專利名稱：一種節(jié)能環(huán)保潤滑油用納米功能材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化工領(lǐng)域，涉及無機物納米功能材料，尤其是一種節(jié)能環(huán)保潤滑油用納米功能材料的制備方法。
背景技術(shù)：
潤滑油是用在各種類型機械上減少摩擦、保護機械及加工件的液體潤滑劑，主要起潤滑、冷卻、防銹、清潔、密封和緩沖等作用。潤滑油最主要的性能是粘度、氧化安定性和潤滑性，它們與潤滑油餾分的組成密切相關(guān)。潤滑油添加劑可使?jié)櫥瑒┑玫侥撤N新的特性或改善潤滑劑中已有的一些特性。但現(xiàn)有的潤滑油添加劑在減少潤滑油的摩擦磨損、減少 機械振動噪音及降低油溫方面的效果一般，抗氧化性較差，由此降低了潤滑油的使用壽命。通過檢索，發(fā)現(xiàn)一篇與本發(fā)明申請相關(guān)的公開專利文獻(xiàn)一種二氧化硅空心納米結(jié)構(gòu)及其制備方法(CN102009981A)，是以正硅酸四乙酯(TEOS)為前軀體，以聚苯乙烯/氯化2-甲基丙烯酰氧基乙基三甲基胺(PS/MTC)共聚微球為模板，通過球形模板的限制作用來控制產(chǎn)物的形貌，從而在相對低的溫度條件下，大量合成尺寸和結(jié)構(gòu)都具有高同向性的二氧化硅空心納米結(jié)構(gòu)，解決了以往合成二氧化硅過程中的尺寸分布范圍過大的問題，工藝簡單，成本低廉，適合大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)，特別適合作為潤滑油添加劑。通過技術(shù)特征對比，上述公開專利文獻(xiàn)與本發(fā)明申請有較大不同。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種節(jié)能效果好、延長潤滑油使用壽命的潤滑油專用納米功能材料的制備方法。本發(fā)明實現(xiàn)目的的技術(shù)方案是—種節(jié)能環(huán)保潤滑油用納米功能材料的制備方法，步驟是⑴將乙二醇按20-25%重量比由泵輸送至制備釜，然后用氮氣l_25kg/cm2進行氣體保護，釜內(nèi)溫度為60-70°C ；⑵將SiO2納米材料用氮氣輸送由釜底輸入至制備釜，其量約為30-50%，啟動微波誘導(dǎo)器，啟動攪拌器，攪拌速度由20-120npr，攪拌2_3小時；⑶再投入20-25%的四甲基銹炔醇,攪拌1-2小時；⑷加入重量比為20-40%的新戊基二元醇酯，調(diào)合攪拌2-3小時，攪拌轉(zhuǎn)數(shù)30-40npr，攪拌均勻后即得納米功能性材料成品。而且，所述SiO2納米材料的制備方法為⑴將膨潤土經(jīng)無機酸化處理及水漂洗，在80-10(TC干燥為原料，將上述原料在高能球磨機上加工，使原料由100目的粒度加工成700-800目的粒度；加工時，控制溫度為30-60°C，并同時充氮氣保護，氮氣的壓力為O. 1-0. 5kg/cm2 ；⑵納米粒度處理在高能球磨機上處理，溫度控制在60-70°C，充氮氣保護，氮氣的壓力為O. 5-lkg/cm2，控制時間4-6小時，既得SiO2納米材料。
本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是1、本發(fā)明所制備的納米功能性材料通過內(nèi)燃發(fā)動機臺架試驗，按5%重量比加入殼牌內(nèi)燃機用潤滑油中，可節(jié)省燃料油7. 3%。在車輛實際使用中，可節(jié)省燃料油達(dá)到10-40%，節(jié)能效果顯著，遠(yuǎn)超過國內(nèi)外的各種添加劑節(jié)能在3%以下的產(chǎn)品。2、本發(fā)明所制備的納米功能性材料具有較高的抗氧化性能，并可最大限度減少摩擦損害，經(jīng)過檢驗，可延長機油的使用壽命2-40倍，延長運轉(zhuǎn)設(shè)備的使用壽命2-3倍。3、本發(fā)明所制備的納米功能性材料在節(jié)省燃油的同時，也意味著有害物的排放量減少50%以上，節(jié)能效果十分明顯，具有廣闊的應(yīng)用前景。
具體實施例方式下面通過具體實施例對本發(fā)明作進一步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限 定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護范圍。一種節(jié)能環(huán)保潤滑油用納米功能材料的制備方法，是由重量比為30-50%的無機物SiO2納米材料、10-20%乙二醇、20-30%四甲基銹炔醇抗氧化及理化性能調(diào)理劑20-40%新戊基二元醇酯合成，其具體步驟是⑴納米材料SiO2的制備預(yù)處理粘土 (主要是膨潤土)經(jīng)常規(guī)的無機稀硫酸及堿中和酸化處理及水漂洗，在80-100°C干燥為原料；將上述原料在高能球磨機上加工，使原料由100目的粒度加工成700-800目的粒度；加工時，控制溫度為30-60°C，并同時充氮氣保護，氮氣的壓力為O. 1-0. 5kg/cm2，控制 pH 值為 6 8，SiO2 純度為 99% ；⑵納米粒度處理在高能球磨機上處理，溫度控制在60-70°C，充氮氣保護，氮氣的壓力為O. 5-lkg/cm2，控制時間4-6小時，由此可生產(chǎn)10_80nm不同粒度的SiO2納米材料產(chǎn)品。