一种润滑油稠化因子和可在真空环境下使用的半固体润滑剂及制备方法

本发明涉及润滑材料，尤其涉及一种润滑油稠化因子和可在真空环境下使用的半固体润滑剂及制备方法。

背景技术：

1、随着航空航天技术的高速发展，越来越多的机械部件需要在真空环境下运行。相对于传统的润滑方式，在真空下润滑是现代先进润滑技术之一。在真空下润滑有许多的优点，如中高温、高速下润滑效果好、润滑剂用量低、设备使用寿命长等。但是真空条件也带来了一些制约，由于真空环境下压力极低，润滑材料中的挥发性成分很容易被蒸发掉，在长时间的使用中导致润滑性能逐渐降低。其次，若润滑材料在真空环境中释放出气体分子，这些气体分子会污染器件表面，使其失去光洁度，影响装置的性能和寿命。正是因为这些苛刻的要求，给解决真空润滑技术问题带来了挑战。

2、目前常用的润滑剂有液体润滑剂和固体润滑剂，液体润滑剂如全氟聚醚(pfpe)具有很低的蒸汽压、良好的耐高温特性；固体润滑剂如二硫化钼(mos2)由于具有特殊的层状结构，所以承载能力高、摩擦系数低，是一种比较常用的固体润滑剂。但是在真空环境下，由于没有气体或其他杂质来影响物质本身的物理和化学性质，因此对材料的要求通常比较高。所以真空润滑材料难以选择，尤其是对于苛刻的真空条件，目前能够满足真空环境下机械设备润滑需求的润滑材料还较少。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种润滑油稠化因子和可在真空环境下使用的半固体润滑剂及制备方法。将本发明提供的润滑油稠化因子加入到基础润滑油中，所得半固体润滑剂在真空(0～5×10-3pa)下具有很好的润滑效果。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

3、本发明提供了一种润滑油稠化因子，制备原料包括活性组分、有机小分子化合物、硝酸盐、多酸盐和水；所述活性组分包括正辛胺和/或油胺，所述有机小分子化合物包括环己烷和/或十八烷，所述硝酸盐包括硝酸钇和/或硝酸铈，所述多酸盐包括磷钼酸和/或硅钨酸。

4、优选地，所述活性组分、有机小分子化合物、硝酸盐、多酸盐和水的用量比为(1～10)ml：(10～60)ml：(0.1～2)g：(0.1～10)g：(40～80)ml。

5、本发明提供了以上技术方案所述润滑油稠化因子的制备方法，包括以下步骤：

6、将所述活性组分、有机小分子化合物、硝酸盐、多酸盐和水混合进行水热反应，得到所述润滑油稠化因子。

7、优选地，所述水热反应的温度为100～210℃，时间为4～18h。

8、优选地，所述水热反应后，还包括将所得油相进行洗涤，所述洗涤采用的试剂为乙醇、正辛烷、环己烷、氯仿和石油醚中的至少一种。

9、本发明提供了一种可在真空环境下使用的半固体润滑剂，包括基础润滑油和稠化因子，所述稠化因子为以上技术方案所述润滑油稠化因子或以上技术方案所述制备方法制备得到的润滑油稠化因子。

10、优选地，所述基础润滑油包括聚α-烯烃、多烷基化环戊烷、聚硅氧烷、硅油、硅烃和全氟聚醚中的一种或几种。

11、优选地，所述稠化因子和基础润滑油的质量比为1:0.1～1:50。

12、优选地，所述真空环境的压力为0～5×10-3pa。

13、本发明提供了以上技术方案所述可在真空环境下使用的半固体润滑剂的制备方法，包括以下步骤：

14、将所述稠化因子和基础润滑油进行搅拌混合，再经静置，得到所述可在真空环境下使用的半固体润滑剂。

15、本发明提供了一种润滑油稠化因子，制备原料包括活性组分、有机小分子化合物、硝酸盐、多酸盐和水；所述活性组分包括正辛胺和/或油胺，所述有机小分子化合物包括环己烷和/或十八烷，所述硝酸盐包括硝酸钇和/或硝酸铈，所述多酸盐包括磷钼酸和/或硅钨酸。在本发明中，所述润滑油稠化因子通过活性组分、有机小分子化合物、硝酸盐、多酸盐和之间的范德华力、静电相互作用和配位作用等多级相互作用力结合在一起。

