本發(fā)明涉及精細(xì)化工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種提高基礎(chǔ)潤滑油摩擦學(xué)性能的方法。
背景技術(shù)：
隨著工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展，能源需求不斷加大，能源危機(jī)變的日益嚴(yán)峻，潤滑油作為發(fā)動(dòng)機(jī)、車橋等部件的潤滑材料，主要起到潤滑、減磨的作用，在工作過程中起到至關(guān)重要的作用。
近些年來，研究者通過向基礎(chǔ)油中加入一定量的抗磨劑作為潤滑油添加劑來提高基礎(chǔ)油的減摩抗磨性能，但固體抗磨劑在基礎(chǔ)潤滑油中難以分散，容易產(chǎn)生沉降現(xiàn)象，使得潤滑油的利用率較低，浪費(fèi)能源，因此固體抗磨劑在基礎(chǔ)油中的分散穩(wěn)定性能是影響該潤滑油摩擦性能優(yōu)異的主要因素之一，傳統(tǒng)的方法大多采用將納米粉末進(jìn)行表面修飾，然后加入到基礎(chǔ)潤滑油中，起到暫時(shí)分散的效果，隨時(shí)間的積累，容易產(chǎn)生沉降，使得固體抗磨劑不能實(shí)現(xiàn)其在潤滑油中的穩(wěn)定懸浮，不易實(shí)現(xiàn)其工業(yè)應(yīng)用；因此，有必要研究獲得同時(shí)具有良好的摩擦學(xué)性能和分散性能的潤滑油添加劑。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對目前基礎(chǔ)潤滑油不能滿足工業(yè)應(yīng)用的現(xiàn)狀，本發(fā)明的目的在于提供一種提高基礎(chǔ)潤滑油摩擦學(xué)性能的方法，該方法獲得的潤滑油能夠有效的提高原有基礎(chǔ)潤滑油的摩擦學(xué)性能，同時(shí)通過本發(fā)明還可以實(shí)現(xiàn)大批量的配置，從而實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：
一種提高基礎(chǔ)潤滑油摩擦學(xué)性能的方法，由以下步驟實(shí)現(xiàn)：
步驟一：將甲酸鉬粉和穩(wěn)定劑A加入至無水乙醇中，攪拌反應(yīng)20-25分鐘，獲得混合溶液；
步驟二：將上述混合溶液加入離心機(jī)中分離出固體粉末，然后清洗2-3次，干燥處理得到第一次表面改性的固體粉末A；
步驟三：將上述固體粉末A、基礎(chǔ)潤滑油、穩(wěn)定劑B混合加入球磨機(jī)中，開始研磨反應(yīng)，之后收集油液；
步驟四：將上述油液加入到摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)中來檢測油液的摩擦學(xué)性能。
步驟一中，所述甲酸鉬粉呈球形結(jié)構(gòu)，平均顆粒大小為3-7微米；所述的穩(wěn)定劑A是十六烷基三甲基溴化銨、二烷基二硫代磷酸鹽、聚乙烯吡咯烷酮、硬脂酸中的一種或兩種以上的混合物；所述的穩(wěn)定劑A與甲酸鉬粉的質(zhì)量比為0.005-0.01g：1g，所述無水乙醇與甲酸鉬粉的液固比為20-25ml：1g。
步驟二中，所述離心機(jī)：離心轉(zhuǎn)速為1800-2600rpm/min、離心時(shí)間為5-10分鐘；所述清洗劑為蒸餾水或去離子水；所述干燥方式為真空干燥或自然干燥處理。
所述真空干燥：真空度0.01-0.015mbar、干燥溫度為70-75oC、干燥時(shí)間為1-1.5小時(shí)。
步驟三中，所述固體粉末A即為一次表面改性甲酸鉬粉；所述基礎(chǔ)潤滑油為白油、CD15W/40或50CC；所述穩(wěn)定劑B為十二烷基苯磺酸鈉、甲基丙烯酸甲酯、雙聚異丁烯丁二酰亞胺以及Span80與Tween40的復(fù)配；所述固體粉末A與基礎(chǔ)潤滑油的質(zhì)量比為0.1-0.5g：100g，所述固體粉末A與穩(wěn)定劑B的質(zhì)量比為1g：0.01-0.02g；所述的球磨機(jī)：工作時(shí)間10-12小時(shí)、工作轉(zhuǎn)速650-750r/min。
所述Span80與Tween40的復(fù)配質(zhì)量比為1：1。
步驟四中，所述檢測油液的摩擦學(xué)性能的方式為上下摩擦副的滑動(dòng)摩擦，油液位于上下摩擦副的接觸點(diǎn)。
所述上下摩擦副為球和盤。
所述球的直徑為9.5-10毫米，材料為GCR15軸承鋼；所述盤為鐵、GCR15軸承鋼、高速鋼、球墨鑄鐵其中的一種，所述盤的直徑為20-25毫米，厚度為3-4毫米。
