【技术实现步骤摘要】
本申请涉及润滑油领域，特别是涉及一种石墨烯润滑油添加剂及其制备方法、石墨烯润滑油。
技术介绍
1、在工业生产和日常生活中普遍存在摩擦和磨损，由此会造成机械损耗和能源浪费。通过控制摩擦磨损，对于推动节能减耗十分重要。
2、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、辅助冷却、防锈、清洁、密封和缓冲等作用；或者说，应用于两个相对运动的物体之间，而可以减少两物体因接触而产生的磨擦与磨损之功能，即为润滑油。润滑油一般由基础油和添加剂两部分组成，添加剂是润滑油的精髓，润滑油的抗磨减摩等性能主要由添加剂提供。传统的润滑油添加剂常含有硫、磷、氯等有机污染物和金属盐等，这些添加剂易分解对环境造成污染。
3、石墨烯由于具有独特的二维结构、超高的弹性模量（1100 gpa）、断裂强度（125gpa）和热导率（5000 w/(m·k)），以及优异的自润滑和耐高温性能，使其在润滑油添加剂应用领域展示了巨大潜力。将石墨烯纳米技术应用至润滑油中，可提升润滑油摩擦学能力，且绿色无污染。然而，制备石墨烯的传统方法通常使用超声对石墨进行剥离，此方法难以充分剥离且片层容易复堆积，同时在润滑油中的分散性较差，导致对润滑油的摩擦性能的改善作用有限。
技术实现思路
1、基于此，本申请提供了一种可有效提升润滑油减磨性能的石墨烯润滑油添加剂及其制备方法、石墨烯润滑油。
2、本申请解决上述技术问题的技术方案如下。
3、本申请第一
4、将石墨、氧化剂、氧化增强剂和酸混合后进行氧化反应，得到氧化铁插层氧化石墨；所述氧化剂包括高铁酸钾；
5、将磁化基础油和所述氧化铁插层氧化石墨混合并进行插层处理，得到所述石墨烯润滑油添加剂；其中，所述磁化基础油包括第一基础油、有机溶剂和分散在所述第一基础油和所述有机溶剂中的磁性填料，所述磁性填料与所述氧化铁之间能够产生磁力作用。
6、在其中一些实施例中，石墨烯润滑油添加剂的制备方法中，所述磁性填料包括四氧化三铁。
7、在其中一些实施例中，石墨烯润滑油添加剂的制备方法中，所述有机溶剂包括聚乙二醇、聚乙烯醇、二甘醇和三甘醇中的至少一种。
8、在其中一些实施例中，石墨烯润滑油添加剂的制备方法中，所述磁性填料与所述有机溶剂的质量比为1: (20~45)。
9、在其中一些实施例中，石墨烯润滑油添加剂的制备方法中，所述有机溶剂包括聚乙二醇、聚乙烯醇、二甘醇和三甘醇，所述聚乙二醇、所述聚乙烯醇、所述二甘醇与所述三甘醇的质量比为1: (0.65~1.5) : (1.3~3) : (1.3~3)。
10、在其中一些实施例中，石墨烯润滑油添加剂的制备方法中，所述第一基础油包括聚α-烯烃基础油、酯类基础油和硅油中的至少一种。
11、在其中一些实施例中，石墨烯润滑油添加剂的制备方法中，所述磁性填料和所述有机溶剂的总质量与所述第一基础油的质量比为(0.01~0.05):1。
12、在其中一些实施例中，石墨烯润滑油添加剂的制备方法中，所述氧化铁插层氧化石墨与所述磁化基础油的质量比为(0.01~0.08):1。
13、在其中一些实施例中，石墨烯润滑油添加剂的制备方法中，采用流体加速器进行所述插层处理，所述插层处理的参数为：处理温度为50℃~60℃，处理口径为2 cm~4 cm，流动线速度为30 m/s~50 m/s，处理时间为10 h~14 h。
14、在其中一些实施例中，石墨烯润滑油添加剂的制备方法中，所述磁化基础油的制备包括以下步骤：
15、将所述磁性填料、所述有机溶剂和所述第一基础油混合后进行磁化处理，得到所述磁化基础油，所述磁化处理的参数为：磁场强度为80 mt~200mt，温度为30℃～60℃，时间为40 min~60 min。
16、在其中一些实施例中，石墨烯润滑油添加剂的制备方法中，所述氧化反应的温度为10℃~20℃，时间为1 h ~2 h。
17、在其中一些实施例中，石墨烯润滑油添加剂的制备方法中，所述氧化增强剂包括硝酸钠。
18、在其中一些实施例中，石墨烯润滑油添加剂的制备方法中，所述酸包括浓硫酸。
19、本申请第二方面提供了一种石墨烯润滑油添加剂，采用第一方面提供的石墨烯润滑油添加剂的制备方法制备得到。
20、本申请第三方面提供了一种石墨烯润滑油，包括第二基础油和第二方面提供的石墨烯润滑油添加剂。
21、在其中一些实施例中，石墨烯润滑油中，所述石墨烯润滑油添加剂与所述第二基础油的质量比为(0.05~0.5):1。
22、在其中一些实施例中，石墨烯润滑油中，所述第二基础油包括聚α-烯烃基础油、酯类基础油和硅油中的至少一种。
