氧化石墨烯润滑添加剂及其在抗磨自动变速箱油中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种氧化石墨烯润滑添加剂及其在抗磨自动变速箱油中的应用。所述氧化石墨烯润滑添加剂通过将氧化石墨烯、硼酸钛、1‑(2‑羟乙基)‑3‑癸基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺锂盐离子液体、乙醇、浓硫酸高温冷凝回流，减压蒸发除去乙醇得到。与现有技术相比，将本发明专利技术的氧化石墨烯润滑添加剂应用于抗磨自动变速箱油中，能够很好的改善变速箱油的使用品质，使得抗磨自动变速箱油具有良好的防锈性、抗氧化性；同时还具备优异的的极压抗磨性能与良好的摩擦特性。

【技术实现步骤摘要】
氧化石墨烯润滑添加剂及其在抗磨自动变速箱油中的应用
本专利技术具体涉及一种氧化石墨烯润滑添加剂及其在抗磨自动变速箱油中的应用。
技术介绍
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润滑剂，主要起润滑、冷却、防锈、清洁、密封和缓冲等作用。润滑油一般由基础油和添加剂两部分组成。基础油是润滑油的主要成分，决定着润滑油的基本性质，添加剂则可弥补和改善基础油性能方面的不足，赋予某些新的性能，是润滑油的重要组成部分。美国石油学会(API)将基础油分为I、II、III、IV和V五类，I、II和III类属于矿物基础油，IV类单指聚α-烯烃(PAO)，I、II、III和IV类之外的通称为V类基础油，酯类属于类V基础油。自动变速箱是相对于手动变速箱而出现的一种能够自动根据汽车车速和发动机转速来进行自动换挡操纵的变速装置。目前汽车自动变速箱常见的有四种型式，分别是液力自动变速箱(AT)、机械无级自动变速箱(CVT)、电控机械自动变速箱(AMT)和双离合自动变速箱。自动变速箱油主要用于轿车和轻型卡车的自动变速系统，也可用于大型装载车的变速传动箱、动力转向系统、农用机械的分动箱等，它能使汽车自动适应行驶阻力的影响，提高汽车的动力性能，使发动机常时间处于最佳工况，充分利用发动机功率，有利于消除排气污染，而且启动无冲击、变速时振动小，人们乘坐时感觉舒适平稳。随着自动变速器制造业的发展，用于润滑、冷却、动力传递、液压控制、传动装置保护及有助于平滑变速的自动变速箱油，无论在极压抗磨性能、低温流动性能、氧化安定性方面，还是在清净分散性和防锈性方面，均已不能满足现代自动变速箱润滑保护的要求。随着变速箱结构的不断发展，对于变速箱油品的要求越来越高。特别是对于近年来市场占有率迅速提高的变速箱专用油、自动传动液以及双离合变速箱油来说，要求油品具有更好的热安定性、防腐性及摩擦耐久性。现有技术的自动变速器油，存在使用寿命短、润滑效果差、易起泡、不抗氧化、防锈性能差等缺陷。石墨烯是一种二维碳材料，是单层石墨烯、双层石墨烯和少层(3～10层)石墨烯的统称。石墨烯能牢牢地附着在金属表面，石墨烯具有几乎是完全透明、无毒、化学性能优异、润滑性能优异、机械强度大、导热性优异、导电性能极强等特点，使石墨烯在润滑领域具有巨大的应用潜能。但是由于石墨烯其高比表面积和层间强烈的范德华作用，它们非常容易发生团聚或者重新堆叠成石墨结构，并且石墨烯在普通溶剂中很难溶解。所以石墨烯润滑油要真正实现，重要的是要解决好在油品里的分散问题，石墨烯作为润滑油添加剂，若要在摩擦过程中显示出良好的润滑性能，不仅要求形态和层数要适当，而且必须能稳定地分散在润滑油中。若一旦发生相分离，石墨就容易因团聚而难以发挥其润滑性能。本专利技术通过对氧化石墨烯进行改性，并应用于抗磨自动变数箱油中，很好的改善了变速箱油的使用品质，使得抗磨自动变速箱油具有良好的防锈性、抗氧化性；同时还具备优异的极压抗磨性能与良好的摩擦特性。
技术实现思路
本专利技术为了弥补现有技术的不足，提供了一种氧化石墨烯润滑添加剂，添加至抗磨自动变速箱油中具有良好的分撒性，改善了油品的抗磨、抗氧化性，满足了自动变速箱的使用要求，延长了换油周期，减少了维护成本。本专利技术的技术方案包括：一种氧化石墨烯润滑添加剂，采用下述步骤制备得到：取氧化石墨烯、硼酸钛加入乙醇中搅拌混合均匀；加入浓硫酸，冷凝回流；反应产物减压蒸馏去除溶剂，即得所述氧化石墨烯润滑添加剂。另一技术方案，一种氧化石墨烯润滑添加剂，采用下述步骤制备得到：取氧化石墨烯、硼酸钛、1-(2-羟乙基)-3-癸基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺锂盐离子液体加入乙醇中搅拌混合均匀；加入浓硫酸，冷凝回流；反应产物减压蒸馏去除溶剂，即得所述氧化石墨烯润滑添加剂。优选的，所述的氧化石墨烯润滑添加剂，所述氧化石墨烯润滑添加剂的制备方法为：取氧化石墨烯、硼酸钛、1-(2-羟乙基)-3-癸基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺锂盐离子液体加入乙醇中在转速为200-500r/min搅拌下升温至70-90℃，加入浓硫酸，继续升温至100-125℃冷凝回流反应2-4h，减压蒸馏去除溶剂乙醇，即得所述氧化石墨烯润滑添加剂。