一种含有纳米介孔碳的摩擦改进剂及其制备方法与流程

文档序号:16370153发布日期:2018-12-22 08:39阅读:281来源:国知局
一种含有纳米介孔碳的摩擦改进剂及其制备方法与流程

本发明涉及纳米材料技术领域,尤其涉及一种含有纳米介孔碳的摩擦改进剂及其制备方法。

背景技术

进入21世纪以来,我国汽车保有量快速增长,有关汽车安全、环保与节能的法规、标准日益强化,推动车用发动机动力性、经济性与排放特性不断改善。其中对汽车动力起到关键作用的汽车发动机润滑油是汽车润滑料中用量最大、消耗最多的一种油品。近年来,随着发动机润滑油的工作条件越来越苛刻,发动机润滑油的规格品种越来越多,品质档次、使用性能和价格也越来越高。

日本丰田汽车公司曾经按照10工况油耗里程测定标准进行测试,结果表明:发动机的摩擦损失功率大约相当于车辆有效输出功率的40%,其中汽缸套与活塞、活塞环的摩擦损失约占发动机总摩擦损失的50%-60%。为了改善发动机的摩擦润滑状态、减少摩擦损失、节省燃油消耗和延长发动机的使用寿命,除了对润滑油的基础油品不断创新优化以及推广应用清净、高品质燃油外,使用优质机油添加剂是一种行之有效的方法。

机油添加剂是改善发动机摩擦与润滑特性并且得到广泛应用的最有效物质,故国内外历来均十分重视机油添加剂的研究开发和推广应用。机油添加剂主要包括清净分散剂、抗氧化腐蚀剂、粘度指数改进剂、抗磨极压剂、摩擦改进剂、防锈剂、油性剂、降凝剂、消泡剂等。

润滑油中常用的摩擦改进剂主要包括以下几种:长碳链脂肪酸、脂肪醇及其盐类;脂肪胺及其衍生物;有机硼酸酯和硼酸盐;有机钼化合物或石墨。其中,长碳链脂肪酸、脂肪醇及其盐类、脂肪胺及其衍生物具有一定的腐蚀性,如果控制不好,容易引起活塞的化学性腐蚀磨损;有机硼酸酯和硼酸盐的热氧化安定性、对水稳定性以及耐久性较差;二硫化钼及天然石墨存在颗粒较大,形貌不一致,造成减摩效果不稳定,并且长时间容易析出聚沉,以致很快失效,甚至堵塞滤网造成供油困难等副作用。



技术实现要素:

本发明针对现有摩擦改进剂存在热稳定性差,容易沉降堵塞油路,减摩效果一般等问题,提供一种热稳定性好、不易沉降堵塞油路、减摩效果好,且可与各种润滑油相溶合,具有耐高温高速高负荷,避免积碳生成等特性的含有纳米介孔碳的摩擦改进剂。

为实现上述目的,本发明采用以下技术方案。

一种含有纳米介孔碳的摩擦改进剂,由以下质量百分含量的各原料组分制成:0.4-1.8%的纳米介孔碳;1.5-5.2%的纳米人工石墨;0.2-7%的无灰分散剂;0.2-1.6%的有机钼化合物;0-0.5%的抗氧化剂;基础油余量。

优选的,所述纳米介孔碳为球形或者圆柱形的纳米介孔碳,粒度小于100nm。

优选的,所述纳米人工石墨的纯度大于99.5%,粒度为0.5μm。

优选的,所述无灰分散剂选自硼化聚异丁烯丁二酰亚胺、聚异丁烯丁二酸酯、苄胺中的至少一种。

优选的,所述有机钼化合物选自二烷基二硫代磷酸氧钼、含氮二烷基二硫代磷酸氧钼、二烷基二硫代氨基甲酸钼、环烷酸钼、烷基水杨酸钼中的至少一种。

优选的,所述抗氧化剂选自二烷基二硫代磷酸锌、4,4-亚甲基双(2,6-二叔丁基酚)、四[β(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基丙)酸]季戊四醇酯、硫化氨基甲酸锌中的至少一种。

