一种含纳米稀土氧化物的润滑脂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种含纳米稀土氧化物的润滑脂及其制备方法，润滑脂内的添加剂为纳米CeO2或纳米La2O3，纳米CeO2或纳米La2O3在润滑脂中的质量百分比为0.01％—1％；在皂化前加入纳米稀土氧化物，利用不同的基础油皂化形成锂基脂、钙基脂或锂钙基脂。本发明专利技术有益效果明显：(1)能充分分散添加剂，增加纳米材料的混合程度；(2)重新利用了废植物油或低价的纯菜籽油，是一种环境友好型的润滑脂；(3)未经修饰的纳米稀土氧化物应用范围广，含纳米稀土氧化物的润滑脂有良好的摩擦学性能和热稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于润滑
，涉及一种润滑脂及其制备方法，具体涉及一种添加稀土氧化物的润滑脂及其制备方法。
技术介绍
纳米技术是新世纪的新兴技术，应用于环境、材料、通讯和加工等多个领域。纳米材料更是受到各个国家的关注，而在我国经济的可持续发展观念的推动下，纳米材料的相关研究开创了一个新的篇章。经过各个学科的技术交叉研究，如何运用纳米材料和开发新型纳米材料的改性工作备受热议。由于我国的稀土资源丰富，不少科研人员将纳米技术引入稀土工业领域。崔瑞敏等人在《化学与粘合》中发表了《稀土元素在润滑添加剂中的应用》，表明纳米稀土化合物具有某种特殊晶体结构，纳米颗粒在摩擦表面形成塑性流动，表现出良好的极压抗磨减摩性能。Sliney研究发现氧化镧和氧化铈在高温下摩擦系数大幅下降，表明少量的稀土氧化物作为润滑油脂添加剂，起到很好的抗极压和减磨作用。在润滑油中加入纳米稀土氧化物已有研究。毛健等人在机械工程材料期刊中发表纳米CeO2颗粒形貌对润滑油摩擦性能的影响的文章对不同形貌的纳米稀土氧化物进行探讨研究，氧化铈具有立方萤石结构，不同纳米颗粒粒径的氧化铈加入润滑油中，摩擦效果不同。专利CN101955836A《一种球形纳米稀土氧化物润滑油添加剂及其制备方法》，介绍了一种长链羧酸表面包覆类球形稀土氧化物，在液体石蜡中的摩擦效果优良，该专利技术也只是在润滑油中加入纳米稀土氧化物。何忠义等人在稀土期刊中发表的表面修饰纳米CeO2的摩擦学性能研究，该项研究是以天然菜籽油为基础油，润滑油添加剂为苯并三氮唑乙酸表面修饰的纳米CeO2,经表面修饰的纳米CeO2具有明显的抗磨效果。在润滑脂中加入纳米材料添加剂也有研究。专利CN101205495A《一种复合纳米微粒、含有它的润滑脂及其制法》，专利技术了一种二硫代二唑硫酮与丁氧基三乙二醇的方应物和LaF3的复合纳米颗粒，加入润滑脂后，其摩擦效果显著。专利CN102911774A《一种含纳米碳管的润滑脂及其制备方法》，以膨润土作为稠化剂，基础油为精制矿物油和合成油，添加纳米碳管的润滑脂，提高了抗磨性能。对于其他纳米材料添加剂，专利CN102492523A介绍了一种混合纳米润滑脂添加剂及其应用，阐述了其他类型无机纳米添加剂，Cu、Al、Al2O3等金属粉末组成的纳米复合添加剂，表明了无机粉末也能加入润滑脂中起到良好摩擦效果。含氮修饰的纳米稀土氧化物的摩擦学性能研究的论文中对经表面修饰的纳米CeO2和纳米La2O3在柴油机和锂基脂中的摩擦学性能进行了研究。然而，经过修饰的纳米稀土氧化物，其结构不稳定、易沉聚；在某种特定工况或特殊要求下才需进行修饰，应用范围有限。另外，在润滑脂的皂化后加入添加剂，会造成添加剂分散不均匀、皂粒间混合程度小和润滑效果不明显等问题。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本专利技术在皂化前加入纳米稀土氧化物，利用不同的基础油皂化形成锂基脂、钙基脂或锂钙基脂；从而提供一种含纳米稀土氧化物的润滑脂及其制备方法。本专利技术涉及的一种含纳米稀土氧化物的润滑脂，润滑脂内的添加剂为纳米CeO2或纳米La2O3，纳米CeO2或纳米La2O3在润滑脂中的质量百分比为0.01％—1％。进一步地，纳米CeO2或纳米La2O3的粒度范围在20nm—50nm之间，纳米CeO2或纳米La2O3在润滑脂中的质量百分比为0.01％-0.7％。进一步，纳米CeO2或纳米La2O3在润滑脂中的质量百分比为0.01％-0.4％；并进一步优选为0.01％-0.1％。润滑脂优选为锂基脂、钙基脂或锂钙基脂。