一种利用二氧化钛与二硫化钼复合物解决碳烟污染导致的润滑油性能下降的方法技术

一种利用二氧化钛与二硫化钼复合物解决碳烟污染导致的润滑油性能下降的方法，属于润滑油添加剂领域。利用亲水亲油型的纳米二氧化钛、钼酸钠、硫代乙酰胺等为原料，合成出二氧化钛与二硫化钼的纳米复合物，将不高于2.0％质量分数的二氧化钛与二硫化钼的纳米复合物添加到受碳烟污染的润滑油中，可以解决碳烟污染导致润滑油性能下降的问题，同时还可进一步提升润滑油的润滑性能。该方法操作简单、效率高，在二硫化钼润滑剂、发动机润滑油添加剂等领域具有良好的应用前景。具有良好的应用前景。具有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种利用二氧化钛与二硫化钼复合物解决碳烟污染导致的润滑油性能下降的方法


[0001]本专利技术属于润滑油添加剂领域，具体是涉及一种利用二氧化钛与二硫化钼复合物解决碳烟污染导致的润滑油性能下降的方法。

技术介绍

[0002]发动机碳烟是燃料油不完全燃烧的产物，它由碳、灰和不饱和(未燃烧)碳氢化合物组成，其主要成分为碳(约占90％)，其余为少量的氧、氢、氮、硫等组成。碳烟大部分会排放到大气中，造成环境污染问题，其余碳烟会进入到机油中污染机油，使得润滑油性能下降，解决碳烟污染导致的发动机润滑油性能下降的问题具有重要的实际意义。
[0003]二硫化钼特别是纳米级二硫化钼具有优良的润滑性能，是发动机油潜在的润滑添加剂，添加纳米级二硫化钼是改善润滑油性能的有效方法。前期工作表明，在受碳烟污染的润滑油中，如果单一添加二硫化钼，会与碳烟微粒产生拮抗作用，不仅没有效果，反而有害。根据专利CN104974818A，可以将球形结构的纳米级二硫化钼与二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)为复配添加剂，经分散加入受碳烟污染的酯类润滑油中，可以解决碳烟导致的酯类润滑油性能下降的问题。机理研究证实，纳米二硫化钼与碳烟微粒的拮抗作用的主要原因是：碳烟微粒阻止了纳米二硫化钼在摩擦表面成膜。ZDDP可以帮助纳米二硫化钼成膜，两者的协同作用可以有效提升润滑性能。ZDDP是发动机润滑油中的不可缺少的成分，对于配方油来说，其种类和含量是有限制的，很难根据纳米二硫化钼的用量及碳烟的污染量来调节含量。
[0004]为了寻找更优的方法，在前期工作积累基础上，拟通过纳米二硫化钼的复合物来取代纳米二硫化钼与ZDDP复配使用的方案。显然，与纳米二硫化钼复合的另一组分应当具备去除碳烟对二硫化钼在摩擦表面成膜的抑制的功能，同时还要与二硫化钼存在协同润滑作用。文献报道纳米二氧化钛与二硫化钼存在协同润滑作用(CN201010524516.8、Tribology Letters,2011,43:77
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87)，但对于二氧化钛是否能够去除碳烟对纳米二硫化钼在表面成膜未知。通过对碳烟表面性质与纳米二硫化钼表面性质的分析，本专利技术设计了亲水型亲油型纳米二氧化钛与二硫化钼的纳米复合物解决碳烟污染导致的润滑性能下降的方法。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术中存在的上述缺陷，本专利技术提供了一种利用二氧化钛与二硫化钼复合物解决碳烟污染导致的润滑油性能下降的方法，不需要再通过联合添加纳米二硫化钼和ZDDP来抑制碳烟污染导致的酯类润滑油润滑性能下降。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：
[0007]一种利用二氧化钛与二硫化钼复合物解决碳烟污染导致的润滑油性能下降的方法，利用亲水亲油型二氧化钛与二硫化钼形成的纳米复合物为添加剂，添加在受碳烟污染的润滑油中，解决碳烟污染导致润滑油性能下降的问题。
[0008]作为优选技术方案，纳米复合物为添加剂添加在受碳烟污染的润滑油中的添加量为0.05～2.0％。制备的纳米复合物添加剂中，二氧化钛与二硫化钼的质量比为1：0.05～20。
[0009]作为优选技术方案，制备纳米复合物添加剂的方法步骤为：按照摩尔比为1：0.1～20将钼酸钠与硫代乙酰胺溶解在水中，再加入亲水亲油型二氧化钛，通过调节二氧化钛的质量，保持制备产物中二氧化钛与二硫化钼的质量比为1：0.05～20，在50～100℃时加入过量的浓盐酸，反应开始并产生沉淀；沉淀物经过滤、洗涤、干燥、保护气氛下于400～1000℃煅烧10～300min后，获得二氧化钛与二硫化钼的纳米复合物。
