一種石墨烯基納米零價(jià)鐵系潤(rùn)滑油及其制備方法
【專利摘要】一種石墨烯基納米零價(jià)鐵系潤(rùn)滑油，包括以下組分：基礎(chǔ)油、石墨烯基納米粒子、抗氧劑、降粘度指數(shù)改進(jìn)劑、分散劑和抗泡劑；還包括其它添加劑，所述其它添加劑為防銹劑、降凝劑、增粘劑、清凈劑、破乳劑中的一種或幾種；其中，所述石墨烯基納米粒子必定含有石墨烯基納米零價(jià)鐵。本發(fā)明同時(shí)提供了該潤(rùn)滑油的制備方法。本發(fā)明各組分均具有優(yōu)異的分散性和穩(wěn)定性，可實(shí)現(xiàn)優(yōu)良的減摩抗磨效果，并且具備良好的自修復(fù)性能。
【專利說(shuō)明】一種石墨烯基納米零價(jià)鐵系潤(rùn)滑油及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種潤(rùn)滑油，尤其涉及一種石墨烯基納米零價(jià)鐵系潤(rùn)滑油及其制備方 法，屬于高新材料及其應(yīng)用領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002] 對(duì)于機(jī)械零部件而言，摩擦磨損是必然的，這不僅帶來(lái)材料和能源的大量損耗，還 造成環(huán)境的污染。潤(rùn)滑油是有效減緩機(jī)械零部件摩擦磨損、降低能量損耗的重要技術(shù)手段 之一。潤(rùn)滑油是現(xiàn)代工業(yè)和國(guó)防工業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn)的血液，它由基礎(chǔ)油和添加劑組成，現(xiàn)代工業(yè)的飛 速發(fā)展要求加快潤(rùn)滑油的升級(jí)換代。一般有以下三種方式可以提升油品質(zhì)量：1)提高基礎(chǔ) 油的質(zhì)量，2)改進(jìn)添加劑的性能，3)提高添加劑的復(fù)配技術(shù)。潤(rùn)滑油添加劑是各種高級(jí)潤(rùn) 滑油的精髓，而潤(rùn)滑油添加劑的復(fù)配技術(shù)又是潤(rùn)滑油性能得發(fā)實(shí)現(xiàn)的核心和關(guān)鍵技術(shù)。
[0003] 近年來(lái)，納米金屬材料的制備與應(yīng)用技術(shù)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，逐漸達(dá)到了工業(yè)化 生成的水平。最近的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，納米金屬顆粒材料作為潤(rùn)滑油添加劑具有良好的應(yīng)用 前景，以納米粒子制成的納米潤(rùn)滑油添加劑，可以明顯提高潤(rùn)滑油的抗磨減摩性能，這也為 潤(rùn)滑油領(lǐng)域中長(zhǎng)期未能解決的問(wèn)題開辟了新的解決途徑。但單純的納米金屬超微粒子在潤(rùn) 滑油中的分散性、穩(wěn)定性及易氧化的問(wèn)題還沒(méi)有得到圓滿的解決。
[0004] 因此，很有必要對(duì)該方面進(jìn)行深入的研究，將納米金屬材料進(jìn)行合理的改造、配 t匕，使之適應(yīng)潤(rùn)滑油的各項(xiàng)要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種石墨烯基納米零價(jià)鐵系潤(rùn)滑油及其制備 方法，從而解決上述【背景技術(shù)】中的問(wèn)題。
[0006] 本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：
[0007] -種石墨稀基納米零價(jià)鐵系潤(rùn)滑油，包括以下組分：基礎(chǔ)油、石墨稀基納米粒子、 抗氧劑、降粘度指數(shù)改進(jìn)劑、分散劑和抗泡劑；
[0008] 還包括其它添加劑，所述其它添加劑為防銹劑、降凝劑、增粘劑、清凈劑、破乳劑中 的一種或幾種；
[0009] 其中，所述石墨稀基納米粒子必定含有石墨稀基納米零價(jià)鐵。
[0010] 作為一種改進(jìn)的技術(shù)方案，所述石墨稀基納米粒子含有石墨稀基納米-氧化欽和 石墨烯基納米納米硼酸鉀中的一種或兩種。