16、本发明提供了以上技术方案所述润滑油稠化因子的制备方法，本发明采用水热合成的方法制备出所述润滑油稠化因子，该方法绿色环保无污染，操作简单，且造价便宜，成本低廉。

17、本发明提供了一种可在真空环境下使用的半固体润滑剂，包括基础润滑油和稠化因子，所述稠化因子为以上技术方案所述润滑油稠化因子或以上技术方案所述制备方法制备得到的润滑油稠化因子。在本发明中，所述稠化因子通过各组分之间的范德华力、静电相互作用、配位作用等多级相互作用力结合在一起，再通过强相互作用与润滑油结合在一起，形成密不可分的整体，因此在真空环境中具有良好的稳定性，同时所述稠化因子在真空中挥发性低，能够在真空中稳定存在。本发明提供的是一种在真空下挥发度极低的半固体润滑剂，可在真空环境下稳定存在，在真空(0～5×10-3pa)下具有很好的润滑效果，具有超低摩擦，极大地减少对摩擦副的损害；此外，半固体的形态可以防止润滑油的爬移和泄露等问题，大大拓展了真空润滑材料的体系，推动了真空润滑技术的实际应用。实施例结果表明，本发明提供的半固体润滑剂在2×10-3pa真空下30分钟，质量损失仅为1.23％，摩擦系数稳定在0.08～0.10附近，因此在航空航天领域有很好的应用前景。

18、本发明提供了以上技术方案所述可在真空环境下使用的半固体润滑剂的制备方法，本发明只需将基础润滑油和稠化因子搅拌混合、静置，即可制备得到所述半固体润滑剂，制备方法简单，易于操作，有利于大规模的生产。

技术特征：

1.一种润滑油稠化因子，其特征在于，制备原料包括活性组分、有机小分子化合物、硝酸盐、多酸盐和水；所述活性组分包括正辛胺和/或油胺，所述有机小分子化合物包括环己烷和/或十八烷，所述硝酸盐包括硝酸钇和/或硝酸铈，所述多酸盐包括磷钼酸和/或硅钨酸。

2.根据权利要求1所述的润滑油稠化因子，其特征在于，所述活性组分、有机小分子化合物、硝酸盐、多酸盐和水的用量比为(1～10)ml：(10～60)ml：(0.1～2)g：(0.1～10)g：(40～80)ml。

3.权利要求1或2所述润滑油稠化因子的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述水热反应的温度为100～210℃，时间为4～18h。

5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，所述水热反应后，还包括将所得油相进行洗涤，所述洗涤采用的试剂为乙醇、正辛烷、环己烷、氯仿和石油醚中的至少一种。

6.一种可在真空环境下使用的半固体润滑剂，其特征在于，包括基础润滑油和稠化因子，所述稠化因子为权利要求1～2任意一项所述润滑油稠化因子或权利要求3～5任意一项所述制备方法制备得到的润滑油稠化因子。

7.根据权利要求6所述的半固体润滑剂，其特征在于，所述基础润滑油包括聚α-烯烃、多烷基化环戊烷、聚硅氧烷、硅油、硅烃和全氟聚醚中的一种或几种。

8.根据权利要求6或7所述的半固体润滑剂，其特征在于，所述稠化因子和基础润滑油的质量比为1:0.1～1:50。

9.根据权利要求6所述的半固体润滑剂，其特征在于，所述真空环境的压力为0～5×10-3pa。

10.权利要求6～9任意一项所述可在真空环境下使用的半固体润滑剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明提供了一种润滑油稠化因子和可在真空环境下使用的半固体润滑剂及制备方法，涉及润滑材料技术领域。本发明提供的润滑油稠化因子，制备原料包括活性组分、有机小分子化合物、硝酸盐、多酸盐和水；所述活性组分包括正辛胺和/或油胺，所述有机小分子化合物包括环己烷和/或十八烷，所述硝酸盐包括硝酸钇和/或硝酸铈，所述多酸盐包括磷钼酸和/或硅钨酸。将本发明提供的润滑油稠化因子加入到基础润滑油中，能够以简单的方法得到低成本、且在真空下挥发度极低的半固体润滑剂，其在真空(0～5×10<supgt;‑3</supgt;Pa)下具有很好的润滑效果，具有超低摩擦，极大地减少对摩擦副的损害；此外，半固体的形态可以防止润滑油的爬移和泄露等问题。

技术研发人员：王道爱,王刘程,张立强,周峰,刘维民
受保护的技术使用者：中国科学院兰州化学物理研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16