[發(fā)明專利]納米銅@二氧化鈦核殼結構潤滑油添加劑的制備方法

有效

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• 申請日: 2014-08-29
• 公開（公告）號: CN104194863A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發(fā)明（設計）人: 許家勝;張杰
• 申請（專利權）人: 渤海大學
• 主分類號: C10M125/00
• 分類號: C10M125/00;C10M125/04;C10M177/00;C10N30/10
• 代理公司: 沈陽亞泰專利商標代理有限公司 21107
• 代理人: 郭元藝

技術領域

本發(fā)明屬于功能材料的制備技術領域，具體地說是涉及一種納米銅@二氧化鈦核殼結構潤滑油添加劑的制備方法。

背景技術

銅是人類最早使用的金屬。早在史前時代，人們就開始采掘露天銅礦，并用獲取的銅制造武器和其它器皿，銅的使用對早期人類文明的進步影響深遠。納米銅具有很多奇特的性質，比如在摩擦過程中，納米銅添加劑通過吸附、擴散及滲透作用沉積在沉積表面的微突起處，或填充在磨損表面的微坑和損傷部位，起到有效的保護作用。納米金屬用做潤滑油添加劑，結合了流體潤滑與固體潤滑的優(yōu)點，明顯提高潤滑油的摩擦學性能，并具有很多傳統(tǒng)潤滑油添加劑不具備的優(yōu)點，具有良好的應用前景與理論研究意義。

因此，納米銅在潤滑油上具有廣泛的應用前景，從而受到高度的重視。由于納米銅粉顆粒的表面活性高、表面極易氧化，因此如何避免納米銅發(fā)生氧化反應成為這個領域的研究重點問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術的不足之處而提供納米銅@二氧化鈦核殼結構潤滑油添加劑的制備方法，該方法可以在常規(guī)的水熱條件下合成出納米銅材料然后通過光沉積二氧化鈦形成納米銅@二氧化鈦核殼結構材料。其制備工藝簡便易行，條件溫和，所制備的納米銅@二氧化鈦核殼結構材料作為潤滑油添加劑能夠很好的提高其摩擦性能。

為達到上述目的，本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的。

一種納米銅@二氧化鈦核殼結構潤滑油添加劑的制備方法，其將可溶性金屬銅鹽、還原劑和表面活性劑在醇/水混合溶液中均勻溶解，接續(xù)進行水熱反應，過濾收集納米銅后在氮氣氛圍下熱處理；將納米金屬銅放入水性過氧化鈦配合物（PeoxoTitanium?Complex:PTC）的水溶液中；水性過氧化鈦配合物進行光化學反應，生成二氧化鈦沉積在納米金屬銅的表面，即得目的產(chǎn)物。

作為一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述可溶性金屬銅鹽為氯化銅、硫酸銅、硝酸銅或乙酸銅中的一種或兩種以上的混合物。

作為另一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述還原劑為L-抗壞血酸、葡萄糖、水合肼及次磷酸鈉中的一種或兩種以上的混合物。

進一步地，本發(fā)明所述表面活性劑為十二烷基硫酸鈉、十八胺、甘油-月桂酸酯及聚乙二醇中的一種或兩種以上的混合物。

進一步地，本發(fā)明所述的醇/水混合溶液中的醇為甲醇、乙醇、乙二醇及異丙醇中的一種或兩種以上的混合物，且醇與水的體積比為１∶0.1～10。

進一步地，本發(fā)明所述可溶性金屬銅鹽的摩爾濃度為0.01～2?mol/L；所述可溶性金屬銅鹽、還原劑和表面活性劑的摩爾比為１∶0.2～5：0.01～0.2。

進一步地，本發(fā)明所述水熱反應溫度在200～300?°C，反應時間為6～48小時。

進一步地，本發(fā)明所述的納米金屬銅在氮氣氛圍處理的溫度為200～400?°C；時間為1～10小時。

進一步地，本發(fā)明所述水性過氧化鈦配合物為鈦酸四丁酯或鈦酸四異丙酯與雙氧水配制而成，濃度為0.1～10?mg/L。

進一步地，本發(fā)明所述水性過氧化鈦配合物沉積的時間為6～48小時。

本發(fā)明利用溶劑熱反應和光沉積工藝制備成納米銅@二氧化鈦核殼結構潤滑油添加劑，設備簡單，成本低廉，而且產(chǎn)物生成和防止團聚以及抗氧化性能同步實現(xiàn)，極易規(guī)模化生產(chǎn)等優(yōu)點，對進一步拓展納米銅材料的應用具有重要的理論意義和使用價值。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下特點。

（1）本發(fā)明開發(fā)了制備納米銅@二氧化鈦核殼結構潤滑油添加劑新工藝路線，該工藝制備成本低，操作容易控制，具有較高的生產(chǎn)效率，可以實現(xiàn)工業(yè)化大量生產(chǎn)。

（2）本發(fā)明制備的目的產(chǎn)物納米銅@二氧化鈦核殼結構潤滑油添加劑，其純度高，分散性好，抗氧化能力強，可滿足潤滑油應用領域對潤滑油添加劑產(chǎn)品的要求。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步說明。本發(fā)明的保護范圍不僅局限于下列內(nèi)容的表述。

圖1為本發(fā)明制備的納米銅@二氧化鈦核殼結構潤滑油添加劑的XRD圖。

圖2為本發(fā)明制備的納米銅@二氧化鈦核殼結構潤滑油添加劑的TEM圖。

具體實施方式

本發(fā)明設計出一種溶液相化學方法，通過新的化學途徑達到納米銅@二氧化鈦核殼結構潤滑油添加劑。納米銅@二氧化鈦核殼結構潤滑油添加劑的摩擦性能通過四球摩擦機測量其極壓性能和磨斑直徑進行評估。