一种甲醇燃料用润滑添加剂及其制备方法与流程

本发明涉及甲醇燃料领域，具体涉及一种甲醇燃料用润滑添加剂及其制备方法。

背景技术：

1、目前，环境污染和能源紧张日益加剧，促进了新型燃料的研究和应用。甲醇作为一种新型的车用燃料，已经被作为汽车清洁能源，进一步推广应用，然而，由于甲醇含氧量高，容易与与水混溶，高温氧化产物为腐蚀性较强的甲酸等特点，从而对发动机相关元件产生腐蚀。润滑油是常用的液体润滑剂，它不仅可以用于降低运动部件表面间的摩擦和减少磨损之外，还可以起到冷却、密封、防腐、防锈、绝缘、功率传送、清洗杂质等作用，但是用于甲醇燃料发动机，运转速度高，磨损很快，一般润滑油难以承受如此巨大的摩擦磨损而迅速变质，无法提供充足的保护作用。

2、因此，如何改善目前甲醇燃料用润滑油减摩抗磨性能不佳是本发明的关键。

技术实现思路

1、为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种甲醇燃料用润滑添加剂及其制备方法：通过将抗氧剂、清净分散剂、防锈剂以及改性抗磨剂加入至溶剂中搅拌反应，得到该甲醇燃料用润滑添加剂，解决了现有的甲醇燃料用润滑油减摩抗磨性能不佳的问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种甲醇燃料用润滑添加剂的制备方法，包括以下步骤：

4、步骤一：按照重量份称取溶剂50-60份、抗氧剂15-20份、清净分散剂18-26份、防锈剂6-10份以及改性抗磨剂2.8-6.5份，备用；

5、步骤二：将抗氧剂、清净分散剂、防锈剂以及改性抗磨剂加入至溶剂中，之后在温度为75-80℃，搅拌速率为450-550r/mi n的条件下搅拌反应3-4h，之后降温至40-45℃的条件下继续搅拌反应4-5h，反应结束后将反应产物冷却至室温，得到该甲醇燃料用润滑添加剂；

6、所述改性抗磨剂由以下步骤制备得到：

7、步骤a1：将浓硫酸加入至安装有搅拌器、温度计以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，在温度为-5-0℃，搅拌速率为450-550r/mi n的条件下边搅拌边逐滴加入发烟硝酸，控制滴加速率为1-2滴/s，滴加完毕后继续搅拌反应30-40mi n，之后加入2，6-二氯吡啶并升温至95-100℃的条件下继续搅拌反应6-8h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后加入至冰水中，之后用氢氧化钠溶液调节ph为7-7.5，析出沉淀，之后真空抽滤，将滤饼放置于真空干燥箱中，在温度为60-65℃的条件下干燥3-4h，得到中间体1；

8、反应原理如下：

9、

10、步骤a2：将中间体1、对氨基三氟甲苯、三乙胺以及二氯甲烷加入至安装有搅拌器、温度计、回流冷凝管、导气管以及恒压滴液漏斗的四口烧瓶中，通入氮气保护，在温度为25-30℃，搅拌速率为450-550r/mi n的条件下搅拌反应1-1.5h，之后升温至回流的条件下继续搅拌反应3-5h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后旋转蒸发去除溶剂，得到中间体2；

11、反应原理如下：

12、

13、步骤a3：将中间体2、苄基三乙基氯化铵以及n，n-二甲基甲酰胺加入至安装有搅拌器、温度计的三口烧瓶中，在温度为25-30℃，搅拌速率为450-550r/mi n的条件下搅拌反应1-1.5h，之后升温至180-190℃的条件下加入氰化亚铜并继续搅拌反应1-2h，反应结束后将反应产物趁热倒入冰水中，之后静置分层，将有机相旋转蒸发去除溶剂，之后用乙酸乙酯重结晶，得到中间体3；

14、反应原理如下：

15、

16、步骤a4：将中间体3、氯化亚锡以及无水乙醇加入至安装有搅拌器、温度计的三口烧瓶中，在温度为25-30℃，搅拌速率为450-550r/mi n的条件下搅拌反应2-3h，反应结束后将反应产物旋转蒸发去除溶剂，之后加入至乙酸乙酯中溶解，之后用氢氧化钠溶液调节ph为7-8，析出沉淀，之后真空抽滤，将滤液静置分层，将有机相依次用饱和碳酸氢钠溶液和蒸馏水洗涤2-3次，之后用无水硫酸钠干燥，之后真空抽滤，将滤液旋转蒸发去除溶剂，得到改性剂；

