[發明專利]納米粒子材料改性潤滑脂及其制備方法

無效

• 申請號: 200610017941.1
• 申請日: 2006-06-12
• 公開（公告）號: CN101089163A
• 公開（公告）日: 2007-12-19
• 發明（設計）人: 周剛
• 申請（專利權）人: 白馬軸承技術（洛陽）有限公司
• 主分類號: C10M125/26
• 分類號: C10M125/26;C09C3/12;C10N40/02
• 代理公司: 洛陽市凱旋專利事務所
• 代理人: 陸君

技術領域：

本發明涉及為產生和保持機器或設備的有效運行采用的潤滑措施技術領域，特別是一種納米粒子材料改性潤滑脂及其制備方法。

背景技術：

通過在潤滑材料中添加納米粒子，改善潤滑材料的抗磨減摩的功能是目前摩擦學研究的熱點。但是由于納米粒子有很大的表面積和表面自由能，直接添加在潤滑油中，納米粒子很容易團聚，從而影響納米粒子抗磨減摩的功能。

因此，致力于改善納米粒子表面特性，以得到性能良好的納米粒子改性潤滑脂成為諸多有志之土研究的課題。如王九等人在《潤滑與密封》2001年第二期41頁上報道了“一種CuS納米粒子改性的潤滑油”。他們把CuS納米粒子和分散劑T120加入到基礎油中，研究油的抗磨減摩的性能，發現納米粒子的加入能夠極大的提高油的抗磨減摩的性能；L.Rapoport等人在《摩擦學》(Wear，1999，225-229，975-982)上報道了WS₂、MoS₂納米添加劑，發現具有富勒烯結構的WS₂納米添加劑有良好的抗磨減摩性能；陳爽等人在《潤滑與密封》2003年第一期18頁上報道了一種ZnS納米粒子改性的潤滑油：他們把4nm?ZnS用表面修飾劑雙十六烷基二硫代磷酸吡啶鹽處理后，分散在潤滑油中，發現納米粒子的加入能夠極大提高油的抗磨減摩性能和承載能力。

目前這些報道納米粒子改性潤滑材料，其主要集中在潤滑油中添加納米粒子方面，并且主要考查的是改性潤滑油的抗磨減摩性能。

發明內容：

為了克服現有技術中的缺陷，考慮到潤滑脂比潤滑油有更高的粘度，納米粒子在其中分散后就很難團聚的特性，同時潤滑脂又是一種應用非常廣泛的潤滑材料，本發明的目的是提供一種納米粒子材料改性潤滑脂及其制備方法，使得應用這種納米粒子改性的潤滑脂能夠對軸承起到減振降噪的作用，同時還可以提高軸承的出廠合格率。

為了實現上述發明目的，本發明采用如下技術方案：

所述的納米粒子材料改性潤滑脂及其制備方法，首先選擇合適的納米粒子，先用硅烷改性劑對不同的納米粒子表面進行處理，進而改善粒子的表面特性；將處理好的納米粒子與潤滑脂共混，得到納米粒子改性的潤滑脂；其所采用的無機納米粒子是納米二氧化硅、三氧化二鋁，四氧化三鐵或者它們的混合物；硅烷改性劑和納米粒子的重量比為：0.01∶1-0.1∶1；無機納米粒子在潤滑脂中的含量為：0.1％(w/w)-1％(w/w)。

無機納米粒子表面改性是指用硅烷改性劑對納米粒子表面進行處理；硅烷改性劑具有以下結構：

(BO)₃-Si-R

其中R為碳原子數2-8的烷烴；B是乙基或甲基。

納米粒子材料改性潤滑脂及其制備方法，其制備方法步驟如下：

1)、當無機納米粒子用硅烷改性劑對納米粒子表面處理時，硅烷改性劑和納米粒子在甲苯溶液中，溫度控制在60℃到130℃反應5-100小時；硅烷改性劑和納米粒子的重量比為：0.01∶1-0.1∶1。

2)、當無機納米粒子經過表面修飾后，與潤滑脂共混，采用分段共混的辦法，即無機納米粒子先與少量的潤滑脂共混，然后與大量的潤滑脂共混，制得所需納米粒子含量的改性潤滑脂；無機納米粒子在潤滑脂中的含量為：0.1％(w/w)-1％(w/w)。

納米粒子材料改性潤滑脂的用途，其一顯著用法為：添加有改性納米粒子的潤滑脂加入到軸承中，取改性潤滑脂注入到100套軸承中，平均每個軸承注入改性潤滑脂0.12g.，能夠降低軸承滾動時的噪音和振動值，同時可以提高軸承的出廠合格率。

由于采用了如上所述技術方案本發明具有如下積極效果：

本發明添加有改性納米粒子材料的潤滑脂加入到軸承中能夠降低軸承滾動時的噪音和振動值，同時可以提高軸承的出廠合格率。

取改性潤滑脂注入到100套軸承中，平均每個軸承注入改性潤滑脂0.12g.所有軸承測振動值，并計算合格率。用改性潤滑脂的軸承振動值小于18μm/s的為85％；直接用未改性潤滑脂的軸承振動值小于18μm/s的83％。我們計算軸承合格率是以軸承振動水平V3組為標準，每個軸承測兩面，每面三個點，全部六點高頻振動值小于24μm/s為合格品。用子改性潤滑脂的軸承合格率98.6％，沒有用的為95.4％。

具體實施方式一：

取納米二氧化硅2g，加入到100ml的甲苯溶液中，再加入乙烯基三乙氧基硅0.1g，在60℃溫度下攪拌10h，所得產物進行過濾，再用甲苯沖洗三次，在100℃溫度下真空干燥，得到改性的納米粒子。