[發明專利]一種氧化石墨烯接枝改性油酸皂、液壓支架用濃縮液以及制備方法和應用

有效

• 申請號: 201911393210.0
• 申請日: 2019-12-30
• 公開（公告）號: CN111088096B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 顧麗敏;薛亞衛;華福利;付亞杰;王朋煒
• 申請（專利權）人: 河北科技大學;高碑店市中煤神海科技發展有限公司
• 主分類號: C10M159/12
• 分類號: C10M159/12;C10M173/00;C10N30/06;C10N30/12;C10N30/08;C10N40/08
• 代理公司: 石家莊國為知識產權事務所 13120
• 代理人: 李坤

本發明涉及液壓支架用濃縮液技術領域，具體公開了一種氧化石墨烯接枝改性油酸皂、液壓支架用濃縮液以及制備方法和應用。所述氧化石墨烯接枝改性油酸皂的原料包括氧化石墨烯、三乙醇胺和油酸。將氧化石墨烯接枝改性油酸皂應用于制備液壓支架用濃縮液，不但可提高液壓支架濃縮液的潤滑性、防腐、防銹性能，還能顯著提高液壓支架濃縮液的凍融性能和穩定儲存性能，解決了析油析皂、堵塞閥門等問題，使液壓支架使用壽命增加，大大降低了維護費用，具有較高的使用價值和應用價值。

技術領域

本發明涉及液壓支架用濃縮液技術領域，尤其涉及一種氧化石墨烯接枝改性油酸皂、液壓支架用濃縮液以及制備方法和應用。

背景技術

液壓支架是煤炭行業采煤工作面用于支撐頂板的重要機械設備，其與采煤機配套使用不僅實現了采煤綜合機械化，提高了采煤和運輸設備的效能，而且最大限度的保證了煤礦工人的生命安全。液壓支架液作為液壓支架的工作介質，不僅起動力傳遞作用，而且還起到潤滑、冷卻、防腐和防銹等作用，被稱為是液壓支架系統的“血液”。目前，國內煤礦液壓支架液通常由基礎油輔以多種功能添加劑調和而成，其潤滑性、穩定性、防銹性、防腐性、與密封材料的相容性等均需滿足，方可進入井下煤礦使用。

傳統的乳化型液壓支架液的原料為不可再生的石油資源，價格受國際石油產品的影響較大，且其為油-水兩相體系，屬于熱力學不穩體系，在實際使用過程中很容易出現析油、析皂等情況，由于析出物性能較為穩定、不易降解，所以一旦出現泄露就會造成嚴重的礦井水質污染，同時析出油皂不斷積累，可能出現堵塞液壓系統過濾器組件的問題，從而造成液壓支架工作出現異常。因此液壓支架用濃縮液受到了越來越多的關注。目前，現有的液壓支架濃縮液為了提高產品的防銹、防腐性能，大多采用含有硼、亞硝酸鈉、鉬酸鹽等對人體會環境有害的添加劑。液壓支架用濃縮液雖然一定程度上解決了乳化型液壓支架液的一些問題，但是其為水包油型的產品，其含水量較高，配比使用過程中防銹性能、潤滑性有一定的局限，在使用過程中還有一定的析油析皂現象。因此，制備一種防腐防銹性能優異、盡量避免使用過程中出現析油析皂現象的環保型液壓支架用濃縮液成為行業發展的迫切需要。

發明內容

針對現有技術中目前現有的液壓支架用濃縮液存在的含有有害添加劑，以及防腐防銹能有待進一步提高、使用過程中還有一定的析油析皂現象的問題，本發明提供一種氧化石墨烯接枝改性油酸皂、液壓支架用濃縮液以及制備方法和應用。

為解決上述技術問題，本發明提供的技術方案是：

一種氧化石墨烯接枝改性油酸皂，其原料包括氧化石墨烯、三乙醇胺和油酸。

相對于現有技術，通過氧化石墨烯對油酸皂進行接枝改性，不僅可增強氧化石墨烯與水相體系的相容性，避免氧化石墨烯自身的團聚問題，同時，將氧化石墨烯接枝到油酸皂的大分子鏈上，可顯著提高油酸皂的潤滑性、防腐性和穩定性，進一步地，氧化石墨烯接枝到油酸皂大分子鏈上，還可避免氧化石墨烯物理共混容易引起的體系粘度增加的問題，本發明中石墨烯接枝改性后對油酸皂的粘度影響小，將其作為液壓支架用濃縮液的組分，濃縮液體系的粘度增加不明顯，可有效提高液壓支架濃縮液的潤滑、防腐、防銹性能，同時，還能顯著提高液壓支架濃縮液的凍融性能和穩定儲存性能，使液壓支架使用壽命增加，大大降低了維護費用，具有較高的使用價值和應用價值。

優選的，所述氧化石墨烯、三乙醇胺和油酸的質量比為0.5-1.0:40-60:10-30。

優選的各物質之間的比例，不但可有效降低氧化石墨烯自身團聚的問題，還能顯著提高油酸皂的潤滑性、防腐防銹性能和穩定性。

優選的，所述氧化石墨烯接枝改性油酸皂的制備方法包括如下步驟：

步驟一、將氧化石墨烯和二氯亞砜溶于N,N-二甲基甲酰胺中，反應，得活化氧化石墨烯；