本发明属于化丁.领域， 涉及无机物纳米功能材料， 尤其是 ·种节能环保润滑油用纳米 功能材料。

背景技术

润滑油是用在各种类型机械上减少摩擦、 保护机械及加工件的液体润滑剂， 主要起润 滑、 冷却、 防锈、 清洁、 密封和缓冲等作用。 润滑油最主要的性能是粘度、 氧化安定性和 润滑性， 它们与润滑油馏分的组成密切相关。 润滑油添加剂可使润滑剂得到某种新的特性 或改善润滑剂中己有的一些特性。 但现有的润滑油添加剂在减少润滑油的摩擦磨 损、 减少 机械振动噪音及降低油温方面的效果一般，抗 氧化性较差， 由此降低了润滑油的使用寿命。

通过检索， 发现一篇与本发明申请相关的公开专利文献： 一种二氧化硅空心纳米结构 及其制备方法（CN102009981A ), 是以正硅酸四乙酯 (TE0S)为前躯体， 以聚苯乙烯 /氯化 2- 甲基丙烯酰氧基乙基三甲基胺 (PS/MTC)共聚微球为模板， 通过球形模板的限制作用来控制 产物的形貌， 从而在相对低的温度条件下， 大量合成尺寸和结构都具有高同向性的—氧化 硅空心纳米结构，解决了以往合成二氧化硅过 程中的尺寸分布范围过大的问题，工艺简单， 成本低廉， 适合大规模的工业生产， 特别适合作为润滑油添加剂。

通过技术特征对比， 上述公幵专利文献与本发明申请有较大不同。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足之处， 提供一种节能效果好、 延长润滑油使用寿 命的润滑油专用纳米功能材料。

本发明实现目的的技术方案是：

一种节能环保润滑油用纳米功能材料， 其原料构成及其重量百分比范围是： 无机物 Si0 ₂ 纳米材料 30-50%;

乙二醇 10-20%;

四甲基癸炔醇 20-30%;

新戊基二元醇酯 20-40%;

制备步骤是-

(1)将乙二醇由泵输送至制备釜， 然后用氮气 l-25kg/cm ² 进行气体保护， 釜内温度为 60-70°C；

更正页 （细则第 91条） (2)将 Si0 ₂ 纳米材料用氮气输送由釜底输入至制备釜 ， 启动微波诱导器， 启动搅拌器， 搅拌速度由 20-120 npr, 搅拌 2-3小时；

(3)再投入四甲基癸炔醇， 搅拌 1-2小时；

(4)加入新戊基二元醇酯， 调合搅拌 2— 3小时， 搅拌转数 30"40npr， 搅拌均匀后即得纳米 功能性材料成品。

而且， 所述 Si0 ₂ 纳米材料的制备方法为-

(1)将膨润土经无机酸化处理及水漂洗， 在 80-100°C干燥为原料，将上述原料在高能球 磨机上加工， 使原料由 100 目的粒度加工成 700-800 目的粒度； 加工时， 控制温度为 30-60"C , 并同时充氮气保护， 氮气的压力为 0. 1-0. 5kg/cm ² _;

(2)纳米粒度处理： 在高能球磨机上处理， 温度控制在 60-70'C， 充氮气保护， 氮气的 压力为 0. 5-1 kg/cm ² , 控制时间 4-6小时， 既得 Si0 ₂ 纳米材料。

本发明的优点和积极效果是：

1、 本发明具有较高的抗氧化性能， 并可最大限度减少摩檫损害， 经过检验， 可延长 机油的使用寿命 2-40倍， 延长运转设备的使用寿命 2-3倍。

2、 本发明通过内燃发动机台架试验， 按 5%重量比加入壳牌内燃机用润滑油中， 可节 省燃料油 7. 3%。 在车辆实际使用中， 可节省燃料油达到 10-40%, 节能效果显著， 远超过 国内外的各种添加剂节能在 3%以下的产品。

3、 本发明在节省燃油的同时， 也意味着有害物的排放量减少 50%以上， 节能效果十分 明显， 具有广阔的应用前景。

具体实施方式：

下面通过具体实施例对本发明作进一步详述， 以下实施例只是描述性的， 不是限定性 的， 不能以此限定本发明的保护范围。

一种节能环保润滑油用纳米功能材料， 是由重量比为 30-50%的无机物 Si0 ₂ 纳米材料、 10-20%乙二醇、 20- 30%四甲基癸炔醇抗氧化及理化性能调理剂 20-40%多元醇酯合成， 其具 体步骤是：

