本发明属于润滑油领域，具体地，涉及一种抗挤压耐磨型润滑油及其制备工艺。
背景技术：
润滑油是指用在各种类型汽车传动、机械设备、精密仪器上以减少摩擦，保护机械及加工件的液体润滑剂，主要用于减少运动部件表面间的摩擦，同时对机器设备具有冷却、密封、防腐、防锈、绝缘、功率传送、清洗杂质等作用。润滑油一般由基础油和添加剂两部分组成。基础油是润滑油的主要成分，决定着润滑油的基本性质，添加剂则可弥补和改善基础油性能方面的不足，赋予某些新的性能，如抗氧化性、耐磨性、降凝性等，是润滑油的重要组成部分。为了使润滑油具有较高的耐磨性能，通常在润滑油中添加耐磨成分，比如二硫化钼、石墨等。
公开号为cn103740436a的中国专利文献公开了一种纳米石墨润滑油，按质量份数组成为：650sn基础油60-70份，250bs基础油10-12份，150bs基础油18-23份，清净剂1.5-2.5份，分散剂2-2.5份，极压抗磨剂0.5-1.2份，防锈剂0.6-0.8份，抗氧剂0.3-0.6份，降凝剂0.1-0.15份，抗泡沫剂20-80ppm，增粘剂5-9份，抗氧抗腐剂0.6-0.8份，粘度指数改进剂3-5份，破乳剂0.1-0.2份，纳米石墨0.1-1份，纳米zro210-15份。但由于纳米材料的比表面积大，容易团聚，而且纳米石墨的油溶性较差，导致纳米石墨在油相里面很难分散，难以起到应有的效果。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种抗挤压耐磨型润滑油及其制备工艺，采用的基础油综合了聚烯烃基础油和聚酰胺基础油的双重性质，具有更好的低温流动性和高温热稳定性，能够满足更苛刻的工况条件，并且具有较低的酸值，对金属器件表面的腐蚀性能降到最低；在基础油中加入了功能添加剂，功能添加剂进行了表面改性处理，能够稳定、均一分散于基础油中，功能添加剂能够在摩擦表面形成保护膜，保护膜包括吸附膜和化学反应膜，提高润滑油的减摩抗磨能力和抗挤压能力；得到的润滑油可广泛应用于内燃机、工业设备、精密仪器、机床模具、齿轮传动、汽车工业等领域。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种抗挤压耐磨型润滑油，包括基础油、功能添加剂和复合分散剂，所述功能添加剂和复合分散剂分别为基础油质量的0.46％-0.54％和0.73％-0.85％；
该润滑油由如下步骤制成：
步骤s1、将功能添加剂加入至基础油中，于3-4℃条件下搅拌反应6-7h，得到半成品；
步骤s2、待半成品升至室温时，加入复合分散剂，在60-63℃恒温水浴下，磁力搅拌28-32min，制得润滑油。
进一步地，所述基础油由如下方法制备：
(1)将150ml甲苯加入到四口烧瓶内，缓慢通入氮气，再加入2-2.5ml马来酸酐，室温搅拌10-12min，加入10-12ml的ɑ-c14烯烃，搅拌均匀；
(2)将上述混合液缓慢升温至100℃，加入0.1g过氧化苯甲酰，在氮气保护下反应4-5h，得到ɑ-c14烯烃/马来酸酐的共聚物；
(3)往上述共聚物中加入1.5-1.8g对苯二胺和0.15g对甲苯磺酸，缓慢升温至115℃，反应8-9h后终止加热，旋转蒸馏除去甲苯，制得基础油。
进一步地，所述所述功能添加剂由如下方法制备：
1)将0.58g高岭石和0.66g六水硝酸镧置于三颈烧瓶中，加入100ml蒸馏水，在60℃下搅拌30-40min，再常温超声分散50-60min，得到混合液；
2)在搅拌条件下缓慢滴加浓度为5mol/l的氨水，控制混合液ph为9-10，维持其ph继续搅拌2h，抽滤，水洗3-4次，在110℃干燥过夜，将烘干的样品研细后置于马弗炉中焙烧，制得复合粉体；
