具有分散性能好的改性石墨烯润滑油及其制备方法技术

本发明专利技术公开了具有分散性能好的改性石墨烯润滑油及其制备方法，其改性石墨烯润滑油按重量份包括改性氧化石墨烯0.3‑1.5份、分散剂0.3～1.5份和基础油100份，配方合理，制备方法简单，制成润滑油后具有很好的稳定性，润滑性能得到提升，用于机械运动中能够减小运动阻力，降低摩擦系数，具有超强的润滑性和减磨性，能够延长机械部件的使用寿命，实现节能；能够广泛应用于各种机械部件中，具有巨大的市场潜力和广阔的市场前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高分子及其应用领域，具体涉及具有分散性能好的改性石墨烯润滑油，还涉及该石墨烯润滑油的制备方法。
技术介绍
摩擦磨损普遍存在于自然界中，因摩檫磨损而导致世界一次能源损失达到50％以上，而且磨损是材料与设备报废的主要原因之一。为了减少摩擦和磨损，人们通过在工件之间添加润滑油，但是每年仍因摩擦磨损给国家造成几百亿元的经济损失。因此降低摩擦、减少磨损、减少磨损、延长机件寿命是摩擦学、化学和材料研究人员不断追求的目标。为了提高润滑油的润滑性能，通常是在基础油中加入各种抗磨减磨的添加剂。目前抗磨减磨添加剂主要有两大类，一类是油溶性添加剂，二类是固体添加剂。其中固体添加剂中石墨烯因其具有超薄、坚韧、致密、极耐磨的特性，因此成为提高润滑油润滑性能的研究热点。虽然石墨烯的使用能够一定程度提高润滑油的润滑性能，但是提高制得的润滑油稳定性差，久置后会形成团聚物使润滑油的润滑性能降低。因此，亟待解决石墨烯作为润滑油添加剂的分散性问题，从而获得一种稳定性、减磨性和机械保护性能好的石墨烯润滑油。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的之一在于提供具有分散性能好的改性石墨烯润滑油；本专利技术的目的之二在于提供具有分散性能好的改性石墨烯润滑油的制备方法。为实现上述专利技术目的，本专利技术提供如下技术方案：1、具有分散性能好的改性石墨烯润滑油，按重量份计包括如下组分：改性氧化石墨烯0.3-1.5份、分散剂0.3～1.5份和基础油100份；所述改性氧化石墨烯为氨基硅烷化石墨烯。本专利技术中，所述氨基硅烷化石墨烯为3-丙氨基乙氧基硅烷石墨烯、3-丙氨基甲氧基硅烷石墨烯、N-氨乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷石墨烯、N-氨乙基-3-氨丙基甲基二乙氧基硅烷石墨烯或N-氨乙基-3-氨丙基三乙氧基硅烷石墨烯。本专利技术中，所述分散剂为硬脂酸、十二烷基苯磺酸钠、脂肪酸甘油酯和聚氧乙烯蓖麻油中的一种或多种。为了使石墨烯的分散效果更好，控制改性氧化石墨烯的粒径为50-80nm。本专利技术中，所述改性石墨烯润滑油还包括相当于基础油重量0.2-1％的抗氧化剂。本专利技术中，所述抗氧化剂为2，6-二叔丁基对苯对甲酚、4，4-亚甲基双(2，6-二叔丁基苯酚)、2，6-二叔丁基-a-二甲氨基对甲酚、N-苯基-a-萘基、二丁基二硫化氨基甲酸锌、二酚基丙烷中一种或者多种。本专利技术中，所述基础油为矿物基础油、合成基础油和植物油基础油中的一种或多种。2、所述具有分散性能好的改性石墨烯润滑油的制备方法，包括如下步骤：(1)将改性氧化石墨烯和分散剂按配比分步加入基础油中，搅拌均匀，得混合物；(2)将步骤(1)所得混合物进行均质化和胶体化处理，得到具有分散性能好的改性石墨烯润滑油。本专利技术步骤(2)中，所述均质化处理为机械搅拌至少1小时；所述胶体化处理为使用胶磨机处理。优选的，步骤(1)与(2)之间包括如下步骤：将抗氧化剂加入混合物中，搅拌均匀。本专利技术中，氨基硅烷化石墨烯由以下方法制备：将氧化石墨烯在以水和乙醇按体积比为1:1的混合的溶液中，在6-8万转/min条件下离心至少5min，收集上层清夜，干燥后然后将氧化石墨烯按0.1～1.0mg/ml加入氨基硅烷中，再在50～80℃下反应20～30小时。其中所述的氨基硅烷为端基为-NH2的硅烷，选自3-丙氨基乙氧基硅烷、3-丙氨基甲氧基硅烷、N-氨乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷、N-氨乙基-3-氨丙基甲基二乙氧基硅烷和N-氨乙基-3-氨丙基三乙氧基硅烷。本专利技术的有益效果在于：本专利技术公开了具有分散性能好的改性石墨烯润滑油，通过在基础油中加入改性氧化石墨烯，由于改性氧化石墨通过氨基硅烷化修饰去除了石墨烯片层间存在的分子间作用力，使石墨烯各片层不易堆叠在一起，在基础油中具有很好的溶解性，溶解后不易形成团聚物，因此在添加较少量分散剂的情况下能够长时间保持润滑稳定，提高了润滑油的品质。并且由于改性氧化石墨烯分散性问题得到解决，制得的润滑油在润滑性能得到提升，用于机械运动中能够减小运动阻力，降低摩擦系数，具有超强的润滑性和减磨性，能够延长机械部件的使用寿命，节约国家一次性能源损失。此外，由于石墨烯的性能得到改进，改性石墨烯的添加量少，最高添加量为15‰，因此本专利技术获得的改性石墨烯润滑油色泽透明，外观更好。