一种机械冷却润滑液及其制备方法与流程

文档序号:16135279发布日期:2018-12-01 00:52阅读:331来源:国知局

本发明属于润滑液技术领域,具体涉及一种机械冷却润滑液及其制备方法。

背景技术

机械加工过程中,由于刀具高速与工件进行摩擦,致使刀具表面快速升温,导致磨损较大。为此人们研发了用于减少摩擦、避免发热、防止机器磨损的润滑油。目前在实际生产中,应用最多的是石墨系润滑剂。由于石墨色黑粒小、质轻易扩散,常污染环境,且有害工人的身体健康,在环保要求日益严格的情况下,将会逐渐限制使用,介于上述原因,业内已经开始研究一些新型的润滑剂来替代石墨润滑剂。



技术实现要素:

针对上述问题,本发明旨在提供一种对环境无污染、且摩擦系数较低的机械冷却润滑液及其制备方法。

本发明通过以下技术方案实现:

一种机械冷却润滑液,其特征在于,由以下重量份的原料制成:

膨润土4-8,石墨烯7-15,油酸5-7,乳化剂2-3,乙醇、二丙醇混合溶液50-60,丙烯酸钠2-3,聚丙烯酰胺1-2,二甲基硅油10-20,基础油60-80,香豆素0.5-0.8。

进一步的,其制备方法包括以下步骤:

(1)将膨润土和石墨烯一起放入球磨机中,球磨混合30-40min,然后转入微波装置中,微波处理10-20s后,过200-300目筛,然后放入其体积30-60倍的质量分数为20-30%的盐酸溶液中,在75-80℃、500-600rpm下搅拌30-50min后,离心、过滤,并在120-130℃下的真空干燥箱中烘干,然后打散;

(2)将步骤(1)所得物加入到其体积30-50倍的乙醇溶液中,超声分散30-40min后,加入油酸、乳化剂,在1500-1700rpm的高速搅拌下乳化分散2-3h,然后在70-85℃下回流10-15h,冷却,过滤后烘干,得到油酸改性膨润土-石墨烯;

(3)将步骤(2)所得物加入到乙醇、二丙醇混合溶液中,在1000-1100rpm下搅拌1-2h,然后加入丙烯酸钠、聚丙烯酰胺,继续搅拌30-40min后,加入二甲基硅油、基础油、香豆素,搅拌均匀即可。

进一步的,步骤(1)所述微波处理条件为1000-1500w。

进一步的,步骤(1)所述盐酸溶液中还含有3-5%的双氧水。

进一步的,步骤(1)所述离心条件为在2000-2500rpm下离心15-18min。

进一步的,步骤(2)所述超声条件为80-90hz,1000-1200w。

进一步的,步骤(2)所述乙醇、二丙醇混合溶液中乙醇和二丙醇的比例为1-2:1。

本发明的有益效果:本发明所得机械冷却润滑液具有较好的抗磨减摩性能,且摩擦系数较小,产品质量优异。将膨润土和石墨烯利用油酸进行接枝改性,增强了其在润滑油基底的分散性和稳定性,同时两者结合互补,协同作用,提高了润滑液的抗磨减摩性能,与香豆素协同作用,进一步增强其稳定性和与基底的界面结合力。

具体实施方式

下面用具体实施例说明本发明,但并不是对本发明的限制。

实施例1

一种机械冷却润滑液,其特征在于,由以下重量份的原料制成:

膨润土4,石墨烯7,油酸5,乳化剂2,乙醇、二丙醇混合溶液50,丙烯酸钠2,聚丙烯酰胺1,二甲基硅油10,基础油60,香豆素0.5。

进一步的,其制备方法包括以下步骤:

(1)将膨润土和石墨烯一起放入球磨机中,球磨混合30min,然后转入微波装置中,微波处理10s后,过200目筛,然后放入其体积30倍的质量分数为20%的盐酸溶液中,在75℃、500rpm下搅拌30min后,离心、过滤,并在120℃下的真空干燥箱中烘干,然后打散;

(2)将步骤(1)所得物加入到其体积30倍的乙醇溶液中,超声分散30min后,加入油酸、乳化剂,在1500rpm的高速搅拌下乳化分散2h,然后在70℃下回流10h,冷却,过滤后烘干,得到油酸改性膨润土-石墨烯;

(3)将步骤(2)所得物加入到乙醇、二丙醇混合溶液中,在1000rpm下搅拌1h,然后加入丙烯酸钠、聚丙烯酰胺,继续搅拌30min后,加入二甲基硅油、基础油、香豆素,搅拌均匀即可。

