專利名稱：：一種固體潤(rùn)滑添加劑材料及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明一種固體潤(rùn)滑添加劑材料，屬于無機(jī)功能材料領(lǐng)域，具體來講涉及一種采用水熱合成法直接合成的作為固體潤(rùn)滑添加劑的層狀有機(jī)柱撐硅酸鹽材料的制備方法。二
背景技術(shù)：
：機(jī)械零件的摩擦與磨損，使全球增加1/21/3的動(dòng)力消耗。潤(rùn)滑技術(shù)作為減少摩擦副間摩擦和磨損的關(guān)鍵技術(shù)，在節(jié)能和減災(zāi)中發(fā)揮著重要作用。隨著機(jī)械工業(yè)的發(fā)展，機(jī)器設(shè)備對(duì)潤(rùn)滑油的要求愈來愈高，單從煉制工藝提高潤(rùn)滑油質(zhì)量已不能滿足高速度、高負(fù)荷、大功率等苛刻條件的要求。固體潤(rùn)滑添加劑是現(xiàn)代潤(rùn)滑油的精髓，對(duì)減摩抗磨，提高機(jī)器性能發(fā)揮著越來越重要的作用。本發(fā)明所述的層狀有機(jī)柱撐硅酸鹽，是以雙長(zhǎng)鏈季銨鹽為模板劑直接水熱合成，有機(jī)物位于無機(jī)物層間，層間距均勻的層狀硅酸鹽材料。三
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明一種固體潤(rùn)滑添加劑材料及制備方法，目的在于公開一種能夠用作固體潤(rùn)滑添加劑的由C8-C18雙長(zhǎng)鏈烷烴基季銨鹽做為模板劑，水熱合成層狀有機(jī)柱撐硅酸鹽材料及制備方法的技術(shù)方案。本發(fā)明一種固體潤(rùn)滑添加劑材料，其特征在于是一種具有潤(rùn)滑特性的，通過以C8-d8雙長(zhǎng)鏈烷烴基季銨鹽為模板劑，硅化合物，鋁化合物、硼化合物、鈣化合物或鎂化合物，在堿性條件下，通過水熱合成方法，制備出的具有潤(rùn)滑特性的、具有層間距均勻特點(diǎn)的層狀有機(jī)柱撐硅酸鹽材料。上述一種固體潤(rùn)滑添加劑材料的制備方法，是一種通過以c8-c18雙長(zhǎng)鏈烷烴基季銨鹽為模板劑，硅化合物硅溶膠、白炭黑、水玻璃或正硅酸乙酯，鋁化合物、硼化合物、鈣化合物或鎂化合物，在堿性條件下，水熱合成，制備出具有潤(rùn)滑特性的層間距均勻的層狀有機(jī)柱撐硅酸鹽材料的方法，該方法是按下列步驟進(jìn)行的I.將堿溶液，硅化合物，鋁化合物、硼化合物、鈣化合物或鎂化合物，C8-C18雙長(zhǎng)鏈垸烴基季銨鹽和H20，按照投料摩爾比為(0.5-3.5)Na20、(0.5-3.5)K2O或(0.5-3.5)1^20:10.0硅化合物(0.0-1.0)鋁化合物、(O.O-l.O)硼化合物、(O.O-l.O)鈣化合物或(O.O-l.O)鎂化合物:(1.0-12.0)CVC,8雙長(zhǎng)鏈烷烴基季銨鹽(200-700)H2O，加入到反應(yīng)釜中，混合均勻；II.將反應(yīng)釜放在30-150°C的烘箱內(nèi)5-240小時(shí)；III.產(chǎn)物離心分離，用水洗滌，固體物質(zhì)在室溫風(fēng)干。上述的一種固體潤(rùn)滑添加劑材料的制備方法，其特征在于所述的堿溶液為NaOH、KOH或LiOH溶液；所述的硅化合物為硅溶膠、白炭黑、水玻璃或正硅酸乙酯；所述的鋁化合物為氯化鋁、硫酸鋁、硝酸鋁、偏鋁酸鈉或異丙醇鋁。