一种润滑油专用抗磨剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及润滑油技术领域，特别是涉及一种润滑油专用抗磨剂及其制备方法，所述润滑油专用抗磨剂的制备方法，包括以下步骤：（1）水滑石前体的制备；（2）插层铝离子：将铝源与碱源在含水介质中反应，至沉淀完全消失，然后将其加入步骤（1）的水滑石前驱体中，在25～65℃下反应2～24小时，然后加入酸性物质调节体系pH为3~5，得到预产物；（3）将预产物在惰性气体中煅烧后，得到润滑油专用抗磨剂；在该抗磨剂是将铝离子插入水滑石的插层中，然后通过煅烧的方法将铝离子原位转化为氧化铝，形成由氧化铝插层的水滑石结构。该抗磨剂添加在润滑油中具有显著的抗磨作用，相比于单一的铝或者水滑石的直接复合具有更高的抗磨性。

A special antiwear agent for lubricating oil and its preparation method

The present invention relates to the technical field of lubricating oil, in particular to a special lubricating oil antiwear agent and preparation method thereof, wherein the lubricating oil special anti-wear agent preparation method comprises the following steps: (1) hydrotalcite precursor preparation; (2) the intercalation of aluminum ion: aluminum source and alkali source the reaction in aqueous medium, to precipitate completely disappeared, then added to step (1) of the hydrotalcite precursor, in 25 ~ 65 DEG C for 2 to 24 hours, and then adding acid to regulate system pH 3~5, pre product; (3) the pre product in an inert gas after calcination special lubricating oil, antiwear agent; the antiwear agent is intercalated hydrotalcite aluminum ion insertion, followed by calcination method in situ aluminum ions into aluminum oxide, formed by alumina hydrotalcite intercalation. The antiwear agent has a remarkable antiwear effect in the lubricating oil, and has a higher antiwear property compared to the direct combination of a single aluminum or a hydrotalcite.

【技术实现步骤摘要】
一种润滑油专用抗磨剂及其制备方法
本专利技术涉及润滑油
，特别是涉及一种润滑油专用抗磨剂及其制备方法。
技术介绍
