[发明专利]一种能修复发动机缸体的纳米材料修复剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种纳米材料修复剂，用于发动机缸体修复，属于材料化学领域。

背景技术

汽车经过长时间的行驶，发动机汽缸活塞由于频繁运动会产生磨损，导致活塞与汽缸缸壁之间的间隙增大，出现汽车动力下降，烧机油和冒烟的问题，针对上述问题，通常会使用发动机强力修复剂来解决。

常用的汽车发动机强力修复剂普遍采用二烷基硫代磷酸盐ZDDP制成，由于ZDDP中磷的含量较高，超过国标规范，此种产品通常只能用于低档轿车，并且随着人们对环保要求的升高，此种产品面临淘汰的境地；同时ZDDP含磷还会严重妨碍三元催化转化器发挥废气净化作用，在某些情况下还会导致监测空燃比的氧气传感器失灵。

普通润滑油产品大都存在以下问题：(1)在纯油介质下，其摩擦系数都大于0.003，在干摩擦条件下就会失去应有润滑功能；(2)润滑效果仍达不到日益提高标准的消费者期望；(3)在抗磨、减摩功效上仍不能满足在特定恶劣条件下的使用要求，比如在长时间重负荷运行、机油泄漏后少油甚至无油状态下的短时间使用。

针对已有产品缺陷，市场上也出现了一些采用纳米材料制备的发动机修复剂，但这些材料大都面临纳米材料制作工艺或分散工艺方面的难题，实际效果不佳，生产和使用成本都较高。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明公开了一种能修复发动机缸体的纳米材料修复剂，与常规修复剂相比，本发明的纳米材料修复剂不含磷，无污染，对汽车部件使用寿命无影响；与其他的纳米材料发动机修复剂相比，本发明的纳米材料修复剂易分散，不会产生沉淀，稳定性极好。

为实现上述目的，本发明是通过下述技术方案实现的：

一种能修复发动机缸体的纳米材料修复剂，包括纳米铜2-15％，纳米LaF₃1-5％，MoS₂分散液2-5％，分散剂0.5-1％，粘度指数调节剂2-15％，合成润滑油66-92％，以质量计；其中所用的纳米铜是采用液相法制成的。

本发明的纳米材料修复剂充分利用了纳米铜、纳米LaF₃的性能，并作用于以润滑油为载体的任何机械装备摩擦副表面。使用时，纳米粒子随润滑油分散于各个摩擦副接触层，在温度、压力、摩擦力作用下，摩擦副表面产生剧烈摩擦和塑形变形，纳米颗粒会在摩擦表面沉积成膜，并与摩擦表面作用。当摩擦表面温度高到一定值时，纳米颗粒强度下降，增强润滑与表面摩擦的微观颗粒产生共晶、渗透、“焊接”、填补表面微观沟谷，修复摩擦副表面。在摩擦副表面形成具有超强硬度、极高光洁度和超耐磨的自修复膜，达到最佳的间隙配合公差，使得摩擦力的作用减少、摩擦系数降低，完成修复过程。润滑油中的纳米颗粒不断的寻找新的摩擦缺陷，并且在超光滑的摩擦表面，实现滚动摩擦，进一步减少摩擦力，降低摩擦系数，从而形成一层具有减摩抗磨作用的液态或固态自修复膜，从而产生显著的修复效果，明显提高动力，降低发动机噪音。

在本发明中，所述纳米铜粒径为3-10nm，铜的质量含量为20-25％。该纳米铜是通过液相还原工艺制成的，与已有的类似产品采用的固体粉末纳米铜不同，本发明所使用的纳米铜为液相法制作，已分散在液相中，有很好的亲油性，使用时极易分散，不会产生沉淀，稳定性极好；可有效修复机械磨损，具有显著的减摩擦作用，其性能远优于使用纳米铜粉末的分散液。

在本发明中，所述纳米LaF₃粒径为30-50nm，纳米LaF₃具有显著的抗磨和润滑性能，与液相法制备的纳米铜之间具有明显的协同作用，改善作用效果。

为了进一步增强纳米LaF₃的润滑和粘附性能，所述纳米LaF₃表面用硬脂酸或硅烷偶联剂(如KH-550、KH-560)进行修饰。

在本发明中，所述MoS₂分散液(即二硫化钼分散液，含二硫化钼固体润滑剂的矿物油悬浮液)粒径为50-100nm，有效含量(即MoS₂的质量含量)为12-15％，具有显著的减摩、润滑作用。

在本发明中，所述分散剂为聚异丁烯丁二烯亚胺、聚醚胺的一种或多种混合物，有利于纳米材料修复剂的均一性，使各成分分散完全。

在本发明中，所述粘度指数调节剂为苯乙烯/丁二烯/烯基偶联剂无规聚合物(即苯乙烯、丁二烯、烯基偶联剂无规聚合物)、N-十八烷基对苯二甲酸酰胺钠盐中的一种或多种混合物，用于改善产品的高温润滑性和低温流动性。

优选的，所述苯乙烯/丁二烯/烯基偶联剂无规聚合物分子量为40000-60000。