本专利技术还公开了改性石墨烯润滑油的制备方法，其制备方法简单，适用于工业化生产。附图说明为了使本专利技术的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本专利技术提供如下附图：图1为温度对比波形图。图2为摩擦阻力波形图。图3为摩擦系数对比波形图。图4为润滑油挥发波形图。具体实施方式下面将对本专利技术的优选实施例进行详细的描述。实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。实施例1具有分散性能好的改性石墨烯润滑油，按重量份计包括如下组分：3-丙氨基乙氧基硅烷石墨烯0.3份、硬脂酸0.5份和矿物基础油100份。具有分散性能好的改性石墨烯润滑油的制备方法，包括如下步骤：(1)将3-丙氨基乙氧基硅烷石墨烯和硬脂酸按配比分步加入矿物基础油中，搅拌均匀，得混合物；(2)将步骤(1)所得混合物机械搅拌1小时，然后用胶磨机处理，得到分散性能好的改性石墨烯润滑油。本实施例中，控制3-丙氨基乙氧基硅烷石墨烯的粒径为50-80nm。实施例2具有分散性能好的改性石墨烯润滑油，按重量份计包括如下组分：3-丙氨基甲氧基硅烷石墨烯1.5份、十二烷基苯磺酸钠0.3份和合成基础油100份。具有分散性能好的改性石墨烯润滑油的制备方法，包括如下步骤：(1)将3-丙氨基甲氧基硅烷石墨烯和十二烷基苯磺酸钠按配比分步加入合成基础油中，搅拌均匀，得混合物；(2)将步骤(1)所得混合物机械搅拌1.5小时，然后用胶磨机处理，得到分散性能好的改性石墨烯润滑油。本实施例中，控制3-丙氨基甲氧基硅烷石墨烯的粒径为50-80nm。实施例3具有分散性能好的改性石墨烯润滑油，按重量份计包括如下组分：N-氨乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷石墨烯0.5份，脂肪酸甘油酯1.2份和植物油基础油100份。具有分散性能好的改性石墨烯润滑油的制备方法，包括如下步骤：(1)将N-氨乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷石墨烯和脂肪酸甘油酯按配比分步加入植物油基础油中，搅拌均匀，得混合物；(2)将步骤(1)所得混合物机械搅拌3小时，然后用胶磨机处理，得到分散性能好的改性石墨烯润滑油。本实施例中，控制N-氨乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷石墨烯的粒径为50-80nm。实施例4具有分散性能好的改性石墨烯润滑油，按重量份计包括如下组分：N-氨乙基-3-氨丙基甲基二乙氧基硅石墨烯0.8份、聚氧乙烯蓖麻油0.5份、十二烷基苯磺酸钠0.3份、2，6-二叔丁基对苯对甲酚1份和矿物基础油100份。具有分散性能好的改性石墨烯润滑油的制备方法，包括如下步骤：(1)将N-氨乙基-3-氨丙基甲基二乙氧基硅石墨烯与聚氧乙烯蓖麻油和十二烷基苯磺酸钠按配比分步加入基础油中，搅拌均匀，然后加入2，6-二叔丁基对苯对甲酚继续搅拌，得混合物；(2)将步骤(1)所得混合物机械搅拌5小时，然后用胶磨机处理，得到分散性能好的改性石墨烯润滑油。本实施例中，控制N-氨乙基-3-氨丙基甲基二乙氧基硅石墨烯的粒径为50-80nm。实施例5具有分散性能好的改性石墨烯润滑油，按重量份计包括如下组分：N本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有分散性能好的改性石墨烯润滑油，其特征在于，按重量份计包括如下组分：改性氧化石墨烯0.3‑1.5份、分散剂0.3～1.5份和基础油100份；所述改性氧化石墨烯为氨基硅烷化石墨烯。

【技术特征摘要】
1.具有分散性能好的改性石墨烯润滑油，其特征在于，按重量份计包括如下组分：改性氧化石墨烯0.3-1.5份、分散剂0.3～1.5份和基础油100份；所述改性氧化石墨烯为氨基硅烷化石墨烯。2.根据权利要求1所述具有分散性能好的改性石墨烯润滑油，其特征在于：所述氨基硅烷石墨烯为3-丙氨基乙氧基硅烷石墨烯、3-丙氨基甲氧基硅烷石墨烯、N-氨乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷石墨烯、N-氨乙基-3-氨丙基甲基二乙氧基硅烷石墨烯或N-氨乙基-3-氨丙基三乙氧基硅烷石墨烯。3.根据权利要求1所述具有分散性能好的改性石墨烯润滑油，其特征在于，所述分散剂为硬脂酸、十二烷基苯磺酸钠、脂肪酸甘油酯和聚氧乙烯蓖麻油中的一种或多种。4.根据权利要求1所述具有分散性能好的改性石墨烯润滑油，其特征在于，所述改性氧化石墨烯的粒径为50-80nm。5.根据权利要求1所述具有分散性能好的改性石墨烯润滑油，其特征在于：所述改性石墨烯润滑油还包括相当于基础油重量0.2-1％的抗氧化剂。6.根据权利要求5所述具有分散性能好的改性石墨烯润滑油，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗廷军，
申请(专利权)人：重庆德领科技有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50