[发明专利]一种抗磨防锈润滑油的改性方法

说明书

本发明公开了一种抗磨防锈润滑油的改性方法，将六水合三氯化铁、四水合氯化亚铁分散到去离子水中，加入氧化石墨烯分散液，在氮气保护下超声反应，滴加水合肼搅拌反应，将黑色固体产物析出、清洗、干燥得到四氧化三铁负载石墨烯；向羟基磷酸钙中加磷酸水溶液、KH560，磁力搅拌回流反应，离心分离、水洗、干燥得改性羟基磷酸钙，将其与三聚磷酸二氢铝混合研磨，过滤、烘干得改性羟基磷酸钙‑三聚磷酸二氢铝；将蓖麻油甲酯、甲酸、催化剂浓硫酸混合，滴加双氧水，搅拌冷凝回流反应，分离、水洗至中性，蒸出水分，得到环氧脂肪酸甲酯；将其与改性纳米二氧化硅、纳米四氧化三铁负载石墨烯、改性羟基磷酸钙‑三聚磷酸二氢铝混匀得抗磨防锈润滑油。

技术领域

本发明属于润滑油领域，具体涉及一种抗磨防锈润滑油的改性方法。

背景技术

润滑剂由基础油和添加剂混合而成，约95%的基础油是衍生自石油的矿物油。矿物润滑剂的生物降解性差，流失于环境中会直接污染土壤，1kg石油基润滑剂能够污染1000000L水，同时由于矿物油的日趋减少和不可再生性，开发环保型润滑剂势在必行。植物油基润滑剂，称为“生物润滑剂”，可生物降解，可再生，无毒，此外，还具有多种性能优势，如良好的润滑性，高黏度指数，高闪点等。但植物油基础油具有较差的氧化稳定性，这是由于在植物油的脂肪酸链上不饱和键C=C键的存在，利用化学改性降低植物油的不饱和度，可以解决此问题，植物油的氢化是常用的改性方法。

石墨烯作为一种新型纳米增强材料，其独特的结构决定其具有相比于石墨更加优异的减摩、抗磨性能。将其作为填充材料加入到润滑油中，有望提高润滑油的减摩、耐磨性。但是，石墨烯片层不含有其它活性官能团，且其片层间存在较强的范德华力，因而极易叠加，从而难以发挥其优异的性能。

纳米二氧化硅是性能优良的纳米颗粒，其具有的抗磨减磨性能显著，改性的纳米二氧化硅在润滑油中显示出良好的分散性。因此，寻找一种良好的纳米二氧化硅表面改性剂，来提高其耐磨性和减磨性能具有重要意义。纳米粒子作为润滑油添加剂，对提高润滑油的摩擦学性能有着明显的作用，表现出润滑剂的优异性能，纳米二氧化硅于纳米材料中广泛应用。改性纳米二氧化硅作为添加剂，其亲水性到亲油性的变化提高了其在基础油中的分散性和稳定性。因此，将纳米二氧化硅作为添加剂添加在润滑基础油中，对减少磨损、延长机件寿命，具有重要的经济价值和应用价值。

市售润滑油大多存在减摩抗磨性能差、耐盐雾防锈性能差的缺陷，本发明提供了一种抗磨防锈润滑油的改性方法，按照本发明提供的方法制备的润滑油具有优异的减摩抗磨性能和耐盐雾防锈性能。

发明内容

本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种抗磨防锈润滑油的改性方法，依照该方法制备的改性润滑油具有优异的减摩抗磨性能和耐盐雾防锈性能。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种抗磨防锈润滑油的改性方法，包括如下步骤，下述原料按重量份计：

（1）纳米四氧化三铁负载石墨烯的制备：

将2-4份六水合三氯化铁、1-2份四水合氯化亚铁分散到100-200份去离子水中，加入25-50份氧化石墨烯分散液，用浓氨水调节pH为11，在氮气保护下，于55-60℃超声反应1-2h后，滴加1-2份水合肼，在90-95℃下搅拌反应4-6h，将黑色固体产物析出，用无水乙醇和去离子水分别清洗3-5次，在60-65℃下真空干燥4-6h得到纳米四氧化三铁负载石墨烯；

采用化学共沉淀法制备出四氧化三铁负载石墨烯，对润滑油具有明显的减摩、抗磨效果，在石蜡油体系中展现出更低的摩擦系数和自润滑性；由于四氧化三铁负载石墨烯具有强度高且自润滑特性，在摩擦过程中能够在摩擦球的表面形成一层具有自润滑特性的“保护膜”，这层保护膜充当了“垫片”的作用，从而有效防止了金属摩擦球的直接接触；同时，润滑膜的存在降低了摩擦球与润滑油间的剪切力，从而有效提高石蜡油的润滑性能；

（2）改性羟基磷酸钙-三聚磷酸二氢铝的制备：