本發明涉及潤滑油
技術領域：
，具體涉及一種硼基納米潤滑油及其制備工藝。
背景技術：
：潤滑油是通過潤滑系統把清潔的潤滑油運送至機器零件的相關部位，以減少摩擦，保護機械及加工件的液體或半固體潤滑劑，主要起到潤滑、清潔、冷卻、密封、防銹和緩沖等作用。潤滑油一般由基礎油和添加劑兩部分組成，其中基礎油是潤滑油的主要成分，決定著潤滑油的基本性質，而添加劑是潤滑油的重要組成部分，可彌補和改善基礎油性能方面的不足并賦予潤滑油新功能。傳統的潤滑油添加劑中除了抗磨劑，還包括極壓劑、抗氧化劑、清凈劑、分散劑、防腐防銹劑、粘度指數改性劑等多種其它添加劑。在眾多的潤滑油添加劑中，含硼化合物是一類多功能的潤滑油添加劑，由于其具有一定的極壓抗磨性能和一定的抗氧化、對銅、鐵等金屬具有防銹抗腐蝕性能且對環境危害性不大而備受極大關注。雖然硼酸鹽具有良好的摩擦學性能，但硼酸鹽在基礎油中存在油溶性以及納米尺度的硼酸鹽的分散性和穩定性較差的問題。而硼酸酯由于其中的硼原子具有缺電子空軌道，水解穩定性不好，使用過程中不僅會造成有效成分硼元素的缺失，而且水解產物還會導致金屬材料磨損。隨著工業應用的發展和石油資源的匱乏，對潤滑劑的耐磨性、使用環境、使用壽命以及節油方面的要求越來越高。基于此，我們研發一種綜合性能良好且節油環保的硼基納米潤滑油及其制備工藝。技術實現要素：解決的技術問題：本發明為了解決以上至少一種技術問題，提供一種綜合性能良好且節油環保的硼基納米潤滑油及其制備工藝。技術方案：本發明提供一種硼基納米潤滑油，其包括基礎油和添加劑，其中添加劑的添加量的質量分數為2-12wt.%，所述添加劑由以下重量份數含量的組分制備而得：硼酸3-7份、氯化硼1.5-4份、纖維素0.1-1.2份、尿素0.05-0.5份、聚乙烯吡咯烷酮0.08-2份、四硼酸鈉4-8份、油胺0.2-1.4份、鹽酸硫胺0.4-1.3份、三乙酰丙酮鋁0.8-3份、碳酸鍶1.2-2.5份、硝酸鉬1-3份、硼酸酯3-8份、厚樸酚0.2-1.2份、n-羥基琥珀酰亞胺0.4-1份、乙氧酰胺苯甲酯0.7-1.4份、2-乙酰氨基噻吩1.4-2.3份、納米氮化鐵0.4-1.2份、礦物型基礎油20-35份。進一步的，所述硼酸酯為硼酸三甲酯、1-苯磺酰基吡咯并吡啶-3-硼酸酯和2-異丙胺基-5-吡啶硼酸酯中的至少一種。進一步的，所述基礎油為礦物型基礎油和聚α-烯烴中的一種或兩種的復配。進一步的，所述添加劑由以下重量份數含量的組分制備而得：硼酸3.6-6.5份、氯化硼1.8-3.4份、纖維素0.3-1份、尿素0.08-0.42份、聚乙烯吡咯烷酮0.12-1.8份、四硼酸鈉4.5-7份、油胺0.4-1.3份、鹽酸硫胺0.6-1.2份、三乙酰丙酮鋁1.4-2.7份、碳酸鍶1.5-2份、硝酸鉬1.2-2.8份、硼酸酯3.5-7.6份、厚樸酚0.4-1.1份、n-羥基琥珀酰亞胺0.5-0.9份、乙氧酰胺苯甲酯0.9-1.3份、2-乙酰氨基噻吩1.8-2.1份、納米氮化鐵0.7-1份、礦物型基礎油23-33份。