[發(fā)明專利]一種油溶性石墨烯化合物及其制備方法與應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710508771.5
• 申請日: 2017-06-28
• 公開（公告）號(hào): CN109135873A
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄂紅軍;杜雪嶺;雷凌;徐夏歌
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司
• 主分類號(hào): C10M159/12
• 分類號(hào): C10M159/12;C10M177/00;C10N30/06
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王文君;郭奧博

本發(fā)明提供了一種油溶性石墨烯化合物，其結(jié)構(gòu)式為Γ(CONHC_mH_2m+1)_x(CH₂COOC_nH_2n+1)_y或Γ(CONHC_mH_2m+1)_x[Si(OCH₃)_zC_pH_2p+1]_y；其中，Γ含有氧化石墨烯，1≤n≤18，1≤m≤18，1≤p≤18，1≤x≤100，1≤y≤100，z為1或2。所述化合物的分子含有直鏈烷烴，且氧化石墨烯中的基本不含有活潑羥基，因此該化合物具有優(yōu)異的油溶性；且因所述化合物中含有石墨烯結(jié)構(gòu)，因此該化合物具有良好的抗磨性能、優(yōu)異的極壓性能；同時(shí)該類化合物分子結(jié)構(gòu)中不含有硫、磷、氯等對環(huán)境有害元素，因此該類化合物作為抗磨劑是綠色、環(huán)保的，可以應(yīng)用在潤滑油、潤滑脂、食品等方面。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及潤滑油添加劑領(lǐng)域，具體涉及一種油溶性石墨烯化合物及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)

近年來，隨著工業(yè)產(chǎn)品尤其是汽車工業(yè)產(chǎn)品的全面升級(jí)，使得對潤滑油性能的要求越來越高。新的環(huán)保法規(guī)的出臺(tái)，對含硫、磷、氯潤滑油添加劑的使用量提出了嚴(yán)格的限制。目前傳統(tǒng)的潤滑油抗磨劑有硫類抗磨劑(如硫化烯烴、硫化酯、硫化油等)、磷類抗磨劑(如磷酸酯、亞磷酸酯、烷基膦酸酯等)、鹵類抗磨劑(如氯化石蠟、氯代烴、氯代脂肪酸等)、有機(jī)金屬類(如環(huán)烷酸鉛、二烷基二硫代磷酸鹽(ZnDDP)等)等。但隨著現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展及人類對自生環(huán)境的要求和健康意識(shí)的不斷提高，這些傳統(tǒng)的抗磨劑已經(jīng)越來越難滿足苛刻工況及時(shí)代發(fā)展對它們的要求。如氯類抗磨劑對因其毒性問題已被有的國家如美國和西歐禁用；環(huán)烷酸鉛也因生態(tài)和毒性問題逐漸被淘汰；硫類、磷類抗磨劑及ZnDDP因其含有的P和S會(huì)使尾氣轉(zhuǎn)化器中的三效催化劑中毒、影響氧氣傳感器測量準(zhǔn)確性及對生態(tài)環(huán)境的毒性，已被國際規(guī)定限量使用。

石墨烯具有超薄的片層結(jié)構(gòu)、優(yōu)異的力學(xué)性能和自潤滑性，這些特性使其在潤滑添加劑方面的應(yīng)用研究受到關(guān)注，大量研究發(fā)現(xiàn)適量的石墨烯作為潤滑添加劑不僅可以減少摩擦系數(shù)，而且能通過摩擦吸附膜的形式顯著提高潤滑劑的承載抗磨性能。由于石墨烯優(yōu)良的機(jī)械性能及微小的片層間的剪切力，導(dǎo)致其具有比石墨更低的摩擦系數(shù)，優(yōu)異的減摩潤滑性能。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，含有石墨烯的潤滑劑能顯著改善機(jī)械的摩擦磨損性能。但是，石墨烯在潤滑油和水中容易產(chǎn)生團(tuán)聚現(xiàn)象，從而影響了其在潤滑油和水等溶劑中的分散穩(wěn)定性。

正是因?yàn)槿绱耍┑挠腿苄詥栴}成為石墨烯潤滑劑研究的關(guān)鍵，本專利對氧化石墨烯改姓，成功地解決了石墨烯的油溶性問題。另外，改性后的石墨烯不含有硫、磷、氯等元素，是環(huán)保的摩擦改進(jìn)劑，相信在潤滑油領(lǐng)域有廣闊應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種具有良好油溶性、抗磨性、極壓性能，且綠色環(huán)保的油溶性石墨烯化合物。

具體而言，本發(fā)明提供了一種油溶性石墨烯化合物，其結(jié)構(gòu)式為：Γ(CONHC_mH_2m+1)_x(CH₂COOC_nH_2n+1)_y或Γ(CONHC_mH_2m+1)_x[Si(OCH₃)_zC_pH_2p+1]_y；所述Γ中含有氧化石墨烯；1≤n≤18，1≤m≤18，1≤p≤18，1≤x≤100，1≤y≤100，z為1或2。