高效节能纳米抗磨剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种高效节能纳米抗磨剂及其制备方法和应用。所述的纳米抗磨剂是由下述重量配比的原料制成的：纳米金属微粒１～５００份、清净分散剂１００～１００００份、抗氧剂１００～１００００份、有机高聚物１００～５０００份、稀释剂８００００～５０００００份组成。其中，上述纳米金属微粒为金属微粒钼、硼、铬、钒、钛、铝、铈中的两种或者两种以上的混合物。这些组分按上述比例混合，在规定温度下搅拌反应，经高压柱塞泵循环喷射分散数小时，再经过大功率超声波机分散形成稳定的纳米金属共晶离子有机化合物胶体。该纳米抗磨剂具有良好的使用性能，制备方法简单，应用广泛，能与润滑油形成新型的润滑油系列产品。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种纳米抗磨剂，本专利技术还涉及该纳米抗磨剂的制备方法 和应用。
技术介绍
纳米材料由于其特殊的物理和化学性质而受到了广泛关注，并在诸多 领域得到了初步应用。在摩擦学领域，人们针对纳米微粒润滑油添加剂开 展了大量研究。业已发现，多种纳米金属微粒作为添加剂均能有效地改善 油品的减摩、抗磨和极压性能。值得注意的是，在润滑油存储和使用过程 中，具有高化学活性和表面活性的纳米金属微粒添加剂难以长期保持化学 物理稳定性，而纳米金属微粒的易团聚特性使得其在润滑油中难以长期保 持分散稳定性，这就使得纳米金属微粒润滑油添加剂的应用受到了很大的 限制。前人研究表明，借助于有机小分子配体对固体表面的化学吸附特性， 可以在纳米金属微粒表面引入有机分子修饰层，从而通过赋予其表面疏水亲油特性使得其在润滑油中的分散稳定性显著提高；与此同时，经表面修 饰处理后的纳米金属微粒的化学物理稳定性亦大幅提高。因此，表面修饰 纳米金属微粒作为润滑油添加剂具有巨大的应用潜力。CN1206737A公开 了一种纳米金属微粉的抗磨润滑剂，它是由纳米金属微粉与溶剂经过一定 的工艺条件和生产步骤制成的。CN1552833A公开了一种水基润滑的纳米 金属减摩抗磨强化剂，它是一种金属纳米颗粒的溶胶，强化剂组合物由纳 米金属颗粒、分散介质以及助剂组成。CN1528870A公开了一种纳米抗磨 剂及其制备方法和应用，纳米抗磨剂由聚异丁烯和碳纳米管组 成，CN101113383A公开了一种含纳米抗磨添加剂的酯型阻燃液压油及生 产方法，其原料的重量配比如下合成酯类化合物基础油90 95%，复合多功能添加剂1.0 5.0%，纳米抗磨添加剂1.0 5.0%。这些技术对 于本专利技术如何提高其使用性能并无指导意义。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种高效节能纳米抗磨剂，该 纳米抗磨剂具有良好的使用性能，制备方法简单，应用广泛，能与润滑油 形成新型的润滑油系列产品。为此，本专利技术所要解决的另一技术问题在于，提供一种上述纳米抗磨 剂的制备方法和应用。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下一种高效节能纳米抗磨剂，其技术方案是，它是由下述重量配比的原 料制成的纳米金属微粒 1~500份清净分散剂 100-10000份抗氧剂 100-10000份有机高聚物 100-5000份稀释剂 80000-500000份其中，上述纳米金属微粒为金属微粒钼、硼、铬、钒、钛、铝、铈中 的两种或者两种以上的混合物；清净分散剂为中碱值石油磺酸钙、硫磷化 聚异丁烯钡盐、硫化烷基酚钙、单丁二酰亚胺无灰、聚异丁烯多丁二酰亚 胺、中碱值烷基水杨酸钙中的其中一种或者两种的组合；抗氧剂为硫磷双 辛基碱性锌盐、2， 6-二叔丁基对甲酚、噻二唑衍生物、对叔丁基苯酚、三 异丙醇胺、硫代二丙酸双十八酯中的其中一种或者两种的组合；有机高聚 物为乙丙共聚物、聚丙稀酸酯、聚异丁稀、聚甲基丙稀酸酯中的其中一种 或者两种的组合；稀释剂为150ZN基础油、200ZN基础油、150SN基础油、 200SN基础油中的其中一种或者两种的组合。上述技术方案中，所述的纳米抗磨剂它是由下述优选重量配比的原料 制成的纳米金属微粒 250-300份清净分散剂 抗氧剂 有机高聚物 稀释剂200000-300000份。5000~6000份 5000 6000份 3000 4000份上述纳米金属微粒的粒径为1 100nrn。有机高聚物的分子量可以为 200~5000 (当然也可不仅仅在此范围选择，如选择200-500000或其它值)。