一種硼基納米潤滑油的制備工藝，包括以下制備步驟：（1）將硼酸、氯化硼、纖維素、尿素和聚乙烯吡咯烷酮加入蒸餾水中，再加入醋酸和乙二醇，混合攪拌均勻，置于反應釜中并于130-180℃下攪拌反應3-8h，經洗滌與冷凍干燥，即得產物i，其中硼酸、蒸餾水、醋酸、乙二醇的質量比為1:5-8:1.5-3:4-10；（2）將四硼酸鈉置于5-8倍重量份的蒸餾水中，然后加入油胺和鹽酸硫胺，在50-70℃下攪拌反應1-3h，即制得溶液a；將三乙酰丙酮鋁、碳酸鍶、硝酸鉬置于5-10倍總重量份的乙二醇中，然后在45-60℃下攪拌反應30-120min，即制得溶液b；將溶液b滴加至溶液a中，置于80-110℃油浴中攪拌反應1-5h，經洗滌并置于5倍重量份的無水乙醇中，攪拌分散均勻，靜置分液，取上層液并冷凍干燥，即得產物ii；（3）將硼酸酯加入5-10倍重量份的甲苯中攪拌均勻，然后加入厚樸酚、n-羥基琥珀酰亞胺、乙氧酰胺苯甲酯和2-乙酰氨基噻吩，在120-135℃下回流反應3-8h，冷卻至室溫，洗滌并冷凍干燥即制得產物c；將產物c加入礦物型基礎油中攪拌均勻，隨后加入納米氮化鐵和制備得到的產物i和產物ii，在45-60℃下超聲振動1-3h，即得添加劑；（4）將上述添加劑加入基礎油中，超聲分散均勻，再于45-60℃下攪拌混合2-8小時，冷卻至室溫，即得硼基納米潤滑油。進一步的，在步驟1）中，置于反應釜中并于140-160℃下攪拌反應5-7h；在步驟2）中，置于90-100℃油浴中攪拌反應2-4h。進一步的，在步驟3）中，在125-130℃下回流反應4-7h；在步驟5）中，再于50-60℃下攪拌混合3-6小時。進一步的，所述硼酸酯為硼酸三甲酯、1-苯磺酰基吡咯并吡啶-3-硼酸酯和2-異丙胺基-5-吡啶硼酸酯中的至少一種。進一步的，所述基礎油為礦物型基礎油和聚α-烯烴中按質量比為1:3的復配。本發明的有益效果：本申請所制備的潤滑油是以基礎油和添加添加劑所制備得到的新型潤滑油，該添加劑中添加了分別制備合成三種含硼納米化合物和納米氮化鐵，并通過添加多種表面活性劑控制含硼納米化合物的性質，改善含硼納米化合物的自身的不足，從而提高添加劑的穩定性和使用壽命。本申請所制備的潤滑油可起到良好的抗磨減摩和節油降耗作用，可延長機械設備的使用壽命并滿足苛刻條件下的潤滑需求。具體實施方式為了進一步理解本發明，下面結合實施例對本發明優選實施方案進行描述，但是應當理解，這些描述只是為進一步說明本發明的特征和優點，而不是對本發明權利要求的限制。實施例1一種硼基納米潤滑油，其包括基礎油和添加劑，其中添加劑的添加量的質量分數為2wt.%，所述添加劑由以下重量份數含量的組分制備而得：硼酸3份、氯化硼1.5份、纖維素0.1份、尿素0.05份、聚乙烯吡咯烷酮0.08份、四硼酸鈉4份、油胺0.2份、鹽酸硫胺0.4份、三乙酰丙酮鋁0.8份、碳酸鍶1.2份、硝酸鉬1份、硼酸酯3份、厚樸酚0.2份、n-羥基琥珀酰亞胺0.4份、乙氧酰胺苯甲酯0.7份、2-乙酰氨基噻吩1.4份、納米氮化鐵0.4份、礦物型基礎油20份。所述硼酸酯為硼酸三甲酯。所述基礎油為礦物型基礎油和聚α-烯烴中的一種或兩種的復配。