优选的,所述基础油为全合成基础油或者半合成基础油,且粘度指数为90<vi<120。

以上所述含有纳米介孔碳的摩擦改进剂的制备方法,包括以下步骤:

s1、将基础油、部分无灰分散剂和纳米人工石墨混合并分散均匀,然后后研磨至混合物的粒径d50<0.5μm,得纳米人工石墨粒子分散液;

s2、将纳米介孔碳、剩余的无灰分散剂、抗氧化剂和有机钼化合物加入到所述纳米人工石墨粒子分散液中,分散均匀,得到摩擦改进剂。

优选的,将纳米介孔碳、剩余的无灰分散剂、抗氧化剂和有机钼化合物依次加入到所述纳米人工石墨粒子分散液中,超声波分散1-2小时,然后使用高速搅拌机搅拌3-6小时,得到摩擦改进剂。

优选的,以上所述的纳米介孔碳由以下步骤制得:

s21、将酚醛树脂与氢氧化钾加入水中并加热至70-80℃且不断搅拌,搅拌均匀后,向混合物中加入三嵌段共聚物并保持70-80℃且不断搅拌10-15h,得到混合液;所述氢氧化钾的质量为酚醛树脂的质量的0.9-1%;

s22、将混合液置于100℃下反应24-36h,然后烘干反应后的混合液,得到粉状物;

s23、将粉状物置于惰性气氛下,以5℃/min的速度升温至700℃并恒温2h,得到纳米介孔碳;

s24、将纳米介孔碳分散于石油醚中,然后加热分散液至90℃并恒温30min,接着向分散液中加入改性剂并分散均均,再接着收集分散液中的固体颗粒并烘干,得到改性后的纳米介孔碳;所述改性剂的质量为酚醛树脂的质量的11.5-23.1%。

优选的,所述改性剂选自双氧水、硝酸、硬脂酸、油酸中的至少一种。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

本发明通过使具有形貌一致性好的特点的纳米介孔碳,纳米介孔碳的介孔结构具有良好的吸油和储油性能,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,尤其是使用球形和圆柱形的介孔碳,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,与纳米人工石墨协同增效,形成稳定长效的物理吸附保护膜,有效减少摩擦系数,降低发动机各部位的磨损,尤其是发动机冷启动阶段的剧烈磨损,延长了发动机寿命。并且本发明通过改性剂对纳米介孔碳进行表面修饰来增加其亲油性和分散稳定性,可更好的提高摩擦改进剂的性能,另外,本发明的纳米介孔碳的制备工艺简单,成本较低,作为一种新型高效减摩组分,具有广阔的市场前景。

纳米人工石墨相比天然石墨,纯度高,结构致密,取向一致,尤其是选用球形高纯纳米人工石墨,能够在摩擦过程中起到微轴承作用,同时还具备石墨的层间滑动的润滑效果,极大提高了对发动机的润滑性。纳米介孔碳和纳米人工石墨协同增效,形成良好的物理吸附保护膜,降低发动机磨损,延长发动机寿命。

本发明使用无灰分散剂,能够使油品中的不溶颗粒物保持悬浮,并防止油泥凝聚和不溶物沉积,还可以降低润滑油使用过程中的粘度增长。

本发明通过添加有机钼化合物,在发动机高温高压高负荷的运转过程中,尤其在活塞壁、活塞连杆等处,有机钼化合物发生化学反应,分解出mos2等化合物,形成化学反应保护膜覆盖在抗磨损层上,从而达到减摩、抗磨、润滑的作用。

本发明通过添加抗氧化剂,使本发明的摩擦改进剂能够阻碍润滑油氧化过程中的链式反应,从而防止润滑油在高温润滑过程中的迅速氧化。

本发明通过先将基础油、部分无灰分散剂、纳米人工石墨制备成纳米人工石墨粒子后再与其它组分混合,并且混合物先经超声波分散1-2小时后再继续使用高速搅拌机搅拌3-6小时,将纳米介孔碳和纳米人工石墨进行分散包覆处理,可在基础油和润滑油中具有良好的分散性,长期悬浮,不沉降,不会堵塞油路,热稳定性好、减摩效果好,且可与各种润滑油相溶合,具有耐高温高速高负荷,可避免积碳生成,极大提升了发动机各金属部件之间的润滑性,能够形成有效的物理吸附保护膜和化学反应保护膜,降低发动机各部件之间的高磨损,延长发动机寿命。

