含有噻二唑衍生物和納米銅的潤滑油添加劑，添加劑的制備方法，及含有該添加劑的潤滑油的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于化工領域，涉及一種含有噻二唑衍生物和納米銅的潤滑油添加劑，添加劑的制備方法，及含有該添加劑的潤滑油，包括以下成分：噻二唑衍生物、納米銅、硫醇、異丙醇、30wt%甲醛溶液、稀土氯化物、堿液、苯酚取代物。本發(fā)明是在基礎油的基礎上加入了噻二唑衍生物、改性納米銅以及一些相關的制劑，其中噻二唑衍生物的官能團可以與納米銅形成配位鍵、氫鍵等化學鍵，有利于這兩種物質在潤滑油中的穩(wěn)定分散，也可以增強這兩種物質在金屬表面的吸附，即增大了潤滑油的有益效果。
【專利說明】
含有噻二唑衍生物和納米銅的潤滑油添加劑，添加劑的制備 方法，及含有該添加劑的潤滑油
技術領域
[0001] 本發(fā)明屬于化工領域，涉及一種含有噻二唑衍生物和納米銅的潤滑油添加劑，添 加劑的制備方法，及含有該添加劑的潤滑油。
【背景技術】
[0002] 能源與環(huán)境是經(jīng)濟社會持續(xù)發(fā)展的兩大主題。對于機械零部件而言，摩擦磨損是 在所難免的。機械部件的摩擦磨損在帶來材料和能源大量損耗的同時，還會造成十分嚴重 的環(huán)境污染。在潤滑油中加入摩擦學添加劑是有效減緩機械零部件摩擦磨損、降低能量損 耗的重要技術手段之一。近年來，納米金屬材料的制備與應用技術取得了長足的進步，逐漸 達到了工業(yè)化生成的水平。納米金屬顆粒材料是指幾何尺寸為l-l〇〇nm級的金屬超微顆 粒，是介于單個原子與固態(tài)之間的原子集合體。最近的研究結果發(fā)現(xiàn)，納米金屬顆粒材料作 為潤滑油添加劑具有良好的應用前景，所以誕生了許多基于此種新材料的技術和產品。但 目前將納米金屬復合材料應用于潤滑油添加劑的研究則未見報道，為此，我們研究了將改 性納米銅顆?；男约{米銅顆粒復合材料用于潤滑油添加劑，并研究了該添加劑材料的制 備方法。改性納米銅顆粒是具有單原子層厚的新型碳材料，它具有高的機械強度，良好的熱 導率和快速的載流子迀移率，為晶體管傳感器等高性能器件的制備提供了原料。另外，改性 納米銅顆粒具有極高的比表面積，是制備納米復合材料極好的基底材料。
[0003] 潤滑油一般由基礎油和添加劑兩部分組成?；A油的質量是潤滑油的根本，添加 劑的質量和性能是潤滑油的精髓，添加劑的質量和性能以及加入的比例直接影響到潤滑油 的使用性能。作為一種新型納米材料，改性納米銅顆粒應用于潤滑油中具有傳統(tǒng)納米顆粒 不具備的諸多優(yōu)勢。改性納米銅顆粒本身的摩擦系數(shù)接近于零，潤滑性能出眾，二維結構物 理化學性質穩(wěn)定，具有超高的導熱性能，比重小，且容易進行多種改性，可以解決納米添加 劑長期穩(wěn)定性問題。
[0004] 納米金屬粉體如納米銅粉備受關注。一方面，改性納米銅粉具有優(yōu)異的極壓、抗磨 和環(huán)境友好性等特性，可在器件摩擦表面形成潤滑膜;另一方面，納米銅粉顆粒在摩擦界面 之間可以自由滾動，具有微軸承的作用。因此，納米銅粉作為新型潤滑油添加劑添加到潤滑 油中，可以大大提高了相互摩擦表面的潤滑性能，大幅度降低摩擦系數(shù)，顯著提高潤滑作 用，進而提高機械設備的有效動力，延長機械設備的使用壽命，降低機械設備的運轉能耗。 但納米銅粉在潤滑油中的分散穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性是目前的一個難題。

