石墨烯包裹有机硅复合材料及其在润滑油中的应用制造技术

本发明专利技术公开了石墨烯包裹有机硅复合材料及其在润滑油中的应用，该石墨烯包裹有机硅复合材料通过改性多孔硅与氧化石墨烯制备而成。本发明专利技术中，通过种子生长法合成大颗粒介孔二氧化硅，可实现大批量生产；采用聚烯丙基胺盐酸盐改性介孔二氧化硅，使其表面带有氨基基团，介孔二氧化硅与石墨烯协同，提高了润滑油的减摩抗磨性；油酸起到乳化作用，硫化三异丁烯起到保持摩擦表面清洁，中和润滑油劣化产生的酸性物质的作用，钙钛矿起到提高润滑油抗磨性的作用，硅烷偶联剂充当阻力脂，具有增强粘结的作用，助剂优选为分散剂，起到分散作用，石墨烯包裹有机硅、油酸、硫化三异丁烯、钙钛矿、硅烷偶联剂和助剂协同，提高了润滑油的减摩抗磨自修复性能。修复性能。修复性能。

【技术实现步骤摘要】
石墨烯包裹有机硅复合材料及其在润滑油中的应用


[0001]本专利技术属于润滑油
，具体涉及石墨烯包裹有机硅复合材料及其在润滑油中的应用。

技术介绍

[0002]随着人们对环保和机动性能的要求越来越高，机动交通工具中使用的润滑油在不断地进行更新换代。目前市面上的润滑油中通常会添加成膜添加剂、抗氧化剂、防锈添加剂、粘度指数改善剂、抗磨添加剂等多种添加剂配方。
[0003]现有抗磨添加剂主要有有机含硫抗磨损剂和有机含磷摩擦磨损改进剂两大类，在润滑油中已被使用多年，在减少机械磨损方面效果较为显著，但是仍存在不足：抗磨添加剂中含硫/磷，导致润滑油成品中含硫/磷较多；不能承受太高的温度，分解产物中的磷易使尾气转化催化剂中毒等。
[0004]随着能源资源的不断消耗与更严厉的环境法规出台，研发出具有优异的抗磨性、环保性的润滑油添加剂及润滑油成为各企业争相竞逐的重点。