[0011] 所述石墨烯基納米粒子就是在經(jīng)過(guò)改性的石墨烯表面附上50?100nm的納米粒 子，在油中均勻分散性能良好，石墨烯基納米粒子的制備可以采用現(xiàn)有方法，例如：水熱法、 化學(xué)沉積法等。
[0012] 作為一種改進(jìn)的技術(shù)方案，所述石墨烯基納米粒子的添加量為潤(rùn)滑油總量的 0. lwt % ?10wt %。
[0013] 作為一種改進(jìn)的技術(shù)方案，所述抗氧劑為烷基酚類抗氧劑、胺類抗氧劑、有機(jī)銅鹽 抗氧劑和有機(jī)磷抗氧劑中的一種或幾種，其添加量為潤(rùn)滑油總量的〇. 2wt%?1. Owt%。
[0014] 作為一種改進(jìn)的技術(shù)方案，所述降粘度指數(shù)改進(jìn)劑為聚異丁烯、聚甲基丙烯酸酯、 乙烯-丙烯共聚物和苯乙烯-異戊二烯共聚物中的一種或幾種，其添加量為潤(rùn)滑油總量的 2. Owt % ?5. Owt %。
[0015] 作為一種改進(jìn)的技術(shù)方案，所述分散劑為硬脂酸、十二烷基苯磺酸鈉、脂肪酸甘油 酯、季銨化物中的一種或幾種，其添加量為潤(rùn)滑油總量的2. Owt%--4. Owt%。
[0016] 作為一種改進(jìn)的技術(shù)方案，所述抗泡劑為二甲基硅油、丙烯酸酯-烷基丙烯酸酯 共聚物中的一種或兩種，其添加量為潤(rùn)滑油總量的〇. oiwt%?0. 09wt%。
[0017] 作為一種改進(jìn)的技術(shù)方案，所述其它添加劑為防銹劑、降凝劑、增粘劑、清凈劑、破 乳劑中的一種或幾種，其添加總量為潤(rùn)滑油總量的lwt%?10wt%。
[0018] 上述，防銹劑為有機(jī)磷酸鹽類、咪唑啉鹽、苯并三氮唑、改性磺酸鋇、改性磺酸鈣、 改性硼酸胺、羧酸胺中的一種或幾種，降凝劑為醋酸乙烯酯-反丁烯二酸酯（富馬酸酯）共 聚物、烷基萘、長(zhǎng)鏈烷基酚、聚甲基丙烯酸酯及聚a-烯烴中的一種或幾種，增粘劑為聚丁 烯、有機(jī)硅中的一種或幾種，清凈劑為磺酸鹽、烷基酚鹽、硫化烷基酚鹽、烷基水楊酸鹽、環(huán) 烷酸鹽中的一種或幾種，破乳劑為有機(jī)堿式鹽、烷氧基脂肪胺中的一種或幾種。
[0019] 作為一種改進(jìn)的技術(shù)方案，所述基礎(chǔ)油為礦物基礎(chǔ)油、合成基礎(chǔ)油和植物油基礎(chǔ) 油中的一種或幾種，其添加量為添加劑總量的70wt%?94. 69wt%。
[0020] 石墨烯基納米零價(jià)鐵系潤(rùn)滑油的制備方法，步驟如下：按照配比將石墨烯基納米 粒子、抗氧劑、降粘度指數(shù)改進(jìn)劑、分散劑、抗泡劑和其它添加劑邊攪拌，邊加入基礎(chǔ)油中， 超聲10?60分鐘，達(dá)到均勻即可。
[0021] 由于采用了以上技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下有益效果：
[0022] 石墨烯是具有單原子層厚的新型碳材料，它具有高的機(jī)械強(qiáng)度，良好的熱導(dǎo)率和 快速的載流子遷移率，這些獨(dú)特的電荷機(jī)械性質(zhì)使得加入石墨烯的復(fù)合材料更多功能化， 不但表現(xiàn)出優(yōu)異的力學(xué)及電學(xué)性能，還具有優(yōu)良的加工性能，為復(fù)合材料提供了更廣闊的 應(yīng)用領(lǐng)域。另外，石墨烯具有極高的比表面積，是制備納米復(fù)合材料極好的基底材料。石墨 烯作為一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的納米材料可有效地限制金屬顆粒的生長(zhǎng)，使其得到均一的更小的納 米尺寸顆粒。通過(guò)調(diào)整比例金屬納米粒子可在納米材料基底上很好的分散，抑制了他們的 團(tuán)聚，使其具有更高的比表面積、更高的反應(yīng)活性和選擇性。
[0023] 因此，提出了石墨烯基納米粒子作為潤(rùn)滑油添加劑，制備出性能優(yōu)良的石墨烯基 納米零價(jià)鐵系潤(rùn)滑油。該添加劑材料添加到潤(rùn)滑油中，能夠表現(xiàn)出優(yōu)異的抗磨減摩性能，較 高的導(dǎo)熱系數(shù)，從而大大提高潤(rùn)滑油的品質(zhì)、使用效果和壽命。由于石墨烯基納米零價(jià)鐵具 有密集的層狀結(jié)構(gòu)，兼具耐磨和潤(rùn)滑材料添加劑所需的特性，加入基礎(chǔ)油中，能大大提高其 潤(rùn)滑油的承載抗磨能力和潤(rùn)滑性能，在高溫高負(fù)荷下，由于納米界面膜的形成具有良好的 減摩、抗磨和極壓性能，并能有效防止其生銹，提高潤(rùn)滑油的品質(zhì)、使用效果和壽命。