本發(fā)明一種固體潤(rùn)滑添加劑材料的優(yōu)點(diǎn)在于1、與傳統(tǒng)的固體潤(rùn)滑添加劑石墨、二硫化鉬相比，用水熱法直接合成的層狀硅酸鹽材料，在層間距上，層狀有機(jī)柱撐硅酸鹽材料層間距大且層間距可根據(jù)所選用的雙長(zhǎng)鏈季銨鹽的不同進(jìn)行調(diào)控；在化學(xué)組成上，可根據(jù)潤(rùn)滑性能的需要，在合成中摻雜其它化學(xué)元素。與柱撐型層狀二硅酸鈉固體潤(rùn)滑添加劑材料相比較，本發(fā)明所述的層狀有機(jī)柱撐硅酸鹽是采用水熱法直接合成，因此該材料更加經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、環(huán)保。在使用中，硅酸鹽還具有對(duì)金屬表面緩蝕保護(hù)的功效。2、原料易得，制備工藝簡(jiǎn)單，產(chǎn)品可控性強(qiáng)。3、該產(chǎn)品具有良好的減摩、抗磨性能，能夠用作固體潤(rùn)滑添加劑。具體實(shí)施方式實(shí)施方式l:按照投料摩爾比為1.5Na20:10.0硅溶膠3.0雙十六烷基二甲基氯化銨400H2O，加入到反應(yīng)釜中，混合均勻，將反應(yīng)釜放在150。C的烘箱內(nèi)72小時(shí)，離心分離，用水洗滌，固體物質(zhì)在室溫風(fēng)干，得到層狀有機(jī)柱撐硅酸鹽產(chǎn)品。實(shí)施方式2:按照投料摩爾比為1.5K20:IO.O硅溶膠6.0雙十六烷基二甲基氯化銨400H2O，加入到反應(yīng)釜中，混合均勻，將反應(yīng)釜放在150°C的烘箱內(nèi)72小時(shí)，離心分離，用水洗滌，固體物質(zhì)在室溫風(fēng)干，得到層狀有機(jī)柱撐硅酸鹽產(chǎn)品。實(shí)施方式3:按照投料摩爾比為2.5Li20:10.0硅溶膠IO.O雙十六烷基二甲基氯化銨400H2O，加入到反應(yīng)釜中，混合均勻，將反應(yīng)釜放在150。C的烘箱內(nèi)72小時(shí)，離心分離，用水洗滌，固體物質(zhì)在室溫風(fēng)干，得到層狀有機(jī)柱撐硅酸鹽產(chǎn)品。實(shí)施方式4:按照投料摩爾比為1.0Na2O:10.0硅溶膠8.0雙十六烷基二甲基氯化銨600H2O，加入到反應(yīng)釜中，混合均勻，將反應(yīng)釜放在30。C的烘箱內(nèi)240小時(shí)，離心分離，用水洗滌，固體物質(zhì)在室溫風(fēng)干，得到層狀有機(jī)柱撐硅酸鹽產(chǎn)品。實(shí)施方式5:按照投料摩爾比為3.5Na20:10.0硅溶膠12.0雙十六垸基二甲基氯化銨200H2O，加入到反應(yīng)釜中，混合均勻，將反應(yīng)釜放在150。C的烘箱內(nèi)5小時(shí)，離心分離，用水洗滌，固體物質(zhì)在室溫風(fēng)干，得到層狀有機(jī)柱撐硅酸鹽產(chǎn)品。實(shí)施方式6:按照投料摩爾比為0.8Na2O:10.0水玻璃3.0雙十六烷基二甲基氯化銨400H2O，加入到反應(yīng)釜中，混合均勻，將反應(yīng)釜放在150。C的烘箱內(nèi)72小時(shí)，離心分離，用水洗滌，固體物質(zhì)在室溫風(fēng)干，得到層狀有機(jī)柱撐硅酸鹽產(chǎn)品。