納米TiO2在復合鋰基潤滑脂中的應用研究

潘津煉　凌輝　楊善杰

摘 要：以油酸改性納米TiO2為研究對象，在不同基礎脂中加入納米TiO2，通過試驗儀器對含有納米TiO2的復合鋰基潤滑脂進行滴點、錐入度、極壓性能的實驗。試驗結(jié)果表明，隨著納米TiO2含量的增加，對潤滑脂性能的影響不同，滴點呈下降趨勢，錐入度、極壓性能呈增加趨勢。

關鍵詞：納米TiO2；潤滑脂

傳統(tǒng)的極壓抗磨劑多為含硫、磷、氯的有機物，對環(huán)境污染嚴重，其應用受到很大限制。納米材料由于獨特的物理化學性質(zhì)，在摩擦學領域顯示了廣闊的應用前景[1]，成為具有巨大潛力的潤滑油添加劑。納米二氧化鈦經(jīng)過油酸[2]、脂肪酸[3]、棕櫚酸[4]等表面修飾后可穩(wěn)定地分散于基礎油中。本文將經(jīng)過油酸改性的納米二氧化鈦添加到復合鋰基潤滑脂中考察了其添加量對潤滑脂性能的影響，可以為以后的納米材料在潤滑脂中的應用提供有力的參考數(shù)據(jù)。

1 試驗部分

1.1 復合鋰基脂的制備

按照復合鋰基潤滑脂的制備方法，分不同組制備4種復合鋰基潤滑脂作為基礎脂。

（1）基礎脂A：HVI 500基礎油、氫氧化鋰、12-羥基硬脂酸、硼酸、水楊酸甲酯。

（2）基礎脂B：HVI 500基礎油、氫氧化鋰、12-羥基硬脂酸、癸二酸。

（3）基礎脂C：HVI 500基礎油、氫氧化鋰、12-羥基硬脂酸、對苯二酸。

（4）基礎脂D：HVI 500基礎油、氫氧化鋰、12-羥基硬脂酸、壬二酸。

將上述基礎脂分別添加經(jīng)過油酸改性的TiO2外未再添加其他添加劑。

1.2 設備

試驗設備為MRS-10A型四球積壓試驗機、SYD-269型潤滑脂錐入度試驗儀、SYD-4929型潤滑脂滴點試驗器。

2 結(jié)果與討論

2.1 基礎脂的主要性能參數(shù)

2.2 納米TiO2不同添加量對滴點的影響

根據(jù)GB/T 3498，在SYD-4929型潤滑脂滴點試驗器上進行了添加不同劑量的油酸改性納米TiO2的4種復合鋰基潤滑脂的滴點測試。

如圖1所示，從中可看出隨著油酸改性納米TiO2量的增加，4種復合鋰基潤滑脂滴點均有不同程度下降。

2.3 納米TiO2不同添加量對錐入度的影響

依據(jù)GB/T 269，使用SYD-269型潤滑脂錐入度試驗儀，分別測試了添加不同劑量的油酸改性納米TiO2的4種復合鋰基潤滑脂的錐入度。

如圖2所示，從中可以看出隨著油酸改性納米TiO2量的增加，4種復合鋰基潤滑脂錐入度均有不同程度增加。

2.4 納米TiO2不同添加量對極壓性能的影響

依據(jù)GB/T3142使用MRS-10A型四球積壓試驗機對添加了不同劑量的油酸改性納米TiO2的4種復合鋰基潤滑脂樣品進行極壓性測定。

如圖3所示，從中可以看出隨著油酸改性納米TiO2量的增加，4種復合鋰基潤滑脂極壓性能越來越好。

3 結(jié)論

經(jīng)過修飾的納米TiO2應用在潤滑脂中，可以很好改善潤滑脂的潤滑性能。在潤滑脂中隨著納米TiO2含量的增加，對潤滑脂性能的影響，滴點呈下降趨勢，錐入度和極壓性能呈增加趨勢。

參考文獻

[1]王文清.納米材料作為潤滑油添加劑的應用前景[J].化學工業(yè)，2011，29（6）：27.

[2]程鵬，李華峰，趙立濤，等.潤滑油用納米TiO2的表面改性及自修復性能研究[J].石油煉制與化工，2006，37（9）：55.

[3]聶芊，陳平.豆油脂肪酸修飾二氧化鈦納米微粒的摩擦學性能研究[J].潤滑與密封，2006，31（11）：87.

[4]鄒紅梅，歐延，林敬東.納米TiO2的棕櫚酸表面改性研究[J].廈門大學學報（自然科學版），2005，44（6）：886.

（作者單位：1.廣東三和控股有限公司 油品研究所；2.廣東三和化工科技有限公司 技術中心）