一种水基润滑剂高分散纳米氧化锌的制备方法与流程

本发明属于纳米氧化锌，具体涉及一种水基润滑剂高分散纳米氧化锌的制备方法。

背景技术：

1、氧化锌被应用于润滑剂等润滑工业品的制备。例如模具润滑剂可由下列成分组成:硬脂酸钠10%、硬脂酸铝40%、硬脂酸钙10%、氧化锌15%、滑石5%和矿物油20%。纳米氧化锌可在摩擦副表面之间形成润滑膜，防止摩擦表面直接接触，同时，纳米氧化锌表面活性物质与摩擦副表面发生了化学反应，使纳米氧化锌在更高负载下具有更好的承载能力和耐磨性。纳米氧化锌颗粒粒径较小、比表面积大、表面活性能大，在碰撞过程中很容易团聚，纳米颗粒粒径的增加使得其丧失了原有的独特性能。heq研究了不同比例的纳米氧化锌添加剂对润滑脂的抗磨损和抗摩擦性能但纳米氧化锌作为润滑剂添加剂的应用受到其分散性差的阻碍。添加氧化锌纳米颗粒的润滑剂减摩效果并不不明显，因为氧化锌纳米微粒无法在润滑油脂中稳定分散，从而不能得到广泛应用。丁梅对二氧化硅纳米颗粒作为水基润滑添加剂的摩擦学性能和润滑机理进行了系统探究。因此本领域技术人员亟待开发出一种水基润滑剂高分散纳米氧化锌的制备方法，以满足现有的性能要求和使用需求。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种水基润滑剂高分散纳米氧化锌的制备方法。

2、一种水基润滑剂高分散纳米氧化锌的制备方法，包括以下步骤：第一步、称取重量份数计的10～12份的聚乙烯亚胺与14～17份的1，3，5-三[3-(三甲氧基硅基)丙基]-1，3，5-三嗪-2，4，6-三酮混合后，于35～40℃下磁力搅拌3～4h，得到混合液；第二步、再将重量份数计的10份纳米氧化锌和75～86份酒精、43～64份去离子水置于搅拌釜中，超声分散0.5～1h后滴加氢氧化钠溶液，调整溶液ph为8～9，得到纳米氧化锌分散液；第三步、然后将第一步得到的混合液逐滴加入纳米氧化锌分散液中，在恒温搅拌10～12h，温度设置为60℃，转速为500～600r/min，将得到的反应产物用无水乙醇、去离子水反复洗涤抽滤，在50～60℃的真空干燥箱中干燥8～10h，得到水基润滑剂高分散纳米氧化锌。

3、进一步的，所述第二步混合液与纳米氧化锌的质量比例为10%～20％。

4、进一步的，所述第一步聚乙烯亚胺为分子量1000～2000的无水聚乙烯亚胺。

5、进一步的，所述纳第二步米氧化锌为平均粒径70～90nm，团聚指数为60～100的纳米氧化锌。

6、进一步的，所述第二步氢氧化钠溶液为所述氢氧化钠溶液为质量浓度为5～10％的氢氧化钠水溶液。

7、进一步的，所处酒精为体积分数95%的乙醇水溶液。

8、本发明的有益效果：

9、本发明公开的水基润滑剂高分散纳米氧化锌的制备方法采用，1，3，5-三[3-(三甲氧基硅基)丙基]-1，3，5-三嗪-2，4，6-三酮的异氰酸酯基与胺基反应反应得到混合液，混合液含有的硅烷基水解产成si-oh，然后si-oh之间发生脱水缩合反应形成低聚物硅氧烷，再与纳米zno表面的羟基脱水缩合形成共价键，改善了zno纳米粒子表面的亲水性。聚乙烯亚胺分子链上存在的大量胺基n原子，在氧化锌加入去离子水后，氧化锌的n原子表现出较强的给电子性。这种特性与纳米氧化锌颗粒表面带电荷的作用共同提升了纳米氧化锌的悬浮性。使用水基润滑剂含高分散纳米氧化锌，具有弹性滚动润滑作用，摩擦系数降低，极压抗磨性能得到提高。

技术特征：

1.一种水基润滑剂高分散纳米氧化锌的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步、称取重量份数计的10～12份的聚乙烯亚胺与14～17份的1，3，5-三[3-(三甲氧基硅基)丙基]-1，3，5-三嗪-2，4，6-三酮混合后，于35～40℃下磁力搅拌3～4h，得到混合液；第二步、再将重量份数计的10份纳米氧化锌和75～86份酒精、43～64份去离子水置于搅拌釜中，超声分散0.5～1h后滴加氢氧化钠溶液，调整溶液ph为8～9，得到纳米氧化锌分散液；第三步、然后将第一步得到的混合液逐滴加入纳米氧化锌分散液中，在恒温搅拌10～12h，温度设置为60℃，转速为500～600r/min，将得到的反应产物用无水乙醇、去离子水反复洗涤抽滤，在50～60℃的真空干燥箱中干燥8～10h，得到水基润滑剂高分散纳米氧化锌。

2.根据权利要求1所述的水基润滑剂高分散纳米氧化锌的制备方法，其特征在于，所述第二步混合液与纳米氧化锌的质量比例为10%～20％。

3.根据权利要求1所述的水基润滑剂高分散纳米氧化锌的制备方法，其特征在于，所述第一步聚乙烯亚胺为分子量1000～2000的无水聚乙烯亚胺。

4.根据权利要求1所述的水基润滑剂高分散纳米氧化锌的制备方法，其特征在于，所述纳第二步米氧化锌为平均粒径70～90nm，团聚指数为60～100的纳米氧化锌。

5.根据权利要求1所述的水基润滑剂高分散纳米氧化锌的制备方法，其特征在于，所述第二步氢氧化钠溶液为所述氢氧化钠溶液为质量浓度为5～10％的氢氧化钠水溶液。

6.根据权利要求1所述的水基润滑剂高分散纳米氧化锌的制备方法，其特征在于，所处酒精为体积分数95%的乙醇水溶液。

技术总结本发明公开了一种水基润滑剂高分散纳米氧化锌的制备方法，本发明属于纳米氧化锌技术领域，通过使用异氰酸酯基和胺基反应生成混合液，其中含有硅烷基水解产生的Si‑OH。然后Si‑OH之间发生脱水缩合反应形成低聚物硅氧烷，再与纳米ZnO表面的羟基脱水缩合形成共价键，改善了ZnO纳米粒子表面的亲水性。聚乙烯亚胺分子链上存在的大量胺基N原子，在氧化锌加入去离子水后，氧化锌的N原子表现出较强的给电子性。这种特性与纳米氧化锌颗粒表面带电荷的作用共同提升了纳米氧化锌的悬浮性。使用水基润滑剂含高分散纳米氧化锌，具有弹性滚动润滑作用，摩擦系数降低，极压抗磨性能得到提高。技术研发人员：刘艺受保护的技术使用者：安徽省含山县锦华氧化锌厂技术研发日：技术公布日：2024/3/31