CN110564484A - 机油抗磨修复剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及润滑油添加剂技术领域，具体涉及机油抗磨修复剂，按以下重量份数的原料制成：改进润滑剂40‑60份和润滑抗磨剂40‑60份；所述原材料及其最佳重量份数为：改进润滑剂50份和润滑抗磨剂50份；所述改进润滑剂的原材料及其重量比为：富勒烯：浓硫酸：硝酸钠：高锰酸钾：双氧水：浓度为5％的盐酸：聚异丁烯双丁二酰亚胺：非硫磷有机钼＝1：(6～10)：0.5：(10～15)：(3～5)：(1～2)：(6～12)：(50～55)。本发明的该抗磨修复剂具有生产方法简单、成本低、防腐蚀、耐极压、抗磨减摩抗氧化性优异等特点。

Description

机油抗磨修复剂
技术领域
本发明涉及润滑油添加剂技术领域，具体涉及机油抗磨修复剂。
背景技术
润滑油被称为工业的血液，润滑技术是机械***最有效的抗磨减摩措施，提高润滑油的性能、发展环境友好的新型润滑添加剂是解决润滑油产业消费日益剧增和保护环境的必然需求。进入21世纪，伴随着现代工业技术的发展，工业机械设备向着大功率小型化、自动化、高精度、增大功率、提高效率、增加可靠性的方向不断发展，摩擦部件设计更为复杂、承受更大的载荷、更高的温度和更恶劣的环境，人们对润滑产品的性能提出更高要求。
富勒烯C60由于其独特的结构特性，成为近年来物理学、化学、材料学以及生命科学等众多学科及相关应用领域研究的热点。它是由同心封闭壳层组成的准球形颗粒，其层间距为0.349nm,与石墨的层间距0.336nm相接近，都是性能优良的润滑剂。
如果把富勒烯应用在润滑油中，会极大的提高润滑油的抗磨减摩特性，有效保护发动机，但由于富勒烯是固体，在润滑油中的使用得到限制。
非硫磷有机钼是应用在润滑油中最顶级的减摩剂，它不但具有优异的减摩性能和极好的高温抗氧化性能，还具有良好的油溶和分散性能；和富勒烯配合在润滑油中会大大提高润滑油的抗磨、减摩、抗氧化性功能，可以有效延长换油周期，更有效持久的保护发动机。
发明内容
本发明的目的在于提供一种机油抗磨修复剂，该抗磨修复剂具有生产方法简单、成本低、防腐蚀、耐极压、抗磨减摩抗氧化性优异等特点。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
机油抗磨修复剂，所选的原材料按以下重量份数制成：改进润滑剂40-60份和润滑抗磨剂40-60份。
优选地，所述原材料及其最佳重量份数为：改进润滑剂50份和润滑抗磨剂50份。
优选地，所述改进润滑剂的原材料及其重量比为：
富勒烯：浓硫酸：硝酸钠：高锰酸钾：双氧水：浓度为5％的盐酸：聚异丁烯双丁二酰亚胺：非硫磷有机钼＝1：(6～10)：0.5：(10～15)：(3～5)：(1～2)：(6～12)：(50～55)。
优选地，所述改进润滑剂为经过如下步骤处理得到：
S1：按质量比称取各原料；
S2：将浓硫酸在冰水浴条件下的反应瓶中搅拌，搅拌下依次掺入富勒烯和硝酸钠，搅拌10-20min，控制转速1200-1500r/min，再分3次加入高锰酸钾，控制反应温度15-20℃，搅拌100-120min，控制转速1500-1700r/min，得到混合液A；
S3：将装有混合液A的反应瓶移至恒温水浴条件下，水浴温度控制在40℃，并持续搅拌20-30min，控制转速1200-1500r/min，得到混合液B；
S4：将混合液B加热至70-80℃，控制转速800-1000/min，缓慢加入双氧水和浓度为5％的盐酸进行反复洗涤，搅拌20-30min，再用去离子水低速离心洗涤，控制转速600-800r/min，待pH值为7时，停止洗涤，得到混合物C；
S5：将混合物C分散于去离子水中，超声震荡60min，超声结束后，在2000-2200r/min转速下离心20min，取上层液放入烘箱中干燥，烘箱温度为50min，得到极性修饰富勒烯；
