[發(fā)明專利]一種固體潤(rùn)滑添加劑材料及制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810055156.4
• 申請(qǐng)日: 2008-05-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101284954A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董晉湘;王雅潔;李晉平;李華峰;陳國(guó)需;徐紅;劉雷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 太原理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C09C3/08
• 分類號(hào): C09C3/08;C09C1/28;C10M159/12;C10N50/08
• 代理公司: 太原市科瑞達(dá)專利代理有限公司
• 代理人: 龐建英

一、技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一種固體潤(rùn)滑添加劑材料，屬于無(wú)機(jī)功能材料領(lǐng)域，具體來(lái)講涉及一種采用水熱合成法直接合成的作為固體潤(rùn)滑添加劑的層狀有機(jī)柱撐硅酸鹽材料的制備方法。

二、背景技術(shù)

機(jī)械零件的摩擦與磨損，使全球增加1/2～1/3的動(dòng)力消耗。潤(rùn)滑技術(shù)作為減少摩擦副間摩擦和磨損的關(guān)鍵技術(shù)，在節(jié)能和減災(zāi)中發(fā)揮著重要作用。隨著機(jī)械工業(yè)的發(fā)展，機(jī)器設(shè)備對(duì)潤(rùn)滑油的要求愈來(lái)愈高，單從煉制工藝提高潤(rùn)滑油質(zhì)量已不能滿足高速度、高負(fù)荷、大功率等苛刻條件的要求。固體潤(rùn)滑添加劑是現(xiàn)代潤(rùn)滑油的精髓，對(duì)減摩抗磨，提高機(jī)器性能發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。

本發(fā)明所述的層狀有機(jī)柱撐硅酸鹽，是以雙長(zhǎng)鏈季銨鹽為模板劑直接水熱合成，有機(jī)物位于無(wú)機(jī)物層間，層間距均勻的層狀硅酸鹽材料。

三、發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明一種固體潤(rùn)滑添加劑材料及制備方法，目的在于公開(kāi)一種能夠用作固體潤(rùn)滑添加劑的由C₈-C₁₈雙長(zhǎng)鏈烷烴基季銨鹽做為模板劑，水熱合成層狀有機(jī)柱撐硅酸鹽材料及制備方法的技術(shù)方案。

本發(fā)明一種固體潤(rùn)滑添加劑材料，其特征在于：是一種具有潤(rùn)滑特性的，通過(guò)以C₈-C₁₈雙長(zhǎng)鏈烷烴基季銨鹽為模板劑，硅化合物，鋁化合物、硼化合物、鈣化合物或鎂化合物，在堿性條件下，通過(guò)水熱合成方法，制備出的具有潤(rùn)滑特性的、具有層間距均勻特點(diǎn)的層狀有機(jī)柱撐硅酸鹽材料。

上述一種固體潤(rùn)滑添加劑材料的制備方法，是一種通過(guò)以C₈-C₁₈雙長(zhǎng)鏈烷烴基季銨鹽為模板劑，硅化合物：硅溶膠、白炭黑、水玻璃或正硅酸乙酯，鋁化合物、硼化合物、鈣化合物或鎂化合物，在堿性條件下，水熱合成，制備出具有潤(rùn)滑特性的層間距均勻的層狀有機(jī)柱撐硅酸鹽材料的方法，該方法是按下列步驟進(jìn)行的：

I.將堿溶液，硅化合物，鋁化合物、硼化合物、鈣化合物或鎂化合物，C₈-C₁₈雙長(zhǎng)鏈烷烴基季銨鹽和H₂O，按照投料摩爾比為(0.5-3.5)Na₂O、(0.5-3.5)K₂O或(0.5-3.5)Li₂O∶10.0硅化合物∶(0.0-1.0)鋁化合物、(0.0-1.0)硼化合物、(0.0-1.0)鈣化合物或(0.0-1.0)鎂化合物∶(1.0-12.0)C₈-C₁₈雙長(zhǎng)鏈烷烴基季銨鹽∶(200-700)H₂O，加入到反應(yīng)釜中，混合均勻；

II.將反應(yīng)釜放在30-150℃的烘箱內(nèi)5-240小時(shí)；

III.產(chǎn)物離心分離，用水洗滌，固體物質(zhì)在室溫風(fēng)干。

上述的一種固體潤(rùn)滑添加劑材料的制備方法，其特征在于所述的堿溶液為NaOH、KOH或LiOH溶液；所述的硅化合物為硅溶膠、白炭黑、水玻璃或正硅酸乙酯；所述的鋁化合物為氯化鋁、硫酸鋁、硝酸鋁、偏鋁酸鈉或異丙醇鋁。

本發(fā)明一種固體潤(rùn)滑添加劑材料的優(yōu)點(diǎn)在于：

1、與傳統(tǒng)的固體潤(rùn)滑添加劑石墨、二硫化鉬相比，用水熱法直接合成的層狀硅酸鹽材料，在層間距上，層狀有機(jī)柱撐硅酸鹽材料層間距大且層間距可根據(jù)所選用的雙長(zhǎng)鏈季銨鹽的不同進(jìn)行調(diào)控；在化學(xué)組成上，可根據(jù)潤(rùn)滑性能的需要，在合成中摻雜其它化學(xué)元素。與柱撐型層狀二硅酸鈉固體潤(rùn)滑添加劑材料相比較，本發(fā)明所述的層狀有機(jī)柱撐硅酸鹽是采用水熱法直接合成，因此該材料更加經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、環(huán)保。在使用中，硅酸鹽還具有對(duì)金屬表面緩蝕保護(hù)的功效。

2、原料易得，制備工藝簡(jiǎn)單，產(chǎn)品可控性強(qiáng)。

3、該產(chǎn)品具有良好的減摩、抗磨性能，能夠用作固體潤(rùn)滑添加劑。

具體實(shí)施方式

實(shí)施方式1：

按照投料摩爾比為1.5Na₂O∶10.0硅溶膠∶3.0雙十六烷基二甲基氯化銨∶400H₂O，加入到反應(yīng)釜中，混合均勻，將反應(yīng)釜放在150℃的烘箱內(nèi)72小時(shí)，離心分離，用水洗滌，固體物質(zhì)在室溫風(fēng)干，得到層狀有機(jī)柱撐硅酸鹽產(chǎn)品。

實(shí)施方式2：

按照投料摩爾比為1.5K₂O∶10.0硅溶膠∶6.0雙十六烷基二甲基氯化銨∶400H₂O，加入到反應(yīng)釜中，混合均勻，將反應(yīng)釜放在150℃的烘箱內(nèi)72小時(shí)，離心分離，用水洗滌，固體物質(zhì)在室溫風(fēng)干，得到層狀有機(jī)柱撐硅酸鹽產(chǎn)品。

實(shí)施方式3：