【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明針對上述的缺陷，提供了一種含有噻二唑衍生物和納米銅的潤滑油添加 劑，添加劑的制備方法，及含有該添加劑的潤滑油。
[0006] 為了達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為， 一種含有噻二唑衍生物和納米銅的潤滑油添加劑，其特征在于，按照重量分數(shù)包括以 下成分：
作為優(yōu)選，所述納米銅為改性納米銅，所述改性納米銅包括銅核、橋連部分及外殼部 分，所述橋聯(lián)部分是含有娃的基團，所述外殼部分是長鏈基團，所述銅核直徑為1~lOOOnm。
[0007]作為優(yōu)選，所述噻二唑衍生物為含有烷基、烷基硫基以及稀土元素的聚合物，所述 噻二唑衍生物的聚合度為2-5， 噻二唑衍生物的結構式為：

其中R1為含有4-12個碳原子的烷基、含 有6-14個碳原子的烷基硫基;R2為


，R2,為
，A為稀土元素，其制備方法可參照申請?zhí)枮?201510468659.4的發(fā)明專利。
[0008] 作為優(yōu)選，所述噻二唑衍生物中的烷基碳原子數(shù)為4-12個，所述烷基硫基碳原子 的數(shù)目為6-14,所述稀土元素為為La、Ce、Pr、Nd、Pm、SmSRb。
[0009] 作為優(yōu)選，所述硫醇為含6-14個碳原子的烷基硫醇，所述堿液為氫氧化鈉溶液。 [0010]作為優(yōu)選，所述稀土氯化物為七水合氯化鑭、七水合氯化銣、七水合氯化鋪、七水 合氯化鐠、七水合氯化釹、七水合氯化钷或七水合氯化釤中的至少一種。
[0011] 作為優(yōu)選，所述苯酚取代物為2,6_二叔丁基苯酚、2,4_二叔丁基苯酚、3,5_二 叔丁基苯酸、2-叔丁基苯酸、4-叔丁基苯酸、2-氨基_3,5_二叔丁基苯酸、3-氨基_2,6_ 二叔丁基苯酚、4-氨基-2,6-二叔丁基苯酚或2,6_二叔丁基-4-甲基苯酚中的任意一 種。
[0012] -種制備所述含有噻二唑衍生物的改性納米銅顆粒潤滑油方法，步驟是首先將噻 二唑衍生物和改性納米銅加入到異丙醇和硫醇中，超聲10-30分鐘，然后將30wt%甲醛溶液、 稀土氯化物、堿液、苯酚取代物、基礎油加入后在300-600轉/分的轉速下混合5-10分鐘；升 溫至50-90攝氏度并保溫1-5小時;保溫結束后超聲30-50分鐘，冷卻至室溫即可得到成品。
[0013] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果在于， 本發(fā)明是在基礎油的基礎上加入了噻二唑衍生物、改性納米銅顆粒以及一些相關的制 劑，其中的噻二唑環(huán)與金屬表面形成較強的雙齒螯合鍵，使其緊緊吸附在金屬表面，從而 起到緩沖負荷和抑制腐蝕的作用，改性納米銅顆粒粉在潤滑油當中，可以大大提高了相互 摩擦表面的潤滑性能，大幅度降低摩擦系數(shù)，顯著提高潤滑作用，進而提高機械設備的有效 動力，延長機械設備的使用壽命，降低機械設備的運轉能耗，其噻二唑衍生物的官能團可以 與改性納米銅顆粒形成配位鍵、氫鍵等化學鍵，有利于這兩種物質在潤滑油中的穩(wěn)定分散， 也可以增強這兩種物質在金屬表面的吸附。
【具體實施方式】