S6：将极性修饰富勒烯和聚异丁烯双丁二酰亚胺加入反应釜中分散，控制反应温度80-90℃，控制转速1500-1700r/min，搅拌180-240min，再降温至40-50℃，掺入非硫磷有机钼，再升温至210-220℃，控制转速2500-3000r/min，继续搅拌120-140min，再经过洗涤干燥，得到有机氮钼富勒烯。
本发明的经过修饰后的富勒烯，表面能大大降低，形成单分子吸附层，其中亲油基团背向富勒烯表面，亲水基团朝向富勒烯表面，使富勒烯具有亲油性，能够使润滑油在金属机械表面产生油性的极性效应，可以提高在较低温度下的压力吸收，从而改善润滑，减少启动摩擦力；同时，和非硫磷有机钼复合，使富勒烯吸附在非硫磷有机钼表面，可有效防止富勒烯团聚，从而提高了有机氮钼富勒烯润滑剂在润滑油中的分散性和稳定性。
本发明的改进润滑剂在润滑部件正常工况下，在摩擦表面形成一种具有减摩、抗磨作用的物理、化学吸附膜；在高速、高温、高压等工况下，在摩擦副表面形成钼元素渗透层和富勒烯共晶滚动润滑层，由于富勒烯本身的球状外形以及耐高温、坚韧、超级润滑的特性，把滑动摩擦转化为滚动摩擦，大大降低部件之间的磨损，可以广泛应用在发动机油、齿轮油、抗磨液压油以及其他特种油中；也可以用在增加抗磨减摩性能的补强剂。
优选地，所述润滑抗磨剂为含锌抗磨复合剂。
本发明使用的润滑抗磨剂是一种琥珀色透明液体，密度(20℃)：0.89～0.91kg/m3，闪点：110℃，机械杂质≤0.10％，锌含量≥8％。
进一步的，本发明使用的润滑抗磨剂是锦州圣大化学品有限公司所售的SR-8016润滑抗磨剂。
优选地，所述机油抗磨修复剂的制备方法，包括以下步骤：
S1：按质量分数称取各原料；
S2：将相应重量份数的改进润滑剂和润滑抗磨剂加入反应釜中分散，反应温度40-50℃，控制转速1500-1800r/min，搅拌100-120min，得到机油抗磨修复剂。
本发明的有益效果是:本发明的抗磨修复剂溶油性好，具有超强的耐极压抗磨性能；延长换油周期，可以延长到50000公里或以上更换机油，防止机油在高温情况下通过金属离子催化氧化，提高机油的使用寿命。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下列实施案例中若无特殊说明，所用技术手段为本领域技术人员熟知的常规手段。
实施例1
本实施例中，机油抗磨修复剂的原材料按以下重量份数制成：改进润滑剂50份和润滑抗磨剂50份，所述润滑抗磨剂为含锌抗磨复合剂。
其中，所述改进润滑剂的原材料及其重量比为：
富勒烯：浓硫酸：硝酸钠：高锰酸钾：双氧水：浓度为5％的盐酸：聚异丁烯双丁二酰亚胺：非硫磷有机钼＝1：8：0.5：12：3：2：6：55。
所述改进润滑剂为经过如下步骤处理得到：
S1：按质量比称取各原料；
S2：将浓硫酸在冰水浴条件下的反应瓶中搅拌，搅拌下依次掺入富勒烯和硝酸钠，搅拌10-20min，控制转速1200-1500r/min，再分3次加入高锰酸钾，控制反应温度15-20℃，搅拌100-120min，控制转速1500-1700r/min，得到混合液A；
S3：将装有混合液A的反应瓶移至恒温水浴条件下，水浴温度控制在40℃，并持续搅拌20-30min，控制转速1200-1500r/min，得到混合液B；
S4：将混合液B加热至70-80℃，控制转速800-1000/min，缓慢加入双氧水和浓度为5％的盐酸进行反复洗涤，搅拌20-30min，再用去离子水低速离心洗涤，控制转速600-800r/min，待pH值为7时，停止洗涤，得到混合物C；
S5：将混合物C分散于去离子水中，超声震荡60min，超声结束后，在2000-2200r/min转速下离心20min，取上层液放入烘箱中干燥，烘箱温度为50min，得到极性修饰富勒烯；
