含納米二硫化鎢的抗磨減摩潤滑油添加劑的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種含納米二硫化鎢的抗磨減摩潤滑油添加劑，屬于潤滑油技術領 域；主要用于提高潤滑油的高溫抗磨和減摩性能。可廣泛應用于各種車輛、大型機械設備潤 滑油或潤滑脂中，并且含有本添加劑的潤滑油中可以含有極壓抗磨劑、抗氧劑、清凈分散劑 和腐蝕抑制劑等。
【背景技術】
[0002] 隨著汽車工業的飛速發展、燃料資源的緊缺和價格的不斷上漲以及環保法規的日 趨嚴格，人們對車用發動機油的節能和環保要求愈加苛刻，傳統的潤滑油添加劑正面臨著 越來越大的挑戰。為了順應汽車低排放的要求，汽油機油規格不斷升級換代，國際潤滑油標 準及認可委員會（ILSAC)新出臺的GF-5規格，規定了汽油機油中P含量不超過0.08wt%， S含量不能超過0. 5wt%。不僅如此，ILSAC使燃油的經濟性要求比相同等級的GF-4油品 至少提高了 0.5%，即在降低S和P含量的前提下對油品的高溫抗磨和減摩性能提出了更高 的要求。因此，研宄開發具有突出抗磨和減摩性能的環保型潤滑油添加劑，有著非常重要的 意義。
[0003] 納米固體潤滑材料主要是非活性的納米級固體顆粒，具有高的熱穩定性、機械穩 定性以及化學穩定性，在高溫、重負荷、高速等使用條件下不易發生氧化、分解與失效，具 有優良的抗磨減摩性能和較高的高溫使用壽命，而且納米顆粒因粒度小而易于進入摩擦表 面，形成易剪切的表面膜，有效避免摩擦副表面的直接接觸，從而保護相對運動表面不受損 傷，降低摩擦與磨損。不僅如此，石墨、二硫化鉬和二硫化鎢等納米材料還具有環境友好的 特性，將其作為油品添加劑不僅具有較好的抗磨和減摩性能，有效解決有機化合物添加劑 的環保和易耗損和潤滑油高溫使用壽命短等問題，表現出了廣闊的應用前景。
[0004] 但是，納米固體潤滑顆粒由于粒徑小，表面原子比例大，比表面積大，表面能大，處 于能量不穩定狀態，很容易發生團聚而在潤滑油中形成沉淀，即便是加入穩定分散劑，放置 一段時間后也會出現團聚現象，納米固體潤滑顆粒在潤滑油中的有效穩定分散一直是其需 要解決的關鍵難題。另外，不同納米顆粒的晶型結構、尺寸大小也會對其抗磨減摩效率產生 影響，同時與其他添加劑的復配適應性也會影響到潤滑油的使用性能。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的就是針對以上問題，提供一種新型納米抗磨減摩潤滑油添加劑，是 一種含有納米二硫化鎢、碳納米添加劑和表面修飾劑的復合型潤滑油添加劑，該添加劑組 合物在潤滑油中不僅表現出了突出的抗磨和減摩協同性能，而且還表現出了良好的分散穩 定效果。使現有技術中的納米二硫化鎢和碳納米添加劑在潤滑油中的分散穩定性和抗磨減 摩性能均得到了有效提高。
[0006] 本發明是以如下技術方案實現的：一種納米抗磨減摩潤滑油添加劑組合物，各組 份及質量百分比為：
[0007] 納米二硫化鎢，0· 5% - 15%，
[0008] 碳納米添加劑，0· 1 % - 5 % ;
[0009] 表面修飾劑，1 % -20 %
[0010] 基礎潤滑油，60% -98. 4%。
[0011] 所述的納米二硫化鶴的平均粒徑在50nm_100nm。
[0012] 所述的碳納米添加劑為平均粒徑在20nm-100nm的富勒稀碳、納米碳管和納米石 墨之一或是它們的任意比量的混合物。
[0013] 所述的表面修飾劑為胺丙基三甲氧基硅烷、全氟三甲氧基硅烷、十八烷基三甲氧 基硅烷化合物之一或是它們的任意比量的混合物。
[0014] 制備所述的含納米二硫化鎢的潤滑油添加劑的方法是：將納米二硫化鎢、碳納米 添加劑、表面修飾劑和基礎潤滑油按比例混合后用超聲波加熱攪拌10min-60min，即可得到 本潤滑油添加劑。
