核壳结构微球及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种Si02/MoS2核壳结构微球及其制备方法，具体地说，是涉及一种具有良好的分散性和减摩抗磨性的Si02/MoSdS壳结构微球固体润滑添加剂的制备方法。
【背景技术】
[0002]由于二硫化钼分子中的S原子对金属表面具有很强的亲和力，可在金属表面形成牢固的润滑膜，从而显著降低摩擦磨损，所以，二硫化钼被看作是一种性能优良的固体润滑材料，具有良好的化学稳定性及热稳定性.在高温、低温、高负荷、高转速和化学腐蚀等条件下具有优异的润滑性，因此被广泛用于汽车、机械和橡胶工业。现有文献公开了不同方法来制备纳米二硫化钼，包括气固合成法、前驱体热分解法、水热法、电化学沉积法、球磨法等，得到了不同形态的二硫化钼纳米粉体。纳米二氧化硅作为润滑脂生产的非皂基无机增稠剂，因其受热不熔化，用它制备出来的润滑脂可作为高温润滑脂。但纳米MoS2、纳米二氧化硅存在易团聚和难分散等问题，一直困绕着摩擦学界，使得纳米MoS2、纳米二氧化硅的抗磨、减摩特性不能充分发挥出来。
[0003]基于上述原因，如何找到一种工艺相对简单、反应条件较温和，并能制备出具有良好的分散性和减摩抗磨性的固体润滑添加剂微球，则是本发明所要解决的主要问题。
【发明内容】
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[0004]本发明的目的在于提供一种Si02/MoS2核壳结构复合微球固体润滑添加剂的制备方法。所述制备工艺相对简单，是在S12微球表面沉积一层MoS 2得到的核壳结构复合微球，该方法所得核壳结构微球大小均匀，在润滑油中具有良好分散性，可用作减摩抗磨固体润滑添加剂。为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现:
[0005]一种Si02/MoS^壳微球的制备方法，包括下述步骤:
[0006](I)在烧杯中先加入20?30mL的无水乙醇，再依次加入I?2mL四乙氧基硅烷(正硅酸乙酯，TE0S)，I?5mL三乙醇胺(或二乙醇胺、乙二胺、2-氨基-2-甲基-1丙醇)，0.5?3mL蒸馏水，在5?60°C下搅拌3?24h，离心分离得到S12微球。
[0007](2)将所得S1ji球重新分散到40ml水中，依次加入0.1?0.35g钼酸铵，0.1?0.4g聚乙烯吡咯烷酮和0.01?0.1g 二乙基二硫代氨基甲酸钠(铜试剂)，搅拌均匀后，把混合均匀的反应物倒入高压釜中；在200?240°0加热反应6?4811，自然冷却到室温，将沉淀离心分离、水洗、醇洗后干燥，得到Si02/MoSdS壳结构微球。
[0008]步骤⑵中聚乙烯吡咯烷酮可以为K30。
[0009]步骤⑴中还可以加入一定量CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)，加入量为0.05-0.3g，优选为0.1-0.2g。CTAB是一种两性表面活性剂，具有良好的配位性，适量CTAB可以提高Si02/MoS2核壳结构的稳定性。
【附图说明】
[0010]图1为利用本发明所述方法制备的Si02/MoS2核壳结构复合微球的扫描电子显微镜(SEM)照片。
[0011]图2为本发明所述方法制备的Si02/MoS2核壳结构复合微球作为润滑添加剂摩擦系数与载荷间的关系曲线。
【具体实施方式】
[0012]实施例一:
[0013]在烧杯中先加入20mL的无水乙醇，再依次加入ImL TEOS, ImL三乙醇胺，ImL蒸馏水，在20°C下搅拌6h制备S12微球。离心分离，将所得S12重新分散到40ml水中，依次加入0.35g钼酸铵、0.4g聚乙烯吡咯烷酮(K30)和0.1g铜试剂，搅拌均匀后，把混合均匀的反应物倒入高压釜中；在2001的烘箱中反应24h，取出，离心、水洗、醇洗，干燥。
[0014]实施例二:
[0015]在烧杯中先加入30mL的无水乙醇，再依次加入2mL TEOS, ImL三乙醇胺，2mL蒸馏水，在10°C下搅拌6h制备S12微球。离心分离，将所得S12重新分散到40ml水中，依次加入0.1g钼酸铵、0.2g聚乙烯吡咯烷酮(K30)和0.05g铜试剂，搅拌均匀后，把混合均匀的反应物倒入高压釜中；在2201的烘箱中反应24h，取出，离心、水洗、醇洗，干燥。
[0016]实施例三:
