一、技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及機(jī)械化工潤滑油領(lǐng)域，具體的說是一種具有自修復(fù)功能的生物潤滑油及其制備方法。
二、
背景技術(shù)：
資料表明，機(jī)械設(shè)備30％以上的能量消耗在摩擦過程，因此控制摩擦，降低機(jī)械設(shè)備的磨損具有十分重要的節(jié)能價值，一直是該領(lǐng)域研究人員追求的目標(biāo)。通過使用潤滑油潤滑能顯著降低機(jī)械設(shè)備的摩擦磨損。傳統(tǒng)的潤滑油主要是在來自化石能源的機(jī)油為基礎(chǔ)油，再往其中添加一些潤滑等功能的成分組成。隨著化石能源的枯竭，發(fā)展可再生的基礎(chǔ)油顯得尤為迫切；此外，傳統(tǒng)潤滑油主要起到減摩抗磨作用，對于磨損后的表面并不能起到自修復(fù)作用。
近年來，也有一些自修復(fù)潤滑油的相關(guān)報道。中國專利(cn102344846b)公開了一種具有自修復(fù)功能的潤滑油及其制備方法，通過在潤滑油中添加3-10wt％含量，粒徑為0.04-1微米的多種耐磨氧化物添加劑所制備，經(jīng)過發(fā)動機(jī)臺架試驗表明節(jié)油率可達(dá)3.4％。中國專利(cn105316080a)公開了一種具備節(jié)能抗磨自修復(fù)功能潤滑油添加劑的制備方法，該方法是將羥基硅酸鎂礦石粉末用油酸修飾后，再加入的礦物型基礎(chǔ)油中，研磨、添加磷酸三甲苯酯等添加劑，攪拌后過濾得到。然后這些潤滑油由于成本較高等問題并沒有得到大規(guī)模推廣，并且基于可再生基礎(chǔ)油具有自修復(fù)功能的潤滑油卻未見報道；此外，潤滑油中的添加劑組分較多，功能也不相同，各組分之間功能不僅不能相互影響，還要能發(fā)揮協(xié)同作用為佳；眾所周知的是，基礎(chǔ)油、添加劑以及制備工藝均會對潤滑油性能產(chǎn)生至關(guān)重要且難以預(yù)料的影響，因此，有必要開發(fā)一種新型具有自修復(fù)功能的生物潤滑油。
三、
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明針對現(xiàn)有潤滑油的現(xiàn)狀，目的就是要提供一種具有自修復(fù)功能的生物潤滑油及其制備方法。
本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：
本發(fā)明一種具有自修復(fù)功能的生物潤滑油，其特點在于：質(zhì)量份組成為：生物油92-99份，石墨烯0.001-0.008份，二硫化鉬0.01-3份，聚乙烯醇0.01-3份，油酸0.3-2份，二烷基二硫代磷酸鋅0.1-0.5份，氧化硅0.01-0.3份。
所述的生物油是由生物質(zhì)微藻液化所制備的，其成分經(jīng)過氣-質(zhì)聯(lián)用檢測峰面積相對百分?jǐn)?shù)為：酸類2-25％，醇類1-8％，醛類13-32％，酮類18-41％，烴類0.5-3.8％，酚類15-36％，酯類0-8％。
所述的石墨烯為粒徑1-5μm的單層或雙層石墨烯，所述二硫化鉬為粒徑2-18μm的片狀二硫化鉬；所述的聚乙烯醇為平均分子量11萬以上的中高粘度聚乙烯醇；所述的氧化硅為平均粒徑30-100nm的納米氧化硅。
所述的具有自修復(fù)功能的生物潤滑油的制備方法為按以下步驟制備，以下所述均為質(zhì)量份：
