[发明专利]一种硼酸锌/Fe-BDC纳米复合润滑油添加剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种硼酸锌/Fe‑BDC纳米复合润滑油添加剂的制备方法，本发明制得的润滑油添加剂摩擦性能、分散性能优异，同时抗氧化能力强，黏度大，本发明选用硼酸与硝酸锌合成硼酸锌颗粒与MOF合成液混合，最大程度的让硼酸锌颗粒负载在MOF表面，充分发挥二者本身的作用；同时本发明选用微波合成法，简单、便捷、迅速的，可以减少反应时间简化反应流程。

技术领域

本发明属于润滑材料的制备技术领域，具体涉及到一种硼酸锌/Fe-BDC纳米复合润滑油添加剂及其制备方法。

背景技术

近年来，工业化的不断发展造成机械摩擦磨损现象的加重，常规的含有硫、磷和氯等元素的纳米添加剂已经不能满足现代社会的要求。因此，作为一种高效环保且具有良好分散性能的新型绿色润滑油添加剂金属有机骨架(MOF)已经逐渐得到许多研究者的关注。作为一种有机-无机杂化材料，2D金属有机骨架(2D MOF)具有的可设计性有机配体可以有效增强其与润滑油之间的相容性，与润滑剂表面产生良好的界面相互作用。但是，目前这种单一MOF在润滑油中的摩擦学性能容易受到其结构的影响，在摩擦过程中容易出现缺陷导致不能很好的发挥其本身应有的抗磨减磨性能。而通过将MOFs与其他具有抗磨减磨性能的摩擦剂结合成复合材料的方法，也被证实可以有效MOFs的摩擦学性能。

硼酸盐润滑油添加剂作为一种高效无毒的传统环保型无机纳米添加剂，可以依靠硼原子外围电子轨道空穴形成的引力使硼酸盐定向移动并沉积在摩擦副上起极压抗磨作用。由于硼酸盐基复合材料具有较高的吸附性能和优异的自润滑性，因此作为润滑油添加剂具有广泛的应用前景，特别是在许多恶劣的环境中。在过去的研究中，硼酸盐已经通过利用非均相共沉淀法、水热法及原位合成法等制备成复合润滑材料，并且也展现出了优异的润滑性能。。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明的目的是，克服现有技术中的不足，提供一种硼酸锌/Fe-BDC纳米复合润滑油添加剂的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：

将硫酸铁FeSO₄·7H₂O和1,3,5-苯三甲酸溶解在N,N-二甲基甲酰胺中，搅拌至完全溶解，得到混合溶液A；

将硼砂和硝酸锌分别溶于去离子水中，搅拌形成硼砂溶液和硝酸锌溶液。

将这两种溶液混合搅拌形成乳白色浑浊液，抽滤后烘干得到硼酸锌纳米颗粒；

取硼酸锌颗粒分散在去离子水中，形成分散均匀的硼酸锌溶液；

将硼酸锌溶液加入混合溶液A中，先搅拌后超声，直到硼酸锌完全分散，等到上述溶液完全分散后，将其置于微波炉中进行微波合成；

合成后抽滤并洗涤烘干，即得硼酸锌/Fe-BDC纳米复合润滑材料。

作为本发明所述的一种优选方案，其中：所述硫酸铁FeSO₄·7H₂O的添加量为0.834g～1.668g，所述1,3,5-苯三甲酸的添加量为0.420g～0.840g，所述N,N-二甲基甲酰胺的量为60ml。

作为本发明所述的一种优选方案，其中：所述搅拌形成硼砂溶液及硝酸锌溶液，其中，硼砂和硝酸锌的添加比例为1：1～1.5g，添加量分别为10～15g，所述去离子水的量为100ml。

作为本发明所述的一种优选方案，其中：所述搅拌形成硼砂溶液及硝酸锌溶液，其中，搅拌温度为50-80℃，搅拌时间为3-6h。