含有噻二唑衍生物和納米銅的潤滑油添加劑，添加劑的制備方法，及含有該添加劑的潤滑油的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于化工領(lǐng)域，涉及一種含有噻二唑衍生物和納米銅的潤滑油添加劑，添加劑的制備方法，及含有該添加劑的潤滑油，包括以下成分：噻二唑衍生物、納米銅、硫醇、異丙醇、30wt%甲醛溶液、稀土氯化物、堿液、苯酚取代物。本發(fā)明是在基礎(chǔ)油的基礎(chǔ)上加入了噻二唑衍生物、改性納米銅以及一些相關(guān)的制劑，其中噻二唑衍生物的官能團(tuán)可以與納米銅形成配位鍵、氫鍵等化學(xué)鍵，有利于這兩種物質(zhì)在潤滑油中的穩(wěn)定分散，也可以增強(qiáng)這兩種物質(zhì)在金屬表面的吸附，即增大了潤滑油的有益效果。
【專利說明】
含有噻二唑衍生物和納米銅的潤滑油添加劑，添加劑的制備 方法，及含有該添加劑的潤滑油
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于化工領(lǐng)域，涉及一種含有噻二唑衍生物和納米銅的潤滑油添加劑，添 加劑的制備方法，及含有該添加劑的潤滑油。
【背景技術(shù)】
[0002] 能源與環(huán)境是經(jīng)濟(jì)社會持續(xù)發(fā)展的兩大主題。對于機(jī)械零部件而言，摩擦磨損是 在所難免的。機(jī)械部件的摩擦磨損在帶來材料和能源大量損耗的同時(shí)，還會造成十分嚴(yán)重 的環(huán)境污染。在潤滑油中加入摩擦學(xué)添加劑是有效減緩機(jī)械零部件摩擦磨損、降低能量損 耗的重要技術(shù)手段之一。近年來，納米金屬材料的制備與應(yīng)用技術(shù)取得了長足的進(jìn)步，逐漸 達(dá)到了工業(yè)化生成的水平。納米金屬顆粒材料是指幾何尺寸為l-l〇〇nm級的金屬超微顆 粒，是介于單個(gè)原子與固態(tài)之間的原子集合體。最近的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，納米金屬顆粒材料作 為潤滑油添加劑具有良好的應(yīng)用前景，所以誕生了許多基于此種新材料的技術(shù)和產(chǎn)品。但 目前將納米金屬復(fù)合材料應(yīng)用于潤滑油添加劑的研究則未見報(bào)道，為此，我們研究了將改 性納米銅顆?；男约{米銅顆粒復(fù)合材料用于潤滑油添加劑，并研究了該添加劑材料的制 備方法。改性納米銅顆粒是具有單原子層厚的新型碳材料，它具有高的機(jī)械強(qiáng)度，良好的熱 導(dǎo)率和快速的載流子迀移率，為晶體管傳感器等高性能器件的制備提供了原料。另外，改性 納米銅顆粒具有極高的比表面積，是制備納米復(fù)合材料極好的基底材料。
[0003] 潤滑油一般由基礎(chǔ)油和添加劑兩部分組成?；A(chǔ)油的質(zhì)量是潤滑油的根本，添加 劑的質(zhì)量和性能是潤滑油的精髓，添加劑的質(zhì)量和性能以及加入的比例直接影響到潤滑油 的使用性能。作為一種新型納米材料，改性納米銅顆粒應(yīng)用于潤滑油中具有傳統(tǒng)納米顆粒 不具備的諸多優(yōu)勢。改性納米銅顆粒本身的摩擦系數(shù)接近于零，潤滑性能出眾，二維結(jié)構(gòu)物 理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，具有超高的導(dǎo)熱性能，比重小，且容易進(jìn)行多種改性，可以解決納米添加 劑長期穩(wěn)定性問題。
[0004] 納米金屬粉體如納米銅粉備受關(guān)注。一方面，改性納米銅粉具有優(yōu)異的極壓、抗磨 和環(huán)境友好性等特性，可在器件摩擦表面形成潤滑膜;另一方面，納米銅粉顆粒在摩擦界面 之間可以自由滾動，具有微軸承的作用。因此，納米銅粉作為新型潤滑油添加劑添加到潤滑 油中，可以大大提高了相互摩擦表面的潤滑性能，大幅度降低摩擦系數(shù)，顯著提高潤滑作 用，進(jìn)而提高機(jī)械設(shè)備的有效動力，延長機(jī)械設(shè)備的使用壽命，降低機(jī)械設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)能耗。 但納米銅粉在潤滑油中的分散穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性是目前的一個(gè)難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明針對上述的缺陷，提供了一種含有噻二唑衍生物和納米銅的潤滑油添加 劑，添加劑的制備方法，及含有該添加劑的潤滑油。
