一种新能源车用润滑油添加剂及其制备方法与流程

1.本发明涉及一种润滑油添加剂领域，特别是一种新能源车用润滑油添加剂领域。


背景技术：

2.发动机被称为汽车的“心脏”，其运行的情况直接影响到整个汽车的驾驶性能。在发动机中，有很多做相对运动的部件，这些部件运动速度快，工作环境温度高，并且其金属表面会相互摩擦。为提高发动机的寿命，需要用到润滑油来降低发动机零部件的磨损。目前，润滑油普遍由一般基础油和添加剂两部分组成，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性能方面的不足，赋予某些新的性能。为起到抗摩减磨作用，可以在润滑油加入某些固体微粒。例如石墨、二硫化钼等，它们的粒径都是微米级或亚微米级。随着纳米技术的升温，近年来润滑油中加入纳米材料的工作做了一些探索，例如加入纳米金属微粒(cu、fe、ni等)和纳米sio2，ti3(bo3)2等作抗磨剂。但这些材料的微粒粒径大多在20～100nm，纳米材料的独特优点尚未充分发挥，且高温高压化学活性均高于氮化硼，其抗摩减磨的效果还不够好。
3.现市售的润滑油多在矿物油中加入各种添加剂，以改善基础油的理化性能。在高温和边界润滑条件下，挤压抗磨剂是不可缺少的。现常有含磷、硫和氯的抗磨剂，但这会腐蚀机件且不利于环保。氮化硼具有片层类石墨烯结构，作为添加剂使用时，显著提高基础油的润滑性能，但在摩擦副表面的吸附性较差，成膜效果不佳，导致氮化硼的良好摩擦性能不明显，因此需要对氮化硼改性，提高在摩擦表面的吸附与成膜性能，成为一种优良的润滑油添加剂。纳米氮化硼吸附摩擦表面，避免其直接接触，减少磨损，同时将摩擦表面压力分散，具有良好的减摩抗磨性能，可以作为一种良好的保护膜。