附图说明

图1是实施例4制得的改性后的纳米介孔碳的形貌图;

图2是实施例4制得的含有纳米介孔碳的摩擦改进剂在显微镜下的分散形貌图。

具体实施方式

为了更充分的理解本发明的技术内容,下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步介绍和说明。

实施例1

本实施例提供一种含有纳米介孔碳的摩擦改进剂,以及该种含有纳米介孔碳的摩擦改进剂的制备方法。

本实施例所述的含有纳米介孔碳的摩擦改进剂由以质量百分数计的以下原料制备而成:

纳米介孔碳:0.6%;纳米人工石墨:1.8%;无灰分散剂:3.5%;有机钼化合物:0.4%;抗氧化剂:0%;基础油:余量。

纳米介孔碳为球形或者圆柱形的纳米介孔碳,粒度25nm。

纳米人工石墨为高纯球形人工石墨,纯度为99.9%,粒度0.5μm。

无灰分散剂为聚异丁烯丁二酸酯。

有机钼化合物由等质量的二烷基二硫代磷酸氧钼和二烷基二硫代氨基甲酸钼组成。

基础油为全合成基础油,粘度指数为95。

本实施例的含有纳米介孔碳的摩擦改进剂的具体制备步骤如下:

1、纳米人工石墨粒子的制备

a.配料:将23.425kg基础油、0.438kg无灰分散剂、0.45kg球形人工石墨按比例依次加入高速搅拌机。

b.研磨分散:以1000rpm的转速使用高速搅拌机搅拌2小时,将混合液经过胶体磨研磨3次,然后将研磨液加入到卧式砂磨机中研磨粉碎,循环研磨36小时。

c.分级:使用湿式离心分级机将上述研磨液分级,离心转速6000rpm,根据离心力场分级原理,大颗粒继续返回卧式砂磨机中继续研磨粉碎,合适的小颗粒不再进行研磨。循环研磨直至粒径d50<0.5μm,即为合格品,得到纳米人工石墨粒子分散液。

2、纳米介孔碳的制备

以三嵌段共聚物为活性剂、以酚醛树脂为碳源,在水热条件下,制备出具有高度有序介孔结构(球形、圆柱形)的纳米介孔碳。并用改性剂对其进行表面修饰来增加其亲油性以及在润滑油中的分散稳定性。

具体为:

a.制备:将1.3kg酚醛树脂(间苯二酚-甲醛)和0.012kg氢氧化钾加入3l水中,加热到80℃并不断搅拌,搅拌1小时后,加入1.6kg三嵌段共聚物(聚氧乙烯-聚氧丙烯醚三嵌段共聚物),保持80℃,并继续搅拌10小时。将搅拌后的混合液加入反应釜中,100℃下聚合反应36小时,取出60℃烘干,得到红褐色粉状物。将此红褐色粉状物加入密封高温炉中,在氮气保护下,以5℃/min的速度升温至700℃,并继续高温2h,得到纳米介孔碳。

b.改性:将0.5kg上述制备的纳米介孔碳加入到30l石油醚溶液中,使用超声波进行分散20分钟。加热到90℃,并且恒温30分钟。缓慢加入0.15kg改性剂(改性剂由质量比为1:10的双氧水与油酸组成),并且此过程使用超声波进行分散,再使用高速搅拌机搅拌1小时。然后,将此混合液加入到离心机中离心,去除上清液,60℃烘干,得到改性后的纳米介孔碳。

3.摩擦改进剂的制备

取0.15kg改性后的纳米介孔碳、0.438kg无灰分散剂和0.1kg有机钼化合物依次加入到工艺1所得纳米人工石墨分散液,超声波分散1小时,然后继续使用高速搅拌机搅拌4小时,即为含有纳米介孔碳的摩擦改进剂。

