耐磨添加剂、耐磨润滑油及制备方法技术

本发明专利技术涉及润滑油及添加剂的技术领域，提供了一种耐磨添加剂、含有该添加剂的耐磨润滑油及制备方法。所述耐磨添加剂为二维金属有机骨架材料，金属中心为锌离子，有机配体为乙二胺双磷酸二苯酯，采用界面合成法制备而得。所述耐磨润滑油由耐磨添加剂与基础油按质量比1

【技术实现步骤摘要】
耐磨添加剂、耐磨润滑油及制备方法


[0001]本专利技术涉及润滑油及添加剂的
，提供了一种耐磨添加剂、含有该添加剂的耐磨润滑油及制备方法。

技术介绍

[0002]润滑油应用于两个相对运动的物体之间，可减少它们因接触而产生的磨擦与磨损，常用于汽车及机械设备中，起到保护机械零件及加工件的作用。耐磨添加剂是润滑油中的常用助剂，可提高润滑油的抗磨减摩性能和承载能力，即减小摩擦系数，降低磨损量，提高无卡咬负荷。
[0003]二维无机纳米片是应用较早的耐磨添加剂，纳米片的层内原子间通过共价键相连，不易断裂，层间则通过范德华力相连，易滑动形成单层膜覆盖于摩擦副表面，起到抗磨减摩作用，常用的有石墨烯纳米片、二硫化钼纳米片、二硫化钨纳米片、氮化硼纳米片等，但无机纳米片在润滑油中分散性差的缺陷阻碍了其应用发展。
[0004]二维金属有机骨架材料也具有类似的层状结构，不同的是其层内通过配位键相连。更为重要的是，二维金属有机骨架中的有机部分与基础油具有良好的相容性，可提高添加剂在润滑油中的分散稳定性，防止团聚和沉降，克服无机纳米片分散性差的缺陷。因此，二维金属有机骨架材料作为耐磨添加剂具有良好的应用前景。

