[发明专利]一种双向复合黑磷量子点/铜基金属有机框架润滑添加剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种双向复合黑磷量子点/铜基金属有机框架润滑添加剂及其制备方法，制备方法包括如下过程：向硝酸铜的甲醇溶液中加入乙酸和三乙胺，搅拌均匀，再加入1,3,5‑苯三甲酸，待1,3,5‑苯三甲酸完全溶解；再加入黑磷量子点并在反应釜中进行反应，之后进行清洗、干燥，得到蓝黑色块状物；将蓝黑色块状材料与黑磷量子点充分溶解于乙醇溶液中，再加入NaOH，再进行球磨，之后进行洗涤、干燥，得到双向复合的黑磷量子点/铜基金属有机框架材料；该框架材料加入油酸中，再进行超声、清洗、干燥，得到粉末；将该粉末加入基础油十六烷中，进行超声分散，得到所述双向复合黑磷量子点/铜基金属有机框架润滑添加剂。

技术领域

本发属于稀有金属轧制润滑领域，尤其是难变形稀有金属冷轧润滑领域，特别涉及一种双向复合黑磷量子点/铜基金属有机框架润滑添加剂及其制备方法。

背景技术

钛、锆合金均属于难变形稀有金属材料，钛合金由于化学活性高、易磨损和导热性能差等缺陷成为典型的难加工材料，轧制过程中容易出现黏辊、磨损严重、板材表面质量差等问题，板材得到率较低，制约了其作为高端装备制造领域中结构件的成形性和加工精度。除此之外，钛合金在金属塑性加工是承载能力高达2500MPa，一般润滑介质承载能力差、难以实现钛合金塑性成形过程中的有效润滑。锆合金成形时面临与钛合金类似的加工问题，而加工工艺润滑是解决冷轧加工变形难题的主要手段。

金属有机框架材料是一种多孔材料，由金属节点和有机配体构筑而成的网络结构晶体，具有低密度、较好的稳定性和较高的承载能力。铜基金属有机框架是其中的一种，具有相同的特点。

传统矿物基润滑油对环境污染严重、对人体有害等缺点已无法满足绿色生产的要求。同时，传统矿物基润滑油在轧制过程中随温度的升高润滑性能下降快，主要是润滑油中极压抗磨添加剂的失效导致。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种双向复合黑磷量子点/铜基金属有机框架润滑添加剂及其制备方法，本发明能够有效地提高润滑油的承载能力并降低钛锆合金冷轧过程中的黏辊和磨损严重等问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种双向复合黑磷量子点/铜基金属有机框架润滑添加剂的制备方法，包括如下过程：

向硝酸铜的甲醇溶液中加入乙酸和三乙胺，搅拌均匀后得到溶液L2；

向溶液L2中加1,3,5-苯三甲酸，待1,3,5-苯三甲酸完全溶解后得到溶液L3；

向溶液L3中加入黑磷量子点并在反应釜中进行反应，反应完成后对所得产物进行清洗、干燥，得到蓝黑色块状物；

将所述蓝黑色块状材料与黑磷量子点充分溶解于乙醇溶液中，之后加入NaOH，随后进行球磨，球磨均匀后进行洗涤、干燥，得到双向复合的黑磷量子点/铜基金属有机框架材料；

将所述双向复合黑磷量子点/铜基金属有机框架材料加入油酸中，然后进行超声，使所述双向复合黑磷量子点/铜基金属有机框架材料吸附油酸，之后进行清洗、干燥，得到粉末；

将所述粉末按照质量百分比为0.5wt％～3wt％比例加入基础油十六烷中，进行超声分散，分散均匀后得到所述双向复合黑磷量子点/铜基金属有机框架润滑添加剂。

优选的，所述向硝酸铜的甲醇溶液中，由每10-15mL甲醇对应加入0.4-0.5g硝酸铜溶解之后得到；制备所述溶液L2时，向硝酸铜的甲醇溶液中加入乙酸和三乙胺的量如下：每0.4-0.5g硝酸铜对应加入0.6-0.65mL乙酸和0.485-0.525mL三乙胺。

优选的，向溶液L2中加1,3,5-苯三甲酸时，每0.4-0.5g硝酸铜对应加入0.185-0.230g的1,3,5-苯三甲酸。