一种基础油中直接湿热还原制备纳米铜粉润滑油的方法及纳米铜粉润滑油技术

技术编号:39673462 阅读:14 留言:0更新日期:2023-12-11 18:39
本发明专利技术涉及一种基础油中直接湿热还原制备纳米铜粉润滑油的方法及纳米铜粉润滑油,属于润滑油技术领域

【技术实现步骤摘要】
一种基础油中直接湿热还原制备纳米铜粉润滑油的方法及纳米铜粉润滑油


[0001]本专利技术属于润滑油
,具体涉及一种基础油中直接湿热还原制备纳米铜粉润滑油的方法及纳米铜粉润滑油


技术介绍

[0002]润滑油添加剂广泛应用于润滑油中,起到减小摩擦系数,降低磨损量甚至对磨损表面进行修补的作用

近年来,常规润滑油添加剂已接近使用性能极限,因此将纳米材料作为润滑油添加剂以提高其抗摩擦

磨损性能已经成为机械润滑领域的研究热点之一

纳米铜粉作为润滑油添加剂表现出了优异的减摩

抗磨与磨损自修复性能,特别适合于低速重载工况下的润滑,可用于高级润滑剂

[0003]现有技术中,纳米铜粉的制备方法主要有气相沉积法

电解法

湿热还原法

机械研磨法

电弧等离子体法等

其中,湿热还原法由于具有设备简单

成本低廉

制备高效等特点,得到了广泛研究

然而,湿热还原法制备的纳米铜粉分散于溶剂中,需要采用复杂的手段进行分离

纯化

同时,单纯的纳米铜粉因为在基础油中稳定性差而无法单独使用,通常需要配合一定比例的表面活性剂以提高其分散稳定性

因此,分离后的纳米铜粉需要与表面活性剂以一定比例再次与基础油混合从而获得纳米铜粉润滑油<br/>。
这种分离

再混合的方法导致了纳米铜粉润滑油的生产工艺路线复杂,造成了资源的极大浪费


技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提出一种基础油中直接湿热还原制备纳米铜粉润滑油的方法及纳米铜粉润滑油,克服了前述现有技术中纳米铜粉润滑油的制备方法采用分离