這個階段根據(jù)實際需要進行，保護氣體的溫度由列管換熱器進行熱交換。⑶表面處理納米粒子由于其表面積較大而易團聚，因此為了得到納米結(jié)構(gòu)的復(fù)合物，必須進行物理處理，可加入表面活性劑或者聚合物包覆實現(xiàn)。處理方法用低分子質(zhì)量表面活性劑或者高相對分子質(zhì)量聚合物包覆粒子，物理處理通常會在納米粒子和改性劑之間產(chǎn)生次價力，例如范德華力氫鍵和靜電力，一個表面活性劑分子含有一個或更多的極性基團。本專利采用兩個羥基極性基團的乙二醇，其處理的原理是其表面活性的二個極性基團，通過靜電的相互作用，在納米粒子高能表面優(yōu)先吸附后，加入四甲基銹炔醇作為超分散劑，該超分散劑僅能包覆納米離子團聚體，這種長鏈結(jié)構(gòu)的極性使他們很難擴散進團聚體中，超分散劑四甲基銹炔醇的聚合物，它有功能基團有助于通過氫鍵和靜電力將分散劑錨固到無機物粒子的表面，具有如下優(yōu)點a它在粒子表面的錨固比表面活性劑更強，因此很難脫附；b長的聚合物鏈可以更加有效地抑制離子的再團聚；c可以用嵌段共聚物來表示特殊分子結(jié)構(gòu)，確保粒子的隔離效果，并且避免了粒子之間通過相同的可溶性鏈發(fā)生橋聯(lián)。表面處理的具體工藝實施條件將乙二醇聚合物按20-25%重量比由泵輸送至制備釜，然后用氮氣l_25kg/cm2進行氣體保護，釜內(nèi)溫度為60-70°C (采用夾套加熱)；
將SiO2納米材料用氮氣輸送由釜底輸入至制備釜，其量約為30-50%，啟動微波誘導(dǎo)器(2400MHz)，啟動攪拌器，攪拌速度由20-120npr，攪拌2_3小時；再投入20-25%的四甲基銹炔醇，攪拌1-2小時。⑷加入重量比為20—40%新戍基二元醇酸酯(3970#英國禾大公司產(chǎn)品)泵送入釜，調(diào)合攪拌2— 3小時，攪拌轉(zhuǎn)數(shù)30— 40npr，即得納米功能性材料成品。由此可增加油品的極壓抗磨性，同時可調(diào)和成所需的理化指標(biāo)，以滿足工業(yè)用潤滑油和內(nèi)燃機用潤滑油的使用要求。本產(chǎn)品的理化指標(biāo)為
抗乳化性(82土1°0 min 10 銅片腐蝕(100°C，3h)級 Ia 凝點 (O)-22
密度(20°C)kg/m3 1250.5
機械雜質(zhì)(m/in) %O. 003
水分無
閃點 (V)>160。納米粒度對抗磨性能的影響及粒度的篩選，其試驗方法為將1%不同粒徑產(chǎn)品分別加入500SV基礎(chǔ)油中，進行四球機對比試驗，試驗方法依據(jù) GB / 73142。其結(jié)果如下樣品ML1ML2ML3ML4ML5D (mm) O. 490. 470. 470. 490. 51Pb (N) 11151119112110921028其中MLj-lOnm ML210_20nm ML320_30nm ML430_50nm ML540_60nm ;上述結(jié)果說明作為潤滑油用的抗磨效果對該產(chǎn)品而言，以10 — 30nm為最佳。
權(quán)利要求
1.一種節(jié)能環(huán)保潤滑油用納米功能材料的制備方法，其特征在于步驟是 ⑴將乙二醇按20-25%重量比由泵輸送至制備釜，然后用氮氣l-25kg/Cm2進行氣體保護，釜內(nèi)溫度為60-70°C ； ⑵將SiO2納米材料用氮氣輸送由釜底輸入至制備釜，其量約為30-50%，啟動微波誘導(dǎo)器，啟動攪拌器，攪拌速度由20-120npr，攪拌2_3小時； ⑶再投入20-25%的四甲基銹炔醇，攪拌1-2小時； ⑷加入重量比為20-40%的新戊基二元醇酯，調(diào)合攪拌2—3小時，攪拌轉(zhuǎn)數(shù)30—40npr，攪拌均勻后即得納米功能性材料成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能環(huán)保潤滑油用納米功能材料的制備方法，其特征在于所述SiO2納米材料的制備方法為 ⑴將膨潤土經(jīng)無機酸化處理及水漂洗，在80-10(TC干燥為原料，將上述原料在高能球磨機上加工，使原料由100目的粒度加工成700-800目的粒度；加工時，控制溫度為30-60°C，并同時充氮氣保護，氮氣的壓力為O. 1-0. 5kg/cm2 ； ⑵納米粒度處理在高能球磨機上處理，溫度控制在60-70°C，充氮氣保護，氮氣的壓力為O. 5-lkg/cm2，控制時間4-6小時，既得SiO2納米材料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種節(jié)能環(huán)保潤滑油用納米功能材料的制備方法，是由重量比為30-50%的SiO2納米材料、10-20%乙二醇、20-30%四甲基鍨炔醇抗氧化及理化性能調(diào)理劑20-40%新戊基二元醇酯合成而成。本發(fā)明所制備的納米功能性材料通過內(nèi)燃發(fā)動機臺架試驗，按5%重量比加入殼牌內(nèi)燃機用潤滑油中，可節(jié)省燃料油7.3%。在車輛實際使用中，可節(jié)省燃料油達(dá)到10-40%，節(jié)能效果顯著，遠(yuǎn)超過國內(nèi)外的各種添加劑節(jié)能在3%以下的產(chǎn)品。
文檔編號C09C3/10GK103013621SQ20121057260
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月20日
發(fā)明者趙國春 申請人:趙國春