MX2008009032A - Composiciones de nanoparticulas y metodos para fabricarlas y utilizarlas. - Google Patents

Abstract

Se describe una composición que incluye nanopartículas de lubricante sólido y un medio orgánico. También se describen nanopartículas que incluyen materiales en capas. Se proporciona un método para producir una nanopartícula al triturar materiales en capas. También se describe un método para fabricar un lubricante, el método incluye triturar materiales en capas para formar nanopartículas e incorporar las nanopartículas en una base para formar un lubricante.

Description

COMPOSICIONES DE NANOPAR ICÜLAS Y MÉTODOS PARA FABRICARLAS Y UTILIZARLAS REFERENCIA CRUZADA CON SOLICITUDES RELACIONADAS Esta solicitud reclama prioridad a la Solicitud Provisional de los Estados Unidos No. 60/758,307 presentada el 12 de enero de 2006, la cual por esto se incorpora completamente para referencia.

TESTIMONIO RELACIONADO CON LA BÚSQUEDA O DESARROLLO FEDERALMENTE PROMOVIDO Los esfuerzos asociados con la materia objeto de esta solicitud se sostuvieron en parte por una donación de la Fundación Nacional para la Ciencia (NSF/DMI 0115532) . El gobierno puede tener ciertos derechos en cualquier patente que provenga de esta solicitud. 1 I ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Desde hace años, se ha dedicado un esfuerzo considerable a desarrollar nanoestructuras que puedan usarse como lubricantes, recubrimientos o mecanismos de suministro. Se buscan nuevas formas para mejorar las composiciones de nanoparticulas , su método de fabricación 'y su uso.

COMPENDIO DE LA INVENCIÓN En un aspecto, se describe una composición que comprende nanoparticulas de lubricante ¡ sólido y un medio orgánico. En otro aspecto, se describen nanoparticulas que comprenden un material en capas. En un aspecto adicional,' se proporciona un método para producir una nanoparticula que comprende triturar materiales en capas. Todavía en otro aspecto, se describe un método para fabricar un lubricante, en el cual el método comprende triturar materiales en capas para formar nanoparticulas e incorporar las nanoparticulas en una base para formar un lubricante. Otros aspectos se volverán aparentes por la consideración de la descripción detallada y dibujos adjuntos.

