一种减摩剂的制备方法
阅读说明：本技术 一种减摩剂的制备方法 (Preparation method of friction reducer ) 是由 王勇 章晨 于 2020-11-17 设计创作，主要内容包括：本发明涉及减摩剂技术领域,特别是涉及一种减摩剂的制备方法。所述减摩剂的制备方法包括：将催化剂和溶胶电荷调节剂混合得到第一溶液；对所述第一溶液水浴加热；将硅源和有机溶剂混合得到第二溶液；将所述第二溶液加入第一溶液中,以使所述第二溶液与第一溶液反应第一预设时间,形成第三溶液；使用洗涤剂对所述第三溶液离心洗涤得到所述减摩剂,由于所述硅源本身具有耐高温、高压的特性,则制备的所述减摩剂可胜任高压、高温的环境。另外,通过上述方法制备的减摩剂的粒径可小于1微米,且具有单分散性。(The invention relates to the technical field of friction reducers, in particular to a preparation method of a friction reducer. The preparation method of the friction reducer comprises the following steps: mixing a catalyst and a sol charge regulator to obtain a first solution; heating the first solution in a water bath; mixing a silicon source and an organic solvent to obtain a second solution; adding the second solution into the first solution to enable the second solution to react with the first solution for a first preset time to form a third solution; and centrifugally washing the third solution by using a detergent to obtain the friction reducer, wherein the silicon source has the characteristics of high temperature resistance and high pressure resistance, so that the prepared friction reducer can be in high-pressure and high-temperature environments. In addition, the friction reducer prepared by the above method may have a particle size of less than 1 micron and have monodispersity.)
技术领域
本发明实施例涉及减摩剂技术领域，特别是涉及一种减摩剂的制备方法。
背景技术
在诸如汽车船舶的传动系统、风力发电机组的齿轮箱，有机械传动的地方就有摩擦的存在，减磨剂的应用范围非常之广。也正因如此，其使用环境复杂多变，对温度、压力、介质、界面的性状有着多变的要求。例如在大型风力发电机的齿轮箱中，齿轮摩擦面之间是高压、高温的环境。
但是，本发明的发明人在实现本发明实施例的过程中，发现：传统的铜、锡等纳米粒子减磨剂无法胜任高压、高温的环境，因此急需一种能够胜任高压、高温环境的减摩剂。
发明内容
鉴于上述问题，本发明实施例提供了一种减摩剂的制备方法，克服了上述问题或者至少部分地解决了上述问题。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种减摩剂的制备方法，包括：将催化剂和溶胶电荷调节剂混合得到第一溶液；对所述第一溶液水浴加热；将硅源和有机溶剂混合得到第二溶液；将所述第二溶液加入第一溶液中，以使所述第二溶液与第一溶液反应第一预设时间，形成第三溶液；使用洗涤剂对所述第三溶液离心洗涤得到所述减摩剂。
在一种可选的方式中，所述方法还包括：将所述减摩剂分散于溶液中，得到减摩剂溶液；对所述减摩剂溶液进行水浴加热；将硅烷偶联剂溶液加入所述减摩剂溶液，以使所述硅烷偶联剂溶液与所述减摩剂溶液反应第二预设时间；将苯乙烯加入所述减摩剂溶液；将引发剂加入所述减摩剂溶液，获得改性的减摩剂溶液；使用洗涤剂对所述改性的减摩剂溶液进行离心洗涤得到改性的减摩剂。
在一种可选的方式中，所述催化剂包括氨水，所述氨水的浓度为0.5-5mol/L。
