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一種離子液體修飾的二硫化鎢復(fù)合物極壓抗磨劑的制備及含有該抗磨劑的發(fā)動機(jī)油的制作方法

文檔序號:12696199閱讀:283來源:國知局

本發(fā)明屬于四沖程發(fā)動機(jī)潤滑劑領(lǐng)域,尤其涉及一種離子液體修飾的二硫化鎢復(fù)合物極壓抗磨劑的制備及含有該抗磨劑的發(fā)動機(jī)油。



背景技術(shù):

作為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的潤滑劑主要應(yīng)用于交通運(yùn)輸行業(yè)的發(fā)動機(jī)中。具有減少摩擦、降低磨損、散熱、清潔、密封和緩沖等功能,其目的是降低活塞磨耗、減少能量損失、提高燃油經(jīng)濟(jì)性。從2002年到2012年,我國年潤滑劑的需求量從3625kt增加到6930kt,足以說明潤滑劑在國民經(jīng)濟(jì)中的重要性。然而,隨著國民經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展,功率更大、結(jié)構(gòu)更精密、效率更高的新型發(fā)動機(jī)逐漸步入我們的視野,這也對作為潤滑劑的發(fā)動機(jī)油的性能指標(biāo)提出了更高的要求。

美國摩擦學(xué)者與潤滑工程師協(xié)會在2014年的調(diào)查報告中指出:未來對于潤滑劑的要求是能夠長時間在高溫、高壓、高速、高負(fù)荷的工作環(huán)境中為設(shè)備的相關(guān)部件提供穩(wěn)定可靠的包括潤滑、密封、散熱和緩沖等在內(nèi)的保護(hù)。此外,近些年隨著公眾環(huán)保意識的不斷進(jìn)步,潤滑劑的環(huán)保性能越來越受到公眾的關(guān)注,研究環(huán)境友好型的潤滑劑已經(jīng)勢在必行。添加劑作為發(fā)動機(jī)油的重要組成部分,能夠彌補(bǔ)和改善潤滑劑基礎(chǔ)油的不足,在一定程度上提高基礎(chǔ)油的某些性能.所以研究開發(fā)新型添加劑來提高潤滑劑的性能顯得尤為關(guān)鍵。

二硫化鎢作為一種新型潤滑添加劑,最早是NASA(美國國家航空航天局)將其應(yīng)用于宇宙飛船關(guān)鍵部位的潤滑,并逐漸為大眾所熟知。二硫化鎢是一種類似石墨的灰黑色的六方晶格層狀物質(zhì),每一層都是由兩層硫原子夾一層鎢原子按2:1的個數(shù)連接而成。其中硫原子和鎢原子是由強(qiáng)共價鍵連接。層與層之間的硫原子則是由范德華力連接。特殊的晶體結(jié)構(gòu)也使得二硫化鎢相較于同類的二硫化鉬潤滑添加劑更為優(yōu)秀,無論是在極壓性能、抗磨減摩性能以及耐熱耐氧化等方面,二硫化鎢的表現(xiàn)都更加優(yōu)秀。

雖然二硫化鎢作為潤滑油脂極壓抗磨添加劑表現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景和可觀的經(jīng)濟(jì)效益,但是在這一領(lǐng)域的研究還處于起步階段,還有很多問題沒有研究,對其減摩、抗磨、極壓機(jī)理的實(shí)際應(yīng)用,還缺乏進(jìn)一步的研究工作。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明針對上述的問題,制備了離子液體修飾的二硫化鎢復(fù)合物極壓抗磨劑,并利用該極壓抗磨劑制備了發(fā)動機(jī)油,即一種離子液體修飾的二硫化鎢復(fù)合物極壓抗磨劑的制備及含有該抗磨劑的發(fā)動機(jī)油。

為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案為,本發(fā)明提供一種離子液體修飾的二硫化鎢復(fù)合物極壓抗磨劑的制備方法,其特征在于,具體包括以下步驟:

a、在超聲振蕩的條件下,將0.4克前驅(qū)體LixWS2與1000ml的蒸餾水反應(yīng);

b、調(diào)節(jié)pH值,使其生產(chǎn)PH為7的二硫化鎢單分子層懸浮液;

c、向該懸浮液中加入50ml離子液體,并在一定溫度下65-75℃恒溫攪拌24h;

d、用轉(zhuǎn)速為2000rpm的離心機(jī)分離出固體產(chǎn)物;

e、用少量蒸餾水對產(chǎn)物進(jìn)行多次洗滌,以確定除去LiOH和可溶性的物質(zhì);

f、最后用四氟硼酸鉀水溶液洗滌數(shù)次進(jìn)行粒子交換,干燥得樣品,即得到離子液體修飾的二硫化鎢復(fù)合物極壓抗磨劑。

一種含有離子液體修飾的二硫化鎢復(fù)合物極壓抗磨劑的發(fā)動機(jī)油,其特征在于,按照重量百分比具體包括:

基礎(chǔ)油 70%~90%;

離子液體修飾的二硫化鎢復(fù)合物極壓抗磨劑 0.5~1.5%;

高溫抗氧劑 0.1~0.5%;

清凈劑 2~5.7%;

分散劑 3~5%;

黏度指數(shù)改進(jìn)劑 5~10%;

降凝劑 0.1~0.3%;

