[发明专利]微纳米颗粒改性复合钛基润滑脂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种微纳米颗粒改性润滑脂及其制备方法。

背景技术

摩擦磨损是自然界普遍存在的现象，据统计，摩擦消耗了世界1/3～1/2的能源，而磨损是设备和材料失效和破坏的主要形式之一，大约80％左右的零件损坏是由于磨损而引起的，而润滑油脂的使用能有效地减少摩擦磨损。润滑脂的产量虽然仅占润滑油产量的5％左右，但广泛应用在轴承、齿轮等不能使用润滑油润滑的滚动、转动、滑动等部位，在国民经济中占有很重要的地位。随着重负荷、高速度、高温等设备在现代工业中越来越广泛的应用，工业生产各部门对润滑油脂提出了日益严格的要求，润滑脂的极压、耐高温、防腐蚀、抗水及减摩抗磨等多方面的性能都急需改善，所以发展多效能、耐高温和长寿命润滑脂，是现代机械部件润滑的迫切要求。复合钛基润滑脂是一种可替代许多传统高性能润滑脂的新型润滑脂；实验表明，在未添加任何添加剂的情况下，与传统的锂基脂、复合锂基脂及复合钙基脂相比，复合钛基润滑脂也具有极佳的物理化学性能。有资料声明，中国有丰富的钛矿资源，譬如有“中国钛城”之称的陕西省宝鸡市，这为复合钛基润滑脂在我国的发展提供了丰厚的物质基础。

现有专利号为CN101117605名称为《复合钛基润滑脂的制备方法及所制得的产品》的中国专利，其中公开了一种复合钛基润滑脂的制备方法，所制备的复合钛基润滑脂具有优异的机械安定性和极压抗磨性，但是该复合钛基脂基础脂未涉及纳米润滑脂添加剂以及自修复剂等功能添加剂。

发明内容

本发明为解决现有复合钛基润滑脂减摩抗磨性能不高的问题，而提供了一种微纳米颗粒改性复合钛基润滑脂及其制备方法。

本发明的微纳米颗粒改性复合钛基润滑脂由按质量份数为70～90份的基础油、2～9份的脂肪酸、4～18份的钛酸四异丙酯、1～4份的芳酸、0.5～1.5份的二苯胺、2～4份的羟基硅酸镁粉和1～2份的纳米润滑脂添加剂组成；其中羟基硅酸镁粉的粒径为1～5μm。

本发明的微纳米颗粒改性复合钛基润滑脂的制备方法按以下步骤进行：

一、按质量份数称取70～90份的基础油、2～9份的脂肪酸、4～18份的钛酸四异丙酯、1～4份的芳酸、0.5～1.5份二苯胺、2～4份的羟基硅酸镁粉和1～2份的纳米润滑脂添加剂备用；

二、将脂肪酸和30～50份的基础油加入到反应釜中，混合并加热至脂肪酸完全溶解在基础油中，然后温度升至70～80℃，加入钛酸四异丙酯，继续升温至85～95℃，以搅拌速度为50～70r/min，搅拌0.5～1.5h，然后加入芳酸，继续以搅拌速度为50～70r/min，搅拌0.5～1.5h，按蒸馏水和钛酸四异丙酯的摩尔比为(1.1～1.7)∶1，加入蒸馏水，在温度为85～95℃条件下，保温1～2h，然后在搅拌速度为20～40r/min的条件下，以升温速率为0.4～0.5℃/min升温至温度为160～170℃；

三、将剩余的步骤一的基础油预热至温度为70～80℃，然后加入到步骤二后的反应釜内，升温至温度为192～210℃，保温5～10min，然后使反应釜温度降至100～120℃时加入步骤一称取的二苯胺，继续降温至温度为70～95℃，在搅拌速度为10～20r/min的条件下加入步骤一的羟基硅酸镁粉和纳米润滑脂添加剂，搅拌0.2～0.5h，完成反应，冷却至室温后研磨，得到微纳米颗粒改性复合钛基润滑脂。

本发明的微纳米颗粒改性复合钛基润滑脂制备方法通过合理调控各组分的量，并严格控制反应条件，使复合钛基润滑脂具有优良的抗磨损性能和高承载能力，利用MRS-10型微机控制四球摩擦磨损试验机，按照SH/T0204-92润滑脂抗磨性能测定法(四球机法)，试验1小时，得到的的微纳米颗粒改性复合钛基润滑脂相比于现有的复合钛基脂基础脂摩擦系数减少了16.9％～29.3％，磨斑直径减少了21.4％～32.7％，减摩抗磨性能高，且通过添加具有自修复性能的羟基硅酸镁粉及纳米稀土化合物等微纳米级添加剂，使制备出的复合钛基润滑脂具有良好的自修复性能，满足了现代机械部件对润滑日益严格的要求，可应用于各种机械装备及设备上，能明显延长机械装备及设备的使用寿命，能有效节省机械装备及设备燃油的消耗，具有广阔的市场前景。

具体实施方式

本发明的技术方案不局限于以下具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。