BREVE DESCRIPCIÓN DE , LOS DIBUJOS La Figura 1 es un diagrama que ilustra un método para producir nanoparticulas de lubricante sólido. La Figura 2 es un diagrama que ilustra un método para preparar lubricantes basados en nanoparticulas. La Figura 3 muestra microfotografías de microscopía electrónica de transmisión (TEM) de partículas de disulfuro de molibdeno. La Figura 3(A) muestra el disulfuro de molibdeno tal como se encuentra disponible, típicamente desde alrededor de unas cuantas mieras hasta tamaño submicrométrico . La Figura 3(B) muestra disulfuro de molibdeno que se ha triturado con bolas en aire durante 48 horas. La Figura 3(C) es una imagen de microscopía electrónica de alta resolución que muestra disulfuro de molibdeno que se ha triturado con bolas en aire durante 48 horas. La Figura 3(D) es una imagen de microscopía electrónica de transmisión de alta resolución (HRTEM) que muestra disulfuro de molibdeno que se ha triturado con bolas en aire durante 48 horas, seguido por trituración con bolas en aceite durante 48 horas. La Figura 4 es una gráfica que muestra espectros de XRD de partículas de disulfuro de molibdeno. La Figura 4(A) son los espectros de XRD para disulfuro1 de molibdeno que se ha triturado con bolas en aire duránte 48 horas, seguido por trituración con bolas en aceite durante! 48 horas. La Figura (B) son los espectros de XRD para disulfuro de molibdeno que se ha triturado con bolas en aire durante 48 horas. La Figura 4 (C) son los espectros de XRD para disulfuro de molibdeno que no se ha triturado con bolas. La Figura 5 es una gráfica que: muestra espectros de XPS de partículas de disulfuro de molibdeno. Se muestra el pico de carbono para disulfuro de molibdeno que no se ha triturado con bolas, así como el pico de carbono para disulfuro de molibdeno que se ha triturado con bolas en aire durante 48 horas, seguido por trituración con bolas en aceite durante 48 horas. La Figura 6 muestra gráficas y diagramas de barras que representan datos de pruebas tribologicas para diferentes aditivos en aceite de parafina. La Figura 6(A) muestra el diámetro promedio de la marca de desgaste para un aceite base (aceite de parafina) , aceite de parafina con MoS2 de tamaño micrométrico, aceite de parafina con oS2 que se trituró en aire durante 48 horas y aceite de parafina con MoS2 que se trituró en aire durante 48 horas seguido por trituración en aceite de cañóla durante 48 horas. La Figura 6(B) muestra el índice de desgaste por carga para aceité de parafina sin un aditivo de nanopartículas, aceite de parafina con oS2 de tamaño micrométrico, aceite de parafina con MoS2 que se trituró en aire durante 48 horas y ace.ite de parafina con MoS2 que se trituró en aire durante 48 horas seguido por trituración en aceite de cañóla durante 48 horas. La Figura 6(C) muestra el COF para aceite de parafina sin un aditivo de nanopartículas, aceite de parafina con MoS2 de tamaño micrométrico (c-MoS2) , aceite de parafina con MoS2 que se trituró en aire durante 48 horas (d;-MoS2) y aceite de parafina con oS2 que se trituró en aixe durante 48 horas seguido por trituración en aceite de canela durante 48 horas (n-MoS2) . La Figura 6(D) muestra los datos de presión extrema para aceite de parafina con MoS2 de tamaño micrométrico (c-MoS2) aceite de parafina con MoS2 que se trituró en aire durante 48 horas (d-MoS2) y aceite de parafina con oS2 que se trituró en aire durante 48 horas seguido por trituración en aceite de cañóla durante 48 horas (n-Mo:S2) . En cada prueba, el aditivo de nanoparticulas de lubricante sólido se presentó en la cantidad de 1% en peso. La Figura 7 es una imagen de' TEM que muestra la arquitectura de nanoparticulas de disulfüro de molibdeno (15-70 nm de tamaño promedio) . La Figura 7 (A) muestra la arquitectura en forma ovalada densa en jaula cerrada de nanoparticulas de disulfuro de molibdeno !que se han triturado con bolas en aire durante 48 horas. La Figura 7(B) muestra la arquitectura en forma ovalada de extremo abierto de nanoparticulas de disulfuro de molibdeno que se han triturado con bolas en aire durante 48 horas, seguido por trituración con bolas en aceite de cañóla durante 48 'horas. La Figura 8 es una gráfica ¡ que representa una comparación de diámetros de marca de desgaste para diferentes aditivos en aceite de parafina. Un aditivo es disulfuro de molibdeno cristalino (c-MoS2) . Otro es nanoparticulas de disulfuro de molibdeno que se trituraron con bolas en aire (n-MoS2) . Otro aditivo es nanoparticulas de disulfuro de molibdeno que se trituraron con bolas en aire seguido por trituración con bolas en aceite de cañóla y a las cuales se agregó un emulsionante de fosfolipidos (n- oS2 + Emulsionante) . La Figura 9 muestra fotografías y gráficas producidas usando análisis de rayos x de dispersión de energía (EDS) que representan el análisis químico de diámetros de marca de desgaste en pruebas tribológicas de cuatro bolas para lubricantes basados en nanopartículas . La Figura 9 (A) muestra aceite de parafina s'Xn ningún aditivo de composición de nanopartículas. La Figura; 9(B) muestra aceite de parafina con nanopartículas de disulfuro de molibdeno que se han triturado con bolas en aire durante 48 horas, seguido por trituración con bolas en aceite durante 48 horas y tratadas con un emulsionante de fosfolipidos.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Antes de que cualesquier modalidades se expliquen en detalle, debe entenderse que la · invención no se limita en su aplicación a los detalles de construcción y la disposición de los componentes establecidos en la siguiente descripción o ilustrados en los siguientes dibujos. La invención es capaz de otras modalidades y de practicarse o de llevarse a cabo en diversas formas. También, debe entenderse que la fraseología y terminología usadas en la presente son para el propósito de descripción y no deben estimarse como limitantes. Cualquier intervalo numérico enumerado en la presente incluye todos los valores, desde el valor inferior hasta el valor superior. Por ejemplo, : si un intervalo de concentraciones se estipula como 1% a 50%, se quiere decir que valores tales como 2% a 40%, 10% a 30% o 1% a 3%, etc., se enumeran expresamente en esta especificación. Estos son sólo ejemplos de qué se quiere decir específicamente, y todas las posibles combinaciones de valores ' numéricos, entre e incluyendo el valor más bajo y el valor más alto enumerados, deben considerarse estipulados expresamente en esta solicitud. En la presente se describen composiciones y métodos para fabricar composiciones que comprenden nanopartículas de lubricante sólido y un medio orgánico. También se describen nanopartículas que comprenden materiales en capas. Las nanopartículas pueden ser nanopartículas de lubricante sólido. Las nanopartículas pueden fabricarse a partir de materiales de inicio o materiales de inicio de lubricante sólido. Ejemplos de lubricantes sólidos pueden incluir, pero no se limitan a, materiales en capas, convenientemente calcógenos, más convenientemente, disulfuro de molibdeno, disulfuro de tungsteno o una combinación de los mismos. Otro material en capas adecuado es grafito o 'grafito intercalado. Otros lubricantes sólidos que pueden ; usarse solos o en combinación con los materiales en capas son politetrafluoroetileno (Teflon®) , nitruro de boro (convenientemente nitruro de boro hexagonal), metales dúctiles (tales como plata, plomo, níquel, cobre), fluoruro de cerio, óxido de zinc, sulfato de plata, yoduro de cadmio, yoduro de plomo, fluoruro de bario, sulfuro de estaño, fosfato de zinc, sulfuro de zinc, mica, nitrato de boro, bórax, carbono fluorado, fosfuro de ¦ zinc, boro o una combinación de los mismos. Los carbonos fluorados pueden ser, sin limitación, materiales basados en carbono tal como grafito el cual se ha fluorado 1 para mejorar sus características estéticas. Tales materiales pueden incluir, por ejemplo, un material tal como CF.sub.x en donde x varía de aproximadamente 0.05 a aproximadamente 1.2. Tal material se produce por Allied Chemical bajo el nombre comercial Accufluor. Los métodos pueden incluir triturar una corriente de alimentación de lubricante sólido. En una modalidad, la corriente de alimentación de lubricante sólido puede ser capaz de triturarse a partículas que comprenden una dimensión promedio de aproximadamente 500 inanómetros (tamaño submicrométrico) a aproximadamente; 10 nanómetros. Convenientemente, las partículas pueden tener una dimensión de partícula promedio de menos de o igual a aproximadamente 500 nanómetros, de manera conveniente menos de o igual a aproximadamente 100 nanómetros, de manera conveniente menos de o igual a aproximadamente 80 nanómetiros y de manera más conveniente menos de o igual a aproximadamente 50 nanómetros. Alternativamente, la trituración con bolas puede resultar en partículas trituradas de lubricante sólido que comprenden una mezcla, la mezcla comprendiendo partículas que tienen una dimensión de partícula promedio de menos de o igual a aproximadamente 500 nanómetros, más partículas mayores. La trituración puede incluir, entre otras cósas, trituración con bolas y trituración quimiomecánica . Ejemplos de trituración con bolas pueden incluir trituración 'con bolas en seco, trituración con bolas en húmedo y combinaciones de las mismas. La trituración con bolas puede referirse a un proceso de impactos que puede incluir dos objetos de interacción, donde un objeto puede ser una bola, una barra, 4 pasadores puntiagudos (forma de clavija) o de otras formas. La trituración quimiomecánica puede referirse a un proceso de impactos que puede formar un complejo entre un medio orgánico y una nanopartícula . Como resultado de la trituración quimiomecánica, el medio orgánico puede :recubrir, encapsular o intercalarse en las nanopartículas . En otra modalidad, la corriente de alimentación de lubricante sólido puede triturarse en seco y luego triturarse en húmedo. Un emulsionante puede mezclarse con una base y agregarse a las partículas trituradas en húmedo. La trituración en seco puede referirse a partículas que se han triturado en presencia de vacío, un gas o una combinación de los mismos. La trituración en húmedo puede referirse a partículas que se han triturado en presencia de un líquido. La composición de nanopartículas de lubricante sólido además puede comprender un medio orgánico. Ejemplos de medios orgánicos incluyen, pero no se limitan a, medios de aceite, medios de grasa, medios de alcohol o combinaciones de los mismos. Ejemplos específicos dé medios orgánicos incluyen, pero no se limitan a, aceite compuesto, aceite de cañóla, aceites vegetales, aceite de soya, aceite de maíz, etil y metilésteres de aceite de , semilla de colza, monoglicéridos destilados, monoglicéridos, diglicéridos , ásteres de ácido acético de monoglicéridós, ásteres de ácidos orgánicos de monoglicéridos, sorbitán, ésteres de sorbitán de ácidos grasos, ésteres de propilenglicol de ácidos grasos, ésteres de poliglicerol de ácidos grasos, n-hexadecano, aceites hidrocarbonados, fosfolípidos o', una combinación de los mismos. Muchos de estos medios orgánicos pueden ser ambientalmente aceptables. La composición puede contener emulsionantes, tensioactivos o dispersantes. Ejemplos de emulsionantes pueden incluir, pero no se limitan a, emulsionantes que tienen un balance hidrofílico-lipófílico (HLB) de aproximadamente 2 a aproximadamente 7; dé manera alternativa, un HLB de aproximadamente 3 a aproximadamente 5; o, de manera alternativa, un HLB de aproximadamente 4. Otros ejemplos de li ; emulsionantes pueden incluir, pero no se limitan a, lecitinas, lecitinas de soya, lecitinas de fosfolipidos, detergentes, monoglicéridos destilados, monoglicéridos , diglicéridos, ásteres de ácido acético; de monoglicéridos, ásteres de ácidos orgánicos de monoglicéridos, ésteres de sorbitán de ácidos grasos, ésteres dé propilenglicol de ácidos grasos, ésteres de poligliceroi de ácidos grasos, compuestos que contienen fósforo, compúestos que contienen azufre, compuestos que contienen nitrógeho o una combinación de los mismos. ' | Se describe un método para fabricar un lubricante. La composición puede usarse como un aditivo disperso en una base. Ejemplos de bases pueden incluir, pero no se limitan a, aceites, grasas, plásticos, geles, rocíos o una combinación de los mismos. Ejemplos específicos de bases pueden incluir, pero no se limitan a, aceites ; hidrocarbonados , aceites vegetales, aceite de maíz, aceite1 de ¿acahuate, aceite de cañóla, aceite de soya, aceite mineral, laceites de parafina, aceites sintéticos, geles de petróleo, 'grasas de petróleo, geles de hidrocarburos, grasas de hidrocarburos, grasas basadas en litio, grasas basada? en fluoroéter, etilenbiestearamida, ceras, siliconas o' una combinación de 1 los mismos. ¡ Se describe en la presente un ímétodo para lubricar o recubrir un objeto, que es parte de una aplicación final, con una composición que comprende por lo menos uno de nanopartículas de lubricante sólido y uiji medio orgánico. Se describe además un método para lubricar un objeto al emplear la composición que comprende nanopartículas de lubricante sólido y un medio orgánico como un mecanismo de suministro. Se describen en la presente composiciones y métodos para preparar lubricantes basados en nanopartículas que, entre diversas ventajas, muestran una estabilidad de dispersión y resistencia a la aglomeración intensificadas. La Figura 1 ilustra un método para preparar lubricantes o composiciones basadas en nanopartículas. Una corriente de alimentación de lubricante sólido se introduce mediante la línea 210 a un procesador 215 de trituración con bolas. La trituración con bolas se lleva a cabo en' el procesador 215 y la corriente de alimentación de lubricante sólido se tritura para que comprenda partículas que1 tienen una dimensión de partícula promedio de menos de o igual a' aproximadamente 500 nanometros, de manera conveniente menos de o igual a aproximadamente 100 nanometros, de manera conveniente menos de o igual a aproximadamente 80 nanometros y de manera más conveniente menos de o igual a aproximadamente 50 nanometros. Alternativamente, la trituración con bolas puede resultar en partículas trituradas de lubricante sólido que comprenden una mezcla, la mezcla comprendiendo partículas que tienen una dimensión de partícula promedio de menos de o igual a aproximadamente 500 nanómetros, más partículas mayores. La trituración con bolas puede ser trituración con bolas de alta energía, trituración con bolas de 1 energía media o combinaciones de las mismas. Adicionalmente, en diversas modalidades, la trituración con bolas puede llevarse a cabo en vacío, en presencia de un gas, en presencia de un líquido, en presencia de un segundo sólido o combinaciones de los mismos. La composición de nanopartículas puede removerse del procesador mediante la línea 220. La composición de nanopartículas puede ser un lubricante basado en nanopartículas. En modalidades alternativas, ] la trituración con bolas puede comprender una primera trituración con bolas y por lo menos una o más trituraciones con bolas subsecuentes, o trituración con bolas y/u otro procesamiento según convenga. De manera conveniente, la trituración con bolas puede comprender trituración en seco seguida por trituración en húmedo. La Figura 2 ilustra un ^método 100 adicional para preparar lubricantes basados en nanopartículas, donde la trituración en seco se sigue por trituración en húmedo. La corriente de alimentación 110 introduce una corriente de alimentación de lubricante sólido en un procesador 115 de trituración con bolas donde la trituración con bolas en seco, tal como en vacío o en aire, reduce la corriente de alimentación de lubricante sólido a partículas que tienen una dimensión promedio del tamaño descrito ; en lo anterior. La linea 120 lleva las partículas trituradas en seco a un procesador 125 de trituración en húmedo. Mediante la línea 160, las partículas trituradas en seco se combinan con un aceite compuesto o un medio orgánico antes de entrar al procesador 125 de trituración en húmedo. De manera alternativa, el medio orgánico y partículas trituradas en seco pueden combinarse en el procesador Í25 de trituración en húmedo. En modalidades alternativas' adicionales (no mostradas) , la trituración en seco y trituración en húmedo