[發明專利]一種減摩耐磨潤滑劑的制備方法

有效

• 申請號: 201710814624.0
• 申請日: 2017-09-11
• 公開（公告）號: CN107653024B
• 公開（公告）日: 2020-05-26
• 發明（設計）人: 白濤;趙博
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: C10M161/00
• 分類號: C10M161/00;C10N30/06
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩;王文穎

本發明公開了一種減摩耐磨潤滑劑的制備方法，其特征在于，包括配制石墨烯溶液、配制石墨烯/二氧化鈦溶膠、高溫燒結石墨烯/二氧化鈦溶膠，得到石墨烯/二氧化鈦納米粉、將石墨烯/二氧化鈦納米粉加入到液體石蠟中，使其分散均勻等步驟。本發明在液體石蠟中添加了石墨烯/二氧化鈦納米粉體后，極大提升了液體石蠟在高載荷條件下的減摩耐磨性能。本發明制備工藝簡單，成本低，對環境無污染。

技術領域

本發明涉及一種減摩耐磨潤滑劑的制備方法，具體涉及一種使用石墨烯及二氧化鈦納米粉作為添加劑來提高液體石蠟的減摩性以及耐磨性的方法，屬于復合材料技術領域。

背景技術

摩擦是指當兩個互相接觸的物體在外力的作用下發生相對運動或者具備相對運動的趨勢時，在其接觸表面所產生的切向運動阻力。摩擦普遍存在于我們的生活和生產中，有摩擦就會有磨損發生。據統計，每年由于摩擦與磨損所消耗的能源占總消耗能源的30％～50％。因此，如何減少相對運動物體表面的摩擦和磨損就成為了一個亟待解決的問題。減少表面摩擦和磨損的主要方法是使用表面潤滑劑，但是傳統的潤滑劑，如礦物油，對于降低摩擦副表面的摩擦磨損效果有限，同時其在高溫、高載荷等惡劣工作環境下容易失效。因此，向傳統潤滑劑中加入添加劑以達到提升其減摩耐磨的效果是一種必不可少的手段。

液體石蠟是一種常見的液體潤滑劑，常用于食品和醫療設備的潤滑，其在較輕載荷下的減摩耐磨效果良好，而在較大載荷下的減摩耐磨性大大降低，因此需要在液體石蠟中加入高效添加劑，以改善其在較大載荷下的摩擦學性能。

石墨烯是一種片層狀結構的二維納米材料，具有極高的電學、熱學和力學性能，同時還具有高強度、超輕薄、超大比表面積等特性，是一種優良的減摩耐磨材料，也是一種理想的潤滑劑添加劑。銳鈦礦相的納米二氧化鈦顆粒有著優異的減摩、耐磨和潤滑性能，被廣泛運用于抗磨薄膜的制備。這兩種納米材料在被作為添加劑加入到液體石蠟中時可以相互作用，減少團聚現象，達到提高液體石蠟摩擦學性能的目的。

發明內容

本發明所要解決的問題是液體石蠟在較高載荷下減摩耐磨性下降的問題。

為了解決上述問題，本發明提供了一種減摩耐磨潤滑劑的制備方法，其特征在于，具體步驟如下：

第一步：配制石墨烯溶液；

第二步：配制石墨烯/二氧化鈦溶膠；

第三步：高溫燒結石墨烯/二氧化鈦溶膠，得到石墨烯/二氧化鈦納米粉；

第四步：將石墨烯/二氧化鈦納米粉加入到液體石蠟中，使其分散均勻。

優選地，所述第一步的具體步驟為：量取N，N-二甲基甲酰胺，依次加入聚乙烯吡咯烷酮k30、石墨烯，聚乙烯吡咯烷酮k30、石墨烯、N，N-二甲基甲酰胺的比例為10mg～1g∶1～100mg∶300mL；超聲震蕩1～5h，靜置3～24h。

優選地，所述第二步的具體步驟為：將硬脂酸以0.003～0.07∶1的質量比加入到無水乙醇中，使用磁力攪拌器進行充分攪拌；同時加入鈦酸四丁酯和二乙醇胺，鈦酸四丁酯、二乙醇胺在混合液中的體積分數分別為2.5％～37.5％、1.5％～50％，然后加入聚乙二醇400，聚乙二醇400在混合液中的體積分數為0.5％～9％；在混合液中滴加濃鹽酸直至溶液PH＝6；再加入石墨烯溶液，其在混合液中的體積分數為5％～65％，攪拌2h；加入N，N-二甲基甲酰胺，繼續攪拌1h，N，N-二甲基甲酰胺在混合液中的體積分數為0.5％～17％。最后得到不同配比的石墨烯/二氧化鈦溶膠。

優選地，所述第三步的具體步驟為：將制備好的溶膠倒入坩堝中，放入馬弗爐進行燒制，燒制溫度為300～600℃，保溫1～3h，取出研磨，得到石墨烯/二氧優選地，所述第四步的具體步驟為：在液體石蠟中加入以液體石蠟為準的質量分數0.1％～5％的石墨烯/二氧化鈦納米粉，并使用超聲波震蕩儀分散處理1～3h。