[发明专利]以高铼酸钙为减摩添加剂的宽温度润滑油及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于润滑技术领域，具体为一种以高铼酸钙Ca（ReO₄）₂为减摩添加剂的宽温度润滑油及其制备方法。

背景技术

宽温度范围的润滑问题涉及航天、航空、核能、交通和材料等重要工程领域，极端工况下热引擎和高温运动机构及密封部件对润滑油品的要求极为苛刻。现有的润滑油只在较低温度下服役，300℃以上便会因挥发、分解或氧化而失效；常用的固体润滑剂最高使用温度有限，如二硫化钼、石墨分别只能工作到400℃、550℃左右，超过温度便会因氧化而失去其润滑功能。碱土和稀土金属的氟化物虽可以在500℃以上的高温环境中发挥其减摩作用，但在低温的摩擦表面却显示不出其润滑功能。

为寻找适于环境温度从室温到高温的宽温度润滑材料，国内外研究人员做了大量工作。例如：

1991年，Sutor解释了MoS₂晶体结构与其减摩功能的关系，将硫代钼酸锌固体粉末喷到摩擦表面，取得明显润滑效果，但是受到固体润滑机理的限制，室温下摩擦系数过大。

1997年，高洪光等按无机合成惯例以钼酸钠（Na₂MoO₄）为原料，用硫取代部分氧和镍代替钠得到硫代钼酸镍Ni(MoS₂O₂)，将这种微米粉末加入基础油，并测定氮化硅球与陶瓷或不锈钢板对摩时的摩擦系数，确认它可以用作润滑油品的减摩添加剂，但是在300～400℃间仍然存在摩擦系数高的现象。

2005年公布的发明专利CN03147353.9含稀土氟化物自润滑镍基合金及其制备方法，以稀土氟化物为强化助剂和润滑相，协同石墨润滑相，期望达到室温～600℃的优异摩擦磨损性能，但是存在室温耐磨性差的不足。

2009年Aouadi S.M.等设计和研究Mo₂N/MoS₂/Ag涂层的摩擦行为，使摩擦副表面的涂层随环境温度改变而生成具有润滑功能的成分以达到减摩目的。探索虽取得部分效果，但不仅工艺繁琐而成本高昂，还存在磨耗后不易及时恢复，难以保持其润滑功能的缺点，也限制了在温度循环变化过程的使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种以高铼酸钙为减摩添加剂的宽温度润滑油及其制备方法，解决室温到高温（＞600℃）的宽温度范围全程润滑问题。

本发明的技术方案是：

一种以高铼酸钙为减摩添加剂的宽温度润滑油，各组分与质量百分含量为：

减摩添加剂：高铼酸钙0.2～1.5％；

表面活性剂：0.5～1%；其中，OP-10占90～98%，十二烷基硫酸钠占2～10%；

基础油：季戊四醇脂97.5～99.3%。

优选地，表面活性剂中，OP-10占96%，十二烷基硫酸钠占4%。

优选地，高铼酸钙0.5～1.0%。

优选地，季戊四醇脂98～99%。

所述的以高铼酸钙为减摩添加剂的宽温度润滑油的制备方法，包括以下步骤：

⑴)将减摩添加剂高铼酸钙加水制成水溶液，加水量以将添加剂完全溶解为准；

⑵)将OP-10和十二烷基硫酸钠组成的表面活性剂加入基础油季戊四醇脂中，经过80～100℃水浴条件加热并超声波振荡处理10～30min后，静置10～30min；然后，加入步骤⑴)得到的水溶液，再超声振荡处理10～30min；

⑶)将步骤⑵)得到的油品在120～150℃油浴加热条件下，以1000～1500r/min的转速搅拌进行脱水处理，搅拌至无气泡达到脱水目的，获得宽温度润滑油。

本发明与现有技术相比，其显著优点是：

⑴本发明以高铼酸钙Ca（ReO₄）₂为减摩添加剂，具有优良的宽温度润滑效果，保持了基础油的室温润滑性能，在高温下润滑油挥发分解后，添加剂能在摩擦表面形成有效的固体薄膜达到高温润滑功能。

⑵本发明以高铼酸钙Ca（ReO₄）₂为减摩添加剂，以聚乙二醇辛基苯基醚（OP-10）和十二烷基硫酸钠（SDS）组成表面活性剂，以季戊四醇脂（PETE）为基础油，在基础油和减摩添加剂共同作用下，具有高温固体润滑与低温油膜润滑协同作用的油润滑功能，解决特殊工况下的宽温度范围全程润滑问题，从室温～高温（＞600℃）的宽温度范围，摩擦系数仅为0.2～0.3，满足极端工况下热引擎和高温运动机构及密封部件对润滑油品的要求。