[發明專利]高性能高水基潤滑劑

無效

• 申請號: 200810033894.9
• 申請日: 2008-02-26
• 公開（公告）號: CN101519621A
• 公開（公告）日: 2009-09-02
• 發明（設計）人: 胡曉莉
• 申請（專利權）人: 上海電機學院
• 主分類號: C10M173/02
• 分類號: C10M173/02
• 代理公司: 上海翼勝專利商標事務所(普通合伙)
• 代理人: 刁文魁;翟 羽

【技術領域】

本發明涉及金屬加工領域的潤滑劑，具體地說，是一種高性能高水基潤滑劑。

【背景技術】

金屬加工是一個傳統的行業，潤滑劑是該行業所普遍使用的產品。近年來，由于世界各國越來越重視環境保護、關注節約能源，因此，目前廣泛采用的礦物基潤滑劑產品因生物降解性能差、容易污染環境等缺點而成為議論和關注的焦點，開發綠色環保的潤滑劑成為金屬加工領域潤滑劑研究的發展方向，而高水基液體(High?Water-based?Fluid，HWBF)潤滑劑的開發是其中的一個主要研究內容。

高水基潤滑劑是指由1～5％的功能性添加劑與95～99％的水組成的液體潤滑劑。與傳統的油基潤滑劑相比，高水基潤滑劑具有以下優點：

(1)不含油，因而更清潔，減少了環境污染、也有利于工人的健康；

(2)以水替代油，使石油消耗下降，節約了石油資源；

(3)成本低，其價格約為礦物油的十分之一，磷酸酯合成液的七十分之一；

(4)冷卻效果好，溫升較低，熱比比油大一倍，傳熱速度比油高2.5倍；

(5)難燃、安全，其主體為水，特別適合于在易燃易爆的環境，如礦井、鋼鐵廠等場合使用；

(6)易清洗，避免了油基潤滑劑對工件的粘附，有利于下游工序的處理；

(7)粘溫性能好，粘度指數高，可壓縮性小。

由于具有以上諸多優點，使得高水基潤滑劑有望作為液壓傳動介質(尤其是難燃介質)廣泛應用于冶金、礦山、玻璃、塑料、化學纖維等工業領域，以及作為切削、研磨、壓延、沖壓、拉拔等金屬加工中的潤滑冷卻液。

但是，也由于高水基潤滑液的主體為水，其水粘度低、成膜性差、承載能力低，磨擦副常處于邊界潤滑狀態，因而磨擦、磨損嚴重。這些問題成了限制高水基潤滑液推廣應用的瓶頸。為此，在實際應用中，為提高高水基潤滑劑的極壓、抗磨等潤滑性能，必須加入潤滑添加劑。目前一般采用的潤滑添加劑可分為兩種：一種為油溶性潤滑添加劑，如硫化異丁烯、二烷基二硫代磷酸鋅(ZDDP)、磷酸酯、氯化石蠟、環烷酸鉛等含有硫、磷、氯以及金屬元素等潤滑活性元素的潤滑劑；但是，這些高水基潤滑液產品存在相容性及穩定性差、易腐敗變質的問題，而且，由于其中的一些添加劑，如環烷酸鉛毒性較大，易對環境造成影響。另一種為水溶性潤滑添加劑，如聚乙二醇及衍生物、磺基苯甲酸及二硫代二丙酸類水溶性羧酸衍生物等，采用水溶性潤滑添加劑解決了潤滑液的穩定性問題，但其潤滑性與油基潤滑劑相比還有較大差距，未能解決高水基潤滑劑潤滑性差的問題。

【發明內容】

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種承載性高、減磨性好、以納米金剛石粒子和水溶性磷酸酯為主要成分的高性能高水基潤滑劑。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種高性能高水基潤滑劑，由經過化學修飾的納米金剛石粒子、水溶性磷酸酯、胺及水組成，其各種成分的重量百分比為：

納米金剛石粒子??0.05～0.3％；

水溶性磷酸酯????0.5％；

胺??????????????2％；

水??????????????97.20～97.45％。

所述經過化學修飾的納米金剛石粒子是指經過磺化反應的納米金剛石粒子。

所述的納米金剛石粒子，平均直徑為10納米。

所述的高性能高水基潤滑劑，可根據不同的用途，例如：切削液、磨削液、液壓介質等，添加功能性助劑，其各種成分的重量百分比為：

納米金剛石粒子??0.05～0.3％；

水溶性磷酸酯????0.5％；

胺??????????????2％；

功能性助劑??????0.1％～5％；

水??????????????余量。

所述的功能性助劑為銅的緩蝕劑、表面活性劑、增粘劑、殺菌劑、香精等。

本發明高性能高水基潤滑劑的積極效果是：由于納米金剛石粒子粒徑小、活性高，可望在磨擦微區填充、吸附、阻止磨擦副表面的直接接觸，減少過度磨擦、提高承載能力；而水溶性磷酸酯在磨擦條件下通過與基體(如鐵)生成磷酸鐵等無機潤滑膜起到減磨、抗磨的作用，因此，本發明具有承載性高、減磨性好的優點，能解決高水基潤滑劑潤滑性差的問題，并可用作金屬切削、磨削等的加工液。

【具體實施方式】

以下提供本發明高性能高水基潤滑劑的四個實施例，但本發明不限于以下實施方案。

實施例1～4