技术实现思路

[0005]为解决现有技术中存在的技术问题，本专利技术的目的在于提供石墨烯包裹有机硅复合材料及其在润滑油中的应用。
[0006]为实现上述目的，达到上述技术效果，本专利技术采用的技术方案为：石墨烯包裹有机硅复合材料，所述石墨烯包裹有机硅复合材料通过改性多孔硅与氧化石墨烯制备而成。
[0007]进一步的，所述改性多孔硅为表面带有氨基基团的多孔硅。
[0008]进一步的，所述改性多孔硅为经过聚烯丙基胺盐酸盐改性后表面带有氨基基团的多孔硅。
[0009]进一步的，所述多孔硅采用介孔二氧化硅。<br/>[0010]进一步的，所述介孔二氧化硅采用以下步骤制成：1）称取一定量的三乙胺溶液和十六烷基三甲基溴化铵溶液，将两种溶液混合剧烈搅拌至少1h，保持在80
‑
110℃，随后滴加正硅酸乙酯，继续搅拌1
‑
4h，得到二氧化硅种子；2）将三乙胺溶液加入到步骤1）所得二氧化硅种子中，于50
‑
70℃条件下剧烈搅拌至少25min，随后滴加正硅酸乙酯，得到的混合物继续搅拌10
‑
15h。
[0011]本专利技术还公开了石墨烯包裹有机硅复合材料的制备方法，包括以下步骤：称取一定量的聚烯丙基胺盐酸盐溶液，将介孔二氧化硅浸入其中，磁力搅拌0.5
‑
2.5h，离心，去上清，加入氧化石墨烯，搅拌3
‑
8h，随后放入反应釜中，于160
‑
200℃条件下反应18
‑
23h，再将产物过滤离心，最后使用乙醇和去离子水洗涤后冷冻干燥，备用。
[0012]本专利技术还公开了石墨烯包裹有机硅复合材料在润滑油中的应用。
[0013]本专利技术公开的石墨烯包裹有机硅复合材料在润滑油中的应用，所述润滑油包括以
下重量份数的各组份：基础油70
‑
90份石墨烯包裹有机硅4
‑
7份油酸1
‑
5份硫化三异丁烯0.2
‑
2份钙钛矿3
‑
8份硅烷偶联剂1
‑
5份助剂0.1
‑
3份。
[0014]石墨烯包裹有机硅复合材料在润滑油中的应用，所述润滑油包括以下重量份数的各组份：基础油80份石墨烯包裹有机硅5.5份油酸2份硫化三异丁烯1份钙钛矿5份硅烷偶联剂2份助剂1份。
[0015]本专利技术还公开了石墨烯包裹有机硅复合材料在润滑油中的应用方法，包括以下步骤：按照重量份数计，将70
‑
90份基础油、4
‑
7份石墨烯包裹有机硅、1
‑
5份油酸、0.2
‑
2份硫化三异丁烯、3
‑
8份钙钛矿、1
‑
5份硅烷偶联剂和0.1
‑
3份助剂加入到反应釜中，混合均匀，先按照2
‑
7℃/min的速度升温到90
‑
120℃，维持3
‑
6min，然后进行搅拌0.5
‑
3h后，按照按照2
‑
7℃/min的速度降温到室温即可得到所需润滑油。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术公开了石墨烯包裹有机硅复合材料及其在润滑油中的应用，该石墨烯包裹有机硅复合材料通过改性多孔硅与氧化石墨烯制备而成，并创新性地将该石墨烯包裹有机硅复合材料应用于润滑油中，提高了润滑油的抗磨性等多种性能。本专利技术中，通过种子生长法合成了大颗粒介孔二氧化硅，可实现大批量生产，生产效率高，成本优势明显；采用聚烯丙基胺盐酸盐改性介孔二氧化硅，使其表面带有氨基基团，便于与氧化石墨烯复配制成石墨烯包裹有机硅复合材料，氧化石墨烯的界面钉扎强化可以解决润滑油分散稳定性问题，介孔二氧化硅在摩擦过程中，具有填充犁沟、增加接触面积的作用，使得摩擦过程更加的平稳进行，介孔二氧化硅与石墨烯协同，减小了剪切力的作用，降低了摩擦因数，有助于提高润滑油的减摩抗磨性，获得优异的摩擦学性能；油酸起到乳化的作用，硫化三异丁烯起到保持摩擦表面清洁，中和润滑油劣化产生的酸性物质的作用，钙钛矿起到提高润滑油抗磨性的作用，硅烷偶联剂充当阻力脂，具有增强粘结的作用，助剂优选为分散剂，起到分散作用，石墨烯包裹有机硅、油酸、硫化三异丁烯、钙钛矿、硅烷偶联剂和助剂协同，提高了润滑油的减摩抗磨自修复性能。
附图说明
[0017]图1为本专利技术实施例1的介孔二氧化硅的SEM图；图2为本专利技术实施例1的介孔二氧化硅的TEM图；图3为本专利技术实施例1的石墨烯包裹有机硅复合材料的SEM图。
实施方式
[0018]下面对本专利技术进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0019]以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。
[0020]如图1
‑
3所示，一方面，本专利技术公开了石墨烯包裹有机硅复合材料，其通过改性多孔硅与氧化石墨烯制备而成，改性多孔硅为表面带有氨基基团的多孔硅。
[0021]在本专利技术的一个实施例中，改性多孔硅为经过聚烯丙基胺盐酸盐改性后表面带有氨基基团的多孔硅，多孔硅采用粒径大于200nm的介孔二氧化硅，该介孔二氧化硅采用以下步骤制成：1）称取一定量的三乙胺溶液和十六烷基三甲基溴化铵溶液，将两种溶液混合剧烈搅拌至少1h，保持在80
‑
110℃，随后滴加正硅酸乙酯，继续搅拌1
‑
4h，得到二氧化硅种子；2）将三乙胺溶液加入到步骤1）所得二氧化硅种子中，于50
‑
70℃条件下剧烈搅拌至少25min，随后滴加正硅酸乙酯，得到的混合物继续搅拌10
‑
15h。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.石墨烯包裹有机硅复合材料，其特征在于，所述石墨烯包裹有机硅复合材料通过改性多孔硅与氧化石墨烯制备而成。2.根据权利要求1所述的石墨烯包裹有机硅复合材料，其特征在于，所述改性多孔硅为表面带有氨基基团的多孔硅。3.根据权利要求2所述的石墨烯包裹有机硅复合材料，其特征在于，所述改性多孔硅为经过聚烯丙基胺盐酸盐改性后表面带有氨基基团的多孔硅。4.根据权利要求3所述的石墨烯包裹有机硅复合材料，其特征在于，所述多孔硅采用介孔二氧化硅。5.根据权利要求4所述的石墨烯包裹有机硅复合材料，其特征在于，所述介孔二氧化硅采用以下步骤制成：1）称取一定量的三乙胺溶液和十六烷基三甲基溴化铵溶液，将两种溶液混合剧烈搅拌至少1h，保持在80
‑
110℃，随后滴加正硅酸乙酯，继续搅拌1
‑
4h，得到二氧化硅种子；2）将三乙胺溶液加入到步骤1）所得二氧化硅种子中，于50
‑
70℃条件下剧烈搅拌至少25min，随后滴加正硅酸乙酯，得到的混合物继续搅拌10
‑
15h。6.根据权利要求1
‑
5任一所述的石墨烯包裹有机硅复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：称取一定量的聚烯丙基胺盐酸盐溶液，将介孔二氧化硅浸入其中，磁力搅拌0.5
‑
2.5h，离心，去上清，加入氧化石墨烯，搅拌3
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8h，随后放入反应釜中，于160
‑
200℃条件下反应18
‑
23h，再将产物过滤离心，最后使用乙醇和去离子水洗涤后冷冻干燥，备用。7.根据权利要求1
‑
5任一所...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋申雷，谭千君，
申请(专利权)人：江苏国平油品科技有限公司，
类型：发明
国别省市：