一種齒輪潤(rùn)滑油納米添加劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明涉及齒輪潤(rùn)滑技術(shù)領(lǐng)域，具體的涉及一種齒輪潤(rùn)滑油納米添加劑。
【背景技術(shù)】
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[0002]20世紀(jì)30年代以前，國(guó)外潤(rùn)滑油中很少使用添加劑。隨著車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)及傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的進(jìn)步和機(jī)械設(shè)備的發(fā)展，對(duì)潤(rùn)滑油的性能提出了越來(lái)越高的要求，在20世紀(jì)50-60年代得以迅速發(fā)展，20世紀(jì)60年代初，國(guó)外開(kāi)發(fā)應(yīng)用了丁二酰亞胺無(wú)灰分散劑，經(jīng)過(guò)對(duì)丁二酰亞胺與金屬清潔劑復(fù)合效應(yīng)的研究，發(fā)現(xiàn)二者復(fù)合使用后，明顯提高了油品性能并降低了添加劑總用量，是60年代潤(rùn)滑油添加劑技術(shù)領(lǐng)域的一大突破。20世紀(jì)90年代繼續(xù)發(fā)展?jié)櫥蛷?fù)合劑，改進(jìn)配方并提高使用的經(jīng)濟(jì)性，提高單劑性能，發(fā)展多功能添加劑。
[0003]納米材料是指幾何尺寸達(dá)到納米尺度并具有特殊性能的材料，納米材料結(jié)構(gòu)的特殊性賦予了其不同于傳統(tǒng)材料的各種獨(dú)特性能，其中尤以特異的電學(xué)、熱學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)及力學(xué)性能等最為引人注目，具有重要的應(yīng)用和開(kāi)發(fā)價(jià)值。
[0004]將納米材料應(yīng)用于潤(rùn)滑體系中，是一個(gè)全新的研究領(lǐng)域。納米材料具有表面積大、高擴(kuò)散性、易燒結(jié)性等特點(diǎn)，不但可以在摩擦表面形成一層易剪切的薄膜，降低摩擦系數(shù)，而且還能對(duì)摩擦表面進(jìn)行一定程度的填補(bǔ)和修復(fù)，而且添加的固體粒子的導(dǎo)熱系數(shù)一般比液體要高一到兩個(gè)數(shù)量級(jí)，使得制備后的潤(rùn)滑油散熱性能也大大提高。因此納米潤(rùn)滑油添加劑具有突出的抗極壓性能和優(yōu)異的抗磨性，較好的潤(rùn)滑性能，優(yōu)異的散熱性能。但是其主要解決的難題就是納米粒子在基礎(chǔ)油中的分散穩(wěn)定性。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0005]本發(fā)明的目的是提供一種齒輪潤(rùn)滑油納米添加劑，其在潤(rùn)滑油中的分散性好，可以有效提高潤(rùn)滑油的散熱性能、耐磨性能和耐高溫性能。
[0006]本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供該齒輪潤(rùn)滑油納米添加劑的制備方法。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0008]一種齒輪潤(rùn)滑油納米添加劑，以重量份計(jì)，包括以下組分:
[0009]二硫化鉬2-3份，氮化硼1-5份，
[0010]硫代氨基甲酸酯5-10份，
[0011]單寧酸7-12份，有機(jī)硼酸酯6-10份，
[0012]磺基水楊酸鈉2-5份，納米氧化鈦1-3份，
[0013]抗氧劑2-5份，分散劑1-1.5份。
[0014]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，一種齒輪潤(rùn)滑油納米添加劑，以重量份計(jì)，包括以下組分:
[0015]二硫化鉬2.5份，氮化硼3份，
[0016]硫代氨基甲酸酯10份，
[0017]單寧酸11份，有機(jī)硼酸酯8份，
[0018]磺基水楊酸鈉4.5份，納米氧化鈦2份，
[0019]抗氧劑5份，分散劑1.2份。
[0020]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述抗氧劑為二烷基二苯胺。
[0021]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述分散劑為span80、吐溫_80，硅烷偶聯(lián)劑KH570的混合物，三者體積比為1:1:3。
[0022]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述納米氧化鈦為銳鈦礦相納米氧化鈦，其粒徑大小為 20_30nm。
[0023]—種齒輪潤(rùn)滑油納米添加劑的制備方法，包括以下步驟:
