本发明涉及润滑油,尤其涉及一种耐热有机硅稀释剂及其制备方法。
背景技术:
1、润滑油被广泛应用于化工、纺织、机械等行业。润滑油主要主要是由基础油和添加剂两个部分组成,其中基础油是润滑油的主要成分,约占85%以上。随着科技的迅猛发展,特别是汽车工业的飞速发展,以及环保、节能要求的加强,尽管润滑油的总量供应并没有大幅度增加,但对高档润滑油的需求量却日渐旺盛。耐热有机硅润滑油具有卓越的耐热性、电绝缘性、耐候性、疏水性、生理惰性和较小的表面张力,还具有低的粘温系数、较高的抗压缩性;此外,硅油还具有许多特殊性能,如抗氧化、闪点高、挥发性小、对金属无腐蚀、无毒等。
2、润滑油的氧化产物是油泥的重要组成部分,随着在润滑油中存留时间的加长,它们会相互聚集、沉淀,最终导致油品黏度增大,加剧发动机的磨损,造成滤网堵塞,进而影响发动机的使用。加入稀释剂可以改善上述问题,但现有稀释剂的性能较差,不能很好地分散油泥,润滑油的使用性能和寿命仍有待提高。
技术实现思路
1、本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一,提供一种耐热有机硅稀释剂及其制备方法。
2、本发明的技术解决方案如下:
3、本发明目的一方面,提供了一种耐热有机硅稀释剂,包括以下重量份的原料:
4、丁二酰亚胺类20-30份、烷基苯胺类15-25份、单环芳烃5-10份、接枝长烷基链的氧化石墨烯-改性氮化硼纳米片1-9份、聚烯烃1-7份、多环芳烃0.3-1.5份。
5、丁二酰亚胺类,可改善有机硅润滑油的抗磨性能、耐温性能,具有清净分散好的优点,同时具有增溶作用,促进稀释剂中其他成分的相容性,保证稀释剂整体的稳定性。氮化硼纳米片的尺寸小,能够迁移到摩擦副的表面,形成一层摩擦保护膜,具有优异的减磨抗磨性能,有效提高润滑油在高温和高速度下的工作性能;接枝长烷基链的氧化石墨烯,具有双亲性,其中亲油基团能与有机硅润滑油很好地结合,亲水基团能够很好地吸附在改性氮化硼纳米片表面、阻止改性氮化硼纳米片间的团聚作用,得到稀释分散性能优异的接枝长烷基链的氧化石墨烯-改性氮化硼纳米片,能将润滑油氧化产物分散阻止聚集,对润滑油具有十分优异的稀释分散作用。烷基苯胺类、单环芳烃、聚烯烃、多环芳烃具有良好的稀释分散作用,加上丁二酰亚胺类、接枝长烷基链的氧化石墨烯-改性氮化硼纳米片,将稀释剂的稀释分散作用放大增强,大幅提升稀释性能。
6、作为本发明的优选技术方案,所述丁二酰亚胺类包括丁二酰亚胺、硼化单丁二酰亚胺、聚异丁烯丁二酰亚胺、磷化聚异丁烯丁二酰亚胺中的至少一种;
7、所述单环芳烃包括甲苯、二甲苯、乙苯、异丙苯、2-甲基乙苯、3-甲基乙苯、4-甲基乙苯、十二烷基苯中的至少一种;
8、所述多环芳烃包括萘类;
9、所述烷基苯胺类包括二烷基二苯胺、4-十二烷基苯胺、4-十六烷基苯胺、4-十八二烷基苯胺中的至少一种。
10、作为本发明的优选技术方案,所述接枝长烷基链的氧化石墨烯中的长烷基链包括正十二烷基链、正十四烷基链、正十六烷基链、正十八烷基链中的至少一种。
11、作为本发明的优选技术方案,所述聚烯烃包括聚丙烯、聚丁烯中的至少一种。
12、作为本发明的优选技术方案,所述聚烯烃的数均分子量为500-1200。
13、本发明目的另一方面,提供了一种耐热有机硅稀释剂的制备方法,包括以下步骤:
14、s1、将石墨、高铁酸钾、氧化增强剂和酸混合反应,得到氧化铁插层石墨;
15、s2、将氮化硼分散在纳米二氧化硅溶液中,加入六甲基二硅氮杂烷搅拌一段时间,固液分离除去溶剂,干燥后得到改性氮化硼;
16、s3、将改性氮化硼、氧化铁插层石墨分散于水中,然后与脂肪胺溶液混合,超声、搅拌反应,然后固液分离除去溶剂,得到接枝长烷基链的氧化石墨烯-改性氮化硼纳米片;
17、s4、将接枝长烷基链的氧化石墨烯-改性氮化硼纳米片、丁二酰亚胺类、烷基苯胺类混合,加热到110-130℃,然后加入单环芳烃、多环芳烃、聚烯烃混合并降温,得到耐热有机硅稀释剂。
18、本发明以高铁酸钾为氧化剂,并配合氧化增强剂和酸处理石墨,石墨层间发生膨胀,且产物氧化铁插层并吸附在氧化石墨中得到氧化铁插层石墨;氮化硼经改性后增强了亲油性,提升了对润滑油的减磨抗磨性能;脂肪胺对氧化铁插层石墨和改性氮化硼进行处理,在氧化石墨烯的表面接枝长烷基链使氧化石墨烯获得两亲性,并通过其亲油性与润滑油很好地作用,通过其亲水性提升了与改性氮化硼的项相互作用,使氧化石墨烯、改性氮化硼紧密作用,并最终提升对润滑油的稀释分散性能。
