本發(fā)明屬于潤滑油添加劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及減摩抗磨類潤滑油添加劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
摩擦是一種不可避免的自然現(xiàn)象，每年用于減少機(jī)械零件摩擦磨損使用的燃料占總?cè)剂舷M(fèi)量1/3，此外，摩擦還可引起機(jī)械能量的無益損耗，使機(jī)器壽命縮短，降低機(jī)械效率。為了解決上述問題，尋找能夠降低摩擦，減少磨損的物質(zhì)顯得尤為重要，因此常加入潤滑油，而為了提高潤滑油的摩擦學(xué)性能，往往向潤滑油中加入適當(dāng)?shù)奶砑觿?。潤滑油添加劑指按一定比例及調(diào)合技術(shù)進(jìn)行混合并能滿足一定質(zhì)量等級要求的單劑或幾種單劑的混合物。
隨著社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展，人類對環(huán)境保護(hù)的關(guān)注日益加強(qiáng)，環(huán)境友好潤滑材料的研究勢在必行。環(huán)境友好潤滑油脂材料是指既能滿足機(jī)械設(shè)備的工況需求，又具有良好的生物降解性能，對生態(tài)環(huán)境不產(chǎn)生危害的潤滑油脂材料。植物油基潤滑材料由于其特有的高生物降解性、低生態(tài)毒性以及可再生性，引起了潤滑科技工作者的重視。目前，對植物油基潤滑材料的研究主要集中在兩個(gè)方面。一是通過化學(xué)改性或生物改性的方法提高其氧化安定性、水解穩(wěn)定性，改善低溫性能，使其成為性能優(yōu)異的基礎(chǔ)油；二是通過化學(xué)修飾的方法在植物油分子引人具有潤滑性能的活性官能團(tuán)，開展植物油基環(huán)境友好潤滑添加劑的研究。植物油化學(xué)改性方法主要包括選擇性氧化、二聚/低聚反應(yīng)、直鏈化、環(huán)氧化、酯化和酯交換等；生物改性則是利用現(xiàn)代生物技術(shù)改變作物的基因，對植物油脂肪酸組成進(jìn)行調(diào)控，以改變其化學(xué)結(jié)構(gòu)達(dá)到改善其理化性能的作用。以植物油為基礎(chǔ)油的潤滑材料已經(jīng)廣泛應(yīng)用于舷外二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)油、鏈鋸油、導(dǎo)軌油、液壓油、潤滑脂和金屬加工液等領(lǐng)域。目前，植物油基添加劑主要有硫化植物油、硫醇加成植物油、硼氮化植物油、硼化植物油等?？傮w而言，植物油基潤滑添加劑的研究相對較少。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供減摩抗磨類潤滑油添加劑及其制備方法。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
減摩抗磨類潤滑油添加劑的制備方法，包括如下步驟：
1)原料處理：將梔子粉碎或打碎；
2)加壓提?。簩⑻幚砗蟮脑?，放入高壓罐中，加入相同重量的純凈水，加壓至4kgf/cm2，使其壓力均勻，并保持15-20min，瞬間恢復(fù)常壓，過濾，得到提取液，濃縮，得浸膏；
3)雙水相萃取：對步驟2)得到浸膏進(jìn)行雙水相萃取，浸膏和雙水相萃取液按照1:1.5的體積比，獲得有機(jī)相和水相，雙水相萃取所使用的雙水相體系由聚乙二醇、氯化鈉和水構(gòu)成，聚乙二醇在所述雙水相體系中的質(zhì)量百分比為15-25％，氯化鈉在所述雙水相體系中的質(zhì)量百分比為10-15％，余量為水，所述聚乙二醇的重均分子量為6000-8000；
4)后處理：將步驟3)獲得的萃取有機(jī)相，脫鹽，減壓蒸餾除去水分，得黃色透明油狀液體，得到產(chǎn)品。
本發(fā)明步驟2)所述的濃縮，優(yōu)選濃縮至0.95-1.05g/ml。
步驟4)所述的脫鹽，優(yōu)選采用超濾法或透析法脫鹽，超濾法采用截留分子量為1000-100000的超濾膜脫鹽，透析法采用截留分子量為1000-100000的透析袋脫鹽。
本發(fā)明還涉及采用上述制備方法得到的減摩抗磨類潤滑油添加劑。
