專(zhuān)利名稱(chēng)：納米氫氧化稀土潤(rùn)滑油添加劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明公開(kāi)了一種納米氫氧化稀土潤(rùn)滑油添加劑及其制備方法。
稀土元素及其化合物由于具有許多獨(dú)特的化學(xué)及物理性能而廣泛應(yīng)用于冶金、化工、電子和原子能工業(yè)、以及醫(yī)藥和農(nóng)業(yè)等諸多領(lǐng)域。近年來(lái)，稀土化合物在摩擦學(xué)中的應(yīng)用也日益為人們所關(guān)注。無(wú)機(jī)稀土化合物中以稀土氟化物在潤(rùn)滑脂中的應(yīng)用最為廣泛，U.S.4,507,214,4,946,607,4,946,608和CN1,032549A,1,032,550A，都公開(kāi)了氟化稀土在潤(rùn)滑脂中具有良好的潤(rùn)滑性。氧化稀土作為潤(rùn)滑劑也有報(bào)道，但氫氧化稀土作為潤(rùn)滑油脂添加劑還未見(jiàn)報(bào)道。U.S.S.R.679,618和U.S.684,711公開(kāi)了二烷基磷(膦)酸稀土配合物具有良好的抗腐蝕性能和抗磨損性能。U.S.S.R.1,373,687敘述了胺基硫酸稀土配合物是性能良好的潤(rùn)滑脂的抗磨，抗擦傷添加劑。無(wú)機(jī)稀土化合物作為固體潤(rùn)滑劑已為人們所接受，由于其在潤(rùn)滑油中的分散性很差，從而限制了其在潤(rùn)滑油中的廣泛應(yīng)用。
本發(fā)明的目的在于提供一種納米氫氧化稀土潤(rùn)滑油添加劑及其制備方法，它在潤(rùn)滑油中具有良好的分散性、極壓和抗磨性能。
本發(fā)明的添加劑由水溶性稀土無(wú)機(jī)鹽、分散劑、表面活性劑、促進(jìn)劑、基礎(chǔ)油、氫氧化物組成。
納米氫氧化稀土潤(rùn)滑油添加劑由水溶性稀土無(wú)機(jī)鹽10～20、分散劑10～30、表面活性劑0.3～5、促進(jìn)劑10～30、基礎(chǔ)油40～60、氫氧化物3～8(重量百分含量)組成。
稀土無(wú)機(jī)鹽為氯化稀土、硝酸稀土或高氯酸稀土，稀土為鑭、鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥一種或幾種的混合物。
分散劑為聚異丁烯單丁二酰亞胺、聚異丁烯雙丁二酰亞胺、石油磺酸鈣、石油磺酸鎂的一種或幾種混合物。
表面活性劑為司本-20、司本-80、吐溫-40、吐溫-60，最好選用司本-80。
促進(jìn)劑為水、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇的一種或幾種的混合物。
基礎(chǔ)油為中性石蠟基精制基礎(chǔ)油(40℃粘度為28.8-35.2mm2/s)。
氫氧化物為氫氧化鈉或氫氧化鉀。
本發(fā)明的潤(rùn)滑油添加劑制備方法是將水溶性無(wú)機(jī)稀土鹽10～20wt.％溶于水中，將分散劑10～30份wt.％、表面活性劑0.3～5wt.％、促進(jìn)劑10～30wt.％、基礎(chǔ)油40-60wt.％，將苯1份(以上述總量為1份)與上述溶液混合，在水浴中攪拌半小時(shí)，緩慢滴加氫氧化鈉或氫氧化鉀3～8wt.％溶液，在水浴中攪拌5-8小時(shí)，加3-4份苯以便過(guò)濾。減壓蒸除苯、水等物質(zhì)。
本發(fā)明的納米氫氧化稀土是一類(lèi)非常有效的潤(rùn)滑油極壓、抗磨添加劑。其作為潤(rùn)滑油添加劑的添加量為0.1wt％～15wt％。
本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)納米氫氧化稀土的顆粒尺寸在10～50納米，在潤(rùn)滑油中具有良好的極壓和抗磨性能，具有低毒、低污染。
為了更好地理解本發(fā)明，通過(guò)實(shí)例進(jìn)行說(shuō)明。
實(shí)例1 將1.86g氯化鑭溶于水中，再將3g聚異丁烯單丁二酰亞胺、0.1g石油磺酸鈣、0.3g司本-80、10ml甲醇、7g基礎(chǔ)油與上述溶液混合，加入10ml苯，在水浴中攪拌半小時(shí)，緩慢滴加0.6g氫氧化鈉溶液，在水浴中攪拌8小時(shí)。加入60ml苯以便過(guò)濾。將濾液減壓蒸除甲苯、水等物質(zhì)。
實(shí)例2 將2.22g硝酸鐠溶于水中，再將3.5g聚異丁烯雙丁二酰亞胺、0.1石油磺酸鎂、0.3g司本-80、5g基礎(chǔ)油與上述溶液混合，加入15ml苯，在水浴中攪拌半小時(shí)，緩慢滴加0.6g氫氧化鈉溶液，在水浴中攪拌7小時(shí)。加入50ml苯以便過(guò)濾。將濾液減壓蒸除甲苯、水等物質(zhì)。
實(shí)例3 將2.35g高氯酸釓溶于水中，再將3.5g聚異丁烯雙丁二酰亞胺、0.1石油磺酸鎂、0.3g司本-80、8g基礎(chǔ)油與上述溶液混合，加入15ml苯，在水浴中攪拌半小時(shí)，緩慢滴加0.84g氫氧化鉀溶液，在水浴中攪拌5小時(shí)。加入50ml苯以便過(guò)濾。將濾液減壓蒸除甲苯、水等揮發(fā)性物質(zhì)。