[0024] 總之，本發(fā)明的潤(rùn)滑油能改善潤(rùn)滑油的條件，且各組分均具有優(yōu)異的分散性和穩(wěn) 定性，可實(shí)現(xiàn)優(yōu)良的減摩抗磨效果，并且具備良好的自修復(fù)性能。本發(fā)明與現(xiàn)有潤(rùn)滑油對(duì)比 磨擦實(shí)驗(yàn)證明，本潤(rùn)滑油在任何條件都能達(dá)到抗磨潤(rùn)滑作用，當(dāng)設(shè)備在缺油或者無(wú)滑油情 況下也有保護(hù)作用，防止干摩擦對(duì)設(shè)備的損壞，提高設(shè)備的輸出功率。

【具體實(shí)施方式】
[0025] 為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié) 合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0026] 實(shí)施例1
[0027] 取石墨稀基納米零價(jià)鐵0. lg，石墨稀基納米_氧化欽〇. 2g，石墨稀基納米納米砸 酸鉀0. 2g，二乙基己基二硫代磷酸銅0. 3g，聚甲基丙烯酸酯1. 5g，十二烷基苯磺酸鈉1. 5g， 二甲基硅油0. 02g，防銹劑0. 5g，降凝劑0. 10g，增粘劑3. 5g，清凈劑0. lg，破乳劑0. lg，室 溫下電動(dòng)攪拌轉(zhuǎn)速為1500rpm條件下加入90. 0g合成基礎(chǔ)油中，加完之后，超聲30min，達(dá)到 分散均勻即可。
[0028] 實(shí)施例2
[0029] 取石墨稀基納米零價(jià)鐵0. 2g，石墨稀基納米_氧化欽0. 2g，石墨稀基納米納米砸 酸鉀0. 2g，二乙基己基二硫代磷酸銅0. 3g，聚甲基丙烯酸酯1. 5g，十二烷基苯磺酸鈉1. 5g， 二甲基硅油0. 02g，防銹劑0. 5g，降凝劑0. 10g，增粘劑3. 5g，清凈劑0. lg，破乳劑0. lg，室 溫下電動(dòng)攪拌轉(zhuǎn)速為1500rpm條件下加入90. 0g合成基礎(chǔ)油中，加完之后，超聲30min，達(dá)到 分散均勻即可。
[0030] 實(shí)施例3
[0031] 取石墨稀基納米零價(jià)鐵0. 5g，石墨稀基納米_氧化欽0. 2g，石墨稀基納米納米砸 酸鉀0. 2g，二乙基己基二硫代磷酸銅0. 3g，聚甲基丙烯酸酯1. 5g，十二烷基苯磺酸鈉1. 5g， 二甲基硅油0. 02g，防銹劑0. 5g，降凝劑0. 10g，增粘劑3. 5g，清凈劑0. lg，破乳劑0. lg，室 溫下電動(dòng)攪拌轉(zhuǎn)速為1500rpm條件下加入90. 0g合成基礎(chǔ)油中，加完之后，超聲30min，達(dá)到 分散均勻即可。
[0032] 實(shí)施例4
[0033] 取石墨稀基納米零價(jià)鐵1. 0g，石墨稀基納米_氧化欽〇. 2g，石墨稀基納米納米砸 酸鉀0. 2g，二乙基己基二硫代磷酸銅0. 3g，聚甲基丙烯酸酯1. 5g，十二烷基苯磺酸鈉1. 5g， 二甲基硅油0. 02g，防銹劑0. 5g，降凝劑0. 10g，增粘劑3. 5g，清凈劑0. lg，破乳劑0. lg，室 溫下電動(dòng)攪拌轉(zhuǎn)速為1500rpm條件下加入90. 0g合成基礎(chǔ)油中，加完之后，超聲30min，達(dá)到 分散均勻即可。
[0034] 實(shí)施例5
[0035] 石墨烯基納米零價(jià)鐵0. lg，烷基酚類抗氧劑0. 2g，聚甲基丙烯酸酯2. 0g，硬脂 酸2. 0g，二甲基硅油0. 01g，防銹劑0. lg，降凝劑0. 3g，增粘劑0. 4g，清凈劑0. lg，破乳劑 0. lg，室溫下電動(dòng)攪拌轉(zhuǎn)速為1500rpm條件下加入合成基礎(chǔ)油94. 69g中，超聲處理60分 鐘，達(dá)到分散均勻即可。
[0036] 實(shí)施例6
