本發(fā)明涉及綠色潤滑油技術領域，具體地說是一種含石墨烯潤滑油及其制備方法。

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背景技術：
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為了增加潤滑油的減摩抗磨效果，通常在潤滑油中添加少量的潤滑油添加劑，傳統(tǒng)的潤滑油添加劑為硫、磷、氮或氯型抗磨劑，此種添加劑對摩擦副材料具有腐蝕性和選擇性，氯已經被禁止，特別是含硫、磷和氮等元素的潤滑油添加劑在使用過程中，會排放廢氣和污染物，因而對環(huán)境造成污染。

理想石墨烯是僅由一層密集的晶體點陣上的碳原子組成，其厚度僅為0.35nm，是世界上最薄的二維材料。由于其極好的機械性能，石墨烯也被用作潤滑材料。W Zhang等人在J.Phys.D:Appl.Phys.44(2011)205303上報道：將0.02-0.06wt％油酸修飾的石墨烯加入齒輪油PAO9中，減磨抗磨性能明顯提高，摩擦系數和磨斑直徑各自減小17％和14％。

因此，如何從研制節(jié)能型機油入手，利用綠色基礎油和石墨烯添加劑調配發(fā)動機油的配方組成，減少發(fā)動機各部件的摩擦磨損，提高燃料燃燒利用率，將是降低汽車能耗和環(huán)境污染的重要途徑。為減少空氣污染和霧霾，節(jié)能型發(fā)動機油將受到人們越來越多的歡迎。

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技術實現要素：
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本發(fā)明的目的就是要解決上述的不足而提供一種含石墨烯潤滑油及其制備方法，解決了傳統(tǒng)潤滑油添加劑存在腐蝕性和選擇性問題，同時改進了工藝，減少了石墨烯的超聲波分散環(huán)節(jié)，便于工業(yè)推廣應用。

為實現上述目的設計一種含石墨烯潤滑油，各組分的含量以如下重量份數計包括：

作為優(yōu)選，所述合成基礎油按重量份配比為：聚α-烯烴∶多元醇酯＝5-10∶5-10，所述聚α-烯烴為PAO7、PAO8、PAO9中的至少一種。

作為優(yōu)選，所述復合抗氧劑按重量份配比為：酚型抗氧劑∶胺型抗氧劑＝1-10∶1-10。

作為優(yōu)選，所述金屬清靜劑為高堿值石油磺酸鈣、高堿值烷基水楊酸鈣、高堿值硫化烷基酚鈣中的至少一種。

作為優(yōu)選，所述無灰分散劑為雙丁二酰亞胺、硼化雙丁二酰亞胺中的至少一種。

作為優(yōu)選，所述納米級摩擦改進劑為納米硼酸鈣改進劑、納米有機稀土改進劑、納米鉬摩擦改進劑中的至少一種。

作為優(yōu)選，所述粘度指數改進劑為氫化苯乙烯雙烯共聚物SV260、SV261、SV277中的至少一種。

作為優(yōu)選，所述降凝劑為烷基萘、聚丙烯酸酯中的至少一種。

本發(fā)明還提供了一種含石墨烯潤滑油的制備方法，包括以下步驟：按重量份配比，將合成基礎油投入調合釜中，在60-65℃攪拌下，依次投入降凝劑、粘度指數改進劑、復合抗氧劑、金屬清靜劑、無灰分散劑、納米級摩擦改進劑，攪拌均勻，再投入石墨烯及消泡劑，保持原來溫度攪拌均勻一個半小時，靜置半小時，即得成品。

本發(fā)明同現有技術相比，具有如下優(yōu)點：

(1)本發(fā)明減少了傳統(tǒng)的硫、磷或氯型抗磨劑，不會出現對摩擦副材料具有腐蝕性和選擇性的現象，在生產、使用過程中沒有廢水、廢氣、廢渣等的產生和排放，是一種環(huán)境友好型的潤滑油；

(2)本發(fā)明使用的綠色基礎油，傾點低，粘度指數高，高溫抗氧化性好，具有良好的水解穩(wěn)定性和優(yōu)異的抗氧化安定性，且該酯增加了添加劑的粘度有利于石墨烯的分散穩(wěn)定，同時與石墨烯復配有利于該添加劑的極壓抗磨性，可起到節(jié)油、抗磨、降噪音、提高動力等功能；

