[發(fā)明專利]一種核殼型稀土配合物及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310480330.0
• 申請(qǐng)日: 2013-10-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103554141A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周忠誠(chéng);李松林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C07F5/00
• 分類(lèi)號(hào): C07F5/00;C10M105/80;B22F1/00
• 代理公司: 長(zhǎng)沙市融智專利事務(wù)所 43114
• 代理人: 魏娟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種核殼型稀土配合物及其制備方法和應(yīng)用，屬于粉末冶金技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

金屬粉末如鐵粉、鋼粉，常常用來(lái)制備小型的、精確而復(fù)雜零部件，如齒輪。采用粉末冶金工藝制備這類(lèi)零部件包括以下三個(gè)典型工藝過(guò)程：1、預(yù)混粉的制備：粉末金屬與潤(rùn)滑劑、粘接劑等添加劑混合得到一種混合物；2、壓型：將得到的混合粉末倒入到一個(gè)模具中，在200～1000MPa的高壓下進(jìn)行壓制，然后從模具中頂出而得到所需形狀的壓坯，3、燒結(jié)：對(duì)壓坯進(jìn)行高溫處理以分解和除去所述的潤(rùn)滑劑、粘接劑等添加劑，并使金屬粉末燒結(jié)達(dá)到冶金結(jié)合而得到所需的零部件。

在壓制前加入潤(rùn)滑劑的作用體現(xiàn)在兩個(gè)方面，一方面，在壓坯的壓實(shí)過(guò)程中，可以減少各個(gè)金屬顆粒之間的內(nèi)部摩擦力，得到高密度和高強(qiáng)度的壓坯；另一方面，在壓坯從模具的頂出過(guò)程中，減少脫模力和脫模的總能量。潤(rùn)滑不足會(huì)導(dǎo)致壓坯在脫模過(guò)程中由于過(guò)分摩擦在模具上留下磨損和劃痕，從而導(dǎo)致模具的損壞。潤(rùn)滑不足所帶來(lái)的問(wèn)題可采用兩種方法解決，或者增加潤(rùn)滑劑的使用量，或者選擇更有效的潤(rùn)滑劑。不過(guò)采用提高潤(rùn)滑劑用量的方法會(huì)產(chǎn)生副作用，因?yàn)橥ㄟ^(guò)更好的潤(rùn)滑得到的密度增加，會(huì)被潤(rùn)滑劑的體積增加所削弱。因此，更好的選擇就是選擇更為有效的潤(rùn)滑劑。

目前，粉末冶金所用的潤(rùn)滑劑使用最多的是硬脂酸及其衍生物、酰胺類(lèi)以及蠟類(lèi)化合物等。隨著粉末冶金工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)其潤(rùn)滑劑的要求也越來(lái)越高，單純的硬脂酸、酰胺類(lèi)以及蠟類(lèi)潤(rùn)滑劑已近不能滿足技術(shù)發(fā)展的要求，很多新型的組合型的潤(rùn)滑劑被應(yīng)用于粉末冶金工業(yè)。中國(guó)專利CN1402772A、美國(guó)專利USP6413919公開(kāi)了制備潤(rùn)滑劑組合物的方法，包括如下步驟：選擇第一潤(rùn)滑劑和第二潤(rùn)滑劑；混合該潤(rùn)滑劑，和使所述混合物經(jīng)受可粘結(jié)第二潤(rùn)滑劑顆粒到第一顆粒上以形成具有第一潤(rùn)滑劑核的聚集顆粒的潤(rùn)滑劑組合物的條件的處理，所述核的表面被第二潤(rùn)滑劑顆粒所包覆。中國(guó)專利CN102227274A公開(kāi)了復(fù)合潤(rùn)滑劑顆粒的制備方法，芯由10～60%重量的至少一種具有多于18個(gè)而不多于24個(gè)碳原子的伯脂肪酸酰胺和40～90%重量的至少一種脂肪酸雙酰胺組成；所述芯具有粘附在其上的至少一種金屬氧化物的納米顆粒。日本專利JP2005-105323公開(kāi)了一種潤(rùn)滑劑組合物：低熔點(diǎn)的芯材料，所述芯材料表面被高熔點(diǎn)潤(rùn)滑劑顆粒包覆。世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織國(guó)際局專利WO2007078228公開(kāi)了又一種潤(rùn)滑劑組合物，潤(rùn)滑劑芯材料表面被微粒碳材料包覆。所有這些潤(rùn)滑劑組合物都表現(xiàn)出很好的潤(rùn)滑性能，但是，這些潤(rùn)滑劑組合物的芯材料和表面包覆材料主要依靠物理力結(jié)合的，在儲(chǔ)存、使用過(guò)程中不穩(wěn)定，導(dǎo)致性能下降。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的單一的硬脂酸及其衍生物或酰胺化合物的稀土有機(jī)配合物主要以物理鍵結(jié)合，存在儲(chǔ)存、使用過(guò)程中不穩(wěn)定，作為潤(rùn)滑劑使用潤(rùn)滑效果差的缺陷，目的是在于提供一種結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的核殼型稀土配合物，該配合物作為粉末冶金工藝的潤(rùn)滑劑，具有優(yōu)秀潤(rùn)滑效果。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是在于提供一種工藝簡(jiǎn)單，操作容易，原料來(lái)源廣的制備所述核殼型稀土配合物的方法。

本發(fā)明還有一個(gè)目的是在于提供所述核殼型稀土配合物的應(yīng)用，所述核殼型稀土配合物作為潤(rùn)滑劑應(yīng)用于粉末冶金工藝具有優(yōu)異的潤(rùn)滑效果。

本發(fā)明提供了一種核殼型稀土配合物，該核殼型稀土配合物是以硬酯酸稀土鹽為核，酰胺化合物通過(guò)配位吸附包裹在核外圍構(gòu)成殼；其中，硬酯酸稀土鹽與酰胺化合物的摩爾比為1:1～2；所述的酰胺化合物為油酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂酸酰胺、乙撐雙硬脂酸酰胺、乙撐雙油酸酰胺中的一種或幾種。

所述的硬酯酸稀土鹽與酰胺化合物的摩爾比優(yōu)選為1:1。

所述的硬酯酸稀土鹽中稀土離子優(yōu)選為鑭離子、鐠離子、釹離子、釤離子、銪離子、釓離子、鋱離子、鏑離子、鈥離子、鉺離子、鐿離子、銩離子、镥離子、釔離子、鈧離子中的一種或幾種。

本發(fā)明還提供了一種所述的核殼型稀土配合物的制備方法，該方法是將稀土氧化物溶于鹽酸或硝酸后，蒸干溶劑，加入無(wú)水乙醇溶解，得到稀土氯化鹽或硝酸鹽的乙醇溶液；在所得的稀土氯化鹽或硝酸鹽的乙醇溶液中滴加pH值為5～7的硬脂酸溶液，在60～80℃攪拌反應(yīng)1～5h；再加入酰胺化合物溶液，繼續(xù)反應(yīng)1～5h；靜置，過(guò)濾，洗滌，干燥后，即得。

所述的硬脂酸溶液為硬脂酸的乙醇溶液。

所述的酰胺化合物溶液為酰胺化合物的甲醇、乙醇、氯仿、二甲亞砜、N,N-二甲基甲酰胺、四氫呋喃、二氧六環(huán)、環(huán)己酮、甲苯、氯甲苯或環(huán)己烷溶液。