U)纳米材料 Si0 ₂ 的制备：

预处理粘土 （主要是膨润土） 经常规的无机稀硫酸及碱中和酸化处理及水漂 洗， 在 80 10(TC干燥为原料； 将上述原料在高能球磨机上加工， 使原料由 100 目的粒度加工成 700-800 目的粒度； 加工时， 控制温度为 30-60°C， 并同时充氮气保护， 氮气的压力为 0. 1-0. 5kg/cm ² , 控制 pH值为 6〜8， Si0 ₂ 纯度为 99%; 更正页 （细则第 91条） (2)纳米粒度处理： 在髙能球磨机上处理， 温度控制在 60- 70'C， 充氮气保护， 氮气的 压力为 0. 5-lkg/cm ² , 控制时间 4-6小时， 由此可生产 10-80nm不同粒度的 Si0 ₂ 纳米材料 产品。 这个阶段根据实际需要进行， 保护气体的温度由列管换热器进行热交换。

(3)表面处理：纳米粒子由于其表面积较大而易 团聚，因此为了得到纳米结构的复合物, 必须进行物理处理， 可加入表面活性剂或者聚合物包覆实现。

处理方法： 用低分子质量表面活性剂或者高相对分子质量 聚合物包覆粒子， 物理处理 通常会在纳米粒子和改性剂之间产生次价力， 例如范德华力氢键和静电力， 一个表面活性 剂分子含有一个或更多的极性基团。

本专利采用两个羟基极性基团的乙二醇， 其处理的原理是其表面活性的二个极性基 团， 通过静电的相互作用， 在纳米粒子高能表面优先吸附后， 加入四甲基癸炔醇作为超分 散剂， 该超分散剂仅能包覆纳米离子团聚体， 这种长链结构的极性使他们很难扩散进团聚 体中， 超分散剂四甲基癸炔醇的聚合物， 它有功能基团有助于通过氢键和静电力将分散 剂 锚固到无机物粒子的表面， 具有如下优点：

a它在粒子表面的锚固比表面活性剂更强， 因此很难脱附； b长的聚合物链可以更加 有效地抑制离子的再团聚； _C 可以用嵌段共聚物来表示特殊分子结构， 确保粒子的隔离效 果， 并且避免了粒子之间通过相同的可溶性链发生 桥联。

表面处理的具体工艺实施条件：

将乙二醇聚合物按 20-25%重量比由泵输送至制备釜，然后用氮气 l-25kg/ _C m ² 进行气体 保护， 釜内温度为 60-70°C (采用夹套加热）；

将 Si0 ₂ 纳米材料用氮气输送由釜底输入至制备釜 ，其量约为 30-50%,启动微波诱导器

(2400MHz), 启动搅拌器， 搅拌速度由 20-120 npr, 搅拌 2-3小时； 再投入 20- 25%的四甲 基癸炔醇， 搅拌 1-2小时。

(4)加入重量比为 20— 40%新戊基二元醇酸酯 （3970#英国禾大公司产品） 泵送入釜， 调合搅拌 2 一 3小时， 搅拌转数 3O^40npr， 即得纳米功能性材料成品。 由此可增加油品的极压抗磨性， 同时 可调和成所需的理化指标， 以满足工业用润滑油和内燃机用润滑油的使用 要求。 本产品的理化指标为：

抗乳化性 （82 ± 1 'C ) min 10

铜片腐蚀 （100'C , 3h) 级 la

凝点 CC ) -22

密度 （20'C ) kg/m ^:i 1250. 5 更正页 （细则第 91条） 机械杂质 (m/m) % 0. 003

水分 无

闪点 rc ) 〉160。 纳米粒度对抗磨性能的影响及粒度的筛选， 其试 ½方法为：

将 1%不问粒径产品分别加入 500SV基础油中， 进行四球机对比试验， 试验方法依据 GB I 73142。 其结 *如下-

ML, ML ₂ ML, ML ₄ ML ₅

D(mm) 0.49 0.47 0.47 0.49 0.51

P _B (N ) 1 115 1 119 1 121 1092 1028

K-'l' ML, 5-I0nm ML ₂ 10-20nm ML ₃ 20-30nm ML ₄ 30-50nm ML ₅ 40-60nm _; 上述结 果说明： 作为润滑油用的抗磨效果对该产品而言， 以 10— 30nm为最佳。

更正页 （细则第 91条)