實(shí)施方式7:按照投料摩爾比為3.0Na2O:10.0正硅酸乙酯10.0雙十六烷基二甲基氯化銨400H2O，加入到反應(yīng)釜中，混合均勻，將反應(yīng)釜放在100。C的烘箱內(nèi)120小時(shí)，離心分離，用水洗滌，固體物質(zhì)在室溫風(fēng)干，得到層狀有機(jī)柱撐硅酸鹽產(chǎn)品。實(shí)施方式8:按照投料摩爾比為3.5Na20:10.0白炭黑12.0雙十六垸基二甲基氯化銨600H2O，加入到反應(yīng)釜中，混合均勻，將反應(yīng)釜放在30。C的烘箱內(nèi)240小時(shí)，離心分離，用水洗滌，固體物質(zhì)在室溫風(fēng)干，得到層狀有機(jī)柱撐硅酸鹽產(chǎn)品。實(shí)施方式9:按照投料摩爾比為0.8Na2O:10.0硅溶膠0.5偏鋁酸鈉12.0雙十六垸基二甲基氯化銨700H2O，加入到反應(yīng)釜中，混合均勻，將反應(yīng)釜放在150。C的烘箱內(nèi)72小時(shí)，離心分離，用水洗滌，固體物質(zhì)在室溫風(fēng)干，得到層狀有機(jī)柱撐硅酸鹽產(chǎn)品。實(shí)施方式10:按照投料摩爾比為1.5K20:IO.O硅溶膠l.O硫酸鋁6.0雙十六垸基二甲基氯化銨400H2O，加入到反應(yīng)釜中，混合均勻，將反應(yīng)釜放在150。C的烘箱內(nèi)120小時(shí)，離心分離，用水洗滌，固體物質(zhì)在室溫風(fēng)干，得到層狀有機(jī)柱撐硅酸鹽產(chǎn)品。實(shí)施方式ll:按照投料摩爾比為1.5Na20:10.0硅溶膠0.6異丙醇鋁12.0雙十六烷基二甲基氯化銨700H2O，加入到反應(yīng)釜中，混合均勻，將反應(yīng)釜放在150°C的烘箱內(nèi)120小時(shí)，離心分離，用水洗滌，固體物質(zhì)在室溫風(fēng)干，得到層狀有機(jī)柱撐硅酸鹽產(chǎn)品。實(shí)施方式12:按照投料摩爾比為2.5Na20:10.0硅溶膠0.5硝酸鋁6.0雙十六烷基二甲基氯化銨600H2O，加入到反應(yīng)釜中，混合均勻，將反應(yīng)釜放在150°C的烘箱內(nèi)72小時(shí)，離心分離，用水洗滌，固體物質(zhì)在室溫風(fēng)干，得到層狀有機(jī)柱撐硅酸鹽產(chǎn)品。實(shí)施方式13:按照投料摩爾比為3.0Na2O:10.0硅溶膠0.5氯化鋁6.0雙十六烷基二甲基氯化銨600H2O，加入到反應(yīng)釜中，混合均勻，將反應(yīng)釜放在150°C的烘箱內(nèi)72小時(shí)，離心分離，用水洗滌，固體物質(zhì)在室溫風(fēng)干，得到層狀有機(jī)柱撐硅酸鹽產(chǎn)品。實(shí)施方式14:按照投料摩爾比為3.0Na2O:10.0硅溶膠0.5硼酸8.0雙十六烷基二甲基氯化銨600H2O，加入到反應(yīng)釜中，混合均勻，將反應(yīng)釜放在150。C的烘箱內(nèi)72小時(shí)，離心分離，用水洗滌，固體物質(zhì)在室溫風(fēng)干，得到層狀有機(jī)柱撐硅酸鹽產(chǎn)品。實(shí)施方式15:按照投料摩爾比為3.0Na2O:10.0硅溶膠0.5氯化鈣8.0雙十六垸基二甲基氯化銨600H2O，加入到反應(yīng)釜中，混合均勻，將反應(yīng)釜放在150。C的烘箱內(nèi)72小時(shí)，離心分離，用水洗滌，固體物質(zhì)在室溫風(fēng)干，得到層狀有機(jī)柱撐硅酸鹽產(chǎn)品。