纳米羟基硅酸镁的制备方法、抗磨剂的制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种纳米羟基硅酸镁的制备方法、抗磨剂的制备方法及应用，纳米羟基硅酸镁的制备方法包括以下步骤：S1、提供预定质量比的氧化镁和二氧化硅，并将所述氧化镁和所述二氧化硅与预定浓度的氢氧化钠溶液混合，得到混合溶液；S2、将所述混合溶液在预定温度下反应预定时间，得到反应后的混合溶液；S3、将所述反应后的混合溶液进行清洗过滤，直至所述反应后的混合溶液的pH值<8，再过滤得到过滤产物；S4、将所述过滤产物进行干燥，得到所述纳米羟基硅酸镁。根据本发明专利技术实施例的纳米羟基硅酸镁的制备方法，简单可行，可操作性强，通过控制反应时间，可以实现羟基硅酸镁纳米微粒的可控合成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及纳米材料
，更具体地，涉及一种纳米羟基硅酸镁的制备方法、一种抗磨剂的制备方法及其在润滑油或润滑脂中的应用。
技术介绍
羟基硅酸镁是天然蛇纹石的主成分之一。粉碎至微纳米级的天然蛇纹石可以作为一种润滑油添加剂，改善机械零部件的磨损，甚至在一定程度上修复机械零件的磨损部位。但是天然蛇纹石存在两大缺点，一方面其成分复杂，一致性较差，其中某些杂质甚至会加剧机械零件的磨损，导致天然蛇纹石作为润滑油添加剂稳定性欠佳；另一方面通过机械球磨的方法极难得到尺寸达纳米级、且一致性较好的天然蛇纹石纳米颗粒。现有技术中，专利号为CN101386713A的申请公开了一种利用球磨的方法制备羟基硅酸镁的技术，该技术的缺点是难以保证合成产物的一致性，难以工业化生产。专利号为CN104261417A的申请公开了一种利用水热法合成羟基硅酸镁的技术，该技术并没有确切控制合成条件分别得到片状、管状和纤维状的纳米羟基硅酸镁。专利号为CN103880027A的申请公开了一种羟基硅酸镁纳米管抗磨材料及其制备方法，该技术并没有提及片状纳米羟基硅酸镁的合成和表面改性。如果直接将羟基硅酸镁纳米粒子添加到润滑油中，粉体很快发生团聚，继而沉淀。因此，存在改进需要。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。为此，本专利技术提出一种纳米羟基硅酸镁的制备方法，该方法简单，可操作性强，产物一致性高。本专利技术还提出一种抗磨剂的制备方法。本专利技术还提出一种抗磨剂的应用。根据本专利技术第一方面实施例的纳米羟基硅酸镁的制备方法，包括以下步骤:S1、提供预定质量比的氧化镁和二氧化硅，并将所述氧化镁和所述二氧化硅与预定浓度的氢氧化钠溶液混合，得到混合溶液；S2、将所述混合溶液在预定温度下反应预定时间，得到反应后的混合溶液；S3、将所述反应后的混合溶液进行清洗过滤，直至所述反应后的混合溶液的pH值〈8，再过滤得到过滤产物；S4、将所述过滤产物进行干燥，得到所述纳米羟基硅酸镁。根据本专利技术实施例的纳米羟基硅酸镁的制备方法，通过以氧化镁和二氧化硅为原料，在氢氧化钠溶液中通过水热法合成，经过洗涤干燥后便可得到纳米级羟基硅酸镁，该制备方法简单可行，可操作性强，并且在羟基硅酸镁的合成过程中，通过控制反应时间，可以得到片层状和管状等不同微观形貌的纳米微粒，从而实现羟基硅酸镁纳米微粒的可控合成。另外，根据本专利技术上述实施例的纳米羟基硅酸镁的制备方法，还可以具有如下附加的技术特征:根据本专利技术的一个实施例，所述预定质量比为1:1-1:3。根据本专利技术的一个实施例，所述预定浓度为l_6mol/L。根据本专利技术的一个实施例，所述预定温度为180-250°C，所述预定时间为6_72小时。根据本专利技术的一个实施例，在所述步骤S3中，采用去离子水对所述反应后的混合溶液进行清洗。根据本专利技术的一个实施例，在所述步骤S4中，所述过滤产物的干燥温度为50-100。。。根据本专利技术第二方面实施例的抗磨剂的制备方法，包括以下步骤:S5、将权利要求1所述的纳米羟基硅酸镁与纳米铁粉、纳米镍粉和石墨中的至少两种混合，并加入表面修饰剂，得到混合物料；S6、将所述混合物料进行研磨，得到所述抗磨剂。根据本专利技术的一个实施例，所述纳米羟基硅酸镁与所述纳米铁粉、纳米镍粉、石墨和表面修饰剂的质量比为:(80% -70% ): (5 % -8 % ): (5 % -7 % ): (8 % -10 % ):(3% -5% ) ο根据本专利技术的一个实施例，所述表面修饰剂为选自油酸、硬脂酸和六甲基二胺烷偶联剂中的至少一种。