技术实现思路

[0005]目前，二维金属有机骨架材料的金属原子的常用种类较多，而有机配体常采用羧酸类配体、咪唑类配体等。本专利技术的目的在于开发新的二维金属有机骨架材料作为润滑油的耐磨添加剂，以获得兼具良好分散稳定性和抗磨减摩性能的润滑油。
[0006]为实现上述目的，本专利技术涉及的具体技术方案如下：本专利技术首先提供了一种耐磨添加剂，所述耐磨添加剂为二维金属有机骨架材料，所述二维金属有机骨架材料的金属中心为锌离子，有机配体为乙二胺双磷酸二苯酯，该配体中的磷酸酯基和仲胺基均具有与金属离子配位的能力。
[0007]然后，本专利技术提供了上述耐磨添加剂的制备方法，包括以下制备步骤：S1.将乙二胺双磷酸二苯酯加入乙醇/水混合溶剂中，搅拌溶解，得到溶液A；S2.将醋酸锌加入正己烷中，超声分散均匀，得到悬浮液B；S3.将悬浮液B缓慢加入到溶液A上方，形成分层，静置反应，在液
‑
液界面生成二维金属有机骨架材料；S4.过滤，无水乙醇洗涤，干燥，得到耐磨添加剂。
[0008]本专利技术采用界面合成法制备二维金属有机骨架材料，由于正己烷与水不互溶，乙醇可分别与水、正己烷互溶，因此，在悬浮液B缓慢加入到溶液A上方后，形成水油分层，并形成一个界面层，锌离子与有机配体扩散到界面层并进行配位反应，使得形成的金属有机骨架沿水平方向生长，从而获得二维材料。
[0009]优选的，S1中，乙二胺双磷酸二苯酯、乙醇、水的质量比为0.7
‑
0.8：50：50。
[0010]优选的，S2中，醋酸锌、正己烷的质量比为1.5
‑
2.5：100。
[0011]优选的，S3中，溶液A、悬浮液B的质量比为2
‑
3：1。
[0012]优选的，S3中，反应时间为22
‑
24h。
[0013]本专利技术还提供了一种耐磨润滑油，所述耐磨润滑油的组分包括耐磨添加剂、基础油，所述耐磨添加剂为上述以锌离子为金属中心，以乙二胺双磷酸二苯酯为有机配体的二维金属有机骨架材料。
[0014]优选的，耐磨添加剂、基础油的质量比为1
‑
2：100。
[0015]进一步的，本专利技术提供了上述耐磨润滑油的制备方法，将耐磨添加剂加入基础油中，超声分散均匀，即可。
[0016]本专利技术以锌离子为金属中心，以乙二胺双磷酸二苯酯为有机配体的二维金属有机骨架材料作为润滑油的耐磨添加剂，首先，该材料具有层状结构，层内通过配位键相连，不易断裂，而层与层之间通过范德华力相连，容易相互滑动形成单层膜覆盖于摩擦副表面，从而起到减摩抗磨作用；然后，乙二胺双磷酸二苯酯中的非极性基团与基础油具有良好的相容性，有利于提高耐磨添加剂在基础油中的分散稳定性。
[0017]进一步的，本专利技术采用乙二胺双磷酸二苯酯为有机配体，一方面，乙二胺双磷酸二苯酯中的刚性苯环占比较高，有利于提高二维金属有机骨架材料的机械性能，使其可承受更大的压力而保持耐磨能力，体现为润滑油的最大无卡咬负荷增大；另一方面，乙二胺双磷酸二苯酯中的磷酸酯与含氮基团复配成为有机磷氮剂，磷氮剂在低剂量条件下即可表现出良好的抗磨减摩性能，因而，与采用常用的羧酸类或咪唑类配体相比，采用乙二胺双磷酸二苯酯配体制备耐磨添加剂，可综合利用二维金属有机骨架材料和有机磷氮剂对润滑油的抗磨减摩作用，以实现更大程度地减小摩擦系数和磨损量。另外，磷氮剂还可提高润滑油的承压能力、高温稳定性、防腐和抗氧化安定性等。
[0018]本专利技术提供了一种耐磨添加剂、含有该添加剂的耐磨润滑油及制备方法，由上可见，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术以锌离子为金属中心，以乙二胺双磷酸二苯酯为有机配体，采用界面合成法制备二维金属有机骨架材料，并作为润滑油的耐磨添加剂。其一，该耐磨添加剂利用其有机配体可实现在基础油中良好的分散稳定性；其二，该耐磨添加剂的有机配体是一种磷氮剂，可提高润滑油的高温稳定性、防腐和抗氧化安定性、承压能力；其三，本专利技术的方法可综合利用二维金属有机骨架材料和有机磷氮剂对润滑油的抗磨减摩作用，在二者共同作用下可实现更大程度地减小摩擦系数和磨损量。
具体实施方式
[0019]下面以650SN为基础油，对本专利技术的技术方案进行进一步说明，但不应认为以下实施例是对本专利技术的限制，在不脱离本专利技术技术思路的前提下，对本专利技术进行的简单替换或变更也属于本专利技术的保护范围。
[0020]实施例1S1.将乙二胺双磷酸二苯酯加入乙醇/水混合溶剂中，搅拌溶解，得到溶液A；乙二胺双磷酸二苯酯、乙醇、水的质量比为0.7：50：50；S2.将醋酸锌加入正己烷中，超声分散均匀，得到悬浮液B；醋酸锌、正己烷的质量
比为1.5：100；S3.将悬浮液B缓慢加入到溶液A上方，形成分层，静置反应22h，在液
‑
液界面生成二维金属有机骨架材料；溶液A、悬浮液B的质量比为2：1；S4.过滤，无水乙醇洗涤，干燥，得到耐磨添加剂；S5.将耐磨添加剂加入基础油中，超声分散均匀，得到耐磨润滑油；耐磨添加剂、基础油的质量比为1：100。
[0021]实施例2S1.将乙二胺双磷酸二苯酯加入乙醇/水混合溶剂中，搅拌溶解，得到溶液A；乙二胺双磷酸二苯酯、乙醇、水的质量比为0.8：50：50；S2.将醋酸锌加入正己烷中，超声分散均匀，得到悬浮液B；醋酸锌、正己烷的质量比为2.5：100；S3.将悬浮液B缓慢加入到溶液A上方，形成分层，静置反应24h，在液
‑
液界面生成二维金属有机骨架材料；溶液A、悬浮液B的质量比为3：1；S4.过滤，无水乙醇洗涤，干燥，得到耐磨添加剂；S5.将耐磨添加剂加入基础油中，超声分散均匀，得到耐磨润滑油；耐磨添加剂、基础油的质量比为1.5：100。
[0022]实施例3S1.将乙二胺双磷酸二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐磨添加剂，所述耐磨添加剂为二维金属有机骨架材料，所述二维金属有机骨架材料的金属中心为锌离子，其特征在于，所述二维金属有机骨架材料的有机配体为乙二胺双磷酸二苯酯。2.根据权利要求1所述的耐磨添加剂的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：S1.将乙二胺双磷酸二苯酯加入乙醇/水混合溶剂中，搅拌溶解，得到溶液A；S2.将醋酸锌加入正己烷中，超声分散均匀，得到悬浮液B；S3.将悬浮液B缓慢加入到溶液A上方，形成分层，静置反应，在液
‑
液界面生成二维金属有机骨架材料；S4.过滤，无水乙醇洗涤，干燥，得到耐磨添加剂。3.根据权利要求2所述的耐磨添加剂的制备方法，其特征在于，S1中，乙二胺双磷酸二苯酯、乙醇、水的质量比为0.7
‑
0.8：50：50。4.根据权利要求2所述的耐磨添加剂的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：晏翔，
申请(专利权)人：晏翔，
类型：发明
国别省市：