1.本发明涉及发动机保护技术领域，特别涉及一种发动机修复剂及其制备方法。


背景技术：

2.磨损是机械设备失效的主要原因，而润滑油是减小摩擦、降低磨损的主要措施，因此，汽车发动机在工作时都会用到润滑油。但传统的润滑油无法解决发动机冷启动和边界摩擦所带来的摩擦磨损，发动机气缸磨损严重时会导致气缸内部配合间隙变大，从而使气缸密封性变差，进而引起油耗增加，同时还会导致一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物等尾气污染物排放量增加等问题。针对上述问题，目前汽车修理厂和广大车主通常会将发动机修复剂添加到机油(润滑油)中来解决。
3.目前市面上的发动机修复剂主要为金属陶瓷修复剂和氟碳表面修复剂。其中，金属陶瓷修复剂是将陶瓷颗粒加工到亚微米级，通过特种凝胶将亚微米级陶瓷颗粒填充在金属缝隙，达到改变金属表面光洁度，在一定程度上提高气缸密封性的作用。这种产品最大的优势是对沟状磨损部位(如轻微拉缸)，有较好的修复效果，但对出现面积较大磨损的部件，修复效果是微乎其微的。而氟碳表面修复剂中含有大量的氟碳分子化合物，由于氟元素是电极性最强的元素，它具有高氧化性、高电离性，这种特性使氟碳化合物具有了很强的极性，而且非常稳定。发动机内金属摩擦，可以使氟碳分子与金属表面的自由电子结合，形成4～8纳米的氟碳分子膜。这种氟碳表面修复剂对出现一定程度面磨损的汽缸有很好的修复作用，但由于氟碳修复中并无固体颗粒，成膜厚度只有4～8纳米，因此在修复沟状磨损的汽缸时，无法把比较深的钩状磨损填平，导致其修复效果不好。但发动机的磨损多为沟状磨损和面磨损混合发生，所以现有的发动机修复剂的修复效果不好。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的是提出一种发动机修复剂及其制备方法，旨在解决现有发动机修复剂的修复效果不好的问题。
5.为实现上述目的，本发明提出一种发动机修复剂，所述发动机修复剂包括以下组分：
6.改性聚偏氟乙烯、铜粉、粘度指数改进剂、基础油、分散剂和纳米级填料；
7.其中，所述改性聚偏氟乙烯是由聚偏氟乙烯接枝络合剂得到的。
8.可选地，所述改性聚偏氟乙烯、铜粉、粘度指数改进剂、基础油、分散剂和纳米级填料的质量份数对应为5～15份、2～8份、2～10份、30～70份、3～8份和1～3份。
9.可选地，所述络合剂包括n-羟乙基乙二胺三乙酸、乙二胺四乙酸和乙二胺四乙酸二钠中的任意一种；和/或，
10.所述粘度指数改进剂包括邻苯二甲酸酯类、磷酸酯类和甲基丁烯酸烷基酯共聚物中的至少一种。
11.可选地，所述铜粉的粒径为30～100nm。
12.可选地，所述基础油包括150n润滑油基础油和150sn润滑油基础油中的至少一种。
13.可选地，所述分散剂包括聚异丁烯多丁二酰亚胺、硼化聚异丁烯丁二酰亚胺和聚醚胺中的至少一种。
14.可选地，所述纳米级填料包括纳米级二氧化硅和纳米级碳酸钙中的至少一种；和/或，
15.所述纳米级填料的粒径为3～10nm。
16.基于上述目的，本发明还提出一种如上所述的发动机修复剂的制备方法，盖子被方法包括以下步骤：
17.s10、在搅拌状态下，向基础油中加入改性聚偏氟乙烯、铜粉、粘度指数改进剂、分散剂和纳米级填料，得到混合物；
18.s20、将所述混合物高速分散20～40min以使其分散均匀，得到发动机修复剂。
19.可选地，在步骤s10之前，还包括以下步骤：
