技术领域
[0001] 本发明涉及润滑油添加剂的技术领域，进一步地说，是涉及添加剂的制备方法及添加剂和在润滑油中的应用。
相关背景技术
[0002] 摩擦磨损是自然界中普遍存在的一种现象，给人们带来了经济损失和安全隐患。数据显示：在已有的能源损失中约 33%‑50%来自摩擦磨损，每年全世界约50%以上的一次能源因摩擦被消耗，约60%的机器零部件因为磨损而失效，且磨损是设备报废的三种主要原因之一。我国每年由磨损造成的经济亏损可达几百亿，机械设备损坏约80%是零部件磨损导致的，同时一半的安全生产事故来源于设备的过度磨损和润滑失效。综上所述，降低机械设备的摩擦磨损是相关科研工作者致力发展的方向。润滑技术是改善摩擦副的摩擦状态，降低摩擦阻力，减缓磨损的重要技术措施，该技术的快速发展是我国实现节能减排，实施国家战略的重要途径。
[0003] 润滑油作为发动机正常运转的机理辅助，在润滑油中，通常为了保证其发挥相应的性能，会采取用添加剂来进行功能的辅助支持，进一步降低磨损，减少摩擦，提升润滑剂性能的重要价值和作用。
[0004] 近年来，随着纳米科技的发展，纳米材料作为润滑油添加剂的研究日益广泛，纳米金刚石作为润滑油添加剂，显著提高了润滑油的抗磨性能。纳米氮化硅或纳米四氧化三铁作为润滑油添加剂，可得到抗氧化、抗磨损的润滑油。石墨烯作为一种新型纳米碳材料具有许多其他材料无可比拟的优势，如具有良好的力学性能、高的热导率等，特殊的二维片层结构有利于减小摩擦，因此石墨烯是一种理想的润滑油添加剂。但石墨烯与润滑油的相容性较差，石墨烯由于具有较高的表面势能极易产生团聚，从而造成了其在润滑油中的分散性不佳，易产生分层和沉淀，最终影响润滑油的性能。
[0005] 因此，需要不断开发性能更好的添加剂。
具体实施方式
[0054] 下面结合具体实施例对本发明进行具体的描述，有必要在此指出的是以下实施例只用于对本发明的进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域技术人员根据本发明内容对本发明做出的一些非本质的改进和调整仍属本发明的保护范围。
[0055] 另外需要说明的是，在以下具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0056] 此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，由此而形成的技术方案属于本说明书原始公开内容的一部分，同时也落入本发明的保护范围。
[0057] 实施例与对比例中采用的原料，如果没有特别限定，那么均是现有技术公开的，例如可直接购买获得或者根据现有技术公开的制备方法制得。
[0058] 【实施例1】
[0059] 一种添加剂的制备方法，包括以下步骤：
[0060] （1）制备纳米聚吡咯空心球；先将氯化汞溶解在去离子水中，加入吡咯单体，氯化汞与吡咯单体的投料质量比为1︰1；搅拌均匀，反应0.8小时，得到吡咯汞盐实心球形络合物；然后将吡咯汞盐实心球形络合物加入过硫酸铵溶液（浓度0.1mol/L），吡咯单体与过硫酸铵的投料摩尔比为1:1，搅拌反应，反应7小时，得到纳米聚吡咯空心球；产物离心分离，水洗三次，乙醇洗三次，得到的固体放置60℃真空干燥24小时。
[0061] （2）将纳米聚吡咯空心球加入硫酸铜溶液（5 mg/mL）(溶剂为水和DMF的混合溶剂，体积比为1:2)中混合均匀，纳米聚吡咯空心球与硫酸铜的质量比为1:15，然后加入次磷酸钠溶液（浓度0.2mol/L）在50℃反应1.5小时，次磷酸钠与硫酸铜的质量比为1:4；固液分离采用离心分离，离心转速为12000rpm，离心时间为15分钟，洗涤，干燥，干燥温度为50℃，干燥时间为24小时，得到纳米聚吡咯空心球/铜复合材料；
[0062] （3）将1g纳米聚吡咯空心球/铜复合材料分散在300mL水中，加入高锰酸钾溶液(1mol/L)在室温下反应4小时，纳米聚吡咯空心球/铜复合材料与高锰酸钾的投料质量比为1:0.2；固液分离采用离心分离，离心转速为12000rpm，离心时间为20分钟，洗涤，干燥，干燥温度为50℃，干燥时间为48小时，得到所述添加剂，所述添加剂为纳米聚吡咯空心球/铜/二氧化锰复合材料。
