一种提高二硫化钼抗铜腐蚀性的处理方法与流程

本发明涉及润滑脂技术领域，特别涉及一种提高二硫化钼抗铜腐蚀性的处理方法。

背景技术：

二硫化钼是一种具有抗磁性、半导体性质的层状化合物，其具有较低的摩擦系数，因此，被广泛应用于各种设备的润滑。目前，工业上二硫化钼的制备方法主要是辉钼矿提纯法，即将辉钼矿经过一系列物理及化学反应除去有害杂质，再经过一系列精制等后处理得到二硫化钼。

通常情况下，二硫化钼在润滑脂中的添加量为3％～5％便可满足大多数工业设备的润滑需求。但是，在某些高端领域的润滑脂中，其添加量高达40％～60％，因此，二硫化钼的性能直接影响润滑脂的性能。

在润滑领域中，抗铜腐蚀性能是润滑脂的主要性能指标，因此，在润滑脂中加入大剂量的二硫化钼后，二硫化钼的抗铜腐蚀性能直接影响润滑脂的抗铜腐蚀性能。而二硫化钼存在活性硫，会造成铜腐蚀，影响润滑脂的抗铜腐蚀性能。现有技术中，在铜及铜合金制造的部位需要润滑时，选用含二硫化钼的润滑产品中，通常是通过添加防铜腐蚀剂来改善抗铜腐蚀性能。然而，添加防铜腐蚀剂，需考虑各种防铜腐蚀剂的效果与润滑脂其它组分之间的适配性，选择合适的防铜腐蚀剂，增加操作难度。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种提高二硫化钼抗铜腐蚀性的处理方法及改进的二硫化钼，本发明提供的处理方法能够有效提高二硫化钼的抗铜腐蚀性能，且成本较低，操作简单，便于规模化生产应用。

本发明提供了一种提高二硫化钼抗铜腐蚀性的处理方法，包括以下步骤：

a)将二硫化钼与浓硫酸在水中混合，升温至第一加热温度下恒温处理后，过滤和洗涤，得到第一固体产物；

b)将所述第一固体产物与碱性物质在水中混合，升温至第二加热温度下恒温处理后，过滤、洗涤和干燥，得到改进的二硫化钼；

所述碱性物质为氢氧化钠和/或氢氧化钾。

优选的，所述浓硫酸与二硫化钼的质量比为10％～20％；步骤a)中的水与二硫化钼的质量比为(3～4)∶1。

优选的，所述步骤a)中，第一加热温度为80～100℃，恒温处理2～3小时。

优选的，所述碱性物质与二硫化钼的质量比为3％～8％；步骤b)中的水与二硫化钼的质量比为(3～4)∶1。

优选的，所述步骤b)中，第二加热温度为70～90℃，恒温处理2～3小时。

优选的，所述浓硫酸与二硫化钼的质量比为20％；步骤a)中的水与二硫化钼的质量比为4∶1。

优选的，所述碱性物质与二硫化钼的质量比为5％；步骤b)中的水与二硫化钼的质量比为4∶1。

优选的，所述步骤a)中，第一加热温度为80℃，恒温处理3小时；所述步骤b)中，第二加热温度为80℃，恒温处理3小时。

优选的，所述步骤b)中的干燥为真空干燥；所述干燥的温度为100～110℃，时间为8小时以上。

本发明还提供了一种改进的二硫化钼，由上述技术方案中所述的处理方法制得。

本发明提供了一种提高二硫化钼抗铜腐蚀性的处理方法，先将二硫化钼与浓硫酸及水在第一加热温度下处理，再将分离所得固体产物与碱性物质及水在第二加热温度下处理，经过滤、洗涤和干燥后，得到改进的二硫化钼。相比于普通二硫化钼，采用该改进的二硫化钼，能够明显提高润滑脂的抗铜腐蚀性能。