pueden llevarse a cabo en un procesador único, donde el medio orgánico se suministra al procesador único para triturarse en húmedo después de llevar a cabo inicialmente la trituración en seco. En otras modalidades alternativas, las bolas en el aparato de trituración con bolas pueden recubrirse con el medio orgánico para incorporar el medio orgánico en las nanopartículas de lubricante sólido. Después de la trituración en húmedo, la línea 130 lleva las partículas trituradas en húmedo a un recipiente 135, el cual puede ser un dispositivo de sonicación. De manera alternativa, la línea 130 puede llevar una mezcla que comprende nanopartículas de lubricante sólido, medio orgánico y un complejo que comprende las nanopart|ículas de lubricante sólido combinadas con un medio orgánico. En otra modalidad, antes de la; introducción de las partículas trituradas en húmedo en el recipiente 135, puede alimentarse una base al recipiente 135 mejdiante la línea 150. De manera alternativa, la base puede suministrarse al procesador 125 de trituración en húmedo y la mezcla, la cual puede incluir sonicación, puede llevarse a cabo en el procesador 125 de trituración en húmedo. En modalidades semejantes, la composición de nanopartí'culas de lubricante sólido puede emplearse como un aditivo y dispersarse en la base. Una base puede emparejarse con una composición de nanopartículas de lubricante sólido de acuerdo con la capacidad de la base, y de la composición de nanopartículas de lubricante sólido, de combinarse apropiadamente. En tales casos, la composición de nanopartículas de lubricante sólido puede intensificar el rendimiento de la base. En una modalidad adicional, un emulsionante puede mezclarse con la base. Los emulsionantes, pueden intensificar aún más la dispersión de la composición de nanopartículas de lubricante sólido en la base. El ; emulsionante puede seleccionarse para intensificar la estabilidad de dispersión de una composición de nanopartículas en una base. Un emulsionante también puede suministrarse al recipiente 135 mediante la línea 140. En muchas modalidades, el emulsionante y la base se combinan en el recipiente 135 antes de la introducción de las partículas trituradas en húmedo. La mezcla previa del emulsionante con la base puede intensificar la dispersión con la adición de complejos de nanoparticulas de lubricante sólido y medio orgánico y/o nanoparticulas de lubricante sólido al dispersar/disolver de manera homogénea los complej os/nanoparticulas . En .algunas modalidades, la mezcla del emulsionante y la base. puede comprender sonicación. De manera alternativa, el , emulsionante puede suministrarse al procesador 125 de trituración en húmedo y la mezcla, la cual puede incluir sonicación, puede llevarse a cabo en el procesador 125 de trituración en húmedo,. El lubricante removido del recipiente 135 mediante la linea 120 puede ser una combinación que comprende las partículas trituradas en húmedo, medio orgánico y base. La combinación además puede comprender un emulsionante. En otras modalidades alternativas, pueden agregarse aditivos al lubricante basado en nanoparticulas durante la interacción con una superficie de emparejamiento. En una modalidad adicional, ¦ pueden triturarse antioxidantes o agentes anticorrosión con las nanoparticulas de lubricante sólido. Ejemplos de antioxidantes incluyen, pero no se limitan a, fenoles obstaculizados, fenoles alquilados, alquilaminas, arilaminas, , 2 , 6-di-ter-butil-4-metilfenol, 4 , 4 ' -di-ter-octildifenilamina, ter- Butilhidroquinona, tris (2, 4-di-ter-butilfenil) fosfato, fosfitos, tioésteres o una combinación de los mismos. Ejemplos de agentes anticorrosión incluyen, pero no se limitan a, bisalquilfenolsulfonatos de metales de tierras alcalinas, ditiofosfatos , medias amidas de ácido alquenilsuccinico o una combinación de los mismos. En otra modalidad, pueden triturarse biocidas con las nanoparticulas de lubricante sólido. Ejemplos de biocidas pueden incluir, pero no se limitan a, benzotriazol de alquil o quidroxilamina, una sal de amina de un alquiléster parcial de un alquilo, ácido alquenilsuccinico' o una combinación de los mismos . ; Todavía en otra modalidad, el procesamiento posterior de partículas trituradas en húmedo puede comprender la remoción de aceites que no son parte( de un complejo con las partículas de lubricante sólido. Tales métodos pueden ser adecuados para aplicaciones que se benefician del uso de partículas secas de lubricante sólido, tales como aplicaciones de recubrimientos. El aceite y/u otros líquidos pueden removerse de las partículas trituradas en húmedo para producir partículas y complejos de lubricante sólido sustancialmente secos. Tal trituración en húmedo, seguida por secado, puede producir un lubricante sólido con tendencia reducida a aglomerarse. En modalidades específicas, puede agregarse un agente, tal como acetona, que disuelve aceites que no son parte de un complejo, seguido por un proceso de secado, tal como secado supercrítico,' para producir un lubricante sólido sustancialmente seco que comprende partículas tratadas por trituración en un1 medio orgánico. Las condiciones de la trituración con bolas pueden variar y, en particular, pueden manipularse condiciones tales como temperatura, tiempo de trituración y tamaño y materiales de las bolas y viales. En diversas modalidades, la trituración con bolas puede llevarse a cabo en aproximadamente 12 horas a aproximadamente 50 horas, de manera conveniente de aproximadamente 36 horas a aproximadamente 50 horas, de maneta conveniente de aproximadamente 40 horas a aproximadamente 50 horas y de manera más conveniente en aproximadamente 48 horas. Convenientemente, la trituración con bolas se conduce a temperatura ambiente. Los beneficios de incrementar el tiempo de trituración pueden comprender por: lo menos uno de incrementar el tiempo para que el medio orgánico y nanopartículas de lubricante sólido interactúen; y producir tamaños más finos, mejor rendimiento de : las nanopartículas, formas más uniformes y superficies más pásivas. Un ejemplo de equipo de trituración con bolas, adecuadó para llevar a cabo la trituración descrito, incluye el SPEX CertiPrep modelo 8000D, junto con viales de acero; inoxidable endurecido y bolas de molturación de acero inoxidable endurecido, pero cualquier tipo de aparato de trituración con bolas puede usarse. En una modalidad, puede, usarse un esfuerzo de 6,118.29-6,628.15 kgf/cm2 (600-650 MPa) una carga de 1.51 kgf (14.9 N) y una deformación de 10"3-10"f por segundo. Las proporciones de los componentes en un lubricante basado en nanoparticulas püeden contribuir al rendimiento del lubricante, tales como: la estabilidad de dispersión y capacidad de resistir aglomeración del lubricante. En la trituración en húmedo, las relaciones adecuadas de nanoparticulas de lubricante sólido a medio orgánico pueden ser aproximadamente 1 párte de partículas a aproximadamente 4 partes de medio orgánitío en peso, de manera conveniente, aproximadamente 1 parte de partículas a aproximadamente 3 partes de medio orgánico en peso, de manera conveniente, aproximadamente 3 partes' de partículas a aproximadamente 8 partes de medio orgánico en peso, de manera conveniente, aproximadamente 2 partes de partículas a aproximadamente 4 partes de medio orgánico en peso, de manera conveniente, aproximadamente 1 parte I de partículas a aproximadamente 2 partes de medio orgánico en peso y de manera conveniente, aproximadamente 1 parte de partículas a aproximadamente 1.5 partes de medio orgánico en peso. Las relaciones adecuadas de medio orgánico a emulsionante en un lubricante que incluye las nanoparticulas de lubricante sólido pueden ser aproximadamente 1 parte de medio orgánico a menos de o igual a aproximadamente 1 parte de emulsionante, de manera conveniente, aproximadamente 1 parte de medio orgánico a aproximadamente 0.5 partes de emulsionante en peso o de manera conveniente, de aproximadamente 0.4 a aproximadamente 1 parte de emulsionante para aproximadamente 1 parte de medio orgánico en peso. La cantidad de composición dé nanoparticulas de lubricante sólido (en peso) , sometida a sonicación o dispersa en la base, puede ser de aproximadamente 0.25% a aproximadamente 5%, de manera conveniente 0.5% a aproximadamente 3%, de manera conveniente 0.5% a aproximadamente 2% y de manera más conveniente 0.75% a aproximadamente 2%. La cantidad de emulsionante (en peso) sometido a sonicación o disuelto en la base, dependiendo de la aplicación final, vida útil y similares, puede ser de aproximadamente 0.5% a aproximadamente 10%, de manera conveniente de aproximadamente 4% a aproximadamente 8%, de manera conveniente de aproximadamente 5% la aproximadamente 6% y, de manera conveniente, de aproximadamente 0.75% a aproximadamente 2.25%. La composición de nanoparticulas de lubricante sólido puede usarse, sin limitación, como lubricantes, recubrimientos, mecanismos de suministro1, o una combinación de los mismos. La composición de nanoparticulas de lubricante sólido puede usarse, sin limitación, como un aditivo disperso en un aceite base. La composición también puede usarse, sin limitación, para lubricar un régimen , de lubricación de extremos. Un régimen de lubricación de extremos puede ser un régimen de lubricación donde el espesor promedio de la película de aceite puede ser menor ¦ a la aspereza de superficie compuesta, y las asperezas de superficie pueden entrar en contacto entre sí bajo movimiento relativo. En el transcurso del movimiento relativo de dos superficies con lubricantes en diversas aplicaciones, pue!den presentarse tres diferentes fases de lubricación, y el régimen de lubricación de extremos puede ser la condición más severa en términos de temperatura, presión y velocidad. Las partes de emparejamiento pueden exponerse a condiciones severas de contacto de carga alta, baja velocidad, presión extrema (por ejemplo, 10,197.16-20,394.32 kgf/cm2 (1-2; GPa) ) y temperatura local alta (por ejemplo, 150-300 grados C) . El régimen de lubricación de extremos también puede existir bajo presiones más bajas y bajas velocidades de deslizamiento o altas temperaturas. En el régimen de lubricación de extremos, las superficies de emparejamiento pueden estar en contacto físico directo. La composición puede usarse además, sin limitación, como un lubricante o recubrimiento én aplicaciones de maquinaria, aplicaciones de manufactura, aplicaciones de minería, aplicaciones aeroespaciales, aplicaciones automotrices, aplicaciones farmacéuticas, aplicaciones médicas, aplicaciones dentales, aplicaciones cosméticas, aplicaciones de productos alimenticios, aplicaciones nutricionales, aplicaciones relacionadas con la salud, aplicaciones de biocombustibles o una ; combinación de las mismas. Ejemplos específicos de usos en aplicaciones finales incluyen, sin limitación, herramientas mecánicas, rodamientos, engranes, árboles de* levas, bombas, transmisiones, aros de pistón, motores, generadores de energía, juntas con pasador, sistemas aeroespaciales , equipo de minería, equipo de manufactura o un combinación de los mismos. Ejemplos específicos adicionales! de los usos pueden ser, sin limitación, como aditivo en lubricantes, grasas, geles, partes plásticas compuestas, ; pastas, polvos, emulsiones, dispersiones o combinaciones de los mismos. La composición también puede usarse como [ un lubricante que emplea la composición de nanopartículas de lubricante sólido como un mecanismo de suministro ; en aplicaciones farmacéuticas, aplicaciones médicas, aplicaciones dentales, aplicaciones cosméticas, aplicaciones de productos alimenticios, aplicaciones nutricionales, aplicaciones relacionadas con la salud, aplicaciones de biocombustibles o una combinación de las mismas. Las diversas composiciones y métodos también pueden usarse, sin ¦ limitación, en materiales híbridos inorgánicos-orgánicos . Ejemplos ! de aplicaciones que usan materiales inorgánicos-orgánicos incluyen, pero no se limitan a, óptica, electrónica, iónica,: mecánica, energía, ambiente, biología, medicina, membranas inteligentes, dispositivos de separación, recubrimientos inteligentes funcionales, celdas fotovoltaicas y de combustible, fotocatalizadores, nuevos catalizadores, sensores, microelectrónicos inteligentes, componentes micro-ópticos y fotónicos y sistemas para nanofotónica, cosméticos innovadores, vectores terapéuticos inteligentes que combinan orientación, formación de imágenes, terapia y liberación controlada de moléculas activas ', y combinaciones nanocerámicos-polimeros para las industrias automotriz o de embalaje. En algunas modalidades, el proceso de trituración con bolas puede crear una arquitectura en forma ovalada densa en jaula cerrada (similar a una arquitectura en forma de balón de fútbol o tipo fulereno) . Esto puede presentarse cuando se tritura disulfuro de molibdenoi en un gas o vacio. La Figura 7 (A) muestra la arquitectura en forma ovalada densa en jaula cerrada de nanoparticulas ,de disulfuro de molibdeno que se han triturado con bolas en aire durante 48 horas. En otras modalidades, el proceso de trituración con bolas puede crear una arquitectura eri forma ovalada de extremo abierto (similar a una fqrma de coco) de nanoparticulas de disulfuro de molibdeno, las cuales se intercalan y encapsulan con un medio orgánico y fosfolipidos . Esto puede presentarse cuando se tritura disulfuro de molibdeno en un gas o vacio, seguido por trituración en un medio orgánico. La Figura 7(B) muestra; la arquitectura en forma ovalada de extremo abierto de nanoparticulas de disulfuro de molibdeno que se han triturado con bolas en aire durante 48 horas, seguido por trituración, con bolas en aceite de cañóla durante 48 horas. Como se muestra en los ejemplos, el rendimiento tribológico del lubricante basado en nanoparticulas puede mejorarse. El rendimiento tribológico1 puede medirse al evaluar diferentes propiedades. Una propiedad anti-desgaste puede ser una propiedad de fluido de lubricación que se ha medido usando la Prueba de Desgaste de Cuatro Bolas (AST D4172) estándar industrial. La Prueba de Desgaste de Cuatro Bolas puede evaluar la protección proporcionada por un aceite bajo condiciones de presión y movimiento de deslizamiento. Colocadas en un baño del lubricante de ¦ prueba, tres bolas fijas de acero pueden ponerse en contacto con una cuarta bola del mismo grado en contacto rotativo en condiciones de prueba preseleccionadas . Las propiedades de protección a desgaste del lubricante pueden medirse al1 comparar las marcas de desgaste promedio en las tres bolas fijas. A menor marca de desgaste promedio, mejor protección. Las propiedades de presión extrema pueden ser propiedades de fluido de lubricación que se han medido usando la Prueba de Desgaste de Cuatro Bolas (ASTM D2783) estándar industrial. Este método de prueba puede cubrir la determinación de: las propiedades de transporte de carga de los fluidos lubricantes. Pueden hacerse las siguientes dos determinaciones: 1) índice de desgaste por carga (anteriormente, carga Mean-Hertz) y 2) carga de soldadura (kg) . El índice de desgaste por carga puede ser la propiedad de transporte de carga de un lubricante. Puede ser un índice de la capacidad de un lubricante de minimizar el desgaste en cargas aplicadas. La carga de soldadura puede ser la carga más baja, aplicada en kilogramos, en la cual la bola rotativa $e suelda a las tres bolas estacionarias, lo que indica el nivel de presión extrema que los lubricantes pueden spportar. A mayores calificaciones en punto de soldadura y valores de índice de desgaste por carga, mejores propiedades anti-desgaste y de presión extrema de un lubricante. El coeficiente de fricción (COF) puede ser una propiedad de fluido de lubricación que se ha medido usando la Prueba de Desgaste dé Cuatro Bolas (ASTM D4172) estándar industrial. El COF puede ser un valor escalar sin dimensión, el cual describe la' relación de la fuerza de fricción entre dos cuerpos y la fuerza :que los presiona en conjunto. El coeficiente de fricción puede depender de los materiales usados. Por ejemplo, el hielo en metal tiene un COF bajo, mientras el caucho en pavimentó tiene un COF alto. Una forma común para reducir la fricción puede ser al usar un lubricante, tal como aceite o agua, el cual se coloca entre dos superficies, a menudo disminuyendo dramáticamente el COF.