3)按照固液比1g：50ml将复合粉体加入到十缩水甘油瞇氧丙基三甲氧基硅烷和乙醇的混合液当中，40℃回流12h，用去离子水和乙醇冲洗5-6次，放入真空烘箱中干燥，得到功能添加剂。
进一步地，步骤2)中焙烧参数为：焙烧温度725-730℃，焙烧时间170-180min。
进一步地，所述步骤3)中十缩水甘油瞇氧丙基三甲氧基硅烷和乙醇的体积比为1:200。
进一步地，所述复合分散剂为司盘60、油胺组成，二者的质量比为5:2。
一种抗挤压耐磨型润滑油的制备工艺，包括如下步骤：
步骤s1、将功能添加剂加入至基础油中，于3-4℃条件下搅拌反应6-7h，得到半成品；
步骤s2、待半成品升至室温时，加入复合分散剂，在60-63℃恒温水浴下，磁力搅拌28-32min，制得润滑油。
本发明的有益效果：
本发明的润滑油采用自制的基础油，基础油分子链包括有聚烯烃结构，也包括酰胺结构，也即该基础油包含有聚烯烃润滑油和聚酰胺润滑油的性质，聚烯烃润滑油具有较宽的黏度范围，优良的黏温特性与水解安定性以及较低的挥发性，聚酰胺润滑油具有与聚酯类润滑油相类似的性质(酰胺键具有极性，分子间作用力比矿物型和聚烯烃都要大，易吸附在器械摩擦表面上形成牢固的润滑膜，其热稳定性及低温性能均佳，黏度指数高，黏温性能好，挥发性很低)，并且，聚酰胺键相比于酯键具有较好的抗水解稳定性，能够避免酯基遇水容易水解生成能够对金属表面产生腐蚀的有机醇、酸等小分子，造成机械设备的腐蚀、磨损等问题；因此，得到的基础油具有更好的低温流动性和高温热稳定性，并且具有较低的酸值；
本发明在基础油中加入了功能添加剂，功能添加剂为高岭石和氧化镧的复合粉体经过表面改性处理而成，将功能添加剂加入至基础油中，表面的环氧官能团能与基础油分子链上的氨基(苯胺上的氨基)发生反应，不仅能够增强功能添加剂与基础油的相互作用，提高润滑油中各成分的结合力，而且能够使功能添加剂均匀分散于基础油中，形成均一稳定的体系，提高润滑油的稳定性；功能添加剂加入至基础油中，能够赋予基础油优异的减摩抗磨性能，原因在于其在磨损表面能够形成吸附膜和化学反应膜，具体如下：复合粉体具有高的比表面积，在摩擦过程中，悬浮在润滑油中的复合粉体可以很容易地被吸收并沉积在接触表面上，其作用相当于抛光颗粒来改善摩擦表面的平整度和硬度，并且还能起到抗挤压的作用；另外，在摩擦过程中具有较高化学能的活性o原子与基材表面的单质fe发生化学反应，在高压和闪点温度下形成铁的氧化物，与此同时，si与o发生物理化学反应生成sio2，在这个过程中la元素能够起到催化剂的作用来加快这个物理化学反应的进行，最后在摩擦表面上形成了化学反应膜，保护膜主要由复合粉体的吸附膜和sio2与fe2o3化学反应膜组成，这样就可以避免摩擦副的直接接触，从而提高润滑油的减摩抗磨能力；
本发明采用的基础油综合了聚烯烃基础油和聚酰胺基础油的双重性质，具有更好的低温流动性和高温热稳定性，能够满足更苛刻的工况条件，并且具有较低的酸值，对金属器件表面的腐蚀性能降到最低；在基础油中加入了功能添加剂，功能添加剂能够在摩擦表面形成保护膜，保护膜包括吸附膜和化学反应膜，提高润滑油的减摩抗磨能力和抗挤压能力；得到的润滑油可广泛应用于内燃机、工业设备、精密仪器、机床模具、齿轮传动、汽车工业等领域。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
一种抗挤压耐磨型润滑油，包括基础油、功能添加剂和复合分散剂，功能添加剂和复合分散剂分别为基础油质量的0.46％-0.54％和0.73％-0.85％；