[0024](1)將二硫化鉬、氮化硼粉末、納米氧化鈦和異丙醇混合攪拌均勻，在1000W的功率下，超聲2-5h，然后靜置l_2h，繼續(xù)超聲2-5h，如此反復(fù)3-5次，得到混合分散液；
[0025](2)將步驟⑴得到的混合分散液過(guò)濾，真空干燥，用研缽研磨均勻，得到剝離后的片狀納米粉體；
[0026](3)將硫代氨基甲酸酯、有機(jī)硼酸酯混合攪拌均勻，在40_50°C下，攪拌混合，冷卻至室溫，繼續(xù)加入分散劑、抗氧劑、磺基水楊酸鈉、單寧酸和步驟(2)得到的片狀納米粉體混合攪拌均勻，在500W的功率下，超聲20-50min，得到齒輪潤(rùn)滑油納米添加劑。
[0027]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(1)中，所述異丙醇與氮化硼、二硫化鉬、納米氧化鈦粉末總質(zhì)量的質(zhì)量比為20-30:1。
[0028]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟⑴中，所述超聲的時(shí)間為1.5h。
[0029]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(2)中，所述超聲的時(shí)間為40min。
[0030]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0031](1)本發(fā)明首先將二硫化鉬和氮化硼利用異丙醇進(jìn)行化學(xué)剝離，得到厚度為納米級(jí)的納米片，且在剝離過(guò)程中加入納米氧化鈦，使得剝離后的片狀層之間填滿納米氧化鈦顆粒難以重新結(jié)合，從而制備得到很薄的納米片狀粉體；
[0032](2)本發(fā)明采用單寧酸和有機(jī)硼酸酯對(duì)所制備的納米填料進(jìn)行表面改性，以使其可以穩(wěn)定存在于齒輪潤(rùn)滑油中，同時(shí)添加磺基水楊酸鈉作為緩沖劑，使得制備得到的齒輪潤(rùn)滑油添加劑穩(wěn)定性好，耐熱性能優(yōu)異，且其制備方法簡(jiǎn)單，制備成本低。
【具體實(shí)施方式】
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[0033]為了更好的理解本發(fā)明，下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明，實(shí)施例只用于解釋本發(fā)明，不會(huì)對(duì)本發(fā)明構(gòu)成任何的限定。
[0034]實(shí)施例1
[0035]一種齒輪潤(rùn)滑油納米添加劑，以重量份計(jì)，包括以下組分:
[0036]二硫化鉬2份，氮化硼1份，
[0037]硫代氨基甲酸酯5份，
[0038]單寧酸7份，有機(jī)硼酸酯6份，
[0039]磺基水楊酸鈉2份，納米氧化鈦1份，
[0040]抗氧劑2份，分散劑1份。
[0041]其制備方法包括以下步驟:
[0042](1)將二硫化鉬、氮化硼粉末、納米氧化鈦和異丙醇混合攪拌均勻，在1000W的功率下，超聲2h，然后靜置lh，繼續(xù)超聲2h，如此反復(fù)3-5次，得到混合分散液；
[0043](2)將步驟(1)得到的混合分散液過(guò)濾，真空干燥，用研缽研磨均勻，得到剝離后的片狀納米粉體；
[0044](3)將硫代氨基甲酸酯、有機(jī)硼酸酯混合攪拌均勻，在40°C下，攪拌混合，冷卻至室溫，繼續(xù)加入分散劑、抗氧劑、磺基水楊酸鈉、單寧酸和步驟(2)得到的片狀納米粉體混合攪拌均勻，在500W的功率下，超聲20min，得到齒輪潤(rùn)滑油納米添加劑。
[0045]實(shí)施例2
[0046]一種齒輪潤(rùn)滑油納米添加劑，以重量份計(jì)，包括以下組分:
[0047]二硫化鉬3份，氮化硼5份，
[0048]硫代氨基甲酸酯10份，
[0049]單寧酸12份，有機(jī)硼酸酯10份，
[0050]磺基水楊酸鈉5份，納米氧化鈦3份，
[0051 ] 抗氧劑5份，分散劑1.5份。
[0052]其制備方法包括以下步驟:
[0053](1)將二硫化鉬、氮化硼粉末、納米氧化鈦和異丙醇混合攪拌均勻，在1000W的功率下，超聲5h，然后靜置2h，繼續(xù)超聲5h，如此反復(fù)3-5次，得到混合分散液；
[0054](2)將步驟(1)得到的混合分散液過(guò)濾，真空干燥，用研缽研磨均勻，得到剝離后的片狀納米粉體；
[0055](3)將硫代氨基甲酸酯、有機(jī)硼酸酯混合攪拌均勻，在50°C下，攪拌混合，冷卻至室溫，繼續(xù)加入分散劑、抗氧劑、磺基水楊酸鈉、單寧酸和步驟(2)得到的片狀納米粉體混合攪拌均勻，在500W的功率下，超聲50min，得到齒輪潤(rùn)滑油納米添加劑。
[0056]實(shí)施例3
[0057]一種齒輪潤(rùn)滑油納米添加劑，以重量份計(jì)，包括以下組分:
[0058]二硫化鉬2.2份，氮化硼2份，
[0059]硫代氨基甲酸酯6份，
[0060]單寧酸8份