一种机油用高灵敏度导电增强助剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及油品用改性助剂技术领域，具体涉及一种机油用高灵敏度导电增强助剂及其制备方法，该方法首先利用稀土离子对蒙脱石的晶格结构进行改性，然后在蒙脱石层间先后引入聚氧化乙烯、Ag+及季铵盐，从而制得外表面吸附了季铵盐分子的Ag

A High Sensitivity Conductive Enhancer for Oil and Its Preparation Method

The invention relates to the technical field of modifying additives for oil products, in particular to a high-sensitivity conductive strengthening additive for oil and its preparation method. First, the lattice structure of montmorillonite is modified by rare earth ions, and then polyethylene oxide, Ag + and quaternary ammonium salt are introduced into the interlayer of montmorillonite successively, so as to prepare Ag with Quaternary ammonium salt molecules adsorbed on the outer surface.

【技术实现步骤摘要】
一种机油用高灵敏度导电增强助剂及其制备方法
本专利技术涉及油品用改性助剂
，具体涉及一种机油用高灵敏度导电增强助剂及其制备方法。
技术介绍
目前全球资源越来越匮乏，环境污染也急剧加重。随着人们生活条件的日益改善，汽车已成为日常生活中重要的交通工具。据相关数据统计，截止到2017年1月，国内民用机动车保有量已经达到5亿多辆，其中汽车3亿多辆。如果汽车发动机机油存在换油时机不准或过早更换尚未变质的机油，那么必然会导致因劣质机油过度使用而造成零部件异常磨损以及资源浪费等问题。一直以来，国内外大部分车主只能借助肉眼观察机油是否变质，更换机油仍沿用传统标准“观察换油”或“按期换油”(即传统的定期定里程更换机油的维护保养制度)。尽管理论上可以通过实时监控机油的颜色、粘度、导电性等物化性能的变化，从而实现对机油品质的变化进行实时检测，但是机油的颜色、粘度等的变化很微小，极其难以在汽车发动机微小区域进行实时监控。因此，通过监测机油导电能力的变化对机油品质进行监控，是目前从理论和技术可行性方面来看唯一可行的方法。然而众所周知地是，包括机油在内的一切动植物和矿物油等油脂都是完全绝缘且不导电的物质；即便大量添加现有导电助剂后也仍旧是不导电的(根本原因：这些外加的导电助剂在动植物和矿物油中无法形成既相互接触又充分分散的状态)，从而导致国内外尚无能力在线实时监测机油的工况与质量的变化动态情况。因为高品质的发动机机油对车辆的正常运行有着极为重要的作用，所以急需开发一种适用于包括机油在内的一切动植物和矿物油等油脂的导电增强助剂，从而实现基于机油品质在线实时监测的机油更换机制之目的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种高灵敏度、高分散性、高导电性的机油用高灵敏度导电增强助剂及其制备方法。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种机油用高灵敏度导电增强助剂，由以下重量份的原料制成：稀土物质5～15份、蒙脱石80～120份、硝酸银1～8份、聚氧化乙烯1～8份、季铵盐10～35份、纯水2000～8000份。上述技术方案中，所述的一种机油用高灵敏度导电增强助剂，由以下重量份的原料制成：稀土物质5～10份、蒙脱石90～110份、硝酸银1～5份、聚氧化乙烯1～5份、季铵盐10～30份、纯水2000～8000份。上述技术方案中，所述稀土物质为Ce(NO3)3、Ce2(SO4)3、CeCl3、Dy(NO3)3、Dy2(SO4)3、DyCl3、Sr(NO3)2、SrSO4和SrCl2中的至少一种。上述技术方案中，所述聚氧化乙烯的分子量不低于500万。上述技术方案中，所述季铵盐为双十八烷基二甲基溴化铵、双十八烷基二甲基氯化铵、双十八烷基甲基苄基溴化铵和双十八烷基甲基苄基氯化铵中的至少一种。本专利技术还提供上述一种机油用高灵敏度导电增强助剂的制备方法，包括以下步骤：(1)按重量份计，将5～10份稀土物质完全溶于1000～5000份纯水中，然后加入80～120100份蒙脱石并充分搅拌，再加入1～5份硝酸银并继续充分搅拌，之后加入1～5份聚氧化乙烯并继续充分搅拌，然后过滤、洗涤并将滤饼于100～140℃焙烧；(2)取出步骤(1)得到的焙烧后的滤饼，再加入1000～3000份纯水并加热至75～90℃，然后加入10～30份季铵盐，保温搅拌条件下反应1～2h；最后停止加热，经过滤、充分洗涤后，将滤饼充分干燥，即制得所述机油用高灵敏度导电增强助剂。上述技术方案中，步骤(1)中，加入80～120份蒙脱石并充分搅拌5～15min，再加入1～5份硝酸银并继续充分搅拌5～15min，之后加入1～5份聚氧化乙烯并继续充分搅拌30～60min。上述技术方案中，步骤(1)中，滤饼的焙烧时间为1-4h。上述技术方案中，步骤(2)中，将滤饼在60～100℃下充分干燥。在本专利技术技术方案中，将蒙脱石浸渍于含有稀土离子的溶液中，稀土离子在焙烧过程中渗入蒙脱石晶格中Al-O二八面体结构中。研究表明，晶格中渗入一定数量的稀土离子显著降低了蒙脱石层与层之间的结合力，极利于改性蒙脱石在包括机油在内的一切动植物和矿物油等油脂中的充分剥离和完全分散，从而有利于在机油等介质中形成既能够相互彼此接触(主要是侧面-端面接触)又能够在机油介质中完全分散，亦即在机油介质中形成导电网络结构，这一点是实现实时监控机油导电性能变化的基础。在本专利技术技术方案中，浸渍于硝酸银和聚氧化乙烯后，滤饼于100～140℃焙烧1～4h。在焙烧过程中，聚氧化乙烯和Ag+在蒙脱石层间形成聚氧化乙烯包裹住Ag+的囊状结构。停留在层间的Ag+/聚氧化乙烯囊状结构为电子运动提供充分通道，是改性蒙脱石导电的基础，也是本专利技术技术的一大创新点。在本专利技术技术方案中，季铵盐分子虽然也是插入蒙脱石层间，但和其它所有常规季铵盐改性蒙脱石(季铵盐分子吸附在蒙脱石端部)完全不同的是，本专利技术的季铵盐分子是吸附在Ag+/聚氧化乙烯囊状结构上，使得机油等介质分子与Ag+/聚氧化乙烯囊状结构充分接触，为电子在机油介质-改性蒙脱石层间的结合体系提供电子通道。如果季铵盐分子是吸附在蒙脱石端部，则机油分子无法与Ag+/聚氧化乙烯囊状结构充分接触，导致电子只能在蒙脱石层间流动，而无法在机油介质中运动(这正是目前为什么在机油中大量添加导电助剂，机油仍旧不导电的根本原因)。此外，本专利技术的聚氧化乙烯的分子量不低于500万。专利技术人经过研究和大量实验发现，聚氧化乙烯分子量低于500万(比如300万、400万)，都会导致改性蒙脱石的导电性迅速减弱甚至消失。综上，与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术首先利用稀土离子对蒙脱石结构进行改性，然后在层间引入聚氧化乙烯和Ag+，最后进行有机季铵盐插层反应，充分干燥即制得极其适用于包括机油在内的一切动植物和矿物油等油脂的高灵敏度导电增强助剂。该过程所制备的改性蒙脱石具备全新化学结构，其结构是由上下两层Si-O四面体中间夹一层稀土离子/Al-O过渡八面体所构成的；层间停留着聚氧化乙烯包裹住Ag+的囊状结构，且其外表面吸附着季铵盐分子。具备如此全新结构的改性蒙脱石能够在包括机油在内的一切动植物和矿物油等油脂中充分剥离和完全分散，与油脂分子构成灵敏度高的导电体系，从而能够实时监控油脂中电性能的变化，特别是实现了机油品质变化的在线实时监测。本专利技术技术方案性价比高，可操作性强，填补了国内外相关领域的空白，具有非常好的应用前景。具体实施方式下面结合具体实施例子对本专利技术作进一步详细说明。实施例1：一种机油用高灵敏度导电增强助剂，由下列重量份的原料按照以下步骤制备而成：(1)将5份稀土物质Ce(NO3)3完全溶于1000份纯水中，然后加入100份蒙脱石并充分搅拌5min，再加入1份硝酸银并继续充分搅拌5min，之后加入1份聚氧化乙烯(分子量500万)并继续充分搅拌30min，然后过滤、洗涤并将滤饼于100℃焙烧3h；(2)取出步骤(1)得到的焙烧后的滤饼，再加入1000份纯水并加热至75℃，之后加入10份季铵盐双十八烷基二甲基溴化铵，保温搅拌反应2h；最后停止加热，经过滤、充分洗涤后将滤饼在60℃下充分干燥，即制得机油用高灵敏度导电增强助剂A。实施例2：一种机油用高灵敏度导电增强助剂，由下列重量份的原料按照以下步骤制备而成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机油用高灵敏度导电增强助剂，其特征在于：由以下重量份的原料制成：稀土物质5～15份、蒙脱石80～120份、硝酸银1～8份、聚氧化乙烯1～8份、季铵盐10～35份、纯水2000～8000份。

