本發明專利技術涉及一種導電潤滑脂及其制備方法,屬于導電潤滑材料技術領域。一種導電潤滑脂,包括以下重量份物質:45?60份基礎油、3?8份鋅粉、1?5份氣相二氧化硅和0.5?8.5份添加改性劑;所述添加改性劑包括導電潤滑改性劑,所述導電潤滑改性劑包括石墨烯/二硫化鉬復合顆粒。本申請選用石墨烯/二硫化鉬復合顆粒進行添加,在摩擦反應過程中,復合材料中的二硫化鉬/石墨烯復合顆粒能起到協同潤滑效果,在摩擦副表面形成含有鐵氧化物、鐵的硫氧化物、鉬氧化物、二硫化鉬及含碳材料的潤滑膜,避免了摩擦副的直接接觸,起到減摩抗磨作用,從而進一步提高了導電潤滑脂的導電潤滑效果。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種導電潤滑脂及其制備方法,屬于導電潤滑材料。
技術介紹
1、導電潤滑脂又被稱為導電膏,是一種新型的電氣潤滑材料。通常制備導電潤滑脂的基礎油為硅油、礦物油以及合成脂類油,根據具體導電需求加入導電、抗腐蝕、抗氧化等一系列添加劑,經過研磨、分散、改性等一系列工藝制備而成,外觀觀測為軟狀膏體。
2、現有的導電潤滑脂一般會添加導電材料進行制備,納米材料因其獨特的表面效應、小尺度效應已被廣泛應用于潤滑領域,其作為添加劑可增強基礎油脂的導電性以提高載流效率,削弱因電荷在電接觸副表面過度聚集而產生的閃絡現象,從而減少電氣損傷;主要以添加導電潤滑性優異的納米金屬單質和金屬硫化物的金屬基導電潤滑劑為代表。
3、針對上述相關技術,專利技術人發現現有的金屬單質類的導電潤滑添加劑其自身分散性能不佳,在實際使用過程中出現滑動電接觸時,在副間電弧熱、機械摩擦熱以及焦耳熱的協同影響下,會發生顯著溫升,從而影響基體材料的力學性能,直接造成嚴重的黏著和氧化磨損等一系列問題。
技術實現思路
1、為了改善現有金屬單質類的導電潤滑添加劑添加的導電潤滑脂潤滑性能不佳的問題,本申請提供一種導電潤滑脂及其制備方法。
2、第一方面,本申請提供一種導電潤滑脂,采用如下的技術方案:
3、一種導電潤滑脂,包括以下重量份物質:
4、基礎油????????45-60份;
5、鋅粉??????????3-8份;
6、氣相二氧化硅??1-5份;</p>7、添加改性劑????0.5-8.5份;
8、所述添加改性劑包括導電潤滑改性劑,所述導電潤滑改性劑包括石墨烯/二硫化鉬復合顆粒。
9、通過上述技術方案,本申請選用氣相二氧化硅作為輔助材料,由于氣相二氧化硅在潤滑摩擦過程中其微球結構能有效降低摩擦,通過二氧化硅在摩擦界面能夠形成含硅的摩擦反應層,能在基體材料表面形成良好的包覆結構,起到了良好的抗磨效果,通過加入的氣相二氧化硅,能夠有效嵌入基體材料表面的摩擦微裂紋中填補摩擦裂紋和摩擦產生的缺陷,改善其摩擦性能和耐腐蝕性能;
10、在此基礎上,本申請進一步優化添加改性劑材料組分,選用石墨烯/二硫化鉬復合顆粒進行添加,一方面,二硫化鉬與石墨烯尺寸較小,能在摩擦過程中有效填補并修復摩擦縫隙,起到填充修復作用;另一方面,在摩擦反應過程中,復合材料中的二硫化鉬/石墨烯復合顆粒能起到協同潤滑效果,在摩擦副表面形成含有鐵氧化物、鐵的硫氧化物、鉬氧化物、二硫化鉬及含碳材料的潤滑膜,避免了摩擦副的直接接觸,起到減摩抗磨作用,從而本申請通過優化添加改性劑材料,進一步提高了導電潤滑脂的導電潤滑效果。
11、進一步的,所述石墨烯/二硫化鉬復合顆粒采用以下方案制成:
12、取鉬酸鈉添加至去離子水中,攪拌混合并添加硫脲和草酸,收集混合液;
13、對混合液中添加聚乙烯吡咯烷酮,攪拌混合并添加氧化石墨烯,超聲分散后,水熱反應;
14、待反應完成后,靜置冷卻至室溫,離心分離并收集沉淀物,洗滌干燥后,研磨收集得石墨烯/二硫化鉬復合顆粒。
15、通過上述技術方案,本申請通過一步水熱法制備復合顆粒,該方案通過石墨烯材料提高了二硫化鉬的比表面積,使其相互交錯排列并纏繞堆積,進一步改善了單一材料組合的摩擦潤滑效果。
16、進一步的,所述導電潤滑脂還包括以下重量份物質:
17、10-15份含氫硅油;
18、6-12份長鏈烷基改性硅油。
19、進一步的,所述長鏈烷基改性硅油采用以下方案制成:
20、取含氫硅油與十二烯混合后,加入催化劑,升溫加熱并保溫反應,減壓蒸餾脫除烯烴,即可制備得所述長鏈烷基改性硅油。
21、通過上述技術方案,本申請優化基體油的組分和配比,選用基礎油為主要材料,輔助含氫硅油和長鏈烷基改性硅油進行復配,通過接枝有長鏈結構的改性硅油,能顯著改善基體油材料的潤滑效果。
22、進一步的,所述添加改性劑還包括穩定防腐促進劑,所述穩定防腐促進劑包括有機磷基無鹵素油溶性離子液體。