这种含纳米稀土氧化物的润滑脂的制备方法，如下：(1)预先计算基础油与稠化剂以5:1-7:1的比例混合，取稠化剂和1/3的基础油，再加入纳米稀土氧化物，搅拌混合10±2min，升温达到110±3℃；(2)在向反应锅内通N2的情况下，根据物料量向反应物加入无机碱溶液，在110±2℃下皂化反应，反应物由液态变成固态，加入1/3的基础油，保持皂化反应1±0.1h；(3)待反应物的状态不再改变，升温至150±4℃，除水1±0.1h；(4)待无水珠无水汽时，加入余油，升温至220±3℃，固态(稀状)反应物达到真溶液状态，保持5-7分钟；自然冷却后，收集润滑脂。进一步地，这种含纳米稀土氧化物的润滑脂的制备方法，优选如下步骤：(1)预先计算基础油与稠化剂以6:1的比例混合，取稠化剂和1/3的基础油，再加入纳米稀土氧化物，搅拌混合10min，升温达到110℃；(2)在向反应锅内通N2的情况下，根据物料量向反应物加入LiOH溶液和/或Ca(OH)2溶液，在110℃下皂化反应，反应物由液态变成固态，适时加入1/3的基础油，保持皂化反应1h；(3)待反应物的状态不再改变，升温至150℃，除水1h；(4)待无水珠无水汽时，加入余油，升温至220℃，固态(稀状)反应物达到真溶液状态，保持5分钟；自然冷却后，收集润滑脂，所得的润滑脂为锂基脂、钙基脂或锂钙基脂。基础油优选为菜籽油或废植物油，菜籽油事先经过过滤和脱色处理，废植物油事先经过过滤、酸洗、碱洗、离心和脱色处理，稠化剂为膨润土或十二羟基硬脂酸。本专利技术有益效果明显：(1)在皂化成脂前加入纳米稀土氧化物，能充分分散添加剂，增加纳米材料的混合程度；在形成皂粒时，有利纳米材料附着或分散；(2)重新利用了废植物油或低价的纯菜籽油，降低了制造成本，易于实现工业化生产，是一种环境友好型的润滑脂；(3)未经修饰的纳米稀土氧化物应用范围广，充分地利用了纳米稀土氧化物；(4)含纳米稀土氧化物的润滑脂，有明显的抗磨减磨效果，极压值得到提高，热稳定性也更佳。附图说明图1是本专利技术以纯菜籽油作为基础油制备润滑脂的工艺流程图。图2是本专利技术以废植物油作为基础油制备润滑脂的工艺流程图。图3是纯菜籽油锂基脂的热重分析图。图4是添加0.05％纳米CeO2的纯菜籽油锂基脂的热重分析图。图5是添加0.3％纳米CeO2的纯菜籽油锂基脂的热重分析图。图6是添加0.3％纳米La2O3的纯菜籽油锂基脂的热重分析图。具体实施方式下面结以具体实施例对本专利技术做进一步的说明，工艺流程图如图1和图2所示，图1为以纯菜籽油为基础油制备润滑脂的工艺流程图，图2为以废植物油为基础油制备润滑脂的工艺流程图。一、实施例实例1：取纯一定量的菜籽油抽滤出去杂质，在110℃下加入活性炭进行脱色，得到处理后的纯菜籽油。取60.165g该基础油，将1/3的基础油、1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含纳米稀土氧化物的润滑脂，该润滑脂内添加了纳米稀土氧化物，其特征在于，所述纳米稀土氧化物在润滑脂中的质量百分比为0.01％—1％，纳米稀土氧化物为纳米CeO2或纳米La2O3。

【技术特征摘要】
1.一种含纳米稀土氧化物的润滑脂，该润滑脂内添加了纳米稀土氧化物，
其特征在于，所述纳米稀土氧化物在润滑脂中的质量百分比为0.01％—1％，纳
米稀土氧化物为纳米CeO2或纳米La2O3。
2.根据权利要求1所述的一种含纳米稀土氧化物的润滑脂，其特征在于，
所述纳米CeO2或纳米La2O3的粒度范围在20nm—50nm之间，纳米CeO2或纳米
La2O3在润滑脂中的质量百分比为0.01％-0.7％；优选为0.01％-0.4％。
3.根据权利要求1或2所述的一种含纳米稀土氧化物的润滑脂，其特征在
于，所述纳米稀土氧化物为皂化成脂前加入。
4.根据权利要求1所述的一种含纳米稀土氧化物的润滑脂，其特征在于，
所述润滑脂为锂基脂、钙基脂或锂钙基脂。
5.一种含纳米稀土氧化物的润滑脂的制备方法，其特征在于，润滑脂制备过
程中，在皂化成脂前加入纳米稀土氧化物。
6.根据权利要求5所述的一种含纳米稀土氧化物的润滑脂的制备方法，其
特征在于，纳米稀土氧化物为纳米CeO2或纳米La2O3。
7.根据权利要求6所述的一种含纳米稀土氧化物的润滑脂的制备方法，其
特征在于，所述纳米CeO2或纳米La2O3的粒度范围在20nm—50nm之间，纳米
CeO2或纳米La2O3在润滑脂中的质量百分比为为0.01％—1％，优选0.01％-0.7％；
进一步优选为0.01％-0.4％。
8.根据权利要求5所述的一种含纳米稀土氧化物的润滑脂的制备方法，其
特征在于，制备方法如下：
(1)预先计算基础油与稠化剂以5:1-7:1的比例混合，取稠化...

【专利技术属性】
技术研发人员：何忠义，朱星星，熊丽萍，
申请(专利权)人：华东交通大学，
类型：发明
国别省市：江西;36