基础油由如下方法制备：
(1)将150ml甲苯加入到四口烧瓶内，缓慢通入氮气，再加入2-2.5ml马来酸酐，室温搅拌10-12min，加入10-12ml的ɑ-c14烯烃，搅拌均匀；
(2)将上述混合液缓慢升温至100℃，加入0.1g过氧化苯甲酰，在氮气保护下反应4-5h，得到ɑ-c14烯烃/马来酸酐的共聚物；
ɑ-c14烯烃上的c＝c与马来酸酐上的c＝c发生共聚反应，形成共聚物，得到的共聚物分子链上含有长碳链基团和酸酐基团；
(3)往上述共聚物中加入1.5-1.8g对苯二胺和0.15g对甲苯磺酸，缓慢升温至115℃，反应8-9h后终止加热，旋转蒸馏除去甲苯，制得基础油；
共聚物上的酸酐基团与对苯二胺上的-nh2发生酰胺化反应，在聚合物分子链上接枝苯胺，形成的基础油分子链包括有聚烯烃结构，也包括酰胺结构，也即该基础油包含有聚烯烃润滑油和聚酰胺润滑油的性质，聚烯烃润滑油具有较宽的黏度范围，优良的黏温特性与水解安定性以及较低的挥发性，聚酰胺润滑油具有与聚酯类润滑油相类似的性质(酰胺键具有极性，分子间作用力比矿物型和聚烯烃都要大，易吸附在器械摩擦表面上形成牢固的润滑膜，其热稳定性及低温性能均佳，黏度指数高，黏温性能好，挥发性很低)，并且，聚酰胺键相比于酯键具有较好的抗水解稳定性，能够避免酯基遇水容易水解生成能够对金属表面产生腐蚀的有机醇、酸等小分子，造成机械设备的腐蚀、磨损等问题；因此，得到的基础油具有更好的低温流动性和高温热稳定性，并且具有较低的酸值；
所述功能添加剂由如下方法制备：
1)将0.58g高岭石和0.66g六水硝酸镧置于三颈烧瓶中，加入100ml蒸馏水，在60℃下搅拌30-40min，再常温超声分散50-60min，得到混合液；
2)在搅拌条件下缓慢滴加浓度为5mol/l的氨水，控制混合液ph为9-10，维持其ph继续搅拌2h，抽滤，水洗3-4次，在110℃干燥过夜，将烘干的样品研细后置于马弗炉中焙烧，焙烧温度为725-730℃，焙烧时间为170-180min，制得复合粉体；
3)按照固液比1g：50ml将复合粉体加入到十缩水甘油瞇氧丙基三甲氧基硅烷和乙醇的混合液当中(十缩水甘油瞇氧丙基三甲氧基硅烷和乙醇的体积比为1:200)，40℃回流12h，用去离子水和乙醇冲洗5-6次，放入真空烘箱中干燥，得到功能添加剂；
在水解过程中，水合硝酸镧形成氢氧化物，在焙烧过程中，氢氧化物完全分解，形成氧化物la2o3，由于高岭石是在水解前与硝酸镧超声混合的，因此，颗粒状的la2o3会均匀附着于片层状的高岭石上，使氧化物形成高分散的结构，形成复合粉体；复合粉体经过十缩水甘油瞇氧丙基三甲氧基硅烷修饰后，表面接枝上硅烷分子链，使复合粉体表面具有环氧官能团，将功能添加剂加入至基础油中，表面的环氧官能团能与基础油分子链上的氨基(苯胺上的氨基)发生反应，不仅能够增强功能添加剂与基础油的相互作用，提高润滑油中各成分的结合力，而且能够使功能添加剂均匀分散于基础油中，形成均一稳定的体系，提高润滑油的稳定性；功能添加剂加入至基础油中，能够赋予基础油优异的减摩抗磨性能，原因在于其在磨损表面能够形成吸附膜和化学反应膜，具体如下：复合粉体具有高的比表面积，在摩擦过程中，悬浮在润滑油中的复合粉体可以很容易地被吸收并沉积在接触表面上，其作用相当于抛光颗粒来改善摩擦表面的平整度和硬度，并且还能起到抗挤压的作用；另外，在摩擦过程中具有较高化学能的活性o原子与基材表面的单质fe发生化学反应，在高压和闪点温度下形成铁的氧化物，与此同时，si与o发生物理化学反应生成sio2，在这个过程中la元素能够起到催化剂的作用来加快这个物理化学反应的进行，最后在摩擦表面上形成了化学反应膜，保护膜主要由复合粉体的吸附膜和sio2与fe2o3化学反应膜组成，这样就可以避免摩擦副的直接接触，从而提高润滑油的减摩抗磨能力；
