專利名稱：高效節(jié)能養(yǎng)護(hù)劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于潤滑油、潤滑脂技術(shù)領(lǐng)域，涉及潤滑油、潤滑脂技術(shù)領(lǐng)域添加劑類一抗磨劑。是一種不含硫、磷的高效節(jié)能極壓抗磨修復(fù)劑；具有高效節(jié)能、極壓抗磨劑。該劑極大的提高了潤滑油、潤滑脂的性能，大大節(jié)省能耗、降低機(jī)械磨損，自修復(fù)輕度機(jī)械磨損功能。
背景技術(shù)：
金屬摩擦、金屬腐蝕、金屬疲勞是造成機(jī)械設(shè)備損失的三大原因。國際權(quán)威機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)認(rèn)為“金屬材料三大損耗占工業(yè)總產(chǎn)值的30%”，因?yàn)闄C(jī)械傳動(dòng)摩擦磨損產(chǎn)生的折舊、維修、維護(hù)保養(yǎng)等造成的經(jīng)濟(jì)損失、價(jià)值相當(dāng)于中國整個(gè)GDP的10%。潤滑油、潤滑脂產(chǎn)品幾乎應(yīng)用到國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域，是工業(yè)運(yùn)行的血液添加劑。從交通運(yùn)輸、金屬加工、動(dòng)力機(jī)械設(shè)備，到建筑、各類電器等無不涉及到。半個(gè)世紀(jì)以來，隨著機(jī)械設(shè)備的不斷更新，其應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，單靠石油煉制加工出來的潤滑油、脂產(chǎn)品，從性能上遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足客觀的要求。為此，在各類潤滑油、脂產(chǎn)品中加入添加劑，以改善各式不同應(yīng)用狀況下的特別要求，提高使用性能。經(jīng)過多年的應(yīng)用與實(shí)踐，潤滑油。脂添加劑已成為油品使用性能和改善油品品質(zhì)的經(jīng)濟(jì)而有效的重要手段?？鼓┦菨櫥汀⒅a(chǎn)品中重要添加劑。第一、二代抗磨劑是含硫、磷成分的化合物，以烷基二硫代磷酸鋅(ZDDP)等為代表的抗磨劑和含金屬納米成分的抗磨劑添加劑。這些抗磨劑有種種原因而不盡人意之處。ZDDP等含有硫、磷抗磨劑有兩方面的不足，一是含有硫、磷對金屬機(jī)件有腐蝕性， 長期使用對機(jī)件本身有害；二是含有硫、磷增加了對環(huán)境的有害排放。美國石油協(xié)會(huì)(API) ILSACGF-4規(guī)定汽車發(fā)動(dòng)機(jī)油要求磷含量不得超過0. 08%，硫含量不得超過0. 5% (5W/XY 油)和0. 7% (10W/XX油)；2009年的GF-5汽車發(fā)動(dòng)機(jī)油更把磷的含量控制在0. 05%以下。ILSAC規(guī)定要求在降低硫和磷含量的前提下進(jìn)一步提高油品的抗磨性，因此這對以硫、 磷為主的潤滑油添加劑構(gòu)成了重大挑戰(zhàn)。金屬納米抗磨劑含有納米尺寸的金屬化合物，抗磨性方面有良好的表現(xiàn)，但有兩方面不足。一是納米溶液屬于懸浮技術(shù)，配制成液體后，尚是一種不穩(wěn)定液體，長時(shí)間放置會(huì)出現(xiàn)分層效應(yīng)，同時(shí)加入潤滑油中其分散性尚存較大缺陷，因此該技術(shù)有待進(jìn)一步提高； 二是納米金屬粉、納米陶瓷粉，在機(jī)件、發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)部件表面，長期使用會(huì)產(chǎn)生納米顆粒聚集，這種納米聚集效應(yīng)長期進(jìn)行，納米顆粒越集越多，沉積成大顆粒，會(huì)對機(jī)件產(chǎn)生新的磨損、拉紅。一種不含硫、磷，不含納米尺寸的金屬化合物的新一代抗磨劑是本發(fā)明所解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供一種不含硫、磷等有害物質(zhì)且不含納米尺寸的金屬化合物的高耐磨性能、摩擦系數(shù)極小、耐極壓、耐高溫、具有自修復(fù)功能的一種高效節(jié)能極壓抗磨修復(fù)劑及其制備方法。