基于表面改性石墨烯的润滑油、润滑油添加剂及其制备方法技术

一种基于表面改性石墨烯材料的润滑油添加剂，包含胆汁酸盐或其衍生物表面处理的石墨烯，所述胆汁酸盐或其衍生物表面处理的石墨烯在润滑油中的质量百分数为0.002-1％。以及一种基于改性石墨烯的润滑油、润滑油添加剂的制备方法和润滑油的制备方法。本发明专利技术的方法简单易行，重复率高，适合大规模的产业化生产。本发明专利技术的润滑油添加剂具有很好的分散性，能有效增加润滑油的抗磨擦性能并降低发动机的损耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及润滑油领域，尤其是一种基于表面改性石墨烯的润滑油、润滑油添加剂及其制备方法。
技术介绍
发动机的润滑性能与汽车的安全、环保以及节能等性能息息相关，随着发动机性能的不断提高，对润滑方面的要求日趋复杂、苛刻，为了改善发动机润滑性能、实现减磨节能、提高机械效率的润滑油添加剂也应运而生。如何选择合适的纳米颗粒作为添加剂，并改善其分散性成为近年来润滑油添加剂领域研究的热点。石墨烯作为一种具有二维结构的碳质新材料，具有较高的比表面积，导热性和力学性能等一系列优异的性能。将石墨烯作为固体添加剂添加到润滑油中，可以起到明显的减磨节能效果。但是石墨烯添加剂在使用过程中容易产生分层和沉淀现象，如何充分发挥石墨烯的效能，克服上述缺陷是开发基于石墨烯材料的润滑剂添加剂必须面对的难题。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提出了一种基于表面改性石墨烯的润滑油、润滑油添加剂及其制备方法，以改善石墨烯的分散稳定性，提高发动机的润滑性。作为本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种基于表面改性石墨烯的润滑油添加剂，包含胆汁酸盐或其衍生物表面处理的石墨烯，所述胆汁酸盐或其衍生物表面处理的石墨烯在润滑油中的质量百分数为0.002-1％。其中，所述胆汁酸盐或其衍生物表面处理的石墨烯在润滑油中的质量百分数为0.1-0.5％。其中，所述胆汁酸盐包括但不限于选自胆酸、脱氧胆酸、鹅脱氧胆酸、石胆酸、甘氨胆酸、甘氨鹅脱氧胆酸、牛磺胆酸、牛磺鹅脱氧胆酸的钠盐或者钾盐。优选地，所述胆汁酸盐为脱氧胆酸钠。其中，所述润滑油为已商品化的车用润滑油。其中，所述胆汁酸盐或其衍生物表面处理的石墨烯是通过将氧化石墨的水溶液添加到含有所述胆汁酸盐或其衍生物的水溶液中，加入还原剂反应后得到的产物。其中，所述石墨烯的厚度0.17-1.4nm，片径大小为1～50μm。作为本专利技术的另一个方面，本专利技术提供了一种基于表面改性石墨烯的润滑油，包含有如上任一项所述的基于表面改性石墨烯的润滑油添加剂。作为本专利技术的再一个方面，本专利技术提供了一种基于表面改性石墨烯的润滑油添加剂的制备方法，包括下列步骤：制备氧化石墨，将其分散在水中制备成氧化石墨稀溶液；向制备的氧化石墨稀溶液中加入胆汁酸盐或其衍生物的水溶剂，滴加还原剂，反应后得到目标产物。其中，所述还原剂为水合肼。其中，得到的所述表面改性石墨烯的厚度为0.17-1.4nm，片径大小为1～50μm。作为本专利技术的再一个方面，本专利技术还提供了一种基于表面改性石墨烯的润滑油的制备方法，包括下列步骤：将如上任一项制得的基于表面改性石墨烯的润滑油添加剂直接添加到润滑油中，搅拌混合，即得目标产物；其中，所述制得的基于表面改性石墨烯的润滑油添加剂在所述润滑油中的质量百分数为0.002-1％。其中，所述制得的基于表面改性石墨烯的润滑油添加剂在所述润滑油中的质量百分数为0.1-0.5％。作为本专利技术的再一个方面，本专利技术还提供了一种如上任意一项所述的表面改性石墨烯在润滑油中的应用。本专利技术采用两相法实现石墨烯表面处理，制备出分散性好的石墨烯。该方法简单易行，重复率高，适合大规模的产业化生产。本专利技术的润滑油添加剂，具有很好的分散性，避免了传统分散剂的使用，有效增加润滑油的抗磨擦性能并降低发动机的损耗。通过脱氧胆酸钠对石墨烯进行表面处理，制备具有很好分散性的石墨烯，同时避免了分散剂的添加。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本专利技术作进一步的详细说明。润滑油，是用在各种类型汽车、机械设备上以减少摩擦，保护机械及加工件的液体或半固体润滑剂，主要起润滑、冷却、防锈、清洁、密封和缓冲等作用，按其来源分动物油、植物油，石油润滑油和合成润滑油四大类。本专利技术中使用的润滑油为已商品化的所有类型的车用润滑油。胆汁酸，即胆汁中分泌的酸类的总称。