改性納米碳酸鈣的制備及其在潤滑油中的應(yīng)用.pdf

1、納米碳酸鈣作為一種原料來源豐富、價格便宜的納米材料,應(yīng)用廣泛。將納米碳酸鈣和表面活性劑復(fù)合后加入到潤滑油中,能提高其抗磨、減摩性能。但是納米碳酸鈣親油性能差,表面能很大,很容易發(fā)生團聚作用,因此必須借助于多種表面活性劑才能分散在潤滑油中,影響其在潤滑油中的使用效果。
　　本文創(chuàng)新地提出合成親油性良好的納米碳酸鈣,不用添加表面活性劑直接加入潤滑油體系中,減少表面活性劑對潤滑油的負面影響,提高納米碳酸鈣在潤滑油中的分散穩(wěn)定性,從而改善

2、其抗磨、減摩性能。
　　本文采用了新的工藝路線制備改性納米碳酸鈣,即消化后直接改性碳化得到目的產(chǎn)物。由生石灰(主要是CaO)消化反應(yīng)制備Ca(OH)2,在常溫下加入改性劑進行改性,再進行碳化反應(yīng),經(jīng)過濾、烘干后得到改性納米碳酸鈣,簡化了制備工藝。對改性納米碳酸鈣產(chǎn)物分別測定了活化度、吸油值、游離堿含量、碳酸鈣含量等性質(zhì),部分進行了XRD分析、TEM分析以及熱重和紅外光譜分析。
　　本文對于改性納米碳酸鈣制備中主要的因素:改性

3、劑種類、消化反應(yīng)和碳化反應(yīng)的工藝條件都進行了優(yōu)化實驗。在對比不同種類的改性劑以及不同復(fù)合組分改性劑的實驗基礎(chǔ)上,得出3％異硬脂酸+0.5％陽離子表面活性劑1＃復(fù)合改性劑改性納米碳酸鈣具有更好的性質(zhì)。消化反應(yīng)的優(yōu)化條件是:氧化鈣有效物含量≥97％,石灰乳濃度10～15％,消化反應(yīng)后漿液陳化24h。碳化反應(yīng)的優(yōu)化條件是:可使CO2和Ca(OH)2漿液分散良好的碳化反應(yīng)器,碳化溫度為10℃左右,碳化時間3～4h,普通的過濾、烘干除水條件。

4、r>　　經(jīng)優(yōu)化后制備的改性納米碳酸鈣產(chǎn)物性質(zhì)為:活化度達到100％,吸油值達到31.2g鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)/100g樣品,游離堿含量小于0.2％,碳酸鈣含量大于95％,粒徑大小為35.40nm(最小可達到32.02nm),晶型為方解石結(jié)構(gòu),形狀為類立方體。粒子團聚現(xiàn)象明顯減少,改性效果良好,接近國外同類產(chǎn)品的技術(shù)水平。
　　在此實驗結(jié)果的基礎(chǔ)上,進行了中試放大實驗。當碳化溫度為30℃時,獲得的產(chǎn)物粒徑較大,團聚嚴重,形狀為

5、紡錘形。碳化溫度為10℃左右時,得到實驗結(jié)果為:活化度達到99.8％,吸油值為35.8g DOP/100g樣品,游離堿含量為0.15％,粒徑大小為56.92nm,晶型為方解石結(jié)構(gòu),形狀為類立方體,CO2消耗量為理論值的204％,產(chǎn)物CaCO3收率為81％。取得了非常有意義的結(jié)果,達到了預(yù)期的目標。
　　最后還進行了改性納米碳酸鈣的應(yīng)用研究,即將實驗室改性納米碳酸鈣直接加入到基礎(chǔ)潤滑油中,觀察發(fā)現(xiàn),碳酸鈣產(chǎn)物在油中分散穩(wěn)定性較一般的