S6：将极性修饰富勒烯和聚异丁烯双丁二酰亚胺加入反应釜中分散，控制反应温度80-90℃，控制转速1500-1700r/min，搅拌180-240min，再降温至40-50℃，掺入非硫磷有机钼，再升温至210-220℃，控制转速2500-3000r/min，继续搅拌120-140min，再经过洗涤干燥，得到有机氮钼富勒烯。
所述机油抗磨修复剂的制备方法，包括以下步骤：
S1：按质量分数称取各原料；
S2：将相应重量份数的改进润滑剂和润滑抗磨剂加入反应釜中分散，反应温度40-50℃，控制转速1500-1800r/min，搅拌100-120min，得到机油抗磨修复剂。
产品的减摩抗磨性和承载能力的考察：利用四球机测定，设定载荷(温度20℃，负荷392N，速度1450r/min，时间30min)下的极压和减摩抗磨性能，四球试验所用的钢球为直径12.7mm的GCR钢球，试验表明产品具有良好的极压和减摩抗磨性能。通过对比，直接采用润滑油，磨斑直径达到0.8mm。API SN5W/40润滑油中添加0.6％，本实施例制备产品，磨斑直径达到0.28mm，摩擦系数0.0112。
实施例2
本实施例中改进润滑剂及机油抗磨修复剂的制备方法同实施例1，在此不再赘述。
本实施例中，机油抗磨修复剂的原材料按以下重量份数制成：改进润滑剂50份和润滑抗磨剂50份，所述润滑抗磨剂为含锌抗磨复合剂。
其中，所述改进润滑剂的原材料及其重量比为：
富勒烯：浓硫酸：硝酸钠：高锰酸钾：双氧水：浓度为5％的盐酸：聚异丁烯双丁二酰亚胺：非硫磷有机钼＝1：10：0.5：15：3：2：7：52。
产品的减摩抗磨性和承载能力的考察：利用四球机测定，设定载荷(温度20℃，负荷392N，速度1450r/min，时间30min)下的极压和减摩抗磨性能，四球试验所用的钢球为直径12.7mm的GCR钢球，试验表明产品具有良好的极压和减摩抗磨性能。通过对比，直接采用润滑油，磨斑直径达到0.8mm。API SN5W/40润滑油中添加0.6％，本实施例制备产品，磨斑直径达到0.29mm，摩擦系数0.0118。
实施例3
本实施例中改进润滑剂及机油抗磨修复剂的制备方法同实施例1，在此不再赘述。
本实施例中，机油抗磨修复剂的原材料按以下重量份数制成：改进润滑剂50份和润滑抗磨剂50份，所述润滑抗磨剂为含锌抗磨复合剂。
其中，所述改进润滑剂的原材料及其重量比为：
富勒烯：浓硫酸：硝酸钠：高锰酸钾：双氧水：浓度为5％的盐酸：聚异丁烯双丁二酰亚胺：非硫磷有机钼＝1：6：0.5：10：4：1：7：50。
产品的减摩抗磨性和承载能力的考察：利用四球机测定，设定载荷(温度20℃，负荷392N，速度1450r/min，时间30min)下的极压和减摩抗磨性能，四球试验所用的钢球为直径12.7mm的GCR钢球，试验表明产品具有良好的极压和减摩抗磨性能。通过对比，直接采用润滑油，磨斑直径达到0.8mm。API SN5W/40润滑油中添加0.6％，本实施例制备产品，磨斑直径达到0.31mm，摩擦系数0.0121。
实施例4
本实施例中改进润滑剂及机油抗磨修复剂的制备方法同实施例1，在此不再赘述。
本实施例中，机油抗磨修复剂的原材料按以下重量份数制成：改进润滑剂40份和润滑抗磨剂60份，所述润滑抗磨剂为含锌抗磨复合剂。
其中，所述改进润滑剂的原材料及其重量比为：
富勒烯：浓硫酸：硝酸钠：高锰酸钾：双氧水：浓度为5％的盐酸：聚异丁烯双丁二酰亚胺：非硫磷有机钼＝1：8：0.5：12：3：2：6：55。
产品的减摩抗磨性和承载能力的考察：利用四球机测定，设定载荷(温度20℃，负荷392N，速度1450r/min，时间30min)下的极压和减摩抗磨性能，四球试验所用的钢球为直径12.7mm的GCR钢球，试验表明产品具有良好的极压和减摩抗磨性能。通过对比，直接采用润滑油，磨斑直径达到0.8mm。API SN5W/40润滑油中添加0.6％，本实施例制备产品，磨斑直径达到0.33mm，摩擦系数0.0125。
实施例5