17、反应原理如下：

18、

19、步骤a5：将碳纳米管、浓硫酸以及浓硝酸加入至安装有搅拌器、温度计的三口烧瓶中，在温度为130-140℃，搅拌速率为450-550r/mi n的条件下搅拌反应8-10h，之后降温至80-85℃的条件下继续搅拌反应12-15h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后加入至蒸馏水中，之后离心，将沉淀物用蒸馏水洗涤3-5次，之后放置于真空干燥箱中，在温度为80-85℃的条件下干燥2-3h，得到酸化碳纳米管；

20、步骤a6：将酸化碳纳米管、改性剂、对甲苯磺酸以及n，n-二甲基甲酰胺加入至安装有搅拌器、温度计以及回流冷凝管的三口烧瓶中，在温度为25-30℃，搅拌速率为450-550r/mi n的条件下搅拌反应20-30mi n，之后升温至回流的条件下继续搅拌反应8-10h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后离心，将沉淀物用蒸馏水洗涤3-5次，之后放置于真空干燥箱中，在温度为50-55℃的条件下干燥8-10h，得到改性抗磨剂。

21、作为本发明进一步的方案：步骤一中的所述抗氧剂为抗氧剂168；所述清净分散剂为聚醚胺fl1000；所述防锈剂为防锈剂t746；所述溶剂为乙酸乙酯。

22、作为本发明进一步的方案：步骤a1中的所述浓硫酸、发烟硝酸以及2，6-二氯吡啶的用量比为80-100ml：50-60ml：0.1mo l，所述浓硫酸的质量分数为96-98％，所述发烟硝酸的质量分数为95-96％，所述氢氧化钠溶液的质量分数为30-35％。

23、作为本发明进一步的方案：步骤a2中的所述中间体1、对氨基三氟甲苯、三乙胺以及二氯甲烷的用量比为0.1mo l：0.1mo l：0.12-0.15mo l：100-120ml。

24、作为本发明进一步的方案：步骤a3中的所述中间体2、苄基三乙基氯化铵、n，n-二甲基甲酰胺以及氰化亚铜的用量比为0.1mo l：1.5-1.8g：100-120ml：0.25-0.3mo l。

25、作为本发明进一步的方案：步骤a4中的所述中间体3、氯化亚锡以及无水乙醇的用量比为0.1mo l：0.3-0.35mo l：150-180ml，所述氢氧化钠溶液的质量分数为30-35％。

26、作为本发明进一步的方案：步骤a5中的所述碳纳米管、浓硫酸以及浓硝酸的用量比为2g：30-35ml：10-15ml，所述浓硫酸的质量分数为96-98％，所述浓硝酸的质量分数为67-68％。

27、作为本发明进一步的方案：步骤a6中的所述酸化碳纳米管、改性剂、对甲苯磺酸以及n，n-二甲基甲酰胺的用量比为10g：3.5-9.5g：0.15-0.3g：120-150ml。

28、作为本发明进一步的方案：一种甲醇燃料用润滑添加剂，所述甲醇燃料用润滑添加剂根据所述的甲醇燃料用润滑添加剂的制备方法制备得到。

29、本发明的有益效果：

30、本发明的一种甲醇燃料用润滑添加剂及其制备方法，通过将抗氧剂、清净分散剂、防锈剂以及改性抗磨剂加入至溶剂中搅拌反应，得到该甲醇燃料用润滑添加剂；该制备方法在制备甲醇燃料用润滑添加剂的过程中首先制备了一种改性抗磨剂，首先利用浓硫酸、发烟硝酸将2，6-二氯吡啶硝化，引入硝基，得到中间体1，之后中间体1上的一个氯原子与对氨基三氟甲苯上的氨基反应，引入三氟甲基，得到中间体2，之后中间体2上的氯原子与氰化亚铜反应，引入氰基，得到中间体3，之后中间体3上的氰基水解形成酰胺，硝基还原形成氨基，得到改性剂，之后利用浓硫酸、浓硝酸将碳纳米管酸化，引入羧基，得到酸化碳纳米管，之后酸化碳纳米管上的羧基与改性剂上的酰胺、氨基反应，同时引入氨基，得到改性抗磨剂；该改性抗磨剂的结构为碳纳米管接枝有机物，提高了碳纳米管的分散性，使其能够均匀分散于润滑油中，提高润滑油的减摩抗磨性能，同时该改性抗磨剂中含有大量的氨基以及c-f键，氨基呈碱性能够中和甲醇燃料在燃烧过程中生成的酸性物质，降低对发动机相关元件的腐蚀性，c-f键表现出良好的耐腐蚀性能以及润滑性能，进一步实现提高抗腐蚀性以及抗摩擦性能，因此，将含有改性抗磨剂的甲醇燃料用润滑添加剂加入至甲醇燃料用润滑油中能够中和甲醇燃烧产生的酸性物质，提高发动机相关元件的耐腐蚀性能，而且使得甲醇燃料用润滑油减摩抗磨性能更佳，能够对发动机相关元件进行长效有力的保护。