实施例2

本实施例提供一种含有纳米介孔碳的摩擦改进剂,以及该种含有纳米介孔碳的摩擦改进剂的制备方法。

本实施例所述的含有纳米介孔碳的摩擦改进剂由以质量百分数计的以下原料制备而成:纳米介孔碳:1.2%;纳米人工石墨:2.4%;无灰分散剂:4.5%;有机钼化合物:0.6%;抗氧化剂:0.3%;基础油:余量。

纳米介孔碳为球形或者圆柱形纳米介孔碳,粒度25nm。

纳米人工石墨为高纯球形人工石墨,纯度为99.9%,粒度0.5μm。

无灰分散剂为硼化聚异丁烯丁二酰亚胺。

有机钼化合物由等质量的二烷基二硫代磷酸氧钼和二烷基二硫代氨基甲酸钼组成。

抗氧化剂为二烷基二硫代磷酸锌。

基础油为全合成基础油,粘度指数为95。

本实施例的含有纳米介孔碳的摩擦改进剂的具体制备步骤如下:

1.纳米人工石墨粒子制备

a.配料:将22.75kg基础油、0.563kg无灰分散剂、0.6kg球形人工石墨按比例依次加入高速搅拌机。

b.研磨分散:以1000rpm的转速使用高速搅拌机搅拌2小时,将混合液经过胶体磨研磨3次,然后,将研磨液加入到卧式砂磨机中研磨粉碎,循环研磨36小时。

c.分级:使用湿式离心分级机将上述研磨液分级,离心转速6000rpm,根据离心力场分级原理,大颗粒继续返回卧式砂磨机中继续研磨粉碎,合适的小颗粒不再进行研磨。循环研磨直至粒径d50<0.5μm,即为合格品,得到纳米人工石墨粒子分散液。

2.纳米介孔碳的制备

a.制备:将1.3kg酚醛树脂(间苯二酚-甲醛)和0.012kg氢氧化钾加入3l水中,加热到80℃并不断搅拌,搅拌1小时后,加入1.6kg三嵌段共聚物(由质量比为1:5的聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物与聚氧乙烯-聚氧丙烯醚三嵌段共聚物组成),保持80℃,并继续搅拌10小时。将搅拌后的混合液加入反应釜中,100℃下聚合反应36小时,取出60℃烘干,得到红褐色粉状物。将此红褐色粉状物加入密封高温炉中,在氮气保护下,以5℃/min的速度升温至700℃,并继续高温2h,得到纳米介孔碳。

b.改性:将0.5kg上述制备的纳米介孔碳加入到30l石油醚溶液中,使用超声波进行分散20分钟。加热到90℃,并且恒温30分钟。缓慢加入0.25kg改性剂(由质量比为1:3的硬脂酸与油酸组成),并且此过程使用超声波进行分散,再使用高速搅拌机搅拌1小时。然后,将此混合液加入到离心机中离心,去除上清液,60℃烘干,得到改性后的纳米介孔碳。

3.摩擦改进剂的制备

取0.3kg改性后的纳米介孔碳、0.563kg无灰分散剂、0.075kg抗氧化剂和0.15kg有机钼化合物依次加入到工艺1所得纳米人工石墨分散液,超声波分散1小时,然后,继续使用高速搅拌机搅拌4小时,即为含有纳米介孔碳的摩擦改进剂。

实施例3

本实施例提供一种含有纳米介孔碳的摩擦改进剂,以及该种含有纳米介孔碳的摩擦改进剂的制备方法。

本实施例所述的含有纳米介孔碳的摩擦改进剂由以质量百分数计的以下原料制备而成:纳米介孔碳:1.2%;纳米人工石墨:1.8%;无灰分散剂:4.0%;有机钼化合物:0.8%;抗氧化剂:0.5%;基础油:余量。

