[发明专利]一种润滑油的添加剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及润滑油的添加剂，尤其涉及的是，一种包括金属纳米微粒和金属化合物纳米微粒的润滑油的添加剂及其制备方法。

背景技术

摩擦和磨损是摩擦副(即摩擦对偶)中存在的必然现象，摩擦损失了世界约三分之一的一次能源，磨损则是造成材料与设备破坏和失效的三种最主要的形式之一。在机械设备中，凡存在相对运动的部位就会产生摩擦，摩擦积累便会使摩擦副表面产生磨损。摩擦的存在消耗了额外的能量，降低了机械效率。磨损的发生会逐渐使零部件丧失尺寸精度而失效，造成设备报废。对于内燃机而言，磨损的发生还会导致气缸密封性下降，造成燃油燃烧不充分，排放到空气中对环境产生污染。因此，在机械设备运行中必须采取各种润滑措施以减少摩擦和磨损的发生，其中最常用且最简便有效的方法是采用润滑油进行润滑。

润滑油的作用是防止接触件在相互运动时发生表面粗糙体的接触。但由于摩擦面运动时或环境因素变化，如温度、压力等，对液体的物理性质影响很大，难以在摩擦面上维持液膜的承载能力，从而使粗糙表面微突体接触，磨擦面的摩擦系数增加，使金属表面产生磨损。因此，单纯采用润滑油，其润滑效果尚难以满足许多应用场合的要求。为了弥补液体润滑油的缺陷，通常采用添加润滑剂的方法提高润滑油的润滑性能和抗磨性能。如添加多种有机或无机混合物、液态或者固态的添加剂，它能够通过物理或化学吸附或者化学反应形成一层液膜，提高液膜的承载能力，降低摩擦系数。传统润滑油添加剂虽能改善摩擦，但也能产生一些副作用，如由于化合物性能不稳定，在使用过程中遇水产生酸，摩擦表面环境和条件超出化合物的允许范围，化合物可能产生化学变化，形成对润滑不利的物质，破坏润滑。

纳米材料是指由极细晶粒组成，特征纬度尺寸在纳米量级(1～100 nm)的粒子。由于极细的晶粒，大量处于晶界和晶粒内缺陷的中心原子及其本身具有量子尺寸效应、小尺寸效应、表面界面效应、宏观量子效应以及低熔点等特性，纳米微粒作为润滑油添加剂在摩擦学性能方面有特殊的降低摩擦、减少磨损及提高油膜承载负荷的能力。

纳米微粒作为润滑油添加剂是一项新的技术，如：软金属材料可以起到对摩擦副表面的修复作用，具有层状结构的纳米材料可以起到良好的减摩作用等。但是在以往的研究中多偏重单一的纳米微粒添加到润滑油中，因此其润滑性能方面存在一定的局限。

美国专利号为4508630的专利公开了含石墨、钼化合物的润滑油添加剂，由于其层状结构，该类型添加剂在摩擦过程中摩擦力较低，具有一定的减摩作用，但是磨损量未得到明显改善，因此抗磨性能不够理想。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种润滑油的添加剂及其制备方法，采用金属及其化合物纳米微粒制备润滑油添加剂，该添加剂兼具降低磨损、减少摩擦、对摩擦对偶表面自修复等多重功效。

本发明的技术方案如下：

一种润滑油的添加剂，其中，包括以下重量百分比的组分：金属纳米微粒2％-50％；金属化合物纳米微粒1％-50％；基础油或润滑油0％-80％；抗氧化剂0％-20％；清净分散剂0％-25％；其中，所述纳米微粒具有油溶性，其粒径为1-100nm。

所述的添加剂，其中，所述纳米微粒具有有机包覆层。

所述的添加剂，其中，各组分的重量百分比为：金属纳米微粒10％-20％；金属化合物纳米微粒10％-20％；基础油或润滑油35％-55％；抗氧化剂10％-15％；清净分散剂10％-20％。

所述的添加剂，其中，所述金属纳米微粒和所述金属化合物纳米微粒的重量比为2-8∶1-6。

所述的添加剂，其中，所述抗氧化剂为2，6-二叔丁基对甲酚或液体混合型屏蔽酚；所述清净分散剂为中碱值合成磺酸钙、高碱值合成磺酸钙、或高碱值合成磺酸钙盐。

所述的添加剂，其中，所述金属为重金属单质或其混合物。

所述的添加剂，其中，所述金属为可与轴承钢形成合金的金属单质或其混合物。

所述的添加剂，其中，所述金属为铬、铜、铁、镍、锡、锌或其混合物。

所述的添加剂，其中，所述金属化合物为金属的无机化合物或其混合物。

所述的添加剂，其中，所述金属化合物为金属硫化物、金属氧化物、稀土元素的氟化物或其混合物。