La composición puede tener un diámetro de marca de desgaste de aproximadamente 0.4 mm a aproximadamente 0.5 mm. La composición puede tener un COF de aproximadamente 0.06 a aproximadamente 0.08. La composición puede tener una carga de soldadura de aproximadamente 150 kg a aproximadamente 350 kg. La composición puede tener un índice de desgaste por carga de aproximadamente 20 a aproximadamente 40. Los valores de estas propiedades tribológicas pueden cambiar; dependiendo de la cantidad de composición de nanopartículas de lubricante sólido sometida a sonicación o disuelta eri la base. Diversas características y aspectos de la invención se establecen en los siguientes ejemplos, los cuales pretenden ser ilustrativos y no limitantes.

EJEMPLOS Ejemplo 1 La trituración con bolas se realizó en una máquina SPEX 8000D usando viales y bolas de acero inoxidable endurecido. MoS2 (Alfa Aesar, 98% puro, 700 nm de tamaño de partícula promedio) y aceite de cañóla (Crisco) se usaron como los materiales de inicio en una relación de 1 parte de M0S2 (10 gramos) a 2 partes de aceite de cañóla (20 gramos) . La relación bola a polvo fue 2 a 1. En otras palabras, el peso de la bola en el recipiente fue 2% en peso y el peso de la muestra de MoS2 fue 1% en peso. El MoS2 se trituró con bolas durante 48 horas en aire, seguido1 por trituración en aceite de cañóla durante 48 horas a temperatura ambiente. Las nanoparticulas eran de aproximadamente 5:0 nm después de la trituración con bolas. La Tabla 1 resume; las condiciones de la trituración y las morfologías resultantes de las partículas. Se observó que hubo un fuerte efecto de los medios de trituración sobre la forma de; las nanoparticulas trituradas con bolas. La trituración en seco mostró pandeo y plegamiento de los planos cuando el tamaño de partícula se redujo de tamaño micrométrico a tamaño nanométrico. Sin embargo, la condición de la trituración ; en seco usada aquí produjo microagrupaciones que embeben varias nanoparticulas. Por otro lado, la trituración en húmedo no mostró pandeo pero se observó desaglomeración.

