[發明專利]改性納米硼酸鋅抗磨劑的制備方法及在基礎油中分散方法

無效

• 申請號: 201110139466.6
• 申請日: 2011-05-26
• 公開（公告）號: CN102229839A
• 公開（公告）日: 2011-11-02
• 發明（設計）人: 黃定海;李驥;孔令同
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: C10M125/26
• 分類號: C10M125/26;C10M177/00;C10N30/06
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 王麗

技術領域

本發明涉及一種潤滑油添加劑的制備及其分散方法，特別是改性納米硼酸鋅抗磨劑的制備方法及在基礎油中分散方法。

背景技術

潤滑油是現在工業的血液，而潤滑油添加劑則是各種高級潤滑油的精髓，是提高潤滑性能的關鍵。潤滑油添加劑是確保潤滑油質量的主要組分，雖然在潤滑油中添加劑的用量比基礎油少得多，但其重要性并不亞于基礎油，甚至高于基礎油。使用潤滑油的目的就是用來減少機械的摩擦和磨損，提高機械效率，降低能耗，防止燒結，延長機械壽命。而抗磨劑正是隨之應運而生的潤滑油添加劑，用來減少摩擦磨損。

抗磨劑作為現代潤滑油的5大添加劑之一，在潤滑油添加劑中占有舉足輕重的地位，其新產品的研究與開發也一直處于現代潤滑油發展的前列。而傳統的潤滑油抗磨劑由于含有P和S會使尾氣轉化器中的三效催化劑中毒、影響氧氣傳感器測量的準確性及對生態環境的毒性，特別是在國際規定對磷、硫類的傳統抗磨劑限量使用和工況要求日益苛刻的情形下，傳統抗磨劑的研制遇到了瓶頸。

但隨著納米材料和納米摩擦學的不斷發展，近年來，國內外學者在開發優異的抗磨性能的潤滑油添加劑的過程中，逐漸將注意力轉向了納米材料，并對其進行了一系列摩擦性能研究，取得了良好的效果。比如納米硼酸鹽中的納米硼酸鈰，硼酸鈰有良好的抗磨損性能。但是作為抗磨劑的硼酸鹽有個致命的弱點，在油中很難溶解和穩定分散，這也限制了其在工業上的大范圍應用。由于其在油中的難分散，所以硼酸鹽的分散問題成為了納米硼酸鹽抗磨劑抗磨性能的關鍵。

發明內容

本發明的目的在于提供一種改性的納米硼酸鋅抗磨劑的制備方法以及將該納米硼酸鋅作為添加劑均勻分散于基礎油中的一種新方法。

為實現上述目的，本發明通過以下技術方案實現：

本發明的一種改性納米硼酸鋅抗磨劑的制備方法，步驟如下：

1)將硼砂和水按照質量比為1∶20～60混合均勻，將硝酸鋅和乙醇按照質量比1∶10～40混合均勻；

2)將的油酸滴加到1)所述的硼砂溶液中，在溫度為40～80℃和轉速為200～900轉/分下持續攪拌1～5小時；

3)將1)中制得硝酸鋅的乙醇溶液按11～140ml體積逐滴加入到2)所獲得的混合液中，攪拌0.5～5小時；冷卻后過濾得產物；

4)將3)所得的產物用水和乙醇分別洗，然后過濾所得產物加入到乙醇中攪拌成懸浮液狀態，靜置此懸浮液15～60分鐘，取上層清液。

所述的硼砂、硝酸鋅、油酸均是分析純，三者的質量份數比5∶3～6∶8～12。優選質量份數比5∶4～5∶9～10。

本發明的改性納米硼酸鋅抗磨劑在基礎油中分散方法，使用新型快速蒸發法：將所得的上層清液逐滴加入到溫度為90～140℃的基礎油中，基礎油與上層清液的質量比為1∶1～5，并在200～800轉/分的速度攪拌，得到納米硼酸鋅分散均勻的基礎油。

上述分散方法中優選溫度為100～135℃，轉速為400-600轉/分，基礎油與上層清液的質量比的優選范圍為1∶2～3。

本發明使用快速蒸發法將納米硼酸鋅分散于基礎油中，制造工藝容易掌握控制，且成本低。而且相對于傳統方法得到的納米硼酸鋅，使用快速蒸發法所得的納米硼酸鋅分散的更加均勻(如圖1)，沒有出現像傳統方法(如圖2)那樣的團聚現象。

附圖說明

圖1：本發明快速蒸發法所得納米硼酸鋅顆粒的電鏡照片；

圖2：傳統方法所得納米硼酸鋅顆粒的電鏡照片。

具體實施方式

實施例1

將1.50g硼砂溶解于24ml(約24g)水中，0.90g硝酸鋅溶于11ml(約9g)乙醇中。2ml(約2.4g)的油酸加入到硼砂的混合溶液中，加熱到40℃并且在轉速為200轉/分下，機械攪拌1小時。將硝酸鋅的醇溶液11ml逐滴點加到溶解到硼酸溶液中，恒溫攪拌。0.5小時之后冷卻過濾。用水和乙醇分別清洗四次，將過濾清洗后所得的的產物溶于80ml乙醇中，攪拌成懸浮液狀，靜置15分鐘。所用的硼砂、硝酸鋅、油酸的質量份數比為5∶3∶8。

取上層清液加入到溫度為90℃，質量為20g的基礎油中，并伴有500轉/分的轉速，得到快速蒸發法制得的均勻分散于基礎油中的納米硼酸鋅顆粒；

實施例2