專利名稱：納米陶瓷潤滑油及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機(jī)械運(yùn)行用潤滑油介質(zhì)的制備領(lǐng)域。特別適用于汽車行業(yè)所使用的潤滑油及其制造方法。
背景技術(shù)：
在國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中，特別是在機(jī)械工業(yè)中潤滑油有著廣泛的應(yīng)用。正確使用潤滑油是保證機(jī)械設(shè)備節(jié)能、高效、長期正常運(yùn)轉(zhuǎn)的一種基本措施。隨著現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備的載荷、速度、溫度等工作參數(shù)的日益提高，潤滑油己不能完全滿足其減摩抗磨的性能要求。
本發(fā)明的目的是制備出一種具有優(yōu)異抗磨、減摩功能的節(jié)能環(huán)保型納米陶瓷潤滑油，并確定其生產(chǎn)的技術(shù)路線。
發(fā)明內(nèi)容
納米陶瓷顆粒濃縮液采用預(yù)分散法制備。待攪拌釜中的分散劑充分溶解在礦物油、聚α-烯烴(PAO)、二元酸酯、新基多元醇酯中的一種或幾種中，將惰性氣體保護(hù)下的粒度在10-90nm的納米AlN、納米Si3N4、納米SiC投入攪拌釜，高速攪拌一定時間，沉降、過濾及性能檢測，得濃縮液。其中所加入的納米粒子中，AlN的重量百分含量為90％-100％，納米Si3N4的重量百分含量為0-10％，納米SiC的百分含量為0-10％。該濃縮液中加入到常規(guī)潤滑油中后，納米陶瓷顆粒占成品潤滑油重量的百分比為0.00001％-5％。
納米陶瓷潤滑油采用間隙調(diào)和法制備。把納米陶瓷濃縮液和常規(guī)潤滑油依次或同時加入到調(diào)和罐中，進(jìn)行脈沖氣動調(diào)和或者攪拌調(diào)和。在此常規(guī)潤滑油包括符合美國石油學(xué)會(API)的汽油機(jī)油SE、SF、SG、SH、SJ、SL和SM級別的不同黏度級別的潤滑油；符合美國石油學(xué)會(API)的柴油機(jī)油CD、CF-4、CG-4、CH-4、CI-4和CJ-4級別的不同黏度級別的潤滑油；符合國際潤滑劑標(biāo)準(zhǔn)化及審核委員會(ILSAC)的GF-1、GF-2、GF-3和GF-4級別的不同黏度級別的潤滑油。該常規(guī)潤滑油的基礎(chǔ)油包括礦物油、聚α-烯烴(PAO)、二元酸酯、新基多元醇酯中的一種或幾種。
根據(jù)市場的需要，申請人推出了一系列的納米潤滑油產(chǎn)品，其中汽油機(jī)油分別滿足美國石油學(xué)會(API)的汽油機(jī)油SG、SH、SJ、SL和SM級別；柴油機(jī)油分別滿足美國石油學(xué)會(API)的柴油機(jī)油CG-4、CH-4、CI-4和CJ-4級別；節(jié)能產(chǎn)品滿足國際潤滑劑標(biāo)準(zhǔn)化及審核委員會(ILSAC)的GF-3和GF-4級別。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)表1、表2和表3列出了納米陶瓷機(jī)油其中一種產(chǎn)品SJ 15W-40與國內(nèi)一種(a)SL 5W-40、國際一種(b)SL/CF 10W-40兩種知名潤滑油的性能比較數(shù)據(jù)表1 納米陶瓷機(jī)油與其他油品的極壓性和抗磨性對比(四球試驗機(jī))
表2 納米陶瓷機(jī)油與其他油品的極壓性對比(梯姆肯試驗機(jī))
表3 14000公里實(shí)車對比試驗
在西安汽車產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗站進(jìn)行的發(fā)動機(jī)臺架試驗的測試中，使用康普頓納米陶瓷機(jī)油SJ 15W-40，在發(fā)動機(jī)外特性的測定中，較市售SJ 15W-40功率增大1.6KW有效燃料消耗平均下降2.97％；在負(fù)荷特性測定中，較市售SJ 15W-40平均下降3.0％；在排放特性測定中，高怠速(1800r/min)工況下CO排放量較市售SJ 15W-40下降15.80％，HC排放下降11.1％，怠速(550r/min)工況下，CO排放較市售SJ 15W-40下降6.98％，HC排放量下降9.32％。
在濟(jì)南汽車檢測中心進(jìn)行的柴油發(fā)動機(jī)臺架試驗的測試中，相對于參比油使用康普頓納米陶瓷機(jī)油發(fā)動機(jī)油耗平均下降了0.81％，其HC、NOx、PM排放分別下降了13.9％、2.84％和4.42％。