潤滑油、脂的極壓性能是指在摩擦接觸面壓力非常高、油膜易破裂的極高壓(高溫)潤滑條件下，防止金屬燒結(jié)、熔焊等損傷的性能。潤滑油、脂極壓抗磨劑主要為了防止燒結(jié)、擦傷和磨損而使用的添加劑。它主要作用的機(jī)理分兩個(gè)部分(1)在常溫、低負(fù)荷情況下，抗磨劑物理吸附于機(jī)件的表面，形成物理吸附邊界潤滑膜，起潤滑作用。( 在高溫、高負(fù)荷、高沖擊的情況下，形成了化學(xué)反應(yīng)邊界潤滑膜。本技術(shù)是利用化學(xué)偶合技術(shù)，將活性分子(官能基)制成極壓抗磨添加劑，添加劑穩(wěn)定地溶入潤滑油中，由于偶合化學(xué)結(jié)構(gòu)具有界面活性，能物理性的吸附于金屬表面，利用機(jī)件在極壓環(huán)境下的摩擦、高壓導(dǎo)致的局部高溫驅(qū)動(dòng)化學(xué)反應(yīng)，機(jī)件間的劇烈碰撞沖擊，提供了活性分子熱裂解反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)條件，達(dá)到了與金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的條件，形成剪切強(qiáng)度低的固體保護(hù)膜，把兩金屬表面隔開，從而防止了金屬磨損和燒結(jié)，具有極強(qiáng)的抗極壓性能。并隨著摩擦部件的持續(xù)不斷沖擊，使反應(yīng)傳播并繼續(xù)進(jìn)行。所形成的保護(hù)膜具有高硬度、低摩擦系數(shù)、低剪切強(qiáng)度的特性；同時(shí)保護(hù)膜穩(wěn)定性高，不易破損，能把機(jī)件表面看不見的磨痕填滿，使之光滑而減小摩擦，同時(shí)該保護(hù)膜能提高發(fā)動(dòng)機(jī)的密封性能。因此可以有效延長機(jī)具壽命、節(jié)約能源、減低排放。本發(fā)明的技術(shù)方案如下高效節(jié)能極壓抗磨修復(fù)劑由耦合劑、減磨劑、潤滑劑、反應(yīng)促進(jìn)劑、修復(fù)因子、分散劑組成。具體為含鋁化合物0. 5 2%、鈣化合物0. 25 2%、鎂化合物0. 25 2%、鉬化合物0. 25 2 %、硼化酰胺1 6 %、耦合劑0. 5 5 %、反應(yīng)促進(jìn)劑0. 25 2 %、穩(wěn)定劑分散劑50 95%。優(yōu)選的各組分的組成分別為含鋁化合物0. 75 1. 75%、鈣化合物0. 5 2%、鎂化合物0. 5 1. 75%、鉬化合物0. 5 2%、硼化酰胺3 6%、耦合劑1 2%、反應(yīng)促進(jìn)劑0. 5 2%、穩(wěn)定分散劑80 92%。上述的鋁化合物為醋酸鋁、叔丁氧基鋁、異丙醇鋁、苯氧化鋁、或納米氧化鋁、氫氧化鋁。上述的鈣化合物為醋酸鈣、氫氧化鈣、葡糖糖酸鈣、硬脂酸鈣、納米氧化鈣。上述的鎂化合物為氫氧化鎂、烷醇鎂、葡萄糖酸鎂、或硬脂酸鎂。上述的鉬化合物為有機(jī)鉬，環(huán)烷酸鉬、異辛酸鉬、鉬酸脂化合物、氮鉬化合物。上訴的硼化酰胺由醇胺和硼酸以O(shè) 4) 1的重量比在80 160°C反應(yīng)2 12小時(shí)，在惰性氣體保護(hù)下制得。上述的醇胺為三乙醇胺、二乙醇胺、乙醇胺、含芳基醇胺。上述的耦合劑為烷醇基鈦，鈦酸異丙脂、四叔丁基鈦酸酯。上述的穩(wěn)定劑為石油蠟、氯化石油蠟或蜂蠟，優(yōu)選氯含量為0. 2 1 %的氯化石蠟。具體實(shí)施方法一、硼化醇酰胺(1)硼化乙醇酰胺的合成在帶有氮?dú)獗Ｗo(hù)、夾套加熱的三口瓶中，加入120g乙醇胺和40g硼酸，加熱、攪拌至硼酸完全溶解，然后加熱到90°C，反應(yīng)8小時(shí)，制得的產(chǎn)品為微黃色透明液體，溶于水和極性溶劑。(2)硼化三乙醇酰胺的合成在帶有氮?dú)獗Ｗo(hù)，夾套加熱和攪拌的三口瓶中，加入120g的三乙醇胺和40g硼酸， 加熱、攪拌至完全溶解，然后加熱到95°C，反應(yīng)8小時(shí)，制得的產(chǎn)品為微黃色透明液體，溶于水和極性溶劑。(3)硼化鄰氨基苯酰胺的合成在帶有氮?dú)獗Ｗo(hù)，夾套加熱和攪拌的三口瓶中，加入120g的鄰氨基苯酚和40g硼酸，加熱、攪拌至完全溶解，然后加熱到120°C，反應(yīng)10小時(shí)，制得的產(chǎn)品為微黃色透明液體，溶于水和極性溶劑。