20.将聚偏氟乙烯溶解于有机溶剂中，并搅拌均匀，得到溶液a；
21.将络合剂加入所述溶液a中，然后在200～300r/min的搅拌状态下，向其加入三乙胺，反应4～6h后，得到混合溶液；
22.分离出所述混合溶液中的固体产物，然后洗涤、干燥、粉碎，得到改性聚偏氟乙烯。
23.可选地，所述聚偏氟乙烯、有机溶剂、络合剂和三乙胺的质量之比为1：5～7：0.4～0.8：0.8～1。
24.本发明提供的技术方案中，所述发动机修复剂是以改性聚偏氟乙烯、铜粉、粘度指数改进剂、基础油、分散剂和纳米级填料为原料制得的，其中，改性聚偏氟乙烯是由聚偏氟乙烯接枝络合剂得到的，其对铜粉具有很好的吸附作用，且改性聚偏氟乙烯能在发动机表面形成保护膜，如此，通过改性聚偏氟乙烯的添加，当发动机上存在面积较大的磨损部位时，所述发动机修复剂在发动机的面磨损部位表面形成保护膜，从而起到很好的修复效果，此膜既耐磨又减磨，从而使机械能更加轻捷顺畅地运转；通过铜粉的添加，当发动机上存在钩状磨损时，保护膜表面能吸附大量铜粉以填补钩状磨损；此外，通过纳米级填料的添加，能够提高改性聚偏氟乙烯形成的保护膜的尺寸稳定性。因此，本发明提供的发动机修复剂，通过改性聚偏氟乙烯、铜粉和纳米级填料的共同作用，使其对发动机的各类磨损均有优异的修复效果，且保持时间长，还能降低磨损，从而能改善气缸密封性，减小能耗，进而达到减小耗油量的目的，同时减少尾气中有害物质的含量，降低大气污染。
具体实施方式
25.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
26.需要说明的是，实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案、或b方案、或a和b同时满足的方案。此外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是
以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.目前市面上的发动机修复剂主要为金属陶瓷修复剂和氟碳表面修复剂。但金属陶瓷修复剂对出现较大面积磨损的发动机的修复效果较差，而氟碳表面修复剂对出现沟状磨损的发动机的修复效果较差。但发动机的磨损多为沟状磨损和面磨损混合发生，所以现有的发动机修复剂对发动机的修复效果不好。
28.鉴于此，本发明提出一种发动机修复剂，旨在提供一种修复效果好的发动机修复剂。在一实施例中，所述发动机修复剂包括以下组分：改性聚偏氟乙烯、铜粉、粘度指数改进剂、基础油、分散剂和纳米级填料；其中，所述改性聚偏氟乙烯是由聚偏氟乙烯接枝络合剂得到的。
29.所述发动机修复剂的使用方法为：将所述发动机修复剂添加至机油(即润滑油)中使用。在一实施例中，所述发动机修复剂的添加量为所述机油质量的3～5％。
30.本发明提供的技术方案中，所述发动机修复剂是以改性聚偏氟乙烯、铜粉、粘度指数改进剂、基础油、分散剂和纳米级填料为原料制得的，其中，改性聚偏氟乙烯是由聚偏氟乙烯接枝络合剂得到的，其对铜粉具有很好的吸附作用，且改性聚偏氟乙烯能在发动机表面形成保护膜，如此，通过改性聚偏氟乙烯的添加，当发动机上存在面积较大的磨损部位时，所述发动机修复剂可以在发动机的面磨损处表面形成保护膜，从而起到很好的修复效果，此膜既耐磨又减磨，从而使机械能更加轻捷顺畅地运转；通过铜粉的添加，当发动机上存在钩状磨损时，保护膜表面能吸附大量铜粉以填补钩状磨损；此外，通过纳米级填料的添加，能够提高改性聚偏氟乙烯形成的保护膜的尺寸稳定性。因此，本发明提供的发动机修复剂，通过改性聚偏氟乙烯、铜粉和纳米级填料的共同作用，使其对发动机的各类磨损均有优异的修复效果，且保持时间长，还能降低磨损，从而能改善气缸密封性，进而减小能耗、降低发动机噪音，同时减少尾气中有害物质的含量，降低大气污染。