试验结果表明，相比于普通二硫化钼，采用本发明提供的处理方法制得的改进二硫化钼，以40％～50％添加至润滑脂中，能够将其抗铜腐蚀性能提高至1b以上(t2cu，100℃，24h)。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为实施例4中样品s1的表面质量示意图；

图2为实施例4中样品s2的表面质量示意图；

图3为实施例4中样品s3的表面质量示意图；

图4为对比例1的产品表面质量示意图；

图5为对比例2的产品表面质量示意图；

图6为实施例7中样品s5的表面质量示意图；

图7为实施例7中样品s6的表面质量示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种提高二硫化钼抗铜腐蚀性的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

a)将二硫化钼与浓硫酸在水中混合，升温至第一加热温度下恒温处理后，过滤和洗涤，得到第一固体产物；

b)将所述第一固体产物与碱性物质在水中混合，升温至第二加热温度下恒温处理后，过滤、洗涤和干燥，得到改进的二硫化钼；

所述碱性物质为氢氧化钠和/或氢氧化钾。

本发明先将二硫化钼与浓硫酸及水在第一加热温度下处理，再将分离所得固体产物与碱性物质及水在第二加热温度下处理，经过滤、洗涤和干燥后，得到改进的二硫化钼。相比于普通二硫化钼，采用该改进的二硫化钼，能够明显提高润滑脂的抗铜腐蚀性能。由于二硫化钼存在的活性硫对铜腐蚀的影响的不确定性，即二硫化钼与铜腐蚀之间的作用不明确，故现有技术中通常是额外添加防铜腐蚀剂来降低二硫化钼的铜腐蚀性。而本发明从二硫化钼本身出发，对二硫化钼进行特定处理，得到改进的二硫化钼，其无需额外添加防铜腐蚀剂，便能够有效提高润滑脂的抗铜腐蚀性能，降低了成本，便于规模化应用。

按照本发明，先将二硫化钼与浓硫酸在水中混合，升温至第一加热温度下恒温处理后，过滤和洗涤，得到第一固体产物。

本发明中，所述二硫化钼的来源没有特殊限制，为市售二硫化钼的精制品，或按照本领域技术人员熟知的制备方法制得的二硫化钼精制品；如通过辉钼矿提纯法提纯精制得到的二硫化钼。本发明中，所述二硫化钼的纯度优选＞98％。

本发明中，所述浓硫酸的浓度没有特殊限制，为本领域技术人员熟知的常规浓硫酸浓度即可，即质量分数≥70％的硫酸溶液。本发明对所述浓硫酸的来源没有特殊限制，为一般市售品即可。经申请人研究发现，除活性硫外，二硫化钼本身存在的杂质及微量元素等也会造成铜腐蚀，进一步研究发现采用浓硫酸对二硫化钼进行处理，能够有效去除二硫化钼本身的杂质及微量元素如cu、al、fe、mg等，减少杂质及微量元素对铜的腐蚀，又能够避免对二硫化钼的损伤；若采用其它酸如王水、硝酸等酸，则会造成二硫化钼分解，损伤原料。

本发明中，所述水优选为去离子水。

本发明中，优选的，所述浓硫酸与二硫化钼的质量比为10％～20％；水与二硫化钼的质量比为(3～4)∶1。若浓硫酸比例过低，则杂质无法充分处理，若浓硫酸比例过高，则容易残留造成铜片腐蚀。在本发明的一些实施例中，所述浓硫酸与二硫化钼的质量比为10％，15％或20％，水与二硫化钼的质量比为3∶1，3.5∶1或4∶1。在本发明的最佳实施例中，浓硫酸与二硫化钼的质量比为20％，水与二硫化钼的质量比为4∶1。