制备所述的高效节能纳米抗磨剂的方法，其技术方案是它包括以下步 骤(1)将纳米金属微粒、清净分散剂、抗氧剂、有机高聚物、稀释剂按 上述重量配比置于反应器中，加温至45"C 12(TC，搅拌反应1 3.5小时；(2)将反应物用工作压力为2 100Mpa、流量为10 160L/min的高压柱塞 泵，循环高压高速喷射分散1~3.5小时；(3)再用输出功率为800-2000W 的超声波机进行分散，时间为0.5 5小时即得。用所述的高效节能纳米抗磨剂制作润滑油抗磨剂，按照重量比，将10% 的纳米抗磨剂与90%的润滑油混合，经加温搅拌均匀而成。用所述的高效节能纳米抗磨剂制作极压齿轮油抗磨剂，按照重量比， 将20°/。的纳米抗磨剂与80%的润滑油混合，经加温搅拌均匀而成。用所述的高效节能纳米抗磨剂制作的极压水溶性抗磨剂，按照重量比， 将15%的纳米抗磨剂与85%的润滑油混合，经加温搅拌均匀而成。本专利技术的高效节能纳米抗磨剂，是由多种纳米金属微粒、清净分散剂、 抗氧剂、有机高聚物、稀释剂组成。这些成分按一定比例混合，在规定温 度下搅拌反应，经高压柱塞泵循环喷射分散数小时，再经过大功率超声波 机分散形成稳定的纳米金属共晶离子有机化合物胶体。与传统的纳米抗磨剂相比，本专利技术的纳米抗磨剂具有以下优点(1) 市售产品密度均大于1.1g/cm3，而本专利技术的纳米抗磨剂比重小(0.950 1.065 g/cm3)，分散性好，不易沉淀。(2)市售产品要求在内燃机怠速运转30 分钟以上温度达80'C以上情况下加入，热激活成膜，成膜速度慢，抗磨抗 极压性能差。本专利技术的纳米抗磨剂在高低温环境均可加入润滑油中，高强 渗透，瞬间成膜，瞬间发挥产品抗磨抗极压效果，其节能、降嗓、降温、降低尾气排放效果明显。(3)市售产品承载、抗极压性能较弱。本专利技术的 纳米抗磨剂抗极压性能大于63万磅/平方英寸，抗磨效果是普通润滑油的 210倍，适用于需要液体润滑的机械设备和高低温环境。(4)市售产品高 负荷齿轮箱、大负荷机械，大功率发动机建议添加10%。本专利技术的纳米抗磨 剂建议添加5%即可。(5)市售产品高温性能不稳定，在机车停止运转较 长时机油呈肉冻状。本专利技术的纳米抗磨剂高、低温性能稳定，适合不同环 境使用，具有良好的冷启动功能。(6)市售产品无净化尾气功能，本专利技术 的纳米抗磨剂使尾气中CO含量下降40%以上，HC含量下降40%以上。(7) 市售产品节省汽车燃油0 4%左右。本专利技术的纳米抗磨剂节省燃油在15% 以上，重负荷运转机械节电在10%以上，纺织机械节电在10%以上。(8) 市售产品高负荷、低速运转机械节油、节电不明显。本专利技术的纳米抗磨剂 利用共晶金属，变滑动摩擦为滚动摩擦，降低摩擦系数，高负荷、低速运 转机械节油、节电明显。(9)市售产品剪切能力差， 一般150小时(6天) 抗磨性能全部损失。本专利技术的纳米抗磨剂抗剪切能力强，8000小时(365 天)安全寿命长，抗磨性能好，磨损小。(10)市售产品价格在360 1200 元/公斤，本专利技术的纳米抗磨剂市售价格为160元/公斤，性价比较高，具有 明显的价格优势。(11)从应用效果来看，使用专利技术的纳米抗磨剂每节能 1%，产生的综合效益是企业纯利润的10%，与设备改造型节能方法相比， 其直接投资仅为2%，且节约大量资源，改变企业管理理念。(12)本专利技术 的纳米抗磨剂可延长设备寿命一倍以上，节约大量配件费、管费、维修费， 提高设备完好率，创造更多效益。综上所述，本专利技术的纳米抗磨剂密度较低，纳米粒径小，添加比例(添 加量)很低，可溶于水基润滑剂、油、脂，所配制的润滑油、剂存放几年 不发生团聚、分层、沉淀。该抗本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高效节能纳米抗磨剂，其特征在于它是由下述重量配比的原料制成的：　纳米金属微粒　１～５００份　清净分散剂　１００～１００００份　抗氧剂　１００～１００００份　有机高聚物　１００～５０００份　稀释剂　８００００～５０００００份　其中，上述纳米金属微粒为金属微粒钼、硼、铬、钒、钛、铝、铈中的两种或者两种以上的混合物；清净分散剂为中碱值石油磺酸钙、硫磷化聚异丁烯钡盐、硫化烷基酚钙、单丁二酰亚胺无灰、聚异丁烯多丁二酰亚胺、中碱值烷基水杨酸钙中的其中一种或者两种的组合；抗氧剂为硫磷双辛基碱性锌盐、２，６－二叔丁基对甲酚、噻二唑衍生物、对叔丁基苯酚、三异丙醇胺、硫代二丙酸双十八酯中的其中一种或者两种的组合；有机高聚物为乙丙共聚物、聚丙稀酸酯、聚异丁稀、聚甲基丙稀酸酯中的其中一种或者两种的组合；稀释剂为１５０ＺＮ基础油、２００ＺＮ基础油、１５０ＳＮ基础油、２００ＳＮ基础油中的其中一种或者两种的组合。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王长青，
申请(专利权)人：石家庄劲力宝石油化工有限公司，
类型：发明
国别省市：13[中国|河北]