所述复合分散剂为司盘60、油胺组成，二者的质量比为5:2；复合分散剂可进一步提高功能添加剂在基础油中的分散稳定性；
该润滑油的制备工艺，包括如下步骤：
步骤s1、将功能添加剂加入至基础油中，于3-4℃条件下搅拌反应6-7h，得到半成品；
步骤s2、待半成品升至室温时，加入复合分散剂，在60-63℃恒温水浴下，磁力搅拌28-32min，制得润滑油。
实施例1
基础油由如下方法制备：
(1)将150ml甲苯加入到四口烧瓶内，缓慢通入氮气，再加入2ml马来酸酐，室温搅拌10min，加入10ml的ɑ-c14烯烃，搅拌均匀；
(2)将上述混合液缓慢升温至100℃，加入0.1g过氧化苯甲酰，在氮气保护下反应4h，得到ɑ-c14烯烃/马来酸酐的共聚物；
(3)往上述共聚物中加入1.5g对苯二胺和0.15g对甲苯磺酸，缓慢升温至115℃，反应8h后终止加热，旋转蒸馏除去甲苯，制得基础油。
实施例2
基础油由如下方法制备：
(1)将150ml甲苯加入到四口烧瓶内，缓慢通入氮气，再加入2-2.5ml马来酸酐，室温搅拌12min，加入12ml的ɑ-c14烯烃，搅拌均匀；
(2)将上述混合液缓慢升温至100℃，加入0.1g过氧化苯甲酰，在氮气保护下反应5h，得到ɑ-c14烯烃/马来酸酐的共聚物；
(3)往上述共聚物中加入1.8g对苯二胺和0.15g对甲苯磺酸，缓慢升温至115℃，反应9h后终止加热，旋转蒸馏除去甲苯，制得基础油。
对比例1
聚ɑ-c14烯烃合成基础油。
对比例2
将实施例1中步骤(3)中的对苯二胺换成普通的对苯酚，其余原料及制备过程不变。
对实施例1-2和对比例1-2制得的基础油做如下性能测试：按照国家标准gb/t265-1988测定在40℃和100℃下的运动粘度，并计算粘度指数；用热重分析仪测定油品的热稳定性，氮气流速20ml/min,升温范围40-600℃,升温速率为20℃/min；按照文献(hydrolyticstabilityofsynteheticesterlubricants[j].lubricationscience,2010,16(4):297-312)中的方法测试水解性，测试水解前后的动力粘度；测试结果如下表1所示：
表1
由上表1可知，实施例1-2制得的基础油的粘度指数为120-121，热分解温度大于259.7℃，明显高于聚烯烃基础油的粘度指数和热分解温度，说明本发明制得的基础油具有更好的低温流动性和高温热稳定性；由表1可知，经过水解后，实施例1-2制得的基础油的粘度变化百分比为90.44-90.63％，铜片质量变化百分比为0.62-0.96％，相较于对比例2，各个变化百分比都小很多，说明本发明制得的合成油具有良好的抗水解温度性，对金属器件表面的腐蚀性很低。
实施例3
功能添加剂由如下方法制备：
1)将0.58g高岭石和0.66g六水硝酸镧置于三颈烧瓶中，加入100ml蒸馏水，在60℃下搅拌30min，再常温超声分散50min，得到混合液；
2)在搅拌条件下缓慢滴加浓度为5mol/l的氨水，控制混合液ph为9，维持其ph继续搅拌2h，抽滤，水洗3次，在110℃干燥过夜，将烘干的样品研细后置于马弗炉中焙烧，焙烧温度为725℃，焙烧时间为170min，制得复合粉体；
3)按照固液比1g：50ml将复合粉体加入到十缩水甘油瞇氧丙基三甲氧基硅烷和乙醇的混合液当中(十缩水甘油瞇氧丙基三甲氧基硅烷和乙醇的体积比为1:200)，40℃回流12h，用去离子水和乙醇冲洗5次，放入真空烘箱中干燥，得到功能添加剂。
