[发明专利]纳米仿生自组织润滑油添加剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及润滑油添加剂，尤其涉及纳米仿生自自组织润滑油添加剂及其制备方法。

背景技术

目前，专利公布的润滑油添加剂很多，但大多数是属于含有机金属盐、磷、硫等传统抗极压的添加剂。含有有机金属盐，例如中国专利申请02148328.0公开了一种发动机抗磨添加剂；含有磷化物的，例如中国专利申请01130775.7公开了一种工业齿轮油添加剂组合物，中国专利申请01130774.9公开了一种润滑油添加剂等。这些添加剂虽然可以起到降低摩擦的作用，但是由于添加了硫、磷等，长期使用会对机械设备产生一定腐蚀。

众所周知，人的关节既传递载荷又传递运动，是十分奇妙和性能优异的生物摩擦润滑系统。其摩擦系数极小，几乎无磨损，通常能工作70年以上。美国生物医学工程科学家研究发现，生物关节的骨滑液中胆甾醇分子以长轴沿软骨表面的微沟槽进行“自组织”排列，使得骨液中的其他润滑分子沿着胆甾醇分子的长轴排列，导致固体表面形成润滑剂的中介态，从而使摩擦力减小。

纳米仿生自组织技术在20世纪中叶开始研究，到20世纪九十年代得到长足发展，本世纪初纳米技术及相关产品越来越被人们重视，仿生自组织技术正是化学家、生物学家实现纳米合成和加工的重要解决方案。

如果能够提供类似于“自组织”结构的润滑油添加剂，将会极大降低使用者相互部分之间的摩擦系数，从而显著延长使用者的寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供纳米仿生自组织润滑油添加剂，本发明的纳米仿生自组织润滑油是采用纳米仿生技术之一的纳米仿生“自组织”技术研制而成的全新多功能高效润滑油添加剂。

本发明的另一目的在于提供纳米仿生自组织润滑油添加剂的制备方法。

本发明的再一目的在于提供纳米仿生自组织润滑油添加剂的应用。

发明人从以下观点收到启发：生物关节的骨滑液中胆甾醇分子以长轴沿软骨表面的微沟槽呈“自组织”进行排列，使得骨液中的其他润滑分子沿着胆甾醇分子的长轴排列，导致固体表面形成润滑剂的中介态，从而使摩擦力减小。因此，利用纳米微粒制备技术制备出纳米仿生自组织润滑油添加剂，以显著降低摩擦，提高使用者的寿命。本发明还解决了传统添加剂加入润滑油的不透明、不稳定的致命弱点。

本发明提供了一种纳米仿生自组织润滑油添加剂，其包括仿生自组织分子、相转移催化剂、微乳化表面活性剂、微乳化助剂和界面改性剂。

本发明的纳米仿生自组织润滑油添加剂中，仿生自组织分子可以使用联苯类化合物或偶氮苯类化合物。其中，联苯类化合物可以使用选自下式(I—IV)所表示的化合物，具体例如，联苯胺和4-氨基联苯等；偶氮苯类化合物具体例如，对二乙氨基偶氮苯和对二甲氨基偶氮苯等。

式I

式II

式III

式IV

其中，A和B分别是连接芳环的中心桥键原子，例如碳、氮、氧等，它和两侧的芳环共轭体系形成刚性部分；

X和Y是分子的末端基团，它可以是柔性的烃基(例如，含有2-5个碳原子的烃基，其可以是直链的也可以是支链的，具体包括烷基、烯基和炔基)、烷氧基等(通常含有5-8个碳原子，例如，戊氧基、辛氧基等)，也可是氰基或硫氰基等强极性基团。

本发明的纳米仿生自组织润滑油添加剂中，相转移催化剂可以使用选自曲拉通系列、司盘系列和吐温系列的相转移催化剂，相转移催化剂的具体实例包括曲拉通-100、司盘-60等。

本发明的纳米仿生自组织润滑油添加剂中，微乳化表面活性剂可以使用从烷基磺酸(如，十二烷基或十二烷基苯磺酸)、柠檬酸、水杨酸、亚麻酸或油酸等形成的盐，如其钠盐、钾盐等。

本发明的纳米仿生自组织润滑油添加剂中，微乳化助剂可以使用多元醇类、脂肪酸类或脂肪醚，其中多元醇类可以是二元醇(如丙二醇)、三元醇(如己三醇)，脂肪酸类具体可以是正十八酸，脂肪醚具体可以是R-O-R’，其中R和R’分别为碳原子数1-15的烷烃、烯烃或芳烃，可以是正构直链，也可以是异构支链，如：丁甲醚，二乙基醚。

本发明的纳米仿生自组织润滑油添加剂中，界面改性剂可以是聚酰胺或多胺，其中聚酰胺例如可以使用是分子量小于2000的聚乙烯酰胺，多胺例如可以使用丙二胺。

本发明的纳米仿生自组织润滑油添加剂中，仿生自组织分子、相转移催化剂、微乳化表面活性剂、微乳化助剂和界面改性剂的重量配比优选如下：

自组织分子            0.5-5份

相转移催化剂          0.8-10份