【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于润滑油，具体涉及一种石墨烯锂钙-聚脲基润滑脂及其制备方法和应用。
技术介绍
1、润滑剂在工业生产中有极其重要的作用，其用于机械设备的摩擦部位，可以减小摩擦，从而减少不必要的能量损失，保护机械、延长其使用寿命。目前常用的润滑剂为润滑脂，其具有油脂状的稠厚质地，不仅能实现润滑和减小摩擦，而且具有密封、填充空隙、保护金属等作用。
2、在目前通用的润滑脂中，锂基润滑脂的综合性能较好，具体表现为良好的耐高温、抗剪切性能、抗水性能、较长的润滑寿命和较宽的温度适用性等。但是，近年来锂矿业涨价较大，制备锂基润滑脂主要原料氢氧化锂价格上涨，货源紧张，为润滑脂的制备和应用带来极大的不便，这就要求行业内开发锂基润滑脂的替代产品。
3、钙资源的来源广泛，产量富足，其作为原料制备的钙基润滑脂成本低，具有优良的抗水性和机械安定性，胶体安定性也较好，但是，钙基润滑脂的滴点较低，耐高温性不足，极压抗磨性能较差。聚脲润滑脂是另一类不含锂、成本较低的润滑脂，其中聚脲稠化剂是异氰酸酯和有机胺的加成反应产物，具有较好的高温性能和高滴点优势，而且在抗剪切性能、润滑寿命等方面具有优良的表现，但存在抗水性差、极压抗磨性能差的缺陷。目前行业内尝试将钙基润滑脂与聚脲润滑脂配合使用，以期望平衡二者的性能特点。例如cn115247094a公开了一种聚脲-无水钙基润滑脂，由无水钙基脂和脲基脂组成，其中，无水钙基脂包括稠化剂a、基础油、防锈剂和抗氧剂，稠化剂a由氢氧化钙、硬脂酸和12-羟基硬脂酸制备而成；脲基脂包括稠化剂b、基础油、防锈剂和抗氧剂，
4、添加固体抗磨添加剂是改善润滑脂抗磨性能的有效方法之一，目前已公开的固体抗磨添加剂包括石墨、二硫化钼、氮化硼、石墨烯等。其中，石墨烯是由碳原子构成的单层片状结构的新材料，是迄今已知最薄也是最坚硬的纳米材料。石墨烯材料是由石墨烯堆垛而成且层数不超过10层的碳纳米材料，大量的石墨烯材料摩擦学性能研究显示，石墨烯材料具有优异的润滑和抗磨性能，因而已成为潜在的高性能润滑材料。但是，石墨烯材料在润滑脂基础油中难以均匀分散，极大地制约了其在润滑脂中的应用。
5、为了解决石墨烯材料的分散性问题，人们尝试对石墨烯进行改性，例如cn107739643a公开了一种含有表面改性的碳纳米材料的润滑油的制备方法，具体包括：将石墨烯和盐酸多巴胺在一定条件下进行反应，得到聚多巴胺表面包覆的石墨烯纳米材料，然后将其用烷基胺处理，得到表面包覆聚多巴胺和接枝长碳链烷烃的改性石墨烯纳米材料；采用相似的方法制备得到改性碳纳米管和改性碳纳米纤维，然后将改性石墨烯纳米材料、改性碳纳米管和改性碳纳米纤维与基础油、其他添加剂混合，得到含有表面改性的碳纳米材料的润滑油，石墨烯材料在基础油中的分散性良好。但是，该产品长期存放后的分散稳定性不足，而且极压抗磨性和高低温性能也无法达到重型机械行业的性能需求。
6、因此，开发一种极压抗磨性高、耐温性能好、石墨烯材料分散性好的润滑脂，是本领域亟待解决的问题。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种石墨烯锂钙-聚脲基润滑脂及其制备方法和应用，通过基础油与钙锂基稠化剂、聚脲稠化剂、复合石墨烯和添加剂的复配，使体系中的石墨烯具有优异的分散性和稳定性，所述石墨烯锂钙-聚脲基润滑脂具有优异的极压抗磨性、耐高温性能和低温性能，能够充分满足应用于重型机械行业的工况需求。
2、为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供一种石墨烯锂钙-聚脲基润滑脂，所述石墨烯锂钙-聚脲基润滑脂以质量份计包括如下组分：
4、
5、所述复合石墨烯包括改性氧化石墨烯、离子液体改性石墨烯、三维立体构造石墨烯中的至少两种的组合。
6、本专利技术提供的石墨烯锂钙-聚脲基润滑脂中，稠化剂采用钙锂基稠化剂和聚脲稠化剂的组合，能够结合钙基、锂基和聚脲的性能特点，具有优良的胶体安定性、机械安定性、耐高温性、抗水冲击性等，并降低了原料成本。同时，所述复合石墨烯在基础油、钙锂基稠化剂和聚脲稠化剂的体系中具有优异的分散性和稳定性，从而能够更大程度地发挥石墨烯在润滑和抗磨方面的性能优势，而且，所述复合石墨烯中修饰的离子液体与基础油、钙锂基稠化剂和聚脲稠化剂相互协同，进一步提高了耐高温性能和低温性能。因此，本专利技术通过基础油与钙锂基稠化剂、聚脲稠化剂、复合石墨烯和添加剂的复配，使所述石墨烯锂钙-聚脲基润滑脂在具有优良的胶体安定性、机械安定性、抗水性、抗剪切性能的同时，还具有优异的极压抗磨性、耐高温性能和低温性能，尤其在极压抗磨性和低温性能方面取得显著提升，使其充分满足了重型机械行业在特殊工况(例如极端低温)下的应用需求。
