能分主要包括抗氧化剂、抗磨剂、摩擦改善剂、极压添加剂、清净剂、分散剂、泡沫抑制剂、防腐防锈剂、流点改善剂、粘度指数增进剂等。目前国内润滑油的制备还处于世界中低端水平,润滑油的极压性能、抗磨损性能等有待进一步提高。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种润滑油的复合添加剂的制备方法,制备的添加剂可以解决润滑油的极压性能和抗磨损性能差的问题。

为了解决上述问题,本发明采用的技术方案是:

一种润滑油的复合添加剂的制备方法,其包括以下步骤:

(1)将介孔二氧化硅和纳米介孔氧化铝按照质量比1:9-9:1加入乙醇溶液中得混合液;

(2)对上述混合液进行超声分散5-20分钟,得悬浮液;

(3)将悬浮液加热至60-100℃,加入石油醚后再超声分散10-30分钟;

(4)静置1-2小时后倒入离心分离机中进行离心,去除上清液后放入烘箱中干燥,即得到润滑油的复合添加剂。

进一步方案,所述步骤(1)中的介孔二氧化硅和纳米介孔氧化铝总质量与乙醇的体积比为1g:10-30ml。

所述步骤(3)中的介孔二氧化硅和纳米介孔氧化铝总质量与石油醚的体积比为1g:10-30ml。

所述步骤(4)中的干燥温度为80-120℃、干燥时间为2-6小时。

将本发明制备的添加剂将加入润滑油中,由于介孔二氧化硅和纳米介孔氧化铝进行复配使用,协同增效,对润滑油的抗磨减摩性能得到改善;从而能显著提高润滑油的抗磨减摩性能,特别是能提高润滑油运行的极限负荷,改善恶劣环境下的工况。

由于介孔材料具有良好的吸油和储油性能,所以在摩擦过程中通过释放孔中储存润滑油而形成油膜,可以有效实现润滑作用;特别是球形的介孔二氧化硅和介孔氧化铝,在摩擦过程中可以起到微轴承和微滚珠的作用,可以变滑动摩擦为滚动摩擦,有效减少摩擦系数。

由于采用了上述技术方案,本发明与现有技术相比具有如下有益效果:

1、本发明制备的润滑油添加剂可明显提高润滑油的极压性能和抗磨性;

2、本发明中的介孔二氧化硅和纳米介孔氧化铝是现有产品,且其合成的成本较低,制备简单,可大规模生产。

3、由于介孔材料具有良好的吸油和储油性能,所以在摩擦过程中通过释放孔中储存润滑油而形成油膜,可以有效实现润滑作用。

4、介孔二氧化硅的表面硅醇基团通过氢键相互作用在润滑油内形成架桥,这种三维结构产生增稠作用,提高润滑油受力作用时破坏的最小屈服力,从而提高润滑油的润滑性和耐磨性;

5、介孔氧化铝在室温低速的条件下有非常优异的润滑、抗磨性能,在磨损初期起到主要作用,配合介孔二氧化硅,制备的复合润滑油添加剂,使得润滑油在各种工作条件下都有极佳的润滑效果;

6、石油醚本身相比于润滑油有更低的粘度,本发明中两种介孔材料之间通过石油醚进行改性,使介孔材料吸附石油醚,从而在后期加入润滑油中,能释放空中储存的石油醚形成油膜,提高其润滑效果。

7、本发明制备的复合添加剂对润滑油的抗磨、减摩性有明显地改善,使润滑油具有较好的极压性和抗摩性,从而保证了润滑油的长效性。

具体实施方式

实施例1:

称取介孔二氧化硅1g和纳米介孔氧化铝1g溶于40ml乙醇溶液中,超声分散10分钟后,加热至80℃;然后加入15ml石油醚,再超声分散20分钟后,静置1.5小时;然后倒入离心分离机中进行离心,去除上清液后放入烘箱在100℃下烘干4小时,干燥后即得到改性介孔复合材料,即为润滑油的复合添加剂。

实施例2

称取介孔二氧化硅3g和纳米介孔氧化铝7g溶于250ml乙醇溶液中,超声分散15分钟后加热90℃;加入80ml石油醚,超声分散25分钟,静置1.8小时后倒入离心分离机中进行离心,去除上清液放入烘箱在110℃下烘干5小时,干燥后即得润滑油的复合添加剂。

实施例3:

称取介孔二氧化硅1g和纳米介孔氧化铝9g溶于150ml乙醇溶液中,超声分散5分钟后加热至60℃,加入60ml石油醚,超声分散10分钟,静置1小时后倒入离心分离机中进行离心,去除上清液放入烘箱在80℃下烘干2小时,干燥后即得润滑油的复合添加剂。

实施例4

称取介孔二氧化硅9g和纳米介孔氧化铝1g溶于300ml乙醇溶液中,超声分散20分钟后加热至100℃;加入30ml石油醚,超声分散30分钟,静置2小时后倒入离心分离机中进行离心,去除上清液放入烘箱在120℃下烘干6小时,干燥后即得润滑油的复合添加剂。

实施例5

称取介孔二氧化硅6g和纳米介孔氧化铝4g溶于100ml乙醇溶液中,超声分散8分钟后加热至70℃;加入100ml石油醚,超声分散15分钟,静置1.7小时后倒入离心分离机中进行离心,去除上清液放入烘箱在90℃下烘干3小时,干燥后即得润滑油的复合添加剂。

实施例6:抗磨减摩性能测试

将上述实施例1-5制备的润滑油的复合添加剂按照重量份数0.5%添加至普通润滑油sae15w-40cd中混合而成复合润滑油1、2、3、4、5,并用该普通润滑油sae15w-40cd作为对比例。

使用摩擦磨损试验机对其抗磨减摩性能,具体如下表1所示:其中摩擦磨损试验机为mmw-1p双显示立式万能,润滑油的抗磨减摩性能评价方法按照gbt3142-92进行。实验所用钢球(gcr15轴承钢:c0.95%~1.05%,mn0.25%~0.45%,si0.15%~0.35%,s<0.025%,p<0.025%,ni<0.30%,cr1.40%~1.65%,cu<0.025%,其直径为12.7mm,硬度为59~61hrc,表面粗糙程度(ra)0.0206μm)。试验中控制四球机转速为(1200±5)r/min,试验力矩为392n,长磨时间为60min,试验温度(75±2)℃,风干,在光学显微镜下读取钢球表面磨斑直径。

表1:

从上表1可看出:将本发明制备的润滑油的复合添加剂加入润滑油中,润滑油的润滑性能及润滑油的抗磨性能相对于不加添加剂的普通润滑油得到了大大地改善。

实施例7:极压性能测试

测试方法依据标准gb/t3142:用四球机测定pb和pd,其中pb为实验条件下钢球不发生卡咬的最大负荷,pd为实验条件下钢球发生烧结负荷。

表2:

从上表2可看出,将本发明制备的润滑油的复合添加剂加入润滑油中,可大大提高润滑油的极压性能,及改善润滑油的抗磨减摩性能。

上述实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。本发明不限于这里的实施例,本领域技术人员根据本发明的揭示,不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

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