一种类水滑石润滑油修复剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种层状双金属氢氧化物润滑油修复剂，具体由如下重量百分含量的组分组成：表面被硅烷偶联剂改性的层状双金属氢氧化物3～25％，防锈剂1～5％，抗氧化剂0.5～3％，基础油余量。本发明专利技术同时提供了所述层状双金属氢氧化物润滑油修复剂的制备方法。本发明专利技术提供的层状双金属氢氧化物润滑油修复剂具有极其优异的抗磨损性能，广泛应用于汽油发动机、柴油发动机的汽车。

【技术实现步骤摘要】
一种类水滑石润滑油修复剂及其制备方法
本专利技术涉及一种润滑油摩擦磨损自修复添加剂，具体地说，涉及一种高性能层状双金属氢氧化物润滑油修复剂及其制备方法，该修复剂即具有类水滑石优良的特性，又具有非常优异的抗磨损性能。
技术介绍
节约能源、降低环境污染是世界共同关注的目标，汽车作为能源消耗的重要消费品，它的节能变得尤为重要。在发动机燃料燃烧所产生的热量中，大约有20-30％的能源都是以摩擦的形式白白浪费了。因此，降低磨损，减少能耗、大幅度地延长装备的使用寿命逐渐成为大家关注的焦点。层状双金属氢氧化物因其独特的层状结构、层板元素的可调变性以及层间阴离子的可交换性成为最近研究的热点。层状双金属氢氧化物(LayeredDoubleHydroxides,LDHs)亦称类水滑石，是一类具有层状结构的功能材料，化学通式为[M2+1-xM3+x(OH)2]x+An-x/nmH2O。其主体层板具有水镁石Mg(OH)2型正八面体结构，可看作类水镁石[M2+(OH)2]层中的M2+部分被M3+取代,导致层板上正电荷的积累，这些正电荷被位于层间的可交换的An-中和，使类水滑石(LDHs)层状材料整体呈电中性。层状双金属氢氧化物(LDHs)层间阴离子具有可交换性，同时类水滑石(LDHs)还耐热、耐辐射和耐酸碱,因而使之在离子交换、吸附、催化及功能助剂等方面有着广泛的应用。层状双金属氢氧化物(LDHs)片层之间易于滑动，可以在磨损的犁沟处沿金属表面铺展。同时层板间存在许多活性基团，可以在摩擦产生的新鲜金属表面发生反应，从而在金属摩擦副表面生成金属磨损自修复膜。目前层状双金属氢氧化物作为润滑脂修复剂尚未见文献报道，由层状双金属氢氧化物制备的摩擦磨损自修复剂，除了具有类水滑石优良的特性外，具有更加优异的抗磨损性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种抗磨性能优异的层状双金属氢氧化物润滑油修复剂。具体而言，本专利技术提供的层状双金属氢氧化物润滑油修复剂，由如下重量百分含量的组分组成：与现有技术中将硅烷偶联剂与层状双金属氢氧化物独立使用并直接分散到基础油中相比，本专利技术创造性地发现，将二者提前反应，即使得层状双金属氢氧化物的表面被硅烷偶联剂改性，可以进一步提高所得润滑油修复剂产品的抗磨损性能，且表面经所述硅烷偶联剂改性的层状双金属氢氧化物可以更好地与抗氧化剂发挥协同作用，从而提高润滑油修复剂产品的综合性能。具体而言，本专利技术中被硅烷偶联剂改性的层状双金属氢氧化物由包括如下步骤的方法制备而成：将层状双金属氢氧化物溶于乙醇，形成均匀分散液；将含有硅烷偶联剂的乙醇溶液边搅拌边缓慢加入所述分散液中，充分反应，洗涤反应产物，即得。为了确保所述分散液分散均匀，将层状双金属氢氧化物溶于乙醇后，可进行超声处理。为了使所述表面改性充分进行，所述层状双金属氢氧化物与硅烷偶联剂的用量比为1∶1～5。充分反应后，为了将多余的硅烷偶联剂去除，所得反应产物可先用无水乙醇洗涤2～4次，再用蒸馏水洗涤2～4次。本专利技术采用的层状双金属氢氧化物优选为表面被硅烷偶联剂改性且层间为十二烷基磺酸根的锌铝类水滑石、表面被硅烷偶联剂改性且层间为十二烷基磺酸根的镁铝类水滑石或表面被硅烷偶联剂改性且层间为十二烷基磺酸根的镍铝类水滑石。本专利技术所述层状双金属氢氧化物的表面，优选被以下硅烷偶联剂改性：3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种或者其混合物。本专利技术通过加入抗氧化剂，可以明显提高润滑油的抗氧化性能，延长换油周期，保护发动机。本专利技术所述抗氧化剂为烷基酚型抗氧化剂、含氮抗氧化剂中的一种或者其混合物。为了进一步提高修复剂的综合性能，本专利技术优选所述抗氧化剂为2，6-二叔丁基对甲酚、a-萘胺、N，N-二仲丁基对苯二胺中的一种，或者2，6-二叔丁基对甲酚与a-萘胺的混合物，或者2，6-二叔丁基对甲酚与N，N-二仲丁基对苯二胺的混合物。本专利技术通过大量实践发现，将上述优选的特定抗氧化剂与本专利技术采用的表面被硅烷偶联剂改性的层状双金属氢氧化物配合使用，可以在提高抗氧化性能的同时进一步提高修复剂产品的抗磨损性能等综合使用性能，且效果明显优于其它常用的抗氧化剂。本专利技术所述的防锈剂可以是羧酸纳、磺酸钠中的一种或者其混合物。本专利技术所述基础油可以是硅油、合成烃油或者PAO油中的一种或者其混合物。