技术实现要素：

4.为克服现有技术中的不足，本发明是采用以下技术方案来实现的：本发明提出一种新能源车用润滑油添加剂，此添加剂包括分散于丙三醇溶剂中的纳米级氮化硼微粒及丙三醇混合形成均质混合物，其中，均质混合物中分散于丙三醇中的纳米氮化硼微粒及丙三醇的质量比为5～20：1，分散于丙三醇中的纳米氮化硼微粒粒径大多在10～50nm，减摩抗磨性良好。
5.优选的是本发明的润滑油添加剂中，所述分散于丙三醇中的纳米氮化硼微粒及丙三醇的质量比为10：1。
6.优选的是本发明的润滑油添加剂中，所述纳米级氮化硼微粒的粒径为20nm～30nm。
7.本发明还公开了一种制备新能源车用润滑油添加剂的制备方法，所述方法包括以下步骤：
8.s1，将纳米级氮化硼微粒以及丙三醇溶剂按照质量比加入到超声均质器中进行均质处理预定时间；
9.s2，均质处理预定时间后，静置s1所得均质混合物得到所述新能源车用润滑油添加剂。
10.更进一步的，在步骤s1中，所述将纳米级氮化硼微粒以及丙三醇溶剂按照质量比加入到超声均质器中进行均质处理预定时间的步骤包括：
11.s11，将纳米级氮化硼微粒以及丙三醇溶剂按照质量比0.1～5：1加入到超声均质器中进行均质处理20～40min。
12.更进一步的，在步骤s11中，将纳米级氮化硼微粒以及丙三醇溶剂按照质量比0.1～5:1加入到超声均质器中进行均质处理20～40min包括：
13.s12，所述将粒径为1纳米～100纳米的纳米级氮化硼微粒以及丙三醇溶剂按照质量比0.1～5:1加入到超声均质器中进行均质处理20～40min，从而获得粒径为10nm～50nm的纳米级氮化硼微粒以及丙三醇溶剂的混合物。
14.更进一步的，在步骤s2中，静置s1所得混合物得到所述新能源车用润滑油添加剂的步骤包括：
15.s21，所述均质处理预定时间后，静置3～8分钟回收上层无氮化硼沉淀丙三醇后得到沉淀为述新能源车用润滑油添加剂。
16.更进一步的，步骤s1～s2的均质处理均在预定电压下完成，预定电压设定为3～20v。
17.本发明的有益效果是：本发明提供的新能源车用润滑油添加剂，以丙三醇为溶剂氮化硼分散于丙三醇中，原料获取途径广泛。采用超声均质法制备，工艺安全环保，制备得到的分散于丙三醇中纳米氮化硼微粒及丙三醇混合物，其中氮化硼微粒粒径大小可控。均质时间越长，电压越高，氮化硼厚度越小。润滑油添加剂氮化硼均质层的厚度和氮化硼粒径大小、适用新能源车发动机轴承精密度dmn、活塞间隙有关，所述润滑油添加剂中纳米氮化硼微粒粒径大小为10～50nm，优选20～30nm，能够作为润滑油中减摩抗磨的成分，减摩抗磨效果明显。所述由分散于丙三醇中的纳米氮化硼以及丙三醇混合液与润滑油组成在温度(-100℃～290℃)下具有良好的稳定性。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。
19.图1为本发明实施例提供的新能源车用润滑油添加剂的制备方法流程图。
20.图2本发明实施例提供的用于新能源车发动机润滑酯的制备方法流程图。
21.图3为本发明实施例提供的用于新能源车发动机润滑油的制备方法流程图。
22.图4为本发明实施例2提供的添加分散于丙三醇中的纳米氮化硼及丙三醇为添加剂的润滑酯温度测试曲线。
23.图5为本发明中对比例得到的基础润滑酯温度测试曲线图。
24.图6为本发明实施例2提供的添加分散于丙三醇中的纳米氮化硼及丙三醇为添加剂的润滑酯振动测试曲线。
25.图7为本发明中对比例得到的基础润滑酯振动测试曲线图。
具体实施方式
26.下面结合具体实施方式对本发明作进一步描述。另，本发明中的步骤虽然用标号进行了排列，但并不用于限定步骤的先后次序，除非说明了步骤的次序或者某步骤的执行需要其他步骤作为基础。
27.请参照图1，本发明实施例提供的一种新能源车用润滑油添加剂制备方法，包括如下步骤：
28.s1，将纳米级氮化硼粉末以及丙三醇溶剂按照质量比加入到超声均质器中进行均质处理预定时间；
29.s2，均质处理预定时间后，静置3～8分钟，回收上层无氮化硼沉淀丙三醇后得到沉淀为所述新能源车用润滑油添加剂。
30.作为进一步改进的，在步骤s1中，所述将纳米级氮化硼粉末以及丙三醇溶剂按照质量比加入到超声均质器中进行均质处理预定时间的步骤包括：
31.s11，将纳米级氮化硼粉末以及丙三醇溶剂按照质量比0.1～5:1加入到超声均质器中进行均质处理20～40min。在其中一个实施例中，将纳米级氮化硼粉末以及丙三醇溶剂按照质量比1:1加入到超声均质器中进行均质处理30min。
32.作为进一步改进的，在步骤s11中，将纳米级氮化硼粉末以及丙三醇溶剂按照质量比0.1～5:1加入到超声均质器中进行均质处理20～40min包括：
33.s12，将所述粒径为1纳米～100纳米的纳米级氮化硼粉末以及丙三醇溶剂按照质量比0.1～5:1加入到超声均质器中进行均质处理20～40min，从而获得粒径为10nm～50nm的纳米级氮化硼粉末以及丙三醇溶剂的混合物。可以理解，当粒径过小，小于应用设备加工精度导致其成膜性能较差，粒径过大容易产生沉淀。
34.作为进一步改进的，在步骤s1中，所述将纳米级氮化硼粉末以及丙三醇溶剂按照质量比加入到超声均质器中进行均质处理预定时间的步骤包括：在超声均质的过程中同时施加3～20v的偏置电压进行极化。在其中一个实施例中，在超声均质的过程中同时施加12v的偏置电压进行极化。通过极化电压施加有利于各种粒径的纳米级氮化硼粉末的快速沉淀。
