CN109825344A - 一种高导热润滑添加剂及其制备方法 - Google Patents

一种高导热润滑添加剂及其制备方法 Download PDF

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张娜
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Abstract

本发明公开了一种高导热润滑添加剂及其制备方法。由碳纳米管与纳米银制成，碳纳米管与纳米银的质量配比分别为5‑10:1‑3。碳纳米管负载银的添加剂可改善碳纳米管的分散性能，更好的分散在润滑脂和润滑油中，可作为润滑脂添加剂使用。制备的碳纳米管负载银添加剂是高导热导电复合材料，具有优异的力学性能和抗磨减摩性能。加入润滑油和润滑脂中，可大大提升润滑油和润滑脂的导热系数，以及润滑油和润滑脂的摩擦性能。高导热润滑添加剂的制备方法简单易操作，综合性能强，添加使用简易方便，具有很好的使用性能。

Description

一种高导热润滑添加剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及润滑剂技术领域，具体地说，涉及一种高导热润滑添加剂及其制备方法。
背景技术
随着工业化水平的提高，为了满足人们对生活质量的追求，全世界工业能源的1/3是因为摩擦消耗掉的，失效零件的80％是由于磨损造成的，在摩擦磨损中势必会产生热量，摩擦触点温度可达1000℃。润滑脂起到润滑和密封的作用，油品体相温度可达60℃～120℃在高负荷、高速运转时势必会产生高温，越来越要求在高温状况下的润滑作用。随着科技的快速发展，润滑脂的导热性能的需求也不断提升，传统的润滑脂不能满足一些特性，现有的润滑脂耐高温性能差，因此润滑脂高导热添加剂是一个重要的研究方向。
碳纳米管负载银的纳米复合材料是一种新型的润滑添加剂，通过碳纳米管与纳米银的复合，既发挥了碳纳米管高纵横比的优势，又结合了银纳米粒子高导热导电性能，弥补了银纳米粒子易团聚的劣势，添加少量的纳米银就可以极大优势，两者优势互补大大的提升了碳纳米管的导热性能。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不同，提出了一种新型的高导热润滑添加剂，可提升润滑油和润滑脂的导热性能和润滑性能，使其具备优良的综合性能，可广泛地应用于润滑油和润滑脂中。
本发明的另一个目的在于提供上述高导热润滑添加剂的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种高导热润滑添加剂，由碳纳米管与纳米银制成。本发明通过合理的组分设计和优化，探究一个最佳配比使材料发挥最大优势，通过大量实验比对，优化导热性能。所述碳纳米管与纳米银的质量配比分别为5-10:1-3。所述碳纳米管与纳米银的质量最佳配比分别为10:1、5:1、10:3。
上述高导热润滑添加剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)碳纳米管酸化处理：将碳纳米管加入到V硝酸：V硫酸＝3:1的混酸中超声，在搅拌速度为300～500转/分钟，温度为40～90℃条件下回流3～5h，自然冷却后洗涤至中性，在60℃～80℃条件下真空干燥6～12小时，得到预处理的碳纳米管酸化接枝含氧基团；