上述一種硼基納米潤滑油的制備工藝，包括以下制備步驟：（1）將硼酸、氯化硼、纖維素、尿素和聚乙烯吡咯烷酮加入蒸餾水中，再加入醋酸和乙二醇，混合攪拌均勻，置于反應釜中并于130℃下攪拌反應3h，經洗滌與冷凍干燥，即得產物i，其中硼酸、蒸餾水、醋酸、乙二醇的質量比為1:5:1.5:4；（2）將四硼酸鈉置于5倍重量份的蒸餾水中，然后加入油胺和鹽酸硫胺，在50℃下攪拌反應1h，即制得溶液a；將三乙酰丙酮鋁、碳酸鍶、硝酸鉬置于5倍總重量份的乙二醇中，然后在45℃下攪拌反應30min，即制得溶液b；將溶液b滴加至溶液a中，置于80℃油浴中攪拌反應1h，經洗滌并置于5倍重量份的無水乙醇中，攪拌分散均勻，靜置分液，取上層液并冷凍干燥，即得產物ii；（3）將硼酸酯加入5倍重量份的甲苯中攪拌均勻，然后加入厚樸酚、n-羥基琥珀酰亞胺、乙氧酰胺苯甲酯和2-乙酰氨基噻吩，在120℃下回流反應3h，冷卻至室溫，洗滌并冷凍干燥即制得產物c；將產物c加入礦物型基礎油中攪拌均勻，隨后加入納米氮化鐵和制備得到的產物i和產物ii，在45℃下超聲振動1h，即得添加劑；（4）將上述添加劑加入基礎油中，超聲分散均勻，再于45℃下攪拌混合2小時，冷卻至室溫，即得硼基納米潤滑油。實施例2一種硼基納米潤滑油，其包括基礎油和添加劑，其中添加劑的添加量的質量分數為12wt.%，所述添加劑由以下重量份數含量的組分制備而得：硼酸7份、氯化硼4份、纖維素1.2份、尿素0.5份、聚乙烯吡咯烷酮2份、四硼酸鈉8份、油胺1.4份、鹽酸硫胺1.3份、三乙酰丙酮鋁3份、碳酸鍶2.5份、硝酸鉬3份、硼酸酯3-8份、厚樸酚1.2份、n-羥基琥珀酰亞胺1份、乙氧酰胺苯甲酯1.4份、2-乙酰氨基噻吩2.3份、納米氮化鐵1.2份、礦物型基礎油35份。所述硼酸酯為質量比為2:1的硼酸三甲酯和1-苯磺酰基吡咯并吡啶-3-硼酸酯。所述基礎油為聚α-烯烴。上述一種硼基納米潤滑油的制備工藝，包括以下制備步驟：（1）將硼酸、氯化硼、纖維素、尿素和聚乙烯吡咯烷酮加入蒸餾水中，再加入醋酸和乙二醇，混合攪拌均勻，置于反應釜中并于180℃下攪拌反應8h，經洗滌與冷凍干燥，即得產物i，其中硼酸、蒸餾水、醋酸、乙二醇的質量比為1:8:3:10；（2）將四硼酸鈉置于8倍重量份的蒸餾水中，然后加入油胺和鹽酸硫胺，在70℃下攪拌反應3h，即制得溶液a；將三乙酰丙酮鋁、碳酸鍶、硝酸鉬置于10倍總重量份的乙二醇中，然后在60℃下攪拌反應120min，即制得溶液b；將溶液b滴加至溶液a中，置于110℃油浴中攪拌反應5h，經洗滌并置于5倍重量份的無水乙醇中，攪拌分散均勻，靜置分液，取上層液并冷凍干燥，即得產物ii；（3）將硼酸酯加入10倍重量份的甲苯中攪拌均勻，然后加入厚樸酚、n-羥基琥珀酰亞胺、乙氧酰胺苯甲酯和2-乙酰氨基噻吩，在135℃下回流反應8h，冷卻至室溫，洗滌并冷凍干燥即制得產物c；將產物c加入礦物型基礎油中攪拌均勻，隨后加入納米氮化鐵和制備得到的產物i和產物ii，在60℃下超聲振動3h，即得添加劑；（4）將上述添加劑加入基礎油中，超聲分散均勻，再于60℃下攪拌混合8小時，冷卻至室溫，即得硼基納米潤滑油。實施例3一種硼基納米潤滑油，其包括基礎油和添加劑，其中添加劑的添加量的質量分數為4.5wt.%，所述添加劑由以下重量份數含量的組分制備而得：硼酸3.6份、氯化硼1.8份、纖維素0.3份、尿素0.08份、聚乙烯吡咯烷酮0.12份、四硼酸鈉4.5份、油胺0.4份、鹽酸硫胺0.6份、三乙酰丙酮鋁1.4份、碳酸鍶1.5份、硝酸鉬1.2份、硼酸酯3.5份、厚樸酚0.4份、n-羥基琥珀酰亞胺0.5份、乙氧酰胺苯甲酯0.9份、2-乙酰氨基噻吩1.8份、納米氮化鐵0.7份、礦物型基礎油23份。所述硼酸酯為1-苯磺酰基吡咯并吡啶-3-硼酸酯。所述基礎油為礦物型基礎油和聚α-烯烴按質量比為1:1的復配。