润滑油是用在各种类型汽车、机械设备上以减少摩擦，保护机械及加工件的液体或半固体润滑剂，主要起润滑、辅助冷却、防锈、清洁、密封和缓冲等作用，只要是应用于两个相对运动的物体之间，而可以减少两物体因接触而产生的磨擦与磨损之功能，即为润滑油。润滑油抗磨添加剂是现代润滑油的重要组成部分。通常在润滑油中使用的抗磨添加剂有硫类抗磨剂、磷类抗磨剂、硫磷类抗磨剂、卤素类抗磨剂、有机金属类抗磨剂和硼类抗磨剂。在传统的润滑理论中，把润滑分为液体润滑和边界润滑。作相对运动的两个金属表面完全被润滑油膜隔开，没有金属的直接接触，这种润滑状态叫做液体润滑；随着载荷的增加，金属表面之间的油膜厚度逐渐减薄，当载荷增至一定程度，连续的油膜被金属表面的峰顶破坏，局部产生金属表面之间的直接接触，这种润滑状态叫做边界润滑。在边界润滑中，当金属表面只承受中等负荷时，如有一种添加剂能被吸附在金属表面上或与金属表面剧烈磨损，这种添加剂称为抗磨添加剂。当金属表面承受很高的负荷时，大量的金属表面直接接触，产生大量的热，而抗磨剂形成的膜也被破坏，不再起保护金属表面的作用，如有一种添加剂能与金属表面起化学反应生成化学反应膜，起润滑作用，防止金属表面擦伤，甚至熔焊，通常把这种最苛刻的边界润滑叫做极压润滑，而这种添加剂称为极压添加剂。由于其在适用性能和作用机理上的区分是不很严格的，所以有时很难将二者区分开。故在西方国家，把极压剂、抗磨剂和油性剂统称为载荷添加剂（Load－Carryingadditives）。极压抗磨剂是一种重要的润滑脂添加剂，其大部分是一些含硫、磷、氯、铅、钼的化合物。在一般情况下，氯类、硫类可提高润滑脂的耐负荷能力，防止金属表面在高负荷条件下发生烧结、卡咬、刮伤；而磷类、有机金属盐类具有较高的抗磨能力，可防止或减少金属表面在中等负荷条件下的磨损。实际应用中，通常将不同种类的极压抗磨剂按一定比例混合使用性能更好。一般磷化物具有抗磨性，二氯化物与硫化物具有极压性。同时含氯和含磷或含硫化合物，既具有极压性，又具有抗磨性。应用于重负载齿轮箱、液压系统、内燃机等，如船舶、矿山机械、火车、工业齿轮箱、切割及锻压加工、轴承润滑等。随着纳米技术和纳米材料的深入研究，其在润滑领域的应用前景也逐渐被人们所认识。近年来，国内外学者在纳米润滑油添加剂方面进行了大量的研究工作。纳米粒子润滑油添加剂能明显提高基础油的摩擦学性能，具有很好的开发应用前景，已经成为润滑材料的一个重要发展方向。在纳米润滑材料的研究中，纳米金属铜的研究最为集中。不过纳米粒子极易聚集成大颗粒，影响了纳米粒子在基础油的稳定分散性。影响润滑油的抗摩擦效果。
技术实现思路
针对纳米粒子极易聚集成大颗粒，影响了纳米粒子在基础油的稳定分散性的缺陷，本专利技术的目的是提供一种润滑油专用抗磨剂及其制备方法，该抗磨剂添加在润滑油中具有显著的抗磨作用，相比于单一的铝或者水滑石的直接复合具有更高的抗磨性。为解决上述问题，本专利技术采用以下技术方案：一种润滑油专用抗磨剂的制备方法，包括以下步骤：（1）水滑石前体的制备：制备层间阴离子为NO3-、层板二价、三价阳离子摩尔比M2+/M3+＝2～6的水滑石前体；（2）插层铝离子：将铝源与碱源在含水介质中反应，至沉淀完全消失，然后将其加入步骤（1）的水滑石前驱体中，在25～65℃下反应2～24小时，然后加入酸性物质调节体系pH为3~5，得到预产物；（3）将预产物在惰性气体中煅烧后，得到润滑油专用抗磨剂。水滑石为层状双金属氢氧化物，属于阴离子型层状化合物，它具有主体层板的化学组成可调变、层间客体阴离子的种类和数量可调变、插层组装体的粒径尺寸和分布可调控的特点，可以做为润滑剂。本专利技术中首先将铝源与碱源在含水介质中反应，至沉淀完全消失，从而形成了偏铝酸根阴离子团，将偏铝酸根阴离子团插入层中取代水滑石前驱体中的阴离子NO3-，从而将铝源插入水滑石中，这种方法采用常规的混合方法即可实现，如搅拌法、超声分散发，简单易行，无需复杂的仪器，安全可靠，成本低廉。将偏铝酸根阴离子团插入水滑石层中后，通过加入酸性物质，与偏铝酸根阴离子团进一步反应，即可生成铝离子，制成铝离子插层的水滑石结构。在对铝离子插层的水滑石进行煅烧，即可得到氧化铝离子插层的水滑石，即润滑油专用抗磨剂。本专利技术中，水滑石的种类是影响后续插层反应的重要因素，需要调控层间距，以便偏铝酸根的插入，如果层间距过小，则偏铝酸根无法插入层间，如果层间距过小，在酸化后，产生的铝离子容易从层间脱离，降低了插层的效率，优选的，在步骤（1）中，M为金属，其中M2+选自Mg2+、Zn2+、Cu2+、Ni2+和Co2+中的至少一种，M3+选自Al3+、Fe3+和Cr3+中的至少一种。