二、高效節(jié)能極壓抗磨修復(fù)劑制備(1)高效節(jié)能極壓抗磨修復(fù)劑A的制備20g異丙醇鋁，20g葡糖糖酸鎂，60g制得硼化乙醇酰胺(1)，30g鈦酸異丙醇，20g 硬脂酸鈣，20g環(huán)烷酸鉬，和900g氯含量1 %的氯化石油臘后，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下于60°C攪拌1 小時(shí)得到極性油溶性透明液體。(2)高效節(jié)能極壓修復(fù)劑B的制備將20g異丙醇鋁，20g葡糖糖酸鎂，60g制得硼化三乙醇酰胺和30g鈦酸異丙醇， 20g葡萄糖酸鈣，20g鉬酸酯化合物，和900g氯含量1 %的氯化石油臘后，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下于 85°C攪拌2小時(shí)得到極性油溶性透明液體。(3)高效節(jié)能極壓修復(fù)劑C的制備將20g異丙醇鋁，20g葡糖糖酸鎂，60g制得硼化鄰氨基苯酰胺和30g鈦酸異丙醇， 20g葡萄糖酸鈣，20g鉬酸酯化合物，和900g氯含量1 %的氯化石油臘后，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下于 90°C攪拌2小時(shí)得到極性油溶性透明液體。三、承載能力檢測潤滑油承載能力檢測試驗(yàn)依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T3142-1982 (1990)《潤滑劑承載能力測定法(四球法)》進(jìn)行，試驗(yàn)在M0-800型四球磨損實(shí)驗(yàn)機(jī)上完成，磨痕測量在25倍工具顯微鏡下完成。試驗(yàn)條件和方法試驗(yàn)環(huán)境溫度為31°C，四球磨損實(shí)驗(yàn)機(jī)鋼球直徑為12. 7mm,主軸轉(zhuǎn)速為1450rpm ；逐級(jí)加載，測試摩擦磨損10秒后的磨斑直徑，并與標(biāo)準(zhǔn)對照，以磨斑小于等于各載荷下對應(yīng)Dws (1+5%)的最大載荷作為最大無咬卡載荷Pb。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見下表
權(quán)利要求
1.高效節(jié)能極壓抗磨修復(fù)劑由耦合劑、減磨劑、潤滑劑、反應(yīng)促進(jìn)劑、修復(fù)因子、分散劑組成。具體由以下組分制備而成為含鋁化合物0. 5 2%、鈣化合物0. 25 2%、鎂化合物0. 25 2 %、鉬化合物0. 25 2 %、硼化酰胺1 6 %、耦合劑0. 5 5 %、反應(yīng)促進(jìn)劑 0. 25 2%、穩(wěn)定劑分散劑50 95%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述高效節(jié)能極壓抗磨修復(fù)劑，所述的各組分優(yōu)選的各組成分別為含鋁化合物0. 75 1.75%、鈣化合物0.5 2%、鎂化合物0.5 1.75%、鉬化合物 0. 5 2%、硼化酰胺3 6%、耦合劑1 2 %、反應(yīng)促進(jìn)劑0. 5 2 %、穩(wěn)定分散劑80 92%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1 2中任一項(xiàng)所述的高效節(jié)能極壓抗磨修復(fù)劑，其特征在于所述的鋁化合物為醋酸鋁、叔丁氧基鋁、異丙醇鋁、苯氧化鋁、或納米氧化鋁、氫氧化鋁。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 2中任一項(xiàng)所述的高效節(jié)能抗磨修復(fù)劑，其特征在于所述的上述的鈣化合物為醋酸鈣、氫氧化鈣、葡糖糖酸鈣、硬脂酸鈣、納米氧化鈣。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 2中任一項(xiàng)所述的高效節(jié)能極壓抗磨修復(fù)劑，其特征在于所述的上述的鎂化合物為氫氧化鎂、烷醇鎂、葡萄糖酸鎂、或硬脂酸鎂。