一種含納米二硫化鉬的水基金屬加工潤滑液及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于潤滑劑領(lǐng)域，設(shè)及一種水基納米二硫化鋼(MoS2)潤滑液及其制備方 法，可用于各種鋼板的冷社過程中，能夠承受較高的工作載荷并且能夠起到良好的冷卻作 用。使用環(huán)境廣泛，尤其能夠適用于那些不能用潤滑油或潤滑脂進行加工的工件中。
【背景技術(shù)】
[0002] 摩擦會造成磨損和能量的浪費，世界上Ξ分之一的能源浪費都是由摩擦造成的。 因此，減少摩擦和磨損是所有能源節(jié)約計劃的關(guān)鍵因素。納米粒子具有其本身的尺寸效應(yīng)、 高強度、高擴散性等優(yōu)異的性能，并且根據(jù)最新發(fā)布的"十Ξ五"項目和納米科技國家重點 研發(fā)計劃中，研究發(fā)展納米粒子也成為未來材料科技發(fā)展的重要方向。將納米粒子應(yīng)用于 工業(yè)潤滑中成為一種未來發(fā)展必要的趨勢。并且現(xiàn)階段潤滑油和潤滑脂在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用 造成的污染不容小視，研制一種清潔環(huán)保的潤滑加工液勢在必行。而固體二硫化鋼其摩擦 系數(shù)小、對大多數(shù)金屬具有較強的親和力、屈服強度高、易于成膜、在多數(shù)溶劑中穩(wěn)定等特 點常作為固體潤滑劑。而納米二硫化鋼由于其尺寸效應(yīng)，其性能更優(yōu)異于普通固體二硫化 鋼。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對上述問題，本發(fā)明提供一種將納米粒子用于潤滑中，配制成的含納米二硫化 鋼(MoS2 )的水基金屬加工潤滑液。
[0004] 一種含納米二硫化鋼的水基金屬加工潤滑液，其特征在于：選用粒徑在50nm- lOOnm的納米二硫化鋼粒子，油酸、Ξ乙醇胺和十二碳醇醋為分散劑并且油酸和Ξ乙醇胺的 重量比例范圍在1.2-1.5之內(nèi)，硅烷偶聯(lián)劑KH560、膽酸鋼、十二烷基苯橫酸鋼為表面改性 劑，聚丙締酸鋼為增粘劑，水性棚酸醋為極壓劑，雙乙酸鋼為食品級防腐敗劑加上去離子水 或無水碳酸鋼軟化硬水組成具有潤滑性能的水基納米潤滑液。
[0005] 具體成分按重量百分比計，納米二硫化鋼:0.1 % -0.4%、油酸：1.2 % -2%、Ξ乙 醇胺1%-1.5%、表面改性劑0.5% -1 %，水性棚酸醋4%-8%、十二碳醇醋4%-8%、聚 丙締酸鋼0.02% -0.04%、消泡劑0.02%-0.1 %、雙乙酸鋼0.1 %-1 %。余量為去離子水 或無水碳酸鋼軟化硬水。
[0006] 所述表面改性劑為膽酸鋼、硅烷偶聯(lián)劑KH560、十二烷基苯橫酸中任意一種或多 種，如果采用硅烷偶聯(lián)劑KH560與膽酸鋼復(fù)配，則硅烷偶聯(lián)劑K冊60與膽酸鋼重量比例范圍 為1.5-3、如果采用十二烷基苯橫酸鋼與膽酸鋼復(fù)配，則十二烷基苯橫酸鋼與膽酸鋼的重 量比例范圍為1-3、如果采用硅烷偶聯(lián)劑KH560與十二烷基苯橫酸鋼復(fù)配，則硅烷偶聯(lián)劑 K冊60與十二烷基苯橫酸鋼的重量比例范圍為1-2。
[0007] 在制備潤滑液前還需對納米二硫化鋼粒子進行預(yù)處理，將納米二硫化鋼粒子放在 PH= 13的化0田容液中超聲分散30分鐘，之后將溶液放在離屯、機中，W4000r/min的轉(zhuǎn)速充分 離屯、分離，將離屯、后的粒子放在無水乙醇中清洗兩遍，將清洗后的粒子放在干燥箱中進行 干燥，即得到所需預(yù)處理納米粉末。
