一种润滑油添加剂的应用及制备方法、高温润滑油及制备方法和应用技术

本发明专利技术属于润滑油技术领域，具体涉及一种润滑油添加剂的应用及制备方法、高温润滑油及制备方法和应用。在本发明专利技术中，二磷化硅纳米片在润滑油中具有良好的分散性及分散稳定性，在150℃和200℃条件下依然具有良好的减摩抗磨效果。实施例结果表明，本发明专利技术提供的二磷化硅纳米片作为润滑油添加剂添加至润滑油中，能够使润滑油在高温度和高速度的工作条件下依然具有较低的摩擦系数和磨损率，解决了现有技术中润滑油在高温度和高速度的工作条件下摩擦系数和磨损率较高的技术难题。

【技术实现步骤摘要】
一种润滑油添加剂的应用及制备方法、高温润滑油及制备方法和应用
本专利技术属于润滑油
，具体涉及一种润滑油添加剂的应用及制备方法、高温润滑油及制备方法和应用。
技术介绍
随着科技的迅猛发展，现代工业正面临着更为苛刻的服役工况，例如高速度与高温度，这些因素都会导致摩擦副表面的温度增高，而高温状态会对摩擦对偶体系的摩擦系数与磨损率产生巨大的影响。因此，发展高温润滑油及高温润滑添加剂，并复配成用于高温条件的润滑油，成为润滑领域近年来的研究热点，润滑油添加剂以极少的添加量即可赋予润滑油极高的性能，因此被称为润滑油的“精髓”。现有的润滑油添加剂分为有机润滑油添加剂、无机润滑油添加剂和有机-无机润滑油添加剂，上述三种润滑油添加剂能够提供一定的减摩抗磨效果但是，含有机成分的润滑油添加剂在高温环境下容易挥发，最终失去降低润滑油摩擦系数的效果；常规的无机成分润滑油添加剂的降低摩擦系数效果不佳，高温环境下减摩抗磨效果更不明显。如何解决润滑油添加剂在高温环境以及由于高速度带来的高温环境使用条件下减摩抗磨效果较差的问题，是现代工业亟待解决的技术问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种润滑油添加剂的应用及制备方法、高温润滑油、制备及其应用，本专利技术提供的高温润滑油以二磷化硅纳米片为润滑油添加剂，该种润滑油添加剂能够较好地分散在合成润滑油中，使润滑油在高温环境以及由于高速度带来的高温环境中依然具有较高的减摩抗磨效果。为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：本专利技术提供了一种润滑油添加剂在高温润滑油中的应用，所述润滑油添加剂为二磷化硅纳米片。优选的，所述二磷化硅纳米片的平均粒径为100～2000nm，平均厚度为1～20nm。本专利技术还提供了上述作为润滑油添加剂的二磷化硅纳米片的制备方法，包括以下步骤：将二磷化硅粉体与极性有机溶剂混合，依次经过超声、搅拌和固液分离得到含有二磷化硅纳米片的上清液；将所述含有二磷化硅纳米片的上清液干燥，得到二磷化硅纳米片。优选的，所述超声的超声功率为1000～1500W，超声频率为20～30kHz，超声时间为2～10h；所述搅拌的速率为500～1000rpm，所述搅拌的时间为2～10h。本专利技术还提供了一种高温润滑油，包括以下组分：润滑油添加剂和基础油；所述润滑油添加剂为上述技术方案所述制备方法得到的二磷化硅纳米片。优选的，所述基础油包括离子液体、聚乙二醇类基础油、合成酯类油和醚类润滑油中的一种或多种。优选的，所述二磷化硅纳米片在高温润滑油中的质量百分含量为0.01～0.1％。本专利技术还提供了上述技术方案所述高温润滑油的制备方法，包括以下步骤：将二磷化硅纳米片与基础油混合，得到高温润滑油。本专利技术还提供了上述技术方案所述高温润滑油或者上述技术方案所述制备方法制备得到的高温润滑油在高温润滑中的应用。本专利技术还提供了上述技术方案所述高温润滑油或者上述技术方案所述制备方法制备得到的高温润滑油在金属-金属、金属-聚合物或金属-陶瓷摩擦副中的应用。本专利技术提供了一种二磷化硅纳米片在高温润滑油中的应用。在本专利技术中，二磷化硅纳米片作为新型二维材料，为层状结构，具有较高的热稳定性，较强的层内作用力和较弱的层间剪切作用力。在使用过程中，二磷化硅纳米片由于自身尺寸较小，能够迁移到摩擦副表面，通过沉积效应和堆叠效应的作用，在摩擦副表面形成一层降低磨损的摩擦保护膜，该保护膜具有优异的减摩抗磨性能，使得本专利技术提供的高温润滑油能够在高温环境以及由于高速度带来的高温环境中依然具有较低的摩擦系数以及磨损率。实施例的结果表明，本专利技术以二磷化硅纳米片作为润滑油添加剂用于高温润滑油中，能够保证得到的高温润滑油在150℃以上的温度以及由于高速度带来的高温环境下仍具有较高的减摩抗磨效果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例中涉及的附图，用于解释说明本专利技术技术方案的优势。