本发明中，在将二硫化钼、浓硫酸及水混合时，先将二硫化钼与水混合形成二硫化钼水溶液，再将浓硫酸加入二硫化钼水溶液中。

本发明中，将原料混合后，升温至第一加热温度下恒温处理。所述第一加热温度优选为80～100℃；若温度过低，则反应速率慢且不充分，既耗时长，还会由于杂质反应不充分而导致铜片腐蚀，若温度过高，易导致水分蒸发太快，酸液浓度过高而残留，造成铜片腐蚀。在本发明的一些实施例中，所述第一加热温度为80℃、90℃或100℃。所述恒温处理的时间优选为2～3小时。在本发明的一些实施例中，所述恒温处理的时间为2小时、2.5小时或3小时。本发明中，最优选的，所述第一加热温度为80℃，恒温处理时间为3小时，在该条件下，能够进一步提升酸处理效果和效率，从而进一步提升抗铜腐蚀性能。

本发明中，所述恒温处理过程中优选伴随搅拌，以便使原料充分均匀的反应。所述搅拌的速度优选为50～100rpm。

本发明中，在上述恒温处理后，进行过滤。本发明对所述过滤的方式没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的常规过滤方式即可，如抽滤等。在所述过滤后，进行洗涤。所述洗涤优选为采用去离子水洗涤。在所述洗涤后，优选还进行抽滤，使洗涤液与固体产物充分分离，得到第一固体产物。

按照本发明，在得到第一固体产物后，将所述第一固体产物与碱性物质在水中混合，升温至第二加热温度下恒温处理后，过滤、洗涤和干燥，得到改进的二硫化钼。

本发明中，所述碱性物质为氢氧化钠和/或氢氧化钾，优选为氢氧化钠。本发明采用上述碱性物质对第一固体产物进行处理，一方面能够去除酸处理后残留在二硫化钼中的酸，另一方面能够去除二硫化钼中的活性硫及游离态硫，进一步减少铜腐蚀。

本发明中，所述水优选为去离子水。

本发明中，优选的，所述碱性物质与二硫化钼的质量比为3％～8％；水与二硫化钼的质量比为(3～4)∶1。若碱性物质比例过低，则残留酸和活性硫无法充分去除，若碱性物质比例过高，则会增加水洗次数，且还容易残留造成铜片腐蚀。在本发明的一些实施例中，所述碱性物质与二硫化钼的质量比为3％，5％或8％，水与二硫化钼的质量比为3∶1或4∶1。在本发明的最佳实施例中，碱性物质与二硫化钼的质量比为5％，水与二硫化钼的质量比为4∶1。

本发明在将酸处理后的二硫化钼与碱性物质及水混合时，先将酸处理后的二硫化钼与水混合形成混合液，再将碱性物质加入该混合液中。

本发明中，将原料混合后，升温至第二加热温度下恒温处理。所述第二加热温度优选为70～90℃；若温度过低，则反应速率慢且不充分，既耗时长，还会由于残留酸及活性硫反应不充分而导致铜片腐蚀，若温度过高，易导致水分蒸发太快，碱浓度过高而残留，造成铜片腐蚀。在本发明的一些实施例中，所述第二加热温度为70℃、80℃或90℃。所述恒温处理的时间优选为2～3小时。在本发明的一些实施例中，所述恒温处理的时间为2小时、2.5小时或3小时。本发明中，最优选的，所述第二加热温度为80℃，恒温处理时间为3小时，在该条件下，能够进一步提升碱处理效果和效率，从而进一步提升抗铜腐蚀性能。

本发明中，所述恒温处理过程中优选伴随搅拌，以便使原料充分均匀的反应。所述搅拌的速度优选为50～100rpm。

本发明中，在上述恒温处理后，进行过滤。本发明对所述过滤的方式没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的常规过滤方式即可，如抽滤等。在所述过滤后，进行洗涤。所述洗涤优选为采用去离子水洗涤。本发明中，优选洗涤至ph为7。在所述洗涤后，优选还进行抽滤，使洗涤液与固体产物充分分离。