上述一種硼基納米潤滑油的制備工藝，包括以下制備步驟：（1）將硼酸、氯化硼、纖維素、尿素和聚乙烯吡咯烷酮加入蒸餾水中，再加入醋酸和乙二醇，混合攪拌均勻，置于反應釜中并于140℃下攪拌反應5h，經洗滌與冷凍干燥，即得產物i，其中硼酸、蒸餾水、醋酸、乙二醇的質量比為1:7:2:6；（2）將四硼酸鈉置于7倍重量份的蒸餾水中，然后加入油胺和鹽酸硫胺，在60℃下攪拌反應2h，即制得溶液a；將三乙酰丙酮鋁、碳酸鍶、硝酸鉬置于8倍總重量份的乙二醇中，然后在55℃下攪拌反應80min，即制得溶液b；將溶液b滴加至溶液a中，置于90℃油浴中攪拌反應2h，經洗滌并置于5倍重量份的無水乙醇中，攪拌分散均勻，靜置分液，取上層液并冷凍干燥，即得產物ii；（3）將硼酸酯加入7倍重量份的甲苯中攪拌均勻，然后加入厚樸酚、n-羥基琥珀酰亞胺、乙氧酰胺苯甲酯和2-乙酰氨基噻吩，在125℃下回流反應4h，冷卻至室溫，洗滌并冷凍干燥即制得產物c；將產物c加入礦物型基礎油中攪拌均勻，隨后加入納米氮化鐵和制備得到的產物i和產物ii，在55℃下超聲振動2h，即得添加劑；（4）將上述添加劑加入基礎油中，超聲分散均勻，再于50℃下攪拌混合3小時，冷卻至室溫，即得硼基納米潤滑油。實施例4一種硼基納米潤滑油，其包括基礎油和添加劑，其中添加劑的添加量的質量分數為5.8wt.%，所述添加劑由以下重量份數含量的組分制備而得：硼酸6.5份、氯化硼3.4份、纖維素1份、尿素0.42份、聚乙烯吡咯烷酮1.8份、四硼酸鈉7份、油胺1.3份、鹽酸硫胺1.2份、三乙酰丙酮鋁2.7份、碳酸鍶2份、硝酸鉬2.8份、硼酸酯7.6份、厚樸酚1.1份、n-羥基琥珀酰亞胺0.9份、乙氧酰胺苯甲酯1.3份、2-乙酰氨基噻吩2.1份、納米氮化鐵1份、礦物型基礎油33份。所述硼酸酯為質量比為3:2的硼酸三甲酯和2-異丙胺基-5-吡啶硼酸酯中的至少一種。所述基礎油為礦物型基礎油和聚α-烯烴按質量比為1:4的復配。上述一種硼基納米潤滑油的制備工藝，包括以下制備步驟：（1）將硼酸、氯化硼、纖維素、尿素和聚乙烯吡咯烷酮加入蒸餾水中，再加入醋酸和乙二醇，混合攪拌均勻，置于反應釜中并于160℃下攪拌反應7h，經洗滌與冷凍干燥，即得產物i，其中硼酸、蒸餾水、醋酸、乙二醇的質量比為1:6.3:2.4:5.8；（2）將四硼酸鈉置于6倍重量份的蒸餾水中，然后加入油胺和鹽酸硫胺，在65℃下攪拌反應2h，即制得溶液a；將三乙酰丙酮鋁、碳酸鍶、硝酸鉬置于8倍總重量份的乙二醇中，然后在50℃下攪拌反應90min，即制得溶液b；將溶液b滴加至溶液a中，置于100℃油浴中攪拌反應4h，經洗滌并置于5倍重量份的無水乙醇中，攪拌分散均勻，靜置分液，取上層液并冷凍干燥，即得產物ii；（3）將硼酸酯加入8倍重量份的甲苯中攪拌均勻，然后加入厚樸酚、n-羥基琥珀酰亞胺、乙氧酰胺苯甲酯和2-乙酰氨基噻吩，在130℃下回流反應7h，冷卻至室溫，洗滌并冷凍干燥即制得產物c；將產物c加入礦物型基礎油中攪拌均勻，隨后加入納米氮化鐵和制備得到的產物i和產物ii，在50℃下超聲振動3h，即得添加劑；（4）將上述添加劑加入基礎油中，超聲分散均勻，再于60℃下攪拌混合6小時，冷卻至室溫，即得硼基納米潤滑油。實施例5一種硼基納米潤滑油，其包括基礎油和添加劑，其中添加劑的添加量的質量分數為7wt.