本發(fā)明涉及潤滑油，具體涉及一種螯合鋰鉬鐵離子潤滑油添加劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
1、能源對我們未來的可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要，而克服摩擦需要消耗大量能源，尤其是在運輸、工業(yè)和發(fā)電部門，產(chǎn)品和部件的磨損及其更換會造成重大經(jīng)濟和能量損失。據(jù)統(tǒng)計，全世界每年約有1億兆焦耳用于克服摩擦，這是所產(chǎn)生能量的五分之一，能源使用量最大的是工業(yè)(29％)和交通(27％)。根據(jù)最近對能源使用進行的研究得出結(jié)論，通過有效實施新的摩擦學(xué)解決方案，在短期(5～9年)內(nèi)，預(yù)計每年可節(jié)省13300億升的燃料，并有效減少二氧化碳的排放。中國的單位gdp能耗高于世界平均水平，每年因摩擦磨損造成的損失達到數(shù)億元，同時還會嚴重影響機器零件的可靠性和準確性。在解決環(huán)境問題時，盡量減少機械磨損是全球面臨的一項挑戰(zhàn)。
2、離子液體潤滑油添加劑是一種新型的潤滑油添加劑，具有獨特的性能和應(yīng)用前景。這類添加劑具有多項優(yōu)異特點：熱穩(wěn)定性好，可在高溫下保持穩(wěn)定；蒸氣壓低，揮發(fā)損失??；具有優(yōu)異的潤滑性能和減摩效果；與多種基礎(chǔ)油和添加劑相容性好；環(huán)境友好，生物降解性好。其作用機理主要包括形成保護膜、納米效應(yīng)和三元反應(yīng)。在摩擦表面形成有序的吸附膜，降低摩擦和磨損；部分離子液體可形成納米結(jié)構(gòu)，填補微觀凹凸，改善表面質(zhì)量；與金屬表面反應(yīng)生成摩擦化學(xué)反應(yīng)膜，進一步提高抗磨性。
3、離子液體潤滑油添加劑的應(yīng)用范圍廣泛，包括高溫潤滑(如航空發(fā)動機、高速軸承等)、極端條件(真空、高壓、低溫等特殊環(huán)境)、微納米潤滑(mems、精密儀器等)以及金屬加工(切削、成型等工藝)。相較于傳統(tǒng)添加劑，它具有性能優(yōu)異、多功能性和可設(shè)計性等優(yōu)勢。
4、中國專利文獻cn116638096a公開了一種水溶性納米銅的制備方法及其與質(zhì)子型離子液體復(fù)配作為水基潤滑液添加劑的應(yīng)用。該發(fā)明通過原位表面修飾的方法，快速規(guī)?；苽涑鲫庪x子基團錨定的銅納米微粒，然后用含巰基的表面活性劑對陰離子基團進行修飾取得，含巰基的水溶性有機化合物修飾在金屬銅表面，形成穩(wěn)定的有機單分子表面修飾的納米銅微粒。同時，所得的水溶性銅納米微粒與質(zhì)子型離子液體復(fù)配，可在水醇體系中長期穩(wěn)定分散，無氧化發(fā)生，并使該體系具有極高的極壓抗磨潤滑性能，表現(xiàn)為低的摩擦系數(shù)以及最大無卡咬pb值最高可達3090n。
5、然而，這種新型添加劑也面臨一些挑戰(zhàn)，如成本較高、與某些材料的相容性有待提高、長期穩(wěn)定性和環(huán)境影響需進一步提升等。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種螯合鋰鉬鐵離子潤滑油添加劑及其制備方法，制備得到的添加劑在基礎(chǔ)油中分散性良好，并能夠賦予潤滑油高承載能力、低摩擦系數(shù)、高抗磨性等優(yōu)良的潤滑性能，有效彌補并改善了基礎(chǔ)油的性能缺陷。
2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
3、本發(fā)明要求保護一種螯合鋰鉬鐵離子潤滑油添加劑，以重量份數(shù)計，由以下組分制成：離子液體80～100份、消泡劑0.5～1.5份、抗氧劑0.5～3份、乳化劑0.5～2份。
4、優(yōu)選的，以重量份數(shù)計，由以下組分制成：離子液體90份、消泡劑1份、抗氧劑2份、乳化劑1.5份。
5、優(yōu)選的，所述離子液體中溶質(zhì)為螯合鋰鉬離子、螯合鋰鐵離子，所述螯合鋰鉬離子化學(xué)式為li2c10h16n2o8mo，所述螯合鋰鐵離子化學(xué)式為li2c10h16n2o8fe，螯合鋰鉬離子濃度為0.1～1wt％，螯合鋰鐵離子濃度為0.1～1wt％。
6、具體的，所述螯合鋰鉬離子濃度可以為0.1wt％、0.2wt％、0.3wt％、0.4wt％、0.5wt％、0.6wt％、0.7wt％、0.8wt％、0.9wt％、1wt％；螯合鋰鐵離子濃度可以為0.1wt％、0.2wt％、0.3wt％、0.4wt％、0.5wt％、0.6wt％、0.7wt％、0.8wt％、0.9wt％、1wt％。
