本發(fā)明涉及潤滑劑添加劑領(lǐng)域，尤其涉及一種碳納米管潤滑油抗磨劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
潤滑油是用在各種類型汽車、機械設(shè)備上以減少摩擦，保護機械及加工件的液體或半固體潤滑劑，主要起潤滑等作用。為了增強潤滑油的潤滑效果作用，常常在潤滑油中加入一定的添加劑，比如抗磨劑，用于減少摩擦，使得機械得到充分潤滑，從而使機械的效率提高，減少能源消耗，延長機械壽命。
抗磨劑的種類很多，其中，碳納米管是一種新型的抗磨材料。
納米微粒由于其特殊的物理化學性能和較小的粒子尺寸，作為潤滑油添加劑已成為近年來潤滑領(lǐng)域的研究熱點。在已經(jīng)研究開發(fā)的納米微粒添加劑中，包括單質(zhì)納米粉體如納米金剛石顆粒、納米氧化物、及硫化物、納米無機鹽及高分子納米微球、金屬如Cu等，并提出了“微軸承”、“潤滑膜’、“第三體修復”及“表面拋光修復”等多種抗磨和減摩機理。
碳納米管具有極高的韌性，結(jié)構(gòu)與石墨和C60相似，其管壁具有石墨層的六邊形結(jié)構(gòu)，因此具有優(yōu)異的自潤滑性能。將碳納米管作為增強相加入其它材料中形成復合材料，利用其特殊的管狀結(jié)構(gòu)和高韌性，在提高基體力學性能和耐磨性能等方面已經(jīng)取得了一定的進展。
目前，已經(jīng)有將碳納米管作為潤滑油添加劑的報道，比如中國專利申請?zhí)?00510031996、專利名稱：一種制備碳納米管潤滑油的方法；又比如中國專利申請?zhí)?00610043593、專利名稱一種碳納米管減磨增強劑的制備方法，又比如中國專利申請?zhí)?007103085783、專利名稱：一種多壁碳納米管潤滑油添加劑的制備方法。上述的專利報道，都存在制備方法復雜、制備成本高的問題，而且，在分散均勻、抗磨性能等方面，仍然存在提升空間。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的就在于提供一種碳納米管潤滑油抗磨劑的制備方法，以解決上述問題。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是這樣的：一種碳納米管潤滑油抗磨劑的制備方法，采用多壁碳納米管為原料，經(jīng)濃硫酸純化0.5-2 h，然后進行球磨處理，即得。
采用本方法處理后的碳納米管直徑為20～60 nm，純度>97%。
作為優(yōu)選的技術(shù)方案：所述多壁碳納米管為催化裂解碳氫化合物方法制備而成。
多壁碳納米管的制備方法較多，比如化學氣相沉積法，其基本原理為含有碳源的氣體（或蒸氣）流經(jīng)催化劑表面時分解，生成碳納米管，常用的碳源氣體有C6H6、 C2H2、C2H4等。Yacaman等最早采用25%鐵/石墨顆粒作為催化劑，常壓下700 ℃時分解9%乙炔/氮氣制得碳納米管；Amelincks等采用Co為催化劑，乙烯為碳源得到螺旋狀的碳納米管，中國科學院物理所用化學氣相沉積法大批量合成了排列整齊的碳納米管，而且端口是打開的。本申請的“催化裂解碳氫化合物方法”是指前述的“化學氣相沉積法”。
作為優(yōu)選的技術(shù)方案：球磨時，在400-600 r/min下球磨處理0.5-2h。合適的球磨速度和時間，可以進一步提高所得抗磨劑的性能。
作為優(yōu)選的技術(shù)方案：球磨時，球磨每進行15 min停止10 min?？梢苑乐骨蚰ミ^程中發(fā)熱嚴重。
本發(fā)明還提供一種上述方法制備得到的潤滑油抗磨劑。
將上述球磨后的碳納米管加入到預先制備好的潤滑油中，同時加入質(zhì)量比為0.01~2%的分散劑，質(zhì)量比為0.01~1%的乳化劑，超聲分散20 min，再充分攪拌，得到含不同質(zhì)量分數(shù)碳納米管的潤滑油，其碳納米管的質(zhì)量分數(shù)范圍為0.01~5%；其中，所述分散劑的主要成分是含硅的表面活性劑和褐煤酸脂共混物；所述乳化劑為硬脂酸鈉和皂角乳化劑。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：本發(fā)明將多壁碳納米管除雜后球磨得到潤滑油抗磨劑，將其分散于潤滑油中，其分散性明顯提高，相比于普通的潤滑油，加入了本發(fā)明的抗磨劑的潤滑油能明顯的降低發(fā)動機的噪音，噪音可以降低30%以上，降低發(fā)動機因為摩擦而產(chǎn)生的機械能損耗10.3%。
