技術領域

本發明屬于潤滑材料技術領域，具體涉及一種具有超低摩擦系數的水基潤滑液及其制備方法。

背景技術

如今，能源問題和環境問題相互交織，愈演愈烈，已經關系到人類是否可以長久健康地繼續生活在地球之上。據統計，全球約1/3到1/2的能源被消耗在摩擦磨損過程中。而且，目前使用的潤滑產品絕大多數是以礦物油或合成油為基礎的，生產制造這些潤滑油本身也會加劇環境的惡化。此外，這些潤滑油的泄露更加會污染環境。

目前已有的水基潤滑液中添加有多種添加劑，含有大量的磷、硫、硼等元素，對環境污染嚴重，而且這些水基潤滑液所能達到的摩擦系數普遍在0.1左右，相對于傳統的石化類潤滑劑并沒有多大優勢。

如果能夠找到一種對于環境沒有污染的潤滑介質，作用于摩擦副之間，大大降低其摩擦系數，減少磨損。這樣，就能夠同時有效緩解能源問題和環境問題。

發明內容

本發明的目的在于，克服上述現有技術的不足，提供一種具有超低摩擦系數的水基潤滑液及其制備方法。本發明利用實驗室中常用的原料，制得一種具有超低摩擦系數的水基潤滑液，所用原料簡單易得、成本低廉、綠色無污染。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種具有超低摩擦系數的水基潤滑液，由去離子水、丙三醇、納米金剛石按質量份6500～7500：2500～3500：0.5～5組成。

進一步地，所述納米金剛石是通過爆炸法制備的，其形狀為圓球形或近似圓球形，粒徑為5～15nm。

爆炸法制備納米金剛石是成熟的現有技術，所得納米金剛石表面具有大量含氧官能團，這些官能團起到兩方面作用：首先，有利于納米金剛石的分散，避免發生團聚現象，無需添加任何分散劑或表面活性劑，就可以達到極好的分散效果；其次，含氧官能團會吸附丙三醇，使納米金剛石被丙三醇分子所包覆，從而大大降低產品的摩擦系數。

優選地，去離子水、丙三醇、納米金剛石的質量份比為7000：3000：2。

上述具有超低摩擦系數的水基潤滑液的制備方法，包括以下步驟：

(1)將丙三醇溶解于去離子水中，得到丙三醇水溶液；

(2)加入納米金剛石，并用超聲波處理，使納米金剛石分散均勻。

本發明的有益效果：

本發明所用原料簡單易得，成本低廉，不會造成環境污染，綠色環保；制備的水基潤滑液能夠大大降低摩擦副間的摩擦系數(小于0.01)，而普通潤滑劑的摩擦系數為0.1左右，高端產品也只能達到0.08；產品應用范圍廣，具有很大的實用價值。

附圖說明

圖1為實施例1制備的水基潤滑液和某高端商用汽車發動機潤滑油的摩擦系數隨時間的變化曲線，其中圖(a)為實施例1制備的水基潤滑液的摩擦系數隨時間的變化曲線，圖(b)為市場上某高端商用汽車發動機潤滑油的摩擦系數隨時間的變化曲線。

圖2為實施例2制備的水基潤滑液的摩擦系數隨時間的變化曲線。

圖3為實施例3制備的水基潤滑液的摩擦系數隨時間的變化曲線。

圖4為實施例4制備的水基潤滑液的摩擦系數隨時間的變化曲線。

具體實施方式

下面結合實施例和附圖對本發明做進一步說明。

下述實施例所制備的水基潤滑液，分別測定其摩擦系數，具體測定方法為：采用摩擦磨損測試儀(UMT-3，CETR)測定水基潤滑液的摩擦系數，測量前對儀器進行校準，確保測量結果的準確性。測定條件為溫度25℃、濕度40％RH。摩擦副分別為直徑10mm的軸承鋼球和軸承鋼平面。在鋼球和平面之間滴加30μL水基潤滑液，球和平面之間的載荷為300g，球以0.15m/s的速度在平面上滑動。

實施例1

將30g丙三醇溶解于70g去離子水中，然后加入0.02g納米金剛石粉末，并用超聲波處理，使納米金剛石分散均勻，得到水基潤滑液。

圖1(a)為上述制備的水基潤滑液的摩擦系數隨時間的變化曲線，由圖可見，摩擦系數初始值大于0.1，然后不斷下降，在經過一段時間的跑和之后，能夠穩定地維持在0.01以下，表明該水基潤滑液具有超低的摩擦系數。

圖1(b)為市場上某高端商用汽車發動機潤滑油的摩擦系數隨時間的變化曲線，由圖可見，其摩擦系數初始值為0.08，然后緩慢升高，在經過一段時間的跑和之后，最后穩定在0.1，該高端商用汽車發動機潤滑油的摩擦系數較高。

實施例2