23、通過上述技術方案,本申請選用有機磷基無鹵素油溶性離子液體作為穩定防腐促進劑進行添加改性劑的組分,一方面,離子液體具有良好的潤滑性能,能有效改善導電潤滑脂的潤滑效果;另一方面,本申請采用油溶性離子液體作為主要的材料,能有效包裹并對本申請中采用的鋅粉、氣相二氧化硅和石墨烯/二硫化鉬復合顆粒,通過油溶性離子液體的接枝改性引入親油性基團,改善上述材料在基體油中分散性及分散穩定性,從而進一步改善了制備的導電潤滑脂材料的潤滑效果和穩定性能。
24、進一步的,所述有機磷基無鹵素油溶性離子液體采用以下方案制成:
25、取三辛基磷和1,2-二溴乙烷混合并加入乙腈,加熱回流反應;
26、靜置冷卻至室溫,添加磷酸二異辛酯鈉,保溫反應12h;
27、減壓蒸餾去除溶劑,收集反應物并用石油醚溶解,過濾去除溴化鈉;
28、取有機相并用硫酸鎂干燥后,過濾并蒸出溶劑,收集得所述有機磷基無鹵素油溶性離子液體。
29、通過上述技術方案,本申請選用三辛基磷作為主要的改性材料,通過將其接枝到離子液體的分子結構中,在摩擦基體表面形成有效的包覆成膜結構,從而改善傳統離子液體單一潤滑的效果,通過三辛基磷為主要材料,進一步改善本申請制備的導電潤滑脂的潤滑效果和防腐蝕性能。
30、進一步的,所述穩定防腐促進劑與所述導電潤滑改性劑之間的質量比為(1.5-3.6):1。
31、通過上述技術方案,本申請通過優化組分之間的配比,提高了導電潤滑脂的潤滑效果和防腐蝕效果。
32、第二方面,本申請提供了一種導電潤滑脂的制備方法,采用以下技術方案:
33、一種導電潤滑脂的制備方法,包括以下制備步驟:
34、s1、取穩定防腐促進劑、氣相二氧化硅和導電潤滑改性劑和鋅粉攪拌混合,收集混合液并加入丙酮,室溫球磨處理,收集研磨液并干燥,收集得改性顆粒;
35、s2、取基礎油與改性顆粒攪拌混合后,一次攪拌混合后升溫,保溫反應后,再次升溫,繼續保溫反應;
36、s3、收集反應物并加入含氫硅油和長鏈烷基改性硅油,繼續保溫攪拌,隨后靜置冷卻并出料,將混合物料置于研磨機中,研磨即可制備得所述導電潤滑脂。
37、通過上述技術方案,本申請先通過穩定防腐促進劑對氣相二氧化硅、鋅粉和導電潤滑改性劑進行表面接枝,使其接枝親油基團,改善上述材料在導電潤滑脂中的分散穩定性能;同時在后續的制備過程中,通過穩定防腐促進劑的有效分散,在后續潤滑過程中,對基體表面形成有效的保護膜結構,改善潤滑效果的同時,進一步提高其防腐蝕性能。
38、進一步的,所述一次攪拌混合后升溫溫度為80-120℃。
39、進一步的,所述再次升溫溫度為150-180℃。
40、綜上所述,本本文檔來自技高網
...
【技術保護點】
1.一種導電潤滑脂,其特征在于,包括以下重量份物質:
2.根據權利要求1所述的一種導電潤滑脂,其特征在于,所述石墨烯/二硫化鉬復合顆粒采用以下方法制成:
3.根據權利要求1所述的一種導電潤滑脂,其特征在于,所述導電潤滑脂還包括以下重量份物質:
4.根據權利要求3所述的一種導電潤滑脂,其特征在于,所述長鏈烷基改性硅油采用以下方法制成:
5.根據權利要求3所述的一種導電潤滑脂,其特征在于,所述添加改性劑還包括穩定防腐促進劑,所述穩定防腐促進劑包括有機磷基無鹵素油溶性離子液體。
6.根據權利要求5所述的一種導電潤滑脂,其特征在于,所述有機磷基無鹵素油溶性離子液體采用以下方法制成:
7.根據權利要求5所述的一種導電潤滑脂,其特征在于,所述穩定防腐促進劑與所述導電潤滑改性劑之間的質量比為(1.5-3.6):1。
8.根據權利要求5所述的一種導電潤滑脂的制備方法,其特征在于,包括以下制備步驟:
9.根據權利要求8所述的一種導電潤滑脂的制備方法,其特征在于,所述一次攪拌混合后升溫溫度為80-120℃。
10.根據權利要求8所述的一種導電潤滑脂的制備方法,其特征在于,所述再次升溫溫度為150-180℃。
...
【技術特征摘要】
1.一種導電潤滑脂,其特征在于,包括以下重量份物質:
2.根據權利要求1所述的一種導電潤滑脂,其特征在于,所述石墨烯/二硫化鉬復合顆粒采用以下方法制成:
3.根據權利要求1所述的一種導電潤滑脂,其特征在于,所述導電潤滑脂還包括以下重量份物質:
4.根據權利要求3所述的一種導電潤滑脂,其特征在于,所述長鏈烷基改性硅油采用以下方法制成:
5.根據權利要求3所述的一種導電潤滑脂,其特征在于,所述添加改性劑還包括穩定防腐促進劑,所述穩定防腐促進劑包括有機磷基無鹵素油溶性離子液體。
6.根據權利要求5...
【專利技術屬性】
技術研發人員:馬程明,張弛,陳利偉,繆志東,
申請(專利權)人:納拓潤滑技術江蘇有限公司,
類型:發明
國別省市:
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。