【技术特征摘要】
1.一种机油用高灵敏度导电增强助剂，其特征在于：由以下重量份的原料制成：稀土物质5～15份、蒙脱石80～120份、硝酸银1～8份、聚氧化乙烯1～8份、季铵盐10～35份、纯水2000～8000份。2.根据权利要求1所述的一种机油用高灵敏度导电增强助剂，其特征在于：由以下重量份的原料制成：稀土物质5～10份、蒙脱石90～110份、硝酸银1～5份、聚氧化乙烯1～5份、季铵盐10～30份、纯水2000～8000份。3.根据权利要求1或2所述的一种机油用高灵敏度导电增强助剂，其特征在于：所述稀土物质为Ce(NO3)3、Ce2(SO4)3、CeCl3、Dy(NO3)3、Dy2(SO4)3、DyCl3、Sr(NO3)2、SrSO4和SrCl2中的至少一种。4.根据权利要求1或2所述的一种机油用高灵敏度导电增强助剂，其特征在于：所述聚氧化乙烯的分子量不低于500万。5.根据权利要求1或2所述的一种机油用高灵敏度导电增强助剂，其特征在于：所述季铵盐为双十八烷基二甲基溴化铵、双十八烷基二甲基氯化铵、双十八烷基甲基苄基溴化铵和双十八烷基甲基苄基氯化铵中的至少一种。6.如权利要求1至5任意一项所述的一种机油用高灵敏度导电增...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂建华，叶林，权书文，吴銮銮，张泽浩，陈思齐，余瑞琼，庄泽伟，陆萱，江常胜，李金盛，
申请(专利权)人：中山职业技术学院，
类型：发明
国别省市：广东,44