專利名稱：納米氫氧化稀土潤滑油添加劑的制作方法
技術領域：
本發(fā)明公開了一種納米氫氧化稀土潤滑油添加劑及其制備方法。
稀土元素及其化合物由于具有許多獨特的化學及物理性能而廣泛應用于冶金、化工、電子和原子能工業(yè)、以及醫(yī)藥和農(nóng)業(yè)等諸多領域。近年來，稀土化合物在摩擦學中的應用也日益為人們所關注。無機稀土化合物中以稀土氟化物在潤滑脂中的應用最為廣泛，U.S.4,507,214,4,946,607,4,946,608和CN1,032549A,1,032,550A，都公開了氟化稀土在潤滑脂中具有良好的潤滑性。氧化稀土作為潤滑劑也有報道，但氫氧化稀土作為潤滑油脂添加劑還未見報道。U.S.S.R.679,618和U.S.684,711公開了二烷基磷(膦)酸稀土配合物具有良好的抗腐蝕性能和抗磨損性能。U.S.S.R.1,373,687敘述了胺基硫酸稀土配合物是性能良好的潤滑脂的抗磨，抗擦傷添加劑。無機稀土化合物作為固體潤滑劑已為人們所接受，由于其在潤滑油中的分散性很差，從而限制了其在潤滑油中的廣泛應用。
本發(fā)明的目的在于提供一種納米氫氧化稀土潤滑油添加劑及其制備方法，它在潤滑油中具有良好的分散性、極壓和抗磨性能。
本發(fā)明的添加劑由水溶性稀土無機鹽、分散劑、表面活性劑、促進劑、基礎油、氫氧化物組成。
納米氫氧化稀土潤滑油添加劑由水溶性稀土無機鹽10～20、分散劑10～30、表面活性劑0.3～5、促進劑10～30、基礎油40～60、氫氧化物3～8(重量百分含量)組成。
稀土無機鹽為氯化稀土、硝酸稀土或高氯酸稀土，稀土為鑭、鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥一種或幾種的混合物。
分散劑為聚異丁烯單丁二酰亞胺、聚異丁烯雙丁二酰亞胺、石油磺酸鈣、石油磺酸鎂的一種或幾種混合物。
表面活性劑為司本-20、司本-80、吐溫-40、吐溫-60，最好選用司本-80。
促進劑為水、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇的一種或幾種的混合物。
基礎油為中性石蠟基精制基礎油(40℃粘度為28.8-35.2mm2/s)。
氫氧化物為氫氧化鈉或氫氧化鉀。
本發(fā)明的潤滑油添加劑制備方法是將水溶性無機稀土鹽10～20wt.％溶于水中，將分散劑10～30份wt.％、表面活性劑0.3～5wt.％、促進劑10～30wt.％、基礎油40-60wt.％，將苯1份(以上述總量為1份)與上述溶液混合，在水浴中攪拌半小時，緩慢滴加氫氧化鈉或氫氧化鉀3～8wt.％溶液，在水浴中攪拌5-8小時，加3-4份苯以便過濾。減壓蒸除苯、水等物質(zhì)。
本發(fā)明的納米氫氧化稀土是一類非常有效的潤滑油極壓、抗磨添加劑。其作為潤滑油添加劑的添加量為0.1wt％～15wt％。
本發(fā)明和現(xiàn)有技術相比，具有實質(zhì)性特點納米氫氧化稀土的顆粒尺寸在10～50納米，在潤滑油中具有良好的極壓和抗磨性能，具有低毒、低污染。
為了更好地理解本發(fā)明，通過實例進行說明。
實例1 將1.86g氯化鑭溶于水中，再將3g聚異丁烯單丁二酰亞胺、0.1g石油磺酸鈣、0.3g司本-80、10ml甲醇、7g基礎油與上述溶液混合，加入10ml苯，在水浴中攪拌半小時，緩慢滴加0.6g氫氧化鈉溶液，在水浴中攪拌8小時。加入60ml苯以便過濾。將濾液減壓蒸除甲苯、水等物質(zhì)。
實例2 將2.22g硝酸鐠溶于水中，再將3.5g聚異丁烯雙丁二酰亞胺、0.1石油磺酸鎂、0.3g司本-80、5g基礎油與上述溶液混合，加入15ml苯，在水浴中攪拌半小時，緩慢滴加0.6g氫氧化鈉溶液，在水浴中攪拌7小時。加入50ml苯以便過濾。將濾液減壓蒸除甲苯、水等物質(zhì)。