19、作为本发明的优选技术方案,步骤s1中:
20、所述混合反应的温度为<20℃,时间为1-2.5h;
21、所述氧化增强剂包括硝酸钠;
22、所述酸包括浓硫酸。
23、作为本发明的优选技术方案,步骤s2中:
24、所述纳米二氧化硅溶液的浓度为0.5-2wt%;
25、所述六甲基二硅氮杂烷的质量为氮化硼的1.5-2.5倍;
26、所述搅拌一段时间具体为:25-50℃搅拌1-4h。
27、作为本发明的优选技术方案,步骤s3中:
28、所述改性氮化硼、氧化铁插层石墨、脂肪胺溶液的质量比为0.8-1.5:0.8-1.5:10-200;
29、所述脂肪胺溶液的溶剂包括二甲亚砜、n-甲基吡咯烷酮、二甲基二甲酰胺、甲醇、乙醇、乙二醇、丙醇、丙二醇、丁醇、聚乙二醇、聚乙烯醇中的至少一种;
30、所述超声的超声功率为1-2kw,超声频率为20-50khz,超声时间为1-6h;
31、所述搅拌的速率为500-1000rpm,时间为2-8h。
32、作为本发明的优选技术方案,步骤s4中所述降温为降至50-100℃。
33、本发明可取得的有益效果:
34、本发明利用丁二酰亚胺类,可改善有机硅润滑油的抗磨性能、耐温性能,具有清净分散好的优点,同时具有增溶作用,促进稀释剂中其他成分的相容性,保证稀释剂整体的稳定性。氮化硼纳米片的尺寸小,能够迁移到摩擦副的表面,形成一层摩擦保护膜,具有优异的减磨抗磨性能,有效提高润滑油在高温和高速度下的工作性能;接枝长烷基链的氧化石墨烯,具有双亲性,其中亲油基团能与有机硅润滑油很好地结合,亲水基团能够很好地吸附在改性氮化硼纳米片表面、阻止改性氮化硼纳米片间的团聚作用,得到稀释分散性能优异的接枝长烷基链的氧化石墨烯-改性氮化硼纳米片,能将润滑油氧化产物分散阻止聚集,对润滑油具有十分优异的稀释分散作用。烷基苯胺类、单环芳烃、聚烯烃、多环芳烃具有良好的稀释分散作用,加上丁二酰亚胺类、接枝长烷基链的氧化石墨烯-改性氮化硼纳米片,将稀释剂的稀释分散作用放大增强,大幅提升稀释性能。
35、本发明以高铁酸钾为氧化剂,并配合氧化增强剂和酸处理石墨,石墨层间发生膨胀,且产物氧化铁插层并吸附在氧化石墨中得到氧化铁插层石墨;氮化硼经改性后增强了亲油性,提升了对润滑油的减磨抗磨性能;脂肪胺对氧化铁插层石墨和改性氮化硼进行处理,在氧化石墨烯的表面接枝长烷基链使氧化石墨烯获得两亲性,并通过其亲油性与润滑油很好地作用,通过其亲水性提升了与改性氮化硼的项相互作用,使氧化石墨烯、改性氮化硼紧密作用,并最终提升对润滑油的稀释分散性能。本发明提供的制备方法可操作性强,性能优良,具有良好的应用前景。
1.一种耐热有机硅稀释剂,其特征在于,包括以下重量份的原料:
2.根据权利要求1所述的一种耐热有机硅稀释剂,其特征在于,所述丁二酰亚胺类包括丁二酰亚胺、硼化单丁二酰亚胺、聚异丁烯丁二酰亚胺、磷化聚异丁烯丁二酰亚胺中的至少一种;
3.根据权利要求1所述的一种耐热有机硅稀释剂,其特征在于,所述接枝长烷基链的氧化石墨烯中的长烷基链包括正十二烷基链、正十四烷基链、正十六烷基链、正十八烷基链中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种耐热有机硅稀释剂,其特征在于,所述聚烯烃包括聚丙烯、聚丁烯中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种耐热有机硅稀释剂,其特征在于,所述聚烯烃的数均分子量为500-1200。
6.一种耐热有机硅稀释剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
7.根据权利要求1所述的一种耐热有机硅稀释剂的制备方法,其特征在于,步骤s1中:
8.根据权利要求1所述的一种耐热有机硅稀释剂的制备方法,其特征在于,步骤s2中:
9.根据权利要求1所述的一种耐热有机硅稀释剂的制备方法,其特征在于,步骤s3中:
10.根据权利要求1所述的一种耐热有机硅稀释剂的制备方法,其特征在于,步骤s4中所述降温为降至50-100℃。
