[发明专利]一种含有纳米级碳基固体添加剂的新型汽车发动机润滑油及其制备方法

说明书

本发明公开了一种含有纳米级碳基固体添加剂的新型汽车发动机润滑油及其制备方法，涉及摩擦学材料技术领域。所述润滑油的制备步骤包括预磨、固体添加剂的调配、混合三部分。通过上述方法制备的润滑油提升了了现有基础润滑油的摩擦学性能，降低了磨损；同时由本发明所提供的配方是由纳米级碳基固体添加剂组成，对环境无污染，能够减少传统有机摩擦改进剂二烷基二硫代氨基甲酸钼的使用，降低使用时分解产生的硫、钼、磷等化合物以及灰分，有效保护环境。

技术领域

本发明涉及汽车发动机润滑油的制备，具体涉及一种含有纳米级碳基固体添加剂的新型汽车发动机润滑油及其制备方法。

背景技术

由于随着机械工业和交通运输事业的机械设备的更新换代，以及高压、高温、高速、低温、超低温等苛刻工况的相继出现，因此对润滑剂的摩擦学性能提出了更高的要求。常用于发动机活塞环的润滑油是由基础油与液体添加剂(摩擦改进剂、极压抗磨剂等传统摩擦改性剂、清净分散剂等)调制而成，如二烷基二硫代磷酸钼(MoDTC)、磷酸酯等，摩擦改性剂在改善摩擦性能的过程中，使用时会分解产生含硫、钼、磷等化合物以及灰分，对环境存在污染；传统润滑油的摩擦改进效果无法得到突破，更低的摩擦系数和磨损率成为新一代润滑油的指标。

因此，在能够保证甚至提升摩擦学性能的基础上，如果能够减少使用传统添加剂，具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是针对上述传统汽车发动机润滑油所面临的两大问题，提供一种减少摩擦降低磨损效果更好、对环境更友好的低硫磷钼润滑油，同时提供这种润滑油的制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种含有纳米级碳基固体添加剂的新型汽车发动机润滑油，包括基础油、固体添加剂、摩擦改进剂和极压抗磨剂，所述汽车发动机润滑油由下述质量百分含量的原料组成：基础油PAO499.7～99.84％、纳米金刚石0.02～0.05％、洋葱碳0.02～0.05％、二烷基二硫代氨基甲酸钼(MoDTC)0.06～0.1％、二硫代磷酸盐(ZDDP)0.06～0.1％。

所述汽车发动机润滑油的固体添加剂原料以使用分析纯为佳。

所述用于固体添加剂的纳米金刚石的粒径为5～10nm，洋葱碳粒径为5～10nm。该粒度范围内的纳米碳颗粒原料，有利于增强润滑油的分散性和提升抗磨损性能。

所述的基础油聚α烯烃PAO4，运动粘度100℃为3.84mm²/s，黏度指数为124，密度(20℃)为0.82g/ml。

所述用于摩擦改进剂的二烷基二硫代氨基甲酸钼(MoDTC)，密度(20℃)为1.01g/ml，Mo含量为10.0％，S含量为11.0％。二烷基二硫代氨基甲酸钼(MoDTC)的添加能够与纳米金刚石、洋葱碳形成协同作用，有效降低摩擦系数。

所述用于极压抗磨剂的二硫代磷酸盐(ZDDP)，密度(20℃)为1.13g/ml，Zn含量为10.0％，P含量为8％，S含量为16.0％。二硫代磷酸盐(ZDDP)的添加可以增强润滑油的抗磨损性能，同时ZDDP能够与纳米金刚石、洋葱碳发生协同作用，有效降低磨损。

洋葱碳的制备方法，包括如下步骤：

S1、将粒径为5～10nm的纳米金刚石放入石墨坩埚中，将石墨坩埚放入石英玻璃杯中，加盖石英玻璃盖，并将玻璃杯放入真空退火炉腔中；

S2、将真空退火炉进行腔内抽真空1～2h，开始加热1～2h至1200℃，保温1h，降温至室温大气环境下，即得专用于本油品的低粒径(5～10nm)洋葱碳。

汽车发动机润滑油的制备方法，包括如下步骤：

S1、纳米金刚石、洋葱碳加入到石油醚中，在氮气的保护下进行球磨混合，转速30～35r/min，球磨时间8～10h；