一种金属纳米微粒表面调理剂制造技术

本发明专利技术涉及润滑油的纳米材料添加剂技术领域，具体地说是一种金属纳米微粒表面调理剂及其制备方法和应用，其特征在于由下列质量百分比组份制备而成：５－８０％的粒径小于３０纳米的铜或锌或镍或锡中的至少一种金属纳米微粒；２０－９０％的由油烃或酯化物或磺酸盐表面活性剂与平均粒径小于２５纳米的铁基离子的共聚合物形成的纳米高分子复合材料（Ｂ）；０．００１－１０％的抗氧化剂和抗金属腐蚀剂和摩擦改进剂组成的混合物（Ｃ）。本发明专利技术同现有技术相比，工艺简单，调配方便，具有良好的稳定性、分散性、抗极压性能和自修复功能。

【技术实现步骤摘要】
一种金属纳米微粒表面调理剂本专利技术涉及润滑油的纳米材料添加剂
，具体地说是一种金 属纳米微粒表面调理剂及其制备方法和应用。 纳米材料由于其具有独特的物理和化学性能而得到非常广泛的应 用，利用纳米微粒作为金属表面调理剂，可降低摩擦力、减少磨损、在 摩擦副表面形成性能稳定的自修复层，显示出了良好的摩擦学性能。王平芳等专利技术的纳米材料制备的抗磨、减摩、修复型润滑油添加剂主要用几种纳米矿石微粉和纳米金属微粉与其它润滑油制剂配制而成； 薛群基等专利技术的一种具有减摩和修复作用的机油添加剂主要由润滑油、 微米级或纳米级固体润滑剂、分散剂和增效剂组成，具有很好的修复、 节油功能；美国专利号为4508630的专利公开了含石墨、钼化合物的润 滑油添加剂，由于其层状结构，该类型添加剂在摩擦过程中摩擦力较低， 具有一定的减摩作用，但是磨损量未得到明显改善，因此抗磨性能不够 理想。 本专利技术的目的是为了克服现有技术的不足，对各添加剂组分进行优 选和复配，除考虑各组多功能添加剂自身的性能和突出的优点外，把铁 基离子形成的纳米高分子复合材料与金属纳米微粒之间的配伍性、与基 础油之间的相溶性，作为优先考虑的条件之一，同时兼顾抗氧化剂，防 腐锈剂等添加剂之间的复合效应，制备一种适用于各种润滑领域的具有 稳定性、分散性、抗极压性能和自修复功能良好的金属表面调理剂。为实现上述目的，设计的一种金属纳米微粒表面调理剂，其特征在于由下列质量百分比组份制备而成5-80%的粒径小于30纳米的铜或锌 或镍或锡中的至少一种金属纳米微粒；20-90%的由油烃或酯化物或磺酸 盐表面活性剂与平均粒径小于25纳米的铁基离子的共聚合物形成的纳 米高分子复合材料(B); 0. 001-10%的抗氧化剂和抗金属腐蚀剂和摩擦 改进剂组成的混合物(C)。所述的抗氧化剂为有机硼酸酯或二壬基二苯 胺中的至少一种。所述的抗金属腐蚀剂为脂肪酸酰胺或丁二酰亚胺或丁 二酰亚胺的硼化物中的至少一种。所述的摩擦改进剂为硼化脂肪酸酯或 苯三唑脂肪胺盐中的至少一种。按配比先将纳米高分子复合材料(B) 加入带搅拌器的容器内，然后加入所需的金属纳米微粒(A)，升温至40 70"，搅拌3小时后，降温至30 6(TC以下，再加入抗氧化剂和抗金属 腐蚀剂和摩擦改进剂组成的(C)到容器中，在此温度下继续搅拌3小 时，至混合物均匀透明。所述制备方法制备出的调理剂应用于多功能润 滑油脂添加剂领域，添加量为润滑油脂重量的0.1 5%。本专利技术同现有技术相比，工艺简单，调配方便，具有良好的稳定性、 分散性、抗极压性能和自修复功能。 [具体实施方式]下面对本专利技术作进一步的说明，本专利技术对本
的人来说还是 比较清楚的。A为有机-无机复合的纳米金属微粒，粒径小于30纳米，具有极强 的自修复功能，并且与各种润滑油脂有很好的相溶性，占组分适宜的质 量百分比为10-70%;B为全纯的未经稀释的有机物和合成化合物，是纳米高分子复合材 料，为油烃或酯化物或磺酸盐表面活性剂与铁基离子的共聚合物，其中纳米铁基离子的粒径平均为25纳米以下，B占组分的质量百分比为20~懇；c为有机硼酸酯或脂肪酸酰胺或硼化脂肪酸酯，或二壬基二苯胺类、烯基丁二酸酯、苯三唑脂肪胺盐，或丁二酰亚胺及丁二酰亚胺的硼化物，或它们任意组分的混合物，占组分的适宜的质量百分比为0. 01-5%。 表面调理剂的制备方法 本专利技术的具有修复和抗磨性能的金属纳米表面调理剂主要用作多 功能润滑油、脂添加剂，可直接用基础油、脂复配形成具有修复以及抗 磨、承载和节能降噪等功能的特种润滑油、脂；亦可用作各种车辆、船 舶以及石油化工机械和矿山机械等大型机械设备润滑系统的专用节能 修复抗磨剂，具有优异的极压抗磨性、氧化安定性及与各种润滑油的相 溶性、减摩性，产品以0.1-3先的质量百分比加入HVIWH150基础油中能显著提高油膜最大无卡咬负荷Pb、烧结负荷Pd，减少磨损，降低摩檫系 数，该产品加剂量低，应用范围广。