[0037] 石墨稀基納米零價(jià)鐵7g，石墨稀基納米_氧化欽lg，石墨稀基納米納米砸酸鐘 2g，胺類抗氧劑0. lg，有機(jī)磷抗氧劑0. 5g，燒基酚類抗氧劑0. 4g，乙烯-丙烯共聚物1. 2g， 聚甲基丙烯酸酯3. 8g，脂肪酸甘油酯lg，季銨化物3g，二甲基硅油0. 03g，丙烯酸酯-烷基 丙烯酸酯共聚物〇. 〇6g，防銹劑1. 41g，降凝劑2. 5g，增粘劑2g，清凈劑4g，室溫下電動(dòng)攪拌 轉(zhuǎn)速為1500rpm條件下加入合成基礎(chǔ)油40g和植物油基礎(chǔ)油30g的混合物中，超聲處理10 分鐘，達(dá)到分散均勻即可。
[0038] 表1是實(shí)施例1?6的產(chǎn)品性能表。
[0039] 表1實(shí)施例產(chǎn)品性能表
[0040]

【權(quán)利要求】
1. 一種石墨烯基納米零價(jià)鐵系潤(rùn)滑油，其特征在于：包括以下組分：基礎(chǔ)油、石墨烯基 納米粒子、抗氧劑、降粘度指數(shù)改進(jìn)劑、分散劑和抗泡劑； 還包括其它添加劑，所述其它添加劑為防銹劑、降凝劑、增粘劑、清凈劑、破乳劑中的一 種或幾種； 其中，所述石墨稀基納米粒子必定含有石墨稀基納米零價(jià)鐵。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種石墨烯基納米零價(jià)鐵系潤(rùn)滑油，其特征在于：所述石墨烯 基納米粒子含有石墨稀基納米-氧化欽和石墨稀基納米納米砸酸鐘中的一種或兩種。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的一種石墨烯基納米零價(jià)鐵系潤(rùn)滑油，其特征在于：所述石 墨烯基納米粒子的添加量為潤(rùn)滑油總量的0. lwt%?10wt%。
4. 如權(quán)利要求1所述的一種石墨烯基納米零價(jià)鐵系潤(rùn)滑油，其特征在于：所述抗氧劑 為烷基酚類抗氧劑、胺類抗氧劑、有機(jī)銅鹽抗氧劑和有機(jī)磷抗氧劑中的一種或幾種，其添加 量為潤(rùn)滑油總量的〇? 2wt%?1. Owt%。
5. 如權(quán)利要求1所述的一種石墨烯基納米零價(jià)鐵系潤(rùn)滑油，其特征在于：所述降粘度 指數(shù)改進(jìn)劑為聚異丁烯、聚甲基丙烯酸酯、乙烯_丙烯共聚物和苯乙烯-異戊二烯共聚物中 的一種或幾種，其添加量為潤(rùn)滑油總量的2. Owt%?5. Owt%。
6. 如權(quán)利要求1所述的一種石墨烯基納米零價(jià)鐵系潤(rùn)滑油，其特征在于：所述分散劑 為硬脂酸、十二烷基苯磺酸鈉、脂肪酸甘油酯、季銨化物中的一種或幾種，其添加量為潤(rùn)滑 油總量的2. Owt%--4. Owt%。
7. 如權(quán)利要求1所述的一種石墨烯基納米零價(jià)鐵系潤(rùn)滑油，其特征在于：所述抗泡劑 為二甲基硅油、丙烯酸酯-烷基丙烯酸酯共聚物中的一種或兩種，其添加量為潤(rùn)滑油總量 的 0? 0 lwt % ?0? 09wt %。
8. 如權(quán)利要求1所述的一種石墨烯基納米零價(jià)鐵系潤(rùn)滑油，其特征在于：所述其它添 加劑為防銹劑、降凝劑、增粘劑、清凈劑、破乳劑中的一種或幾種，其添加總量為潤(rùn)滑油總量 的 lwt% ?10wt%。
9. 如權(quán)利要求1所述的一種石墨烯基納米零價(jià)鐵系潤(rùn)滑油，其特征在于：所述基礎(chǔ) 油為礦物基礎(chǔ)油、合成基礎(chǔ)油和植物油基礎(chǔ)油中的一種或幾種，其添加量為添加劑總量的 70wt % ?94. 69wt %。
10. 制備如權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述潤(rùn)滑油的方法，其特征在于：步驟如下：按照配比 將石墨烯基納米粒子、抗氧劑、降粘度指數(shù)改進(jìn)劑、分散劑、抗泡劑和其它添加劑邊攪拌，邊 加入基礎(chǔ)油中，超聲10?60分鐘，達(dá)到均勻即可。
【文檔編號(hào)】C10M125/02GK104449980SQ201410714100
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月2日
【發(fā)明者】鄧凌峰, 劉小花, 劉永正, 王鐘民, 張遠(yuǎn)和, 文建民 申請(qǐng)人:湖南東博墨烯科技有限公司