實(shí)施方式16:按照投料摩爾比為3.0Na2O:10.0硅溶膠0.5氯化鎂8.0雙十六烷基二甲基氯化銨600H2O，加入到反應(yīng)釜中，混合均勻，將反應(yīng)釜放在150。C的烘箱內(nèi)72小時(shí)，離心分離，用水洗滌，固體物質(zhì)在室溫風(fēng)干，得到層狀有機(jī)柱撐硅酸鹽產(chǎn)品。實(shí)施方式17:按照投料摩爾比為2.5Na20:10.0硅溶膠3.0雙十烷基二甲基氯化銨400H2O，加入到反應(yīng)釜中，混合均勻，將反應(yīng)釜放在100°C的烘箱內(nèi)120小時(shí)，離心分離，用水洗滌，固體物質(zhì)在室溫風(fēng)干，得到層狀有機(jī)柱撐硅酸鹽產(chǎn)品。實(shí)施方式18:按照投料摩爾比為2.5Na20:10.0硅溶膠3.0雙十八烷基二甲基氯化銨400H2O，加入到反應(yīng)釜中，混合均勻，將反應(yīng)釜放在150。C的烘箱內(nèi)72小時(shí)，離心分離，用水洗滌，固體物質(zhì)在室溫風(fēng)干，得到層狀有機(jī)柱撐硅酸鹽產(chǎn)品。實(shí)施方式19:按照投料摩爾比為2.5Na20:10.0硅溶膠3.0雙十二垸基二甲基氯化銨400H2O，加入到反應(yīng)釜中，混合均勻，將反應(yīng)釜放在150。C的烘箱內(nèi)72小時(shí)，離心分離，用水洗滌，固體物質(zhì)在室溫風(fēng)干，得到層狀有機(jī)柱撐硅酸鹽產(chǎn)品。實(shí)施方式20:在00#鋰基脂中加入實(shí)施例1中以雙十六烷基二甲基氯化銨為模板劑所制備的層狀有機(jī)柱撐硅酸鹽作為固體潤(rùn)滑添加劑。所制備的復(fù)合潤(rùn)滑劑，摩擦系數(shù)f值降低?？鼓ブ笜?biāo)PB提高。<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>實(shí)施方式21:在00#鋰基脂中加入實(shí)施例14中以雙十六烷基二甲基氯化銨為模板劑，加入硼酸所制備的層狀有機(jī)柱撐硅酸鹽作為固體潤(rùn)滑添加劑。所制備的復(fù)合潤(rùn)滑劑，摩擦系數(shù)f值降低?？鼓ブ笜?biāo)PB提高。<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>實(shí)施方式22:在00#鋰基脂中加入實(shí)施例17中所制備的雙十烷基二甲基氯化銨為模板劑所制備的層狀有機(jī)柱撐硅酸鹽作為固體潤(rùn)滑添加劑。所制備的復(fù)合潤(rùn)滑劑，摩擦系數(shù)f值降低。抗磨指標(biāo)Pe提高。<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>實(shí)施方式23:在00#鋰基脂中加入實(shí)施例16中以雙十六烷基二甲基氯化銨為模板劑，加入氯化鎂所制備的層狀有機(jī)柱撐硅酸鹽作為固體潤(rùn)滑添加劑。所制備的復(fù)合潤(rùn)滑劑，摩擦系數(shù)f值降低?？鼓ブ笜?biāo)Pe提高。00號(hào)鋰基脂+2%以雙十六烷基二甲基氯化銨為模板劑+氯化鎂制備的層狀有機(jī)柱撐硅酸鹽100SN基礎(chǔ)油Pb(N)510392實(shí)施方式24:在00#鋰基脂中加入實(shí)施例10中以雙十六烷基二甲基氯化銨為模板劑，加入硫酸鋁所制備的層狀有機(jī)柱撐硅酸鹽作為固體潤(rùn)滑添加劑。