根据本专利技术第三方面实施例的抗磨剂的应用，所述抗磨剂在润滑油或润滑脂中应用，所述抗磨剂相对于润滑油或润滑脂的质量分数为0.1% -2%。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。【附图说明】本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:图1是根据本专利技术实施例的纳米羟基硅酸镁的制备方法的流程图；图2是根据本专利技术实施例1中一种纳米羟基硅酸镁的X射线衍射图谱；图3是根据本专利技术实施例1中一种纳米羟基硅酸镁的微观形貌图；图4是根据本专利技术实施例2中一种纳米羟基硅酸镁的X射线衍射图谱；图5是根据本专利技术实施例2中一种纳米羟基硅酸镁的微观形貌图；图6是根据本专利技术实施例的抗磨剂的制备方法的流程图；图7是根据本专利技术试验例中试件的磨斑形貌图，其中图7中(a)表示试件添加了抗磨剂的磨斑形貌图；图7中(b)表示试件未添加抗磨剂的磨斑形貌图；图8是根据本专利技术试验例中试件的摩擦表面膜的成分能谱图。【具体实施方式】下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。下面首先结合附图1具体描述根据本专利技术实施例的纳米羟基硅酸镁的制备方法。如图1所示，根据本专利技术实施例的纳米羟基硅酸镁的制备方法包括以下步骤:S1、提供预定质量比的氧化镁和二氧化硅，并将所述氧化镁和所述二氧化硅与预定浓度的氢氧化钠溶液混合，得到混合溶液。S2、将所述混合溶液在预定温度下反应预定时间，得到反应后的混合溶液。S3、将所述反应后的混合溶液进行清洗过滤，直至所述反应后的混合溶液的pH值〈8，再过滤得到过滤产物。S4、将所述过滤产物进行干燥，得到所述纳米羟基硅酸镁。由此，根据本专利技术实施例的纳米羟基硅酸镁的制备方法，通过以氧化镁和二氧化硅为原料，在氢氧化钠溶液中通过水热法合成，经过洗涤干燥后便可得到纳米级羟基硅酸镁，该制备方法简单可行，可操作性强，并且在羟基硅酸镁的合成过程中，通过控制反应时间，可以得到片层状和纤维状等不同微观形貌的纳米微粒，从而实现羟基硅酸镁纳米微粒的可控合成。根据本专利技术的一个实施例，所述预定质量比为1:1-1:3，优选为1:1，所述预定浓度为l-6mol/L。也就是说，在本申请中，氧化镁和二氧化娃的质量比可以为1:1-1:3，氧化镁和二氧化娃的摩尔比则可以为2:3-2:9，氢氧化钠为滴定溶液，其浓度可以为1-6moI/L，优选为2-6mol/L0在本专利技术的一些【具体实施方式】中，所述预定温度为180_250°C，所述预定时间为6-72小时。 具体地，氧化镁和二氧化娃与氢氧化钠溶液混合得到的混合溶液可以转移至高温高压反应釜中，在温度为180°C -250°C的条件下，反应6h?72h。其中，在羟基硅酸镁的合成过程中，通过控制时间得到片层状和管状等不同微观形貌的纳米微粒，从而实现羟基硅酸镁纳米微粒的可控合成。具体地，当反应时间在6-18小时内，羟基硅酸镁的形状为片状；当反应时间在18-48小时内，羟基硅酸镁的形状为片管混合状；当反应时间在48-72小时内，羟基硅酸镁的形状为管状。根据本专利技术的一个实施例，在步骤S3中，采用去离子水对反应后的混合溶液进行清洗。进一步地，在步骤S4中，过滤产物的干燥温度为50-100°C。也就是说，在本申请中，可以采用去离子水对羟基硅酸镁的混合溶液进行清洗和过滤，清洗过程一直持续到混合溶液的PH小于8，然后再将混合溶液进行过滤，得到过滤产物，即固态的羟本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米羟基硅酸镁的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、提供预定质量比的氧化镁和二氧化硅，并将所述氧化镁和所述二氧化硅与预定浓度的氢氧化钠溶液混合，得到混合溶液；S2、将所述混合溶液在预定温度下反应预定时间，得到反应后的混合溶液；S3、将所述反应后的混合溶液进行清洗过滤，直至所述反应后的混合溶液的pH值<8，再过滤得到过滤产物；S4、将所述过滤产物进行干燥，得到所述纳米羟基硅酸镁。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：常秋英，常绍亮，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：北京;11