石墨烯复合润滑油添加剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及润滑油添加剂技术领域，具体涉及一种石墨烯复合润滑油添加剂及其制备方法。具体公开了一种石墨烯复合润滑油添加剂，以重量份计，至少包括以下组分，润滑基础油1～10份；石墨烯1～5份；分散剂1～5份；抗磨剂10～30份；纳米粒子1～3份。所述石墨烯复合润滑油添加剂的制备方法，至少包括以下步骤：(1)将润滑基础油、石墨烯同时加入高速混合机中，升温至100～130℃下，均质搅拌1～5小时；(2)向步骤(1)中加入相应重量份的分散剂、抗磨剂、纳米粒子，升温至90～150℃，在1500r/min的速度下混合5～30分钟，得到石墨烯复合润滑油添加剂。

Graphene composite lubricating oil additive and preparation method thereof

The invention relates to the technical field of lubricating oil additives, in particular relates to a graphene composite lubricating oil additive and a preparation method thereof. Specifically disclosed is a graphene composite lubricating oil additive, by weight, at least comprises the following components, lubricating base oil 1 to 10; 1 to 5 portions of graphene; dispersant from 1 to 5; 10 to 30 portions of antiwear agent; 1 to 3 portions of nanoparticles. The preparation method of graphene composite lubricating oil additive, at least comprises the following steps: (1) the lube base oil, and graphene into high speed mixing machine, heating up to 100 DEG to 130 DEG C, homogeneous mixing for 1 to 5 hours; (2) to step (1) adding the corresponding weight dispersing agent, antiwear agent, nanoparticles, heating to 90 to 150 DEG C, the speed at 1500r/min with 5 to 30 minutes, get the graphene composite lubricating oil additive.