(1)將50份的生物油中依次加入二硫化鉬0.01-3份，聚乙烯醇0.01-3份，油酸0.2份，二烷基二硫代磷酸鋅0.1-0.5份，氧化硅0.01-0.3份，攪拌混勻，然后置于球磨機(jī)中，在氮氣保護(hù)下，升溫至50-60℃，按球料比1:0.2-1球磨2-5h，得油a；
(2)將42-49份生物油中加入石墨烯0.001-0.008份，油酸0.1-1.8份，在30-60khz超聲30-50min，得油b；
(3)將油b加入油a中，在60-80℃，按球料比1:0.5-1球磨1-3h，然后將溫度降低至室溫，在2500-3500rpm轉(zhuǎn)速離心5-10min，取上層油即得。
與現(xiàn)有產(chǎn)品相比，本發(fā)明的優(yōu)勢體現(xiàn)在：
1)本發(fā)明的潤滑油基礎(chǔ)油可再生，解決了傳統(tǒng)潤滑油基礎(chǔ)油依賴化石能源的問題。
2)本發(fā)明的潤滑油自修復(fù)效果好，對磨損后的表面起到修復(fù)保護(hù)作用，能顯著降低磨損表面的表面粗糙度。
3)本發(fā)明的潤滑油穩(wěn)定性好，基礎(chǔ)油和各添加劑不會相互影響，而且有協(xié)同作用效果。
4)本發(fā)明的制備方法簡便，易于批量生產(chǎn)，成本較低。本發(fā)明的方法由攪拌混合、球磨、超聲分散、離心分離等幾個基本的化工單元操作組成，易于實現(xiàn)，可降低批量生產(chǎn)成本。
四、具體實施例
以下實施例中所述的生物油是由生物質(zhì)微藻液化所制備的，其成分經(jīng)過氣-質(zhì)聯(lián)用檢測峰面積相對百分?jǐn)?shù)為：酸類12.6％，醇類3.2％，醛類29.8％，酮類34.5％，烴類0.8％，酚類17.5％，酯類1.6％；所述的石墨烯為粒徑3-5μm的單層石墨烯，所述二硫化鉬為粒徑9-16μm的片狀二硫化鉬；所述的聚乙烯醇為平均分子量11萬-13萬的中粘度聚乙烯醇；所述的氧化硅為平均粒徑80nm的納米氧化硅；以下所述均為質(zhì)量份。
實施例1：
(1)將50份的生物油中依次加入二硫化鉬0.01份，聚乙烯醇0.05份，油酸0.2份，二烷基二硫代磷酸鋅0.2份，氧化硅0.3份，攪拌混勻，然后置于球磨機(jī)中，在氮氣保護(hù)下，升溫至55℃，按球料比1:0.2球磨3h，得油a；
(2)將48.938份生物油中加入石墨烯0.002份，油酸0.3份，在30khz超聲30min，得油b；
(3)將油b加入油a中，在65℃，按球料比1:0.5球磨2h，然后將溫度降低至室溫，在3000rpm轉(zhuǎn)速離心50min，取上層油即得具有自修復(fù)功能的生物潤滑油。
實施例2：
(1)將50份的生物油中依次加入二硫化鉬2份，聚乙烯醇3份，油酸0.2份，二烷基二硫代磷酸鋅0.1份，氧化硅0.03份，攪拌混勻，然后置于球磨機(jī)中，在氮氣保護(hù)下，升溫至60℃，按球料比1:1球磨3h，得油a；
(2)將43.464份生物油中加入石墨烯0.006份，油酸1.2份，在60khz超聲30min，得油b；
(3)將油b加入油a中，在80℃，按球料比1:0.8球磨1h，然后將溫度降低至室溫，在2500rpm轉(zhuǎn)速離心8min，取上層油即得具有自修復(fù)功能的生物潤滑油。
將上述實施例1、2所得具有自修復(fù)功能的生物潤滑油分別用于運行一段時間后的汽車發(fā)動機(jī)缸套-活塞環(huán)摩擦實驗系統(tǒng)，結(jié)果表明，在連續(xù)運行12h后，缸套磨損表面的粗糙度ra由1.5μm分別下降至1.1μm，0.9μm，表現(xiàn)出了很好的自修復(fù)功能。