所述氧化石墨烯、硼酸钛、1-(2-羟乙基)-3-癸基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺锂盐离子液体、乙醇、浓硫酸的质量比为1：(0.5-1.5)：(0.5-1.5)：(20-40)：(0.01-0.03)。本专利技术还公开了上述氧化石墨烯润滑添加剂在抗磨自动变速箱油中的应用。具体应用如下：所述抗磨自动变速箱油，包括以下按重量份计的原料：新戊二醇酯15-25份、双酯25-35份、季戊四醇酯5-15份、聚α烯烃基础油35-45份、如权利要求1～4任一项所述的氧化石墨烯润滑添加剂1-3份、抗氧剂0.4-1.2份、消泡剂0.1-0.5份、防锈剂0.05-0.2份、抗磨剂0.5-1.5份、黏度指数改进剂4-10份、清净分散剂2-8份。所述新戊二醇酯为二油酸新戊二醇酯。所述双酯为癸基己基己二酸酯或2-乙基己基壬二酸酯。所述季戊四醇酯为油酸季戊四醇酯。所述抗氧剂为4,4'-二辛基二苯胺或2,4-二甲基-6-叔丁基苯酚。所述消泡剂为全氟聚醚油(PFPE)脂或有机硅消泡剂。所述防锈剂为十二烯基丁二酸。所述抗磨剂为二丁基二硫代磷酸-2-甲基-丁二酸二甲酯和/或二异辛基二硫代磷酸-2-甲基-丁二酸二乙酯。作为优选，所述抗磨剂为二异辛基二硫代磷酸-2-甲基-丁二酸二乙酯、二丁基二硫代磷酸-2-甲基-丁二酸二甲酯按质量比为1：(0.2-0.3)的混合物。所述黏度指数改进剂为聚甲基丙烯酸酯型粘度指数改进剂。所述清净分散剂为硼化丁二酰亚胺或高碱值烷基水杨酸钙清净剂。所述抗磨自动变速箱油的制备工艺，包括下述步骤：S1、按重量份称取各原料：新戊二醇酯15-25份、双酯25-35份、季戊四醇酯5-15份、聚α烯烃基础油35-45份、氧化石墨烯润滑添加剂1-3份、抗氧剂0.4-1.2份、消泡剂0.1-0.5份、防锈剂0.05-0.2份、抗磨剂0.5-1.5份、黏度指数改进剂4-10份、清净分散剂2-8份；S2、将新戊二醇酯、双酯、季戊四醇酯、聚α烯烃基础油以转速为200-500r/min搅拌10-20min混合均匀，升温至55-85℃，加入黏度指数改进剂、清净分散剂以转速为200-500r/min搅拌10-20min混合均匀，保持温度为50-70℃加入氧化石墨烯润滑添加剂、抗氧剂、消泡剂、防锈剂、抗磨剂以转速为200-500r/min搅拌30-50min，即得。本专利技术的有益效果是：将本专利技术的氧化石墨烯润滑添加剂添加至抗磨自动变速箱油中，很好的改善了变速箱油的使用品质，使得抗磨自动变速箱油具有良好的防锈性、抗氧化性；同时还具备优异的的极压抗磨性能与良好的摩擦特性。具体实施方式下面通过对本专利技术进行详细说明，本专利技术的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。实施例所用原料如下：十二烯基丁二酸，CAS号：29658-97-7。癸基己基己二酸酯，CAS号：22707-35-3。油酸季戊四醇酯，CAS号：25151-96-6。氧化石墨烯为北京德科岛金科技有限公司提供的氧化石墨烯，厚度：0.55-1.2nm直径：0.5-3μm层数：1-5层。二异辛基二硫本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氧化石墨烯润滑添加剂，其特征在于，采用下述步骤制备得到：取氧化石墨烯、硼酸钛加入乙醇中搅拌混合均匀；加入浓硫酸，冷凝回流；反应产物减压蒸馏去除溶剂，即得所述氧化石墨烯润滑添加剂。

【技术特征摘要】
1.一种氧化石墨烯润滑添加剂，其特征在于，采用下述步骤制备得到：取氧化石墨烯、硼酸钛加入乙醇中搅拌混合均匀；加入浓硫酸，冷凝回流；反应产物减压蒸馏去除溶剂，即得所述氧化石墨烯润滑添加剂。2.一种氧化石墨烯润滑添加剂，其特征在于，采用下述步骤制备得到：取氧化石墨烯、硼酸钛、1-(2-羟乙基)-3-癸基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺锂盐离子液体加入乙醇中搅拌混合均匀；加入浓硫酸，冷凝回流；反应产物减压蒸馏去除溶剂，即得所述氧化石墨烯润滑添加剂。3.如权利要求2所述的氧化石墨烯润滑添加剂，其特征在于，所述氧化石墨烯润滑添加剂的制备方法为：取氧化石墨烯、硼酸钛、1-(2-羟乙基)-3-癸基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺锂盐离子液体加入乙醇中在转速为200-500r/min搅拌下升温至70-90℃，加入浓硫酸，继续升温至100-125℃冷凝回流反应2-4h，减压蒸馏去除溶剂乙醇，即得所述氧化石墨烯润滑添加剂。4.如权利要求2或3所述的氧化石...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭健，
申请(专利权)人：郭健，
类型：发明
国别省市：江苏,32