23、与现有技术相比较，本申请的石墨烯润滑油添加剂的制备方法具有如下有益效果：
24、上述石墨烯润滑油添加剂的制备方法，以高铁酸钾为氧化剂并配合酸和氧化增强剂处理石墨，石墨层间发生膨胀，同时生成的产物氧化铁插层并吸附在被氧化的石墨中，得到氧化铁插层氧化石墨；进一步将包括第一基础油、有机溶剂和分散在第一基础油和有机溶剂中的磁性填料的磁化基础油与氧化铁插层氧化石墨混合，并以磁化基础油为高速流体对氧化铁插层氧化石墨进行插层处理，利用磁化基础油中的磁性填料与氧化铁插层氧化石墨中的氧化铁之间的磁力作用，有效促进高速流体对石墨的剥离速度和效率，并原位合成石墨烯润滑油添加剂，有助于提升石墨烯在石墨烯润滑油添加剂中的分散效果，进而有利于提高石墨烯润滑油添加剂产品的稳定性。
25、进一步地，上述石墨烯润滑油添加剂添加至基础油中制备石墨烯润滑油时，可有效降低石墨烯润滑油的摩擦系数和磨斑直径，从而有效提升石墨烯润滑油的抗磨减磨性能，同时制得的石墨烯润滑油分散均匀，具有较好的稳定性。
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1.一种石墨烯润滑油添加剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法满足如下特征（1）~（5）中的至少一个：
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述磁性填料和所述有机溶剂的总质量与所述第一基础油的质量比为(0.01~0.05):1。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氧化铁插层氧化石墨与所述磁化基础油的质量比为(0.01~0.08):1。
5.如权利要求1~4任一项所述的制备方法，其特征在于，采用流体加速器进行所述插层处理，所述插层处理的参数为：处理温度为50℃~60℃，处理口径为2 cm~4 cm，流动线速度为30 m/s~50 m/s，处理时间为10 h~14 h。
6.如权利要求1~4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述磁化基础油的制备包括以下步骤：
7.如权利要求1~4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述氧化反应的温度为10℃~20℃，时间为1 h ~2 h。
8.如权利要求1~4任一项所述的制备方法，其特征
9.一种石墨烯润滑油添加剂，其特征在于，采用权利要求1~8任一项所述的制备方法制备得到。
10.一种石墨烯润滑油，其特征在于，包括第二基础油和如权利要求9所述的石墨烯润滑油添加剂。
11.如权利要求10所述的石墨烯润滑油，其特征在于，所述石墨烯润滑油添加剂与所述第二基础油的质量比为(0.05~0.5):1。
12.如权利要求10或11所述的石墨烯润滑油，其特征在于，所述第二基础油包括聚α-烯烃基础油、酯类基础油和硅油中的至少一种。
...【技术特征摘要】
1.一种石墨烯润滑油添加剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法满足如下特征（1）~（5）中的至少一个：
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述磁性填料和所述有机溶剂的总质量与所述第一基础油的质量比为(0.01~0.05):1。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氧化铁插层氧化石墨与所述磁化基础油的质量比为(0.01~0.08):1。
5.如权利要求1~4任一项所述的制备方法，其特征在于，采用流体加速器进行所述插层处理，所述插层处理的参数为：处理温度为50℃~60℃，处理口径为2 cm~4 cm，流动线速度为30 m/s~50 m/s，处理时间为10 h~14 h。
6.如权利要求1~4任一项所述的制备方法，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘炜，赵晶玉，谢滨，孙鹏，罗圭纳，吴雅丝，吴小云，
申请(专利权)人：中润超油北京新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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