步驟四中，所述檢測油液的實(shí)驗(yàn)參數(shù)為滑動(dòng)頻率3HZ，施加載荷為10N或20N，工作時(shí)間為0.5小時(shí)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提供了一種提高基礎(chǔ)潤滑油摩擦學(xué)性能的方法，該方法獲得的潤滑油較原基礎(chǔ)潤滑油，經(jīng)實(shí)驗(yàn)后的數(shù)據(jù)得出，摩擦學(xué)性能得到了較大的改善，同時(shí)該方法能夠大批量配置，實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的應(yīng)用。
具體實(shí)施方式
為了更好的理解本發(fā)明，下面結(jié)合具體實(shí)施例作進(jìn)一步的說明。
實(shí)施例一
本實(shí)施例包括以下步驟：
步驟一：稱取0.005g十六烷基三甲基溴化銨和1g甲酸鉬粉加入至無水乙醇中，攪拌20分鐘至充分溶解，制得混合溶液；
步驟二：將上述混合溶液倒入離心管中，加入離心機(jī)中，轉(zhuǎn)速設(shè)置為1800rpm/min，離心后，倒出離心管內(nèi)上層清液，然后再向離心管中加入蒸餾水或去離子水，對固體粉末進(jìn)行清洗處理，清洗2-3后，離心收集上述固體粉末，然后在真空度0.01mbar、溫度70oC下干燥1小時(shí)，得到固體粉末A；
步驟三：稱取0.1g固定粉末A、白油100克、0.001克十二烷基苯磺酸鈉至球磨機(jī)的球磨罐中，工作轉(zhuǎn)速650r/min，工作轉(zhuǎn)動(dòng)10小時(shí)后，打開球磨罐蓋，收集油液；
步驟四：將上述的油液滴加至摩擦磨損實(shí)驗(yàn)機(jī)中進(jìn)行摩擦學(xué)性能的測試，同時(shí)采用無添加劑的同種基礎(chǔ)潤滑油進(jìn)行對比，摩擦實(shí)驗(yàn)參數(shù)：上下摩擦副分別為GCR15軸承鋼和高速鋼，GCR15軸承鋼的直徑為9.5毫米，高速鋼的直徑為25毫米，厚度為4毫米，施加載荷10N，摩擦?xí)r間0.5小時(shí)，滑動(dòng)頻率為3hz，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，統(tǒng)計(jì)平均摩擦系數(shù)和上摩擦副的磨損半徑。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表1和表2所述，結(jié)果表明，本發(fā)明實(shí)施例一所獲得的潤滑油可有效的提高基礎(chǔ)潤滑油的摩擦學(xué)性能，減摩性能提高37.12%，抗磨性能提高51.72%。
實(shí)施例二
本實(shí)施例包括以下步驟：
步驟一：稱取0.005g二烷基二硫代磷酸鹽和1g甲酸鉬粉加入至無水乙醇中，攪拌20分鐘至充分溶解，制得混合溶液；
步驟二：將上述混合溶液倒入離心管中，加入離心機(jī)中，轉(zhuǎn)速設(shè)置為1800rpm/min，離心后，倒出離心管內(nèi)上層清液，然后再向離心管中加入蒸餾水或去離子水，對固體粉末進(jìn)行清洗處理，清洗2-3后，離心收集上述固體粉末，然后在真空度0.01mbar、溫度70oC下干燥1小時(shí)，得到固體粉末A；
步驟三：稱取0.1g固定粉末A、白油100克、0.001克甲基丙烯酸甲酯至球磨機(jī)的球磨罐中，工作轉(zhuǎn)速650r/min，工作轉(zhuǎn)動(dòng)10小時(shí)后，打開球磨罐蓋，收集油液；
步驟四：將上述的油液滴加至摩擦磨損實(shí)驗(yàn)機(jī)中進(jìn)行摩擦學(xué)性能的測試，同時(shí)采用無添加劑的同種基礎(chǔ)潤滑油進(jìn)行對比，摩擦實(shí)驗(yàn)參數(shù)：上下摩擦副分別為GCR15軸承鋼和高速鋼，GCR15軸承鋼的直徑為9.5毫米，高速鋼的直徑為25毫米，厚度為4毫米，施加載荷20N，摩擦?xí)r間0.5小時(shí)，滑動(dòng)頻率為3hz，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，統(tǒng)計(jì)平均摩擦系數(shù)和上摩擦副的磨損半徑。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表1和表2所述，結(jié)果表明，本發(fā)明實(shí)施例二所獲得的潤滑油可有效的提高基礎(chǔ)潤滑油的摩擦學(xué)性能，減摩性能提高48.93%，抗磨性能提高58.41%。
實(shí)施例三
本實(shí)施例包括以下步驟：
步驟一：稱取0.01g聚乙烯吡咯烷酮和1g甲酸鉬粉加入至無水乙醇中，攪拌25分鐘至充分溶解，制得混合溶液；