(2)将预处理的碳纳米管加入到乙醇溶液中，超声处理0.5～1h均质分散，将硝酸银作为银前驱体在超纯水中溶解得到硝酸银溶液，将氢氧化钠加入超纯水中溶解得到氢氧化钠溶液，将硝酸银溶液与碳纳米管的乙醇溶液搅拌混合均匀后，滴加氢氧化钠溶液，混合均匀，转移到聚四氟乙烯反应釜中，140℃～190℃下反应20～30h，自然冷却后，洗涤至中性，60℃～80℃条件下真空干燥6～12小时得到高导热润滑添加剂。
将所制备的复合材料按照不同添加量加入到润滑油或润滑脂中，若加入到润滑脂中可用三辊研磨机均质分散。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：制备的碳纳米管负载银的添加剂可改善碳纳米管的分散性能，更好的分散在润滑脂和润滑油中，可作为润滑脂添加剂使用。制备的碳纳米管负载银添加剂是高导热导电复合材料，具有优异的力学性能和抗磨减摩性能。加入润滑油和润滑脂中，可大大提升润滑油和润滑脂的导热系数，以及润滑油和润滑脂的摩擦性能。高导热润滑添加剂的制备方法简单易操作，综合性能强，添加使用简易方便，具有很好的使用性能。
附图说明
图1是实施例1中所制品的TEM图。
具体实施方式
以下结合实施例和附图进一步说明本发明的技术效果。
实施例1：
碳纳米管和纳米银质量比为10:1，首先将碳纳米管加入到V硝酸：V硫酸＝3:1的混酸中超声0.5h，在搅拌速度为500转/分钟，温度为50℃条件下回流5h，自然冷却后洗涤至中性，在60℃条件下真空干燥12小时，得到经预处理的碳纳米管。将1g预处理的碳纳米管加入到乙醇溶液中，超声处理0.5h均质分散，取0.157g硝酸银在10mL的超纯水中溶解得到硝酸银溶液，取0.3g的氢氧化钠加入10mL的超纯水中溶解得到氢氧化钠溶液，将硝酸银溶液与碳纳米管的乙醇溶液搅拌混合均匀后，滴加氢氧化钠溶液，混合均匀，转移到聚四氟乙烯反应釜中，160℃下反应20h，自然冷却后，用超纯水洗涤至中性，60℃条件下真空干燥12小时得到复合材料。将复合材料经过研磨处理，根据测量结果显示以30wt％添加量添加到二甲基硅油中，其导热系数比二甲基硅油增加到原来系数的6倍,以10wt％添加量添加到硅脂中，其摩擦磨损系数降低到原来系数的1/2，磨斑直径也减少了1.73倍。
表1是实施例1加入到二甲基硅油中所得到的导热系数的变化数据；表2是实施例1加入到润滑脂中的润滑性能变化数据。
表1
二甲基硅油 30wt％Ag/CNT二甲基硅油
导热系数λ/(W/m*K)<sup>-1</sup> 0.1516 0.9096
表2
硅脂 10wt％Ag/CNT硅脂
摩擦系数 0.097 0.052
磨斑直径(mm) 0.972 0.563
实施例2：
碳纳米管和纳米银质量比为5:1，首先将碳纳米管加入到V硝酸：V硫酸＝3:1的混酸中超声0.5h，在搅拌速度为400转/分钟，温度为90℃条件下回流4h，自然冷却后洗涤至中性，在80℃条件下真空干燥6小时，得到经预处理的碳纳米管。将1g预处理的碳纳米管加入到乙醇溶液中，超声处理1h均质分散，取0.315g硝酸银在10mL的超纯水中溶解得到硝酸银溶液，将0.4g氢氧化钠加入超纯水中溶解得到氢氧化钠溶液，将硝酸银溶液与碳纳米管的乙醇溶液搅拌混合均匀后，滴加氢氧化钠溶液，混合均匀，转移到聚四氟乙烯反应釜中，180℃下反应26h，自然冷却后，洗涤至中性，80℃条件下真空干燥10小时得到复合材料。将复合材料经过研磨处理，根据测量结果显示以20wt％添加量到2号锂基基础脂中，其导热系数增加到原来系数的7倍，以10wt％添加量添加到二甲基硅油中，其摩擦磨损系数和磨斑直径都大致降低到原来系数的1/2。
