[发明专利]一种含纳米硫化亚铁的新型减摩润滑油添加剂

说明书

技术领域

本发明涉及工业润滑剂，特别涉及一种纳米硫化亚铁的润滑油添加剂。

背景技术

润滑油添加剂是确保润滑油质量的主要成分，虽然在润滑油中添加剂的用量比基础油要少得多，但是其重要性并不亚于基础油，甚至更甚于基础油。中国是仅次于美国和俄罗斯的第三大润滑油消费国，而且随着我国现代机械工业，特别是汽车工业的快速发展，对润滑油的品种和质量都提出了更高的要求，而润滑油中原有的减摩剂和抗磨剂已经不能满足现代工业对润滑油减磨抗磨的性能要求。

近年来，随着纳米技术的深入发展，人们发现纳米粒子在润滑领域具有许多潜在优势。以纳米粒子制成的纳米润滑油添加剂，可以明显提高润滑油的抗磨减摩性能，这也为润滑油领域中长期未能解决的问题开辟了新的解决途径。

纳米硫化物润滑油添加剂现已为人们所熟知的一种添加剂，而在国内研究的硫化物作为纳米材料的添加剂多为二硫化钼和二硫化钨。李长生等在“WS2纳米颗粒的合成及摩擦学性能研究.无机化学学报，2008，24(2)：275～279.”中将二硫化钨纳米颗粒作为添加剂添加到N40基础油中，结果显示，二硫化钨纳米颗粒作为润滑油添加剂具有抗磨性能，优异的极压性能和一定的减摩性能。此外，Zhang等在“The synthesis and characterization of molybdenum disulfide nanocluster.The Journal of Physical Chemistry，1994，99(49)：12973～12977”中披露了有机硫磷酸修饰的二硫化钼纳米颗粒用作润滑油抗磨添加剂，具有明显的减摩、抗磨和极压承载作用。

专利CN1793304A中公开了一种用作减摩添加剂的二硫化钨纳米棒的制备方法，结果显示二硫化钼纳米棒在潮湿的空气中或者较高温度下不易被氧化，减摩抗磨、润滑性能优良，专利CN101671591中公开了一种纳米石墨/二硫化钼复合分体润滑添加剂的制备方法，并指出添加剂能够有效降低摩擦副的摩擦磨损。

硫化亚铁涂层是一种较好的固体润滑剂，能够显著降低摩擦副间的摩擦系数，提高耐磨性及抗粘着性能，延长零件的使用寿命，这已得到公认。然而，目前国内外对于纳米硫化亚铁用于润滑油添加剂的研究仍是一片空白，本专利申请人在的大量的研究基础上发现，在摩擦试验过程中，由于摩擦作用FeS不仅会黏附于摩擦表面起到减摩作用，而且其有可能发生分解出现如电解渗硫层在摩擦过程中向表面及次表面渗入的现象，减小了粘着和磨粒磨损，因此可以用作纳米润滑油添加剂。

发明内容

在上述背景下，本发明提供一种含纳米硫化亚铁颗粒的润滑油添加剂。

本发明的一种含纳米硫化亚铁的润滑油添加剂，所述润滑油添加剂中各组分的含量(以重量百分含量计)为：

纳米硫化亚铁    1％～20％

基础润滑油      80％～99％

其中所述的纳米硫化亚铁的粒度为10nm～50nm。

所述含纳米硫化亚铁的润滑油添加剂中各组分的含量(以重量百分含量计)为：

纳米硫化亚铁    2％～10％

基础润滑油      90％～98％

制备所述的含纳米硫化亚铁的润滑油添加剂的方法，是将纳米硫化亚铁和基础油按比例混合后用超声波振荡和机械搅拌0.5小时～2小时，即可得到本发明的润滑油添加剂。

所述含纳米硫化亚铁的润滑油添加剂，可用作多功能润滑油和润滑脂的添加剂，还可以用作各种车辆、船舶、石油化工、矿山的大型机械设备润滑系统地修复抗磨剂。

本发明的上述技术方法与现有技术相比具有以下优点：(1)本发明的含纳米硫化亚铁润滑油添加剂中不含任何分散剂和稳定剂，其组分为纳米硫化亚铁和基础油，但却具有良好的分散性和稳定性，非常适用于工业化应用；(2)本发明涉及的含纳米硫化亚铁的新型减摩润滑油添加剂，能够明显提高润滑油的润滑性能。纳米硫化亚铁不仅其基本特征在于与未添加本发明涉及的纳米硫化亚铁的润滑油相比，添加了本发明涉及的纳米硫化亚铁的润滑油其摩擦磨损性能有了明显的改善(如图1a及图1b所示)。硫化亚铁具有密排六方结构，成鳞片状，因此在摩擦过程中，纳米硫化亚铁不仅会黏附于摩擦表面起到减摩作用，而且很可能发生分解出现如电解渗硫层在摩擦过程中向表面及次表面渗入的现象，减小了粘着和磨粒磨损，可显著提高极压条件下的抗擦伤性能。