一種可生物降解的復合潤滑油的制作方法

本發明涉及潤滑油，尤其涉及一種可生物降解的復合潤滑油。

背景技術：

1、潤滑油在航空、汽車、機械加工、交通運輸、冶金、煤炭、建筑、輕工等行業有著極為廣泛的應用。而傳統的潤滑油絕大多數以礦物油為基礎油，它為減少摩擦磨損、節約能源、延長機械壽命及滿足苛刻工況條件下的潤滑需要發揮了巨大作用，然而，在其被大量使用的同時，不可避免地會通過運輸、泄露、濺射、溢出或不恰當的排放等各種途徑進入環境，嚴重污染著土壤和水資源，破壞生態環境和生態平衡。

2、如中國專利，申請號cn202210377117.6的一種可生物降解的復合潤滑油，所述復合潤滑油各組分原料包括：以重量計，改性耐磨料4-6份、添加劑3-4份、磷酸10-15份、正十八醇15-18份、植物油30-40份、油酸表面活性劑2-3份、抗氧劑2-3份、極壓劑2-3份、消泡劑1-2份、粘度調節劑5-6份、水15-20份；所述植物油包括蓖麻油和棉籽油，所述蓖麻油和棉籽油的質量比為1：1；所述改性耐磨料為油溶性微球，微球主要由二氧化硅包覆填料制得。該發明公開了一種可生物降解的復合潤滑油及其制備工藝，工藝設計合理，操作簡單，制備得到的潤滑油具有優異的抗磨減摩性能，潤滑性能好，儲存穩定性能好，可生物降解，不會破壞生態環境，實用環保。

3、但其耐久性、使用壽命和耐磨性仍有待提高。

技術實現思路

1、本申請實施例通過提供一種可生物降解的復合潤滑油，解決了現有技術中，耐磨性和使用壽命較低的問題，實現了潤滑油的持久性和高耐磨性。

2、本申請實施例提供了一種可生物降解的復合潤滑油，各組分原料按重量計包括：改性耐磨料5份、多層石墨烯2份、添加劑3.5份、磷酸12份、正十八醇17份、植物油35份、油酸表面活性劑2.5份、抗氧劑2份、極壓劑2.5份、消泡劑1.5份、粘度調節劑5份、水18份；

3、所述改性耐磨料為油溶性微球，微球由二氧化硅包覆填料制得，具有兩層，內層填料包括氮化硅、二硼化鈦，所述氮化硅、二硼化鈦的質量比為1：2；外層為正硅酸乙酯，內層與外層所用致孔劑不同。

4、進一步的，所述植物油包括蓖麻油和棉籽油，所述蓖麻油和棉籽油的質量比為1：1。

5、進一步的，所述添加劑主要由苯并三氮唑、甲醛反應制得。

6、進一步的，所述復合潤滑油的制備工藝，具體步驟如下：

7、（1）取氮化硅、二硼化鈦，混合攪拌15min，加入異丙醇，超聲分散25min，再加入氨水、去離子水和異丙醇的混合溶液，攪拌8min，繼續加入正硅酸乙酯、異丙醇，攪拌12min，加入致孔劑，43℃水浴下恒溫反應1.5h，升溫至88℃，回流反應2.5h，反應后離心洗滌，真空干燥，得到物料a；所述致孔劑為十八烷基胺；取物料a，升溫至350℃，煅燒4h，冷卻至室溫，得到耐磨料；煅燒時升溫速率為1.5℃/min；

8、（2）取耐磨料，置于環己烷中，超聲分散1h，加入油酸和濃硫酸，73℃下攪拌反應5h，過濾分離，無水乙醇洗滌，75℃下真空干燥，得到改性耐磨料；

9、（3）取苯并三氮唑、水和甲醛，混合攪拌均勻，在78℃下保溫反應32min，冷卻，過濾，得到添加劑；

10、（4）取改性耐磨料、多層石墨烯和添加劑，加入磷酸和正十八醇，加熱升溫至110℃進行反應，反應結束加入植物油和油酸表面活性劑，超聲分散5min，再加入抗氧劑、極壓劑、消泡劑、粘度調節劑和水，攪拌均勻，靜置22h，得到成品。

11、進一步的，步驟（2）中，在73℃下攪拌反應5h后還降溫至50℃攪拌5h。

12、進一步的，步驟（2）中，改性耐磨料還進行二次包覆，具體為：將獲得的改性耐磨料在環己烷中超聲分散，加入正硅酸乙酯和的十二烷基胺作為第二致孔劑；加入油酸和濃硫酸，73℃下攪拌反應5h，后再降溫至50℃攪拌5h，過濾分離，無水乙醇洗滌，75℃下真空干燥，得到雙層的改性耐磨料。

13、進一步的，所述正硅酸乙酯與二氧化硅包覆填料重量相等。

14、進一步的，所述耐磨料在改性前還進行預處理。

15、進一步的，耐磨料預處理為取耐磨料加熱至600-800℃持續1-2h，再立刻放置至環己烷中。

16、進一步的，環己烷的溫度為-20℃。

17、本申請實施例中提供的一個或多個技術方案，至少具有如下技術效果或優點：

18、其一、十八烷基胺作為致孔劑提高了孔洞的大小，大孔隙結構使得耐磨料微球和多層石墨烯在潤滑油中的分散性更好，不易團聚保持潤滑油的均勻性，提高其潤滑效果；大孔隙結構還儲存更多的潤滑油，使得在摩擦過程中能夠持續提供潤滑，降低摩擦系數，減少磨損；增大孔隙尺寸有利于潤滑油在使用過程中更好地儲存和釋放潤滑油添加劑，提高潤滑油的持久性和耐磨性；提高了潤滑油的使用壽命和耐磨性能；