[0063] 【实施例2】
[0064] 一种添加剂的制备方法，包括以下步骤：
[0065] （1）制备纳米聚吡咯空心球；先将氯化汞溶解在去离子水中，加入吡咯单体，氯化汞与吡咯单体的投料质量比为0.9︰1；搅拌均匀，反应0.9小时，得到吡咯汞盐实心球形络合物；然后将吡咯汞盐实心球形络合物加入过硫酸铵溶液（浓度0.1mol/L），吡咯单体与过硫酸铵的投料摩尔比为1:0.9，搅拌反应，反应8小时，得到纳米聚吡咯空心球；产物离心分离，水洗三次，乙醇洗三次，得到的固体放置60℃真空干燥24小时。
[0066] （2）将纳米聚吡咯空心球加入硫酸铜溶液（3.5mg/mL）(溶剂为水和DMF的混合溶剂，体积比为1:3)中混合均匀，纳米聚吡咯空心球与硫酸铜的质量比为1:20，然后加入次磷酸钠溶液（浓度0.2mol/L）在40℃反应2小时，次磷酸钠与硫酸铜的质量比为1:5；固液分离采用离心分离，离心转速为10000rpm，离心时间为20分钟，洗涤，干燥，干燥温度为50℃，干燥时间为48小时，得到纳米聚吡咯空心球/铜复合材料；
[0067] （3）将1g纳米聚吡咯空心球/铜复合材料分散在300mL水中，加入高锰酸钾溶液(2mol/L)在室温下反应2小时，纳米聚吡咯空心球/铜复合材料与高锰酸钾的投料质量比为1:0.3；固液分离采用离心分离，离心转速为12000rpm，离心时间为15分钟，洗涤，干燥，干燥温度为50℃，干燥时间为48小时，得到所述添加剂，所述添加剂为纳米聚吡咯空心球/铜/二氧化锰复合材料。
[0068] 【实施例3】
[0069] 一种添加剂的制备方法，包括以下步骤：
[0070] （1）制备纳米聚吡咯空心球；先将氯化汞溶解在去离子水中，加入吡咯单体，氯化汞与吡咯单体的投料质量比为1︰1；搅拌均匀，反应0.8小时，得到吡咯汞盐实心球形络合物；然后将吡咯汞盐实心球形络合物加入过硫酸铵溶液（浓度0.1mol/L），吡咯单体与过硫酸铵的投料摩尔比为1:1，搅拌反应，反应7小时，得到纳米聚吡咯空心球；产物离心分离，水洗三次，乙醇洗三次，得到的固体放置60℃真空干燥24小时。
[0071] （2）将纳米聚吡咯空心球加入硫酸铜溶液（10mg/mL）(溶剂为水和DMF的混合溶剂，体积比为1:1)中混合均匀，纳米聚吡咯空心球与硫酸铜的质量比为1:8，然后加入次磷酸钠溶液（浓度0.2mol/L）在40℃反应2小时，次磷酸钠与硫酸铜的质量比为1:3；固液分离采用离心分离，离心转速为12000rpm，离心时间为20分钟，洗涤，干燥，干燥温度为50℃，干燥时间为48小时，得到纳米聚吡咯空心球/铜复合材料；
[0072] （3）将1g纳米聚吡咯空心球/铜复合材料分散在300mL水中，加入高锰酸钾溶液(1.2mol/L)在室温下反应3小时，纳米聚吡咯空心球/铜复合材料与高锰酸钾的投料质量比为1:0.2；固液分离采用离心分离，离心转速为11000rpm，离心时间为20分钟，洗涤，干燥，干燥温度为50℃，干燥时间为48小时，得到所述添加剂，所述添加剂为纳米聚吡咯空心球/铜/二氧化锰复合材料。
[0073] 【实施例4】
[0074] 其和实施例1采用相同的制备方法，区别仅在于：
[0075] 纳米聚吡咯空心球与硫酸铜的质量比为1:8。
[0076] 【实施例5】
[0077] 其和实施例1采用相同的制备方法，区别仅在于：
[0078] 纳米聚吡咯空心球与硫酸铜的质量比为1:20。
[0079] 【实施例6】
[0080] 其和实施例1采用相同的制备方法，区别仅在于：
[0081] 纳米聚吡咯空心球/铜复合材料与高锰酸钾的投料质量比为1:0.1。
[0082] 【实施例7】
[0083] 其和实施例1采用相同的制备方法，区别仅在于：
[0084] 纳米聚吡咯空心球/铜复合材料与高锰酸钾的投料质量比为1:0.3。
[0085] 对比例1