具體實施方式
下面將結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明。
實施例1：
一種碳納米管潤滑油抗磨劑，其制備方法為：
選擇用催化裂解碳氫化合物方法制備出的多壁碳納米管，經(jīng)濃硫酸純化1 h去除殘余的催化劑顆粒等雜質(zhì)，然后在500 r/min下球磨處理1h，為了防止球磨過程中發(fā)熱嚴重，球磨每進行15 min停止10 min，處理后的碳納米管直徑為20～60 nm，純度>97%；
將球磨后的碳納米管加入到預先制備好的潤滑油中，同時加入質(zhì)量比為0.02%分散劑，質(zhì)量比為0.08%乳化劑，超聲分散20 min，再充分攪拌，得到質(zhì)量分數(shù)為0.05%碳納米管潤滑油。
將共混后的潤滑油進行分裝，同時進行儲存穩(wěn)定性的實驗，12個月后的樣品容器未見沉降的碳納米管，液體油均一穩(wěn)定。
實施例2：
一種碳納米管潤滑油抗磨劑，其制備方法為：
選擇用催化裂解碳氫化合物方法制備出的多壁碳納米管，經(jīng)濃硫酸純化0.5 h去除殘余的催化劑顆粒等雜質(zhì)，然后在400 r/min下球磨處理2h，為了防止球磨過程中發(fā)熱嚴重，球磨每進行15 min停止10 min，處理后的碳納米管直徑為20～60 nm，純度>97%；
將球磨后的碳納米管加入到預先制備好的潤滑油中，同時加入質(zhì)量比為0.01%分散劑，質(zhì)量比為0.01%乳化劑，超聲分散20 min，再充分攪拌，得到質(zhì)量分數(shù)為0.02%碳納米管潤滑油。
將共混后的潤滑油進行分裝，同時進行儲存穩(wěn)定性的實驗，12個月后的樣品容器未見沉降的碳納米管，液體油均一穩(wěn)定。
實施例3：
一種碳納米管潤滑油抗磨劑，其制備方法為：
選擇用催化裂解碳氫化合物方法制備出的多壁碳納米管，經(jīng)濃硫酸純化2h去除殘余的催化劑顆粒等雜質(zhì)，然后在600 r/min下球磨處理0.5h，為了防止球磨過程中發(fā)熱嚴重，球磨每進行15 min停止10 min，處理后的碳納米管直徑為20～60 nm，純度>97%；
將球磨后的碳納米管加入到預先制備好的潤滑油中，同時加入質(zhì)量比為2%分散劑，質(zhì)量比為0.01%乳化劑，超聲分散20 min，再充分攪拌，得到質(zhì)量分數(shù)為5%碳納米管潤滑油。
將共混后的潤滑油進行分裝，同時進行儲存穩(wěn)定性的實驗，12個月后的樣品容器未見沉降的碳納米管，液體油均一穩(wěn)定。
實施例4 性能試驗
大切諾基2014年版，高速公路100公里試驗，速度80km/小時；使用普通潤滑劑，其油耗為12.6L；添加實施例1制得的抗磨劑，添加比例為0.05%，其油耗為10.8L，節(jié)油14.3%，發(fā)動機發(fā)動平穩(wěn)，動力輸出穩(wěn)定。車內(nèi)的噪音由65分貝，降為40分貝。
實施例5 性能試驗
別克君威2015年版，高速公路100公里試驗，速度80km/小時；使用普通潤滑劑，其油耗為9.6L；添加實施例1制得的抗磨劑，添加比例為0.03%，其油耗為7.8L，節(jié)油18.7%，發(fā)動機發(fā)動平穩(wěn)，動力輸出穩(wěn)定。
實施例6 抗磨減摩性能試驗
樣機在熄火狀態(tài)下，用電力測功機拖動發(fā)動機，分別用基底潤滑油和碳納米管潤滑油進行試驗，發(fā)動機的機械損失功率對比試驗結(jié)果見表1。
表 1 樣機機械損失功率試驗結(jié)果
注： 變化率＝（碳納米管潤滑油—基底潤滑油）÷基底潤滑油×100%
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。