消泡劑 0.0001~0.0002%。

作為優(yōu)選,所述基礎(chǔ)油為50%~40%的聚內(nèi)烯烴與50%~60%的Ⅱ類基礎(chǔ)油復(fù)合。

作為優(yōu)選,所述高溫抗氧劑為硫磷雙辛基堿性鋅鹽、二苯胺中的一種。

作為優(yōu)選,所述清凈劑為硫化烷基酚鈣、烷基水楊酸鎂、烷基水楊酸鈣中的一種。

作為優(yōu)選,所述分散劑為雙烯基丁二酰亞胺、聚異丁烯基丁二酰亞胺中的一種。

作為優(yōu)選,所述黏度指數(shù)改進(jìn)劑為聚甲基丙烯酸酯、苯乙烯與雙烯共聚物、氫化苯乙烯異戊二烯共聚物中的一種。

作為優(yōu)選,所述降凝劑為聚丙烯酸甲酯、聚α烯烴和T803B降凝劑中的一種。

作為優(yōu)選,所述消泡劑磷酸三丁酯、聚二甲基硅氧烷、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚中的一種。

與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果在于,

本發(fā)明本專利合成了離子液體修飾的二硫化鎢復(fù)合物并將其應(yīng)用于發(fā)動機(jī)油中。負(fù)荷較低時,金屬表面受機(jī)械能作用向外發(fā)射外逸電子,使摩擦副表面產(chǎn)生正電荷點(diǎn),由于離子液體的雙電性結(jié)構(gòu),能牢牢的吸附在金屬表面形成物理吸附膜,有效地隔開摩擦面,從而起到減摩抗磨作用。當(dāng)負(fù)荷較高、摩擦加劇時,二硫化鎢與金屬底材發(fā)生化學(xué)作用,進(jìn)而生產(chǎn)熔點(diǎn)較低的FeS膜,有效的減少金屬摩擦副之間的接觸,從而降低金屬表面的磨損。而在高溫工況下,二硫化鎢會緩慢生產(chǎn)氧化物,氧化物的形成能抑制二硫化鎢的進(jìn)一步氧化,而形成的氧化物也具有較低的摩擦系數(shù)和二硫化鎢相似的潤滑性能,從而也能降低金屬表面間磨損作用。因而本發(fā)明調(diào)配的發(fā)動機(jī)油,機(jī)油具有較低的摩擦系數(shù)、良好的極壓抗磨性能,產(chǎn)品投產(chǎn)后可以為國內(nèi)潤滑油的生產(chǎn)提供高品質(zhì)的發(fā)動機(jī)潤滑油。

具體實(shí)施方式

為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn),下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。需要說明的是,在不沖突的情況下,本申請的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明,但是,本發(fā)明還可以采用不同于在此描述的其他方式來實(shí)施,因此,本發(fā)明并不限于下面公開說明書的具體實(shí)施例的限制。

本發(fā)明提供一種離子液體修飾的二硫化鎢復(fù)合物極壓抗磨劑的制備及含有該抗磨劑的發(fā)動機(jī)油,即利用制備出的離子液體修飾的二硫化鎢復(fù)合物極壓抗磨劑添加到發(fā)動機(jī)油中,得到性能良好的發(fā)動機(jī)油,發(fā)明人經(jīng)過大量實(shí)驗得出一種離子液體修飾的二硫化鎢復(fù)合物極壓抗磨劑的制備方法,具體步驟為:在超聲振蕩的條件下,將0.4克(1.61×10-3mol)前驅(qū)體LixWS2與1000ml的蒸餾水反應(yīng),并調(diào)節(jié)pH值(用1M的HCL調(diào)節(jié))使其生產(chǎn)PH7的二硫化鎢單分子層懸浮液;之后向該懸浮液中加入50ml離子液體,并在一定溫度下65-75℃恒溫攪拌24h;再用轉(zhuǎn)速為2000rpm的離心機(jī)分離出固體產(chǎn)物,并用少量蒸餾水對產(chǎn)物進(jìn)行多次洗滌,以確定除去LiOH和可溶性的物質(zhì);最后用四氟硼酸鉀水溶液洗滌數(shù)次進(jìn)行粒子交換,干燥得樣品,就能得到離子液體修飾的二硫化鎢復(fù)合物極壓抗磨劑,然后再將其研細(xì)備用。

下面實(shí)施例中則具體說明利用上述離子液體修飾的二硫化鎢復(fù)合物極壓抗磨劑制備的發(fā)動機(jī)油,其中基礎(chǔ)油、高溫抗氧劑、清凈劑、分散劑、黏度指數(shù)改進(jìn)劑 、降凝劑和消泡劑都會選擇發(fā)明內(nèi)容中所給的最優(yōu)選擇。

實(shí)施例1(質(zhì)量百分比,按%計量,以下同)

按照上述組分混合均勻,即得到發(fā)動機(jī)油A。

實(shí)施例2

按照上述組分混合均勻,即得到發(fā)動機(jī)油B。

實(shí)施例3

按照上述組分混合均勻,即得到發(fā)動機(jī)油C。

實(shí)施例4

按照上述組分混合均勻,即得到發(fā)動機(jī)油D。

實(shí)施例5

按照上述組分混合均勻,即得到發(fā)動機(jī)油E。

對上述實(shí)施例中發(fā)動機(jī)油進(jìn)行檢測,其檢測項目主要為摩擦系數(shù)和PB值,具體如下表:

從上述表格中可以看出,利用本發(fā)明中所制備的離子液體修飾的二硫化鎢復(fù)合物極壓抗磨劑合成的發(fā)動機(jī)油,其性能要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于現(xiàn)在市面上所銷售的發(fā)動機(jī)油。

以上所述,僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并非是對本發(fā)明作其它形式的限制,任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實(shí)施例應(yīng)用于其它領(lǐng)域,但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容,依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型,仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。

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