(3)添加高堿值金屬清潔劑及高分子無灰分散劑，酸中和能力高，清潔分散性好，抑制發(fā)動機中油泥和積碳的產生；

(4)加入石墨烯，抗摩減磨作用強，降低機油中的硫、磷含量，防止尾氣處理裝置中催化劑中毒；添加高堿值金屬清靜劑及高分子無灰分散劑，酸中和能力高，清潔分散性好，抑制發(fā)動機中油泥和積碳的產生；摩擦系數低，油膜的承載能力高，可自行修復磨損表面，延長發(fā)動機的使用壽命，減少環(huán)境污染；

(5)解決了傳統(tǒng)潤滑油添加劑存在腐蝕性和選擇性問題，同時改進了工藝，減少了石墨烯的超聲波分散環(huán)節(jié)，便于工業(yè)推廣應用，該石墨烯潤滑油可以用作各種車輛、船舶、石油化工、礦山的大型機械設備潤滑系統(tǒng)。

[具體實施方式]

本發(fā)明提供了一種石墨烯潤滑油及其制備方法，該石墨烯潤滑油的組分其配方組成有：合成基礎油、復合抗氧劑、金屬清潔劑、無灰分散劑、納米級摩擦改進劑、粘度指數改進劑、降凝劑、消泡劑，其各組分的含量以重量份數計包括：石墨烯0.1-1份、合成基礎油72-85份、復合抗氧劑0.8-3.2份、金屬清靜劑0.5-1.5份、無灰分散劑2.3-6.5份、納米級摩擦改進劑0.05-1.5份、粘度指數改進劑2.0-10.0份、降凝劑0.2-1.0份、消泡劑50ppm。

其中，合成基礎油按重量份配比為：聚α-烯烴∶PriEco多元醇酯＝5～10∶5～10，其中聚α-烯烴為PAO7、PAO8、PAO9中的至少一種，PriEco多元醇酯為PriEco 3030和PriEco 3030多元醇酯中的至少一種，為上海道普化學國際提供。復合抗氧劑按重量份配比為：酚型抗氧劑∶胺型抗氧劑＝1～10∶1～10，其中酚型抗氧劑由上海渤大潤滑添加劑生產的T501和T557。金屬清靜劑為高堿值石油磺酸鈣、高堿值烷基水楊酸鈣、高堿值硫化烷基酚鈣中的至少一種，由遼寧天合化工有限公司提供。無灰分散劑為雙丁二酰亞胺T154和硼化雙丁二酰亞胺T154B中的至少一種。納米級摩擦改進劑為納米硼酸鈣改進劑、納米有機稀土改進劑、納米鉬摩擦改進劑中的至少一種。粘度指數改進劑為潤英聯公司提供的氫化苯乙烯雙烯共聚物SV260、SV261、SV277中的至少一種。降凝劑為烷基萘T801、聚丙烯酸酯T814中的至少一種。

本發(fā)明提供的一種石墨烯潤滑油的制備方法包括如下步驟：按上述重量份配比，將合成基礎油投入調合釜中，在60～65℃攪拌下，依次投入降凝劑、粘度指數改進劑、復合抗氧劑、金屬清靜劑、無灰分散劑、納米級摩擦改進劑，攪拌均勻，投入石墨烯及消泡劑，保持原來溫度攪拌均勻一個半小時，靜置半小時，即得成品。

本發(fā)明使用壽命長；全合成基礎油，傾點低，粘度指數高，燃料經濟性好，具有生物降解性，減少對環(huán)境的危害；抗氧減磨作用強，防止尾氣處理裝置中催化劑中毒；酸中和能力高，添加納米級摩擦改進劑，摩擦系數低，油膜的承載能力高，可自行修復磨損表面，延長發(fā)動機的使用壽命。本發(fā)明提供的石墨烯潤滑油解決了傳統(tǒng)的潤滑油添加劑存在腐蝕性和選擇性問題，納米材料的添加劑工藝操作復雜，且會排放廢氣和污染物，對環(huán)境造成污染的缺陷，本發(fā)明的石墨烯潤滑油可實現磨損部的自修復，并起到節(jié)油、抗磨、降噪音、提高動力等功能，且能很好地分散于多種潤滑油基礎油中，氧化穩(wěn)定性好，可長期穩(wěn)定存在。

