復(fù)配表面活性劑對(duì)納米銅粉在潤(rùn)滑油中分散穩(wěn)定性的研究
復(fù)配表面活性劑對(duì)納米銅粉在潤(rùn)滑油中分散穩(wěn)定性的研究王青寧，司寶莉，俞樹(shù)榮（蘭州理工大學(xué)石油化工學(xué)院，甘肅蘭州730050）性；同時(shí)利用四球磨損試驗(yàn)機(jī)研究了含納米銅粉潤(rùn)滑油的摩擦學(xué)性能……通過(guò)對(duì)比和發(fā)現(xiàn)，在650im~850nm內(nèi)，純1d機(jī)械油幾乎沒(méi)有吸光度，而添加納米金屬銅粉的1（1機(jī)械油在此范圍內(nèi)具有一定的吸光度，且在742nm處吸光度達(dá)到極大值（和中的b圖）；在內(nèi)，含納米金屬銅粉的機(jī)械油雖然有較明顯的吸收峰，但是由于純1（1機(jī)械油本身在此波長(zhǎng)范圍也有吸收峰，故不能確定此波長(zhǎng)范圍為納米金屬銅粉的吸收波長(zhǎng)；當(dāng)波長(zhǎng)小于400nm時(shí)，含納米金屬銅粉的1（1機(jī)械油在此波長(zhǎng)范圍內(nèi)并無(wú)特征吸收峰（中a圖）。最終確定含納米金屬銅粉的2所制分散液的實(shí)驗(yàn)最大無(wú)卡咬負(fù)荷PB值、磨斑直徑WSD按照潤(rùn)滑油極壓性能測(cè)定方法（四球MRS-10（G）杠桿式四球摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)測(cè)量PB值，轉(zhuǎn)速1 10A液壓式四球摩擦試驗(yàn)機(jī)測(cè)量WSD，轉(zhuǎn)速1450r/miq載荷392N，長(zhǎng)磨時(shí)間30min 2結(jié)果與討論2.1復(fù)配表面活性劑對(duì)納米金屬銅粉在機(jī)械油中的分散穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)旨在考察復(fù)配表面活性劑對(duì)納米銅粉在1C機(jī)械油中的分散穩(wěn)定性。將離心后的上層液在742nm處測(cè)其吸光度，吸光度越大表明納米銅粉在10機(jī)械油中的分散效果越好。表面活性劑的復(fù)配及分散液離心15min和30min時(shí)吸光度（Ai和A2）的實(shí)驗(yàn)結(jié)果列于表1.表1離心液的吸光度數(shù)值表面活性劑質(zhì)量比時(shí)離心液吸光度（Ai）最大，其次是Span80與Tween40的復(fù)配及T154說(shuō)明包含這3種分散劑的離心液分散效果較好；離心30min后，T154作為分散劑的離心液吸光度（A2）最大，其次是T151及Span80與Tween40的復(fù)配，說(shuō)明包含這3種分散劑的離心液分散效果較好；綜合兩次檢測(cè)結(jié)果表明T154T151及Span80與Tween40的復(fù)配對(duì)納米銅粉在1C機(jī)械油中的分散效果理想。
值得注意的是，在比較含有不同分散劑的離心液在離心15min與30min后的吸光度時(shí)發(fā)現(xiàn)：含有T154分散劑的離心液離心15min與30min后的吸光度差值最小，其次是含有分散劑Span80與Tween40復(fù)配的離心液及含有分散劑T151的離心液。這與分散劑對(duì)納米銅粉在1C機(jī)械油中分散的穩(wěn)定性有關(guān)。當(dāng)分散劑對(duì)納米銅粉在潤(rùn)滑油中的分散效果相似時(shí)，不同離心時(shí)間的離心液，其吸光度相差越小，納米銅粉在1C機(jī)械油中分散的穩(wěn)定性就越高。
2.2含納米銅粉10機(jī)械油的摩擦學(xué)性能為了檢驗(yàn)納米銅粉作為添加劑在1C機(jī)械油中的作用，實(shí)驗(yàn)中分別測(cè)試了其具有代表性的兩個(gè)摩擦學(xué)性能，即極壓性能和抗磨性能。這兩個(gè)性能分別用最大無(wú)卡咬負(fù)荷PB、磨斑直徑WSD來(lái)表征。
對(duì)含有T154作為分散劑、不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的納米銅粉（相對(duì)于1C機(jī)械油的質(zhì)量）作為添加劑的1C機(jī)械油進(jìn)行摩擦學(xué)性能實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)PB值與長(zhǎng)磨時(shí)WSD值與納米銅粉添加量的關(guān)系見(jiàn)表2實(shí)驗(yàn)油樣的制備方法見(jiàn)1.2.2.表2納米銅粉用作潤(rùn)滑油添加劑的摩擦學(xué)性能摩擦學(xué)性能納米銅粉添加量/%由表2可見(jiàn)，添加納米銅粉的實(shí)驗(yàn)油樣比基礎(chǔ)油（未加納米銅粉的10*機(jī)械油）的極壓性能有較大地提高。隨著納米銅粉添加量的逐漸增多，試驗(yàn)油樣的PB值先增大后減小，PB值最大時(shí)達(dá)到530N，比基礎(chǔ)油的PB值412N提高了28.64%，說(shuō)明納米銅粉在基礎(chǔ)油中起到了極壓劑的作用。同時(shí)，在實(shí)驗(yàn)條件下納米銅粉的添加對(duì)基礎(chǔ)油的抗磨性能還沒(méi)有表現(xiàn)出明顯的改善作用，當(dāng)納米銅粉的添加量小于2%時(shí)，長(zhǎng)磨時(shí)的磨斑直徑在0.54mm上下略微浮動(dòng)。納米銅粉添加劑對(duì)基礎(chǔ)油抗磨性能的作用趨勢(shì)先減小后增大，當(dāng)納米銅粉添加量超過(guò)2%，實(shí)驗(yàn)油樣的磨斑直徑迅速增大，超過(guò)基礎(chǔ)油的磨斑直徑0.由于納米粒子添加量過(guò)多時(shí)，由于其具有較大的比表面積和比表面能，而且納米粒子間存在著較強(qiáng)地凝聚成較大顆粒的趨勢(shì)，因此粒子間相互接觸和碰撞的幾率大大增加，在摩擦作用下容易聚集形成較大的顆粒，這使得摩擦過(guò)程變得不平穩(wěn)，從而導(dǎo)致PB值減小、WSD增大。綜合考慮，納米銅粉作為添加劑用量為2%較合適。
3結(jié)論復(fù)配對(duì)納米銅粉在10機(jī)械油中有較好的分散性。
復(fù)配對(duì)納米銅粉在10機(jī)械油中分散穩(wěn)定性高。
含有納米銅粉的潤(rùn)滑油表現(xiàn)出比基礎(chǔ)油更好的摩擦學(xué)性能，且納米銅粉在10機(jī)械油中的較佳添加量為摘自中國(guó)潤(rùn)滑油信息網(wǎng)