[0014] 為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點，下面結合實施例對本發(fā) 明做進一步說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請的實施例及實施例中的特征可 以相互組合。
[0015] 在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是，本發(fā)明還可 以采用不同于在此描述的其他方式來實施，因此，本發(fā)明并不限于下面公開說明書的具體 實施例的限制。
[0016] 實施例1，本實施例提供一種含有噻二唑衍生物和納米銅的潤滑油添加劑及其制 備方法，包括以下物質：噻二唑衍生物lg，改性納米銅顆粒〇 . 5g，十二硫醇10g，異丙醇10g， 30wt%甲醛溶液lg，七水合氯化鑭0. lg，質量分數(shù)為50%的氫氧化鈉溶液3g，2，6-二叔丁基苯
[0017] 制備方法為：首先將噻二唑衍生物和改性納米銅顆粒加入到異丙醇和十二硫醇 中，超聲10分鐘，然后將30wt%甲醛溶液、七水合氯化鑭、質量分數(shù)為50%的氫氧化鈉溶液、2， 6-二叔丁基苯酸、加入后在300轉/分的轉速下混合5分鐘;升溫至50攝氏度并保溫1小時;保 溫結束后超聲30分鐘，冷卻至室溫即可得到成品。
[0018] 實施例2,本實施例提供一種含有噻二唑衍生物和改性納米銅顆粒潤滑油添加劑 及其制備方法，包括以下物質:噻二唑衍生物1.5g，改性納米銅顆粒2.5g，l-辛硫醇，異丙醇 15g，30wt%甲醛溶液lg，七水合氯化銣0.8g，80wt%氫氧化鈉溶液6g，4-叔丁基苯酸5g。
[0019] 制備方法為：首先將噻二唑衍生物和改性納米銅顆粒加入到異丙醇和1-辛硫醇 中，超聲30分鐘，然后將30wt%甲醛溶液、七水合氯化銣、80wt%氫氧化鈉溶液、4-叔丁基苯酚 加入后在600轉/分的轉速下混合10分鐘;升溫至90攝氏度并保溫5小時;保溫結束后超聲50 分鐘，冷卻至室溫即可得到成品。
[0020] 實施例3,本實施例提供一種含有噻二唑衍生物和改性納米銅顆粒潤滑油添加劑 及其制備方法，包括以下物質：噻二唑衍生物lg，改性納米銅顆粒2g，正己硫醇5g，異丙醇 10g，30wt%甲醛溶液3g，七水合氯化釤0.6g，10wt%氫氧化鈉溶液5g，2-氨基-3，5-二叔丁基 苯酸3g。
[0021] 制備步驟為：首先將噻二唑衍生物和改性納米銅顆粒加入到異丙醇和正己硫醇 中，超聲20分鐘，然后將30wt%甲醛溶液、七水合氯化釤、10wt%氫氧化鈉溶液、2-氨基-3，5-二叔丁基苯酚加入后在500轉/分的轉速下混合8分鐘；升溫至70攝氏度并保溫3小時；保溫 結束后超聲40分鐘，冷卻至室溫即可得到成品。
[0022] 實施例4本實施例提供一種含有噻二唑衍生物和改性納米銅顆粒潤滑油添加劑及 其制備方法，包括以下物質：噻二唑衍生物1.3g，改性納米銅顆粒1.9g，1-壬硫醇4g，異丙醇 12g，30wt%甲醛溶液2.8g，七水合氯化鐠0.7g，25wt%氫氧化鈉水溶液5.5g，2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚4.3g。
[0023] 制備步驟為：首先將噻二唑衍生物和改性納米銅顆粒加入到異丙醇和1-壬硫醇 中，超聲19分鐘，然后將30wt%甲醛溶液、七水合氯化鐠、25wt%氫氧化鈉水溶液、2，6-二叔丁 基-4-甲基苯酚加入后在450轉/分的轉速下混合6.5分鐘;升溫至72攝氏度并保溫2.9小時； 保溫結束后超聲41分鐘，冷卻至室溫20攝氏度即可得到成品。