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 2中任一項(xiàng)所述的高效節(jié)能極壓抗磨修復(fù)劑，其特征在于所述的上述的鉬化合物為有機(jī)鉬，環(huán)烷酸鉬、異辛酸鉬、鉬酸脂化合物、氮鉬配合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 2中任一項(xiàng)所述的高效節(jié)能極壓抗磨修復(fù)劑，其特征在于硼化酰胺的制備由醇胺和硼酸以O(shè) 4) 1的重量比在80 160°C反應(yīng)2 12小時(shí)，在惰性氣體保護(hù)下制得硼化酰胺。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 2中任一項(xiàng)所述的高效節(jié)能極壓抗磨修復(fù)劑，其特征在于所述的醇胺為三乙醇胺、二乙醇胺、乙醇胺、含芳基醇胺。
9.根據(jù)權(quán)利要求1 2中任一項(xiàng)所述的高效節(jié)能極壓抗磨修復(fù)劑，其特征在于所述的耦合劑為烷醇基鈦。
10.根據(jù)權(quán)利要求9中任一項(xiàng)所述的高效節(jié)能極壓抗磨修復(fù)劑，其特征在于所述的烷醇基鈦為鈦酸異丙脂或四叔丁基鈦酸酯。
11.根據(jù)權(quán)利要求10中任一項(xiàng)所述的高效節(jié)能極壓抗磨修復(fù)劑，其特征在于所述的烷醇基鈦為鈦酸異丙脂。
12.根據(jù)權(quán)利要求1 2中任一項(xiàng)所述的高效節(jié)能極壓抗磨修復(fù)劑，其特征在于所述的穩(wěn)定分散劑為石油蠟、氯化石油蠟或蜂蠟。
13.根據(jù)權(quán)利要求12中任一項(xiàng)所述的高效節(jié)能極壓抗磨修復(fù)劑，其特征在于所述的穩(wěn)定分散劑為氯化石油蠟。
14.根據(jù)權(quán)利要求13中任一項(xiàng)所述的高效節(jié)能極壓抗磨修復(fù)劑，其特征在于所述的穩(wěn)定分散劑為氯化石油蠟的含氯量為1%。
15.根據(jù)權(quán)利要求13中任一項(xiàng)所述的高效節(jié)能極壓抗磨修復(fù)劑，其特征在于所述的制備方法包括(1)硼化酰胺的制備由醇胺和硼酸以O(shè) 4) 1的重量比在80 160°C 反應(yīng)2 12小時(shí)，在惰性氣體保護(hù)下制得硼化酰胺。(2)高效節(jié)能極壓抗磨修復(fù)劑的制備在惰性氣體保護(hù)下將含鋁化合物、含鈣化合物、含鎂化合物、含鉬化合物、硼化酰胺、鈦耦合劑、潤滑劑、反應(yīng)促進(jìn)劑、修復(fù)因子、穩(wěn)定分散劑，在反應(yīng)溫度為60 90°C的條件下反應(yīng)0. 5 4. 0小時(shí)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15中任一項(xiàng)所述的高效節(jié)能極壓抗磨修復(fù)劑，其特征在于所述的惰性氣體為氮?dú)饣驓鍤狻?br> 全文摘要
一種高效節(jié)能，耐極壓(承載能力強(qiáng))，減磨能力強(qiáng)的抗磨修復(fù)劑。極大的提高了潤滑油、潤滑脂的性能，同時(shí)大大節(jié)省能耗、降低機(jī)械磨損，具有自修復(fù)輕度機(jī)械磨損功能。該節(jié)能極壓抗磨修復(fù)劑由耦合劑、減磨劑、潤滑劑、反應(yīng)促進(jìn)劑、修復(fù)因子、分散劑組成。具體為含鋁化合物0.5～2％、鈣化合物0.25～2％、鎂化合物0.25～2％、鉬化合物0.25～2％、硼化酰胺1～6％、耦合劑0.5～5％、反應(yīng)促進(jìn)劑0.25～2％、穩(wěn)定劑分散劑50～95％。按照3～5％的機(jī)油量添加在發(fā)動(dòng)機(jī)的潤滑油里或齒輪潤滑油里。檢測結(jié)果，抗極壓能力達(dá)到108kg，耐極壓能力顯著提高(三個(gè)等級(jí))，摩擦系數(shù)比未添加降低達(dá)到55.6％，減磨效果明顯。實(shí)際多種車輛行駛測試，節(jié)油率達(dá)到11.0％～20.90％。
文檔編號(hào)C10N30/06GK102329677SQ20111022653
公開日2012年1月25日 申請日期2011年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月9日
發(fā)明者歐陽潮鴻, 蘇伯臻, 鐵廣炎 申請人:安徽省泛亞能源有限公司