一种抗氧体系自修复润滑油添加剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种抗氧体系自修复润滑油添加剂的制备方法，步骤如下：1）利用草酸对磷灰石进行处理，制得草酸改性磷灰石；2）利用有机抗氧剂作为修饰剂制得有机抗氧剂修饰的改性磷灰石；3）在聚乙烯醇水溶液中加入硼砂，经反应制得改性聚乙烯醇水溶液；4）对碳纳米管进行活化处理，制得活化碳纳米管；5）利用四甲基氢氧化铵作为催化剂，六甲基环三硅氧烷经开环反应再经接枝聚合制得具有自修复功能的添加剂。该添加剂与润滑油有很好的相容性，可以均匀的分散并稳定的存在于润滑油中，不仅可以对金属表面因摩擦造成的缺陷进行自修复，同时还可以提高润滑油的抗氧化性，可以有效的防止润滑油因氧化而失效，很好的延长了润滑油的使用期限。

A preparation method of self repairing lubricating oil additive with anti oxygen system

【技术实现步骤摘要】
一种抗氧体系自修复润滑油添加剂的制备方法
本专利技术属于润滑油
，具体涉及一种抗氧体系自修复润滑油添加剂的制备方法。
技术介绍
目前大多数润滑油是以加入多种润滑添加剂来提高其性能，而传统的添加剂一般通过润滑油或润滑脂作为载体，带到摩擦副表面，在摩擦能的作用下，材料与金属表面发生化学反应，生成一层特殊的耐磨保护层，从而实现金属表面的自修复。润滑剂在使用过程中受空气中氧、燃料燃烧产生的副产物、高温以及一些金属等的催化作用，会发生一系列氧化、聚合、分解等化学变化，导致产生一系列后果，如腐蚀、油品粘度改变、产生漆膜和油泥等。氧化是润滑油变质劣化的主要原因，它大大缩短了润滑剂的使用寿命，因此，需要抗氧剂来改善润滑油的氧化安定性，同时为磨损表面提供油膜修复作用，从而进一步改善苛刻工况下摩擦副的减摩抗磨能力。然而在高速、高温、高压等苛刻的工况中，油品中产生大量的过氧化物、醇及羟基酸等，从而使油品的粘度增长加快，当添加剂中抗氧剂的量较少时，不能满足在苛刻工况下的抗氧化要求，所以需要大量使用复合抗氧剂，提高油品在不同温度下的抗氧化性能，尤其是增强在高温下的抗氧化作用。不同类型的抗氧剂应用于不同领域，不同类型的抗氧剂对于不同的基础油感受性也不一样、另外，靠单一的抗氧剂已经很难满足日益增长的加工要求，而不同抗氧剂之间的协同作用，不仅可以获得优秀的抗氧性能，还可以获得附加的自修复性能。因此针对不同领域的润滑油，需要选择合适的抗氧剂来发展高性能的润滑油。本专利技术旨在提供一种具有优异的抗氧性、对磨损表面起到一定程度修复作用的润滑油添加剂，能有效延长机器的使用寿命。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的问题，提供了一种抗氧体系自修复润滑油添加剂的制备方法。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种抗氧体系自修复润滑油添加剂的制备方法，具体制备方法如下：1）取磷灰石4-6份，粉碎研磨后制得磷灰石粉末，然后按照固液比为1:10-15g/ml，加入到0.5-0.8mol/L的草酸溶液中，在30-35℃下培养3-5d，然后置于50-60℃烘箱中干燥5-7h，得到草酸改性磷灰石；采用草酸对磷灰石进行改性处理，通过改性使得磷灰石表面出现源于草酸本身的一些羟基、羧基等有机活性官能团，使得磷灰石表面产生更多的吸附位点，有助于磷灰石吸附固定更多的金属离子，从而可以减少润滑油中因摩擦擦产生的游离的金属离子含量，可以有效的改变金属离子在润滑油中的化学形态和赋存状态，降低其在润滑油中的移动性，可以起到钝化金属离子的作用，从而起到抑制金属离子对油品氧化的催化作用，并且通过草酸的改性处理，在磷灰石表面引入羧酸基，引入的羧酸基表现出与金属阳离子的静电相互作用，从而有利于制备的添加剂与金属离子之间配位键的形成，有助于提高添加剂的自修复能力；2）将草酸改性磷灰石加入到蒸馏水中，在200-300r/min下搅拌20-30min，制得质量分数为10-15%的草酸改性磷灰石分散液，然后加入氢氧化钠溶液30-50份，在室温下以50-100r/min的转速搅拌混合20-30min，然后进行抽滤，将洗涤后得到的固体产物加入到乙醇溶液中，在300-400W超声波下振荡分散15-25min，然后加入有机抗氧剂2-3份，在室温下以80-130r/min的转速搅拌反应2-3h，然后再加入胺类化合物0.5-0.8份，在50-60℃下反应5-7h，反应结束后离心分离，将固体产物经洗涤、干燥，即可制得有机抗氧