步驟二：將上述混合溶液倒入離心管中，加入離心機(jī)中，轉(zhuǎn)速設(shè)置為2600rpm/min，離心后，倒出離心管內(nèi)上層清液，然后再向離心管中加入蒸餾水或去離子水，對固體粉末進(jìn)行清洗處理，清洗2-3后，離心收集上述固體粉末，然后在真空度0.015mbar、溫度75oC下干燥1.5小時(shí)，得到固體粉末A；
步驟三：稱取0.5g固定粉末A、CD15W/40 100克、0.002克雙聚異丁烯丁二酰亞胺至球磨機(jī)的球磨罐中，工作轉(zhuǎn)速750r/min，工作轉(zhuǎn)動(dòng)12小時(shí)后，打開球磨罐蓋，收集油液；
步驟四：將上述的油液滴加至摩擦磨損實(shí)驗(yàn)機(jī)中進(jìn)行摩擦學(xué)性能的測試，同時(shí)采用無添加劑的同種基礎(chǔ)潤滑油進(jìn)行對比，摩擦實(shí)驗(yàn)參數(shù)：上下摩擦副分別為GCR15軸承鋼和高速鋼，GCR15軸承鋼的直徑為9.5毫米，高速鋼的直徑為25毫米，厚度為4毫米，施加載荷10N，摩擦?xí)r間0.5小時(shí)，滑動(dòng)頻率為3hz，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，統(tǒng)計(jì)平均摩擦系數(shù)和上摩擦副的磨損半徑。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表1和表2所述，結(jié)果表明，本發(fā)明實(shí)施例三所獲得的潤滑油可有效的提高基礎(chǔ)潤滑油的摩擦學(xué)性能，減摩性能提高51.96%，抗磨性能提高58.75%。
實(shí)施例四
本實(shí)施例包括以下步驟：
步驟一：稱取0.01g硬脂酸和1g甲酸鉬粉加入至無水乙醇中，攪拌25分鐘至充分溶解，制得混合溶液；
步驟二：將上述混合溶液倒入離心管中，加入離心機(jī)中，轉(zhuǎn)速設(shè)置為2600rpm/min，離心后，倒出離心管內(nèi)上層清液，然后再向離心管中加入蒸餾水或去離子水，對固體粉末進(jìn)行清洗處理，清洗2-3后，離心收集上述固體粉末，然后在真空度0.015mbar、溫度75oC下干燥1.5小時(shí)，得到固體粉末A；
步驟三：稱取0.5g固定粉末A、CD15W/40 100克、0.002克Span80與Tween40的復(fù)配至球磨機(jī)的球磨罐中，工作轉(zhuǎn)速750r/min，工作轉(zhuǎn)動(dòng)12小時(shí)后，打開球磨罐蓋，收集油液；
步驟四：將上述的油液滴加至摩擦磨損實(shí)驗(yàn)機(jī)中進(jìn)行摩擦學(xué)性能的測試，同時(shí)采用無添加劑的同種基礎(chǔ)潤滑油進(jìn)行對比，摩擦實(shí)驗(yàn)參數(shù)：上下摩擦副分別為GCR15軸承鋼和高速鋼，GCR15軸承鋼的直徑為9.5毫米，高速鋼的直徑為25毫米，厚度為4毫米，施加載荷20N，摩擦?xí)r間0.5小時(shí)，滑動(dòng)頻率為3hz，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，統(tǒng)計(jì)平均摩擦系數(shù)和上摩擦副的磨損半徑。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表1和表2所述，結(jié)果表明，本發(fā)明實(shí)施例四所獲得的潤滑油可有效的提高基礎(chǔ)潤滑油的摩擦學(xué)性能，減摩性能提高46.15%，抗磨性能提高57.57%。
本發(fā)明所獲得的潤滑油較原基礎(chǔ)油，減摩和抗磨性能都得到了較大的提升。
表1為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例和基礎(chǔ)潤滑油的平均摩擦系數(shù)對照表；表2為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例和基礎(chǔ)潤滑油的摩擦實(shí)驗(yàn)后上摩擦副的磨斑直徑對照表。
表1平均摩擦系數(shù)對照表。
表2潤滑油的磨斑半徑（μm）對照表。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，只為說明本發(fā)明的方案及效果，不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明的實(shí)施范圍，應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變化與改進(jìn)，均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi)。