实际行车实验和台架实验结果表明，使用本专利技术的具有修复和抗磨 性能的纳米金属表面调理剂组合物可以修复磨损、划伤表面，延长发动 机使用寿命；降低油耗5% 15%;降低噪音5 10分贝；减少积碳30% 40%;在极压工况下保护发动机，使磨损降至最低；恢复气缸压力、提 高加速性能，提高动力；降温、降振、降低排放；可溶于各种机油。本专利技术制备的新产品的正常使用量为润滑油总量的0.25-1%，如果 磨损严重，可以增加用量，但一般不超过润滑油总量的5%，对于刚过磨 合期的发动机，建议使用剂量0.25%，可起到很好的维护保养作用。为了筛选添加剂组分和添加剂组合物，本专利技术在实验室采用了各种 实验方法进行模拟评定，在四球机上测定了不同负荷下的长时抗磨(30min)磨斑直径，无卡咬负荷Pb.烧结负荷Pd、所实验用的四球实验机为济南实验机厂生产的MWW—1型立式万能 摩擦磨损实验机，所用的钢球为兰州轴承厂生产的二级标准钢球 (12. 7mm， GCrl5轴承钢，HRc59~61)，实验在室温下进行，转速为1450 转/分钟，实验时间为30分钟。本专利技术的效果通过下面的实验例进一步说明，但应说明下面的实验 例不是限制本专利技术的范围，任何不超出本专利技术构思和范围的，都在本发 明的范围之内。 例l、金属纳米微粒表面调理剂I，包括30%的由有机无机复合的纳米金 属微粒锌和镍和铜组成的组合物A; 65%的由油烃或酯化物或磺酸盐表面 活性剂与铁基离子的共聚合物组成的B; 5%由有机硼酸酯和丁二酰亚胺及丁二酰亚胺的硼化物和硼化脂肪酸酯组成的C;按比例将所需要的B加入带搅拌器的容器内；然后加入按比例所需要的金属纳米微A，升温至40-70摄氏度，搅拌3小时后，降温至30-60 度以下；再加入抗氧化剂和抗金属腐蚀剂和摩擦改进剂组成的C到容器 中，在此温度下继续搅拌3小时，至混合物均匀透明，制备成稳定的粘 稠液体，即得产品；然后将此产品以2%的比例添加到HVIWm50基础油中，能显著改善 其PB、 PD、磨斑直径(WSD)，见表l。表1添加剂I量为2%在HVIW H150基础油中的应用<table>table see original document page 7</column></row><table>例2、金属纳米微粒表面调理剂ii，包括40%的由有机无机复合的纳米金 属微粒镍和锡和铜组成的组合物a; 57%的由油烃或酯化物或磺酸盐表面 活性剂与铁基离子的共聚合物组成的b; 3%的由有机硼酸酯和烯基丁二酸酯和硼化脂肪酸酯组成的c;按比例将所需要的b加入带搅拌器的容器内；然后加入按比例所需要的金属纳米微a，升温至40-70摄氏度，搅拌3小时后，降温至30-60 度以下；再加入抗氧化剂和抗金属腐蚀剂和摩擦改进剂组成的c到容器 中，在此温度下继续搅拌3小时，至混合物均匀透明，制备成稳定的粘 稠液体，即得产品；然后将此产品以2%的比例添加到hviwh150基础油中，能显著改善 其pb、 pd、 wsd，见表2。表2添加剂ii量为2劣在hviw h150基础油中的应用<table>table see original document page 8&l本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属纳米微粒表面调理剂，其特征在于其组份质量百分比为：５－８０％的粒径小于３０纳米的铜或锌或镍或锡中的至少一种金属纳米微粒；２０－９０％的由油烃或酯化物或磺酸盐表面活性剂与平均粒径小于２５纳米的铁基离子的共聚合物形成的纳米高分子复合材料（Ｂ）；０．００１－１０％的抗氧化剂和抗金属腐蚀剂和摩擦改进剂组成的混合物（Ｃ）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴慧敏，齐同赓，
申请(专利权)人：郑州东申石化科技有限公司，上海新能量纳米科技有限公司，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]