一种氧化石墨烯基Pickering乳液及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种氧化石墨烯基Pickering乳液及其制备方法和应用，包括如下重量百分比的组分：氧化石墨烯基纳米颗粒0.01~5.00%；助乳化剂0.00~5.00%；增稠剂0.01~0.50%；油相1.00~50.00%；水39.50~98.98%。本发明专利技术的氧化石墨烯基Pickering乳液制备工艺简单，稳定性佳，具有优异的减摩抗磨性能，使用期限长，同时兼具良好的防锈效果。

【技术实现步骤摘要】
一种氧化石墨烯基Pickering乳液及其制备方法和应用
本专利技术属于水基润滑
，具体涉及一种氧化石墨烯基Pickering乳液及其制备方法和应用。
技术介绍
Pickering乳液是一种由两亲固体颗粒代替传统表面活性剂制备的新型乳液，其主要由固体颗粒吸附形成固体颗粒单层或多层结构，从而达到稳定乳液的作用。与传统乳液相比，Pickering乳液具有副作用小、环境污染少、乳液稳定性强、起泡少、可再生及低成本等优势。因此，Pickering乳液被广泛应用在各个领域，如食品、医药、化妆品、涂料、农药以及各种工业生产过程如金属切割、清洗和防锈、乳液聚并以及纳米粒子的合成(Abbaspourradetal.,TrendsinFoodScience&Technology2016,52,90-97；Lequeuxetal.,TheEuropeanPhysicalJournalB2005,44,381-393；D.Shchukinetal.,Corrosion2014,70,446-463；AbdelhamidElaissarietal.,ColloidsandSurfacesA:Physicochem.Eng.Aspects2013,439,35-42.)。近年来，随着现代科技的迅猛发展，研究者们可以制备出形状、种类各不相同的纳米或微米级颗粒，为Pickering乳液的制备奠定良好的基础，故Pickering乳液的研究和应用也在不断探索和深入。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种氧化石墨烯基Pickering乳液及其制备方法和应用，包括如下重量百分比的组分：氧化石墨烯基纳米颗粒0.01～5.00％；助乳化剂0.00～5.00％；增稠剂0.01～0.50％；油相1.00～50.00％；水39.50～98.98％。本专利技术的氧化石墨烯基Pickering乳液制备工艺简单，稳定性佳，具有优异的减摩抗磨性能，使用期限长，同时兼具良好的防锈效果。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术是通过以下技术方案实现的：本专利技术第一方面提供一种氧化石墨烯基Pickering乳液，包括如下重量百分比的组分：氧化石墨烯基纳米颗粒0.01～5.00％，如0.01～0.05％、0.05～0.1％、0.1～0.2％、0.2～0.5％、0.5～2％、2～2.5％或2.5～5.00％；助乳化剂0.00～5.00％，如0.00～1％、1～2％、2～3％、3～4％或4～5％；增稠剂0.01～0.50％，如0.01～0.1％、0.1～0.15％、0.15～0.25％、0.25～0.3％、0.3～0.4％或0.4～0.50％；油相1.00～50.00％，如1.00～5.00％、5.00～10.00％、10.00～20.00％、20.00～25.00％、25.00～30.00％、30.00～40.00％或40.00～50.00％；水39.50～98.98％，如39.50～55.2％、55.2～63.85％、63.85～70.25％、70.25～78.1％、78.1～87.55％、87.55～91.85％或91.85～98.98％。优选地，氧化石墨烯基纳米颗粒0.01～3.00％；助乳化剂3.00～5.00％；增稠剂0.05～0.30％；油相5.00～30.00％；水39.50～98.98％。