[發明專利]一種潤滑油（脂）用抗磨減摩復合添加劑

有效

• 申請號: 201410167836.0
• 申請日: 2014-04-24
• 公開（公告）號: CN104046407B
• 公開（公告）日: 2017-04-05
• 發明（設計）人: 朱達川;王大吉;王莉;李華峰;陳國需
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: C10M125/00
• 分類號: C10M125/00;C10N30/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

該發明專利屬于“抗磨減摩復合粉體及其制備技術”，涉及一種可用于潤滑油、潤滑脂等領域的納米稀土氧化物包覆超細白云母復合粉體及其制備方法。

背景技術

隨著現代工業的發展，機械裝備不斷向高速、重載、集成化、高精度、長壽命等方向發展，摩擦、磨損失效已成為制約裝備安全性、可靠性、使用壽命的技術瓶頸之一。為了減少裝備機械零部件的磨損，延長裝備的使用壽命，世界各國都在尋找能夠同時具備抗磨減摩和修復功能的潤滑劑或潤滑油添加劑，使其具有自修復功能或在磨損過程中通過形成新的補償層來彌補磨損，從而實現裝備零部件磨損損傷的動態自修復，同時通過改善潤滑實現節能減排。20世紀90年代以來，納米技術日漸成熟，納米材料的研究和應用范圍也在不斷擴大，由于其本身具有的小尺寸效應、界面與表面效應、尺寸效應和宏觀量子隧道效應，賦予了其不同于傳統材料的各種獨特性能，使其在新興潤滑油抗磨減摩劑的研究和應用得到了快速發展。目前被用作潤滑油添加劑的納米粒子主要有納米單質金屬粉體、納米氧化物、納米氫氧化物、納米硫化物、納米硼酸鹽、聚合物納米微球以及納米稀土化合物等。夏延秋、張繼輝、陳國需等分別研究了納米銅粉、鎳粉、鉍粉、鉬粉、鋅粉在基礎油中的抗磨減摩作用，同時碳系列微納米材料、稀土化合物在潤滑油中的作用也發展迅速。專利02149209.3公開了一種抗磨減摩型潤滑油添加劑及其制備方法，其組分為：鋁、鈦、三氧化二鋁和二氧化鈦顆粒，粒徑尺度為10-200nm，含量為1-5％；專利03139679.8涉及納米材料制備抗磨、減摩、修復型潤滑油添加劑：用幾種納米礦石微粉和納米金屬微粉與表面活性劑、分散劑、懸浮劑、耦合助溶劑及其它潤滑油制劑等按一定的比例及工藝操作規程配制而成。專利200810053349.6提供一種非硫磷抗磨減摩多功能添加劑及制備方法。專利200910050138.1公開了一種納米銅類潤滑油添加劑，該添加劑主要由油溶反應性納米銅或者油溶反應性納米銅與油溶性納米二氧化鈦組成。專利201010569467.X將納米稀土、金屬、金屬氧化物及碳系列納米材料等具有抗磨、減摩、極壓活性的納米材料用作潤滑油添加劑。專利200410097197.1公開了屬于潤滑材料制備技術的一種納米碳材潤滑添加劑。專利201010292980.9公開了一種類球形納米稀土氧化物潤滑油添加劑及其制備方法，采用沉淀法制備納米稀土氧化物，使用有機羧酸對納米粒子進行表面改性，使納米粒子的表面形成一層有機包覆層，納米氧化釔表面由親水性變為親油性。專利200710075247.X提供了一種潤滑油的添加劑，其組分為：金屬納米微粒2%-50%；金屬化合物納米微粒1%-50%；基礎油或潤滑油0%-80%；抗氧化劑0%-20%；清凈分散劑0%-25%。專利201110415955.X公開的混合納米潤滑脂添加劑由如下組分組成：Al₂O₃粉末：50%~80%；Cu粉末：5%~15%；Al粉末：15%~35%。專利201310494047.3公開了一種偶聯接枝聚合改性納米氧化釔潤滑材料的制備方法。

在稀土化合物方面，較早的研究發現，CeF₃等稀土無機化合物具有優異的高溫和固體潤滑性能，但由于難溶于礦物油，不能直接用作潤滑油添加劑。最近的有關研究表明，通過制備成為納米粒子并進行親油性表面改性，可使有關的稀土無機化合物在礦物油中具有良好的分散性，顯示出優良的極壓抗磨減摩性能。

此外，從20世紀年代俄羅斯、烏克蘭引進了一種層狀硅酸鹽礦物微粉自修復材料以來，層狀硅酸鹽礦物顆粒制成添加劑對潤滑油摩擦學性能的研究引起了國內學者的重視，楊皛、李華峰、陳國需研究了層狀硅酸鈣作為潤滑添加劑的抗磨減摩性能，α-層狀硅酸鈉作為潤滑添加劑的抗磨減摩性能，于鶴龍、許?一、史佩京等研究了蛇紋石超細粉體作潤滑油添加劑的摩擦學性能，曹娟、張振忠、趙芳霞研究了超細蛇紋石粉體改善潤滑油摩擦磨損性能，楊其明、白志民研究了超細蛇紋石粉體的材料特性、摩擦學介入行為及其工業應用，研究發現：層狀硅酸鹽粉體具有獨特的亞穩態層狀結構，其斷裂面上存在的大量不飽和鍵使其粉體具有很高的吸附特性，不僅可以吸附金屬離子，還可以吸附陰離子（團）和有機物。在受熱條件下發生脫除羥基反應，層狀結構被破壞，比表面積急劇增大，極大地提高了其吸附金屬離子的能力。層狀硅酸鹽粉體粉體的亞穩態層狀晶體結構特點為修復層的形成提供了先決條件，而摩擦過程中摩擦副表面微凸體間的相互擠壓剪切作用及所產生的瞬間閃溫，為修復層的形成提供了外在動力。