[发明专利]一种电气石辅助二硫化钼类润滑添加剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电气石辅助二硫化钼类润滑添加剂及其制备方法，属于机械润滑技术领域。

背景技术

固体润滑剂和液体润滑剂对于机械的润滑具有协同作用，润滑油和润滑脂容易蒸发，在承受高负荷时，油膜会遭受破坏，在高温下就会丧失润滑能力；将固体润滑剂与润滑油、脂联合使用，可以满足苛刻条件下的润滑问题，拓展润滑剂的使用温度范围，提高润滑油脂的承载能力，增强润滑油脂的时效性能，保护机械设备，提高经济效益。二硫化钼是目前应用最广泛的固体润滑材料，所采用的形态及方法较多，如粉剂、油剂、水剂，或者与其它金属或高分子材料组成复合润滑材料。专利CN 1513959A公开了一种二硫化钼油基乳液，由二硫化钼及矿物油、合成油或者植物油中的两种油剂组成的悬浮液，作为润滑油的添加剂使用。在实际使用过程中发现，单纯的二硫化钼悬浮液容易沉降，影响使用效果。专利CN 1468945A公开了一种制备油溶性二硫化钼的方法，采用三氧化钼为钼源，利用油酸或者硬脂酸为修饰剂，获得了经过修饰的二硫化钼纳米颗粒。在有空气存在条件下，二硫化钼的使用温度不能高于400℃，这是因为二硫化钼在高温条件下容易氧化成为三硫化钼；在不发生氧化作用的氩气环境中，二硫化钼的摩擦系数在1000℃下略高于0.2。可见，如何抑制润滑油添加剂中二硫化钼的氧化过程，对二硫化钼的使用至关重要。为解决这个问题，目前使用的办法是添加自消耗型抗氧化剂，如Sb₂O₃，但是这种抗氧剂消耗十分迅速，经济上不实用。

电气石(Tourmaline)晶体属三方晶系的一族环状结构硼硅酸盐矿物，具有热电性和压电性，在受压或者受热条件下在周围形成微弱电场，在空气、水存在的状况下促进负离子的形成，主要是O^2-(H₂O)_n、OH^-(H₂O)_n，过程不耗能；另外，产生的活性分子H₃O⁺可吸引杂质污垢。电气石是一种应用十分广泛的理想绿色材料。

发明内容

针对现有的二硫化钼抗氧化剂消耗迅速导致成本高的问题，本发明的目的在于提供一种电气石辅助二硫化钼类润滑添加剂及其制备方法，该添加剂由油溶性二硫化钼和油溶性电气石粉组成。本发明的润滑添加剂具有非常好的分散性和稳定性，在电气石粉的辅助作用下可显著提升二硫化钼的使用温度和使用寿命。

本发明的目的由以下技术方案实现：

一种电气石辅助二硫化钼类润滑添加剂，以所述添加剂的总质量为100％计，其中各组分及其质量百分含量如下：

油性溶剂          70％～90％，

油溶性二硫化钼    5％～25％，

油溶性电气石粉    5％～10％，

其中，所述油性溶剂为矿物油和合成油中的一种；

所述油溶性二硫化钼为二硫化钼经过表面有机改性得到，油溶性电气石粉为电气石粉经过表面有机改性得到。

所述表面有机改性具体为：

在60℃～90℃条件下，将二硫化钼或电气石粉与改性有机物混合均匀，然后放置2h以上；

所述改性有机物为硬脂酸、硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂和硅油中的一种或两种以上的混合物；

所述改性有机物的添加量为二硫化钼或电气石粉的0.5wt％～5wt％。

所述的油溶性二硫化钼粒径为0.5～3μm；

所述的油溶性电气石粉粒径为0.1～0.3μm；

本发明所述电气石辅助二硫化钼类润滑添加剂的制备方法，步骤如下：在5～60℃条件下，在搅拌下，按比例将油溶性二硫化钼和油溶性电气石粉加入到油性溶剂中，混合均匀，最后转移到超声容器中超声5～20min。

其中，混合均匀优选为搅拌5～30min。

有益效果

在润滑各种机械的过程中，润滑组分不可避免承受很大的压力和高温条件，单纯二硫化钼存在时，会慢慢氧化成三硫化钼、三氧化钼等氧化物而降低使用性能；本发明将油溶性电气石粉与二硫化钼混合使用，电气石粉受压受热时会和氧气、水分形成O^2-(H₂O)_n、OH^-(H₂O)_n，达到抑制二硫化钼氧化过程的目的，且自身不会消耗，原理如图1所示。可代替自消耗型抗氧剂，具有很好的经济效益。