Tabla 1 : Condiciones de trituración parametrico sobre el tamaño y forma de partícula Tabla 2 : Efecto de los medios de trituración sobre el tamaño (iniciando de tamaño sub-microrné rico) , forma y aglomeración resultantes de las partículas La Figura 3 muestra microfotografías de TEM de las nanoparticulas de MoS2 tal como se encuentran disponibles (700 nm) , trituradas en aire y trituradas en condiciones híbridas (48 horas en medio de aire seguido por 48 horas en medio de aceite). La Figura 3(A) representa trozos de partículas de tamaño micrométrico de la imuestra de MoS2 tal como se encuentra disponible listo para usarse. Estas microfotografías , particularmente la Figura 3(B), representan conglomerados de nanoparticulas de lubricante cuando se trituran en el medio de aire. La Figura 3(B) demuestra claramente la reducción de tamaño en el MoS2 triturado en aire. La magnificación superior (regiones circulares) reveló formación de las nanoparticulas en forma ; de disco después de triturar en el medio de aire. A partir de la Figura 3(C) y 3(D) puede concluirse que el tamaño de partícula se redujo a menos de 30 nm después de triturar en! aire y condiciones híbridas. Independientemente de las agrupaciones observadas ocasionalmente, el tamaño promedio de las agrupaciones es de menos de o igual a 200 nm. : Las muestras trituradas en condiciones híbridas se dispersaron en aceite de parafina \ (de Walmart) y permanecieron suspendidas sin sedimentación. Sin embargo, la dispersión no fue uniforme después de unas cuantas semanas. Para estabilizar la dispersión y extender las propiedades anti-desgaste, se agregaron fosfolípidos . Alrededor de 2 % en peso de fosfolípidos de lecitina de ; soya (de American Lecithin) se agregó en el aceite base. : Las Figuras 4 y 5 muestran los. espectros de XRD y XPS de oS2 antes y después de triturar con bolas, respectivamente. Los espectros de XRD no! revelaron cambio de fase asi como tampoco amorfización observable en el MoS2 después de triturar. Esta observación es ; consistente con las plaquetas continuas observadas a lo largo de la matriz de nanoparticulas en el análisis de TEM para el material triturado. Se observó ensanchamiento de picos (FWH ) en los espectros de XRD de MoS2 triturado con bolas en aire y medios híbridos, respectivamente. El ensanchamiento de picos puede atribuirse a la reducción en el tamaño de partícula. El tamaño estimado de gránulo es 6 nm. Esto sigue el contexto de la trituración con bolas, donde las agrupaciones consisten de gránulos y sub-gránulos del orden de 10 ¡nm. Se llevó a cabo análisis de XPS para estudiar la química de superficie de las nanoparticulas de oS2 tal como se encuentran disponibles y trituradas en condiciones híbridas. Como se muestra en la Figura 3, un pico de carbono (C) observado en 285 eV en la muestra de MoS2 tal como se encuentra ¡disponible cambió a 286.7 eV. Las energías de enlacé de !286 eV y 287.8 eV corresponden a la formación de enlaces C-0 y C=0, respectivamente. El nivel observado de energía de unión puede demostrar que una capa delgada que contiene cadenas mixtas C- O y C=0 envuelve las partículas de MoS2. Se realizaron pruebas tribológicas preliminares sobre las nanopartículas sintetizadas en una máquina de cuatro bolas siguiendo ASTM 4172. Las bolas usadas se fabricaron de acero inoxidable AISI 52100 y fueron altamente pulidas. Las mediciones de Marca de Desgaste en Cuatro Bolas usando ASTM D4172 se hicieron bajo las siguientes condiciones de prueba : ( El diámetro de marca de desgaste ( SD, mm) de cada bola estacionaria se cuantificó en las direcciones tanto vertical como horizontal. El valor promedio del WSD de 3 pruebas independientes se reportó dentro de ±0.03 mm de precisión. Las mediciones de Presión Extrema en Cuatro Bolas usando ASTM D2783 se hicieron bajo las siguientes condiciones de prueba: ; Tres partículas diferentes (en relación p/p) se evaluaron para sus propiedades anti-desgaste como aditivos en aceite de parafina. La Figura 6(A) muestra las mediciones de marca de desgaste promedio para aceite ; de parafina sin un aditivo de nanopartículas, aceite de parafina con MoS2 de tamaño micrométrico, aceite de parafina con MoS2 que se trituró en aire durante 48 horas y aceite de parafina con MoS2 que se trituró en aire durante 48 horas seguido por trituración en aceite de cañóla durante :48 horas. La Figura 6(B) muestra el índice de desgaste por carga para aceite de parafina sin un aditivo de nanopartículas1, aceite de parafina con MoS2 de tamaño micrométrico, aceite de parafina con MoS2 que se trituró en aire durante 48 horas y aceite de parafina con MoS2 que se trituró en aire durante 48 horas seguido por trituración en aceite de cañóla durante 48 horas. La Figura 6(C) muestra el COF para aceite de parafina sin un aditivo de nanopartículas, aceite de parafina con MoS2 de tamaño micrométrico, aceite de parafina con MoS2 que se trituró en aire durante 48 horas y aceite de parafina con MoS2 que se trituró en aire durante 48 horas seguido por trituración en aceite de cañóla durante 48 horas. La Fig,ura 6(D) muestra los datos de presión extrema para aceite de parafina con MoS2 de tamaño micrométrico, aceite de parafina con oS2 que se trituró en aire durante 48 horas y aceite de parafina con MoS2 que se trituró en aire durante 48 horas seguido por trituración en aceite de cañóla durante; 48 horas. En cada prueba, el aditivo de nanopartículas 'se presentó en la cantidad de 1% en peso.