表3是实施例2加入到二甲基硅油中所得到的导热系数的变化数据；表4是实施例2加入到润滑脂中的润滑性能变化数据。
表3
二甲基硅油 30wt％Ag/CNT二甲基硅油
导热系数λ/(W/m*K)<sup>-1</sup> 0.1516 1.0612
表4
硅脂 10wt％Ag/CNT硅脂
摩擦系数 0.097 0.049
磨斑直径(mm) 0.972 0.489
实施例3：
碳纳米管和纳米银质量比为10:3，首先将碳纳米管加入到V硝酸：V硫酸＝3:1的混酸中超声0.5h，在搅拌速度为400转/分钟，温度为90℃条件下回流4h，自然冷却后洗涤至中性，在80℃条件下真空干燥6小时，得到经预处理的碳纳米管。将1g预处理的碳纳米管加入到乙醇溶液中，超声处理1h均质分散，取0.472g硝酸银在10mL的超纯水中溶解得到硝酸银溶液，将0.4g氢氧化钠加入超纯水中溶解得到氢氧化钠溶液，将硝酸银溶液与碳纳米管的乙醇溶液搅拌混合均匀后，滴加氢氧化钠溶液，混合均匀，转移到聚四氟乙烯反应釜中，180℃下反应26h，自然冷却后，洗涤至中性，80℃条件下真空干燥10小时得到复合材料。将复合材料经过研磨处理，根据测量结果显示以20wt％添加量到2号锂基基础脂中，其导热系数增加到原来系数的5倍，以10wt％添加量添加到二甲基硅油中，其摩擦磨损系数降低到原来系数的2/3，磨斑直径也降低到原来系数的1/2。
表5是实施例3加入到二甲基硅油中所得到的导热系数的变化数据；表6是实施例3加入到润滑脂中的润滑性能变化数据。
表5
二甲基硅油 30wt％Ag/CNT二甲基硅油
导热系数λ/(W/m*K)<sup>-1</sup> 0.1516 0.763
表6
硅脂 10wt％Ag/CNT硅脂
摩擦系数 0.097 0.065
磨斑直径(mm) 0.972 0.562
对比例1：
纯纳米银的制备，取3.14g硝酸银在10mL的超纯水中溶解得到硝酸银溶液，将0.4g氢氧化钠加入超纯水中溶解得到氢氧化钠溶液，在硝酸银溶液中滴加氢氧化钠溶液，混合均匀，转移到聚四氟乙烯反应釜中，180℃下反应26h，自然冷却后，洗涤至中性，80℃条件下真空干燥10小时得到复合材料。将纳米银经过研磨处理，根据测量结果显示以20wt％添加量到2号锂基基础脂中，其导热系数增加到原来系数的2倍，以10wt％添加量添加到二甲基硅油中，其摩擦磨损系数降低为原来系数的3/4，磨斑直径也降低为原来的4/5。
表7是对比例1加入到二甲基硅油中所得到的导热系数的变化数据；表8是对比例1加入到润滑脂中的润滑性能变化数据。
表7
二甲基硅油 30wt％Ag/CNT二甲基硅油
导热系数λ/(W/m*K)<sup>-1</sup> 0.1516 0.3031
表8
硅脂 10wt％Ag/CNT硅脂
摩擦系数 0.097 0.072
磨斑直径(mm) 0.972 0.774
表9
表9是实施例1、2、3和对比例1加入到二甲基硅油中所得到的导热系数的变化数据及其在润滑脂中的润滑性能变化数据。
从数据可以看出实施例2的导热性能和减摩抗磨性能最优。其原因是银纳米粒子本身具有优异的导热性能，和碳管所具备的高纵横比的优势结合可大大的提升材料的导热性能。当银纳米粒子较少时其导热性能增加不明显，到一定量时达到最佳配比5:1，较多时容易团聚，纯纳米银则易团聚无法形成导热通路。碳管本身具有的力学性能，可以提升润滑脂的减摩抗磨性能。