相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：
1、梔子的植物細(xì)胞內(nèi)含有大量的油脂，主要由成分為甘油三酯的化合物組成的混合物，這些油脂以油粒和油體原生質(zhì)體形式、呈不連續(xù)顆粒狀、與顆粒蛋白體一起無規(guī)則地分散在細(xì)胞內(nèi)等存在形式存在。在植物提取中，大量的植物油脂會(huì)釋放出來，而梔子植物提取物，一般是使用水溶性的部分，因此，在提取過程中，主要是利用雙水相萃取后的水相，而雙水相萃取后的有機(jī)相(油相)，一般是處理后排放掉，本專利申請人使用梔子植物提取產(chǎn)生的有機(jī)相，用于減摩抗磨類潤滑油添加劑，不僅可以得到新的減摩抗磨類潤滑油添加劑，還可以減少污染排放，一舉兩得。
2、本發(fā)明在加壓提取過程中，所用的壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于植物提取技術(shù)中的高壓提取壓力，目的在于使植物中的油脂釋放，而不是用更大的壓力去提取植物的活性成分，導(dǎo)致高壓提取的產(chǎn)物復(fù)雜，在后期雙水相萃取中同樣成分復(fù)雜，從而影響最終產(chǎn)品的品質(zhì)。
3、本發(fā)明得到的減摩抗磨類潤滑油添加劑，在不同的載荷、濃度、溫度等條件下的摩擦學(xué)性能均有顯著改善。
具體實(shí)施方式
下面以實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明并不局限于這些實(shí)施例。
實(shí)施例1：
減摩抗磨類潤滑油添加劑的制備方法，包括如下步驟：
1)原料處理：將梔子粉碎或打碎；
2)加壓提取：將處理后的原料，放入高壓罐中，加入相同重量的純凈水，加壓至4kgf/cm2，使其壓力均勻，并保持15min，瞬間恢復(fù)常壓，過濾，得到提取液，濃縮至0.95-1.05g/ml，得浸膏；
3)雙水相萃?。簩Σ襟E2)得到浸膏進(jìn)行雙水相萃取，浸膏和雙水相萃取液按照1:1.5的體積比，獲得有機(jī)相和水相，雙水相萃取所使用的雙水相體系由聚乙二醇、氯化鈉和水構(gòu)成，聚乙二醇在所述雙水相體系中的質(zhì)量百分比為15-25％，氯化鈉在所述雙水相體系中的質(zhì)量百分比為10-15％，余量為水，所述聚乙二醇的重均分子量為6000-8000；
4)后處理：將步驟3)獲得的萃取有機(jī)相，采用截留分子量為1000-100000的超濾膜脫鹽，減壓蒸餾除去水分，得黃色透明油狀液體，得到產(chǎn)品。
實(shí)施例2：
減摩抗磨類潤滑油添加劑的制備方法，包括如下步驟：
1)原料處理：將梔子粉碎或打碎；
2)加壓提?。簩⑻幚砗蟮脑希湃敫邏汗拗?，加入相同重量的純凈水，加壓至4kgf/cm2，使其壓力均勻，并保持18min，瞬間恢復(fù)常壓，過濾，得到提取液，濃縮至0.95-1.05g/ml，得浸膏；
3)雙水相萃?。簩Σ襟E2)得到浸膏進(jìn)行雙水相萃取，浸膏和雙水相萃取液按照1:1.5的體積比，獲得有機(jī)相和水相，雙水相萃取所使用的雙水相體系由聚乙二醇、氯化鈉和水構(gòu)成，聚乙二醇在所述雙水相體系中的質(zhì)量百分比為15-25％，氯化鈉在所述雙水相體系中的質(zhì)量百分比為10-15％，余量為水，所述聚乙二醇的重均分子量為6000-8000；
4)后處理：將步驟3)獲得的萃取有機(jī)相，采用截留分子量為1000-100000的透析袋脫鹽，減壓蒸餾除去水分，得黃色透明油狀液體，得到產(chǎn)品。
實(shí)施例3：
減摩抗磨類潤滑油添加劑的制備方法，包括如下步驟：
1)原料處理：將梔子粉碎或打碎；
2)加壓提取：將處理后的原料，放入高壓罐中，加入相同重量的純凈水，加壓至4kgf/cm2，使其壓力均勻，并保持20min，瞬間恢復(fù)常壓，過濾，得到提取液，濃縮至0.95-1.05g/ml，得浸膏；
3)雙水相萃?。簩Σ襟E2)得到浸膏進(jìn)行雙水相萃取，浸膏和雙水相萃取液按照1:1.5的體積比，獲得有機(jī)相和水相，雙水相萃取所使用的雙水相體系由聚乙二醇、氯化鈉和水構(gòu)成，聚乙二醇在所述雙水相體系中的質(zhì)量百分比為15-25％，氯化鈉在所述雙水相體系中的質(zhì)量百分比為10-15％，余量為水，所述聚乙二醇的重均分子量為6000-8000；
