【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及潤滑劑，尤其涉及一種離子型聚合物凝膠因子及其制備方法和應用、凝膠潤滑劑。
技術介紹
1、近年來，凝膠在潤滑劑中得到了廣泛的應用，并因其優異的潤滑性能、相對較高的熱穩定性以及可調可控性而受到越來越多的關注。與傳統潤滑劑相比，凝膠潤滑劑不僅通過凝膠劑的自組裝形成三維網絡結構，解決了潤滑油的泄漏和揮發問題，而且在加熱或剪切時具有良好的流動性和導熱性。
2、低分子量(lmw)凝膠潤滑劑已得到充分研究，并表現出優異的抗磨損性能、抗爬行能力、散熱性、剪切稀化和蠕變恢復性能。盡管lmw凝膠在這些研究中表現出顯著優勢，但由于凝膠劑的分子鏈短，它們的粘度和機械強度仍然很低。此外，鑒于接觸表面的潤滑質量與表面吸附膜的厚度和分布密切相關，因此，lmw凝膠在摩擦過程中形成的相對較薄的吸附膜需要進一步增強。
3、與傳統的lmw凝膠相比，聚合物凝膠具有更高的分子量、更復雜、更獨特和可控的分子結構，因此能夠在壓力下更好地保持其形狀和功能。此外，聚合物凝膠為結構提供了廣泛的定制選項，這使得它們能夠更容易地通過分子設計、對凝膠特性的精確控制來滿足不同操作條件下的潤滑劑要求。因此，聚合物凝膠有望解決與lmw凝膠相關的機械穩定性差和吸附膜薄的問題。但聚合物凝膠的摩擦學性能還有待提升。
4、離子液體(ils)因其獨特的物理化學性質，如粘度-溫度特性、良好的熱穩定性以及可調的陽離子和陰離子而被廣泛用作純潤滑劑或潤滑劑添加劑。與傳統的油基潤滑劑相比，ils具有更強的極性，這使它們具有優異的表面吸附能力，能夠在金屬等摩擦表面
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種離子型聚合物凝膠因子及其制備方法和應用、凝膠潤滑劑。本專利技術提供的離子型聚合物凝膠因子作為潤滑油添加劑添加到基礎油中，表現出良好的摩擦學性能，既解決了離子液體油溶性差的問題，又提升了聚合物凝膠的摩擦學性能。
2、為了實現上述專利技術目的，本專利技術提供以下技術方案：
3、本專利技術提供了一種離子型聚合物凝膠因子，具有式1所示結構：
4、
5、式1中，m、n和o為對應單元的摩爾占比，其中，m的占比為10～30％，n的占比為50～70％，o的占比為10～30％；
6、x為磺酸根、磷酸酯基、苯磺酸根或亞磷酸酯基。
7、優選的，所述磺酸根包括
8、優選的，所述磷酸酯基包括
9、優選的，所述m的占比為20％，n的占比為60％，o的占比為20％。
10、本專利技術提供了上述方案所述的離子型聚合物凝膠因子的制備方法，包括以下步驟：
11、將原料單體、極性有機溶劑和引發劑混合進行自由基聚合反應，得到所述離子型聚合物凝膠因子；
12、所述原料單體包括脲基單體、甲基丙烯酸十八酯單體和離子單體，所述原料單體中脲基單體、甲基丙烯酸十八酯單體和離子單體的摩爾占比分別對應離子型聚合物凝膠因子中m、n和o的占比；
13、所述脲基單體的結構如式2所示，所述離子單體的結構如式3所示：
14、
15、式3中x為磺酸根、磷酸酯基、苯磺酸根或亞磷酸酯基。
16、優選的，所述自由基聚合反應的溫度為40～120℃，時間為4～12h。
17、優選的，所述引發劑的質量為原料單體質量的0.5～2％。
18、本專利技術提供了上述方案所述離子型聚合物凝膠因子或上述方案所述制備方法制備得到的離子型聚合物凝膠因子作為潤滑油添加劑的應用。
19、本專利技術提供了一種凝膠潤滑劑，包括基礎潤滑油和離子型聚合物凝膠因子；所述離子型聚合物凝膠因子為上述方案所述離子型聚合物凝膠因子或上述方案所述制備方法制備得到的離子型聚合物凝膠因子。
