[发明专利]一种磁性纳米级树脂化合物及其制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁性纳米级树脂化合物，具体地说，涉及可用于润滑剂的磁性纳米抗磨添加剂的磁性纳米级树脂化合物及制备方法，尤其涉及一种磁性纳米级聚酰胺-胺类化合物及制备方法。 

背景技术

近年来，随着工业产品尤其是汽车工业产品的全面升级，使得对润滑油性能的要求越来越高。新的环保法规的出台，对含硫、磷、氯润滑油添加剂的使用量提出了严格的限制。目前传统的润滑油抗磨剂有硫类抗磨剂(如硫化烯烃、硫化酯、硫化油等)、磷类抗磨剂(如磷酸酯、亚磷酸酯、烷基膦酸酯等)、卤类抗磨剂(如氯化石蜡、氯代烃、氯代脂肪酸等)、有机金属类(如环烷酸铅、二烷基二硫代磷酸盐(ZnDDP)等)等。 

但随着现代工业的快速发展及人类对自生环境的要求和健康意识的不断提高，这些传统的抗磨剂已经越来越难满足苛刻工况及时代发展对它们的要求。如氯类抗磨剂对因其毒性问题已被有的国家如美国和西欧禁用；环烷酸铅也因生态和毒性问题逐渐被淘汰；硫类、磷类抗磨剂及ZnDDP因其含有的P和S会使尾气转化器中的三效催化剂中毒、影响氧气传感器测量准确性及对生态环境的毒性，已被国际规定限量使用。 

正是传统润滑油抗磨剂所面临的巨大挑战，纳米材料成为润滑油抗磨剂成为研究的热点。纳米材料是20世纪80年代中期发展起来的新型材料，具有不同于微观原子、分子，也不同于宏观物质的超常特性，以纳米材料为基础制备的新型润滑材料作为润滑油添加剂，其对摩擦学性能的贡献并不像传统润滑油添加剂利用其结构上的特点来实现其抗磨减膜作用的，而是通过利用纳米颗粒本身特性来实现的。纳米粒子因粒度小而更容易进入摩擦表面,可能形成更厚的表面膜，使摩擦副表面能很好地分离,提高抗磨减摩效果。 

树枝状分子是具有高支度化的三维大分子，具有非常规整及可控制的结构， 并且有大量功能性端基。自1978年Vogtle等首次报道了逐步重复以合成树枝状分子的概念，并随后由Tomalia小组合成了真正的树枝状大分子以来，逐步成为科学家们关注的热点。由于分子本身具有纳米尺寸，并且分子量分布可达单分散性，同时树枝状大分子表面具有以几何倍数增加的极易修饰的氨基官能团。这些结构特点使树枝大分子在润滑油中具有良好分散性成为可能，满足了润滑油纳米添加剂的最基本要求。但目前，树枝大分子作为润滑油抗磨添加剂尚未见报道。 

发明内容

本发明的目的是提供一种新型磁性纳米树枝状分子化合物。 

本发明的另一目的是提供该新型磁性纳米树枝状分子化合物的制备方法。 

本发明的再一目的是提供该新型磁性纳米树枝状分子化合物作为润滑油用磁性纳米抗磨添加剂中的应用。 

为了实现本发明目的，本发明提供了以下技术方案： 

1）一种磁性纳米级树枝分子化合物，其分子式如式I所示： 

Γ(CH₂)₃N₍₂ⁿ⁺¹_-1)R¹_（2ⁿ⁺²_-2）R²_（2ⁿ⁺¹_） I 

其中，Γ代表磁性纳米颗粒，所述(CH₂)₃N₍₂ⁿ⁺¹_-1)R¹_（2ⁿ⁺²_-2）为具有树枝状结构的基团，所述R²_（2ⁿ⁺¹_）为亲油性基团，0≤n≤100。 

2）在本发明的第1）项所述的磁性纳米级树枝分子化合物的一个实施方式中，所述磁性纳米颗粒含有Fe₃O₄、Ni或γ-Fe₂O₃中的至少一种。 

3）在本发明的第1）或2）项所述的磁性纳米级树枝分子化合物的一个实施方式中，所述磁性纳米颗粒选自外层包覆有SiO₂的核壳式的Fe₃O₄&SiO₂磁性纳米粒子。 

4）在本发明的第1）-第3）项中任一项所述的磁性纳米级树枝分子化合物的一个实施方式中，所述磁性纳米颗粒选自硅烷偶联剂进行表面修饰的磁性纳米颗粒。