[发明专利]一种含纳米金刚石的水基润滑液及其制备方法

权利要求书

1.一种含纳米金刚石的水基润滑液，其特征在于：它是由改性纳米金刚石，以及溶解有复合功能添加剂的水溶液，按质量比为3~6：94~97混合组成。

2.如权利要求1所述的一种含纳米金刚石的水基润滑液，其特征在于：所述复合功能添加剂包括L61、氯化锌、三乙醇胺、十八烷基聚氧乙烯醚磷酸酯钠、聚醚改性聚二甲基硅氧烷、5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮。

3.如权利要求2所述的一种含纳米金刚石的水基润滑液，其特征在于：所述L61、氯化锌、三乙醇胺、十八烷基聚氧乙烯醚磷酸酯钠、聚醚改性聚二甲基硅氧烷、5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮的质量分别占水基润滑液总质量的1.5%、2%、2.5%、4.5%、5%、0.06%、0.02%。

4.如权利要求1~3任一项所述的一种含纳米金刚石的水基润滑液的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）将氯化锌、十八烷基聚氧乙烯醚磷酸酯钠在60℃的水中以100转/分钟的速度搅拌2h，形成均一水溶液，其中氯化锌的质量占水基润滑液总质量的2%，十八烷基聚氧乙烯醚磷酸酯钠占水基润滑液总质量的4.5%，水占水基润滑液总质量的78.42~81.42%；

（2）将聚醚改性聚二甲基硅氧烷加入到步骤（1）制备的水溶液中，45℃的温度条件以200转/分钟的速度搅拌3h，形成均一溶液，其中聚醚改性聚二甲基硅氧烷的质量占水基润滑液总质量的5%；

（3）将5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮分别加入到步骤（2）制备的水溶液中，35℃的温度条件以100转/分钟的速度搅拌2h，形成均一溶液，其中5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮的质量分别占水基润滑液总质量的0.06%和0.02%；

（4）将三乙醇胺加入到步骤（3）制备的水溶液中，50℃的温度条件以200转/分钟的速度搅拌3.5h，形成均一溶液，其中三乙醇胺的质量为水基润滑液总质量的2.5%；

（5）将L61加入到步骤（4）制备的水溶液中，50℃的温度条件以200转/分钟的速度搅拌3h，形成均一溶液，其中L61的质量为水基润滑液总质量的1.5%；

（6）将改性纳米金刚石加入到步骤（5）制备的水溶液中，在40kHz、1500W的超声仪中超声1h后，35℃的温度条件以200转/分钟的速度搅拌5h，即得到稳定的新型水基润滑液，其中改性纳米金刚石的质量占水基润滑液总质量的3~6%。

5.如权利要求4所述的一种含纳米金刚石的水基润滑液的制备方法，其特征在于：所述步骤（6）中的改性纳米金刚石的制备步骤为：

1）对纳米金刚石进行混酸氧化处理：取纳米金刚石2500g，在体积比为1：1的浓硫酸和浓硝酸中超声48h后，回流96h，离心，用流水洗净后，干燥；

2）取步骤1）中经混酸氧化处理后的纳米金刚石2430g，加入到4000ml氯化亚砜中，在40kHz、1500W的超声仪中超声24h后，80℃的温度条件回流72h，然后以6000rpm的转速离心20min，分离氯化亚砜，经四氢呋喃洗净后，室温真空干燥24h；

3）取步骤2）制备的表面含酰氯基团的纳米金刚石2350g，及1，3-丙二胺200g，分别加入到4500ml N，N’-二甲基甲酰胺中，在氮气保护下，在40kHz、1500W的超声仪中超声6h后，95℃的温度条件搅拌96h，然后减压蒸除N，N’-二甲基甲酰胺，经蒸馏水洗净后，在室温真空干燥48h；

4）取步骤3）制备的表面含氨基的纳米金刚石2200g，及三氯均三嗪为160g，0℃的温度条件分别加入到3000ml四氢呋喃中，搅拌5h后，在40kHz、1500W的超声仪中0~5℃的温度条件超声反应5h，再0~5℃的温度条件搅拌反应48h，然后减压蒸除四氢呋喃，经乙醚洗净后，在10~15℃下真空干燥24h；

5）取步骤4）制备的表面含三嗪环的纳米金刚石2000g，在4000mlN，N’-二甲基甲酰胺中溶解，在氮气的保护下50℃的温度条件均匀搅拌3h后，50℃的温度条件于15h内缓慢滴加到溶解有200g乙二醇的400ml N，N’-二甲基甲酰胺溶液中，滴加完毕后50℃恒温反应36h，再升温至95℃恒温反应48h，减压蒸除溶剂后，25~30℃的温度条件真空干燥24h，得到表面带有活泼羟基的改性纳米金刚石。