下面結合具體實施例對本發(fā)明作以下進一步說明：

本發(fā)明所用的各種原料的規(guī)格及生產廠家的信息如下表：

實施例1

配方組成：

其制備步驟為：在常溫下加入PAO8 60％和14.2％的PriEco 3030多元醇酯，進行加熱；在62℃攪拌下，依次投入T814 0.5％、SV260 10.2％、、高堿值硫化烷基酚鈣1.4％、T106 4.0％，攪拌均勻，投入十六烷基納米硼酸鈣(T-362)1.1％；摩擦改進劑納米有機鉬0.2％，攪拌均勻，保持原來溫度攪拌均勻，靜置沉降1小時，即得成品。

實施例2

配方組成：

其制備步驟為：在常溫下加入PAO9 40％、PAO7 24.2％和10％的季戊四醇酯，進行加熱；在64℃攪拌下，依次投入烷基萘T801 0.5％、SV261 10.1％、、高堿值烷基水楊酸鈣1.2％、T106 4.0％，攪拌均勻，投入納米環(huán)烷酸鈰1.1％；摩擦改進劑納米有機鉬0.2％；攪拌均勻，保持原來溫度攪拌均勻，靜置沉降1.5小時，即得成品。

化性能檢測及模擬臺架試驗測試，其主要性能指標如下：

其測試結果如下：

本發(fā)明公開的一種綠色節(jié)能汽油機油經過三輛不同型號的車型(榮威轎車、比亞迪轎車和長城越野)，分別進行的25000公里不同路況實際行車試驗發(fā)現，行駛過程中，發(fā)動機噪音小，運行平穩(wěn)，各部件磨損小，油泥、積碳生成速度慢，機油粘度變化小于8.4％，堿值下降小于6.2％，換油期長達9000～18000公里，路況優(yōu)良時可達16000～20000公里，平均汽油機油節(jié)燃油2.9％，測定尾氣成分：CO，NOx，SOx排放物減少49％以上，達到節(jié)能、綠色環(huán)保的目的。

綜上所述，本發(fā)明的一種含石墨烯的潤滑油，經過臺架實驗、行車試驗，結果表明，其是符合環(huán)保節(jié)能，減少大氣污染的新型潤滑油。

本發(fā)明還可采用如下具體實施例。實施例3：各組分的含量以重量份數為，石墨烯0.5份、合成基礎油76份、復合抗氧劑2.2份、金屬清靜劑1.2份、無灰分散劑4.6份、納米級摩擦改進劑0.85份、粘度指數改進劑7份、降凝劑0.6份、消泡劑50ppm。實施例4：各組分的含量以重量份數為，石墨烯0.1份、合成基礎油80份、復合抗氧劑1.2份、金屬清靜劑0.5份、無灰分散劑2.3份、納米級摩擦改進劑1.3份、粘度指數改進劑5份、降凝劑0.2-1.0份、消泡劑50ppm。實施例5：各組分的含量以重量份數為，石墨烯0.8份、合成基礎油72份、復合抗氧劑3.2份、金屬清靜劑1.5份、無灰分散劑6.5份、納米級摩擦改進劑1.5份、粘度指數改進劑2.0份、降凝劑0.2-1.0份、消泡劑50ppm。實施例6：各組分的含量以重量份數為，石墨烯1份、合成基礎油85份、復合抗氧劑0.8份、金屬清靜劑0.8份、無灰分散劑5.2份、納米級摩擦改進劑0.05份、粘度指數改進劑10.0份、降凝劑0.2-1.0份、消泡劑50ppm。經過臺架實驗、行車試驗，結果表明，實施例3至實施例6均為符合環(huán)保節(jié)能，減少大氣污染的新型潤滑油。

本發(fā)明并不受上述實施方式的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內。