[0015] 本發明所述的含納米二硫化鎢的抗磨減摩添加劑是含有納米二硫化鎢、碳納米添 加劑和表面修飾劑的復合型潤滑油添加劑，該添加劑組合物在潤滑油中不僅表現出了突出 的抗磨和減摩協同性能，而且還表現出了良好的分散穩定效果。使現有技術中的納米二硫 化鎢和碳納米添加劑在潤滑油中的分散穩定性和抗磨減摩性能均得到了有效提高。加在基 礎潤滑油中不僅表現出了很好的分散穩定性和適應性，而且可以明顯提高油品的抗磨和減 摩性能，可以廣泛應用作各種車輛、大型機械設備潤滑油或潤滑脂的添加劑。
【具體實施方式】
[0016] 下面結合實施例進一步說明本發明。
[0017] 實施例1-3
[0018] 將不同重量百分濃度的平均粒徑50nm納米二硫化鎢、平均粒徑35nm納米石墨、胺 丙基三甲氧基硅烷先后加入到礦物基礎油500SN中，超聲波加熱攪拌后，得到實施例1-3， 評價不同納米潤滑油配方的抗磨減摩性能和分散穩定性。利用四球試驗機測量平均磨斑直 徑和摩擦系數評價納米復合添加劑在潤滑油中的抗磨和減摩性能，試驗條件：GCrl5鋼球， 轉速1450r/min，室溫，長磨時間60min，負荷為392N。納米添加劑在基礎油中的分散穩定 性，通過超聲波加熱攪拌分散和放置沉降后，觀察混合液的透明度來區分分散穩定性的好 壞，試驗條件：超聲波溫度為40°C，超聲波攪拌時間為30min，放置時間為60d。實驗結果見 表1。從表中結果可以看出，納米二硫化鎢和納米石墨復配后明顯降低了配方潤滑油的磨斑 直徑和摩擦系數，表現出了良好的抗磨和減摩協同性能，同時它們在表面修飾劑胺丙基三 甲氧基硅烷的作用下，在500SN基礎油中也表現出了較好的分散穩定性。
[0019] 表 1
[0020]
【主權項】
1. 一種含納米二硫化鎢的抗磨減摩潤滑油添加劑，其特征在于各組份及質量百分比 為： 納米二硫化鎢 0 5% -13% 碳納米添加劑 0.1 % -5 % 表面修飾劑 1%_20% 基礎潤滑油 60%-98. 4%。
2. 根據權利要求1所述的含納米二硫化鎢的抗磨減摩潤滑油添加劑，其特征在于：所 述納米二硫化鶴的平均粒徑在50nm-100nm。
3. 根據權利要求1所述的含納米二硫化鎢的抗磨減摩潤滑油添加劑，其特征在于：所 述的碳納米添加劑是平均粒徑為20nm-100nm的富勒稀碳、納米碳管和納米石墨之一或是 它們的任意比量的混合物。
4. 根據權利要求1所述的含納米二硫化鎢的抗磨減摩潤滑油添加劑，其特征在于：所 述的表面修飾劑為胺丙基三甲氧基硅烷、全氟三甲氧基硅烷和十八烷基三甲氧基硅烷化合 物之一或是它們的任意比量的混合物。
5. -種權利要求1或2或3或4所述的含納米二硫化鎢的抗磨減摩潤滑油添加劑的制 備方法，其特征在于：其制備方法是將納米二硫化鎢、碳納米添加劑、表面修飾劑和基礎潤 滑油按比例混合后用超聲波加熱攪拌10min-60min，即可得到潤滑油添加劑。
6. 根據權利要求1所述的含納米二硫化鎢的抗磨減摩潤滑油添加劑，其特征在于：可 廣泛應用于各種車輛、大型機械設備潤滑油或潤滑脂中，并且含有本發明添加劑的潤滑油 中可以含有極壓抗磨劑、抗氧劑、清凈分散劑和腐蝕抑制劑等。
【專利摘要】本發明公開了一種含納米二硫化鎢的抗磨減摩潤滑油添加劑，屬潤滑油技術領域。是由納米二硫化鎢、碳納米添加劑、表面修飾劑和基礎潤滑油組成，重量百分比是，納米二硫化鎢0.5％－15％，碳納米添加劑0.1％－5％，表面修飾劑，1％-20％，基礎潤滑油60％-98.4％。本發明公開的潤滑油添加劑，能夠明顯提高基礎潤滑油的抗磨和減摩性能，同時在基礎潤滑油中具有較好的分散穩定性，可廣泛應用于各種車輛、大型機械設備潤滑油脂中，并且可以含有極壓抗磨劑、抗氧劑、清凈分散劑和腐蝕抑制劑等。
【IPC分類】C10M125-22, C10N30-06, C10M169-04
【公開號】CN104560307
【申請號】CN201410848777
【發明人】胡建強, 楊士釗, 郭力, 謝鳳, 吳楠, 王玉梅, 徐克明
【申請人】中國人民解放軍空軍勤務學院
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月30日