[發明專利]一種潤滑油添加劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202210588604.7
• 申請日: 2022-05-26
• 公開（公告）號: CN114774182B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 王鈺;王秦歡
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: C10M159/18
• 分類號: C10M159/18;C10M169/04;C07C227/18;C07C229/76;C07D333/22;C10N30/06
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 邊人洲

本發明提供了一種潤滑油添加劑及其制備方法和應用。所述潤滑油添加劑包括碳點和稀土金屬絡合物；所述碳點和稀土金屬絡合物以化學鍵的方式連接。所述潤滑油添加劑的制備方法包括：將碳點和稀土金屬絡合物反應，得到所述潤滑油添加劑。本發明中，所述潤滑油添加劑通過碳點與稀土金屬絡合物采用化學鍵的方式連接，能夠充分發揮其協同效應，具有優異的抗磨減摩效果，且成本低，環保，工藝簡單，適合批量化生產。

技術領域

本發明屬于潤滑油技術領域，具體涉及一種潤滑油添加劑及其制備方法和應用。

背景技術

潤滑是降低摩擦，減少磨損的主要技術手段，利用合理的潤滑可有效實現節能降耗、減少排放、降低噪音、延長設備壽命的目的。潤滑油機油和工業潤滑液是實現汽車和機械設備潤滑的重要產品，廣泛應用于汽車、鐵路、航空、船舶、軍用裝備、電力、冶金、水泥、油田、造紙、煤炭等工業和民生領域。隨著環境法規和標準的設立，汽車工業的發展受到排放法規和能效的雙重制約，因而對發動機潤滑油添加劑的減摩抗磨性能提出了更高的要求。

傳統的減磨抗磨添加劑通常由有機極性材料組成，如有機鉬化合物、聚合物、醇、酯、胺類化合物、有機鹽、離子液體及其衍生物等，強極性使它們能夠在金屬摩擦表面形成完整的吸附膜，以減少摩擦副的摩擦磨損。然而，上述傳統的減摩抗磨添加劑通常含有重金屬、硫、磷等環境有害元素，導致它們在潤滑劑添加劑領域的進一步應用受到限制。因此，發展高效、環保的納米基潤滑劑添加劑成為摩擦學領域的研究熱點。

例如CN114410217A公開了一種生物質碳量子點/聚酰亞胺潤滑復合材料。通過引入了生物質碳量子點為潤滑添加劑，從而提高其機械性能和抗磨性能，但是，所述潤滑復合材料的潤滑性能有待進一步提高。

CN108359455A公開了一種石墨烯量子點改性潤滑油，以煤基原料，以改進后的常規合成石墨烯的Hummer法為基礎，制得石墨烯量子點，尺度均一，同時利用原料中的硫、氮含量豐富了制備得到的碳量子點表面的功能團。但是所述制備工藝不環保、且抗磨減摩性能差。

CN113999710A公開了一種氮摻雜碳量子點強化的hBN納米流體潤滑劑及其制備方法，采用多巴胺衍生物作為碳和氮源，加入無機碳化劑和去離子水，通過溶劑熱法合成得到氮摻雜的碳量子點；隨后將制備得到的氮摻雜的碳量子點分散到去離子水中，依次逐步加入六方氮化硼納米粒子、摩擦改進劑組合A、甜菜堿型表面活性劑組合B、離子型分散劑組合C和消泡劑，即可得到所需的氮摻雜碳量子點強化的hBN納米流體潤滑劑。所述潤滑劑能夠降低摩擦系數，但是摩斑直徑偏大，工藝復雜、操作性差且制備成本較高，不利于工業化批量制備。

因此，開發一種抗磨減摩性能好、成本低、環保且制備工藝簡單的潤滑油添加劑，是本領域亟待解決的問題。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明的目的在于提供一種潤滑油添加劑及其制備方法和應用，所述潤滑油添加劑通過碳點與稀土金屬絡合物通過化學鍵的方式連接，能夠充分發揮其協同效應，具有優異的抗磨減摩效果，且成本低，環保，工藝簡單，適合批量化生產。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

第一方面，本發明提供一種潤滑油添加劑，所述潤滑油添加劑包括碳點和稀土金屬絡合物；所述碳點和稀土金屬絡合物以化學鍵的方式連接。

本發明中，所述碳點表面含有豐富的基團如羥基、羧基等功能基可與稀土金屬絡合物表面的氨基、羰基等基團在高溫下發生脫水縮合反應，使得稀土金屬與碳點深度融合，有效降低碳點的表面能和界面能，從而改善潤滑油添加劑在基體中的浸潤性，充分發揮碳點與稀土金屬的協同作用，具有優異的抗磨減摩性能。

優選地，所述稀土金屬絡合物與碳點的質量比為(0.05～0.2):1，例如可以為0.05:1、0.06:1、0.07:1、0.08:1、0.09:1、0.1:1、0.12:1、0.14:1、0.15:1、0.16:1、0.18:1、0.2:1等。