[000引本發(fā)明還提供了一種上述水基潤滑液的制備方法，包含如下步驟：
[0009] (1)稱取表面改性劑
[0010] 用天子天平稱取所需質(zhì)量如上所述的表面改性劑，加入燒杯中。
[0011] (2)稱取分散劑
[0012] 用電子天平稱取所需質(zhì)量的油酸、Ξ乙醇胺和十二碳醇醋，保證油酸與Ξ乙醇胺 的重量百分比比例在1.2-1.5范圍內(nèi)，先將油酸、Ξ乙醇胺和50%質(zhì)量的十二碳醇醋加入 到燒杯中。
[OOU] (3)充分攬拌
[0014] 將稱量好的分散劑放入8(TC所需質(zhì)量的去離子水中用磁力攬拌機中進行充分攬 拌，攬拌30分鐘。在攬拌進行到10分鐘時，將剩余質(zhì)量的十二碳醇醋加入到溶液中。
[0015] (4)稱取聚丙締酸鋼
[0016] 用電子天平稱取所需量的聚丙締酸鋼，緩慢地加入到攬拌的溶液中。
[0017] (5)稱取納米二硫化鋼粒子
[0018] 用電子天平稱取所需的納米二硫化鋼粒子，在分散劑攬拌過程中逐步緩慢少量地 加入納米二硫化鋼粒子。
[0019] (6)稱取水性棚酸醋、消泡劑和雙乙酸鋼
[0020] 用電子天平稱取所需質(zhì)量的水性棚酸醋、消泡劑和雙乙酸鋼，待上述溶液攬拌完 畢后加入。
[0021] (7)再次攬拌
[0022] 將加入水性棚酸醋的溶液再一次放入磁力攬拌器中在常溫下進行充分攬拌，攬拌 時間為10分鐘。即得如上所述的含納米二硫化鋼(MoS2)的水基金屬加工潤滑液。
[0023] 其中步驟(1)中，十二碳醇醋必須分兩次加入到溶液中。
[0024] 步驟(2)中各組分的加入順序，先緩慢的加入所需量的聚丙締酸鋼，再緩慢少量地 加入納米二硫化鋼粉末。
[0025] 制備方法中所述攬拌是采用頻率為150-20化/min的攬拌器進行物理攬拌，持續(xù)時 間為30分鐘。
[0026] 本發(fā)明由于采用上述制備方法，制備出的水基潤滑液具有下述優(yōu)點：
[0027] 1.此潤滑液中多數(shù)為水，故此潤滑液清潔環(huán)保，不會對環(huán)境造成污染。并且油酸、 Ξ乙醇胺和十二烷基苯橫酸鋼都是常用的有機物試劑，易被分解。
[00%] 2.由于加入的納米粒子量很少僅為0.1%-0.4%，故克服了二硫化鋼固體本身易 于附著在金屬工件表面不利于清洗的運一缺點。并且由于二硫化鋼含量少，高溫時不會產(chǎn) 生大量S〇2氣體。
[0029] 3.由于Ξ乙醇胺的加入增加了此潤滑液的防腐蝕性能，故不需要再額外添加防腐 蝕劑。
[0030] 4.此潤滑液所用組成成分少、所用試劑量少、配制步驟簡單，故價格低廉、易于配 審ij，適用于實際加工中。
【具體實施方式】
[0031] 實施例一
[0032] 實施例一配方見下表： Γ00331
[0034] 按上表所述成分重量配制成水基納米二硫化鋼潤滑液。將硅烷偶聯(lián)劑KH560 (0.7邑），膽酸鋼(0.3邑），油酸（1.2邑），^乙醇胺(1邑），十二碳醇醋(4邑)加入燒杯中，在加入去 離子水(87.55g)配制成溶液，加熱到80°C，放入磁力攬拌器中保持80°C進行攬拌，攬拌10分 鐘后將十二碳醇醋(4g)加入溶液中，5分鐘后將聚丙締酸鋼(0.04g)加入到攬拌溶液中，之 后將處理過的納米二硫化鋼粉末(0 . Ig)逐步緩慢少量地加入到溶液中。待攬拌結(jié)束后，加 入水性棚酸醋巧g)、消泡劑(O.Olg)，雙乙酸鋼(O.lg)，再次將溶液在常溫下攬拌10分鐘。得 到黑色溶液即為含納米二硫化鋼(MoS2)的水基金屬加工潤滑液。
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