[0010]本专利技术还提出了一种二氧化钛与二硫化钼复合物的制备方法，按照摩尔比为1：0.1～20将钼酸钠与硫代乙酰胺溶解在水中，再加入亲水亲油型二氧化钛，通过调节二氧化钛的质量，保持制备产物中二氧化钛与二硫化钼的质量比为1：0.05～20，在50～100℃时加入过量的浓盐酸，反应开始并产生沉淀；沉淀物经过滤、洗涤、干燥、保护气氛下于400～1000℃煅烧10～300min后，获得二氧化钛与二硫化钼的纳米复合物。
[0011]本专利技术制备的二氧化钛与二硫化钼复合物作为添加剂，能够在解决碳烟污染导致润滑油性能下降中应用，具体是将复合物为添加剂添加在受碳烟污染的润滑油中，复合物的添加量为0.05～2.0％。
[0012]与现有技术相比，本专利技术的有益效果表现在：
[0013]1、利用亲水亲油型的纳米二氧化钛、钼酸钠、硫代乙酰胺等为原料，合成出二氧化钛与二硫化钼的纳米复合物，将不高于2.0％质量分数的二氧化钛与二硫化钼的纳米复合物添加到受碳烟污染的润滑油中，可以解决碳烟污染导致润滑油性能下降的问题，同时还可进一步提升润滑油的润滑性能。该方法操作简单、效率高，在二硫化钼润滑剂、发动机润滑油添加剂等领域具有良好的应用前景。
[0014]2、本专利技术所提出的解决方法可以有效阻止纳米二硫化钼与碳烟微粒的拮抗作用，能直接用于受碳烟污染的润滑油改性中。
[0015]3、与纳米二硫化钼和ZDDP联合方案相比，本专利技术所提出的解决方法不需要添加ZDDP，对发动机全配方润滑油固有组成影响小，方法操作简单、效率高。
[0016]4、在复合物中引入二氧化钛后，总添加比例不变，实际需要二硫化钼量明显下降，可以防止添加纳米二硫化钼带来的润滑油中硫含量的过度升高。
附图说明
[0017]图1是制备的亲水亲油二氧化钛/二硫化钼纳米复合物的TEM图片(a)和XRD图谱(b)。
[0018]从图中可看出，与文献报道的普通二氧化钛/二硫化钼纳米复合物相比(Tribology International,2015,92:172
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183)，二硫化钼形态基本类似，呈空心球形结构，两者润滑效果应当相当。可推测，亲油亲水型纳米二氧化钛在解决碳烟污染方面具有关键作用。
[0019]图2是本专利技术利用亲水亲油型二氧化钛与二硫化钼纳米复合物解决纳米二硫化钼与碳烟微粒润滑拮抗作用的结果对比图。
[0020]从图2可以看出，用亲水亲油型二氧化钛与二硫化钼纳米复合物取代纳米二硫化
钼后，不需要添加ZDDP，与碳烟污染的润滑油相比，润滑性能改善明显，表明亲水亲油型二氧化钛能有效阻止纳米二硫化钼与碳烟微粒的拮抗作用，从而解决碳烟污染导致的润滑性能下降的问题。
[0021]图3是亲水亲油二氧化钛与普通的纳米二氧化钛所形成复合物解决碳烟污染的效果对比。
[0022]由图可知，当碳烟污染质量分数为1％时，亲水亲油二氧化钛与普通的纳米二氧化钛所形成复合物改性润滑油的摩擦系数基本一致，但磨损率差别明显，前者的磨损率要比后者小约50％，表明亲水亲油二氧化钛在与纳米二硫化钼复合后能更大程度地解决碳烟污染导致润滑油性能下降问题。
具体实施方式
[0023]实施例1
[0024]0.1mol钼酸钠与0.6mol硫代乙酰胺溶解在足量的水中，再加入亲水亲油型二氧化钛，通过调节亲水亲油型二氧化钛的添加量，保本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用二氧化钛与二硫化钼复合物解决碳烟污染导致的润滑油性能下降的方法，其特征在于，利用亲水亲油型二氧化钛与二硫化钼形成的纳米复合物为添加剂，添加在受碳烟污染的润滑油中，解决碳烟污染导致润滑油性能下降的问题。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，纳米复合物为添加剂添加在受碳烟污染的润滑油中的添加量为0.05～2.0％。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，制备的纳米复合物添加剂中，二氧化钛与二硫化钼的质量比为1：0.05～20。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，制备纳米复合物添加剂的方法步骤为：按照摩尔比为1：0.1～20将钼酸钠与硫代乙酰胺溶解在水中，再加入亲水亲油型二氧化钛，通过调节二氧化钛的质量，保持制备产物中二氧化钛与二硫化钼的质量比为1：0.05～20，在50～100℃时加入过量的浓盐酸，反应开始并产生沉...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡坤宏，林晴晴，缪言，夏雅亭，秦广超，胡恩柱，徐勇，
申请(专利权)人：合肥学院，
类型：发明
国别省市：