纳米介孔碳为球形或者圆柱形纳米介孔碳,粒度25nm。

纳米人工石墨为高纯球形人工石墨,纯度为99.9%,粒度0.5μm。

无灰分散剂为硼化聚异丁烯丁二酰亚胺。

有机钼化合物由质量比为1:2的二烷基二硫代磷酸氧钼与二烷基二硫代氨基甲酸钼组成。

抗氧化剂为二烷基二硫代磷酸锌。

基础油为全合成基础油,粘度指数为95。

本实施例的含有纳米介孔碳的摩擦改进剂的具体制备步骤如下:

1.纳米人工石墨粒子制备

a.配料:将22.925kg基础油、0.5kg无灰分散剂、0.45kg球形人工石墨按比例依次加入高速搅拌机。

b.研磨分散:以1000rpm的转速使用高速搅拌机搅拌2小时,将混合液经过胶体磨研磨3次,然后,将研磨液加入到卧式砂磨机中研磨粉碎,循环研磨36小时。

c.分级:使用湿式离心分级机将上述研磨液分级,离心转速6000rpm,根据离心力场分级原理,大颗粒继续返回卧式砂磨机中继续研磨粉碎,合适的小颗粒不再进行研磨。循环研磨直至粒径d50<0.5μm,即为合格品,得到纳米人工石墨粒子分散液。

2.纳米介孔碳的制备

a.制备:将1.3kg酚醛树脂(间苯二酚-甲醛)和0.012kg氢氧化钾加入3l水中,加热到80℃并不断搅拌,搅拌1小时后,加入1.6kg三嵌段共聚物(由质量比为1:8的聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物与聚氧乙烯-聚氧丙烯醚三嵌段共聚物组成),保持80℃,并继续搅拌10小时。将搅拌后的混合液加入反应釜中,100℃下聚合反应36小时,取出60℃烘干,得到红褐色粉状物。将此红褐色粉状物加入密封高温炉中,在氮气保护下,以5℃/min的速度升温至700℃,并继续高温2h,得到纳米介孔碳。

b.改性:将0.5kg上述制备的纳米介孔碳加入到30l石油醚溶液中,使用超声波进行分散20分钟。加热到90℃,并且恒温30分钟。缓慢加入0.3kg改性剂(由质量比为1:5的硬脂酸与油酸组成),并且此过程使用超声波进行分散,再使用高速搅拌机搅拌1小时。然后,将此混合液加入到离心机中离心,去除上清液,60℃烘干,得到改性后的纳米介孔碳。

3.摩擦改进剂的制备

取0.3kg改性后的纳米介孔碳、0.5kg无灰分散剂、0.125kg抗氧化剂和0.2kg有机钼化合物依次加入到工艺1所得纳米人工石墨分散液,超声波分散1小时,然后,继续使用高速搅拌机搅拌4小时,即为含有纳米介孔碳的摩擦改进剂。

实施例4

本实施例提供一种含有纳米介孔碳的摩擦改进剂,以及该种含有纳米介孔碳的摩擦改进剂的制备方法。

本实施例所述的含有纳米介孔碳的摩擦改进剂由以质量百分数计的以下原料制备而成:纳米介孔碳:1.5%;纳米人工石墨:1.5%;无灰分散剂:4.2%;有机钼化合物:0.8%;抗氧化剂:0.5%;基础油:余量。

纳米介孔碳为球形或者圆柱形纳米介孔碳,粒度25nm。

纳米人工石墨为高纯球形人工石墨,纯度为99.9%,粒度0.5μm。

无灰分散剂为硼化聚异丁烯丁二酰亚胺。

有机钼化合物由质量比为1:2的二烷基二硫代磷酸氧钼与二烷基二硫代氨基甲酸钼组成。

所述抗氧化剂为二烷基二硫代磷酸锌。

所述基础油为全合成基础油,粘度指数为95。

本实施例的含有纳米介孔碳的摩擦改进剂的具体制备步骤如下:

1.纳米人工石墨粒子制备

a.配料:将22.875kg基础油、0.525kg无灰分散剂(总用量的一半)、0.375kg球形人工石墨按比例依次加入高速搅拌机。

b.研磨分散:以1000rpm的转速使用高速搅拌机搅拌2小时,将混合液经过胶体磨研磨3次,然后,将研磨液加入到卧式砂磨机中研磨粉碎,循环研磨36小时。

c.分级:使用湿式离心分级机将上述研磨液分级,离心转速6000rpm,根据离心力场分级原理,大颗粒继续返回卧式砂磨机中继续研磨粉碎,合适的小颗粒不再进行研磨。循环研磨直至粒径d50<0.5μm,即为合格品,得到纳米人工石墨粒子分散液。

2.纳米介孔碳的制备

a.制备:将1.3kg酚醛树脂(间苯二酚-甲醛)和0.012kg氢氧化钾加入3l水中,加热到80℃并不断搅拌,搅拌1小时后,加入1.6kg三嵌段共聚物(由质量比为1:6的聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物与聚氧乙烯-聚氧丙烯醚三嵌段共聚物组成),保持80℃,并继续搅拌10小时。将搅拌后的混合液加入反应釜中,100℃下聚合反应36小时,取出60℃烘干,得到红褐色粉状物。将此红褐色粉状物加入密封高温炉中,在氮气保护下,以5℃/min的速度升温至700℃,并继续高温2h,得到纳米介孔碳。

b.改性:将0.5kg上述制备的纳米介孔碳加入到30l石油醚溶液中,使用超声波进行分散20分钟。加热到90℃,并且恒温30分钟。缓慢加入0.3kg改性剂(由质量比为1:10的硬脂酸与油酸组成),并且此过程使用超声波进行分散,再使用高速搅拌机搅拌1小时。然后,将此混合液加入到离心机中离心,去除上清液,60℃烘干,得到改性后的纳米介孔碳,形貌见图1。

3.摩擦改进剂的制备

取0.375kg改性后的纳米介孔碳、0.525kg无灰分散剂、0.125kg抗氧化剂和0.2kg有机钼化合物依次加入到工艺1所得纳米人工石墨分散液,超声波分散1小时,然后,继续使用高速搅拌机搅拌4小时,即为含有纳米介孔碳的摩擦改进剂,分散形貌见图2。

实施例5

本实施例提供一种含有纳米介孔碳的摩擦改进剂,以及该种含有纳米介孔碳的摩擦改进剂的制备方法。

本实施例中用于制备所述含有纳米介孔碳的摩擦改进剂的各原料及用量与实施例4的相同,制备纳米介孔碳使用的原料也与实施例4的相同,制备方法与实施例4的基本相同,不同之处在于制备纳米介孔碳时的温度和时间不同,具体是:

a.制备:将1.3kg酚醛树脂(间苯二酚-甲醛)和0.012kg氢氧化钾加入3l水中,加热到100℃并不断搅拌,搅拌1小时后,加入1.6kg三嵌段共聚物(由质量比为1:6的聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物与聚氧乙烯-聚氧丙烯醚三嵌段共聚物组成),保持100℃,并继续搅拌6小时。将搅拌后的混合液加入反应釜中,115℃下聚合反应12小时,取出60℃烘干,得到红褐色粉状物。将此红褐色粉状物加入密封高温炉中,在氮气保护下,以5℃/min的速度升温至700℃,并继续高温2h,得到纳米介孔碳。

b.改性:对纳米介孔碳进行改性的方法与实施例4的相同。

实施例6

本实施例提供一种含有纳米介孔碳的摩擦改进剂,以及该种含有纳米介孔碳的摩擦改进剂的制备方法。

本实施例所述的含有纳米介孔碳的摩擦改进剂由以质量百分数计的以下原料制备而成:纳米介孔碳:0.4%;纳米人工石墨:5.2%;无灰分散剂:2.5%;有机钼化合物:0.2%;抗氧化剂:0.5%;基础油:余量。