所制備的復(fù)合潤(rùn)滑劑，摩擦系數(shù)f值降低?？鼓ブ笜?biāo)PB提高。00號(hào)鋰基脂+2%以雙十六垸基二甲基氯化銨為模板劑+硫酸鋁制備的層狀有機(jī)柱撐硅酸鹽100SN基礎(chǔ)油Pb(N)54939權(quán)利要求1.一種固體潤(rùn)滑添加劑材料，其特征在于是一種具有潤(rùn)滑特性的，通過以C8-C18雙長(zhǎng)鏈烷烴基季銨鹽為模板劑，硅化合物，鋁化合物、硼化合物、鈣化合物或鎂化合物，在堿性條件下，通過水熱合成方法，制備出的具有潤(rùn)滑特性的、具有層間距均勻特點(diǎn)的層狀有機(jī)柱撐硅酸鹽材料。2、權(quán)利要求1所述一種固體潤(rùn)滑添加劑材料的制備方法，是一種通過以C8-d8雙長(zhǎng)鏈烷烴基季銨鹽為模板劑，硅化合物硅溶膠、白炭黑、水玻璃或正硅酸乙酯，鋁化合物、硼化合物、鈣化合物或鎂化合物，在堿性條件下，水熱合成，制備出具有潤(rùn)滑特性的層間距均勻的層狀有機(jī)柱撐硅酸鹽材料的方法，該方法是按下列步驟進(jìn)行的I.將堿溶液，硅化合物，鋁化合物、硼化合物、鈣化合物或鎂化合物，C8-C18雙長(zhǎng)鏈烷烴基季銨鹽和H20，按照投料摩爾比為(0.5-3.5)Na20、(0.5-3.5)K2O或(0.5-3.5)1^20:10.0硅化合物:(0.0-1.0)鋁化合物、(0.0-1.0)硼化合物、(O.O-l.O)鈣化合物或(O.O-l.O)鎂化合物:(1,0-12.0)C8-C,8雙長(zhǎng)鏈烷烴基季銨鹽(200-700)H2O，加入到反應(yīng)釜中，混合均勻；II.將反應(yīng)釜放在30-150°C的烘箱內(nèi)5-240小時(shí)；III.產(chǎn)物離心分離，用水洗滌，固體物質(zhì)在室溫風(fēng)干。3、按照權(quán)利要求2所述的一種固體潤(rùn)滑添加劑材料的制備方法，其特征在于所述的堿溶液為NaOH、KOH或LiOH溶液；所述的硅化合物為硅溶膠、白炭黑、水玻璃或正硅酸乙酯；所述的鋁化合物為氯化鋁、硫酸鋁、硝酸鋁、偏鋁酸鈉或異丙醇鋁。全文摘要一種固體潤(rùn)滑添加劑材料及制備方法，屬于無機(jī)功能材料領(lǐng)域，其特征在于將NaOH、KOH或LiOH溶液，硅化合物，鋁化合物、硼化合物、鈣化合物或鎂化合物，C₈-C₁₈雙長(zhǎng)鏈烷烴基季銨鹽和H₂O，加入到反應(yīng)釜中，混合均勻，將反應(yīng)釜放在30-150℃的烘箱內(nèi)反應(yīng)5-240小時(shí)，離心分離，用水洗滌，固體物質(zhì)在室溫風(fēng)干，得到層狀有機(jī)柱撐硅酸鹽材料。該制備方法原料易得，合成方法簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。層狀有機(jī)柱撐硅酸鹽材料具有較好的潤(rùn)滑能力，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。文檔編號(hào)C10M159/12GK101284954SQ20081005515公開日2008年10月15日申請(qǐng)日期2008年5月23日優(yōu)先權(quán)日2008年5月23日發(fā)明者雷劉,紅徐,李華峰,李晉平,王雅潔,董晉湘,陳國(guó)需申請(qǐng)人:太原理工大學(xué)