7、優(yōu)選的，所述螯合鋰鉬離子溶液的制備方法如下：稱取edta溶于稀氨水中，形成濃度1mol/l的edta溶液；按摩爾比edta：li：mo為1：1～2：0.5～1稱取鋰鹽、鉬鹽加入到edta溶液中，40～80℃下攪拌反應(yīng)1～3h，得到螯合鋰鉬離子。
8、具體的，所述鋰鹽為乙酸鋰，所述鉬鹽為硝酸鉬。
9、優(yōu)選的，所述螯合鋰鐵離子溶液的制備方法如下：稱取edta溶于稀氨水中，形成濃度1mol/l的edta溶液；按摩爾比edta：li：fe為1：1～2：0.5～1稱取鋰鹽、鐵鹽加入到edta溶液中，40～80℃下攪拌反應(yīng)1～3h，得到螯合鋰鐵離子。
10、具體的，所述鋰鹽為乙酸鋰，所述鐵鹽為硝酸鐵。
11、優(yōu)選的，所述消泡劑為磷酸三丁酯、聚醚改性硅油、甲基硅油中的一種或多種。
12、優(yōu)選的，所述抗氧劑為二烷基二硫代磷酸鋅、硫代二丙酸雙十八酯、十二烷基硒、2,6-二叔丁基對甲酚、二烷基二硫代氨基甲酸鋅中的一種或多種。
13、優(yōu)選的，所述乳化劑為木質(zhì)素磺酸鹽、羧甲基纖維素、雙甘油聚丙二醇醚、油酸聚氧乙烯酯、脂肪酰胺聚氧乙烯醚中的一種或多種。
14、優(yōu)選的，所述添加劑在潤滑油中的添加量為0.1～2wt％。
15、具體的，所述添加劑在潤滑油中的添加量可以為0.1wt％、0.2wt％、0.3wt％、0.4wt％、0.5wt％、0.6wt％、0.7wt％、0.8wt％、0.9wt％、1wt％、1.1wt％、1.2wt％、1.3wt％、1.4wt％、1.5wt％、1.6wt％、1.7wt％、1.8wt％、1.9wt％、2wt％。
16、本發(fā)明還要求保護一種所述螯合鋰鉬鐵離子潤滑油添加劑的制備方法，包括如下步驟：乳化劑加入到離子液體中，超聲分散均勻，然后加入消泡劑、抗氧劑，攪拌反應(yīng)，將產(chǎn)物離心、洗滌、干燥，得到所述螯合鋰鉬鐵離子潤滑油添加劑。
17、優(yōu)選的，超聲時間10～30min，攪拌反應(yīng)條件為30～40℃下攪拌反應(yīng)4～8h。
18、具體的，超聲時間可以為10min、15min、20min、25min、30min；攪拌反應(yīng)溫度可以為30℃、31℃、32℃、33℃、34℃、35℃、36℃、37℃、38℃、39℃、40℃；攪拌反應(yīng)時間可以為4h、5h、6h、7h、8h。
19、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：
20、1)本發(fā)明提供了一種螯合鋰鉬鐵離子潤滑油添加劑，該添加劑通過在潤滑油中引入螯合鋰鉬離子和螯合鋰鐵離子，能在摩擦表面形成保護膜，有效降低摩擦系數(shù)，提高潤滑效果。同時，這些螯合金屬離子可與摩擦表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成耐磨保護層，增強零部件的抗磨損能力。添加的專門抗氧化劑成分可延緩潤滑油的氧化老化，延長其使用壽命，而消泡劑的加入則抑制了潤滑油在使用過程中產(chǎn)生泡沫，保證了潤滑效果。乳化劑的使用提高了添加劑在潤滑油中的分散穩(wěn)定性，防止分層沉淀。此外，該添加劑配方適用于多種類型的基礎(chǔ)潤滑油，應(yīng)用范圍廣泛。其制備工藝采用超聲分散和攪拌反應(yīng)，簡單易行，便于規(guī)?；a(chǎn)。以離子液體為主要載體，相比傳統(tǒng)添加劑更加環(huán)保。通過調(diào)整各組分比例，可針對不同應(yīng)用場景優(yōu)化添加劑性能。這些效果綜合起來，顯著提升了潤滑油的綜合性能和使用壽命，對改善機械設(shè)備的運行效率和壽命具有重要意義。
21、2)本發(fā)明提供了一種離子液體，螯合鋰鉬離子和螯合鋰鐵離子這兩種螯合金屬離子能夠在摩擦表面形成堅固的保護膜，顯著改善潤滑性能。它們可以通過化學(xué)吸附和反應(yīng)在金屬表面形成一層薄而穩(wěn)定的摩擦化學(xué)反應(yīng)膜，這層膜具有良好的抗壓和抗剪切性能，能有效降低摩擦系數(shù)和磨損率。特別是，螯合鋰鉬離子可以在高溫和高壓條件下形成mos2膜，這種膜具有優(yōu)異的抗磨損和極壓性能，能夠顯著提高潤滑油在苛刻工況下的承載能力。同時，螯合鋰鐵離子可以在摩擦表面形成fe3o4等氧化物保護層，進一步增強了表面的耐磨性。這兩種螯合離子的協(xié)同作用不僅提高了潤滑效果，還增強了抗氧化性能。它們可以捕獲自由基，抑制潤滑油的氧化過程，從而延長潤滑油的使用壽命。此外，由于采用了edta作為螯合劑，形成的螯合物具有良好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，可以在各種溫度和ph條件下保持活性。螯合鋰鉬離子和螯合鋰鐵離子的引入還改善了添加劑在潤滑油中的分散性和穩(wěn)定性。它們可以與潤滑油基礎(chǔ)油形成穩(wěn)定的膠體系統(tǒng)，防止添加劑的沉淀和分層，確保長期使用過程中的性能穩(wěn)定性。