31.本发明不限制所述发动机修复剂的各组分的具体配比，在一优选实施例中，所述改性聚偏氟乙烯、铜粉、粘度指数改进剂、基础油、分散剂和纳米级填料的质量份数对应为5～15份、2～8份、2～10份、30～70份、3～8份和1～3份，在此配比下，所述发动机修复剂的修复效果较好。
32.为了使所述络合剂接枝于所述聚偏氟乙烯得到的改性聚偏氟乙烯对铜粉的吸附能力较好，在本实施例中，所述络合剂包括n-羟乙基乙二胺三乙酸、乙二胺四乙酸和乙二胺四乙酸二钠中的任意一种。
33.所述粘度指数改进剂用以改进所述发动机修复剂的粘度指数，从而提高添加有发动机修复剂的润滑油的品质，其中，所述粘度指数改进剂包括邻苯二甲酸酯类、磷酸酯类和甲基丁烯酸烷基酯共聚物中的至少一种。
34.在本实施例中，所述铜粉的粒径为30～100nm，在此粒径下，所述铜粉容易被所述改性聚偏氟乙烯形成的保护膜吸附，且能较好的填补沟状磨损。
35.为了更好地防止所述发动机修复剂中的各固体颗粒的团聚，在一实施例中，所述分散剂包括聚异丁烯多丁二酰亚胺、硼化聚异丁烯丁二酰亚胺和聚醚胺中的至少一种。
36.其中，所述基础油包括150n润滑油基础油和150sn润滑油基础油中的至少一种，如此，所述发动机修复剂的耐磨和减磨性能较好。
37.所述纳米级填料用于分散于所述改性聚偏氟乙烯中，以提高所述改性聚偏氟乙烯形成的保护膜的尺寸稳定性，从而使修复后的发动机的耐磨性较好，使用时间长。较优地，所述纳米级填料的粒径为3～10nm。
38.基于上述目的，本发明还提出一种如上所述的发动机修复剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
39.步骤s10、在搅拌状态下，向基础油中加入改性聚偏氟乙烯、铜粉、粘度指数改进剂、分散剂和纳米级填料，得到混合物；
40.本发明不限制所述改性聚偏氟乙烯的具体来源，只要其为聚偏氟乙烯接枝络合剂得到的即可。在本实施例中，所述改性聚偏氟乙烯是自行制备得到的，因此，在步骤s10之前，还包括以下步骤：
41.步骤a1、将聚偏氟乙烯溶解于有机溶剂中，并搅拌均匀，得到溶液a；
42.其中，所述有机溶剂包括n,n-二甲基甲酰胺(dmf)、二甲基亚砜(dmso)、乙腈和四氢呋喃中的任意一种。
43.步骤a2、将络合剂加入所述溶液a中，然后在200～300r/min的搅拌状态下，向其加入三乙胺，反应4～6h后，得到混合溶液；
44.步骤a3、分离出所述混合溶液中的固体产物，然后洗涤、干燥、粉碎，得到改性聚偏氟乙烯。
45.其中，所述聚偏氟乙烯、有机溶剂、络合剂和三乙胺的质量之比为1：5～7：0.4～0.8：0.8～1，在此配比下，制得的改性聚偏氟乙烯更容易成膜，且对铜粉的吸附能力较强。较优地，粉碎过后得到的是粒径为3～10nm的改性聚氟乙烯。
46.步骤s11、将所述混合物高速分散20～40min以使其分散均匀，得到发动机修复剂。
47.具体地，是将所述混合物置于高速分散机中进行分散的。
