[發明專利]一種基于改性石墨烯及其在潤滑油的應用

在審

• 申請號: 201810717418.2
• 申請日: 2018-06-29
• 公開（公告）號: CN108728203A
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 翟毅
• 申請（專利權）人: 欽州市窯寶坭興陶藝有限公司
• 主分類號: C10M125/02
• 分類號: C10M125/02;C10M169/04;C10N30/06;C10N30/04
• 代理公司: 南寧東智知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 45117
• 代理人: 巢雄輝

本發明公開了一種基于改性石墨烯及其在潤滑油的應用，所述改性石墨烯經過椰油酸二乙醇酰胺、八苯基籠形倍半硅氧烷和稀土偶聯劑進行改性。改性石墨烯應用在潤滑油，所述潤滑油包括如下重量份數的原料：基礎油100?150份、改性石墨烯0.5?2份、碳化硅0.1?0.5份、聚硅氧烷氨酯丙烯酸酯1?3份、琥珀酸酯磺酸化氫化蓖麻油0.5?2份、油酸二乙醇酰胺硼酸酯1?3份、消泡劑0.5?1.5份和抗氧化劑1?2份。本發明提供的潤滑油具有優異的相容性和穩定性，摩擦系數低，導熱系數高，對機械部件具有很好的保護作用，延長機械部件的使用壽命。

技術領域

本發明涉及潤滑油技術領域，具體是一種基于改性石墨烯及其在潤滑油的應用。

背景技術

潤滑油是用在汽車、機械設備上以減少摩擦、保護機械及加工件的液體或半固體潤滑劑，主要起潤滑、冷卻、防銹、清潔、密封和緩沖等作用。潤滑油由基礎油和添加劑兩部分組成，基礎油是潤滑油的主要成分，決定著潤滑油的基本性質，添加劑則可彌補和改善基礎油性能方面的不足，賦予某些新的性能，是潤滑油的重要組成部分。

在潤滑劑中添加納米材料（諸如碳納米管、石墨烯、富勒烯和石墨納米片）可以改善潤滑劑的摩擦學性能。這是一個快速發展的新興領域，石墨烯（Graphene）是一種由碳原子構成的單層片狀結構的新材料，是只有一個碳原子厚度的二維材料。因為石墨烯納米材料極小的尺寸以及很大的比表面積，使得納米材料不同于傳統的潤滑材料。然而以石墨烯為代表的納米材料在使用中因為團聚等原因而導致其加工和使用性能顯著下降，從而嚴重限制了石墨烯的應用。雖然當今已經有不少的研究報道在石墨烯表面引入羧基、羰基、長碳鏈脂肪酸等官能團，使得石墨烯的分散性有所改善，但的團聚問題仍然存在，使得潤滑性的減磨抗磨性能得不到提高。

發明內容

本發明針對石墨烯分散性差的問題，提供一種基于改性石墨烯及其在潤滑油的應用。改性后的石墨烯具有高分散性及與潤滑油各組分具有很好的相容性，能夠顯著改善潤滑油的減摩抗磨性能，延長機器的使用壽命。

本發明的第一目的在于提供一種潤滑油用石墨烯的改性方法，包括如下步驟：

（1）將氧化石墨烯、乙醇和聚乙二醇加入超聲波反應器，在常溫下超聲攪拌1-2h，得石墨烯分散液；

（2）在石墨烯分散液中加入由椰油酸二乙醇酰胺、八苯基籠形倍半硅氧烷和稀土偶聯劑組成的改性劑，繼續進行超聲攪拌進行表面改性，得改性混合液；

（3）將改性混合液過濾后，回收溶劑，干燥，即得改性石墨烯。

作為本發明優選的方案：所述氧化石墨烯、乙醇和聚乙二醇的比例為1g:5-10mL:0.5-2mL。

作為本發明優選的方案：所述改性劑的加入量為石墨烯重量的3-5%。

作為本發明優選的方案：所述改性劑中椰油酸二乙醇酰胺、八苯基籠形倍半硅氧烷和稀土偶聯劑的質量比為1-3:1:0.5-1.5。

本發明另一目的在于提供所述改性石墨烯在潤滑油的應用，所述潤滑油包括如下重量份數的原料：基礎油100-150份、改性石墨烯0.5-2份、碳化硅0.1-0.5份、聚硅氧烷氨酯丙烯酸酯1-3份、琥珀酸酯磺酸化氫化蓖麻油0.5-2份、油酸二乙醇酰胺硼酸酯1-3份、消泡劑0.5-1.5份和抗氧化劑1-2份。

作為本發明優選的方案：所述消泡劑由聚醚改性聚硅氧烷和聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚組成。

作為本發明優選的方案：所述抗氧化劑為1010抗氧化劑、1076抗氧化劑和BHT抗氧化劑中的一種或多種組合。

作為本發明優選的方案：所述基礎油為PAO基礎油、SJ 15W-40型或500SN基礎油。