[發明專利]一種含有表面改性的碳納米材料的潤滑油及其制備方法

有效

• 申請號: 201710973197.0
• 申請日: 2017-10-18
• 公開（公告）號: CN107739643B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 曹殿學
• 申請（專利權）人: 黑龍江省華升石墨股份有限公司
• 主分類號: C10M125/02
• 分類號: C10M125/02;C10M177/00;C10N30/04;C10N30/06;C10N40/25
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1.一種含有表面改性的碳納米材料的潤滑油的制備方法，包含以下步驟：

步驟1：改性石墨烯納米材料的制備

按照質量比為6:1-2:1的比例將層數為1-10層，片層尺寸20-1000nm的石墨烯和鹽酸多巴胺加到濃度為0.01-0.10mol/L三羥甲基氨基甲烷的水溶液中，三羥甲基氨基甲烷的水溶液的體積與鹽酸多巴胺質量比為3-5L/g；調整溶液pH值為8-9，超聲剪切處理至鹽酸多巴胺完全溶解，石墨烯充分分散；按照每克鹽酸多巴胺加入30-50mL5%的雙氧水的比例加入雙氧水，20-40℃攪拌1-10h，過濾、洗滌、干燥后，獲得聚多巴胺表面包覆的石墨烯納米材料A1；

將A1與烷基胺按照質量比為1:4的比例加到濃度為0.01-0.10mol/L的三羥甲基氨基甲烷的乙醇溶液中，所述乙醇溶液中的溶劑為質量濃度為95%-99.5%乙醇，三羥甲基氨基甲烷的乙醇溶液的體積與烷基胺質量比為5-8L/g；調整溶液pH = 8-9，20-40℃攪拌12-24 h，過濾、洗滌、干燥后，獲得改性石墨烯潤滑油添加劑A2；本步驟所述的烷基胺為辛胺、癸胺、十二胺、十四胺、十六胺、十八胺；

步驟2：改性多壁碳納米管納米材料的制備

按照質量比為6:1-2:1的比例將純度高于95%，直徑8-30nm，長度0.5-15μm的多壁碳納米管和鹽酸多巴胺加到濃度為0.01-0.10mol/L三羥甲基氨基甲烷的水溶液中，三羥甲基氨基甲烷的水溶液的體積與鹽酸多巴胺質量比為3-5L/g；調整溶液pH值為8-9，超聲剪切處理至鹽酸多巴胺完全溶解，多壁碳納米管充分分散；按照每克鹽酸多巴胺加入30-50mL 5%的雙氧水的比例加入雙氧水，20-40℃攪拌1-10h，過濾、洗滌、干燥后，獲得聚多巴胺表面包覆的多壁碳納米管納米材料B1；

將B1與烷基胺按照質量比為1:4的比例加到濃度為0.01-0.10mol/L的三羥甲基氨基甲烷的乙醇溶液中，所述乙醇溶液中的溶劑為質量濃度為95%-99.5%乙醇，三羥甲基氨基甲烷的乙醇溶液的體積與烷基胺質量比為5-8L/g；調整溶液pH = 8-9，20-40℃攪拌12-24 h，過濾、洗滌、干燥后，獲得改性多壁碳納米管潤滑油添加劑B2；本步驟所述的烷基胺為辛胺、癸胺、十二胺、十四胺、十六胺、十八胺；

步驟3：改性碳納米纖維納米材料的制備

按照質量比為6:1-2:1的比例將直徑50-200nm，長度1-20μm的碳納米纖維和鹽酸多巴胺加到濃度為0.01-0.10mol/L三羥甲基氨基甲烷的水溶液中，三羥甲基氨基甲烷的水溶液的體積與鹽酸多巴胺質量比為3-5L/g；調整溶液pH值為8-9，超聲剪切處理至鹽酸多巴胺完全溶解，碳納米纖維充分分散；按照每克鹽酸多巴胺加入30-50mL 5%的雙氧水的比例加入雙氧水，20-40℃攪拌1-10h，過濾、洗滌、干燥后，獲得聚多巴胺表面包覆的碳納米纖維納米材料C1；

將C1與烷基胺按照質量比為1.2:1-1:4的比例加到濃度為0.01-0.10mol/L的三羥甲基氨基甲烷的乙醇溶液中，所述乙醇溶液中的溶劑為質量濃度為95%-99.5%乙醇，三羥甲基氨基甲烷的乙醇溶液的體積與烷基胺質量比為5-8L/g；調整溶液pH = 8-9，20-40℃攪拌12-24 h，過濾、洗滌、干燥后，獲得改性碳納米纖維納米材料潤滑油添加劑C2；本步驟所述的烷基胺為辛胺、癸胺、十二胺、十四胺、十六胺、十八胺；

步驟4：含有改性碳納米材料的潤滑油的制備

將A2、B2和C2加入潤滑油中，A2、B2和C2的質量分別占含有改性碳納米材料的潤滑油總質量的0.02-2%、0.02-2%和0.01-1%；攪拌并超聲波分散10-30分鐘，超聲波頻率為20kHz，即得含碳納米材料的改性潤滑油。