48.以下结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步详细说明，应当理解，以下实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
49.实施例1-5中各原料的加入量按下表1称取(其中，表1中的数字为质量份数)。
50.表1原料配方
[0051] 实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5改性聚偏氟乙烯105111315铜粉48235粘度指数改进剂321056基础油5245304070分散剂53486纳米级填料21323
[0052]
实施例1
[0053]
(1)将聚偏氟乙烯溶解于dmf中，并搅拌均匀，得到溶液a。
[0054]
(2)将n-羟乙基乙二胺三乙酸加入所述溶液a中，然后在250r/min的搅拌状态下，向其逐滴加入三乙胺，反应5h后，得到混合溶液，其中，所述聚偏氟乙烯、dmf、n-羟乙基乙二
胺三乙酸和三乙胺的质量之比为1：6：0.5：0.9。
[0055]
(3)分离出所述混合溶液中的固体产物，然后洗涤、干燥、粉碎，得到粒径为3～10nm的改性聚偏氟乙烯。
[0056]
(4)在搅拌状态下，向150sn润滑油基础油中加入改性聚偏氟乙烯、铜粉(粒径为50nm)、粘度指数改进剂(甲基丁烯酸烷基酯共聚物)、分散剂(聚异丁烯多丁二酰亚胺)和纳米级碳酸钙，得到混合物。
[0057]
(5)将所述混合物置于高速分散机中，高速分散20～40min以使其分散均匀，得到发动机修复剂。
[0058]
实施例2
[0059]
(1)将聚偏氟乙烯溶解于dmso中，并搅拌均匀，得到溶液a。
[0060]
(2)将乙二胺四乙酸加入所述溶液a中，然后在200r/min的搅拌状态下，向其逐滴加入三乙胺，反应6h后，得到混合溶液，其中，所述聚偏氟乙烯、dmso、乙二胺四乙酸和三乙胺的质量之比为1：5：0.4：0.8。
[0061]
(3)分离出所述混合溶液中的固体产物，然后洗涤、干燥、粉碎，得到粒径为3～10nm的改性聚偏氟乙烯。
[0062]
(4)在搅拌状态下，向基础油(150n和150sn润滑油基础油的混合物)中加入改性聚偏氟乙烯、铜粉(粒径为30nm)、粘度指数改进剂(磷酸酯类)、分散剂(硼化聚异丁烯丁二酰亚胺)和纳米级填料(纳米级碳酸钙和二氧化硅的混合物)，得到混合物。
[0063]
(5)将所述混合物置于高速分散机中，高速分散20～40min以使其分散均匀，得到发动机修复剂。
[0064]
实施例3
[0065]
(1)将聚偏氟乙烯溶解于乙腈中，并搅拌均匀，得到溶液a。
[0066]
(2)将乙二胺四乙酸二钠加入所述溶液a中，然后在300r/min的搅拌状态下，向其逐滴加入三乙胺，反应4h后，得到混合溶液，其中，所述聚偏氟乙烯、乙腈、乙二胺四乙酸二钠和三乙胺的质量之比为1：7：0.8：1。
[0067]
(3)分离出所述混合溶液中的固体产物，然后洗涤、干燥、粉碎，得到粒径为3～10nm的改性聚偏氟乙烯。
[0068]
(4)在搅拌状态下，向150n润滑油基础油中加入改性聚偏氟乙烯、铜粉(粒径为100nm)、粘度指数改进剂(邻苯二甲酸酯类)、分散剂(聚醚胺)和粒径为3～10nm纳米级二氧化硅，得到混合物。
[0069]
(5)将所述混合物置于高速分散机中，高速分散20～40min以使其分散均匀，得到发动机修复剂。
[0070]
实施例4
[0071]
(1)将聚偏氟乙烯溶解于dmf中，并搅拌均匀，得到溶液a。
[0072]