7、本专利技术的复合石墨烯包括改性氧化石墨烯、离子液体改性石墨烯、三维立体构造石墨烯中的至少两种的组合，其中，所述改性氧化石墨烯具有良好的分散稳定性，能够保持石墨烯在润滑脂中的持续均匀分散，以防止石墨烯的团聚及堆积，发挥最有利的减摩抗磨效果。所述离子液体改性石墨烯不仅使长期分散稳定性得到保证，而且具有优良的耐温性能和优异的抗磨性能，在改善润滑脂的抗磨性能的同时，还能拓展其使用温度范围。所述三维立体构造石墨烯对基础油的包裹性更强，能够发挥海绵效应，使润滑脂具有耐高温、极压抗磨作用显著的特点。本专利技术将改性氧化石墨烯、离子液体改性石墨烯、三维立体构造石墨烯中的至少两种进行复配作为复合石墨烯，使石墨烯材料在润滑脂体系中均匀分散，分散稳定性优异，并赋予石墨烯锂钙-聚脲基润滑脂优异的减摩抗磨性能和耐高低温性能。
8、其中，所述基础油的质量份为80-98份，例如可以为81份、82份、83份、84份、85份、86份、87份、88份、89份、90份、92份、95份或97份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本专利技术不再穷尽列举所述范围包括的具体点值，优选83-95份。
9、所述钙锂基稠化剂的质量份为1-10份，例如可以为1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份、8.5份、9份或9.5份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本专利技术不再穷尽列举所述范围包括的具体点值，优选4-6份。
10、所述聚脲稠化剂的质量份为0.5-8份，例如可以为1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份或7.5份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本专利技术不再穷尽列举所述范围包括的具体点值，优选1-4份。
11、所述复合石墨烯的质量份为0.001-5份，例如可以为0.005份、0.01份、0.05份、0.1份、0.3份本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种石墨烯锂钙-聚脲基润滑脂，其特征在于，所述石墨烯锂钙-聚脲基润滑脂以质量份计包括如下组分：
2.根据权利要求1所述的石墨烯锂钙-聚脲基润滑脂，其特征在于，所述基础油包括矿物基础油、合成基础油、植物基础油中的任意一种或至少两种的组合。
3.根据权利要求1或2所述的石墨烯锂钙-聚脲基润滑脂，其特征在于，所述钙锂基稠化剂包括12-羟基硬脂酸锂和12-羟基硬脂酸钙的组合；
4.根据权利要求1所述的石墨烯锂钙-聚脲基润滑脂，其特征在于，所述复合石墨烯中改性氧化石墨烯的质量百分含量为70-95％；
5.根据权利要求1所述的石墨烯锂钙-聚脲基润滑脂，其特征在于，所述离子液体改性石墨烯中的离子液体包括咪唑类离子液体；
6.根据权利要求1所述的石墨烯锂钙-聚脲基润滑脂，其特征在于，所述添加剂包括极压抗磨剂、粘附剂、防腐剂、抗氧剂和防锈剂；
7.一种如权利要求1-6任一项所述的石墨烯锂钙-聚脲基润滑脂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
8.根据权利要求7所述的石墨烯锂钙-聚脲基润滑脂的制备方法，其特征
9.根据权利要求7或8所述的石墨烯锂钙-聚脲基润滑脂的制备方法，其特征在于，所述调和的温度为90-110℃；
10.一种装置，其特征在于，所述装置应用如权利要求1-6任一项所述的石墨烯锂钙-聚脲基润滑脂。
...【技术特征摘要】
1.一种石墨烯锂钙-聚脲基润滑脂，其特征在于，所述石墨烯锂钙-聚脲基润滑脂以质量份计包括如下组分：
2.根据权利要求1所述的石墨烯锂钙-聚脲基润滑脂，其特征在于，所述基础油包括矿物基础油、合成基础油、植物基础油中的任意一种或至少两种的组合。
3.根据权利要求1或2所述的石墨烯锂钙-聚脲基润滑脂，其特征在于，所述钙锂基稠化剂包括12-羟基硬脂酸锂和12-羟基硬脂酸钙的组合；
4.根据权利要求1所述的石墨烯锂钙-聚脲基润滑脂，其特征在于，所述复合石墨烯中改性氧化石墨烯的质量百分含量为70-95％；
5.根据权利要求1所述的石墨烯锂钙-聚脲基润滑脂，其特征在于，所述离子液体改性石墨烯中的离子液体包括咪唑类离子液体；
6.根据权利要求1所述的石墨烯锂钙-聚脲基...
【专利技术属性】
技术研发人员：张丽，林博，万晓娜，李乐添，陈宏，何金桃，刘占全，郝赫，
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：
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