作为本专利技术的一种优选方案，所述层状双金属氢氧化物润滑油修复剂中采用表面被硅烷偶联剂改性且层间为十二烷基磺酸根的镍铝类水滑石，由如下重量百分含量的组分组成：表面被3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷改优选地，由如下重量百分含量的组分组成：表面被3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷改作为本专利技术的一种优选方案，所述层状双金属氢氧化物润滑油修复剂中采用表面被硅烷偶联剂改性且层间为十二烷基磺酸根的锌铝型水滑石，由如下重量百分含量的组分组成：表面被3-氨丙基三甲氧基硅烷改性且层间优选地，由如下重量百分含量的组分组成：表面被3-氨丙基三甲氧基硅烷改性且层间作为本专利技术的一种优选方案，所述层状双金属氢氧化物润滑油修复剂中采用表面被硅烷偶联剂改性且层间为十二烷基磺酸根的镁铝类水滑石，由如下重量百分含量的组分组成：表面被3-氨丙基三甲氧基硅烷改性且层优选地，由如下重量百分含量的组分组成：表面被3-氨丙基三甲氧基硅烷改性且层本专利技术进一步提供了所述层状双金属氢氧化物润滑油修复剂的制备方法，包括如下步骤：(1)将表面被硅烷偶联剂改性的层状双金属氢氧化物加入到60～80℃的基础油中，再加入抗氧化剂，充分搅拌且恒温10～30分钟，得混合物；(2)将所述混合物升温到120～130℃，加入防锈剂，恒温5～20分钟，即得。本专利技术通过对制备过程中原料加入顺序以及各步骤温度的严格控制，可以确保所得修复剂质地均一、性质稳定、使用效果良好。本专利技术提供的层状双金属氢氧化物润滑油修复剂具有以下的优点：(1)车用润滑油具有良好的溶解性：层状双金属氢氧化物的粒径大小为纳米级，特别是经过硅烷偶联剂在层板表面进行改性，极大地降低了层状双金属氢氧化物的表面张力，最大限度地减少了纳米粒子间的团聚，同时增加了该物质的表面极性，因此该摩擦剂可以均匀分散在基础油中，与车用润滑油具有良好的溶解性。(2)具有极其优异的抗磨损性能：选择市售的APICF-415W-40柴油机油为试验用油，分别添加5.0％的有机钼摩擦改进剂(POUPC1001)和层状双金属氢氧化物(镁铝型)摩擦改进剂进行抗磨减磨性能试验，其试验结果如表1所示。从表1可以看出，对于不添加摩擦改进剂的APICF-415W-40柴油机油，在40kgf的情况下，43min后油膜破裂，但添加有机钼摩摩擦改进剂和层状双金属氢氧化物润滑油修复剂，均具有良好的抗磨性能。无论从摩擦力、摩擦系数，还是从磨班直径来说，镁铝型层状双金属氢氧化物的抗磨性能均优于有机钼摩擦改进剂。因此层状双金属氢氧化物润滑油修复剂具有极其优异的抗磨损性能。表1：不同的摩擦改进剂的抗磨性能(3)与车用润滑油复配，使用方便：层状双金属氢氧化物润滑油修复剂与车用润滑油复配，直接添加到汽油发动机和柴油发动机中，操作简单，使用方便。(4)与车用润滑油复配，提高油品的抗氧化性能：市售SN/GF-55W-30润滑油的氧化诱导期为70-80min本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种层状双金属氢氧化物润滑油修复剂，其特征在于，由如下重量百分含量的组分组成：

【技术特征摘要】
1.一种层状双金属氢氧化物润滑油修复剂，其特征在于，由如下重量百分含量的组分组成：所述表面被硅烷偶联剂改性的层状双金属氢氧化物由包括如下步骤的方法制备而成：将层状双金属氢氧化物溶于乙醇，形成均匀分散液；将含有硅烷偶联剂的乙醇溶液边搅拌边缓慢加入所述分散液中，充分反应，洗涤反应产物，即得。2.根据权利要求1所述的层状双金属氢氧化物润滑油修复剂，其特征在于，所述抗氧化剂为烷基酚型抗氧化剂、含氮抗氧化剂中的一种或者其混合物；优选为a-萘胺、2，6-二叔丁基对甲酚、N，N-二仲丁基对苯二胺中的一种或两种。3.根据权利要求1或2所述的层状双金属氢氧化物润滑油修复剂，其特征在于，所述表面被硅烷偶联剂改性的层状双金属氢氧化物为表面被硅烷偶联剂改性且层间为十二烷基磺酸根的锌铝类水滑石、表面被硅烷偶联剂改性且层间为十二烷基磺酸根的镁铝类水滑石或表面被硅烷偶联剂改性且层间为十二烷基磺酸根的镍铝类水滑石。4.根据权利要求l-3任意一项所述的层状双金属氢氧化物润滑油修复剂，其特征在于，所述层状双金属氢氧化物的表面，被以下硅烷偶联剂改性：3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种或者其混合物。5.根据权利要求l-4任意一项所述的层状双金属氢氧化物润滑油修复剂，其特征在于，所述层状双金属氢氧化物与硅烷偶联剂的用量比为1:1～5。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：鄂红军，朱和菊，徐夏歌，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11