本發(fā)明涉及凝膠潤滑劑，尤其涉及一種多重氫鍵聚合物基凝膠因子及其制備方法、凝膠潤滑劑及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
1、摩擦磨損是機(jī)械系統(tǒng)中普遍存在的問題，不僅影響設(shè)備的使用壽命和可靠性，還導(dǎo)致能源的大量損耗。為了減少摩擦磨損，提高機(jī)械效率，潤滑技術(shù)的研究受到了廣泛關(guān)注。目前，常用的潤滑劑主要包括液態(tài)潤滑油和固態(tài)潤滑脂。液態(tài)潤滑油具有優(yōu)異的流動性和冷卻性能，但在使用過程中容易發(fā)生泄漏、揮發(fā)和爬移，進(jìn)而對環(huán)境造成嚴(yán)重污染。而固態(tài)潤滑脂雖然可以在一定程度上減少潤滑劑的流失，但其制備過程復(fù)雜，且需要加入多種化學(xué)添加劑(如極壓添加劑、減磨抗磨添加劑等)來提升潤滑性能，這不僅增加了生產(chǎn)成本也可能帶來環(huán)境污染風(fēng)險。
2、針對傳統(tǒng)潤滑劑的不足，近年來，研究者們開始探索新型的環(huán)保潤滑材料，如凝膠潤滑劑。凝膠潤滑劑結(jié)合了液態(tài)潤滑油的流動性和固態(tài)潤滑脂的穩(wěn)定性，能夠有效緩解潤滑油的泄漏和揮發(fā)問題。此外，通過分子設(shè)計，超分子凝膠潤滑劑可在無需額外添加劑的情況下實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的潤滑性能。然而，目前的凝膠潤滑劑體系仍存在潤滑穩(wěn)定性不足、可控性差等問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種多重氫鍵聚合物基凝膠因子及其制備方法、凝膠潤滑劑及其制備方法和應(yīng)用。所述凝膠因子可以提高凝膠潤滑劑的潤滑穩(wěn)定性和可控性。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：
3、本發(fā)明提供了一種多重氫鍵聚合物基凝膠因子，具有式1所示結(jié)構(gòu)：
4、
5、所述式1中，x:y＝(0.5～1)：(1～2)。
6、本發(fā)明還提供了上述所述的多重氫鍵聚合物基凝膠因子的制備方法，包括以下步驟：
7、將2-氨基-4-羥基-6-甲基嘧啶和六亞甲基二異氰酸酯混合，進(jìn)行第一加成反應(yīng)，得到2(6-異氰酸酯基己基氨基羰基氨基)-6-甲基-4(1h)-嘧啶酮(upy-nco)；
8、將所述upy-nco、甲基丙烯酸乙酯和第一有機(jī)溶劑混合，加入第一催化劑，進(jìn)行第二加成反應(yīng)，得到聚合前體；
9、將所述聚合前體、2-甲基丙烯酸十八烷基酯單體、引發(fā)劑和第二有機(jī)溶劑混合，進(jìn)行聚合反應(yīng)，得到所述多重氫鍵聚合物基凝膠因子。
10、優(yōu)選的，所述2-氨基-4-羥基-6-甲基嘧啶和六亞甲基二異氰酸酯的摩爾比為1：(3～10)；
11、所述第一加成反應(yīng)的溫度為90～120℃，時間為18～24h。
12、優(yōu)選的，所述第一有機(jī)溶劑包括三氯甲烷和/或二氯甲烷；
13、所述第一催化劑包括二月桂酸二丁基錫；
14、所述upy-nco和甲基丙烯酸乙酯的摩爾比為1：(1.1～1.2)；
15、所述第一催化劑的質(zhì)量占所述upy-nco和甲基丙烯酸乙酯總質(zhì)量的0.5％～2％。
16、優(yōu)選的，所述聚合前體和2-甲基丙烯酸十八烷基酯單體的摩爾比為1:1；
17、所述引發(fā)劑包括偶氮二異丁腈；
18、所述引發(fā)劑的質(zhì)量占所述聚合前體和2-甲基丙烯酸十八烷基酯單體總質(zhì)量的1～1.5％。
19、優(yōu)選的，所述聚合反應(yīng)的溫度為75～85℃，時間為12～24h。
20、本發(fā)明還提供了一種凝膠潤滑劑，按照質(zhì)量百分比計，包括80～97％的基礎(chǔ)油和3～20％的凝膠因子；
21、所述凝膠因子為上述技術(shù)方案所述的多重氫鍵聚合物基凝膠因子或上述技術(shù)方案所述的制備方法制備得到的多重氫鍵聚合物基凝膠因子。
22、優(yōu)選的，所述基礎(chǔ)油包括礦物油和/或聚α-烯烴。
23、本發(fā)明還提供了上述技術(shù)方案所述的凝膠潤滑劑的制備方法，包括以下步驟：
24、將凝膠因子和基礎(chǔ)油混合，得到所述凝膠潤滑劑。
25、本發(fā)明還提供了上述技術(shù)方案所述凝膠潤滑劑或上述技術(shù)方案所述制備方法制備得到的凝膠潤滑劑在鋼/鋼摩擦副潤滑中的應(yīng)用。
26、本發(fā)明提供了一種多重氫鍵聚合物基凝膠因子，具有式1所示結(jié)構(gòu)：
27、
28、所述式1中，x:y＝1:1。
29、本發(fā)明所述多重氫鍵聚合物基凝膠因子加入到基礎(chǔ)油中能夠通過多重氫鍵的相互作用發(fā)生自組裝，使基礎(chǔ)油變成凝膠潤滑劑，能夠有效束縛基礎(chǔ)油，避免了潤滑油的泄漏和爬移問題，且無需添加其他添加劑即可展現(xiàn)出卓越的潤滑和減摩效果，并在變溫、變載荷、變頻以及長時間摩擦條件下均表現(xiàn)出優(yōu)異的摩擦學(xué)性能，具有良好的工況自適應(yīng)性。且本發(fā)明所述的凝膠因子不含鹵素，綠色環(huán)保，具有廣闊的應(yīng)用前景。
1.一種多重氫鍵聚合物基凝膠因子，其特征在于，具有式1所示結(jié)構(gòu)：
2.權(quán)利要求1所述的多重氫鍵聚合物基凝膠因子的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
3.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述2-氨基-4-羥基-6-甲基嘧啶和六亞甲基二異氰酸酯的摩爾比為1：(3～10)；
4.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述第一有機(jī)溶劑包括三氯甲烷和/或二氯甲烷；
5.如權(quán)利要求2或4所述的制備方法，其特征在于，所述聚合前體和2-甲基丙烯酸十八烷基酯單體的摩爾比為1:1；
6.如權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述聚合反應(yīng)的溫度為75～85℃，時間為12～24h。
7.一種凝膠潤滑劑，其特征在于，按照質(zhì)量百分比計，包括80～97％的基礎(chǔ)油和3～20％的凝膠因子；
8.如權(quán)利要求7所述的凝膠潤滑劑，其特征在于，所述基礎(chǔ)油包括礦物油和/或聚α-烯烴。
9.權(quán)利要求7或8所述的凝膠潤滑劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
10.權(quán)利要求7所述凝膠潤滑劑或權(quán)利要求8或9所述制備方法制備得到的凝膠潤滑劑在鋼/鋼摩擦副潤滑中的應(yīng)用。