进一步的,步骤(1)所述微波处理条件为1000w。

进一步的,步骤(1)所述盐酸溶液中还含有3%的双氧水。

进一步的,步骤(1)所述离心条件为在2000rpm下离心15min。

进一步的,步骤(2)所述超声条件为80hz,1000w。

进一步的,步骤(2)所述乙醇、二丙醇混合溶液中乙醇和二丙醇的比例为1:1。

实施例2

一种机械冷却润滑液,其特征在于,由以下重量份的原料制成:

膨润土7,石墨烯10,油酸6,乳化剂3,乙醇、二丙醇混合溶液55,丙烯酸钠3,聚丙烯酰胺2,二甲基硅油15,基础油70,香豆素0.7。

进一步的,其制备方法包括以下步骤:

(1)将膨润土和石墨烯一起放入球磨机中,球磨混合35min,然后转入微波装置中,微波处理15s后,过250目筛,然后放入其体积40倍的质量分数为25%的盐酸溶液中,在78℃、550rpm下搅拌40min后,离心、过滤,并在125℃下的真空干燥箱中烘干,然后打散;

(2)将步骤(1)所得物加入到其体积40倍的乙醇溶液中,超声分散35min后,加入油酸、乳化剂,在1600rpm的高速搅拌下乳化分散3h,然后在80℃下回流12h,冷却,过滤后烘干,得到油酸改性膨润土-石墨烯;

(3)将步骤(2)所得物加入到乙醇、二丙醇混合溶液中,在1050rpm下搅拌2h,然后加入丙烯酸钠、聚丙烯酰胺,继续搅拌35min后,加入二甲基硅油、基础油、香豆素,搅拌均匀即可。

进一步的,步骤(1)所述微波处理条件为1300w。

进一步的,步骤(1)所述盐酸溶液中还含有4%的双氧水。

进一步的,步骤(1)所述离心条件为在2200rpm下离心16min。

进一步的,步骤(2)所述超声条件为85hz,1100w。

进一步的,步骤(2)所述乙醇、二丙醇混合溶液中乙醇和二丙醇的比例为2:1。

实施例3

一种机械冷却润滑液,其特征在于,由以下重量份的原料制成:

膨润土8,石墨烯15,油酸7,乳化剂3,乙醇、二丙醇混合溶液60,丙烯酸钠3,聚丙烯酰胺2,二甲基硅油20,基础油80,香豆素0.8。

进一步的,其制备方法包括以下步骤:

(1)将膨润土和石墨烯一起放入球磨机中,球磨混合40min,然后转入微波装置中,微波处理20s后,过300目筛,然后放入其体积60倍的质量分数为30%的盐酸溶液中,在80℃、600rpm下搅拌50min后,离心、过滤,并在130℃下的真空干燥箱中烘干,然后打散;

(2)将步骤(1)所得物加入到其体积50倍的乙醇溶液中,超声分散40min后,加入油酸、乳化剂,在1700rpm的高速搅拌下乳化分散3h,然后在85℃下回流15h,冷却,过滤后烘干,得到油酸改性膨润土-石墨烯;

(3)将步骤(2)所得物加入到乙醇、二丙醇混合溶液中,在1100rpm下搅拌2h,然后加入丙烯酸钠、聚丙烯酰胺,继续搅拌40min后,加入二甲基硅油、基础油、香豆素,搅拌均匀即可。

进一步的,步骤(1)所述微波处理条件为1500w。

进一步的,步骤(1)所述盐酸溶液中还含有5%的双氧水。

进一步的,步骤(1)所述离心条件为在2500rpm下离心18min。

进一步的,步骤(2)所述超声条件为90hz,1200w。

进一步的,步骤(2)所述乙醇、二丙醇混合溶液中乙醇和二丙醇的比例为2:1。

对比实施例1

本对比实施例相比于实施例2,省略了步骤(1)的操作处理,除此之外的方法步骤均相同。

对比实施例2

本对比实施例相比于实施例2,省略了步骤(2)的操作处理,除此之外的方法步骤均相同。

对比实施例3

本对比实施例相比于实施例2,省略了香豆素的加入,除此之外的方法步骤均相同。

实验:采用mq-800a型四球试验机来评价各实施例和对比实施例所得润滑剂的承载能力和抗磨性能,温度为室温。采用srv-iv微振动摩擦磨损试验机测定抗磨减磨性能。

测试结果如表1所示:

表1

由表1可以看出,本发明制备的机械冷却润滑液具有较好的抗磨减摩性能。

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