本發(fā)明涉及精細化工技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種超低摩擦的潤滑油添加劑的制備方法。
背景技術(shù):
隨著工業(yè)技術(shù)的進步和經(jīng)濟技術(shù)的發(fā)展,能源需求不斷加大,能源危機變的日益嚴峻,潤滑油作為發(fā)動機、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。
機器的運轉(zhuǎn)依賴零件的相對運動來實現(xiàn),必然伴隨著摩擦和磨損的產(chǎn)生,嚴重的摩擦磨損還會影響機器的正常運轉(zhuǎn),潤滑是解決機器運轉(zhuǎn)產(chǎn)生摩擦磨損最常用的有效途徑,在潤滑油作用下,潤滑油在帶走大量摩擦熱和磨屑的同時,還可形成潤滑油膜,從而降低摩擦副的磨損,目前很多地方都需要達到超低摩擦,因此潤滑油實現(xiàn)超低摩擦的工況變得尤為重要;因此,有必要研究一種能夠?qū)崿F(xiàn)超低摩擦的潤滑油及其制備方法。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對目前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潤滑油可實現(xiàn)超低摩擦的工藝制備方法,該方法獲得的潤滑油能夠有效實現(xiàn)超低摩擦學(xué)性能。
為達到上述目的,本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:
一種超低摩擦的潤滑油添加劑的制備方法,由以下步驟實現(xiàn):
步驟一:稱取一定量的石墨烯和潤滑油至研缽中,手動研磨15-20分鐘至混合均勻,得到一次混合溶液;
步驟二:將上述一次混合溶液、溶于無水乙醇中的穩(wěn)定劑混合加入燒杯中,在一定溫度下超聲分散40-60分鐘;
步驟三:將上述超聲分散后的混合溶液、步驟一中潤滑油混合加入球磨機中,研磨反應(yīng),收集混合油液;
步驟四:將上述混合油液加入到摩擦磨損試驗機中來檢測油液的摩擦學(xué)性能。
步驟一中,所述石墨烯粉末呈層狀、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu);所述的潤滑油是蓖麻油或PAO油中的一種。
所述石墨烯與潤滑油的質(zhì)量比為5g-10g:100g。
步驟二中,所述穩(wěn)定劑A為十二烷基苯磺酸鈉、聚乙烯吡咯烷酮、雙聚異丁烯丁二酰亞胺、甲基丙烯酸甲酯;所述混合溶液中石墨烯與穩(wěn)定劑的質(zhì)量比為1g:0.01g-0.04g;所述超聲時的溫度為50°C-60°C。
步驟三中,所述超聲分散后的混合溶液與新加入的潤滑油的質(zhì)量比為1:1;所述的球磨機:工作時間10-12小時、工作轉(zhuǎn)速650-750r/min。
步驟四中,所述檢測油液的摩擦學(xué)性能:上下摩擦副為銷和盤,將油液B滴加在摩擦磨損試驗機中的上下摩擦副的接觸點。
所述上摩擦副的材料為GCr15,下摩擦副的材料為高速鋼。
所述檢測油液的實驗參數(shù)為滑動頻率1HZ,施加載荷為5N,摩擦反應(yīng)8小時。
所述摩擦反應(yīng)8小時分為:每隔2個小時,停止摩擦反應(yīng),對下摩擦副清洗,再次滴加步驟三中的混合油液。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:根據(jù)本發(fā)明的制備方法獲得的潤滑油可實現(xiàn)超低摩擦學(xué)性能,廣泛應(yīng)用于航空等領(lǐng)域。
具體實施方式
為了更好的理解本發(fā)明,下面結(jié)合具體實施例作進一步的說明。
實施例一
本實施例包括以下步驟:
步驟一:稱取0.5g石墨烯粉末和10g蓖麻油加入至研缽中,手動研磨15-20分鐘至混合均勻,得到一次混合溶液;
步驟二:稱取5g上述一次混合溶液至燒杯A中,向燒杯B中加入20-25ml無水乙醇,然后加入0.0025g十二烷基苯磺酸鈉至充分溶解,然后將燒杯B中的溶液倒入燒杯A中,放置于超聲分散儀中進行超聲分散,設(shè)置溫度為50°C,超聲50分鐘;
步驟三:稱取2g上述超聲分散后的混合溶液、2g蓖麻油至球磨機的球磨罐中,工作轉(zhuǎn)速650-750r/min,工作轉(zhuǎn)動10-12小時后,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試驗機的下摩擦副上,摩擦實驗參數(shù):所述上摩擦副的材料為GCr15,下摩擦副的材料為高速鋼,滑動頻率1HZ,施加載荷為5N,實驗前用過濾紙將油滴抹均勻,開始第一階段的摩擦反應(yīng),2小時后,停止摩擦反應(yīng),用含有無水乙醇的棉球擦拭上下摩擦副的反應(yīng)面,擦拭干凈后,再次滴加步驟三中得油液,重復(fù)上述步驟至第四階段,總計摩擦反應(yīng)8個小時,即可達到超低摩擦效果。
實驗結(jié)果如下表1和表2所述,從表1中可以看出,第四個階段的平均摩擦系數(shù)可達0.009,達到了超低摩擦效果,說明本實施例一可實現(xiàn)蓖麻油的超低摩擦。
實施例二