(2)将乙二胺四乙酸二钠加入所述溶液a中，然后在240r/min的搅拌状态下，向其逐滴加入三乙胺，反应6h后，得到混合溶液，其中，所述聚偏氟乙烯、dmf、乙二胺四乙酸二钠和三乙胺的质量之比为1：6：0.6：1。
[0073]
(3)分离出所述混合溶液中的固体产物，然后洗涤、干燥、粉碎，得到粒径为3～10nm的改性聚偏氟乙烯。
[0074]
(4)在搅拌状态下，向150sn润滑油基础油中加入改性聚偏氟乙烯、铜粉(粒径为50nm)、粘度指数改进剂(邻苯二甲酸酯类)、分散剂(硼化聚异丁烯丁二酰亚胺)和纳米级碳酸钙，得到混合物。
[0075]
(5)将所述混合物置于高速分散机中，高速分散20～40min以使其分散均匀，得到发动机修复剂。
[0076]
实施例5
[0077]
(1)将聚偏氟乙烯溶解于四氢呋喃中，并搅拌均匀，得到溶液a。
[0078]
(2)将n-羟乙基乙二胺三乙酸加入所述溶液a中，然后在300r/min的搅拌状态下，向其逐滴加入三乙胺，反应5h后，得到混合溶液，其中，所述聚偏氟乙烯、四氢呋喃、n-羟乙基乙二胺三乙酸和三乙胺的质量之比为1：7：0.7：0.9。
[0079]
(3)分离出所述混合溶液中的固体产物，然后洗涤、干燥、粉碎，得到粒径为3～10nm的改性聚偏氟乙烯。
[0080]
(4)在搅拌状态下，向150sn润滑油基础油中加入改性聚偏氟乙烯、铜粉(粒径为70nm)、粘度指数改进剂(磷酸酯类)、分散剂(聚醚胺)和纳米级二氧化硅，得到混合物。
[0081]
(5)将所述混合物置于高速分散机中，高速分散20～40min以使其分散均匀，得到发动机修复剂。
[0082]
对比例1
[0083]
除了不添加铜粉之外，其他组分及制备步骤与实施例1相同。
[0084]
对比例2
[0085]
除了将改性聚偏氟乙烯替换为聚偏氟乙烯，其余组分及制备步骤与实施例1相同。
[0086]
将实施例1-5以及对比例1和2制得的发动机修复剂分别添加至机油中，且添加量为机油质量的4％，对应得到了应用实施例1-5以及应用对比例1和2，并以不添加发动机修复剂的机油作为空白对照，选用8辆同品牌且总行驶里程均为8万公里的车辆进行行车实验，车辆行驶6000公里后，分别对发动机的油耗降低、发动机噪音和尾气中有害物质含量进行测试，其测试结果如表2所示。
[0087]
表2测试结果
[0088] 油耗降低(％)发动机噪音(db)尾气中有害物质含量(g/kg)应用实施例132371.55应用实施例227431.63应用实施例328411.62应用实施例425471.67应用实施例529401.58应用对比例113542.05应用对比例215581.98空白对照0692.74
[0089]
由表2可以看出，实施例制得的发动机修复剂添加至机油中，应用于发动机后，其油耗降低率较高、发动机噪音较低、尾气中有害物质含量较低，也即，其对发动机的修复效果较好，而未添加铜粉的对比例1和将改性聚偏氟乙烯替换为聚偏氟乙烯的对比例2，对发动机的修复效果比实施例差。此外，未添加发动机修复剂的机油的性能最差。
[0090]
因此，本发明通过对发动机修复剂的组分以及组分之间的配比的设计，使制得的发动机修复剂对发动机的修复效果优异，从而能改善气缸密封性，进而减小能耗、降低发动机噪音，同时减少尾气中有害物质的含量，降低大气污染。
[0091]
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的专利保护范围内。