正常人胆汁中的胆汁酸(bileacid)按结构可分为两大类：一类为游离型胆汁酸，包括胆酸(cholicacid)、脱氧胆酸(deoxycholicacid)、鹅脱氧胆酸(chenodeoxycholicacid)和少量的石胆酸(lithochalicacid)；另一类是上述游离胆汁酸与甘氨酸或牛磺酸结合的产物、称结合型胆汁酸，主要包括甘氨胆酸、甘氨鹅脱氧胆酸，牛磺胆酸及牛磺鹅脱氧胆酸等。胆汁酸盐，则是胆汁酸的盐类，例如钠盐、钾盐等。胆汁酸盐的衍生物，则是胆汁酸盐中的氢原子或原子团被其他原子或原子团取代而衍生的产物，例如熊脱氧胆酸钠、Na-胆酰-(3-O-硝基-D-丝氨酸)等。本专利技术所使用的石墨烯，可以是各种已知的石墨烯，例如通过机械剥离法、化学氧化法、晶体外延生长法、化学气相沉积法、有机合成法和碳纳米管剥离法等方法制备的石墨烯，也可以是经过进一步加工处理的石墨烯，例如单层石墨烯、氧化石墨烯、还原石墨烯、功能化石墨烯等。所述石墨烯的厚度和片径大小视实际需要选择，优选厚度为0.17-1.4nm，片径大小为1～50μm。本专利技术公开了一种基于表面改性石墨烯的润滑油添加剂，其中在润滑油中添加了胆汁酸盐或其衍生物处理的石墨烯，所述胆汁酸盐或其衍生物处理的石墨烯在润滑油中所占的质量百分数为0.002-1％，优选为0.1-0.5％。其中所述胆汁酸盐或其衍生物优选为脱氧胆酸钠。所述的润滑油可以为已商品化的所有类型车用润滑油，所述润滑油中还可以添加各种公知的润滑油添加剂，例如抗氧化剂、分散剂、抗磨剂、粘度指数增进剂等。本专利技术还公开了一种基于表面改性石墨烯的润滑油添加剂的制备方法，包括下列步骤：制备氧化石墨，将其分散在水中制备成氧化石墨稀溶液；向制备的氧化石墨稀溶液中加入胆汁酸盐或其衍生物的水溶剂，滴加还原剂，反应后得到目标产物。其中，所述还原剂可以为本领域公知的还原剂，例如水合肼。其中，得到的所述表面改性石墨烯的厚度为0.17-1.4nm，片径大小为1～50μm。上述制得的基于表面改性石墨烯的润滑油添加剂，即改性石墨烯在润滑油中的质量百分数为0.002-1％，优选为0.1-0.5％。作为一个优选实施例，本专利技术还公开了一种基于表面改性石墨烯的润滑油添加剂的制备方法，包括下列步骤：制备氧化石墨并配制成氧化石墨稀溶液；选取胆汁酸盐或其衍生物，例如脱氧胆酸钠搅拌溶解在水中；向制备的氧化石墨稀溶液中加入脱氧胆酸钠水溶液，形成两相，升温到60-90℃，优选80℃，滴加水合肼，反应12-24小时后得到目标产物。而要制得基于表面改性石墨烯的润滑油，只需要将上述制得的基于表面改性石墨烯的润滑油添加剂直接添加到润滑油中，搅拌混合，即得目标产物。上述制备方法中，表面改性的石墨烯厚度为0.17-1.4nm，片径大小为1～50μm。上述制得的基于表面改性石墨烯的润滑油添加剂，即改性石墨烯在润滑油中的质量百分数为0.002-1％，优选为0.1-0.5％。脱氧胆酸钠表面处理石墨烯的制备步骤中，氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于表面改性石墨烯的润滑油添加剂，包含有胆汁酸盐或其衍生物表面处理的石墨烯，所述胆汁酸盐或其衍生物表面处理的石墨烯在润滑油中的质量百分数为0.002‑1％。

【技术特征摘要】
1.一种基于表面改性石墨烯的润滑油添加剂，包含有胆汁酸盐或
其衍生物表面处理的石墨烯，所述胆汁酸盐或其衍生物表面处理的石
墨烯在润滑油中的质量百分数为0.002-1％。
2.根据权利要求1所述的基于表面改性石墨烯的润滑油添加剂，
其中所述胆汁酸盐或其衍生物表面处理的石墨烯在润滑油中的质量百
分数为0.1-0.5％。
3.根据权利要求1所述的基于表面改性石墨烯的润滑油添加剂，
其中所述胆汁酸盐包括但不限于选自胆酸、脱氧胆酸、鹅脱氧胆酸、
石胆酸、甘氨胆酸、甘氨鹅脱氧胆酸、牛磺胆酸、牛磺鹅脱氧胆酸的
钠盐或者钾盐。
4.根据权利要求1所述的基于表面改性石墨烯的润滑油添加剂，
其中所述胆汁酸盐为脱氧胆酸钠。
5.根据权利要求1所述的基于表面改性石墨烯的润滑油添加剂，
其中所述润滑油为已商品化的车用润滑油。
6.根据权利要求1所述的基于表面改性石墨烯的润滑油添加剂，
其中所述胆汁酸盐或其衍生物表面处理的石墨烯是通过将氧化石墨的
水溶液添加到含有所述胆汁酸盐或其衍生物的水溶液中，加入还原剂
反应后得到的产物。
7.根据权利要求1所述的基于表面改性石墨烯的润滑油添加剂，
其中所述石墨烯的厚度为0.17-1.4nm，片径大小为1～50μm。
8.一种基于表面改性石墨烯的润滑油，包含...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫立群，
申请(专利权)人：闫立群，
类型：发明
国别省市：北京;11