[0086] 其和实施例1采用相同的制备方法，区别仅在于：
[0087] 其不包括步骤（2）和（3），仅得到纳米聚吡咯空心球。
[0088] 对比例2
[0089] 其和实施例1采用相同的制备方法，区别仅在于：
[0090] 其不包括步骤（3），仅得到纳米聚吡咯空心球/铜复合材料。
[0091] 对比例3
[0092] 其和实施例1采用相同的制备方法，区别仅在于：
[0093] 步骤（3）中，直接加入纳米二氧化锰颗粒混合均匀（购买自清河县安迪金属材料有限公司），加入量与实施例1中加入高锰酸钾中对应的二氧化锰的质量相同。
[0094] 对比例4
[0095] 其和实施例1采用相同的制备方法，区别仅在于：
[0096] 不进行步骤（2），步骤（3）中，将1g纳米聚吡咯空心球分散在300mL水中，然后加入纳米二氧化锰颗粒混合均匀（购买自清河县安迪金属材料有限公司），加入量与实施例1中加入高锰酸钾中对应的二氧化锰的质量相同。
[0097] 测试方法：
[0098] 对各实施例和对比例的添加剂添加进基础油和纯基础油进行摩擦性能测试和分散性测试，将其分别添加到基础油(100℃粘度30cst的矿物油)中，添加剂与基础油的质量比为1:150。用MRS‑10B四球摩擦磨损试验机进行测试，执行GB/T3142‑1982，SH/T 0189，SH/T0762标准。测试结果如下：
[0099] 表1
[0100] 样品 摩擦系数 磨斑直径 最大无卡咬负荷 烧结负荷实施例1 0.055 0.293 1299 2850
实施例2 0.068 0.335 1205 2745
实施例3 0.062 0.315 1228 2790
实施例4 0.060 0.313 1245 2800
实施例5 0.065 0.327 1215 2760
实施例6 0.063 0.316 1220 2780
实施例7 0.058 0.309 1256 2820
对比例1 0.13 0.584 1006 2150
对比例2 0.083 0.475 1087 2360
对比例3 0.075 0.432 1124 2510
对比例4 0.091 0.487 1058 2310
基础油 0.14 0.601 960 2100
[0101] 表1中数据可以看出，在基础油中添加本发明的添加剂后摩擦系数和磨斑直径大大减小，另外，最大无卡咬负荷和烧结负荷相对基础油明显提高，说明本发明的润滑油添加剂不仅是一种优异的摩擦改善剂，而且还能提高润滑油的抗极压性能。
[0102] 从图1和图2的磨斑形貌对比，也可以看出，本发明的润滑油添加剂能够减小磨痕宽度，降低磨痕深度，磨痕清晰且均匀，整体看来块试样表面相对光滑，摩擦磨损程度较轻。
[0103] 以上结合具体实施方式和范例性实例对本发明进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本发明的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本发明精神和范围的情况下，可以对本发明技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本发明的范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。
[0104] 本说明书提到的所有出版物、专利申请、专利和其它参考文献全都通过引用并入本文。除非另有定义，本说明书所用的所有技术和科学术语都具有本领域技术人员常规理解的含义。在有冲突的情况下，以本说明书的定义为准。
[0105] 当本说明书以词头“本领域技术人员公知”、“现有技术”或其类似用语来导出材料、物质、方法、步骤、装置或部件等时，该词头导出的对象涵盖本申请提出时本领域常规使用的那些，但也包括目前还不常用，却将变成本领域公认为适用于类似目的的那些。
[0106] 在本说明书的上下文中，除了明确说明的内容之外，未提到的任何事宜或事项均直接适用本领域已知的那些而无需进行任何改变。