剂修饰的改性磷灰石；利用有机抗氧剂作为修饰剂，经原位修饰的方法将有机抗氧剂连接在草酸改性磷灰石表面，由于有机抗氧剂的存在，可以提高草酸改性磷灰石在有机物中的分散均匀性，同时草酸改性磷灰石对金属离子的钝化作用可以提高有机抗氧剂对油品氧化的抑制作用，从而起到延长油品使用和保护机器的目的；3）取聚乙烯醇2-5份，加入到去离子水中，温室下以转速为100-150r/min下搅拌30-40min，然后置于80-90℃烘箱中至完全溶解，制得质量分数为5-8%的聚乙烯醇水溶液，然后取硼砂1-3份，加入到去离子水中，加热至40-50℃，搅拌溶解后制得质量分数为2-4%的硼砂水溶液，然后将聚乙烯醇水溶液和硼砂水溶液在70-80℃下混合搅拌均匀，保温20-30min后加入磷酸三丁酯1-2份，降温至50-60℃，反应3-5h，制得改性聚乙烯醇水溶液；利用磷酸三丁酯进行消泡，经过充分的交联反应，通过在聚乙烯醇水溶液中加入硼砂，引入的动态硼酸二醇与聚乙烯醇链之间的酯键形成交联的超分子结构，可以提高非共价键氢键相互作用的协同效果，增强氢键与金属离子之间的相互作用力，从而有助于提高制备的添加剂的自修复能力；4）取碳纳米管3-5份，经酸化处理后烘干，经过酸化处理可以提高碳纳米管的分散性，使其不易发生团聚，增强碳纳米管与基体之间的相互作用，有利于后续聚合反应的进行；然后与氢氧化钾粉末按照1:4的重量比在研钵中充分混合，然后置于陶瓷舟中，放入管式炉中，先在常温下以流量为150-200ml/min的流速通入氮气40-50min，然后再以10-20℃/min的升温速度升温至800-900℃，保温1-2h后自然冷却至室温，然后放入蒸馏水中在转速为50-100r/min下搅拌15-20h，过滤后用蒸馏水冲洗至中性，在100-120℃烘箱中干燥至恒重，制得活化碳纳米管；通过对碳纳米管进行活化处理，可以显著提高碳纳米管的比表面积以及孔容，提高其反应活性，从而有利于增强制备的添加剂对金属离子的吸附固定；5）取六甲基环三硅氧烷10-15份，1,3-双（3-氨基丙基）-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷1-2份，混合后加入0.1-0.3份四甲基氢氧化铵，置于充满氮气的干燥反应器中，在100-120℃下反应10-15h，然后升温至180-200℃，保温10-30min，随后降温至150-160℃，抽真空至10-20kPa，将得到的黏稠状液体加入到改性聚乙烯醇水溶液，再加入N，N-二甲基双丙烯酰胺0.05-0.1份，过硫酸钾0.03-0.05份，以及有机抗氧剂修饰的改性磷灰石和活化碳纳米管，在转速为130-180r/min下搅拌1-2h，然后将溶液加入到反应器中，充入氮气20-30min，然后加热至80-90℃，恒温反应3-5h，然后将产物在50-60℃烘箱中干燥至恒重，经粉碎研磨即可制得平均粒径为10-15um的添加剂；利用四甲基氢氧化铵作为催化剂，六甲基环三硅氧烷经开环反应形成端氨基聚二甲基硅氧烷，然后与改性聚乙二醇经接枝聚合，将改性聚乙二醇接枝到聚二甲基硅氧烷的侧链上，从而形成以聚二甲基硅氧烷为主链的具有自修复功能的改性有机硅添加剂，该添加剂中含有的硅氧烷主链具有优异的链运动能力，在机械外力的驱动作用下，可以向金属表面的缺陷处运动，并且随着润滑油温度的升高以及在外力的作用下，分子链中的配位键及氢键发生断裂，同时断裂的部分配位键以及氢键可以与金属表面缺陷处的金属离子间形成新的配位键及氢键，从而实现金属表面缺陷处的自修复；通过引入改性聚乙二醇，可以提高改性有机硅添加剂侧链上动态氢键密度，从而提高改性有机硅添本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗氧体系自修复润滑油添加剂的制备方法，其特征在于，具体制备方法如下：/n1）取磷灰石4-6份，粉碎研磨后制得磷灰石粉末，然后按照固液比为1:10-15g/ml，加入到0.5-0.8mol/L的草酸溶液中，在30-35℃下培养3-5d，然后置于50-60℃烘箱中干燥5-7h，得到草酸改性磷灰石；/n2）将草酸改性磷灰石加入到蒸馏水中，在200-300r/min下搅拌20-30min，制得质量分数为10-15%的草酸改性磷灰石分散液，然后加入氢氧化钠溶液30-50份，在室温下以50-100r/min的转速搅拌混合20-30min，然后进行抽滤，将洗涤后得到的固体产物加入到乙醇溶液中，在300-400W超声波下振荡分散15-25min，然后加入有机抗氧剂2-3份，在室温下以80-130r/min的转速搅拌反应2-3h，然后再加入胺类化合物