*基金项目:湖北省自然科学基金资助项目(2005ABA026)。物即为十二烷基磺酸钠修饰的纳米铜润滑油。
S日介:高新蕾,女,副教授博士研究生,从事L3纳米才料的检测、…
纳米铜颗粒与固体表面相结合,形成超光滑的保护层膜,同时填塞划痕,从而大幅度降低摩擦和磨损。
因此,它具有优良的抗磨减摩和节能环保功效,同时具有较低的电阻和其它金属性能有广泛的应用前景。但目前所广泛研究与使用的纳米铜润滑油添加剂的合成与添加均采用三步法,即先合成纳米铜,再用各种表面活性剂去修饰纳米铜表面,最后再将其添加于油品中分散。本文作者采用溶剂萃取法直接在植物油中以水合肼为还原剂还原醋酸铜,将十二烷基磺酸钠作为修饰剂以制备纳米铜,并将其分散均匀到植物油中得到植物型绿色润滑油。
1是修饰的纳米铜的SEM形貌图。由可观察到,修饰的Cu颗粒粒径较小,处于纳米级,并且颗粒之间没有明显的团聚现象。这是由于在反应中修饰剂的极性富电子端基与铜颗粒的3d层空轨道间结合,而非极性端向外排列,形成了被修饰剂包围的Cu颗粒,限制颗粒的生长;并且表面修饰层降低了纳米颗粒的表面能,从而阻止了Cu之间的相互团聚作用;同时由于十二烷基苯磺酸钠的非极性端向外排列将纳米铜颗粒客观增溶于油相中。添加剂的分散是润滑油的一个重要的指标,修饰的纳米铜通过修饰的亲油部分均匀分散在油中,防止颗粒的团聚,分散效果好。
2.4钢球磨斑表面能谱分析红外光谱采用KBr压片法,扫描范围为4 000~500m-1(如所示)。在通常3 300n-1左右出现了强的吸收峰,是一OH的伸缩振动,说明样品中含有少量的水。在1 260-1处出现了3(8=0)的吸收峰,1050on-1处出现了v(S=O)的吸收峰,即磺酸基中S=O伸缩振动和反伸缩振动,说明了样品中有磺酸盐存在,2900on-1处出现了v(C+H),即烷烃的CH伸缩振动,说明了样品中有烷基存在,在16W~1450on-1处出现了v(Aic=C),即苯环的C=C伸缩振动峰,说明了样品中有苯环存在,从而证实了修饰的纳米铜中修饰层十二烷基苯磺酸钠的存-在15 ElectonicPublishingI元素分析结果表reei纳纳米级铜单质出现在材料的磨斑表面。即在摩擦条件下产生的局部高温使润滑油中的铜单质转移到了钢球的表面,修复了摩擦损伤。
2.5四球机。
由可以看出在没1200有使用添加剂时,大豆油5 800与色拉油的凡值都只有:509.6N,白油仅98N,2不能满足使用的要求。在润滑油试样使用了纳米添加剂后,5口估丰1了润滑油试样的评值油品A值为1084.6N,A值明显提高。因为纳米铜粉在摩擦条件下,在摩擦表面形成了光滑的保护层,同时填充了接触面因摩擦造成的微坑和损伤部位,修复了摩擦表面。因此,在摩擦因数和长磨磨斑直径改变不大的情况下,明显提高了润滑油的A值。
3结论试验结果表明,纳米铜均匀分散的植物型绿色润滑油能起到好的抗磨效果。本试验方法所合成的铜粉粒径为纳米级,SEM分析显示铜粉不仅粒径较小,分散也很均匀,没有出现团聚现象。
在各种添加纳米添加剂的润滑油中,油基反应制备的含十二烷基苯磺酸钠修饰的纳米铜粉的润滑油效果最好,稳定性最佳。其凡值达到了1084.6N,油品稳定存在不产生沉淀的时间大于150天(目前仍继续观察)。
作者:佚名 来源:中国润滑油网