19、其二、通過增加攪拌時間以增加二氧化硅層的厚度，并通過后續攪拌溫度降低進一步降低物料的相對移動速度增加其接觸時間增加二氧化硅層的厚度；高溫下的初步反應使耐磨料表面與油酸、濃硫酸等反應物之間的化學鍵合，形成初步的改性層，隨后的降溫反應則進一步鞏固和增厚這一層，使得二氧化硅層加厚；更厚的二氧化硅層能提供更強的保護，減少耐磨填料直接與潤滑油的接觸，延長耐磨填料的使用壽命，提高了耐磨填料的耐久性，延長了潤滑油的整體壽命；

20、其三、第二層較薄的二氧化硅層能在受到擠壓時更容易破裂，釋放內部的二氧化硅顆粒；內部形成的二氧化硅顆粒在摩擦過程中能進一步提供潤滑和減摩效果；雙層結構的設計結合了大小不同孔隙的優點，既能有效儲存潤滑油添加劑，又能在使用過程中逐步釋放，提高潤滑效果；內部的二氧化硅顆粒在摩擦過程中起到額外的潤滑和減摩作用，顯著提升了潤滑油的抗磨性能；

21、其四、將耐磨料加熱至600-800℃持續1-2h，去除耐磨料中的雜質、改善其結晶結構，提高表面活性，從而提升其耐磨性能，隨后立刻置于-20℃的環己烷中驟冷，增強了耐磨料的內部結構，提升耐磨料的強度和韌性，在耐磨料表面和近表面區域形成裂縫或微裂紋；這些微小結構增加了耐磨料的比表面積，為后續的改性處理提供了更多的反應位點；增加耐磨料與其他材料或介質的接觸面積，提高其附著力和摩擦性能；裂縫和微裂紋的存在使得油酸更容易滲透到耐磨料內部，與二氧化硅顆粒發生接枝反應，從而提高了耐磨料在油中的分散性和穩定性。

技術特征：

1.一種可生物降解的復合潤滑油，其特征在于，各組分原料按重量計包括：改性耐磨料5份、多層石墨烯2份、添加劑3.5份、磷酸12份、正十八醇17份、植物油35份、油酸表面活性劑2.5份、抗氧劑2份、極壓劑2.5份、消泡劑1.5份、粘度調節劑5份、水18份；

2.如權利要求1所述的一種可生物降解的復合潤滑油，其特征在于，所述植物油包括蓖麻油和棉籽油，所述蓖麻油和棉籽油的質量比為1：1。

3.如權利要求1所述的一種可生物降解的復合潤滑油，其特征在于，所述添加劑主要由苯并三氮唑、甲醛反應制得。

4.如權利要求1所述的一種可生物降解的復合潤滑油，其特征在于，所述復合潤滑油的制備工藝，具體步驟如下：

5.如權利要求4所述的一種可生物降解的復合潤滑油，其特征在于，步驟（2）中，在73℃下攪拌反應5h后，還降溫至50℃攪拌5h。

6.如權利要求5所述的一種可生物降解的復合潤滑油，其特征在于，步驟（2）中，二次包覆具體為：將獲得的改性耐磨料在環己烷中超聲分散，加入正硅酸乙酯和的十二烷基胺作為第二致孔劑；加入油酸和濃硫酸，73℃下攪拌反應5h，后再降溫至50℃攪拌5h，過濾分離，無水乙醇洗滌，75℃下真空干燥，得到雙層的改性耐磨料。

7.如權利要求6所述的一種可生物降解的復合潤滑油，其特征在于，所述正硅酸乙酯與二氧化硅包覆填料重量相等。

8.如權利要求6所述的一種可生物降解的復合潤滑油，其特征在于，所述耐磨料在改性前還進行預處理。

9.如權利要求8所述的一種可生物降解的復合潤滑油，其特征在于，耐磨料預處理為取耐磨料加熱至600-800℃持續1-2h，再立刻放置至環己烷中。

10.如權利要求9所述的一種可生物降解的復合潤滑油，其特征在于，環己烷的溫度為-20℃。

技術總結
本申請公開了一種可生物降解的復合潤滑油，涉及潤滑油技術領域，各組分原料按重量計包括：改性耐磨料5份、多層石墨烯2份、添加劑3.5份、磷酸12份、正十八醇17份、植物油35份、油酸表面活性劑2.5份、抗氧劑2份、極壓劑2.5份、消泡劑1.5份、粘度調節劑5份、水18份；所述改性耐磨料為油溶性微球，微球由二氧化硅包覆填料制得，具有兩層，內層填料包括氮化硅、二硼化鈦，所述氮化硅、二硼化鈦的質量比為1：2；外層為正硅酸乙酯，內層與外層所用致孔劑不同；本發明通過大孔隙結構儲存更多的潤滑油，使得在摩擦過程中能夠持續提供潤滑，還通過雙層二氧化硅負載的設計，進一步增強了潤滑油的潤滑效果和持久性。

技術研發人員：白云林,崔亮
受保護的技術使用者：特浦朗克材料科技（營口）股份有限公司
技術研發日：
技術公布日：2024/10/21