[0017]在烧杯中先加入20mL的无水乙醇，再依次加入ImL TE0S，2mL 二乙醇胺，ImL蒸馏水，在20°C下搅拌12h制备S12微球。离心分离，将所得S12重新分散到40ml水中，依次加入0.2g钼酸铵、0.4g聚乙烯吡咯烷酮K30和0.1g铜试剂，搅拌均匀后，把混合均匀的反应物倒入高压釜中；在2201的烘箱中反应24h，取出，离心、水洗、醇洗，干燥。
[0018]实施例四
[0019]在烧杯中先加入20mL的无水乙醇，再依次加入ImL TE0S，5mL 2-氨基-2-甲基-1-丙醇，ImL蒸馏水，在20°C下搅拌9h制备S12微球。离心分离，将所得S1 2重新分散到40ml水中，依次加入0.1g钼酸铵、0.2g聚乙烯吡咯烷酮K30和0.05g铜试剂，搅拌均匀后，把混合均匀的反应物倒入高压釜中；在2201的烘箱中反应24h，取出，离心、水洗、醇洗，干燥。
[0020]实施例五:
[0021]在烧杯中先加入20mL的无水乙醇，再依次加入ImL TEOS，ImL三乙醇胺，0.1gCTAB(十六烷基三甲基溴化铵)，ImL蒸馏水，在20°C下搅拌6h制备S12微球。离心、水洗、醇洗后，将所得S12重新分散到40ml水中，依次加入0.2g钼酸铵，0.4g聚乙烯吡咯烷酮K30和0.1g铜试剂，搅拌均匀后，把混合均匀的反应物倒入高压釜中；在2201的烘箱中反应24h，取出，离心、水洗、醇洗，干燥。
[0022]图1为利用本发明所述方法实施例一制备的单分散Si02/MoS2核壳结构复合微球的扫描电子显微镜(SEM)照片。从图可以看出，所得微球的形状均匀、粒径大小分布均匀。复合微球在500SN基础油中分散性好，分散稳定性高。
[0023]通过摩擦磨损四球试验机和SRV微动摩擦磨损试验机测试复合微球作为润滑油添加剂的抗磨减摩性能，图2为本发明所述方法制备的Si02/MoS2核壳结构复合微球作为润滑添加剂摩擦系数与载荷间的关系曲线。从图中可以看出，不添加Si02/MoS2复合微球的纯500SN基础油的摩擦系数随着加载负荷的增大逐渐降低，添加0.2% Si02/MoS2复合微球后，润滑油的摩擦系数比纯基础油明显降低，降低约20-32%，表明3102/^052复合微球能显著提高500SN基础油的抗磨减摩性能，适合作为润滑油添加剂。
[0024]上述实施例是本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制。
【主权项】
1.一种S12/MoS2核壳结构微球及其制备方法，其特征在于，所述微球可用作固体润滑添加剂，所述制备方法包括下述步骤: (1)在烧杯中先加入20?30mL的无水乙醇，再依次加入I?2mL四乙氧基娃，I?5mL三乙醇胺，0.5?3mL蒸馏水，在5?60°C下搅拌、水解反应3?24h，离心分离得到Si0#i球； (2)将所得Si0#i球重新分散到40ml水中，依次加入0.1?0.35g钼酸铵，0.1-0.4g聚乙烯吡咯烷酮和0.01?0.1g 二乙基二硫代氨基甲酸钠，搅拌均匀后，把混合均匀的反应物倒入高压釜中；在200?240°C加热反应6?48h，自然冷却到室温，将沉淀离心分离、水洗、醇洗后干燥，得到Si02/MoSdS壳结构微球。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的聚乙烯吡咯烷酮为0.1?0.4go
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，三乙醇胺可以由二乙醇胺、乙二胺、2-氨基-2-甲基-1丙醇代替。
【专利摘要】本发明公开了一种SiO2/MoS2核壳结构微球及其制备方法，包括下述两个步骤：首先将四乙氧基硅与三乙醇胺(或二乙醇胺、乙二胺、2-氨基-2-甲基-1丙醇)溶于无水乙醇，滴加蒸馏水,在一定条件下水解反应制备SiO2微球。将所得SiO2微球重新分散到含有钼酸铵、聚乙烯吡咯烷酮(K30)和二乙基二硫代氨基甲酸钠的水溶液中，在高压釜中水热反应得到SiO2/MoS2核壳微球。本发明方法所制备的SiO2微球尺寸均匀，复合后所得SiO2/MoS2核壳微球形状和尺寸也很均匀，分散性好，可用于润滑油添加剂，改善润滑条件。
【IPC分类】C10M125-26, C10N30-04, C10N30-06
【公开号】CN104694208
【申请号】CN201510081185
【发明人】王德宝, 宋彩霞, 袁金钟, 朱义彪
【申请人】青岛科技大学
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年2月15日