0.5-0.8份，在50-60℃下反应5-7h，反应结束后离心分离，将固体产物经洗涤、干燥，即可制得有机抗氧剂修饰的改性磷灰石；/n3）取聚乙烯醇20-30份，加入到去离子水中，温室下以转速为100-150r/min下搅拌30-40min，然后置于80-90℃烘箱中至完全溶解，制得质量分数为5-8%的聚乙烯醇水溶液，然后取硼砂3-4份，加入到去离子水中，加热至40-50℃，搅拌溶解后制得质量分数为2-4%的硼砂水溶液，然后将聚乙烯醇水溶液和硼砂水溶液在70-80℃下混合搅拌均匀，保温20-30min后加入磷酸三丁酯1-2份，降温至50-60℃，反应3-5h，制得改性聚乙烯醇水溶液；/n4）取碳纳米管3-5份，经酸化处理后烘干，然后与氢氧化钾粉末按照1:4的重量比在研钵中充分混合，然后置于陶瓷舟中，放入管式炉中，先在常温下以流量为150-200ml/min的流速通入氮气40-50min，然后再以10-20℃/min的升温速度升温至800-900℃，保温1-2h后自然冷却至室温，然后放入蒸馏水中在转速为50-100r/min下搅拌15-20h，过滤后用蒸馏水冲洗至中性，在100-120℃烘箱中干燥至恒重，制得活化碳纳米管；/n5）取六甲基环三硅氧烷10-15份，1,3-双（3-氨基丙基）-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷1-2份，混合后加入0.1-0.3份四甲基氢氧化铵，置于充满氮气的干燥反应器中，在100-120℃下反应10-15h，然后升温至180-200℃，保温10-30min，随后降温至150-160℃，抽真空至10-20kPa，将得到的黏稠状液体加入到改性聚乙烯醇水溶液，再加入N，N-二甲基双丙烯酰胺0.05-0.1份，过硫酸钾0.03-0.05份，以及有机抗氧剂修饰的改性磷灰石和活化碳纳米管，在转速为130-180r/min下搅拌1-2h，然后将溶液加入到反应器中，充入氮气20-30min，然后加热至80-90℃，恒温反应3-5h，然后将产物在50-60℃烘箱中干燥至恒重，经粉碎研磨即可制得平均粒径为10-15um的添加剂。/n...

【技术特征摘要】
1.一种抗氧体系自修复润滑油添加剂的制备方法，其特征在于，具体制备方法如下：
1）取磷灰石4-6份，粉碎研磨后制得磷灰石粉末，然后按照固液比为1:10-15g/ml，加入到0.5-0.8mol/L的草酸溶液中，在30-35℃下培养3-5d，然后置于50-60℃烘箱中干燥5-7h，得到草酸改性磷灰石；
2）将草酸改性磷灰石加入到蒸馏水中，在200-300r/min下搅拌20-30min，制得质量分数为10-15%的草酸改性磷灰石分散液，然后加入氢氧化钠溶液30-50份，在室温下以50-100r/min的转速搅拌混合20-30min，然后进行抽滤，将洗涤后得到的固体产物加入到乙醇溶液中，在300-400W超声波下振荡分散15-25min，然后加入有机抗氧剂2-3份，在室温下以80-130r/min的转速搅拌反应2-3h，然后再加入胺类化合物0.5-0.8份，在50-60℃下反应5-7h，反应结束后离心分离，将固体产物经洗涤、干燥，即可制得有机抗氧剂修饰的改性磷灰石；
3）取聚乙烯醇20-30份，加入到去离子水中，温室下以转速为100-150r/min下搅拌30-40min，然后置于80-90℃烘箱中至完全溶解，制得质量分数为5-8%的聚乙烯醇水溶液，然后取硼砂3-4份，加入到去离子水中，加热至40-50℃，搅拌溶解后制得质量分数为2-4%的硼砂水溶液，然后将聚乙烯醇水溶液和硼砂水溶液在70-80℃下混合搅拌均匀，保温20-30min后加入磷酸三丁酯1-2份，降温至50-60℃，反应3-5h，制得改性聚乙烯醇水溶液；
4）取碳纳米管3-5份，经酸化处理后烘干，然后与氢氧化钾粉末按照1:4的重量比在研钵中充分混合，然后置于陶瓷舟中，放入管式炉中，先在常温下以流量为150-200ml/min的流速通入氮气40-50min，然后再以10-20℃/min的升温速度升温至800-900℃，保温1-2h后自然冷却至室温，然后放入蒸馏水中在转速为50-100r/min下搅拌15-20h，过滤后用蒸馏水冲洗至中性，在100-120℃烘箱中干燥至恒重，制得活化碳纳米管；
5）取六甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：申慧君，
申请(专利权)人：界首市鑫一龙机械设备购销有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34