%，所述添加劑由以下重量份數含量的組分制備而得：硼酸5.3份、氯化硼2.4份、纖維素0.8份、尿素0.15份、聚乙烯吡咯烷酮0.7份、四硼酸鈉6.1份、油胺0.8份、鹽酸硫胺0.85份、三乙酰丙酮鋁1.6份、碳酸鍶1.9份、硝酸鉬2.3份、硼酸酯5.2份、厚樸酚0.6份、n-羥基琥珀酰亞胺0.5份、乙氧酰胺苯甲酯1.1份、2-乙酰氨基噻吩2份、納米氮化鐵0.78份、礦物型基礎油26份。所述硼酸酯為質量比為1:1:1的硼酸三甲酯、1-苯磺酰基吡咯并吡啶-3-硼酸酯和2-異丙胺基-5-吡啶硼酸酯。所述基礎油為礦物型基礎油和聚α-烯烴中按質量比為1:3的復配。上述一種硼基納米潤滑油的制備工藝，包括以下制備步驟：（1）將硼酸、氯化硼、纖維素、尿素和聚乙烯吡咯烷酮加入蒸餾水中，再加入醋酸和乙二醇，混合攪拌均勻，置于反應釜中并于150℃下攪拌反應6h，經洗滌與冷凍干燥，即得產物i，其中硼酸、蒸餾水、醋酸、乙二醇的質量比為1:6.5:2.4:7；（2）將四硼酸鈉置于6倍重量份的蒸餾水中，然后加入油胺和鹽酸硫胺，在65℃下攪拌反應2h，即制得溶液a；將三乙酰丙酮鋁、碳酸鍶、硝酸鉬置于7倍總重量份的乙二醇中，然后在58℃下攪拌反應100min，即制得溶液b；將溶液b滴加至溶液a中，置于95℃油浴中攪拌反應3h，經洗滌并置于5倍重量份的無水乙醇中，攪拌分散均勻，靜置分液，取上層液并冷凍干燥，即得產物ii；（3）將硼酸酯加入6倍重量份的甲苯中攪拌均勻，然后加入厚樸酚、n-羥基琥珀酰亞胺、乙氧酰胺苯甲酯和2-乙酰氨基噻吩，在128℃下回流反應6h，冷卻至室溫，洗滌并冷凍干燥即制得產物c；將產物c加入礦物型基礎油中攪拌均勻，隨后加入納米氮化鐵和制備得到的產物i和產物ii，在50℃下超聲振動3h，即得添加劑；（4）將上述添加劑加入基礎油中，超聲分散均勻，再于58℃下攪拌混合4小時，冷卻至室溫，即得硼基納米潤滑油。對比例1本對比例與實施例1的區別在于：不包含硼酸、氯化硼、纖維素、尿素、聚乙烯吡咯烷酮及其制備方法。對比例2本對比例與實施例1的區別在于：不包含四硼酸鈉、油胺、鹽酸硫胺、三乙酰丙酮鋁、碳酸鍶、硝酸及其制備方法。對比例3本對比例與實施例1的區別在于：不包含硼酸酯、厚樸酚、n-羥基琥珀酰亞胺、乙氧酰胺苯甲酯、2-乙酰氨基噻吩及其制備方法。對比例4本對比例與實施例1的區別在于：不包含纖維素、三乙酰丙酮鋁和厚樸酚。對比例5本對比例與對比例1的區別在于：不包含納米氮化鐵和n-羥基琥珀酰亞胺。針對以上潤滑油進行各項性能測試，檢測結果如下表所示：磨斑直徑/mm（負荷392n，30min）極壓性能pb/n平均發動機機械損失功率/kw油耗降低率/%/百公里（行車試驗）實施例10.16769814.718實施例20.14871514.120實施例30.13273113.521實施例40.12572612.823實施例50.11373513.326對比例10.22362415.814對比例20.19159516.411對比例30.20961915.710對比例40.21862616.312對比例50.28457317.110由以上測試結果可知，本申請所制備的潤滑油起到良好的抗磨減摩和節油降耗作用。通過對比例1-5可知，本申請所添加的諸多組分在提高潤滑油的潤滑效果和節油效果中發揮重要作用。當前第1頁12