液相納米抗磨護(hù)理劑及其制備方法和使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及抗磨潤滑油、潤滑劑以及其生產(chǎn)制備技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種液相納米抗磨護(hù)理劑及其制備方法和使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]潤滑油/潤滑劑是指應(yīng)用于兩個(gè)相對運(yùn)動(dòng)的設(shè)備或裝置及加工件或器件之間，通常為機(jī)械設(shè)備或裝置，可以減少相對運(yùn)動(dòng)的兩者之間因接觸而產(chǎn)生的磨擦與磨損，以降低摩擦副的摩擦阻力、減緩其磨損的實(shí)現(xiàn)潤滑功能的介質(zhì)，一般呈液體或半固體狀態(tài)。潤滑油/潤滑劑通常用于例如汽車、機(jī)械設(shè)備等領(lǐng)域以減少摩擦，保護(hù)機(jī)械設(shè)備或裝置及加工件，主要實(shí)現(xiàn)潤滑、輔助冷卻、防銹、清潔、密封和緩沖等功能，尤其是對摩擦副能夠?qū)崿F(xiàn)冷卻、清洗和防止污染等功能。為了改善潤滑油/潤滑劑的抗磨減摩性能，在某些潤滑油/潤滑劑中可加入合適的能夠?qū)崿F(xiàn)強(qiáng)化抗磨減摩功能的添加劑。
[0003]由于納米添加劑具有很多傳統(tǒng)添加劑不可比擬的優(yōu)良性能，例如固態(tài)或金屬納米添加劑，當(dāng)其固態(tài)或金屬顆粒細(xì)化到納米尺度后，由于納米粒子的特殊效應(yīng)(主要包括納米粒子的表面與界面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)以及體積效應(yīng))，使其獲得了新的物理、化學(xué)特性。納米粒子與例如摩擦副的摩擦表面接觸后形成納米吸附膜，或在極壓狀態(tài)下可以生成納米反應(yīng)膜，其強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)添加劑的物理吸附膜、化學(xué)吸附膜或化學(xué)反應(yīng)膜，因此能夠?qū)崿F(xiàn)較傳統(tǒng)添加劑更優(yōu)良的抗磨減摩性能，所以得到了廣泛的應(yīng)用。目前應(yīng)用較廣泛的納米添加劑，例如納米減摩劑、納米抗磨劑、納米極壓劑、納米磨合劑等，其納米材料主要包括以下幾類:納米無機(jī)鹽類:硼酸鈣、硼酸鎂、硼酸鈦、磷酸鋅等。納米有機(jī)化合物類:有機(jī)銅化合物、有機(jī)硼化合物等。納米無機(jī)物類:石墨粉等。納米有機(jī)高分子聚合物類:聚四氟乙烯(P.T.F.E)等。納米金屬粉末類:鉛、銅、鎳、鉍等。
[0004]但是上述目前應(yīng)用較廣泛的納米添加劑也存在其自身的弱點(diǎn)，例如固態(tài)或金屬納米添加劑，在使用時(shí)，特別是在高溫或長時(shí)間使用時(shí)，其固態(tài)或金屬納米粒子之間，由于其活性強(qiáng)、表面能高，極易發(fā)生吸附作用，形成“團(tuán)簇”，納米粒子一旦“團(tuán)簇”或團(tuán)聚成大的粒子，就不再具備納米粒子的特有效應(yīng)，特別是金屬納米粒子，還可能形成更大的晶粒，并與原作為載體的基礎(chǔ)油(即潤滑油/潤滑劑中的基礎(chǔ)油)分離，形成結(jié)渣積碳，導(dǎo)致其抗磨減摩性能大大降低，更甚者導(dǎo)致抗磨減摩功能失效。相關(guān)研究和四球?qū)嶒?yàn)證明，例如在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑油中的固態(tài)或金屬納米添加劑，很容易相互之間團(tuán)聚形成磨粒，或與運(yùn)行中產(chǎn)生的磨肩發(fā)生團(tuán)聚形成磨粒，此時(shí)不但不能實(shí)現(xiàn)很好的抗磨減摩功能，反而會(huì)加劇磨損;并且由于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室的溫度通常較高，大量的金屬納米粒子形成的結(jié)渣積碳很容易聚積或粘附在發(fā)動(dòng)機(jī)的缸體內(nèi)，難以清除，并堵塞油路、油道和噴油嘴等部件，極易導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。此外，許多采用固態(tài)或金屬納米添加劑的噴霧潤滑的大型機(jī)械設(shè)備，由于其工作環(huán)境惡劣、溫度高，同樣容易產(chǎn)生結(jié)渣，造成噴霧油管堵塞，導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。