[發(fā)明專利]一種碳-硅復(fù)合納米流體減摩抗磨添加劑及其應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111302950.6
• 申請日: 2021-11-05
• 公開（公告）號: CN114045184B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李維民;陳云龍;王曉波;馬瑞;杜洋
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所;青島市資源化學(xué)與新材料研究中心
• 主分類號: C10M161/00
• 分類號: C10M161/00;C10M169/04;C08G83/00;C10N30/06;C10N40/04
• 代理公司: 北京一格知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11316
• 代理人: 趙永偉;李魏英

本發(fā)明提供一種式(1)所示碳?硅復(fù)合納米流體減摩抗磨添加劑及其應(yīng)用，本發(fā)明通過羥基改性硅油將顆粒狀的碳納米管轉(zhuǎn)化為碳?硅復(fù)合納米流體，與傳統(tǒng)潤滑添劑相比，該納米流體兼具固體與液體兩種潤滑作用，適用于多變工況條件下的減摩抗磨潤滑，同時解決了現(xiàn)有技術(shù)中碳納米顆粒作為潤滑油品減摩或抗磨添加劑在油中易聚集，分散穩(wěn)定性差的技術(shù)問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及潤滑材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種碳-硅復(fù)合納米流體減摩抗磨添加劑及其應(yīng)用。

技術(shù)背景

隨著納米技術(shù)的不斷發(fā)展，摩擦學(xué)添加劑作為納米顆粒的重要應(yīng)用領(lǐng)域受到研究人員的重視，許多納米材料的特殊結(jié)構(gòu)可能表現(xiàn)出單一潤滑油脂添加劑所不具備的優(yōu)勢。研究表明，在潤滑油中加入合適的納米顆粒能夠有效的提升油品的減摩或抗磨性能。目前常用的納米添加劑顆粒成分主要有石墨烯、二硫化鉬、二氧化硅、三氧化二鋁、二硫化物及納米金屬氧化物等(CN201811120591.0， CN201010128448.3，CN202010364803.0，CN201710137738.6，CN201710137349， CN202010122050.2)，這類顆粒由于其剛性的特點(diǎn)，同時其分散介質(zhì)大多數(shù)為油相，因此其穩(wěn)定性不好，容易造成顆粒聚集沉降。

針對現(xiàn)有技術(shù)中碳納米顆粒作為減摩抗磨添加劑在潤滑油中存在易沉積，分散穩(wěn)定性差的問題。本發(fā)明的目的是提供一種碳-硅復(fù)合納米流體減摩抗磨添加劑，與傳統(tǒng)納米顆粒添加劑相比，該發(fā)明產(chǎn)物制備方法簡單，它能夠均勻的分散在潤滑油中，起到改善油品的減摩抗磨性能和提升油品承載能力的有益效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種碳-硅復(fù)合納米流體減摩抗磨添加劑及其應(yīng)用，通過羥基改性硅油將顆粒狀的碳納米管轉(zhuǎn)化為碳-硅復(fù)合納米流體，與傳統(tǒng)潤滑添劑相比，該納米流體兼具固體與液體兩種潤滑作用，適用于多變工況條件下的減摩抗磨潤滑，同時解決了現(xiàn)有技術(shù)中碳納米顆粒作為潤滑油品減摩或抗磨添加劑在油中易聚集，分散穩(wěn)定性差的技術(shù)問題。

本發(fā)明碳-硅復(fù)合納米流體減摩劑抗磨添加劑化學(xué)結(jié)構(gòu)示意如式(1)所示。

所述碳-硅復(fù)合納米流體減摩抗磨添加劑的制備方法如下：

將羧基化的碳納米管(CAS 1333-86-4)、羥基改性硅油和甲苯加入到100mL 三口燒瓶中，磁力攪拌并通入氮?dú)?，?20℃回流反應(yīng)8～11h。反應(yīng)結(jié)束后采用減壓蒸餾蒸除甲苯，自然冷卻至室溫，收集得到的黑色流體即本發(fā)明產(chǎn)物。

作為一種優(yōu)選的實(shí)施方案，所用羥基改性硅油具有如下特征，結(jié)構(gòu)為：

作為一種優(yōu)選的實(shí)施方案，所述羧基化的碳納米管與所述羥基改性硅油質(zhì)量比為1:6。

作為一種優(yōu)選的實(shí)施方案，所述氮?dú)饧兌葹楦呒兊?99.999％)。

作為一種優(yōu)選的實(shí)施方案，所述回流時間為9h。

一種碳-硅復(fù)合納米流體減摩抗磨添加劑的應(yīng)用，所述碳-硅復(fù)合納米流體減摩抗磨添加劑用于潤滑油，添加量為0.3wt.％-0.7wt.％。

作為一種優(yōu)選的實(shí)施方案，所述碳-硅復(fù)合納米流體減摩抗磨添加劑的添加量為0.7wt.％。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明提供的新型納米流體材料為碳-硅復(fù)合納米流體結(jié)構(gòu)，作為減摩抗磨添加劑，可均勻分散于潤滑油或自動變速箱油中，具有良好的減摩抗磨性能。

附圖說明

圖1為試驗(yàn)例1-3摩擦系數(shù)隨時間的變化曲線

圖2為試驗(yàn)例1-3SRV試塊表面磨痕磨損形貌

圖3為試驗(yàn)例4摩擦系數(shù)隨時間的變化曲線