在一种可选的方式中，所述溶胶电荷调节剂包括氯化钾，所述氯化钾的浓度为0-20mmol/L。
在一种可选的方式中，所述硅源包括正硅酸乙酯。
在一种可选的方式中，所述有机溶剂包括无水乙醇和异丙醇中的至少一种。
在一种可选的方式中，所述第二溶液的浓度为0.1-2mol/L。
在一种可选的方式中，所述洗涤剂包括甲苯。
在一种可选的方式中，对所述第一溶液水浴加热的温度为30-80℃。
在一种可选的方式中，将所述第二溶液加入第一溶液的速度为0.5-2mL/min。
本发明实施例的有益效果是：区别于现有的减摩剂制备方法，本发明实施例提供的减摩剂的制备方法包括：将催化剂和溶胶电荷调节剂混合得到第一溶液；对所述第一溶液水浴加热；将硅源和有机溶剂混合得到第二溶液；将所述第二溶液加入第一溶液中，以使所述第二溶液与第一溶液反应第一预设时间，形成第三溶液；使用洗涤剂对所述第三溶液离心洗涤得到所述减摩剂，由于所述硅源本身具有耐高温、高压的特性，则制备的所述减摩剂可胜任高压、高温的环境。另外，通过上述方法制备的减摩剂的粒径可小于1微米，且具有单分散性。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1是本发明实施例提供的一种减摩剂的制备方法的流程示意图；
图2是本发明实施例提供的减摩剂1的扫描电镜图；
图3是本发明实施例提供的减摩剂2的扫描电镜图；
图4是本发明实施例提供的减摩剂3的扫描电镜图；
图5是本发明实施例提供的减摩剂4的扫描电镜图；
图6是本发明实施例提供的减摩剂5的扫描电镜图；
图7是本发明实施例提供的另一种减摩剂的制备方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例一
请参阅图1，图1是本发明实施例提供的一种减摩剂的制备方法的流程示意图。减摩剂的制备方法包括以下步骤：
步骤S101，将催化剂和溶胶电荷调节剂混合得到第一溶液。
所述催化剂包括氨水，所述氨水的浓度为0.5-5mol/L。
步骤S102，对所述第一溶液水浴加热。
对所述第一溶液水浴加热的温度为30-80℃。
在一些实施例中，所述第一溶液被置于三口烧瓶中，并在30-80℃下边磁力搅拌边水浴加热。
步骤S103，将硅源和有机溶剂混合得到第二溶液。
所述硅源包括正硅酸乙酯。
所述有机溶剂包括无水乙醇和异丙醇中的至少一种。
所述第二溶液的浓度为0.1-2mol/L。
步骤S104，将所述第二溶液加入第一溶液中，以使所述第二溶液与第一溶液反应第一预设时间，形成第三溶液。
将所述第二溶液加入第一溶液的速度为0.5-2mL/min。
在一些实施例中，使用精密流量型蠕动泵将所述第二溶液加入所述第一溶液。
需要说明的是，所述第二溶液加入第一溶液的速度大于2mL/min，则制备的所述减摩剂容易团聚，从而影响其性能。
所述第一预设时间可以是12小时。
步骤S105，使用洗涤剂对所述第三溶液离心洗涤得到所述减摩剂。
所述洗涤剂包括甲苯。
需要说明的是，通过调整所述催化剂、溶胶电荷调节剂和所述硅源在所述有机溶剂中形成的所述第二溶液的浓度，可调整制备的所述减摩剂的粒径的大小。所述催化剂的浓度增加，所述减摩剂的粒径减小。所述硅源在所述有机溶剂中形成的所述第二溶液的浓度增加，所述减摩剂的粒径增大。所述溶胶电荷调节剂的浓度增加，所述减摩剂的粒径减小。
为了方便读者更直观地、更好地理解本发明减摩剂的制备方法制备的减摩剂的性能及效果，使用本发明减摩剂的制备方法获得5种不同原材料的比例的减摩剂，5种减摩剂如下：
减摩剂1的制备过程，包括(1)单分散减摩剂的制备。将0.5mol/L氨水与5mmol/L氯化钾溶液混合均匀，作为第一溶液；将正硅酸乙酯与无水乙醇混合均匀，配置为0.1mol/L的第二溶液；将第一溶液置于三口烧瓶中，并在30℃下边磁力搅拌边水浴加热；第二溶液置于蒸馏瓶中，用橡胶软管与三口烧瓶相连，使用精密流量型蠕动泵将第二溶液以0.5mL/min的速度注入到第一溶液中；边搅拌边充分反应12h后，形成第三溶液，对第三溶液使用洗涤剂离心洗涤得到减摩剂1。
减摩剂2的制备过程，包括将5mol/L氨水与5mmol/L氯化钾溶液混合均匀，作为第一溶液；将正硅酸乙酯与无水乙醇混合均匀，配置为2mol/L的第二溶液；将第一溶液置于三口烧瓶中，并在30℃下边磁力搅拌边水浴加热；第二溶液置于蒸馏瓶中，用橡胶软管与三口烧瓶相连，使用精密流量型蠕动泵将第二溶液以2mL/min的速度注入到第一溶液中；边搅拌边充分反应12h后，形成第三溶液，对第三溶液使用洗涤剂离心洗涤得到减摩剂2。