本发明中，在上述抽滤后，还进行干燥。本发明中，为避免二硫化钼高温氧化，所述干燥为真空干燥。所述干燥的温度优选为100～110℃。干燥的时间优选为8小时以上。在所述干燥后，得到改进的二硫化钼产品，密封保存备用。

本发明提供了一种提高二硫化钼抗铜腐蚀性的处理方法，先将二硫化钼与浓硫酸及水在第一加热温度下处理，有效去除二硫化钼本身的杂质及微量元素，再将分离所得固体产物与碱性物质及水在第二加热温度下处理，进一步去除残留酸及二硫化钼中的活性硫，得到改进的二硫化钼。采用该改进的二硫化钼，能够明显提高润滑脂的抗铜腐蚀性能。

本发明还提供了一种改进的二硫化钼，由上述技术方案中所述的处理方法制得。

试验结果表明，相比于普通二硫化钼，采用本发明提供的处理方法制得的改进二硫化钼，以40％～50％添加至润滑脂中，能够将其抗铜腐蚀性能提高至1b(t2cu，100℃，24h)以上。

本发明还提供了一种润滑脂，包括以下质量比的组分：

基础油50％～60％；

改进的二硫化钼40％～50％；

所述改进的二硫化钼优选为上述技术方案中所述的处理方法制得的改进二硫化钼。

本发明中，所述基础油优选为苯甲基硅油。本发明中，所述苯甲基硅油的40℃运动粘度优选为65～85mm²/s。所述苯甲基硅油的苯基含量优选为20％～30％。

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。以下实施例中，所用原料为市售品，其中，二硫化钼购自陕西金堆城钼业有限公司，纯度98.7％。浓硫酸购自重庆川东化工有限公司，浓度为95％-98％。

实施例1

取一定量二硫化钼至容器中，依次加入去离子水和浓硫酸，其中，浓硫酸与二硫化钼的质量比为10％，去离子水与二硫化钼的质量比为3∶1。升温至80℃，恒温搅拌3小时，抽滤后再用去离子水水洗抽滤。

将上述抽滤后的二硫化钼滤饼置于容器中，加入氢氧化钠和去离子水，其中，氢氧化钠与二硫化钼的质量比为3％，去离子水与二硫化钼的质量比为3∶1。升温至80℃，恒温搅拌3小时，抽滤后再用去离子水水洗抽滤至ph＝7。

将抽滤后的滤饼放入烘盘中，在100℃下真空干燥9h，得到改进的二硫化钼。

实施例2

取一定量二硫化钼至容器中，依次加入去离子水和浓硫酸，其中，浓硫酸与二硫化钼的质量比为15％，去离子水与二硫化钼的质量比为3.5∶1。升温至80℃，恒温搅拌3小时，抽滤后再用去离子水水洗抽滤。

将上述抽滤后的二硫化钼滤饼置于容器中，加入氢氧化钠和去离子水，其中，氢氧化钠与二硫化钼的质量比为3％，去离子水与二硫化钼的质量比为3∶1。升温至80℃，恒温搅拌3小时，抽滤后再用去离子水水洗抽滤至ph＝7。

将抽滤后的滤饼放入烘盘中，在100℃下真空干燥9h，得到改进的二硫化钼。

实施例3

取一定量二硫化钼至容器中，依次加入去离子水和浓硫酸，其中，浓硫酸与二硫化钼的质量比为20％，去离子水与二硫化钼的质量比为4∶1。升温至80℃，恒温搅拌3小时，抽滤后再用去离子水水洗抽滤。

将上述抽滤后的二硫化钼滤饼置于容器中，加入氢氧化钠和去离子水，其中，氢氧化钠与二硫化钼的质量比为3％，去离子水与二硫化钼的质量比为3∶1。升温至80℃，恒温搅拌3小时，抽滤后再用去离子水水洗抽滤至ph＝7。

