[发明专利]离子液体/植物油微乳液型生物润滑油基础油及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物润滑油，特别是涉及一种离子液体/植物油微乳液型的生物润滑油基础油及其制备方法，具体是指以植物油为非极性相，以离子液体为极性相，采用微乳化技术制备出一种新型生物润滑油基础油。

背景技术

高新技术的发展和环保法规的加强对润滑剂的性能和环境兼容性提出了更高的要求。传统石油基润滑剂不仅面临资源匮乏的巨大威胁，同时也很难满足环境兼容性要求，因此以资源丰富的天然植物油取代矿物油，开发高性能的生物润滑油基础油对高新技术创新和可持续发展战略有着极其重要的作用。植物油是由甘油与脂肪酸化合而成的三酸甘油酯，其结构中含有大量不饱和双键使植物油具有良好的黏温特性，从而具有出众的润滑性能。然而热氧化稳定性差、黏度高却是影响植物油直接用作润滑剂的不利因素。

离子液体作为一种具有诸多优异的物理化学性能的新型介质和材料，在新型润滑剂领域受到越来越多的研究和关注。其熔点低、不挥发、液态温度范围宽、热稳定性好、溶解能力强、性质可调等优点使其具备成为一种性能优良润滑剂的基本条件。目前，已有相关研究表明，不同种类的咪唑型离子液体具有优异的润滑性能。然而，离子液体与多种添加剂的相容性差的缺点限制了其在润滑剂领域的发展。此外，很多离子液体和非极性溶剂的相溶性也极差，这也限制了离子液体在其他领域更为广泛的应用。

发明内容

本发明的目的是克服植物油热氧化稳定性差、黏度高等缺点，提出一种热氧化稳定性好、粘温指数高和可生物降解的润滑油基础油及其制备方法。

微乳液是由水、油、表面活性剂和助表面活性剂等组分以适当的比例自发形成的透明(或半透明)、低黏度和各向同性的热力学稳定体系。自1943年首次报道微乳液以来，关于微乳液的研究和应用一直备受关注。本发明所制备的生物润滑油基础油由植物油、离子液体、表面活性剂和助表面活性剂等成分组成，通过合理调制得到均匀单一的反相离子液体微乳液体系。将离子液体与表面活性剂、非极性溶剂相结合也可以形成热力学稳定的、透明的微乳液体系。该发现在很大程度上拓宽了离子液体的应用范围，因而发展成为一个崭新的、具有应用前景的研究领。以植物油为非极性相，以离子液体为极性相，采用微乳化技术制备的生物润滑油基础油，能克服植物油热氧化稳定性差、黏度高、易水解却等缺点，提升其黏温特性，从而具有出众的润滑性能和生物可降解性，而且该体系满足绿色环保的要求。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

离子液体/植物油微乳液型生物润滑油基础油：以质量份数计，其组成包括离子液体1份，植物油1-30份，表面活性剂1.5～68份；所述的离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑溴盐、1-丁基-吡啶四氟硼酸盐和1-羟乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体中的一种或多种；所述的植物油为大豆油、蓖麻油、麻疯树油、葵花籽油、米糠油和棕榈油中的一种或多种；所述的表面活性剂为辛基苯基聚氧乙烯醚、十六烷基三甲基溴化铵、双(2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸钠、烷基糖苷和1-十六烷基-3-甲基咪唑氯盐中的一种或多种；

当所述的表面活性剂为辛基苯基聚氧乙烯醚和/或1-十六烷基-3-甲基咪唑氯盐时，所述的生物润滑油基础油还包括助表面活性剂0～12份；

当所述的表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵、双(2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸钠和烷基糖苷1-十六烷基-3-甲基咪唑氯盐中的一种或多种；或者是当所述的表面活性剂为辛基苯基聚氧乙烯醚或1-十六烷基-3-甲基咪唑氯盐与十六烷基三甲基溴化铵、双(2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸钠和烷基糖苷1-十六烷基-3-甲基咪唑氯盐中的一种或多种的混合物时，以质量份数计，所述的生物润滑油基础油还还包括助表面活性剂1～12份；

该离子液体/植物油微乳液型生物润滑油基础油为透明液体，在常温下与纳米铜、纳米石墨以及硼酸钙纳米润滑油添加剂互溶。

所述的离子液体/植物油微乳液型生物润滑油基础油的制备方法，包括如下步骤：

1)将表面活性剂与助表面活性剂在20℃～100℃温度条件下混合均匀后，得到澄清透明的混合物；

2)将得到的澄清透明的混合物与植物油在20℃～100℃温度条件下混合均匀，制备成澄清透明的含油混合物；

3)在20℃～100℃温度和搅拌条件下，向含油混合物中滴加离子液体，混合均匀，，得到透明均相的离子液体/植物油微乳液型生物润滑油基础油。