[0006] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為， 一種含有噻二唑衍生物和納米銅的潤滑油添加劑，其特征在于，按照重量分?jǐn)?shù)包括以 下成分：
作為優(yōu)選，所述納米銅為改性納米銅，所述改性納米銅包括銅核、橋連部分及外殼部 分，所述橋聯(lián)部分是含有娃的基團(tuán)，所述外殼部分是長鏈基團(tuán)，所述銅核直徑為1~lOOOnm。
[0007]作為優(yōu)選，所述噻二唑衍生物為含有烷基、烷基硫基以及稀土元素的聚合物，所述 噻二唑衍生物的聚合度為2-5， 噻二唑衍生物的結(jié)構(gòu)式為：

其中R1為含有4-12個(gè)碳原子的烷基、含 有6-14個(gè)碳原子的烷基硫基;R2為


，R2,為
，A為稀土元素，其制備方法可參照申請?zhí)枮?201510468659.4的發(fā)明專利。
[0008] 作為優(yōu)選，所述噻二唑衍生物中的烷基碳原子數(shù)為4-12個(gè)，所述烷基硫基碳原子 的數(shù)目為6-14,所述稀土元素為為La、Ce、Pr、Nd、Pm、SmSRb。
[0009] 作為優(yōu)選，所述硫醇為含6-14個(gè)碳原子的烷基硫醇，所述堿液為氫氧化鈉溶液。 [0010]作為優(yōu)選，所述稀土氯化物為七水合氯化鑭、七水合氯化銣、七水合氯化鋪、七水 合氯化鐠、七水合氯化釹、七水合氯化钷或七水合氯化釤中的至少一種。
[0011] 作為優(yōu)選，所述苯酚取代物為2,6_二叔丁基苯酚、2,4_二叔丁基苯酚、3,5_二 叔丁基苯酸、2-叔丁基苯酸、4-叔丁基苯酸、2-氨基_3,5_二叔丁基苯酸、3-氨基_2,6_ 二叔丁基苯酚、4-氨基-2,6-二叔丁基苯酚或2,6_二叔丁基-4-甲基苯酚中的任意一 種。
[0012] -種制備所述含有噻二唑衍生物的改性納米銅顆粒潤滑油方法，步驟是首先將噻 二唑衍生物和改性納米銅加入到異丙醇和硫醇中，超聲10-30分鐘，然后將30wt%甲醛溶液、 稀土氯化物、堿液、苯酚取代物、基礎(chǔ)油加入后在300-600轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下混合5-10分鐘；升 溫至50-90攝氏度并保溫1-5小時(shí);保溫結(jié)束后超聲30-50分鐘，冷卻至室溫即可得到成品。
[0013] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果在于， 本發(fā)明是在基礎(chǔ)油的基礎(chǔ)上加入了噻二唑衍生物、改性納米銅顆粒以及一些相關(guān)的制 劑，其中的噻二唑環(huán)與金屬表面形成較強(qiáng)的雙齒螯合鍵，使其緊緊吸附在金屬表面，從而 起到緩沖負(fù)荷和抑制腐蝕的作用，改性納米銅顆粒粉在潤滑油當(dāng)中，可以大大提高了相互 摩擦表面的潤滑性能，大幅度降低摩擦系數(shù)，顯著提高潤滑作用，進(jìn)而提高機(jī)械設(shè)備的有效 動力，延長機(jī)械設(shè)備的使用壽命，降低機(jī)械設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)能耗，其噻二唑衍生物的官能團(tuán)可以 與改性納米銅顆粒形成配位鍵、氫鍵等化學(xué)鍵，有利于這兩種物質(zhì)在潤滑油中的穩(wěn)定分散， 也可以增強(qiáng)這兩種物質(zhì)在金屬表面的吸附。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā) 明做進(jìn)一步說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可 以相互組合。