将抽滤后的滤饼放入烘盘中，在100℃下真空干燥9h，得到改进的二硫化钼。

实施例4及对比例1～2

分别将实施例1～3所得的改进二硫化钼与基础油--苯甲基硅油(40℃运动粘度为74.61mm²/s，苯基含量为25.3％)混合，得到润滑脂。其中，改进二硫化钼用量为45％，基础油用量为55％。所得样品分别记为s1、s2、s3。

对比例1：与实施例4不同的是，将改进二硫化钼替换为市售普通二硫化钼。

对比例2：按照实施例3的处理过程处理二硫化钼，不同的是，省去第一步酸处理，仅进行碱处理。将处理后所得二硫化钼按照实施例4的过程配制润滑脂。

参照标准gb/t7326分别测试上述润滑脂的抗铜腐蚀性能，结果参见图1～图5；图1为实施例4中样品s1的表面质量示意图，图2为实施例4中样品s2的表面质量示意图，图3为实施例4中样品s3的表面质量示意图，图4为对比例1的产品表面质量示意图，图5为对比例2的产品表面质量示意图。

由图1～图5可以看出，对比例1铜片表面有大量黑斑，铜片腐蚀严重，相比之下，s1～s3的无明显变色，铜片表面光亮，抗铜腐蚀性能明显提升，达到1b以上。证明，相比于普通二硫化钼，采用本发明提供的改进二硫化钼，能够明显提升润滑脂的抗铜腐蚀性能。

对比例2中铜片表面仍有灰色斑点，判定结果未达到1b，s1～s3的明显变色，铜片表面光亮，其抗铜腐蚀性能明显提高。证明，仅采用碱处理来去除二硫化钼中的活性硫，还不能最大程度的提升抗铜腐蚀性能；按照本发明先酸处理再碱处理的方式制得的改进二硫化钼才能够有效提升润滑脂的抗铜腐蚀性能。

s1～s3中，s3的抗铜腐蚀性能最佳。证明，浓硫酸与二硫化钼的质量比为20％，水与二硫化钼的质量比为4∶1时，能够最大程度的提升润滑脂的抗铜腐蚀性能。

实施例5

按照实施例3的处理过程处理二硫化钼，不同的是，氢氧化钠与二硫化钼的质量比为5％，去离子水与二硫化钼的质量比为4∶1。

实施例6

按照实施例3的处理过程处理二硫化钼，不同的是，氢氧化钠与二硫化钼的质量比为8％，去离子水与二硫化钼的质量比为4∶1。

实施例7

按照实施例4中润滑脂的制备过程，分别将实施例5～6所得的改进二硫化钼与基础油混合，得到润滑脂。所得样品分别记为s5、s6。

按照实施例4的测试方法分别测试上述润滑脂的抗铜腐蚀性能，并与样品s3作对比，结果参见图6～图7；其中，图6为实施例7中样品s5的表面质量示意图，图7为实施例7中样品s6的表面质量示意图。

由图6～图7可以看出，相比于对比例1～2，s5～s6的抗铜腐蚀性能均提升。证明，采用本发明提供的改进二硫化钼，能够提升润滑脂的抗铜腐蚀性能。s3、s5、s6中，s6由于碱量较高，使铜片泛红，抗铜腐蚀性能未达到1b；s5的抗铜腐蚀性能最佳。证明，碱性物质与二硫化钼的质量比为5％，水与二硫化钼的质量比为4∶1时，能够最大程度的提升润滑脂的抗铜腐蚀性能。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，包括最佳方式，并且也使得本领域的任何技术人员都能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统，和实施任何结合的方法。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。本发明专利保护的范围通过权利要求来限定，并可包括本领域技术人员能够想到的其他实施例。如果这些其他实施例具有近似于权利要求文字表述的结构要素，或者如果它们包括与权利要求的文字表述无实质差异的等同结构要素，那么这些其他实施例也应包含在权利要求的范围内。