實例3 將2.35g高氯酸釓溶于水中，再將3.5g聚異丁烯雙丁二酰亞胺、0.1石油磺酸鎂、0.3g司本-80、8g基礎油與上述溶液混合，加入15ml苯，在水浴中攪拌半小時，緩慢滴加0.84g氫氧化鉀溶液，在水浴中攪拌5小時。加入50ml苯以便過濾。將濾液減壓蒸除甲苯、水等揮發(fā)性物質(zhì)。
實例4 反應條件同實例1，將氯化鑭中的鑭分別替換為鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥中的一種或幾種，可得到相應納米氫氧化稀土。
用四球摩擦磨損試驗機對實例1中制備的納米氫氧化鑭在液體石蠟中的極壓和抗磨性能進行了評價。為了便于對比，對商用添加劑-二烷基二硫代磷酸鋅(ZDDP)在液體石蠟中的極壓和抗磨性能也進行了評價。極壓性能是按照GB3142-82進行?？鼓嶒灥牟僮鳁l件為負荷392N，時間30min，轉(zhuǎn)速1450rpm，實驗結(jié)束后，測量鋼球的磨斑直徑(WSD)，所得結(jié)果列于表1。表1極壓(PB值)和抗磨性能評價結(jié)果
由上述實驗結(jié)果可以看出，此類納米氫氧化稀土作為潤滑油添加劑具有良好的極壓性能和抗磨損性能，是一類具有廣泛應用前景的潤滑油極壓、抗磨添加劑。
權利要求
1.一種納米氫氧化稀土潤滑油添加劑由水溶性稀土無機鹽10～20分散劑 10～30表面活性劑 0.3～5促進劑 10～30基礎油 40～60氫氧化物3～8(重量百分含量)組成。
2.如權利要求1所述納米氫氧化稀土潤滑油添加劑，其特征在于水溶性稀土無機鹽為氯化稀土、硝酸稀土或高氯酸稀土，稀土為鑭、鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥的一種或幾種的混合物。
3.如權利要求1所述納米氫氧化稀土潤滑油添加劑，其特征在于分散劑為聚異丁烯單丁二酰亞胺、聚異丁烯雙丁二酰亞胺、石油磺酸鈣、石油磺酸鎂的一種或幾種的混合物。
4.如權利要求1所述納米氫氧化稀土潤滑油添加劑，其特征在于表面活性劑為司本-20、司本-80、吐溫-40、吐溫-60的一種或幾種的混合物。
5.如權利要求1所述納米氫氧化稀土潤滑油添加劑，其特征在于促進劑為水、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇的一種或幾種的混合物。
6.如權利要求1所述納米氫氧化稀土潤滑油添加劑，其特征在于氫氧化物為氫氧化鈉或氫氧化鉀。
7.如權利要求1所述納米氫氧化稀土潤滑油添加劑，其特征在于基礎油為中性石蠟基礦物油，40℃的運動粘度為28.8-35.2mm2/s。
8.如權利要求1所述納米氫氧化稀土潤滑油添加劑的制備方法包括將水溶性無機稀土鹽10～20wt.％溶于水中，將分散劑10～30wt.％、表面活性劑0.3～5wt.％、促進劑10～30wt.％、基礎油40-60wt.％，將苯1份(以上述總量為1份)與上述溶液混合，在水浴中攪拌半小時，緩慢滴加氫氧化鈉或氫氧化鉀3～8wt.％溶液，在水浴中攪拌5-8小時，加3-4份苯以便過濾，減壓蒸除苯、水等物質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種納米氫氧化稀土潤滑油添加劑及其制備方法。本發(fā)明的添加劑由水溶性稀土無機鹽、分散劑、表面活性劑、促進劑、基礎油、氫氧化物組成。這類納米氫氧化稀土的顆粒尺寸在10～50納米,解決了氫氧化稀土在潤滑油中分散的問題。它們是性能優(yōu)良的潤滑油極壓、抗磨添加劑,與常用的大多數(shù)潤滑油極壓、抗磨添加劑相比,具有低毒、低污染的特性。
文檔編號C10M125/10GK1218103SQ98123520
公開日1999年6月2日 申請日期1998年10月8日 優(yōu)先權日1998年10月8日
發(fā)明者張澤撫, 劉維民, 薛群基 申請人:中國科學院蘭州化學物理研究所