[发明专利]一种稀土润滑油及其制备方法

说明书

本发明公开了一种稀土润滑油及其制备方法，所述的稀土润滑油具体包含1％～2％纳米石墨烯、3％～10％聚甲基丙烯酸甲酯包覆的氧化钇/氧化镧纳米粒子、5.7％～10％硼酸盐、2％～8％表面活性剂、3％～10％摩擦改进剂、2％～10％丁二酸二甲酯、0.3％～10％戊二酸二甲酯、45％～65％基础润滑油，通过对添加的稀土化合物进行了有机改性，提高在基础油中的分散性，同时稀土化合物对硼化物的分解具有“摩擦催化裂化”作用，使摩擦表面活性硼原子增加，从而提高了材料的表面硬度和耐磨性能，进而产生协同润滑的作用，本发明制备的稀土润滑油由于含有稀土元素，且不含硫、磷等腐蚀性物质，对机件本身没有损害，不产生环境污染，可广泛应用于工业生产。

技术领域

本发明涉及润滑油领域，具体地说涉及一种稀土润滑油及其制备方法。

背景技术

润滑油是机械正常运行和维护的重要组成部分。近年以来，随着车辆和机器的更新换代加速并日益专门化，成品润滑油的质量和品种已不能完全满足其抗磨减摩性能的要求。据德国的Vogelpohl教授测算，全世界生产能源的1/3到1/2由于摩擦磨损作用而被损失，近年英国的Jost教授也指出，全球消费能源的30～40％消耗在摩擦磨损作用上。由此可见摩擦、磨损所造成的经济损失不可估量，所以提高润滑性能以减少磨损对国民经济有重大的意义。

最初的抗磨添加剂主要都含有硫、磷等腐蚀性物质，长期使用对机件本身有害；与此同时，含有硫、磷增加了对环境的有害排放。美国石油学会(API)ILSACGF-4规定汽车发动机油要求磷含量不得超过0.08％，硫含量不得超过0.5％(5W/XY油)和0.7％(10W/XX油)；2009年得GF-5汽车发动机油更把磷的控制在0.05％以下。ILSAC规定要求在降低硫和磷含量的前提下进一步提高油品的抗磨性，因此这对硫、磷为主的润滑油添加剂构成了重大挑战。因此，寻求一种含硫、磷量小，且抗磨性优，稳定性好的润滑油抗磨剂成为业界亟待解决的问题。

稀土是钪、钇和镧系共17个元素的总称。稀土元素具有特殊的电子结构和独特的物理化学特性,已成功应用于有色冶金、石油化工、玻璃陶瓷、磁性材料等功能材料和轻工纺织、农林畜牧等领域。根据有关的研究,稀土金属和稀土化合物在摩擦学领域也具有诱人的应用前景。较早的研究已发现，稀土可以改进金属和合金材料的耐磨性,某些稀土化合物(氟化物、氧化物等)具有高温润滑性并能提高粘结固体润滑膜、合金和陶瓷涂层、高分子材料、润滑脂等的润滑性能。稀土具有某些独特结构，使其具有特殊的摩擦学性能，以这些纳米粒子制成的纳米润滑剂添加剂，可使得润滑油的抗磨减摩性能得到较大的改善。因此以稀土纳米材料为基础制备新型的润滑材料应用于摩擦系统中，将以不同于传统添加剂的作用方式起减压抗磨作用。而由于纳米稀土为极性物质，在润滑油体系中很难得稳定分散，这很大的局限了纳米稀土的应用范围，通过有机物对纳米稀土进行表面改性转变表面极性，解决其在润滑油中的分散性问题是非常有必要的。

纳米稀土氧化物是通过在摩擦表面沉积而起作用的。当加入纳米粒子以后，由于这些纳米微粒和金属表面电荷的相互吸附作用，使得它能吸附在金属表面，并形成一层表面膜。这样就能最大限度地减少金属与金属间的直接摩擦接触。从而使其极压性能和抗磨减磨性能都可以得到极大的提高，减少摩擦磨损，能耗也可大大减少，并使机械寿命成倍增长。改性稀土纳米氧化物在很低的添加浓度下即可以显著的提高基础润滑油的摩擦学性能，纳米稀土的化学组成、晶体结构对摩擦性能学的影响不显著，但是不同的修饰剂对抗磨减摩性能有较大的影响，这主要表现在表面改性的纳米稀土氧化物作为润滑油添加剂时，在较低负荷下主要是有机修饰分子起润滑作用，而在高负荷下起主要作用的是纳米稀土氧化物粒子。但是目前具有优异的摩擦学性能的纳米稀土氧化物粒子在基础润滑油中的分散性不好，使得不能广泛的应用。

发明内容

为了克服上述不足，本发明的一个目的是提供一种稀土润滑油，用该润滑油可以改善发动机的密封性能，减轻机件磨损，降低机动车油耗，延长发动机使用寿命，同时该润滑油团聚沉积较少，节约能源且不含硫、磷等腐蚀性物质，对机件本身没有损害，不产生环境污染。