一种纳米氧化锌材料及其在润滑油中的应用 |
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申请号 | CN201610929058.3 | 申请日 | 2016-10-31 | 公开(公告)号 | CN106566593A | 公开(公告)日 | 2017-04-19 |
申请人 | 苏州宇希新材料科技有限公司; | 发明人 | 杨阳; | ||||
摘要 | 本 发明 属于 纳米材料 技术领域,具体涉及一种纳米 氧 化锌材料及其在 润滑油 中的应用。纳米氧化锌材料表面包覆有纳米二氧化 钛 ,由如下方法制得:1)将 醋酸 锌溶于无 水 乙醇 中,搅拌均匀,制得混合溶液,水浴蒸干,干燥,高温 焙烧 ,制得氧化锌粉体;2)将制得的氧化锌粉体与 硬脂酸 、羧甲基 纤维 素、环己烷混合球磨,制得纳米氧化锌;3)将制得的纳米氧化锌、无水乙醇和 冰 醋酸混合,控制pH值,继续加入钛酸丁酯进行 水解 ,水浴蒸干后进行干燥处理即得。本发明选用的纳米氧化锌经二氧化钛表面改性后,在实际使用过程中亲油性好,大大改善润滑油的抗磨减磨性能,增强热 稳定性 。 | ||||||
权利要求 | 1.一种纳米氧化锌材料,该纳米氧化锌材料表面包覆有纳米二氧化钛,其特征在于:所述纳米氧化锌材料由如下方法制得: |
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说明书全文 | 一种纳米氧化锌材料及其在润滑油中的应用技术领域背景技术[0002] 纳米氧化锌是一种性能优异的无机紫外线屏蔽剂,广泛应用于防晒化妆品、纳米功能纺织品、功能塑料以及涂料等领域。然而,纳米氧化锌是一种无机氧化物,其尺寸小、表面能高、与有机成分很难相容,极易产生严重的团聚现象。因此有必要对纳米氧化锌的表面进行改性。 发明内容[0003] 本发明的目的是:本发明为了解决现有技术中的不足,提供一种分散性好、亲油性佳的纳米氧化锌材料。 [0004] 本发明的另一个目的是:提供一种纳米氧化锌材料在润滑油中的应用。 [0005] 为了实现本发明的一个目的,本发明采用的技术方案如下:一种纳米氧化锌材料,该纳米氧化锌材料表面包覆有纳米二氧化钛,所述纳米氧化锌材料由如下方法制得: 步骤1):将醋酸锌溶于无水乙醇中,搅拌均匀,制得混合溶液,对混合溶液进行水浴蒸干,然后放于烘箱中进行干燥,再放入马弗炉中进行高温焙烧,制得氧化锌粉体; 步骤2):将步骤1)制得的氧化锌粉体与硬脂酸、羧甲基纤维素、环己烷混合球磨1~3小时,制得纳米氧化锌; 步骤3):将步骤2)制得的纳米氧化锌、无水乙醇和冰醋酸混合,控制pH值为6或7,继续加入钛酸丁酯进行水解,水浴蒸干后进行干燥处理,即得。 [0006] 优选地,步骤1)中,所述的醋酸锌与无水乙醇的质量体积比1g:8mL。 [0007] 优选地,步骤2)中,所述的氧化锌粉体与硬脂酸、羧甲基纤维素、环乙烷的质量体积比为1g:(0.5~0.8)g:(0.05~0.1)g:(5~10)mL。 [0008] 优选地,步骤3)中,所述的纳米氧化锌、无水乙醇、冰醋酸、钛酸丁酯的质量体积比为1g:(8~10)mL:(0.2~0.5)g:(0.5~1)g。 [0009] 为了实现本发明的另一个目的,本发明采用的技术方案如下:一种纳米氧化锌材料在润滑油中的应用,该润滑油按质量份数计,纳米氧化锌1~5份、生物基础油70~80份、单硬脂酸甘油酯4~8份、硅烷偶联剂1~3份、硫化脂肪酸酯3~7份、纳米二硫化钼4~8份、硫代乙酰胺5~9份、二烷基二硫代磷酸锌1~3份、防锈复合油5~10份、石油醚1~5份。 [0010] 优选地,该润滑油按质量份数计,纳米氧化锌1~3份、生物基础油70~80份、单硬脂酸甘油酯5~7份、硅烷偶联剂1~2份、硫化脂肪酸酯4~6份、纳米二硫化钼5~7份、硫代乙酰胺6~8份、二烷基二硫代磷酸锌2~3份、防锈复合油6~8份、石油醚1~3份。 [0012] 进一步优选地,所述防锈复合油为羊毛脂镁皂与石油磺酸钡的混合物,其质量比为1:2。 [0013] 与现有技术相比,本发明技术方案的有益技术效果是:1、本发明选用的纳米氧化锌经二氧化钛表面改性后,在实际使用过程中亲油性好,大大改善润滑油的抗磨减磨性能,增强热稳定性。 [0014] 2、本发明将纳米氧化锌应用于生物基础油中,使得润滑油具有优良的极压抗磨性能,因为植物油极性分子在金属表面形成保护膜。采用本发明的润滑油,更环保,防锈、抗磨减摩能力好,提高摩擦副承载能力,延长设备的使用寿命。 [0015] 3、采用本发明的制备方法使二氧化钛包覆于纳米氧化锌表面,改善了纳米氧化锌的表面性能,提高了纳米氧化锌的分散性能。 [0016] 4、本发明的原料易得,成本低。 具体实施方式[0017] 下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。 [0018] 一种纳米氧化锌材料,该纳米氧化锌材料表面包覆有纳米二氧化钛,所述纳米氧化锌材料由如下方法制得:步骤1):将醋酸锌溶于无水乙醇中,搅拌均匀,制得混合溶液,对混合溶液进行水浴蒸干,然后放于烘箱中进行干燥,再放入马弗炉中进行高温焙烧,制得氧化锌粉体; 步骤2):将步骤1)制得的氧化锌粉体与硬脂酸、羧甲基纤维素、环己烷混合球磨1~3小时,制得纳米氧化锌; 步骤3):将步骤2)制得的纳米氧化锌、无水乙醇和冰醋酸混合,控制pH值为6或7,继续加入钛酸丁酯进行水解,水浴蒸干后进行干燥处理,即得。 [0019] 实施例11)称取10g醋酸锌溶于80mL无水乙醇中,搅拌均匀,制得混合溶液,水浴蒸干,然后放于烘箱中进行干燥,再放入马弗炉中进行高温焙烧,制得氧化锌粉体。 [0020] 2)称取5g步骤1)制得氧化锌粉体,与3g硬脂酸、0.04g羧甲基纤维素、40mL环乙烷混合球磨2小时,制得纳米氧化锌。 [0021] 3)称取5g步骤2)制得纳米氧化锌,与45mL无水乙醇和1.5g冰醋酸混合,控制pH值为6,继续加入4g钛酸丁酯进行水解,水浴蒸干后进行干燥处理,即可。 [0022] 实施例21)称取10g醋酸锌溶于80mL无水乙醇中,搅拌均匀,制得混合溶液,水浴蒸干,然后放于烘箱中进行干燥,再放入马弗炉中进行高温焙烧,制得氧化锌粉体。 [0023] 2)称取5g步骤1)制得氧化锌粉体,与2.5g硬脂酸、0.25g羧甲基纤维素、25mL环乙烷混合球磨1小时,制得纳米氧化锌。 [0024] 3)称取5g步骤2)制得纳米氧化锌,与40mL无水乙醇和1g冰醋酸混合,控制pH值为7,继续加入2.5g钛酸丁酯进行水解,水浴蒸干后进行干燥处理,即可。 [0025] 实施例31)称取10g醋酸锌溶于80mL无水乙醇中,搅拌均匀,制得混合溶液,水浴蒸干,然后放于烘箱中进行干燥,再放入马弗炉中进行高温焙烧,制得氧化锌粉体。 [0026] 2)称取5g步骤1)制得氧化锌粉体,与4g硬脂酸、0.5g羧甲基纤维素、50mL环乙烷混合球磨1小时,制得纳米氧化锌。 [0027] 3)称取5g步骤2)制得纳米氧化锌,与50mL无水乙醇和2.5g冰醋酸混合,控制pH值为7,继续加入5g钛酸丁酯进行水解,水浴蒸干后进行干燥处理,即可。 [0028] 实施例41)称取各原料:蓖麻油75份、单硬脂酸甘油酯6份、硅烷偶联剂1.5份、硫化脂肪酸酯5份、纳米二硫化钼6份、硫代乙酰胺7份、二烷基二硫代磷酸锌2.5份、防锈复合油7份、石油醚 2份、纳米氧化锌2份。 [0029] 2)在反应釜中加入所称取的蓖麻油、单硬脂酸甘油酯、硅烷偶联剂、硫化脂肪酸酯、硫代乙酰胺,搅拌混合均匀,再依次加入纳米二硫化钼、二烷基二硫代磷酸锌、防锈复合油,继续搅拌30min,最后加入石油醚、实施例1制得的纳米氧化锌继续搅拌50min,得到所需生物润滑油。 [0030] 实施例51)称取各原料:环氧大豆油70份、单硬脂酸甘油酯8份、硅烷偶联剂1份、硫化脂肪酸酯3份、纳米二硫化钼4份、硫代乙酰胺9份、二烷基二硫代磷酸锌1份、防锈复合油5份、石油醚1份、纳米氧化锌1份。 [0031] 2)在反应釜中加入所称取的环氧大豆油、单硬脂酸甘油酯、硅烷偶联剂、硫化脂肪酸酯、硫代乙酰胺,搅拌混合均匀,再依次加入纳米二硫化钼、二烷基二硫代磷酸锌、防锈复合油,继续搅拌30min,最后加入石油醚、实施例2制得的纳米氧化锌继续搅拌50min,得到所需生物润滑油。 [0032] 实施例61)称取各原料:菜籽油80份、单硬脂酸甘油酯6份、硅烷偶联剂1.5份、硫化脂肪酸酯5份、纳米二硫化钼6份、硫代乙酰胺7份、二烷基二硫代磷酸锌2.5份、防锈复合油7份、石油醚 2份、纳米氧化锌2份。 2)在反应釜中加入所称取的菜籽油、单硬脂酸甘油酯、硅烷偶联剂、硫化脂肪酸酯、硫代乙酰胺,搅拌混合均匀,再依次加入纳米二硫化钼、二烷基二硫代磷酸锌、防锈复合油,继续搅拌30min,最后加入石油醚、实施例3制得的纳米氧化锌继续搅拌50min,得到所需生物润滑油。 [0033] 实施例71)称取各原料:蓖麻油70份、环氧大豆油10份、单硬脂酸甘油酯76份、硅烷偶联剂2份、硫化脂肪酸酯4份、纳米二硫化钼7份、硫代乙酰胺6份、二烷基二硫代磷酸锌2份、防锈复合油6份、石油醚3份、纳米氧化锌3份。 2)在反应釜中加入所称取的蓖麻油、环氧大豆油、单硬脂酸甘油酯、硅烷偶联剂、硫化脂肪酸酯、硫代乙酰胺,搅拌混合均匀,再依次加入纳米二硫化钼、二烷基二硫代磷酸锌、防锈复合油,继续搅拌30min,最后加入石油醚、实施例2制得的纳米氧化锌继续搅拌50min,得到所需生物润滑油。 [0034] 实施例81)称取各原料:蓖麻油72份、菜籽油8份、单硬脂酸甘油酯5份、硅烷偶联剂1份、硫化脂肪酸酯6份、纳米二硫化钼5份、硫代乙酰胺8份、二烷基二硫代磷酸锌3份、防锈复合油8份、石油醚1份、纳米氧化锌1份。 2)在反应釜中加入所称取的蓖麻油、菜籽油、单硬脂酸甘油酯、硅烷偶联剂、硫化脂肪酸酯、硫代乙酰胺,搅拌混合均匀,再依次加入纳米二硫化钼、二烷基二硫代磷酸锌、防锈复合油,继续搅拌30min,最后加入石油醚、实施例1制得的纳米氧化锌继续搅拌50min,得到所需生物润滑油。 [0035] 本发明实施例4~8中,所述的防锈复合油为羊毛脂镁皂与石油磺酸钡的混合物,其质量比为1:2。 [0036]需要说明的是,虽然本发明制得氧化锌的方法简单,易于实现,但其关键在于各原料的选取及其用量关系。虽然纳米氧化锌有市售产品,但不同厂商生产的纳米氧化锌表面性质不同,本发明的纳米氧化锌通过二氧化钛表面改性后,在实际使用过程中亲油性好,大大改善润滑油的抗磨减磨性能,增强热稳定性。 |