[发明专利]一种具有抗极压特性的润滑油添加剂及其制备与应用方法

说明书

技术领域

本发明属于润滑油添加剂材料技术领域，特别涉及一种具有抗极压特性的润滑油添加剂及其制备与应用方法。

背景技术

合理使用润滑油添加剂能够有效提高润滑油的润滑性能，改善摩擦副的摩擦环境，从而实现保护摩擦副，降低摩擦，节约能源等目的。在高温重载环境下运行的机械设备，其润滑模式往往属于边界润滑范畴，在这种情况下使用合理的润滑油添加剂，尤其是极压添加剂就显得尤为重要。而使用纳米级固体颗粒作为润滑油添加剂，能够得到较好的抗极压特性。

使用纳米级固体颗粒作为润滑油添加剂已有较多的文献报道，但是，从未有过关于使用原子级单层的含硫金属化合物作为润滑油添加剂的报道。

发明内容

针对现有技术不足，本发明提供了一种具有抗极压特性的润滑油添加剂及其制备与应用方法。

一种具有抗极压特性的润滑油添加剂，所述润滑油添加剂的各组分及其质量分数如下：基础油50％～90％，含硫金属化合物1％～20％，分散剂1％～30％；所述含硫金属化合物的结构为原子级单层结构。

所述基础油为属于美国石油协会(American Petroleum Institute)规定的I类油、II类油、III类油、IV类油和V类油中的一种或多种。

所述基础油为液体石蜡(白油)、聚α烯烃(PAO)、酯类油和植物油中的一种或多种。

所述含硫金属化合物的粒度为1纳米至100纳米。

所述含硫金属化合物为硫化钼、硫化钨、硫化铅和硫化硒中的一种或多种。

所述分散剂为含有氨基或者羟基的长链有机物。

所述分散剂为油胺及其衍生物、十八胺及其衍生物和油酸及其衍生物中的一种或多种。

一种具有抗极压特性的润滑油添加剂的制备方法，将分散剂加入到基础油中，加热搅拌使其溶解成均匀液体；然后将含硫金属化合物加入上述混合液体中；再进行超声处理，使含硫金属化合物分散均匀。其中基础油和分散剂在市面上有售，含硫金属化合物可以通过化学方法(如Altavilla,C.,M.Sarno and P.Ciambelli,A Novel Wet Chemistry Approach for the Synthesis of Hybrid 2D Free-Floating Single or Multilayer Nanosheets of MS2@oleylamine(M＝Mo,W).CHEMISTRY OF MATERIALS,2011.23(17):p.3879-3885.所述方法)或者机械方法(如Coleman,J.N.,et al.,Two-Dimensional Nanosheets Produced by Liquid Exfoliation of Layered Materials.Science,2011.331(6017):p.568-571.所述方法)制备得到。

一种具有抗极压特性的润滑油添加剂的应用方法，将所述润滑油添加剂以占润滑油容量或质量的1％～30％的比例加入到润滑油中，搅拌均匀使用。

本发明的有益效果为：

本发明润滑油添加剂制备方法简单，方便易行，经济实用，性能稳定。使用本发明润滑油添加剂，将使摩擦副表面形成一层由纳米级固体颗粒和有机物共同组成的保护膜。该保护膜紧密贴合于摩擦副表面，不易脱落，可以防止摩擦副直接接触，从而减少摩擦，防止磨损，大大提高润滑油的抗极压性能。

具体实施方式

本发明提供了一种具有抗极压特性的润滑油添加剂及其制备与应用方法，下面结合具体实施方式对本发明做进一步说明。

实施例1

按表1所示的原料质量分数计量，按照本发明方法，经加热、搅拌、超声处理之后，即可得到本实施例的润滑油添加剂产品。

表1实施例1中原料成分及用量数据表

将此润滑油添加剂产品加入润滑油之后，得到纳米级单层二硫化钼的质量分数为千分之4的润滑油，在SRV4摩擦磨损试验机上进行摩擦学实验。实验条件为：频率为50Hz，振幅为2mm，温度为50℃，对磨材料为GCr15。采用连续加载形式，每两分钟加载100N，直到润滑失效。将基础油和含有相同质量分数的微米级二硫化钼的润滑油作为对比。其实验结果如表2所示。

表2SRV摩擦磨损试验机测定数据表

从SRV实验结果可知，加入本发明的润滑油添加剂之后，润滑油的抗极压特性得到了明显的提高。

实施例2