优选地，氧化石墨烯基纳米颗粒0.1～5.00％；助乳化剂1.00～3.00％；增稠剂0.30～0.50％；油相5.00～50.00％；水39.50～98.98％。优选地，氧化石墨烯基纳米颗粒0.1～2.50％；助乳化剂2.00～5.00％；增稠剂0.10～0.40％；油相10.00～40.00％；水39.50～98.98％。优选地，还包括pH值调节剂，氧化石墨烯基Pickering乳液为中性。优选地，所述氧化石墨烯基纳米颗粒通过包括如下步骤的制备方法获得：1)将石墨粉与酸混合搅拌；2)将氧化剂加入步骤1)得到的混合液中，然后反应；3)将H2O2加入步骤2)得到的混合液中反应，然后分离、洗涤和干燥。更优选地，还包括步骤4a)：在第一分散溶剂中，步骤3)得到的产物和胺反应，然后抽滤、洗涤和干燥。更优选地，还包括如下步骤：4b)将步骤3)得到的产物和卤化试剂反应，然后抽滤、洗涤和干燥；5)在第二分散溶剂中，将步骤4b)得到的产物与醇或胺反应，然后抽滤、洗涤和干燥。更优选地，还包括如下技术特征中的至少一项：1)石墨粉的质量与酸的体积的比值为1.5g：40～200.0mL，如1.5g：40～100mL或1.5g：100～200.0mL；2)石墨粉与氧化剂的质量比为1:4～1:6；3)石墨粉的质量与H2O2的体积的比值为3.0g:5ml～1.5g:4mL，如3.0g:5ml～3.0g:6mL或3.0g:6ml～1.5g:4mL；4)所述酸为浓硫酸和浓磷酸的混合酸；5)所述氧化剂选自高锰酸钾和硝酸钠中的一种或多种；6)步骤2)中，将氧化剂加入混合液中，在冰水浴下搅拌0.5～1.0h后，再转移至45～55℃的油浴中继续加热搅拌反应10～12h，如45～50℃或50～55℃；7)步骤3)中，洗涤离心至上层清液pH值～7；8)步骤3)中，干燥温度为45～50℃，如45～47℃或47～50℃；9)步骤3)中，干燥时间为20～24h，如20～22h或22～24h；10)步骤3)中，待步骤2)得到的混合液冷却后，与冰水混合，然后加入H2O2，石墨粉的质量与冰水的体积的比值为1.5g：0.5L～1.5g:0.8L，如1.5g：0.5L～3g:1.2L、3g：1.2L～3g:1.5L或3g:1.5L～1.5g:0.8L。进一步更优选地，还包括如下技术特征中的至少一项：1)步骤4a)中，步骤3)得到的产物的质量与第一分散溶剂的体积的比值为2g：70mL～2g：50mL；2)步骤4a)中，步骤3)得到的产物的质量与胺的体积的比值为2.0g:30mL～2g:22mL；3)步骤4a)中，反应温度为60～90℃；4)步骤4a)中，反应时间为20～24h；5)步骤4a)中，先水洗，再醇洗涤；6)步骤4a)中，干燥温度为50～60℃；7)步骤4)中，干燥时间为10～12h；8)步骤4a)中，所述胺选自伯胺和仲胺中的至少一种；9)步骤4a)中，所述胺选自丁胺、己胺、辛胺、癸胺、十二胺、十六胺、丁二胺、戊二胺、己二胺、庚二胺、辛二胺、环己二胺、苯胺、对甲基苯胺、对甲氧基苯胺、对苯二胺、N-甲基辛胺、N-乙基辛胺、N-丙基辛胺、N-丁基辛胺、N-己基辛胺和二辛胺中的至少一种；10)步骤4a)中，所述第一分散溶剂选自二甲基亚砜、N，N-二甲基甲酰胺，N-甲基吡咯烷酮和四氢呋喃中的一种或多种。进一步更优选地，还包括如下技术特征中的至少一项：1)步骤4b)中，卤化试剂的体积与步骤3)得到的产物的质量的比值为80mL:8g～70mL:4.0g；2)步骤4b)中，反应温度为60～90℃；3)步骤4b)中，反应时间为20～24h；4)步骤4b)中，先二氯甲烷洗涤，再醇洗涤；5)步骤4b)中，干燥温度为50～60℃；6)步骤4b)中，所述干燥为真空干燥；7)步骤4b)中，干燥时间为10～1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氧化石墨烯基Pickering乳液，其特征在于，包括如下重量百分比的组分：

【技术特征摘要】