Claims (4)

1.一种高导热润滑添加剂，其特征在于，由碳纳米管与纳米银制成。
2.如权利要求1所述的高导热润滑添加剂，其特征在于，所述碳纳米管与纳米银的质量配比分别为5-10:1-3。
3.如权利要求1所述的高导热润滑添加剂，其特征在于，所述碳纳米管与纳米银的质量配比分别为10:1、5:1、10:3。
4.权利要求1所述高导热润滑添加剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）碳纳米管酸化处理：将碳纳米管加入到V硝酸：V硫酸=3:1的混酸中超声，在搅拌速度为300~500转/分钟，温度为40~90℃条件下回流3~5h，自然冷却后洗涤至中性，在60℃~80℃条件下真空干燥6~12小时，得到预处理的碳纳米管酸化接枝含氧基团；
（2）将预处理的碳纳米管加入到乙醇溶液中，超声处理0.5~1h均质分散，将硝酸银作为银前驱体在超纯水中溶解得到硝酸银溶液，将氢氧化钠加入超纯水中溶解得到氢氧化钠溶液，将硝酸银溶液与碳纳米管的乙醇溶液搅拌混合均匀后，滴加氢氧化钠溶液，混合均匀，转移到聚四氟乙烯反应釜中，140℃~190℃下反应20~30h，自然冷却后，洗涤至中性，60℃~80℃条件下真空干燥6~12小时得到高导热润滑添加剂。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110964588A (zh) * 2019-10-30 2020-04-07 惠州学院 一种高导电润滑添加剂及其制备方法和应用
CN116536094A (zh) * 2022-12-29 2023-08-04 天津职业技术师范大学(中国职业培训指导教师进修中心) 一种含有纳米银/金属有机骨架添加剂的润滑油及其制备方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1422939A (zh) * 2000-11-29 2003-06-11 日本精工株式会社 导电的润滑脂及装填了该导电润滑脂的滚动装置
KR20090033301A (ko) * 2007-09-29 2009-04-02 한국전력공사 고효율 나노윤활유 및 그 제조방법
JP2009096961A (ja) * 2007-10-19 2009-05-07 Shin Etsu Chem Co Ltd リワーク性に優れた熱伝導性シリコーングリース組成物
CN102604722A (zh) * 2012-02-08 2012-07-25 无锡中石油润滑脂有限责任公司 一种电力润滑脂及其制备方法
US20140274830A1 (en) * 2011-09-28 2014-09-18 Uchicago Argonne, Llc Novel materials as additives for advanced lubrication
US20140371119A1 (en) * 2011-05-27 2014-12-18 Howard University Hybrid Nanolubricant
CN104591174A (zh) * 2015-01-23 2015-05-06 西安理工大学 一种银纳米晶-多层石墨烯复合材料的制备方法
JP2016210938A (ja) * 2015-05-12 2016-12-15 株式会社青木科学研究所 難燃性固形潤滑剤、その難燃性固形潤滑剤の製造方法、およびその難燃性固形潤滑剤を用いたダイカスト方法
CN108148652A (zh) * 2018-01-12 2018-06-12 烟台华恒节能科技有限公司 一种表面修饰的烯碳复合纳米软金属抗磨自修复材料及其制备方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1422939A (zh) * 2000-11-29 2003-06-11 日本精工株式会社 导电的润滑脂及装填了该导电润滑脂的滚动装置
KR20090033301A (ko) * 2007-09-29 2009-04-02 한국전력공사 고효율 나노윤활유 및 그 제조방법
JP2009096961A (ja) * 2007-10-19 2009-05-07 Shin Etsu Chem Co Ltd リワーク性に優れた熱伝導性シリコーングリース組成物
US20140371119A1 (en) * 2011-05-27 2014-12-18 Howard University Hybrid Nanolubricant
US20140274830A1 (en) * 2011-09-28 2014-09-18 Uchicago Argonne, Llc Novel materials as additives for advanced lubrication
CN102604722A (zh) * 2012-02-08 2012-07-25 无锡中石油润滑脂有限责任公司 一种电力润滑脂及其制备方法
CN104591174A (zh) * 2015-01-23 2015-05-06 西安理工大学 一种银纳米晶-多层石墨烯复合材料的制备方法
JP2016210938A (ja) * 2015-05-12 2016-12-15 株式会社青木科学研究所 難燃性固形潤滑剤、その難燃性固形潤滑剤の製造方法、およびその難燃性固形潤滑剤を用いたダイカスト方法
CN108148652A (zh) * 2018-01-12 2018-06-12 烟台华恒节能科技有限公司 一种表面修饰的烯碳复合纳米软金属抗磨自修复材料及其制备方法

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
YUAN MENG ET AL.: "Effective lubricant additive of nano-Ag/MWCNTs nanocomposite produced by supercritical CO2 synthesis", 《TRIBOLOGY INTERNATIONAL》 *
林春玲等: "石墨烯负载银的合成研究 ", 《化学工程》 *
王雷雷 等: "乙醇溶剂中硝酸银与氢氧化钠的反应机理", 《应用化工》 *
袁海龙: "碳纳米管/银基复合材料的制备与性能研究", 《中国学位论文全文数据库》 *
陈步明等: "非金属粉体化学镀银的研究进展 ", 《电镀与涂饰》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110964588A (zh) * 2019-10-30 2020-04-07 惠州学院 一种高导电润滑添加剂及其制备方法和应用
CN116536094A (zh) * 2022-12-29 2023-08-04 天津职业技术师范大学(中国职业培训指导教师进修中心) 一种含有纳米银/金属有机骨架添加剂的润滑油及其制备方法

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