再混合的方式,造成生产工艺路线复杂,资源浪费的问题

[0005]本专利技术实现上述目的采取的技术方案如下

[0006]本专利技术提供一种基础油中直接湿热还原制备纳米铜粉润滑油的方法,步骤如下:
[0007]步骤一

先将表面活性剂均匀分散于基础油中配制成表活

油溶液,然后向表活

油溶液中添加还原剂和铜盐,混合均匀,得到表活

铜盐

油溶液;
[0008]或者,先将铜盐均匀分散于辅助溶剂中配成铜盐

辅助溶剂溶液,再将铜盐

辅助溶剂溶液均匀分散于基础油中,再加入还原剂,混合均匀,得到铜盐

辅助溶剂

油溶液;
[0009]步骤二

将表活

铜盐

油溶液或铜盐

辅助溶剂

油溶液加入反应设备中,用氢气将空气置换后,充入氢气,升温至
110

180℃
反应
0.1

12h
,分离后,得到纳米铜粉润滑油

[0010]优选的是,步骤一中,所述表面活性剂包括聚乙烯吡咯烷酮
(PVP)、
十六烷基三甲基溴化铵
(CTAB)、
聚丙烯酸钠
(PAAS)、
壳聚糖

十二烷基苯磺酸钠中的一种或多种按任意比例的混合

[0011]优选的是,步骤一中,所述基础油包括聚
α

烯烃
(PAO)、
烷基萘
(AN)、
合成酯

植物油中的一种或多种按任意比例的混合

[0012]优选的是,步骤一中,所述铜盐包括氯化铜

醋酸铜

松脂酸铜

硬脂酸铜

环烷酸铜

氨基酸铜

喹啉铜中的一种或多种按任意比例的混合

[0013]优选的是,步骤一中,所述辅助溶剂包括环己酮

环己烷
、NMP
中的一种或多种按任意比例的混合

[0014]优选的是,步骤一中,所述还原剂包括甲酸

甲醛

草酸

乙二醇

丙三醇

抗坏血酸

水合肼中的一种或多种按任意比例的混合,更优选的是,所述还原剂包括甲酸

甲醛

草酸中的一种或多种按任意比例的混合

[0015]优选的是,步骤一中,所述表活

油溶液中表面活性剂的质量百分比为
0.5

‑5%

[0016]优选的是,步骤一中,所述表活

铜盐

油溶液中铜元素的质量百分比为
0.1


1.5
%,还原剂与铜元素的摩尔比小于等于
3:1。
[0017]优选的是,步骤一中,所述辅助溶剂与基础油的体积比介于
1:1

1:2
之间

[0018]优选的是,步骤一中,所述铜盐

辅助溶剂溶液中的铜盐浓度介于
0.1mol/L

0.5mol/L
之间

[0019]优选的是,步骤一中,所述铜盐

辅助溶剂

油溶液中的还原剂与铜盐的摩尔比介于
2:1

3:1
之间

[0020]优选的是,步骤二中,所述充入氢气的压力为
0.1MPa

8MPa。
[0021]优选的是,步骤二中,所述反应设备为高压反应釜

[0022]本专利技术还提供上述一种基础油中直接湿热还原制备纳米铜粉润滑油的方法制备的纳米铜粉润滑油

[0023]与现有技术相比,本专利技术的有益效果为:
[0024]本专利技术的基础油中直接湿热还原制备纳米铜粉润滑油的方法,以基础油为溶剂,直接采用湿热还原反应一步制备纳米铜粉润滑油,能够缩短生产流程,节约资源,成本低廉

[0025]本专利技术的基础油中直接湿热还原制备纳米铜粉润滑油的方法,能够调配氢气和其他还原剂比例进行共还原,还原行为调节范围大,产物纯净无污染

[0026]本专利技术的基础油中直接湿热还原制备纳米铜粉润滑油的方法,通过表面活性剂与基础油适配可以将该方法推广至多种基础油,具有良好的普适性
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基础油中直接湿热还原制备纳米铜粉润滑油的方法,其特征在于,步骤如下:步骤一

先将表面活性剂均匀分散于基础油中配制成表活

油溶液,然后依次向表活

油溶液中添加还原剂和铜盐,混合均匀,得到表活

铜盐

油溶液;或者,先将铜盐均匀分散于辅助溶剂中配成铜盐

辅助溶剂溶液,再将铜盐

辅助溶剂溶液均匀分散于基础油中,再加入还原剂,混合均匀,得到铜盐

辅助溶剂

油溶液;步骤二

将表活

铜盐

油溶液或铜盐

辅助溶剂

油溶液加入反应设备中,用氢气将空气置换后,充入氢气,升温至
110

180℃
反应
0.1

12h
,分离后,得到纳米铜粉润滑油
。2.
根据权利要求1所述的一种基础油中直接湿热还原制备纳米铜粉润滑油的方法,其特征在于,步骤一中,所述表面活性剂包括聚乙烯吡咯烷酮

十六烷基三甲基溴化铵

聚丙烯酸钠

壳聚糖

十二烷基苯磺酸钠中的一种或多种按任意比例的混合
。3.
根据权利要求1所述的一种基础油中直接湿热还原制备纳米铜粉润滑油的方法,其特征在于,步骤一中,所述基础油包括聚
α

烯烃

烷基萘

合成酯

植物油中的一种或多种按任意比例的混合
。4.
根据权利要求1所述的一种基础油中直接湿热还原制备纳米铜粉润滑油的方法,其特征在于,步骤一中,所述还原剂包括甲酸

甲醛

草酸

乙二醇

丙三醇

抗坏血酸

水合肼中的一种或多种按任意比例的混合
。5.

【专利技术属性】
技术研发人员:薛志勇徐洪杰冯颂雅于智磊李佰锐徐建勋
申请(专利权)人:华北电力大学
类型:发明
国别省市:

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