實(shí)例4 反應(yīng)條件同實(shí)例1，將氯化鑭中的鑭分別替換為鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥中的一種或幾種，可得到相應(yīng)納米氫氧化稀土。
用四球摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)對(duì)實(shí)例1中制備的納米氫氧化鑭在液體石蠟中的極壓和抗磨性能進(jìn)行了評(píng)價(jià)。為了便于對(duì)比，對(duì)商用添加劑-二烷基二硫代磷酸鋅(ZDDP)在液體石蠟中的極壓和抗磨性能也進(jìn)行了評(píng)價(jià)。極壓性能是按照GB3142-82進(jìn)行?？鼓?shí)驗(yàn)的操作條件為負(fù)荷392N，時(shí)間30min，轉(zhuǎn)速1450rpm，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，測(cè)量鋼球的磨斑直徑(WSD)，所得結(jié)果列于表1。表1極壓(PB值)和抗磨性能評(píng)價(jià)結(jié)果
由上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，此類(lèi)納米氫氧化稀土作為潤(rùn)滑油添加劑具有良好的極壓性能和抗磨損性能，是一類(lèi)具有廣泛應(yīng)用前景的潤(rùn)滑油極壓、抗磨添加劑。
權(quán)利要求
1.一種納米氫氧化稀土潤(rùn)滑油添加劑由水溶性稀土無(wú)機(jī)鹽10～20分散劑 10～30表面活性劑 0.3～5促進(jìn)劑 10～30基礎(chǔ)油 40～60氫氧化物3～8(重量百分含量)組成。
2.如權(quán)利要求1所述納米氫氧化稀土潤(rùn)滑油添加劑，其特征在于水溶性稀土無(wú)機(jī)鹽為氯化稀土、硝酸稀土或高氯酸稀土，稀土為鑭、鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥的一種或幾種的混合物。
3.如權(quán)利要求1所述納米氫氧化稀土潤(rùn)滑油添加劑，其特征在于分散劑為聚異丁烯單丁二酰亞胺、聚異丁烯雙丁二酰亞胺、石油磺酸鈣、石油磺酸鎂的一種或幾種的混合物。
4.如權(quán)利要求1所述納米氫氧化稀土潤(rùn)滑油添加劑，其特征在于表面活性劑為司本-20、司本-80、吐溫-40、吐溫-60的一種或幾種的混合物。
5.如權(quán)利要求1所述納米氫氧化稀土潤(rùn)滑油添加劑，其特征在于促進(jìn)劑為水、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇的一種或幾種的混合物。
6.如權(quán)利要求1所述納米氫氧化稀土潤(rùn)滑油添加劑，其特征在于氫氧化物為氫氧化鈉或氫氧化鉀。
7.如權(quán)利要求1所述納米氫氧化稀土潤(rùn)滑油添加劑，其特征在于基礎(chǔ)油為中性石蠟基礦物油，40℃的運(yùn)動(dòng)粘度為28.8-35.2mm2/s。
8.如權(quán)利要求1所述納米氫氧化稀土潤(rùn)滑油添加劑的制備方法包括將水溶性無(wú)機(jī)稀土鹽10～20wt.％溶于水中，將分散劑10～30wt.％、表面活性劑0.3～5wt.％、促進(jìn)劑10～30wt.％、基礎(chǔ)油40-60wt.％，將苯1份(以上述總量為1份)與上述溶液混合，在水浴中攪拌半小時(shí)，緩慢滴加氫氧化鈉或氫氧化鉀3～8wt.％溶液，在水浴中攪拌5-8小時(shí)，加3-4份苯以便過(guò)濾，減壓蒸除苯、水等物質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種納米氫氧化稀土潤(rùn)滑油添加劑及其制備方法。本發(fā)明的添加劑由水溶性稀土無(wú)機(jī)鹽、分散劑、表面活性劑、促進(jìn)劑、基礎(chǔ)油、氫氧化物組成。這類(lèi)納米氫氧化稀土的顆粒尺寸在10～50納米,解決了氫氧化稀土在潤(rùn)滑油中分散的問(wèn)題。它們是性能優(yōu)良的潤(rùn)滑油極壓、抗磨添加劑,與常用的大多數(shù)潤(rùn)滑油極壓、抗磨添加劑相比,具有低毒、低污染的特性。
文檔編號(hào)C10M125/10GK1218103SQ98123520
公開(kāi)日1999年6月2日 申請(qǐng)日期1998年10月8日 優(yōu)先權(quán)日1998年10月8日
發(fā)明者張澤撫, 劉維民, 薛群基 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所