减摩剂3的制备过程，包括将2mol/L氨水与20mmol/L氯化钾溶液混合均匀，作为第一溶液；将正硅酸乙酯与无水乙醇混合均匀，配置为1mol/L的第二溶液；将第一溶液置于三口烧瓶中，并在80℃下边磁力搅拌边水浴加热；第二溶液置于蒸馏瓶中，用橡胶软管与三口烧瓶相连，使用精密流量型蠕动泵将第二溶液以1mL/min的速度注入到第一溶液中；边搅拌边充分反应12h后，形成第三溶液，对第三溶液使用洗涤剂离心洗涤得到减摩剂3。
减摩剂4的制备过程，包括将2mol/L氨水与20mmol/L氯化钾溶液混合均匀，作为第一溶液；将正硅酸乙酯与异丙醇混合均匀，配置为1mol/L的第二溶液；将第一溶液置于三口烧瓶中，并在80℃下边磁力搅拌边水浴加热；第二溶液置于蒸馏瓶中，用橡胶软管与三口烧瓶相连，使用精密流量型蠕动泵将第二溶液以1mL/min的速度注入到第一溶液中；边搅拌边充分反应12h后，形成第三溶液，对第三溶液使用洗涤剂离心洗涤得到减摩剂4。
减摩剂5的制备过程，包括将2mol/L氨水与20mmol/L氯化钾溶液混合均匀，作为第一溶液；将正硅酸乙酯与无水乙醇混合均匀，配置为1mol/L的第二溶液；将第一溶液置于三口烧瓶中，并在80℃下边磁力搅拌边水浴加热；第二溶液置于蒸馏瓶中，用橡胶软管与三口烧瓶相连，使用精密流量型蠕动泵将第二溶液以1mL/min的速度注入到第一溶液中；边搅拌边充分反应12h后，形成第三溶液，对第三溶液使用洗涤剂离心洗涤得到减摩剂5。
对上述减摩剂1、减摩剂2、减摩剂3、减摩剂4和减摩剂5分别用扫描电镜进行观察。获取减摩剂1的扫描电镜图，请参阅图2。获取减摩剂2的扫描电镜图，请参阅图3。获取减摩剂3的扫描电镜图，请参阅图4。获取减摩剂4的扫描电镜图，请参阅图5。获取减摩剂5的扫描电镜图，请参阅图6。
由图2-图6可知，通过本申请的减摩剂的制备方法获取到的所述减摩剂的粒径尺寸均小于1微米，且所述减摩剂的粒径均匀，具有单分散性。
由图2-图6可知，在制备所述减摩剂时，所述催化剂、溶胶电荷调节剂和所述硅源在所述有机溶剂中形成的所述第二溶液的浓度不同，则获得的所述减摩剂的粒径大小不同，即可通过调整所述催化剂、溶胶电荷调节剂和所述硅源在所述有机溶剂中形成的所述第二溶液的浓度从而实现减摩剂的粒径的调整。
在本发明实施例中，通过将催化剂和溶胶电荷调节剂混合得到第一溶液；对所述第一溶液水浴加热；将硅源和有机溶剂混合得到第二溶液；将所述第二溶液加入第一溶液中，以使所述第二溶液与第一溶液反应第一预设时间，形成第三溶液；使用洗涤剂对所述第三溶液离心洗涤得到所述减摩剂，由于所述硅源本身具有耐高温、高压的特性，则制备的所述减摩剂可胜任高压、高温的环境。另外，通过上述方法制备的减摩剂的粒径可小于1微米，且具有单分散性。
实施例二
请参阅图7，图7是本发明实施例提供的另一种减摩剂的制备方法的流程示意图。该方法包括以下步骤：
步骤S101，将催化剂和溶胶电荷调节剂混合得到第一溶液。
步骤S102，对所述第一溶液水浴加热。
步骤S103，将硅源和有机溶剂混合得到第二溶液。
步骤S104，将所述第二溶液加入第一溶液中，以使所述第二溶液与第一溶液反应第一预设时间，形成第三溶液。
步骤S105，使用洗涤剂对所述第三溶液离心洗涤得到所述减摩剂。
步骤S106，将所述减摩剂分散于溶液中，得到减摩剂溶液。
所述溶液为去离子水。
在一些实施例中，可以将所述减摩剂放置于所述去离子水中后，可使用乳化剂进行分散，得到减摩剂溶液。
步骤S107，对所述减摩剂溶液进行水浴加热。
优选的，对所述减摩剂溶液进行水浴加热的温度为70℃。
步骤S108，将硅烷偶联剂溶液加入所述减摩剂溶液，以使所述硅烷偶联剂溶液与所述减摩剂溶液反应第二预设时间。
所述硅烷偶联剂包括KH550、KH560、KH570和KH858中的至少一种。
所述第二预设时间为1-5h。
在一些实施例中，所述硅烷偶联剂溶液与所述减摩剂溶液反应时保持恒定的温度。
步骤S109，将苯乙烯加入所述减摩剂溶液。
步骤S110，将引发剂加入所述减摩剂溶液，获得改性的减摩剂溶液。
所述引发剂包括偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰和过硫酸铵中的一种或者多种。
步骤S111，使用洗涤剂对所述改性的减摩剂溶液进行离心洗涤得到改性的减摩剂。
在本发明实施例中，通过将所述减摩剂分散于溶液中，得到减摩剂溶液；对所述减摩剂溶液进行水浴加热；将硅烷偶联剂溶液加入所述减摩剂溶液，以使所述硅烷偶联剂溶液与所述减摩剂溶液反应第二预设时间；将苯乙烯加入所述减摩剂溶液；将引发剂加入所述减摩剂溶液，获得改性的减摩剂溶液；使用洗涤剂对所述改性的减摩剂溶液进行离心洗涤得到改性的减摩剂。经过改性的减摩剂可适配基础油，经过改性的减摩剂在被使用时，可增加与金属界面的融合性。
显然，上述实施例仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
- 上一篇：一种医用注射器针头装配设备
- 下一篇：一种缓蚀剂组合物及其制备方法