綜上所述，目前應(yīng)用較廣泛的潤滑油/潤滑劑的固態(tài)或金屬納米添加劑通常存在油溶性、分散性以及穩(wěn)定性等問題，在使用中會(huì)帶來一系列的動(dòng)力損失、摩擦溫度升高和散熱困難等問題，使得潤滑油/潤滑劑變質(zhì)速度加快，過早喪失潤滑和承載能力，極易造成機(jī)械事故和油品損失，造成低功效、尚能耗和尚排放。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中固態(tài)或金屬納米添加劑存在極易發(fā)生吸附作用，形成“團(tuán)簇”，導(dǎo)致不再具備納米粒子的特有效應(yīng)，特別是金屬納米粒子，還可能形成結(jié)渣積碳，導(dǎo)致其抗磨減摩性能大大降低，抗磨減摩功能失效以及更甚者反而會(huì)加劇磨損的缺陷或不足，提供一種液相納米抗磨護(hù)理劑，其包括一種通式為CnHm—的液相納米斷鍵烴分子，在使用中不結(jié)渣、不積碳、不沉淀且無任何副作用，具有優(yōu)異的剪切安定性、熱穩(wěn)定性和油溶性，從而大大提高了其它添加劑無法比擬的抗磨潤滑和減小磨損的性能。本發(fā)明還提供一種液相納米抗磨護(hù)理劑的制備方法和使用方法。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0007]液相納米抗磨護(hù)理劑，其特征在于，包括液相微米級(jí)烴分子和液相納米烴分子，所述液相納米烴分子為所述液相微米級(jí)烴分子的斷鍵烴分子。
[0008]所述液相納米烴分子是通式為CnHm—的液相納米斷鍵烴分子，所述通式中η為碳原子個(gè)數(shù)且η的范圍為I?20，所述通式中m為氫原子個(gè)數(shù)。
[0009]所述液相納米斷鍵經(jīng)分子為直鏈或環(huán)鏈，所述氫原子個(gè)數(shù)m=2n+l或m=2n-l或m=2n_3或m = 2n_7。
[0010]所述液相微米級(jí)烴分子為C2O?C4O的微米級(jí)烴分子。
[0011]所述液相納米烴分子帶負(fù)電荷。
[0012]所述液相納米斷鍵經(jīng)分子的直徑范圍為5納米?80納米。
[0013]所述液相納米斷鍵烴分子的直徑為10納米。
[0014]液相納米抗磨護(hù)理劑制備方法，其特征在于，包括以下步驟:將液相微米級(jí)烴分子置于密閉的反應(yīng)裝置中，在200°C?500°C下攪拌0.5?12小時(shí)，部分液相微米級(jí)烴分子轉(zhuǎn)變?yōu)樗鲆合辔⒚准?jí)烴分子的斷鍵烴分子。
[0015]所述液相微米級(jí)烴分子為C2q?C4q的微米級(jí)烴分子，液相納米烴分子是通式為CnHm—的液相納米斷鍵烴分子，所述通式中η為碳原子個(gè)數(shù)且η的范圍為I?20，所述通式中m為氫原子個(gè)數(shù)。
[0016]液相納米抗磨護(hù)理劑使用方法，其特征在于，將3%?15%的所述液相納米抗磨護(hù)理劑加入至任意一種潤滑油或潤滑脂或潤滑劑中；或，將所述液相納米抗磨護(hù)理劑直接涂抹或噴涂至設(shè)備或裝置或器件表面。
[0017]本發(fā)明的技術(shù)效果如下:本發(fā)明提出的液相納米抗磨護(hù)理劑，包括液相微米級(jí)烴分子和液相納米烴分子，液相納米烴分子為液相微米級(jí)烴分子的斷鍵烴分子，液相納米烴分子是通式為CnHm—的液相納米斷鍵烴分子，該斷鍵烴分子的直徑可以實(shí)現(xiàn)納米級(jí)，且優(yōu)選能夠達(dá)到僅5納米(nm)?10納米(nm)，并且呈液相態(tài)，本發(fā)明提出的液相納米抗磨護(hù)理劑在使用中不結(jié)渣、不積碳、不沉淀且無任何副作用，具有優(yōu)異的剪切安定性、熱穩(wěn)定性和油溶性，從而大大提高了其它添加劑無法比擬的抗磨潤滑和減小磨損的性能。
[0018]本發(fā)明具有以下特點(diǎn):1.兼具納米級(jí)添加劑由于納米粒子的特殊效應(yīng)實(shí)現(xiàn)較傳統(tǒng)添加劑更優(yōu)良的抗磨減摩性能。2.斷鍵烴分子的直徑可以達(dá)到納米級(jí)且呈液相態(tài)，優(yōu)選能夠達(dá)到僅5納米(nm)?10(nm)。3.能夠在高溫(例如2 350°C )或長時(shí)間使用中不結(jié)渣積碳、不沉淀，使用安全性和可靠性高。4.具有優(yōu)異的剪切安定性、熱穩(wěn)定性和油溶性，因此使用方式靈活，應(yīng)用范圍廣。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明液相納米抗磨護(hù)理劑及其使用狀態(tài)的示意圖。
[0020]附圖標(biāo)記列示如下:1_液相納米烴分子層；2-液相微米級(jí)烴分子層；3-金屬表面層。
【具體實(shí)施方式】
[0021 ]下面結(jié)合附圖(圖1)對本發(fā)明進(jìn)行說明。
[0022]圖1所示，本發(fā)明涉及一種液相納米抗磨護(hù)理劑，包括液相微米級(jí)烴分子(在使用中形成液相微米級(jí)烴分子層2)和液相納米烴分子(在使用中形成液相納米烴分子層I)，其中，液相納米烴分子為液相微米級(jí)烴分子的斷鍵烴分子。液相納米烴分子是通式為CnHm—的