实施例4
所述功能添加剂由如下方法制备：
1)将0.58g高岭石和0.66g六水硝酸镧置于三颈烧瓶中，加入100ml蒸馏水，在60℃下搅拌40min，再常温超声分散60min，得到混合液；
2)在搅拌条件下缓慢滴加浓度为5mol/l的氨水，控制混合液ph为10，维持其ph继续搅拌2h，抽滤，水洗4次，在110℃干燥过夜，将烘干的样品研细后置于马弗炉中焙烧，焙烧温度为730℃，焙烧时间为180min，制得复合粉体；
3)按照固液比1g：50ml将复合粉体加入到十缩水甘油瞇氧丙基三甲氧基硅烷和乙醇的混合液当中(十缩水甘油瞇氧丙基三甲氧基硅烷和乙醇的体积比为1:200)，40℃回流12h，用去离子水和乙醇冲洗6次，放入真空烘箱中干燥，得到功能添加剂。
实施例5
一种抗挤压耐磨型润滑油，包括实施例1制得的基础油、实施例3制得的功能添加剂和复合分散剂，功能添加剂和复合分散剂分别为基础油质量的0.46％和0.73％；
该润滑油由如下步骤制成：
步骤s1、将功能添加剂加入至基础油中，于3℃条件下搅拌反应6h，得到半成品；
步骤s2、待半成品升至室温时，加入复合分散剂，在60℃恒温水浴下，磁力搅拌28min，制得润滑油。
实施例6
一种抗挤压耐磨型润滑油，包括实施例2制得的基础油、实施例4制得的功能添加剂和复合分散剂，功能添加剂和复合分散剂分别为基础油质量的0.49％和0.78％；
该润滑油由如下步骤制成：
步骤s1、将功能添加剂加入至基础油中，于3.5℃条件下搅拌反应6.5h，得到半成品；
步骤s2、待半成品升至室温时，加入复合分散剂，在62℃恒温水浴下，磁力搅拌30min，制得润滑油。
实施例7
一种抗挤压耐磨型润滑油，包括实施例1制得的基础油、实施例4制得的功能添加剂和复合分散剂，功能添加剂和复合分散剂分别为基础油质量的0.54％和0.85％；
该润滑油由如下步骤制成：
步骤s1、将功能添加剂加入至基础油中，于4℃条件下搅拌反应7h，得到半成品；
步骤s2、待半成品升至室温时，加入复合分散剂，在63℃恒温水浴下，磁力搅拌32min，制得润滑油。
对比例3
将实施例5中的基础油换成对比例2的基础油，其余原料及制备过程不变。
对比例4
将实施例5中的功能添加剂换成相当质量的高岭石和氧化镧，对高岭石和氧化镧不做任何处理，加入至基础油中，其余原料及制备过程不变。
对实施例5-7和对比例3-4制得的润滑油，做如下性能测试：通过加压差示扫描量热试验(pdsc)测定高温抗氧化性能；高温耐磨性能采用高频往复摩擦试验机进行油品的高温抗磨损试验，试验条件为载荷300n、频率20hz、冲程2mm、温度150℃，通过磨斑直径的大小来判断测试样品的抗磨性能；测试结果如下表2所示：
表2
由表2可知，实施例5-7制得的润滑油的氧化诱导期为28.9-29.4min，说明本发明制得的润滑油具有较高的高温抗氧化性能；实施例5-7制得的润滑油的srv磨损直径为0.33-0.36mm，说明本发明制得的润滑油具有优异的减摩抗磨性能；相较于对比例1，说明本发明的基础油是保证润滑油高温抗氧化性能的关键所在，也说明本发明自制的基础油与功能添加剂具有相互作用，进而提高抗磨性能；相较于对比例2，说明功能添加剂中的有效成分经过改性处理(复合和表面改性处理)，能够提高与基础油的相互作用，进而更能发挥有效成分的减摩抗磨作用，提高润滑油的抗磨性能。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。