[发明专利]将纳米硼酸盐粒子制备于液态润滑油中的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种纳米硼酸盐粒子的制备方法，尤其涉及一种将纳米硼酸盐粒子制备于液态润滑油中的方法。

背景技术

润滑油在使用过程中，随着载荷的增加，润滑表面之间的油膜厚度逐渐减薄，当载荷增至一定程度，连续的油膜被金属表面破坏，局部产生金属表面之间的直接接触，产生边界润滑。这时，由于发生了金属和金属之间的直接接触，会造成金属界面的磨蚀，会极大的降低材料的使用寿命。添加极压耐磨剂是解决这一问题的常用方法。硼酸盐是一种优良的润滑油极压耐磨剂，其具有良好的极压抗磨性和热稳定性，对金属无腐蚀，极压耐磨性也远大于硫磷型和氯铅型添加剂。

开发硼酸盐极压耐磨剂的关键在于，制备的硼酸盐具有颗粒尺寸小（最好是纳米级别）、在润滑油中不沉降等特点。目前，制备硼酸盐的方法主要包括研磨法和复分解法。研磨法是将硼酸盐在分散剂存在下,与基础油一起研磨、滚磨、振磨等制得硼酸盐添加剂。使用这种方法制备的硼酸盐颗粒具有尺寸较大、易在润滑油中沉降等缺点；复分解法是将硼酸或偏硼酸和金属盐分别溶于分散剂、助溶剂、促进剂中使之反应,制得硼酸盐添加剂。根据使用的分散体系的不同，复分解法又分为直接沉淀法和反相乳液法。直接沉淀法是直接将硼酸和金属盐的水溶液混合，得到硼酸盐沉淀的方法。这种方法制备的硼酸盐和研磨法得到的硼酸盐一样具有颗粒具有尺寸较大、易在润滑油中沉降等缺点；反相乳液法是将硼酸和金属盐的水溶液加入到混有稳定剂的有机溶剂如环己烷中，形成油包水型乳液。再经过升温脱水、过滤,制得硼酸盐。使用这种方法制备的硼酸盐尺寸较小，可达纳米级别。但是在过滤干燥过程中颗粒易团聚，使得产品丧失尺寸小的优点，进而在润滑油中长期放置易沉降。同时，该种方法的生产工艺较为复杂。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种将纳米硼酸盐粒子制备于液态润滑油中的方法，目的是制备具有优异极压耐磨性、尺寸小、在润滑油中不沉降，并将纳米硼酸盐粒子直接制备于在润滑油中。

为达上述目的，本发明将纳米硼酸盐粒子制备于液态润滑油中的方法，其特征在于由下述步骤构成：制备可溶性金属盐水溶液：将5－30份金属盐和95－70份水混合，搅拌10-30分钟；制备可溶性硼酸盐水溶液：将5－30份硼酸盐和95－70份水混合，搅拌10-30分钟；制备混合液A：将可溶性金属盐水溶液、油酸、润滑油及稳定剂按比例混合，并搅拌10-30分钟，其中可溶性金属盐水溶液占5-20份、油酸1-10份、润滑油65-92份、稳定剂3-5份；制备混合液B：将可溶性硼酸盐水溶液、油酸、润滑油及稳定剂按比例混合，并搅拌10-30分钟，其中可溶性硼酸盐水溶液占5-20份、油酸1-10份、润滑油基础油65-92份及稳定剂3-5份；制备纳米硼酸盐：在温度为10-80℃时，将混合液A和B按比例混合，搅拌30分钟至2小时；后处理：将所得产品静置，将分离的水层除去，然后蒸馏除去油层中未反应的油酸、稳定剂和残留的水得到产品，上述的份数为质量份数。

所述的金属盐为硫酸铜、硝酸铜、硫酸镍、硝酸镍、硫酸铝或硝酸铝。

所述的稳定剂为正丁醇、正戊醇、正己醇、正庚醇或正辛醇。

所述的硼酸盐为四硼酸钠或四硼酸钾。

所述的将混合液A和B按比例混合时，若金属盐为硫酸铜、硝酸铜、硫酸镍或硝酸镍时，所用的硼酸盐与金属盐摩尔比为1；若金属盐为硫酸铝或硝酸铝时，所用的硼酸盐与金属盐摩尔比为1.5。

本发明的优点效果：解决了当前制备硼酸盐润滑油添加剂的颗粒尺寸较大、在润滑油中易沉降等问题。使用传统的制备方法，硼酸盐颗粒的尺寸通常都大于1微米，这些颗粒在润滑油中很容易沉降下来，导致润滑油质量下降。而传统的反相乳液法制备硼酸盐，虽然也能得到纳米级的硼酸盐颗粒，但是在后处理的过程中，需要经过过滤、干燥等步骤，会造成纳米颗粒的团聚等问题，添加到润滑油中的硼酸盐也很难达到纳米尺度的分散，最终也会发生沉降现象。而使用本方法，将纳米尺度的硼酸盐直接制备到润滑油中，省掉了传统方法的过滤、干燥等步骤，简化了生产工艺，有效的避免了纳米粒子的团聚。同时，制备的产品无沉降现象发生。

具体实施方式

下面结合本实施例对本发明作进一步说明。

实施例1