根據(jù)以上對比試驗可以看出，本發(fā)明“納米陶瓷潤滑油及其制造方法”所制備的納米陶瓷潤滑油具有很好的抗磨、減摩功能，與現(xiàn)有技術(shù)比較，使用納米陶瓷機(jī)油可提高車輛的節(jié)能和環(huán)保性能。本發(fā)明所采用的技術(shù)路線以及采用的分散、調(diào)和設(shè)備簡便易得，該產(chǎn)品可以大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實(shí)施例方式
納米陶瓷機(jī)油SJ 15W-40的制備將氮?dú)獗Ｗo(hù)下的純度大于99％的平均粒度50nm的納米AlN加入到含有分散劑的PAO6基礎(chǔ)油中，常溫下以線速度20m/s高速攪拌8小時，沉降24小時后，過濾得到納米陶瓷顆粒濃縮液。將納米陶瓷濃縮液按照納米顆粒濃度的萬分之一加入到盛有常規(guī)潤滑油SJ 15W-40的調(diào)和罐中，50±5℃下脈沖氣動調(diào)和1小時，過濾，檢驗合格后即可。此潤滑油的典型指標(biāo)如表4。
表4 康普頓納米陶瓷潤滑油SJ 15W/40的典型理化指標(biāo)
權(quán)利要求
1.納米陶瓷潤滑油及其制造方法，納米陶瓷潤滑油含有常規(guī)潤滑油的成分，其特征為在常規(guī)潤滑油基礎(chǔ)上添加了改性納米陶瓷顆粒，納米陶瓷顆粒的添加重量百分比為0.00001％-5％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述，“改性納米陶瓷顆?！笔侵讣{米AlN、納米Si3N4、納米SiC的混合物，其中納米AlN的重量百分含量為90％-100％，納米Si3N4的重量百分含量為0-10％納米SiC的百分含量為0-10％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述，“改性納米陶瓷顆粒”的平均粒度為10-90nm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述，“常規(guī)潤滑油”包括以礦物油、聚α-烯烴(PAO)、二元酸酯、新基多元醇酯中的一種或幾種為基礎(chǔ)油的潤滑油。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述，“常規(guī)潤滑油”包括符合美國石油學(xué)會(API)的汽油機(jī)油SE、SF、SG、SH、SJ、SL和SM級別的不同黏度級別的潤滑油；符合美國石油學(xué)會(API)的柴油機(jī)油CD、CF-4、CG-4、CH-4、CI-4和CJ-4級別的不同黏度級別的潤滑油；符合國際潤滑劑標(biāo)準(zhǔn)化及審核委員會(ILSAC)的GF-1、GF-2、GF-3和GF-4級別的不同黏度級別的潤滑油。
6.納米陶瓷潤滑油及其制造方法，納米陶瓷潤滑油的制造方法為間隙調(diào)和法把納米陶瓷濃縮液和常規(guī)潤滑油依次或同時加入到調(diào)和罐中，進(jìn)行脈沖氣動調(diào)和或者攪拌調(diào)和。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述，“納米陶瓷濃縮液”的制造方法為預(yù)分散法待攪拌釜中的分散劑充分溶解在基礎(chǔ)油中，將惰性氣體保護(hù)下的納米AlN，或者納米AlN與納米Si3N4、納米SiC其中的一種或兩種投入攪拌釜，高速攪拌后，沉降、過濾，得濃縮液。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述，“基礎(chǔ)油”包括礦物油、聚α-烯烴(PAO)、二元酸酯、新基多元醇酯中的一種或幾種。
全文摘要
本發(fā)明“納米陶瓷潤滑油及其制造方法”，屬于機(jī)械運(yùn)行用潤滑油介質(zhì)的制備領(lǐng)域，特別適用于汽車行業(yè)所使用的潤滑油及其制造方法。本發(fā)明中，通過預(yù)分散方法成功制得穩(wěn)定分散的納米陶瓷顆粒的濃縮液，進(jìn)而制備出納米陶瓷顆粒重量百分含量為0.00001％－5％的納米陶瓷機(jī)油。改性納米陶瓷顆粒是指納米AlN，或者納米AlN與納米Si
文檔編號C10M107/02GK101058760SQ20071001590
公開日2007年10月24日 申請日期2007年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月1日
發(fā)明者朱振華, 張宏富, 王強(qiáng) 申請人:青島王冠石油化學(xué)有限公司