4)后處理：將步驟3)獲得的萃取有機(jī)相，采用截留分子量為1000-100000的超濾膜脫鹽，減壓蒸餾除去水分，得黃色透明油狀液體，得到產(chǎn)品。
對比例：
1)原料處理：將梔子粉碎或打碎；
2)加壓提?。簩⑻幚砗蟮脑?，放入高壓罐中，加入相同重量的純凈水，加壓至4kgf/cm2，使其壓力均勻，并保持20min，瞬間恢復(fù)常壓，過濾，得到提取液，濃縮至0.95-1.05g/ml，得浸膏；
3)萃?。簩Σ襟E2)得到浸膏進(jìn)行乙酸乙酯萃取，浸膏和乙酸乙酯萃取液按照1:1.5的體積比，獲得有機(jī)相和水相；
4)后處理：將步驟3)獲得的萃取有機(jī)相，減壓蒸餾除去水分，得黃色透明油狀液體，得到產(chǎn)品。
實(shí)驗(yàn)例：摩擦磨損試驗(yàn)儀器及試驗(yàn)條件
采用optimalsrvi摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)考察添加劑的摩擦學(xué)性能，摩擦副接觸方式為球-盤點(diǎn)式接觸，上試驗(yàn)球?yàn)間crl5鋼球，下試盤為gcrl5鋼盤，上試球直徑為10mm，下試盤直徑為24mm，厚度為7.9mm。采用濟(jì)南試驗(yàn)機(jī)廠四球長時(shí)抗磨損試驗(yàn)機(jī)評價(jià)潤滑油的極壓抗磨性能，轉(zhuǎn)速1450r/min,載荷392n，時(shí)間30min，室溫。采用mr&10a型四球摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)測定油樣的極壓承載性能，按照gb/t3142-1982《潤滑劑承載能力測定法(四球法)》測定油樣的最大卡咬負(fù)荷(pb)。
采用microxam-3d表面形貌輪廓儀測量下試盤磨損部位的磨損體積。
采用jsm-5600lv型掃描電子顯微鏡分析下試盤磨斑表面形貌(sem)。
采用phi-5702多功能x射線光電子能譜儀分析磨斑表面典型元素的化學(xué)狀態(tài)。
croda(禾大)公司生產(chǎn)的一種飽和多元醇酯3970作為基礎(chǔ)油。
1、在載荷300n、時(shí)間30min、轉(zhuǎn)速1450r/min、室溫條件下，考察在3970基礎(chǔ)油中的減摩性能。
說明本發(fā)明添加劑可降低體系的摩擦系數(shù)。
2、在3970基礎(chǔ)油中的抗磨性能
2.1添加劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)及載荷對srv試驗(yàn)下試盤磨損體積的影響
在不同載荷、頻率25hz,振幅1mm、時(shí)間20min、溫度20℃條件下，不同添加量的樣品srv試驗(yàn)下試盤磨損體積。
說明本發(fā)明添加劑具有良好的抗磨作用，在添加不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)及載荷下均可保護(hù)磨損表面，降低體系的磨損。
2.2150℃下srv試驗(yàn)下試盤的磨損體積
在載荷200n、頻率25hz，振幅1mm、時(shí)間20min、溫度150℃條件下，不同添加量的樣品srv試驗(yàn)下試盤的磨損體積。
說明本發(fā)明添加劑可降低體系在高溫下的磨損。
2.3添加劑濃度和載荷對鋼球磨斑直徑的影響
不同添加量的樣品在載荷392n、轉(zhuǎn)速1450r/min，時(shí)間30min、20℃條件下四球試驗(yàn)鋼球磨斑直徑。
說明添加了本發(fā)明添加劑的基礎(chǔ)油在不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)下均表現(xiàn)出極為優(yōu)異的抗磨性能，磨斑直徑維持在0.30mm左右，且隨添加量的變化不大，說明在較低含量下便具有很好的抗磨損特性。
2.4不同添加量的樣品在3970基礎(chǔ)油中的極壓性能。
說明本發(fā)明添加劑在3970基礎(chǔ)油中具有優(yōu)異的極壓性能，可顯著提高基礎(chǔ)油的抗承載性能。