Datos de pruebas del aditivo de composición de nanopartículas en aceite base La película de transferencia en la marca de desgaste, estudiada usando análisis de rayos x de dispersión de energía (EDS) , identificó las firmas dé fosfatos además de molibdeno y azufre. La Figura 9(a) representa la cubierta base de aceite de parafina sin un aditivo de nanopartículas . La Figura 9(b) representa aceite de; parafina con las nanopartículas de disulfuro de molibdeno' y el emulsionante. Esta muestra las evidencias iniciales de molibdeno (Mo)-azufre (S) -fósforo (P) en la huella de desgaste. Se observa hierro (Fe) en las Figuras 9(a) y 9(b), dado que es el material de las bolas (acero 52100.) en :1a prueba de cuatro bolas. Los picos de molibdeno y azufre, coinciden y no son distinguibles puesto que tienen la misma energía de unión. El mapeo elemental también mostró resultados! similares .

Ejemplos Profeticos: 1 I Los Ejemplos 2-23 se elaboran usando un método similar como en el Ejemplo 1, a menos que se especifique de otra manera. : Ejemplo 2 ' MoS2 (Alfa Aesar, 98% puro, 7,00 nm de tamaño de partícula promedio) y aceite de ca óla cié ADM se usan como los materiales de inicio. El polvo de oS2 se tritura con bolas para diversas condiciones de tiempo, relaciones variables bola/polvo y bajo diversas condiciones ambientales, iniciando con aire, aceite de cañóla y la combinación subsecuente de trituración en aire seguida por trituración en aceite de cañóla. También se tritura con : bolas en diferentes tipos de medios orgánicos. Por ejemplo, un medio orgánico que se usa es metiléster de aceite de cañóla. El procesamiento de este será similar al ejemplo antes mencionado. Pueden usarse diferentes tipps de procesos de trituración con bolas. Por ejemplo, en la primera etapa, se usa criotrituración con bolas en aire seguida por trituración con bolas en alta temperatura en un medio: orgánico . Después de la trituración con bolas, las partículas activas EP-EA (presión extrema - ambientalmente aceptables) se tratan con fosfolípidos que se han mezclado con un aceite base tal como aceite de parafina.

Ejemplo 3 ' Disulfuro de molibdeno se tritura con bolas con boro usando una relación de 1 parte de dísulfuro de molibdeno a l parte de boro. Esta mezcla entonces se tritura con bolas con aceite vegetal (aceite de cañóla) usando una relación de 1 parte de nanopartículas de lubricante ! sólido a 1.5 partes de aceite de cañóla. Se agrega un emulsionante usando una relación de 1 parte de composición de nanopartículas de lubricante sólido (MoS2-boro-aceite de cañóla) a 2 partes de emulsionante. Esto se agrega al aceite base (aceite de parafina) . ; Ejemplo 4 [ Disulfuro de molibdeno se tritura con bolas con cobre usando una relación de 1 parte de disulfuro de molibdeno a 1 parte de metal. Esta mezcla entonces se tritura con bolas con aceite vegetal (aceite de' cañóla) usando una relación de 1 parte de nanoparticulas de^ lubricante sólido a 1.5 partes de aceite de cañóla. Se agrega un emulsionante usando una relación de 1 parte de composición de nanoparticulas de lubricante sólido (MoS2-cobre-aceite de cañóla) a 2 partes de emulsionante. Esto! se agrega al aceite base (aceite de parafina) . : Ejemplo 5 ', Una mezcla de disulfuro de molibdeno/grafito (obtenida de Alfa Aesar) en la relación de 1:1 se tritura con bolas. Esta mezcla entonces se tritura con bolas con aceite vegetal (aceite de cañóla) usando una relación de 1 parte de nanoparticulas de lubricante sólido a 1.5. partes de aceite de cañóla. Se agrega un emulsionante usando una relación de 1 parte de composición de nanoparticulas ele lubricante sólido (MoS2-grafito-aceite de cañóla) a 2 partes de emulsionante. Esto se agrega al aceite base (aceite de parafina) .

Ejemplo 6 Una mezcla de disulfuro de molibdeno/nitruro de boro (Alfa Aesar) en la relación de mezcla 1:1 se tritura con bolas. Esta mezcla entonces se tritura Con bolas con aceite vegetal (aceite de cañóla) usando una relación de 1 parte de nanoparticulas de lubricante sólido a 1.5 partes de aceite de cañóla. Se agrega un emulsionante usando una relación de 1 parte de composición de nanoparticulas de lubricante sólido (MoS2~nitruro de boro-aceite de cañóla) a 2 partes de emulsionante. Esto se agrega al aceite base (aceite de parafina) . ¡ Ejemplo 7 Una mezcla de disulfuro de molibdeno/grafito/nitruro de boro :en la relación 1:1:1 se tritura con bolas. Esta mezcla entonces pe tritura con bolas con aceite vegetal (aceite de cañóla) usando una relación de 1 parte de nanoparticulas de lubricante ' sólido a 1.5 partes de aceite de cañóla. Se agrega un. emulsionante usando una relación de 1 parte de composición de nanoparticulas de lubricante sólido (MoS2~grafito-nitruro ; de boro-aceite de cañóla) a 2 partes de emulsionante. Esto' se agrega al aceite base (aceite de parafina) . '· Ejemplo 8 Una mezcla de disulfuro de molibdeno/grafito en la relación de 1:1:1 se tritura con bolas. Esta mezcla entonces se tritura con bolas con aceite vegetal' (aceite de cañóla) usando una relación de 1 parte de ' nanoparticulas de lubricante sólido a 1.5 partes de aceite !de cañóla. Se agrega un emulsionante usando una relación de 1 parte de composición de nanoparticulas de lubricante sólido' (MoS2-grafito-boro-aceite de cañóla) a 2 partes de emulsionante. Esto se agrega al aceite base (aceite de parafina) .