1.一种氧化石墨烯基Pickering乳液，其特征在于，包括如下重量百分比的组分：2.如权利要求1所述的氧化石墨烯基Pickering乳液，其特征在于，还包括pH值调节剂，氧化石墨烯基Pickering乳液为中性。3.如权利要求1所述的氧化石墨烯基Pickering乳液，其特征在于，所述氧化石墨烯基纳米颗粒通过包括如下步骤的制备方法获得：1)将石墨粉与酸混合搅拌；2)将氧化剂加入步骤1)得到的混合液中，然后反应；3)将H2O2加入步骤2)得到的混合液中反应，然后分离、洗涤和干燥。4.如权利要求3所述的氧化石墨烯基Pickering乳液，其特征在于，还包括步骤4a)：在第一分散溶剂中，步骤3)得到的产物和胺反应，然后抽滤、洗涤和干燥。5.如权利要求3所述的氧化石墨烯基Pickering乳液，其特征在于，还包括如下步骤：4b)将步骤3)得到的产物和卤化试剂反应，然后抽滤、洗涤和干燥；5)在第二分散溶剂中，将步骤4b)得到的产物与醇或胺反应，然后抽滤、洗涤和干燥。6.如权利要求3所述的氧化石墨烯基Pickering乳液，其特征在于，还包括如下技术特征中的至少一项：1)石墨粉的质量与酸的体积的比值为1.5g：40～200.0mL；2)石墨粉与氧化剂的质量比为1:4～1:6；3)石墨粉的质量与H2O2的体积的比值为3.0g:5ml～1.5g:4mL；4)所述酸为浓硫酸和浓磷酸的混合酸；5)所述氧化剂选自高锰酸钾和硝酸钠中的一种或多种；6)步骤2)中，将氧化剂加入混合液中，在冰水浴下搅拌0.5～1.0h后，再转移至45～55℃的油浴中继续加热搅拌反应10～12h；7)步骤3)中，洗涤离心至上层清液pH值～7；8)步骤3)中，干燥温度为45～50℃；9)步骤3)中，干燥时间为20～24h；10)步骤3)中，待步骤2)得到的混合液冷却后，与冰水混合，然后加入H2O2，石墨粉的质量与冰水的体积的比值为1.5g：0.5L～1.5g:0.8L。7.如权利要求4所述的氧化石墨烯基Pickering乳液，其特征在于，还包括如下技术特征中的至少一项：1)步骤4a)中，步骤3)得到的产物的质量与第一分散溶剂的体积的比值为2g：70mL～2g：50mL；2)步骤4a)中，步骤3)得到的产物的质量与胺的体积的比值为2.0g:30mL～2g:22mL；3)步骤4a)中，反应温度为60～90℃；4)步骤4a)中，反应时间为20～24h；5)步骤4a)中，先水洗，再醇洗涤；6)步骤4a)中，干燥温度为50～60℃；7)步骤4)中，干燥时间为10～12h；8)步骤4a)中，所述胺选自伯胺和仲胺中的至少一种；9)步骤4a)中，所述胺选自丁胺、己胺、辛胺、癸胺、十二胺、十六胺、丁二胺、戊二胺、己二胺、庚二胺、辛二胺、环己二胺、苯胺、对甲基苯胺、对甲氧基苯胺、对苯二胺、N-甲基辛胺、N-乙基辛胺、N-丙基辛胺、N-丁基辛胺、N-己基辛胺和二辛胺中的至少一种；10)步骤4a)中，所述第一分散溶剂选自二甲基亚砜、N，N-二甲基甲酰胺，N-甲基吡咯烷酮和四氢呋喃中的一种或多种。8.如权利要求5所述的氧化石墨烯基Pickering乳液，其特征在于，还包括如下技术特征中的至少一项：1)步骤4b)中，卤化试剂的体积与步骤3)得到的产物的质量的比值为80mL:8g～70mL:4.0g；2)步骤4b)中，反应温度为60～90℃；3)步骤4b)中，反应时间为20～24h；4)步骤4b)中，先二氯甲烷洗涤，再醇洗涤；5)步骤4b)中，干燥温度为50～60℃；6)步骤4b)中，所述干燥为真空干燥；7)步骤4b)中，干燥时间为10～12h；8)步骤4b)中，所述卤化试剂选自氯化亚砜、三溴化磷、五氯化磷、三氯氧磷、草酰氯、α，α-二氯甲基醚、氰尿酰氯、四甲基-α-卤代烯胺和三苯基卤化物中的一种或多种；9)步骤5)中，步骤4b)得到的产物的质量与第二分散溶剂的体积的比值为2g：50mL～5.5g:100mL；10)步骤5)中，步骤4b)得到的产物的质量与醇或胺的体积的比值为5.0...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾祥琼，杨红梅，李久盛，刘俊义，
申请(专利权)人：中国科学院上海高等研究院，山西潞安矿业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：上海,31