改性的气凝胶纳米颗粒及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种改性的气凝胶纳米颗粒，其由氨基硅烷偶联剂改性的纳米颗粒和EDTA改性的纳米颗粒组成，其中所述氨基硅烷偶联剂改性的纳米颗粒和所述EDTA改性的纳米颗粒的质量份数比为(2‑4)：1。

【技术实现步骤摘要】
改性的气凝胶纳米颗粒及其应用
本专利技术属于纳米颗粒
，具体涉及改性的气凝胶纳米颗粒及其在制备气凝胶负载型植物基润滑油中的用途。
技术介绍
润滑油是在汽车发动机以及机械设备中广泛使用的一类用于减少两个运动部件之间的摩擦、从而降低两个相互接触的部件之间磨损的液体或半固体润滑剂。润滑油一般由基础油和添加剂两部分组成。其中，基础油构成了润滑油的主要组成部分，其决定着润滑油的基本性质；而添加剂则是润滑油不可或缺的组成部分，其弥补基础油性能方面的一些缺陷，并赋予润滑油新的性能。目前，人们从多个方面开展研究来改善润滑油的性能。例如，CN107629847A公开了一种包含植物油的生态环保型润滑油；CN111321028A公开了一种无灰抗氧化润滑油添加剂，其包含二烷基二硫代氨基甲酸酯、受阻酚酯、烷基化二苯胺和N-苯基-α-萘胺类化合物，所述添加剂可以有效地控制黏度增长、酸值增加以及沉积物的形成，从而有效延长润滑油的使用寿命；CN100448965C公开了一种含有硫化异丁烯和受阻酚的抗氧化剂体系来提高润滑油的抗氧化性能；CN110699160A公开了一种酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂复配的抗氧化剂体系；CN1261549C公开了一种含硼的分散剂组合物，其通过选择合适的分散剂来改进润滑油的性能。然而，当前这些流行的润滑油含有大量的化学物质，这类化学物质由于消耗太快会导致润滑油质量不稳定，加工部件的机械磨损程度增加，并且一旦流失到环境中则不可避免地对周围生态环境造成巨大的影响。因此，需要从环境安全和性能优异兼顾的角度来开发一种新型润滑油。气凝胶纳米材料由于其低的导热系数、大的比表面积、高的孔隙率等特征而被广泛应用于生物医药、环境治理、半导体器件、陶瓷制造等多个领域。然而，气凝胶纳米材料在润滑油领域中的应用则较为罕见。因此，开发和研究一种以气凝胶纳米材料为载体的环境友好型润滑油添加剂对润滑油行业的可持续发展显得尤为重要。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种改性的气凝胶纳米颗粒，其通过氨基硅烷偶联剂和EDTA改性气凝胶颗粒，使得气凝胶颗粒具有更好的分散性、抗高温和耐冻性。本专利技术的另一目的在于提供一种环境友好型的植物基润滑油，其以植物油作为基础油，以改性的气凝胶纳米颗粒组合为载体，以羟化或硫化的植物油和碱土金属型清洁剂作为添加剂，替代了传统润滑油中单一施用的化学添加剂，具有抗高温和氧化性能良好、极压性好、可控制释放且相容性好、绿色环保的效果，且可应用于各种发动机或机械加工用途中。本专利技术的目的通过以下技术方案实现：一种改性的气凝胶纳米颗粒，其由氨基硅烷偶联剂改性的纳米颗粒和EDTA改性的纳米颗粒组成。其中，所述氨基硅烷偶联剂改性的纳米颗粒和所述EDTA改性的纳米颗粒的质量份数比为(2-4)：1；优选地，所述氨基硅烷偶联剂改性的纳米颗粒和所述EDTA改性的纳米颗粒的质量份数比为3：1。其中，所述气凝胶纳米颗粒的比表面积为500-1000m2/g；且所述气凝胶纳米颗粒的粒径尺寸为50-150nm。一种气凝胶负载型植物基润滑油，按重量份计包括：其中，在制备所述植物基润滑油时，分别制备组分A和组分B，然后将所述组分A和组分B混合。其中，所述植物基础油选自大豆油、棕榈油、棉籽油、菜籽油、花生油、蓖麻油、玉米油和芝麻油中的一种或多种。按重量份计，所述植物基润滑油包括植物基础油200、300、400、500、600、700、800份或者它们之间任意范围内的任何值。其中，按重量份计，所述植物基润滑油包括气凝胶纳米颗粒A3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8份或者它们之间任意范围内的任何值。其中，按重量份计，所述植物基润滑油包括抗氧化剂30、32、34、36、38、40、42、44、46、48、50份或者它们之间任意范围内的任何值。其中，按重量份计，所述植物基润滑油包括清洁剂0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0份或者它们之间任意范围内的任何值。