[0015] 在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是，本發(fā)明還可 以采用不同于在此描述的其他方式來實(shí)施，因此，本發(fā)明并不限于下面公開說明書的具體 實(shí)施例的限制。
[0016] 實(shí)施例1，本實(shí)施例提供一種含有噻二唑衍生物和納米銅的潤滑油添加劑及其制 備方法，包括以下物質(zhì)：噻二唑衍生物lg，改性納米銅顆粒〇 . 5g，十二硫醇10g，異丙醇10g， 30wt%甲醛溶液lg，七水合氯化鑭0. lg，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的氫氧化鈉溶液3g，2，6-二叔丁基苯
[0017] 制備方法為：首先將噻二唑衍生物和改性納米銅顆粒加入到異丙醇和十二硫醇 中，超聲10分鐘，然后將30wt%甲醛溶液、七水合氯化鑭、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的氫氧化鈉溶液、2， 6-二叔丁基苯酸、加入后在300轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下混合5分鐘;升溫至50攝氏度并保溫1小時(shí);保 溫結(jié)束后超聲30分鐘，冷卻至室溫即可得到成品。
[0018] 實(shí)施例2,本實(shí)施例提供一種含有噻二唑衍生物和改性納米銅顆粒潤滑油添加劑 及其制備方法，包括以下物質(zhì):噻二唑衍生物1.5g，改性納米銅顆粒2.5g，l-辛硫醇，異丙醇 15g，30wt%甲醛溶液lg，七水合氯化銣0.8g，80wt%氫氧化鈉溶液6g，4-叔丁基苯酸5g。
[0019] 制備方法為：首先將噻二唑衍生物和改性納米銅顆粒加入到異丙醇和1-辛硫醇 中，超聲30分鐘，然后將30wt%甲醛溶液、七水合氯化銣、80wt%氫氧化鈉溶液、4-叔丁基苯酚 加入后在600轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下混合10分鐘;升溫至90攝氏度并保溫5小時(shí);保溫結(jié)束后超聲50 分鐘，冷卻至室溫即可得到成品。
[0020] 實(shí)施例3,本實(shí)施例提供一種含有噻二唑衍生物和改性納米銅顆粒潤滑油添加劑 及其制備方法，包括以下物質(zhì)：噻二唑衍生物lg，改性納米銅顆粒2g，正己硫醇5g，異丙醇 10g，30wt%甲醛溶液3g，七水合氯化釤0.6g，10wt%氫氧化鈉溶液5g，2-氨基-3，5-二叔丁基 苯酸3g。
[0021] 制備步驟為：首先將噻二唑衍生物和改性納米銅顆粒加入到異丙醇和正己硫醇 中，超聲20分鐘，然后將30wt%甲醛溶液、七水合氯化釤、10wt%氫氧化鈉溶液、2-氨基-3，5-二叔丁基苯酚加入后在500轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下混合8分鐘；升溫至70攝氏度并保溫3小時(shí)；保溫 結(jié)束后超聲40分鐘，冷卻至室溫即可得到成品。
[0022] 實(shí)施例4本實(shí)施例提供一種含有噻二唑衍生物和改性納米銅顆粒潤滑油添加劑及 其制備方法，包括以下物質(zhì)：噻二唑衍生物1.3g，改性納米銅顆粒1.9g，1-壬硫醇4g，異丙醇 12g，30wt%甲醛溶液2.8g，七水合氯化鐠0.7g，25wt%氫氧化鈉水溶液5.5g，2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚4.3g。
[0023] 制備步驟為：首先將噻二唑衍生物和改性納米銅顆粒加入到異丙醇和1-壬硫醇 中，超聲19分鐘，然后將30wt%甲醛溶液、七水合氯化鐠、25wt%氫氧化鈉水溶液、2，6-二叔丁 基-4-甲基苯酚加入后在450轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下混合6.5分鐘;升溫至72攝氏度并保溫2.9小時(shí)； 保溫結(jié)束后超聲41分鐘，冷卻至室溫20攝氏度即可得到成品。
