[發明專利]一種石墨烯潤滑油添加劑、制備方法、用途及包含其的潤滑油

有效

• 申請號: 201710301289.4
• 申請日: 2017-05-02
• 公開（公告）號: CN107057813B
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 秦繼恩
• 申請（專利權）人: 秦繼恩
• 主分類號: C10M169/04
• 分類號: C10M169/04;C10N30/04;C10N30/06
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發明涉及一種石墨烯潤滑油添加劑、制備方法、用途及包含其的潤滑油，所述石墨烯潤滑油添加劑包括如下質量份數的組分：石墨烯類物質0.01～0.5份；聚酯酰胺0.1～5份；基礎油50～200份。本發明聚酯酰胺能夠將石墨烯類物質良好分散于潤滑油基礎油中，不需要高溫高壓的方法即可制備，也不需要借助復雜的工藝對石墨烯進行改性，本發明配方得到的潤滑油添加劑具有優異的分散性，可靜置14個月以上不出現沉淀和分層，將其與潤滑油基底油以(1～5):(1000～10000)的體積比混合即可大幅其提高潤滑油的抗磨性能和抗極壓性能。

技術領域

本發明涉及潤滑油技術領域，尤其涉及一種石墨烯潤滑油添加劑、制備方法、用途及包含其的潤滑油。

背景技術

隨著經濟的發展，潤滑油的市場需求越來越大。隨著國民經濟和人民生活水平的提高，生產和生活過程中需要的高級潤滑油和新型潤滑油越來越多，大力開展生產高級潤滑油和新型潤滑油是提高能源利用率、保護環境、建設資源節約型社會的重要途徑之一。

傳統潤滑油的生產基本上都是采用如下工藝流程：1)預處理：潤滑油基礎油通過化驗室進行品味分析，然后通過油泵送入儲油罐，在儲油罐內自然沉淀4小時以上，進行油及雜質的初步分離。根據不同品種的潤滑油生產廠商，該過程分離出油、水及雜質均在0.03％左右，經沉淀處理后的潤滑油基礎油進入反應釜以備下一步處理；2)攪拌預加熱：經過沉淀處理后的潤滑油基礎油用油泵進入反應釜，在攪拌中通過換熱器與基礎油進行換熱處理至65℃左右；3)調和：按照各種潤滑油的產品標準加入一定比例的添加劑，在65℃左右攪拌1小時左右便形成成品進入包裝車間；4)包裝：成品油通過灌裝機進行灌裝、封蓋、噴碼、打包后進入成品倉庫。

潤滑油由基礎油和添加劑組成，添加劑能顯著增加潤滑油的抗磨減摩性能，傳統的潤滑油添加劑一般為硫磷型抗磨劑，這些添加劑的使用不僅會腐蝕摩擦副材料還會產生廢氣污染環境。因此，尋找一種新型環保高效的添加劑具有十分重要的意義。近年來，隨著納米科技的發展，納米材料作為潤滑油添加劑的研究日益廣泛，納米金剛石作為潤滑油添加劑，顯著提高了潤滑油的抗磨性能。納米氮化硅或納米四氧化三鐵作為潤滑油添加劑，可得到抗氧化、抗磨損的潤滑油。石墨烯作為一種新型納米碳材料具有許多其他材料無可比擬的優勢，如具有良好的力學性能、高的熱導率等，特殊的二維片層結構有利于減小摩擦，因此石墨烯是一種理想的潤滑油添加劑。但石墨烯與潤滑油的相容性較差，石墨烯由于具有較高的表面勢能極易產生團聚，從而造成了其在潤滑油中的分散性不佳，易產生分層和沉淀，最終影響潤滑油的性能。如何解決石墨烯在潤滑油中的分散性是一個亟待解決的問題。

為了使石墨烯具有更好的親油性，現有技術采用表面活性劑或偶聯劑等反復處理石墨烯粉體，但這些工藝往往比較復雜，且成本較高。CN101812351A公開了一種基于單層或幾層石墨稀的潤滑油添加劑，石墨烯經過表面改性后，再結合分散劑，能夠在基礎油中具有優異的穩定性和分散性，但其工藝復雜。CN105176628A針對傳統潤滑油使用周期短、潤滑性差以及現有潤滑油納米添加劑團聚和沉淀等問題，公開了一種石墨烯負載納米氧化物的潤滑油的制備方法，雖然提高了潤滑性能和穩定性能，但無論是氧化石墨烯與納米氧化物的復合物的制備還是該復合物的親油改性要都要經過高溫高壓的工藝過程，成本較高，得到的親油型石墨烯納米氧化物復合物分散于基礎油還要借助復合添加劑。CN102911762A公開了一種高導熱性潤滑油及其制備方法，將石墨烯層間摻雜氟；CN103450967B公開了一種油溶性納米石墨及其制備方法，利用取代反應與氧化納米石墨上的-OH、-COOH基團反應，對其進行油溶性改性，這些都屬于共價鍵功能化修飾，會不可避免地破壞石墨烯原有的結構特征，使其本征性能受到不同程度的影響。以上方法都具有工藝復雜，能耗大的缺陷。

發明內容

鑒于現有技術中存在的問題，本發明的目的之一在于提供石墨烯潤滑油添加劑，包括如下質量份數的組分：

石墨烯類物質 0.01～0.5份；

聚酯酰胺 0.1～5份；