本實施例包括以下步驟:
步驟一:稱取0.5g石墨烯粉末和10g蓖麻油加入至研缽中,手動研磨15-20分鐘至混合均勻,得到一次混合溶液;
步驟二:稱取5g上述一次混合溶液至燒杯A中,向燒杯B中加入20-25ml無水乙醇,然后加入0.005g 聚乙烯吡咯烷酮至充分溶解,然后將燒杯B中的溶液倒入燒杯A中,放置于超聲分散儀中進行超聲分散,設(shè)置溫度為60°C,超聲50分鐘;
步驟三:稱取3g上述超聲分散后的混合溶液、3g蓖麻油至球磨機的球磨罐中,工作轉(zhuǎn)速650-750r/min,工作轉(zhuǎn)動10-12小時后,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試驗機的下摩擦副上,摩擦實驗參數(shù):所述上摩擦副的材料為GCr15,下摩擦副的材料為高速鋼,滑動頻率1HZ,施加載荷為5N,實驗前用過濾紙將油滴抹均勻,開始第一階段的摩擦反應(yīng),2小時后,停止摩擦反應(yīng),用含有無水乙醇的棉球擦拭上下摩擦副的反應(yīng)面,擦拭干凈后,再次滴加步驟三中得油液,重復(fù)上述步驟至第四階段,總計摩擦反應(yīng)8個小時,即可達到超低摩擦效果。
實驗結(jié)果如下表1和表2所述,從表1中可以看出,第四個階段的平均摩擦系數(shù)可達0.010,達到了超低摩擦效果,說明本實施例二可實現(xiàn)蓖麻油的超低摩擦。
實施例三
本實施例包括以下步驟:
步驟一:稱取1g石墨烯粉末和10gPAO油加入至研缽中,手動研磨15-20分鐘至混合均勻,得到一次混合溶液;
步驟二:稱取5g上述一次混合溶液至燒杯A中,向燒杯B中加入20-25ml無水乙醇,然后加入0.015g雙聚異丁烯丁二酰亞胺至充分溶解,然后將燒杯B中的溶液倒入燒杯A中,放置于超聲分散儀中進行超聲分散,設(shè)置溫度為50°C,超聲50分鐘;
步驟三:稱取4g上述超聲分散后的混合溶液、4g蓖麻油至球磨機的球磨罐中,工作轉(zhuǎn)速650-750r/min,工作轉(zhuǎn)動10-12小時后,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試驗機的下摩擦副上,摩擦實驗參數(shù):所述上摩擦副的材料為GCr15,下摩擦副的材料為高速鋼,滑動頻率1HZ,施加載荷為5N,實驗前用過濾紙將油滴抹均勻,開始第一階段的摩擦反應(yīng),2小時后,停止摩擦反應(yīng),用含有無水乙醇的棉球擦拭上下摩擦副的反應(yīng)面,擦拭干凈后,再次滴加步驟三中得油液,重復(fù)上述步驟至第四階段,總計摩擦反應(yīng)8個小時,即可達到超低摩擦效果。
實驗結(jié)果如下表1和表2所述,從表1中可以看出,第四個階段的平均摩擦系數(shù)可達0.007,達到了超低摩擦效果,說明本實施例三可實現(xiàn)PAO油的超低摩擦。
實施例四
本實施例包括以下步驟:
步驟一:稱取1g石墨烯粉末和10gPAO油加入至研缽中,手動研磨15-20分鐘至混合均勻,得到一次混合溶液;
步驟二:稱取5g上述一次混合溶液至燒杯A中,向燒杯B中加入20-25ml無水乙醇,然后加入0.02g甲基丙烯酸甲酯至充分溶解,然后將燒杯B中的溶液倒入燒杯A中,放置于超聲分散儀中進行超聲分散,設(shè)置溫度為60°C,超聲50分鐘;
步驟三:稱取2g上述超聲分散后的混合溶液、2g蓖麻油至球磨機的球磨罐中,工作轉(zhuǎn)速650-750r/min,工作轉(zhuǎn)動10-12小時后,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試驗機的下摩擦副上,摩擦實驗參數(shù):所述上摩擦副的材料為GCr15,下摩擦副的材料為高速鋼,滑動頻率1HZ,施加載荷為5N,實驗前用過濾紙將油滴抹均勻,開始第一階段的摩擦反應(yīng),2小時后,停止摩擦反應(yīng),用含有無水乙醇的棉球擦拭上下摩擦副的反應(yīng)面,擦拭干凈后,再次滴加步驟三中得油液,重復(fù)上述步驟至第四階段,總計摩擦反應(yīng)8個小時,即可達到超低摩擦效果。
實驗結(jié)果如下表1和表2所述,從表1中可以看出,第四個階段的平均摩擦系數(shù)可達0.005,達到了超低摩擦效果,說明本實施例四可實現(xiàn)PAO油的超低摩擦。
本發(fā)明的各實施例所獲得的潤滑油均可實現(xiàn)超低摩擦效果。
表1為本發(fā)明優(yōu)選實施例在摩擦反應(yīng)過程中各階段的平均摩擦系數(shù)對照表;表2為本發(fā)明優(yōu)選實施例在反應(yīng)結(jié)束后下摩擦副的磨痕寬度對照表。
表1平均摩擦系數(shù)對照表。
表2潤滑油實驗后下摩擦副磨痕寬度(um)對照表。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已,只為說明本發(fā)明的方案及效果,不能被認為用于限定本發(fā)明的實施范圍,應(yīng)當指出的是,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,均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi)。