本专利技术对水滑石前驱体的制备方法没有特殊的要求，可以为所属领域技术人员所常知，例如可以为：在步骤（1）中，所述水滑石前驱体的制备方法为：将M2+与M3+在水溶液中混合均匀，然后加入碱性溶液，调节溶液pH为10~11，在60~120℃晶化4~10h，将产物离心洗涤至中性，得到水滑石前体。本专利技术中，碱源主要起到调节溶液pH、制备偏铝酸根的作用，本专利技术对其没有特殊的要求，可以为所属领域技术人员所公知，例如，在步骤（2）中，所述碱源为无机碱和/或有机碱，具体可以为碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物、脲及其衍生物和有机胺中的至少一种，进一步优选的，所述碱源为氢氧化钠、氢氧化锂、氢氧化钾、四甲基氢氧化铵中的至少一种。本专利技术中，酸性物质主要起调节pH的作用，并将偏铝酸根离子转化为铝离子，本专利技术对酸性物质的种类没有特殊的要求，可以为所属领域技术人员所常知，例如所述碱源可以为无机酸和/或有机酸，所述无机酸可以为盐酸、硝酸、硫酸、硼酸、高氯酸、硫氰酸、亚硫酸、磷酸、亚磷酸、次氯酸等中的至少一种；所述有机酸可以为甲酸、乙酸、苯甲酸、苯磺酸等中的至少一种。本专利技术中对于铝源的种类没有特殊的要求，可以为所属领域技术人员所知，例如，所述铝源可以为氯化铝、硫酸铝、硝酸铝、硅酸铝、硫化铝、明矾、乙基铝、丁基铝、乙酸铝、甲酸铝、草酸铝、丙酸铝等中的至少一种。本专利技术中铝源和水滑石前驱体的比例是影响其润滑性能的重要因素，如果铝源的含量过高，则使插层中铝原子的含量过高，提高了插层的致密度，从而降低体系的润滑性能，如果铝源的含量过低，同时会降低插层中铝原子的含量，无法起到改性水滑石的作用，优选的，所述铝源与水滑石前驱体的比例为1mmol：（5~10）g。本专利技术中，所述煅烧是在保护气中进行的，优选的，所述保护气为氮气和氩气中的至少一种。煅烧温度和煅烧时间是影响润滑剂性质的重要因素，本专利技术中，优选的，所述煅烧温度为250~550℃，煅烧时间为1~5h。一种润滑油专用抗磨剂，根据上述制备方法制备得到。所述润滑油专用抗磨剂由类水滑石和氧化铝微粒组成；其中，所述类水滑石为硝酸根插层类水滑石；氧化铝微粒的粒径在1μm以下，且均匀分布于类水滑石的层间。本专利技术一种润滑油专用抗磨剂及其制备方法，与现有技术相比，其突出的特点和优异的效果在于：本专利技术一种润滑油专用抗磨剂及其制备方法，在该抗磨剂是将铝离子插入水滑石的插层中，然后本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种润滑油专用抗磨剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）水滑石前体的制备：制备层间阴离子为NO3

【技术特征摘要】
1.一种润滑油专用抗磨剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）水滑石前体的制备：制备层间阴离子为NO3-、层板二价、三价阳离子摩尔比M2+/M3+＝2～6的水滑石前体；（2）插层铝离子：将铝源与碱源在含水介质中反应，至沉淀完全消失，然后将其加入步骤（1）的水滑石前驱体中，在25～65℃下反应2～24小时，然后加入酸性物质调节体系pH为3~5，得到预产物；（3）将预产物在惰性气体中煅烧后，得到润滑油专用抗磨剂；其中，M为金属，其中M2+选自Mg2+、Zn2+、Cu2+、Ni2+和Co2+中的至少一种，M3+选自Al3+、Fe3+和Cr3+中的至少一种。2.根据权利要求1所述的润滑油专用抗磨剂的制备方法，其特征在于，在步骤（1）中，所述水滑石前驱体的制备方法为：将M2+与M3+在水溶液中混合均匀，然后加入碱性溶液，调节溶液pH为10~11，在60~120℃晶化4~10h，将产物离心洗涤至中性，得到水滑石前体。3.根据权利要求1所述的润滑油专用抗磨剂的制备方法，其特征在于，在步骤（2）中，所述碱源为碱金...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈庆，司文彬，
申请(专利权)人：成都新柯力化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51