[0024] 表1實施例1-4中制得的含有噻二唑衍生物和石墨烯潤滑油添加劑添加到潤滑油 中并與傳統(tǒng)潤滑油性能檢測結果對比
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非是對本發(fā)明作其它形式的限制，任何熟 悉本專業(yè)的技術人員可能利用上述揭示的技術內容加以變更或改型為等同變化的等效實 施例應用于其它領域，但是凡是未脫離本發(fā)明技術方案內容，依據(jù)本發(fā)明的技術實質對以 上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術方案的保護范圍。
【主權項】
1. 一種含有噻二唑衍生物和納米銅的潤滑油添加劑，其特征在于，按照重量分數(shù)包括 以下成分：2. 根據(jù)權利要求1所述的一種含有噻二唑衍生物和納米銅的潤滑油添加劑，其特征在 于，所述納米銅為改性納米銅，所述改性納米銅包括銅核、橋連部分及外殼部分，所述橋聯(lián) 部分是含有娃的基團，所述外殼部分是長鏈基團，所述銅核直徑為1~lOOOnm。3. 根據(jù)權利要求2所述的一種含有噻二唑衍生物和納米銅的潤滑油添加劑，其特征在 于，所述噻二唑衍生物為含有烷基、烷基硫基以及稀土元素的聚合物，所述噻二唑衍生物的 聚合度為2-5。4. 根據(jù)權利要求3所述的一種含有噻二唑衍生物和納米銅的潤滑油添加劑，其特征在 于，所述噻二唑衍生物中的烷基碳原子數(shù)為4-12個，所述烷基硫基碳原子的數(shù)目為6-14， 所述稀土元素為為 La、Ce、Pr、Nd、Pm、SmSRb。5. 根據(jù)權利要求4所述的一種含有噻二唑衍生物和納米銅的潤滑油添加劑，其特征在 于，所述硫醇為含6-14個碳原子的烷基硫醇，所述堿液為氫氧化鈉溶液。6. 根據(jù)權利要求5所述的一種含有噻二唑衍生物和納米銅的潤滑油添加劑，其特征在 于，所述稀土氯化物為七水合氯化鑭、七水合氯化銣、七水合氯化鈰、七水合氯化鐠、七水合 氯化釹、七水合氯化钷或七水合氯化釤中的至少一種。7. 根據(jù)權利要求6所述的一種含有噻二唑衍生物和納米銅的潤滑油添加劑，其特征在 于，所述苯酚取代物為2,6-二叔丁基苯酚、2，4_二叔丁基苯酚、3,5-二叔丁基苯酚、2-叔丁基苯酚、4-叔丁基苯酚、2-氨基-3,5-二叔丁基苯酚、3-氨基-2,6-二叔丁基苯酚、 4-氨基_2,6-二叔丁基苯酚或2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚中的任意一種。8. -種制備權利要求1所述含有噻二唑衍生物和納米銅的潤滑油添加劑方法，其特征 在于:步驟是首先將噻二唑衍生物和改性納米銅加入到異丙醇和硫醇中，超聲10-30分鐘， 然后將30wt%甲醛溶液、稀土氯化物、堿液、苯酚取代物加入后在300-600轉/分的轉速下混 合5-10分鐘；升溫至50-90攝氏度并保溫1-5小時；保溫結束后超聲30-50分鐘，冷卻至室溫 即可得到成品。9. 一種潤滑油，其特征在于，所述潤滑油包含權利要求1-8中任意一項所述含有噻二唑 衍生物和納米銅的潤滑油添加劑。
【文檔編號】C10N30/12GK105886002SQ201610249595
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月21日
【發(fā)明人】鄭逸群, 岳魯敏, 趙曉
【申請人】濟寧利特納米技術有限責任公司