Ejemplo 9 Una mezcla de disulfuro de molibdeno/grafito en la relación de 1:1 se tritura con bolas con cobre usando una relación de 1 parte de disulfuro de molibdeno/grafito a 1 parte de metal. Esta mezcla entonces se t;ritura con bolas con aceite vegetal (aceite de cañóla) usando una relación de 1 parte de nanoparticulas de lubricante sólido a 1.5 partes de aceite de cañóla. Se agrega un emulsionante usando una relación de 1 parte de composición de nanoparticulas de lubricante sólido (MoS2-grafito-cobre-aceite de cañóla) a 2 partes de emulsionante. Esto se agrega aceite base (aceite de parafina) .

Ejemplo 10 Una mezcla de disulfuro de rñolibdeno/nitruro de boro en la relación de 1:1 se tritura | con bolas con boro usando una relación de 1 parte de disulfuro de molibdeno/nitruro de boro a 1 parte de metal. Esta mezcla entonces se tritura con bolas con aceite vegetal (aceite de cañóla) usando una relación de 1 parte de nanoparticulas de lubricante sólido a 1.5 partes de aceite de cañóla. Se agrega un emulsionante usando una relación de 1 parte de composición de nanoparticulas de lubricante sólido (MoS2~nitruro de boro-boro-aceite de cañóla) a 2 partes de emulsionante. Esto se agrega al aceite base (aceite de parafina) .

Ejemplo 11 Una mezcla de disulfuro de molibdeno/nitruro de boro en la relación de mezcla 1:1 se tritura con bolas con cobre usando una relación de 1 partte de disulfuro de molibdeno/nitruro de boro a 1 parte de! metal. Esta mezcla entonces se tritura con bolas con aceite; vegetal (aceite de cañóla) usando una relación de 1 parte de nanoparticulas de lubricante sólido a 1.5 partes de aceite de cañóla. Se agrega un emulsionante usando una relación de 1 parte de composición de nanoparticulas de lubricante sólido (MoS2~nitruro de boro-cobre-aceite de cañóla) a 2 partes, de emulsionante. Esto se agrega al aceite base (aceite de parafina) .

Ejemplo 12 : Una mezcla de disulfuro de molibdeno/nitruro de boro/grafito en la relación de 1:1:1 se fritura con bolas con boro usando una relación de 1 parte de disulfuro de molibdeno/nitruro de boro/grafito a 1 parte de metal. Esta mezcla entonces se tritura con bolas con aceite vegetal (aceite de cañóla) usando una relación de 1 parte de nanoparticulas de lubricante sólido1 a 1.5 partes de aceite de cañóla. Se agrega un emulsionante usandb una relación de 1 parte de composición de nanoparticulas de lubricante sólido ( oS2-nitruro de boro-grafito-boro-Aceite de cañóla) a 2 partes de emulsionante. Esto se agrega al aceite base (aceite de parafina) . ; Ejemplo 13 j Un disulfuro de molibdeno/nitruro de boro/grafito en la relación de 1:1:1 se tritura con bolas con cobre usando una relación de 1 parte de disulfuro de :molibdeno/nitruro de boro/grafito a 1 parte de metal. Esta! mezcla entonces se tritura con bolas con aceite vegetal ¦ (aceite de cañóla) usando una relación ' de 1 parte de[ nanoparticulas de lubricante sólido a 1.5 partes de aceite de cañóla. Se agrega un emulsionante usando una relación de 1 parte de composición de nanoparticulas de lubricante sólido (MoS2-nitruro de boro-grafito-cobre-aceite de cañóla) a 2 partes de emulsionante.

Esto se agrega al aceite base (aceite de parafina) .

Ejemplo 14 Disulfuro de molibdeno se tritura con bolas con politetrafluoroetileno (Teflon®) en una ración de 1 parte de disulfuro de molibdeno a 1 parte de Teflon®. Esta mezcla se agrega entonces al aceite base (aceite :de parafina) con un emulsionante de fosfolipidos (lecitina de' soya) .

Ejemplo 15 Disulfuro de molibdeno se tritura con bolas con politetrafluoroetileno (Teflon®) en una ración de 1 parte de disulfuro de molibdeno a 1 parte de Teflon®. Esta mezcla se agrega entonces al aceite base (aceite de parafina) con un emulsionante de fosfolipidos (lecitina de' soya) .

Ejemplo 16 Disulfuro de molibdeno se tritura con bolas con aditivos de metal como cobre, plata, : plomo etc. en una relación de 1 parte de disulfuro de molibdeno a 1 parte de aditivo de metal. Esta mezcla además se tritura con bolas en ésteres basados en aceite vegetal (metilésteres de aceite de cañóla) en una relación de 1 parte de nanoparticulas de lubricante sólido a 1.5 partes de ésteres. Se agrega un emulsionante usando una relación de 1 parte de composición de nanopartículas de lubricante sólido ( oS2'-ésteres ) a 2 partes de emulsionante de fosfolípidos . Esto se agrega al aceite base (aceite de parafina) .

Ejemplo 17 Disulfuro de molibdeno se tritura con bolas con aditivos de metal como cobre, plata, plomo etc. en una relación de 1 parte de disulfuro de molibdeno a 1 parte de aditivo de metal. Esta mezcla además se tritura con bolas en ésteres basados en aceite vegetal (metilésteres de aceite de cañóla) en una relación de 1 parte de nanoparticulas de lubricante sólido a 1.5 partes de ésteres. Esto se agrega al aceite base (aceite de parafina) . ; Ejemplo 18 Disulfuro de molibdeno se tritura con bolas. Las nanoparticulas de lubricante sólido además se trituran con bolas en ésteres basados en aceite vegetal (metilésteres de aceite de cañóla) en una relación de 1 parte de nanoparticulas de lubricante sólido a 1.5 partes de ésteres. Se agrega un emulsionante usando una relación de 1 parte de composición de nanoparticulas de lubricante sólido (M0S2-ésteres) a 2 partes de emulsionante de fosfolipidos . Esto se agrega al aceite base (aceite de parafina) .

Ejemplo 19 Disulfuro de molibdeno se tritura con bolas. Las nanoparticulas de lubricante sólido además se trituran con bolas en ésteres basados en aceite vegetal (metilésteres de aceite de cañóla) en una relación de 1 parte de nanoparticulas de lubricante sólido a 1. ¡5 partes de ésteres. Esto se agrega al aceite base (aceite de parafina) .

Ejemplo 20 ¡ Disulfuro de molibdeno se tritura con bolas con aditivos de metal como cobre, plata, ; plomo etc. en una relación de 1 parte de disulfuro de moíibdeno a 1 parte de aditivo de metal. Esta mezcla además se tritura con bolas en ácidos grasos (ácido oleico) en una relación de 1 parte de nanoparticulas de lubricante sólido a 1.5 partes de ácidos grasos. Se agrega un emulsionante usando una relación de 1 parte de composición de nanoparticulas de lubricante sólido (MoS2-ácido oleico) a 2 partes de emulsionante de fosfolipidos . Esto se agrega al aceite base (aceite de parafina) . . ; Ejemplo 21 ; Disulfuro de molibdeno se tritura con bolas con aditivos de metal como cobre, plata, : plomo etc. en una relación de 1 parte de disulfuro de molibdeno a 1 parte de aditivo de metal. Esta mezcla además se tritura con bolas en ácidos grasos (ácido oleico) en una relación de 1 parte de nanoparticulas de lubricante sólido a 1.5 partes de ácidos grasos. Esto se agrega al aceite base (aceite de parafina).