其中，按重量份计，所述植物基润滑油包括气凝胶纳米颗粒B1、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0份或者它们之间任意范围内的任何值。其中，所述气凝胶纳米颗粒的比表面积为500-1000m2/g，优选地，所述气凝胶纳米颗粒的比表面积为500、600、700、800、900、1000m2/g或它们之间任意范围内的任何值；且所述气凝胶纳米颗粒的粒径尺寸为50-150nm，优选地，所述气凝胶纳米颗粒的粒径尺寸为50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150nm或它们之间任意范围内的任何值。所述气凝胶纳米颗粒A为氨基硅烷偶联剂改性的气凝胶纳米颗粒。优选地，所述氨基硅烷偶联剂选自N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷(KH-792)、氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)、3-氨丙基三甲氧基硅烷(KH-540)、3-氨丙基甲基二乙氧基硅烷(KH-902)和N-(β-氨乙基)-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷(KH-602)中的一种或多种。进一步地，所述氨基硅烷偶联剂选自N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷(KH-792)。所述氨基硅烷偶联剂改性的气凝胶纳米颗粒的制备方法包括：将气凝胶纳米颗粒或者纳米纤维与去离子水混合，超声处理5-8分钟得到分散液，加入氨基硅烷偶联剂，混合，常温下将混合液以500-800r/min的转速搅拌1.5-2.5小时，液氮冷冻25-45分钟，真空冷冻干燥24-36小时，于80-100℃烘箱干燥20-40分钟，得到氨基硅烷偶联剂改性的气凝胶纳米颗粒。更具体地，所述气凝胶纳米颗粒A为氨基硅烷偶联剂改性的纤维素气凝胶纳米颗粒，其制备方法包括：将纤维素纳米纤维与去离子水混合，超声处理5-8分钟得到纳米颗粒分散液，加入氨基硅烷偶联剂，混液，常温下将混合液以500-800r/min的转速搅拌1.5-2.5小时，液氮冷冻25-45分钟，真空冷冻干燥24-36小时后，于80-100℃烘箱干燥20-40分钟，得到氨基硅烷偶联剂改性的纤维素气凝胶纳米颗粒。所述气凝胶纳米颗粒B为EDTA改性的气凝胶纳米颗粒。所述EDTA改性的气凝胶纳米颗粒的制备包括以下步骤：将气凝胶纳米颗粒或者纳米纤维与乙二胺四乙酸(EDTA)水溶液混合，室温下搅拌24-36h，抽滤，用超纯水清洗数次，于80-100℃干燥20-40分钟，得到EDTA改性的气凝胶纳米颗粒。具体地，所述气凝胶纳米颗粒B为EDTA改性的纤维素气凝胶纳米颗粒，其制备方法包括：将纤维素纳米纤维与去离子水混合，超声处理5-8分钟，加入乙二胺四乙酸(EDTA)水溶液，室温下搅拌24-36h，抽滤，用超纯水清洗数次，于80-100℃干燥20-40分钟，得到EDTA改性的纤维素气凝胶纳米颗粒。其中，所述气凝胶纳米颗粒A和所述气凝本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改性的气凝胶纳米颗粒，其特征在于，所述气凝胶纳米颗粒由氨基硅烷偶联剂改性的纳米颗粒和EDTA改性的纳米颗粒组成。/n

【技术特征摘要】
1.一种改性的气凝胶纳米颗粒，其特征在于，所述气凝胶纳米颗粒由氨基硅烷偶联剂改性的纳米颗粒和EDTA改性的纳米颗粒组成。


2.根据权利要求1所述的气凝胶纳米颗粒，其特征在于，所述氨基硅烷偶联剂改性的纳米颗粒和所述EDTA改性的纳米颗粒的质量份数比为(2-4)：1；优选地，所述氨基硅烷偶联剂改性的纳米颗粒和所述EDTA改性的纳米颗粒的质量份数比为3：1。


3.根据权利要求1所述的气凝胶纳米颗粒，其特征在于，所述气凝胶纳米颗粒的比表面积为500-1000m2/g；且所述气凝胶纳米颗粒的粒径尺寸为50-150nm。


4.根据权利要求1所述的气凝胶纳米颗粒，其特征在于，所述气凝胶纳米颗粒选自纤维素气凝胶纳米颗粒、碳气凝胶纳米颗粒和二氧化硅气凝...

【专利技术属性】
技术研发人员：何新桥，
申请(专利权)人：正大国际科技常德集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43