图1为二磷化硅的球棍模型图及磷原子的孤对电子示意图；图2为实施例1制备得到的二磷化硅纳米片的原子力显微镜图；图3为实施例1制备得到的二磷化硅纳米片的透射电镜图；图4为实施例1～8制备得到的润滑油和PEG-400基础油在载荷条件下摩擦系数图；图5为实施例1制备得到的高温润滑油和PEG润滑油在150℃和200℃条件下的摩擦系数图；图6为实施例1制备得到的高温润滑油和PEG润滑油在150℃和200℃条件下的磨损体积图。具体实施方式本专利技术提供了一种润滑油添加剂在高温润滑油中的应用，所述润滑油添加剂为二磷化硅纳米片。在本专利技术中，所述二磷化硅纳米片的平均粒径优选为100～2000nm，进一步优选为500～1500nm，更优选为1300nm；平均厚度优选为1～20nm，进一步优选为5～15nm，更优选为9nm。本专利技术以二磷化硅纳米片为润滑油添加剂，是考虑到二磷化硅纳米片作为新型二维材料，为层状结构，具有较高的热稳定性，较强的层内作用力和较弱的层间剪切作用力，能够有效起到降低摩擦系数和磨损率的效果；并且进一步的，本专利技术还限定了二磷化硅纳米片的平均粒径和厚度，不仅保证二磷化硅纳米片的较小尺寸，进而充分分散在润滑油中，还能够避免二磷化硅纳米片的尺寸过小，起不到减摩抗磨的效果。本专利技术提供了一种作为润滑油添加剂的二磷化硅纳米片的制备方法，包括以下步骤：将二磷化硅粉体与极性有机溶剂混合，依次经过超声、搅拌和固液分离得到含有二磷化硅纳米片的上清液；将所述含有二磷化硅纳米片的上清液干燥，得到二磷化硅纳米片。本专利技术将二磷化硅粉体与极性有机溶剂混合，依次经过超声、搅拌和固液分离得到含有二磷化硅纳米片的上清液。本专利技术对所述二磷化硅粉体的来源没有特殊要求，利用市售产品或实验室制备均可。本专利技术对所述极性有机溶剂的来源没有特殊要求，利用本领域技术人员熟知的市售产品即可。当采用自行制备的方式提供二磷化硅粉体时，所述二磷化硅粉体的制备方法优选包括：研磨二磷化硅单晶，得到二磷化硅粉体。在本专利技术中，所述研磨的时间优选为10～30min，进一步优选为15～25min，更优选为20min；所述研磨优选利用玛瑙研钵，手动研磨即可；所述二磷化硅粉体的平均粒径优选为50～100μm，进一步优选为70～80μm，更优选为75μm；所述二磷化硅粉体平均厚度优选为1～2μm，进一步优选为1.2～1.8μm，更优选为1.5μm。在本专利技术中，所述二磷化硅单晶优选为在5～10mm×0.5mm×0.5mm，所述二磷化硅单晶优选依据文献“StructureandgrowthofsinglecrystalSiP2usingfluxmethod”(ZhangX，WangS，RuanH，etalSolidStateSciences)中记载的实验方法制备。所述二磷化硅单晶的制备方法包括以下步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种润滑油添加剂在高温润滑油中的应用，其特征在于，所述润滑油添加剂为二磷化硅纳米片。/n

【技术特征摘要】
1.一种润滑油添加剂在高温润滑油中的应用，其特征在于，所述润滑油添加剂为二磷化硅纳米片。


2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述二磷化硅纳米片的平均粒径为100～2000nm，所述二磷化硅纳米片的平均厚度为1～20nm。


3.一种作为润滑油添加剂的二磷化硅纳米片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将二磷化硅粉体与极性有机溶剂混合，依次经过超声、搅拌和固液分离，得到含有二磷化硅纳米片的上清液；
将所述含有二磷化硅纳米片的上清液干燥，得到二磷化硅纳米片。


4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述超声的超声功率为1000～1500W，超声频率为20～30kHz，超声时间为2～10h；所述搅拌的速率为500～1000rpm，所述搅拌的时间为2～10h。


5.一种高温润滑油，其特征在于，包...

【专利技术属性】
技术研发人员：王道爱，于童童，
申请(专利权)人：中国科学院兰州化学物理研究所，青岛市资源化学与新材料研究中心中国科学院兰州化学物理研究所青岛研究发展中心，
类型：发明
国别省市：甘肃;62