[0024] 表1實(shí)施例1-4中制得的含有噻二唑衍生物和石墨烯潤滑油添加劑添加到潤滑油 中并與傳統(tǒng)潤滑油性能檢測結(jié)果對比
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非是對本發(fā)明作其它形式的限制，任何熟 悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實(shí) 施例應(yīng)用于其它領(lǐng)域，但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以 上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種含有噻二唑衍生物和納米銅的潤滑油添加劑，其特征在于，按照重量分?jǐn)?shù)包括 以下成分：2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含有噻二唑衍生物和納米銅的潤滑油添加劑，其特征在 于，所述納米銅為改性納米銅，所述改性納米銅包括銅核、橋連部分及外殼部分，所述橋聯(lián) 部分是含有娃的基團(tuán)，所述外殼部分是長鏈基團(tuán)，所述銅核直徑為1~lOOOnm。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種含有噻二唑衍生物和納米銅的潤滑油添加劑，其特征在 于，所述噻二唑衍生物為含有烷基、烷基硫基以及稀土元素的聚合物，所述噻二唑衍生物的 聚合度為2-5。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種含有噻二唑衍生物和納米銅的潤滑油添加劑，其特征在 于，所述噻二唑衍生物中的烷基碳原子數(shù)為4-12個(gè)，所述烷基硫基碳原子的數(shù)目為6-14， 所述稀土元素為為 La、Ce、Pr、Nd、Pm、SmSRb。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種含有噻二唑衍生物和納米銅的潤滑油添加劑，其特征在 于，所述硫醇為含6-14個(gè)碳原子的烷基硫醇，所述堿液為氫氧化鈉溶液。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種含有噻二唑衍生物和納米銅的潤滑油添加劑，其特征在 于，所述稀土氯化物為七水合氯化鑭、七水合氯化銣、七水合氯化鈰、七水合氯化鐠、七水合 氯化釹、七水合氯化钷或七水合氯化釤中的至少一種。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種含有噻二唑衍生物和納米銅的潤滑油添加劑，其特征在 于，所述苯酚取代物為2,6-二叔丁基苯酚、2，4_二叔丁基苯酚、3,5-二叔丁基苯酚、2-叔丁基苯酚、4-叔丁基苯酚、2-氨基-3,5-二叔丁基苯酚、3-氨基-2,6-二叔丁基苯酚、 4-氨基_2,6-二叔丁基苯酚或2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚中的任意一種。8. -種制備權(quán)利要求1所述含有噻二唑衍生物和納米銅的潤滑油添加劑方法，其特征 在于:步驟是首先將噻二唑衍生物和改性納米銅加入到異丙醇和硫醇中，超聲10-30分鐘， 然后將30wt%甲醛溶液、稀土氯化物、堿液、苯酚取代物加入后在300-600轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下混 合5-10分鐘；升溫至50-90攝氏度并保溫1-5小時(shí)；保溫結(jié)束后超聲30-50分鐘，冷卻至室溫 即可得到成品。9. 一種潤滑油，其特征在于，所述潤滑油包含權(quán)利要求1-8中任意一項(xiàng)所述含有噻二唑 衍生物和納米銅的潤滑油添加劑。
【文檔編號】C10N30/12GK105886002SQ201610249595
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月21日
【發(fā)明人】鄭逸群, 岳魯敏, 趙曉
【申請人】濟(jì)寧利特納米技術(shù)有限責(zé)任公司