Ejemplo 22 Disulfuro de molibdeno se tritura con bolas. Las nanoparticulas de lubricante sólido además se trituran con bolas en ácidos grasos (ácido oleico) en una relación de 1 parte de nanoparticulas de lubricante sólido a 1.5 partes de ácidos grasos. Se agrega un emulsionante; usando una relación de 1 parte de composición de nanoparticulas de lubricante sólido (MoS2-ácido oleico) a 2 partes de emulsionante de fosfolipidos . Esto se agrega al aceite base (aceite de parafina) .

Ejemplo 23 Disulfuro de molibdeno se tritura con bolas. Las nanoparticulas de lubricante sólido además se trituran con bolas en ácidos grasos (ácido oleico) e|n una relación de 1 parte de nanoparticulas de lubricante sólido a 1.5 partes de ácidos grasos. Esto se agrega al aceite base (aceite de parafina) .

Claims (30)

1. REIVINDICACIONES 1. Un método para elaborar .una composición de nanopartículas que comprende: ! (a) triturar en seco un lubricante sólido para producir un lubricante sólido triturado en seco, el lubricante sólido triturado en seco comprendiendo nanopartículas que tienen una dimensión de partícula promedio de menos de 500 nm y en donde por lo menos una porción de las nanopartículas tiene una forma ovalada de extremo abierto; (b) poner en contacto el 1 lubricante sólido triturado en seco con un medio orgánico para producir una composición de nanopartículas triturada en seco.
2. 2. El método de la reivindicación 1, que además comprende triturar en húmedo la composición de nanopartículas triturada en seco para producir ina composición de nanopartículas triturada en húmedo.
3. 3. El método de la reivindicación 1 ó 2, en donde el lubricante sólido comprende disulfuro de molibdeno, disulfuro de tungsteno, grafito, nitrúro de boro o una combinación de los mismos.
4. 4. El método de cualquiera de lias reivindicaciones 1-3, en donde el medio orgánico comprende aceite compuesto, aceite de cañóla, aceites vegetales, aceite de soya, aceite de maíz, etil y metilésteres de aceite de semilla de colza, monoglicéridos destilados, monoglicéridos , diglicéridos , ésteres de ácido acético de monoglicéridos, ésteres de ácidos orgánicos de monoglicéridos, sorbitán, ésteres de sorbitán de ácidos grasos, ésteres de propilenglicoi de ácidos grasos, ésteres de poliglicerol de ácidos grasos, aceites hidrocarbonados , n-hexadecano o una combinación de los mismos.
5. 5. El método de cualquiera de ¡las reivindicaciones 1-4, en donde politetrafluoroetileno, nitruro de boro, nitruro de boro hexagonal, metales dúctiles, plata, plomo, níquel, cobre, fluoruro de cerio, óxido . de zinc, sulfato de plata, yoduro de cadmio, yoduro de plomo., fluoruro de bario, sulfuro de estaño, fosfato de zinc, sulfuro de zinc, mica, nitrato de boro, bórax, carbono fluorado, fosfuro de zinc, boro o una combinación de los mismos se agrega a por lo menos una de la etapa (a) o etapa (b) . ;
6. 6. El método de cualquiera de ,las reivindicaciones 1-5, en donde un anti-oxidante o un material anti-corrosión se agrega a por lo menos una de la etapa '(a) o etapa (b) .
7. 7. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1-6, que además comprende mezclar ya sea la composición de nanopartículas triturada en seco o la composición de nanopartículas triturada en húmedo con una base orgánica para producir una mezcla nanopartículas-base órgánica.
8. 8. El método de la reivindicación 7, en donde politetrafluoroetileno, nitruro de boro, nitruro de boro hexagonal, metales dúctiles, plata, plomo, níquel, cobre, fluoruro de cerio, óxido de zinc, sulfato de plata, yoduro de cadmio, yoduro de plomo, fluoruro de bario, sulfuro de estaño, fosfato de zinc, sulfuro de zinc, mica, nitrato de boro, bórax, carbono fluorado, fosfuro de zinc, boro, disulfuro de molibdeno, disulfuro de tungsteno, grafito o una combinación de los mismos se agrega con l|a base orgánica.
9. 9. El método de las reivindicaciones 7 u 8, en donde la base orgánica comprende aceite, grasa, plástico, gel, cera, silicona o combinaciones de los mismos.
10. 10. El método de cualquiera de , las reivindicaciones 7-9, en donde un anti-oxidante, un material anti-corrosión o un emulsionante se agrega con la base orgánica.
11. 11. El método de cualquiera de ¦ las reivindicaciones 1—10, en donde la dimensión de partícula .promedio es menos de o igual a 100 nm. : !
12. 12. El método de cualquiera de ¦ las reivindicaciones 1-11, en donde la trituración en seco !o la trituración en húmedo comprende trituración con bolas, y se lleva a cabo durante un periodo de tiempo de aproximadamente 12 horas a aproximadamente 50 horas.
13. 13. Una composición de nanopartículas de lubricante sólido producida por el método de cualquiera de las reivindicaciones 1-12. [
14. 14. La composición de la reivindicación 13, en donde las nanoparticulas se intercalan y/o encapsulan con un medio orgánico. |
15. 15. La composición de la reivindicación 13 ó 14, en donde la composición comprende de aproximadamente 0.25% a aproximadamente 5% de nanoparticulas en peso.
16. 16. La composición de cualquiera de las reivindicaciones 13-15, en donde la composición comprende de aproximadamente 0.5% a aproximadamente 2% de nanoparticulas en peso.
17. 17. La composición de Cualquiera de las reivindicaciones 13-16, que además comprende un emulsionante.
18. 18. La composición de la reivindicación 17, que comprende de aproximadamente 0.5% a aproximadamente 10% de emulsionante en peso.
19. 19. La composición de la reivindicación 17, que comprende de aproximadamente 0.75% a aproximadamente 2.25% de emulsionante en peso.
20. 20. La composición de cualquiera de las reivindicaciones 16 — 19, en donde el emulsionante comprende lecitinas, fosfolipidos , lecitinas de ' soya, detergentes, monoglicéridos destilados, monoglicéridos, diglicéridos, ésteres de ácido acético de monoglicéridos, ésteres de ácidos orgánicos de monoglicéridos, ésteres de, sorbitán de ácidos grasos, ésteres de propilenglicol de ácidos grasos, ésteres poliglicerol de ácidos grasos combinación de los mismos.
21. 21. La composición de cualquiera de las reivindicaciones 13 — 20, que además comprende un antioxidante.
22. 22. La composición de la reivindicación 21, en donde el antioxidante comprende fenoles obstaculizados, fenoles alquilados, alquilaminas, ¦ arilaminas, 2,6-di-ter-butil-4-metilfenol, 4 , 4 ' -di-ter-octildifenilamina, ter-butilhidroquinona, tris (2, 4-di-ter-butilfenil) fosfato, fosfitos, tioésteres o una combinación de los mismos.
23. 23. La composición de cualquiera de las reivindicaciones 13 — 22, que además comprende un agente anticorrosión.
24. 24. La composición de la reivindicación 23, en donde el agente anticorrosión comprende bisalquilfenolsulfonatos de metales del tierras alcalinas, ditiofosfatos, medias amidas de ácido alq'uenilsuccinico o una combinación de los mismos. !
25. 25. Una composición que comprende nanoparticulas de lubricante sólido en forma ovalada densa en jaula cerrada.
26. 26. Una composición que comprende nanoparticulas de lubricante sólido en forma ovalada de extremo abierto.
27. 27. La composición de la reivindicación 25 ó 26, en donde las nanoparticulas se combinan con un medio orgánico.
28. 28. La composición de la reivindicación 27, en donde las nanopartículas se intercalan y/o encapsulan con el medio orgánico.
29. 29. Un método para usar la composición de cualquiera de las reivindicaciones 13-28 domo un lubricante,
30. 30. Un método para usar la composición de cualquiera de las reivindicaciones 13-28 como un recubrimiento .