【技术实现步骤摘要】
石墨烯复合润滑油添加剂及其制备方法
本专利技术涉及润滑油添加剂
，具体涉及一种石墨烯复合润滑油添加剂及其制备方法。
技术介绍
润滑油添加剂是决定润滑油性能和使用时间的重要因素，从20世纪30年代至今，润滑油添加剂的种类很多，从作用来看主要分为两大类，一类是为改善润滑油物理性能，有粘度指数改进剂、油性剂、降凝剂和抗泡剂，它们能使润滑油分子变形、吸附、增溶；另一类是改善润滑油的化学性质，有极压抗磨剂、抗氧抗腐蚀剂、防锈剂、无灰分散剂和清净分散剂，它们本身与润滑油产生化学反应。从机理来看可以分为两类，一类是靠界面的物理化学作用发挥其使用性能，有耐载荷添加剂(油性剂、极压抗磨剂)、金属表面钝化剂、防锈剂、清净分散剂、降凝剂、抗泡剂；另一类是靠润滑油整体性质作用达到润滑目的的，有抗氧抗腐蚀剂、粘度指数改进剂。大部分添加剂都是结构复杂的化合物及其混合物。20世纪50年代，普通石墨、二硫化钼以其良好的固体润滑特性和廉价的价格，作为第一代润滑添加剂产品得到了广泛的应用。但是当使用石墨粉末时，只有工作表面有个吸水层时才起到良好的作用，而该吸水层会导致引擎被腐蚀。当使用二硫化钼时，它可能与接触表面发生化学作用，从而产生摩擦热，引起氧化、腐蚀及接触面的磨损。同时，石墨、二硫化钼等润滑添加剂的亲和附着性能差，无法满足高温高转速等工况要求。所以只能用于固体润滑或低速大负荷设备，导致它们的应用范围受到了极大的限制。20世纪60年代，聚四氟乙烯(PTFE)等第二代润滑添加剂得到了广泛的应用，的作用机理是依靠油品的粘温特性，产生吸附膜以达到抗磨减摩作用。但是，当使用有机的PTFE时，润滑油导热率和热稳定性很差，低速和重载下摩擦系数可能增大十倍。20世纪70年代，第三代润滑添加剂研制成功，它的作用机理是:在润滑过程中，润滑添加剂与摩擦表面发生摩擦化学反应，迅速生产化学反应膜，将两摩擦表面分隔，从而达到抗磨减摩作用。但是，这种润滑油添加剂不具备修复功能，作用期很短，需要不断补充，对于己经磨损的车辆、设备等使用效果差。而且它对合金、橡胶部件的腐蚀和油品抗氧化能力的破坏作用也是十分明显得。石墨烯具有独特的二维结构和优异的性能，如杨氏模量(约1100GPa)、热导率、载流子迁移率及比表面积等均比较高，还具有分数量子霍尔效应、量子霍尔铁磁性和激子带隙等现象。正是因为石墨烯具有这些优异的性能和独特的结构，使其成为近年来广泛关注的焦点，在能源、材料、电子、生物、医药等领域引起极大地研究热点。寻找一种绿色环保、节能高效的润滑油，有着巨大的实用价值，石墨烯自从发现来，一直都是科技工作者所研究的热点，但是将石墨烯作为添加剂应用到润滑系统，还是新的科研领域。
技术实现思路
为了解决现有技术问题，本专利技术的第一方面提供了一种石墨烯复合润滑油添加剂，以重量份计，至少包括以下组分，作为本专利技术一种优选的技术方案，所述润滑基础油选自：矿物油、烃系合成油、酯系油、醚系油中的任意一种。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述润滑基础油在40℃下的运动粘度为50～300mm2/s。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述石墨烯为层状氧化石墨烯。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述石墨烯为磺化石墨烯。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述纳米粒子选自：纳米二氧化硅、硅烷偶联剂改性纳米二氧化硅、纳米氧化铝、纳米磺酸钙、纳米碳酸钙、纳米二硫化钼、纳米氮化铝、纳米二氧化钛中的任意一种或几种的混合。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述分散剂选自：聚异丁烯丁二酰亚胺、丙酮、碳酸丙烯酯中的任意一种。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述抗磨剂选自：二硫代二烷基磷酸锌、二硫代二烷基氨基甲酸钼、二硫代二烷基氨基甲酸铅、二硫化钼、聚四氟乙烯、二丁基二硫代氨基甲酸锑、二硫化钨、二硫化硒中的任意一种或多种的混合。本专利技术的第二个方面提供了所述的石墨烯复合润滑油添加剂的制备方法，至少包括以下步骤：(1)将润滑基础油、石墨烯同时加入高速混合机中，升温至100～130℃下，均质搅拌1～5小时；(2)向步骤(1)中加入相应重量份的分散剂、抗磨剂、纳米粒子，升温至90～150℃，在1500r/min的速度下混合5～30分钟，得到石墨烯复合润滑油添加剂。本专利技术的第三个方面提供了一种润滑油，所述的润滑油，以重量份计，至少包括以下组分：基础油100份；石墨烯复合润滑油添加剂1～5份。具体实施方式参选以下本专利技术的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本专利技术的内容。除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本专利技术所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。如本文所用术语“由…制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。连接词“由…组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由…组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1至5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。单数形式包括复数讨论对象，除非上下文中另外清楚地指明。“任选的”或者“任意一种”是指其后描述的事项或事件可以发生或不发生，而且该描述包括事件发生的情形和事件不发生的情形。说明书和权利要求书中的近似用语用来修饰数量，表示本专利技术并不限定于该具体数量，还包括与该数量接近的可接受的而不会导致相关基本功能的改变的修正的部分。相应的，用“大约”、“约”等修饰一个数值，意为本专利技术不限于该精确数值。在某些例子中，近似用语可能对应于测量数值的仪器的精度。在本申请说明书和权利要求书中，范围限定可以组合和/或互换，如果没有另外说明这些范围包括其间所含有的所有子范围。此外，本专利技术要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个，并且单数形式的要素或组分也包括复数形式，除非所述数量明显旨指单数形式。为了解决现有技术问题，本专利技术的第一方面提供了一种石墨烯复合润滑油添加剂，以重量份计，至少包括以下组分，作为本专利技术一种优选的技术方案，所述润滑基础油选自：矿物油、烃系合成油、酯系油、醚系油中的任意一种。所述的矿物油，别名白油、石蜡油。从降低成本的角度出发，本申请中，选用的矿物油为工业级白油。可以列举的牌号为2#白油、3#白油、5#白油、10#白本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种石墨烯复合润滑油添加剂，其特征在于，以重量份计，至少包括以下组分，润滑基础油   1～10份；石墨烯       1～5份；分散剂       1～5份；抗磨剂       10～30份；纳米粒子     1～3份。

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯复合润滑油添加剂，其特征在于，以重量份计，至少包括以下组分，润滑基础油1～10份；石墨烯1～5份；分散剂1～5份；抗磨剂10～30份；纳米粒子1～3份。2.如权利要求1所述的石墨烯复合润滑油添加剂，其特征在于，所述润滑基础油选自：矿物油、烃系合成油、酯系油、醚系油中的任意一种。3.如权利要求2所述的石墨烯复合润滑油添加剂，其特征在于，所述润滑基础油在40℃下的运动粘度为50～300mm2/s。4.如权利要求1所述的石墨烯复合润滑油添加剂，其特征在于，所述石墨烯为层状氧化石墨烯。5.如权利要求1所述的石墨烯复合润滑油添加剂，其特征在于，所述石墨烯为磺化石墨烯。6.如权利要求1所述的石墨烯复合润滑油添加剂，其特征在于，所述纳米粒子选自：纳米二氧化硅、硅烷偶联剂改性纳米二氧化硅、纳米氧化铝、纳米磺酸钙、纳米碳酸钙、纳米二硫化钼、纳米氮化铝、纳米二氧化钛中的任意一种或几种的混合。7.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：林博，朱斌强，梁浩，罗金琼，
申请(专利权)人：广西柳工机械股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广西,45