20、優選的，所述凝膠潤滑劑中離子型聚合物凝膠因子的含量為1～15wt.％。
21、本專利技術提供了一種離子型聚合物凝膠因子，具有式1所示結構：
22、
23、式1中，m、n和o為對應單元的摩爾占比，其中，m的占比為10～30％，n的占比為50～70％，o的占比為10～30％；x為磺酸根、磷酸酯基、苯磺酸根或亞磷酸酯基。
24、本專利技術提供的離子型聚合物凝膠因子在礦物基礎油、合成基礎油等基礎潤滑油中均具有良好的溶解性；此外，離子型聚合物凝膠因子含有n、o、s與p雜原子，這些元素通過其極性部分與金屬表面形成強吸附層，提供良好的潤滑性和減少金屬表面的直接接觸，并在摩擦過程中與金屬表面發生摩擦化學反應，生成一層摩擦化學反應膜，保護金屬免受機械磨損和化學腐蝕。
25、本專利技術提供了所述離子型聚合物凝膠因子的制備方法，采用自由基聚合的方式制備而得，制備方法具有合成路線簡單、生產成本低、后處理簡便等優點。
26、本專利技術提供了一種凝膠潤滑劑，表現出優異的剪切稀化性能和蠕變恢復性能，有效防止了使用過程中潤滑劑常見的易揮發和泄漏等問題。所述凝膠潤滑劑在延長機器使用壽命和降低運行能耗方面具有巨大潛力，有望成為一種新型高性能潤滑劑。
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1.一種離子型聚合物凝膠因子，其特征在于，具有式1所示結構：
2.根據權利要求1所述的離子型聚合物凝膠因子，其特征在于，所述磺酸根包括
3.根據權利要求1所述的離子型聚合物凝膠因子，其特征在于，所述磷酸酯基包括
4.根據權利要求1所述的離子型聚合物凝膠因子，其特征在于，所述m的占比為20％，n的占比為60％，o的占比為20％。
5.根據權利要求1～4任一項所述的離子型聚合物凝膠因子的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述自由基聚合反應的溫度為40～120℃，時間為4～12h。
7.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述引發劑的質量為原料單體質量的0.5～2％。
8.權利要求1～4任一項所述離子型聚合物凝膠因子或權利要求5～7任一項所述制備方法制備得到的離子型聚合物凝膠因子作為潤滑油添加劑的應用。
9.一種凝膠潤滑劑，其特征在于，包括基礎潤滑油和離子型聚合物凝膠因子；所述離子型聚合物凝膠因子為權利要求1～3任一項所述離子型聚合物凝
10.根據權利要求9所述的凝膠潤滑劑，其特征在于，所述凝膠潤滑劑中離子型聚合物凝膠因子的含量為1～15wt.％。
...【技術特征摘要】
1.一種離子型聚合物凝膠因子，其特征在于，具有式1所示結構：
2.根據權利要求1所述的離子型聚合物凝膠因子，其特征在于，所述磺酸根包括
3.根據權利要求1所述的離子型聚合物凝膠因子，其特征在于，所述磷酸酯基包括
4.根據權利要求1所述的離子型聚合物凝膠因子，其特征在于，所述m的占比為20％，n的占比為60％，o的占比為20％。
5.根據權利要求1～4任一項所述的離子型聚合物凝膠因子的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述自由基聚合反應的溫度為40～120℃，時間為4～12h。
【專利技術屬性】
技術研發人員：蔡美榮，王永強，周峰，陳強，
申請(專利權)人：中國科學院蘭州化學物理研究所，
類型：發明
國別省市：
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