本实施例中改进润滑剂及机油抗磨修复剂的制备方法同实施例1，在此不再赘述。
本实施例中，机油抗磨修复剂的原材料按以下重量份数制成：改进润滑剂60份和润滑抗磨剂40份，所述润滑抗磨剂为含锌抗磨复合剂。
其中，所述改进润滑剂的原材料及其重量比为：
富勒烯：浓硫酸：硝酸钠：高锰酸钾：双氧水：浓度为5％的盐酸：聚异丁烯双丁二酰亚胺：非硫磷有机钼＝1：8：0.5：12：3：2：6：55。
产品的减摩抗磨性和承载能力的考察：利用四球机测定，设定载荷(温度20℃，负荷392N，速度1450r/min，时间30min)下的极压和减摩抗磨性能，四球试验所用的钢球为直径12.7mm的GCR钢球，试验表明产品具有良好的极压和减摩抗磨性能。通过对比，直接采用润滑油，磨斑直径达到0.8mm。API SN5W/40润滑油中添加0.6％，本实施例制备产品，磨斑直径达到0.32mm，摩擦系数0.0127。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所有的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.机油抗磨修复剂，其特征在于，所选的原材料按以下重量份数制成：改进润滑剂40-60份和润滑抗磨剂40-60份。
2.根据权利要求1所述的机油抗磨修复剂，其特征在于，所述原材料及其最佳重量份数为：改进润滑剂50份和润滑抗磨剂50份。
3.根据权利要求1所述的机油抗磨修复剂，其特征在于，所述改进润滑剂的原材料及其重量比为：
富勒烯：浓硫酸：硝酸钠：高锰酸钾：双氧水：浓度为5％的盐酸：聚异丁烯双丁二酰亚胺：非硫磷有机钼＝1：(6～10)：0.5：(10～15)：(3～5)：(1～2)：(6～12)：(50～55)。
4.根据权利要求3所述的机油抗磨修复剂，其特征在于，所述改进润滑剂为经过如下步骤处理得到：
S1：按质量比称取各原料；
S2：将浓硫酸在冰水浴条件下的反应瓶中搅拌，搅拌下依次掺入富勒烯和硝酸钠，搅拌10-20min，控制转速1200-1500r/min，再分3次加入高锰酸钾，控制反应温度15-20℃，搅拌100-120min，控制转速1500-1700r/min，得到混合液A；
S3：将装有混合液A的反应瓶移至恒温水浴条件下，水浴温度控制在40℃，并持续搅拌20-30min，控制转速1200-1500r/min，得到混合液B；
S4：将混合液B加热至70-80℃，控制转速800-1000/min，缓慢加入双氧水和浓度为5％的盐酸进行反复洗涤，搅拌20-30min，再用去离子水低速离心洗涤，控制转速600-800r/min，待pH值为7时，停止洗涤，得到混合物C；
S5：将混合物C分散于去离子水中，超声震荡60min，超声结束后，在2000-2200r/min转速下离心20min，取上层液放入烘箱中干燥，烘箱温度为50min，得到极性修饰富勒烯；
S6：将极性修饰富勒烯和聚异丁烯双丁二酰亚胺加入反应釜中分散，控制反应温度80-90℃，控制转速1500-1700r/min，搅拌180-240min，再降温至40-50℃，掺入非硫磷有机钼，再升温至210-220℃，控制转速2500-3000r/min，继续搅拌120-140min，再经过洗涤干燥，得到有机氮钼富勒烯。
5.根据权利要求1所述的机油抗磨修复剂，其特征在于，所述润滑抗磨剂为含锌抗磨复合剂。
6.根据权利要求1-5任一项所述的机油抗磨修复剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：按质量分数称取各原料；
S2：将相应重量份数的改进润滑剂和润滑抗磨剂加入反应釜中分散，反应温度40-50℃，控制转速1500-1800r/min，搅拌100-120min，得到机油抗磨修复剂。
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