35.作为进一步改进的，在步骤s2中，所述均质处理预定时间后，静置得到所述新能源车用润滑油添加剂的步骤包括：
36.s21，所述均质处理预定时间后，静置3～8分钟回收上层无氮化硼沉淀丙三醇后得到的沉淀为所述新能源车用润滑油添加剂。
37.本发明实施例还提供一种新能源车用润滑油添加剂，包括丙三醇溶剂以及分散于所述丙三醇溶剂中的纳米级氮化硼粉末从而形成均质混合物，其中，所述丙三醇溶剂与所述氮化硼的质量比为1:5～20。在其中一个实施例中，所述丙三醇溶剂与所述氮化硼的质量比为1:10。所述纳米级氮化硼粉末的粒径为10nm～50nm。可以理解，本发明新能源车用润滑油添加剂可以仅由上述两种成分组成，也可以进一步添加其他功能材料，在此不做限制。
38.请参照图2，本发明实施例进一步提供一种用于新能源车发动机润滑酯的制备方法，包括以下步骤：
39.s3，提供基础润滑酯以及添加剂，其中，所述添加剂包括丙三醇溶剂以及分散于所述丙三醇溶剂中的纳米级氮化硼粉末从而形成均质混合物，其中，所述丙三醇及所述氮化
硼的质量比为1:5～20；
40.s4，将所述添加剂以及基础润滑酯按照预定质量比均匀混合形成所述新能源车用润滑酯。
41.在步骤s4中，所述添加剂以及所述基础润滑酯按照质量比1～5:100均匀混合形成所述新能源车用润滑酯。优选的，所述添加剂以及所述基础润滑酯按照质量比1～5:100均匀混合形成所述新能源车用润滑酯。
42.本发明实施例进一步提供一种由上述方法获得的用于新能源车用润滑酯。
43.请参照图3，本发明实施例进一步提供一种用于新能源车发动机润滑油的制备方法，包括以下步骤：
44.s5，提供基础油以及添加剂，其中，所述添加剂包括丙三醇溶剂以及分散于所述丙三醇溶剂中的纳米级氮化硼粉末从而形成均质混合物，其中，所述氮化硼与所述丙三醇的质量比为5～20:1；
45.s6，将所述添加剂以及所述基础油按照预定质量比均匀混合，即形成新能源车用润滑油。
46.在步骤s6中，所述添加剂以及所述基础油按照质量比0.5～1:100均匀混合形成所述新能源车发动机润滑油。优选的，所述添加剂以及所述基础油按照质量比0.5～1:100均匀混合形成所述新能源车用润滑油。
47.本发明实施例进一步提供一种由上述方法获得的新能源车用润滑油。
48.实施例1：
49.将原料氮化硼微粒(粒径为1纳米～100纳米)500g分散于500g溶剂丙三醇中，反应在超声均质器中进行，均质电压为12v，均质时间控制在20min。处理得到分散于丙三醇中的纳米氮化硼以及丙三醇形成的均质混合物，即新能源车用润滑添加剂，其中，丙三醇在添加剂中的质量百分比约为10％，且纳米氮化硼微粒的粒径为20～30nm。
50.实施例2：
51.将实施例1中的新能源车用润滑添加剂按照质量比1％分散加入到润滑酯(德国l252润滑酯)中，得到新能源车用润滑酯。
52.实施例3:
53.将实施例1中的新能源车用润滑添加剂按照质量比5％分散加入到润滑酯(德国l252润滑酯)中，得到新能源车用润滑酯。
54.实施例4：
55.将实施例1中的新能源车用润滑油添加剂按照质量比0.5％分散加入润滑油(江铃gl-5 80w-90润滑油)中，得到新能源车用润滑油。
56.实施例5:
57.将实施例1中的新能源车用润滑油添加剂按照质量比1％分散加入到润滑油(江铃gl-5 80w-90润滑油)中，得到新能源车用润滑油。
58.对比例:
59.直接使用德国l252润滑酯进行温度、振动性能测试，性能测试
60.加工痕迹会产生各个方向的振动，纳米氮化硼将润滑提高，减少振动，自然摩擦热减少，而纳米氮化硼本身也因导热系数高于润滑酯或油，将热能平均到非压力面散热，使发
动机行驶过程中温度降低。实施例2为实验组，对比例为对照组。将实施例2及对比例制得润滑酯用于新能源车中进行温度、振动性能测试。如图4为实验组温度测试曲线，实验组测得一条发动机行驶过程中温度振动曲线，振动幅度为平滑的曲线，该曲线的振动幅度在18～36区间。图5为对照组的温度测试曲线图，发动机因振动加剧温度曲线较实验组的上升幅度大，振幅变化范围为18～46，最高56。图6为实验组振动曲线，振动幅度非常低贴近0，振动曲线末尾突然升高是停机刹车测得振幅。附图7为振动测试对照组曲线，其振动幅度变化远大于实验组。实验组及对照组测试的外部环境相同。
61.将上述新能源车用润滑添加剂制备的润滑油加入江铃客货两用车(型号jx1040dscla2，核定载荷1.5吨)的发动机、变速箱、差速器中进行行驶测试。其中，车辆噪音明显变小，在满负荷载重启动中起步平稳。在转弯爬坡(15℃)，三档爬坡加速动力增强明显。百公里油耗由使用前9.5l，降至7.9l，百公里节油近1.6l，续航延长19.7％。
62.将上述新能源车用润滑酯在替换德国l252润滑酯加入西门子电机(1gg6166-ojg40-6wv5-z)上的轴承(skf309)使用，电机运行平稳，电机负载稳定，连续使用1000小时，电机两端轴端盖仅少许温感，无以往发烫感觉。
63.以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。