纳米介孔碳为球形或者圆柱形纳米介孔碳,粒度25nm。

纳米人工石墨为高纯球形人工石墨,纯度为99.9%,粒度0.5μm。

无灰分散剂为硼化聚异丁烯丁二酰亚胺。

有机钼化合物由质量比为1:2的二烷基二硫代磷酸氧钼与二烷基二硫代氨基甲酸钼组成。

所述抗氧化剂为二烷基二硫代磷酸锌。

所述基础油为半合成基础油,粘度指数为90。

本实施例制备含纳米介孔碳的摩擦改进剂的方法与实施例4的相同。

实施例7

本实施例提供一种含有纳米介孔碳的摩擦改进剂,以及该种含有纳米介孔碳的摩擦改进剂的制备方法。

本实施例所述的含有纳米介孔碳的摩擦改进剂由以质量百分数计的以下原料制备而成:纳米介孔碳:1.8%;纳米人工石墨:1.5%;无灰分散剂:7%;有机钼化合物:1.6%;抗氧化剂:0.5%;基础油:余量。

纳米介孔碳为球形或者圆柱形纳米介孔碳,粒度25nm。

纳米人工石墨为高纯球形人工石墨,纯度为99.9%,粒度0.5μm。

无灰分散剂为硼化聚异丁烯丁二酰亚胺。

有机钼化合物由质量比为1:2的二烷基二硫代磷酸氧钼与二烷基二硫代氨基甲酸钼组成。

所述抗氧化剂为二烷基二硫代磷酸锌。

所述基础油为半合成基础油,粘度指数为120。

本实施例制备含纳米介孔碳的摩擦改进剂的方法与实施例4的相同。

对实施例1-7制备的含纳米介孔碳的摩擦改进剂进行性能表征。

1、产品指标

对实施例1-7制备的含有纳米介孔碳的摩擦改进剂的理化指标进行检测,检测结果见表1。

表1实施例1-7制备的含有纳米介孔碳的摩擦改进剂的理化指标

2、产品对壳牌黄喜力合成技术机油5w-40sn级抗磨性能影响比较

将实施例1-7制备的含有纳米介孔碳的摩擦改进剂各150ml分别加入到4l的壳牌黄喜力合成技术机油中,机油等级为5w-40sn,使用高速搅拌机搅拌10分钟,得到改进后的壳牌黄喜力合成技术机油,分别依次标记为改进机油1-改进机油7。同时,设置空白对照组,为不加本发明产品的壳牌黄喜力合成技术机油。然后,利用mmw-1p双显示立式万能摩擦磨损试验机和mq-800型四球摩擦试验机对其摩擦学性能进行测试,检测结果见表2。

表2摩擦学性能指标

注:pb代表最大无卡咬负荷,在规定条件下不发生卡咬的最高负荷,以n表示。有时称为最高油膜强度。pd代表烧结负荷,是在试验条件下使转动球与三个静止的球发生烧结的最小负荷,以n表示。

3.产品对汽车发动机尾气排放污染物的影响比较

选取未添加实施例4的摩擦改进剂的汽车发动机和添加了实施例4的摩擦改进剂的汽车发动机的尾气排放污染物进行检测对比,其中,添加实施例4的摩擦改进剂的汽车发动机的检测指标是其加入实施例4的摩擦改进剂150ml后,行驶1000km后,再进行汽车尾气检测的指标。检测结果见表3。

表3尾气排放污染物指标

在其它实施例方案中,无灰分散剂还可以选自硼化聚异丁烯丁二酰亚胺、聚异丁烯丁二酸酯、苄胺中的至少一种;有机钼化合物还可以选自二烷基二硫代磷酸氧钼、含氮二烷基二硫代磷酸氧钼、二烷基二硫代氨基甲酸钼、环烷酸钼、烷基水杨酸钼中的至少一种;抗氧化剂还可以选自二烷基二硫代磷酸锌、4,4-亚甲基双(2,6-二叔丁基酚)、四[β(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基丙)酸]季戊四醇酯、硫化氨基甲酸锌中的至少一种;改性剂还可以选自双氧水、硝酸、硬脂酸、油酸中的至少一种。

在制备纳米介孔碳时,将酚醛树脂和少量氢氧化钾加入水中,如氢氧化钾的质量可以是酚醛树脂的质量的0.9-1%。

以上所述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容,以便于读者更容易理解,但不代表本发明的实施方式仅限于此,任何依本发明所做的技术延伸或再创造,均受本发明的保护。

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