阅读说明：本技术 高性能石墨烯润滑改良添加剂及其制备工艺 (High-performance graphene lubricating improvement additive and preparation process thereof ) 是由 沃成昌 朱建斌 于 2019-03-07 设计创作，主要内容包括：本发明涉及石墨烯材料领域,由其涉及到一种高性能石墨烯润滑改良添加剂及其制备工艺；包括改性氧化石墨烯6％～8％,分散剂3％～5％,润滑油87％～92％,所述各原料含量总和为100％；所述分散剂中包括有聚异丁烯-多-丁二酰亚胺12％～45％、4,4-硫代双(2,6-二叔丁基对甲酚)4％～36％、重烷基苯合成油7％～15％和聚异丁烯-单-丁二酰亚胺13％～34％；在制备时,将将改性氧化石墨烯、分散剂混至润滑油中,形成石墨烯润滑改良添加剂浆料；最后进行研磨、封装处理,获得石墨烯润滑改良添加剂。本发明可以在保质期内能使石墨烯稳定分散,不出现析出分层,同时本发明的石墨烯润滑油组合物具有优异的分散稳定性。(The invention relates to the field of graphene materials, in particular to a high-performance graphene lubricating improvement additive and a preparation process thereof; the modified graphene oxide modified graphene oil comprises 6-8% of modified graphene oxide, 3-5% of dispersing agent and 87-92% of lubricating oil, wherein the sum of the content of all raw materials is 100%; the dispersant comprises 12 to 45 percent of polyisobutylene-poly-succinimide, 4 to 36 percent of 4, 4-thiobis (2, 6-di-tert-butyl-p-cresol), 7 to 15 percent of heavy alkylbenzene synthetic oil and 13 to 34 percent of polyisobutylene-mono-succinimide; during preparation, the modified graphene oxide and the dispersing agent are mixed into lubricating oil to form graphene lubricating improvement additive slurry; and finally, grinding and packaging to obtain the graphene lubricating improvement additive. The graphene lubricating oil composition can stably disperse graphene in the shelf life, separation and layering do not occur, and the graphene lubricating oil composition has excellent dispersion stability.)

高性能石墨烯润滑改良添加剂及其制备工艺

技术领域

本发明涉及石墨烯材料领域，由其涉及到一种高性能石墨烯润滑改良添加剂及其制备工艺。

背景技术

摩擦磨损普遍存在于自然界中，因摩檫磨损而导致世界一次能源损失达到30％以上，而且磨损是材料与设备报废的主要原因之一。为了减少摩擦和磨损，人们通过在工件之间添加润滑油，但是每年仍因摩擦磨损给国家造成几百亿元的经济损失。因此降低摩擦、减少磨损、减少磨损、延长机件寿命是摩擦学、化学和材料研究人员不断追求的目标。为了提高润滑油的润滑性能，通常是在基础油中加入各种抗磨减磨的添加剂。目前抗磨减磨添加剂主要有两大类，一类是油溶性添加剂，二类是固体添加剂。其中固体添加剂中石墨烯因其具有超薄、坚韧、致密、极耐磨的特性，因此成为提高润滑油润滑性能的研究热点。较小的石墨烯微粒可以填充于摩擦副的表面损伤部位，对摩擦副起到修补，将金属摩擦替换为石墨烯之间的摩擦，减小摩擦系数，而且石墨烯镶嵌于摩擦副表面，对摩擦副可以起到很好的保护作用，有效延长器件使用寿命。

关于石墨烯作为润滑油添加剂添加到润滑油中改善润滑油抗磨减摩性能的研究多是采用对石墨烯或氧化石墨烯进行分子结构改性，来改变石墨烯在溶剂中的分散性。但是仍存在分散性能低下因素对石墨烯在润滑油中的大规模应用起到极大的限制。

发明内容

针对上述技术问题缺陷，本发明提供了一种高性能石墨烯润滑改良添加剂及其制备工艺。

本发明解决上述技术问题采用如下技术方案：

一种高性能石墨烯润滑改良添加剂，其特征在于，按照质量百分比计算，各原料包括有：

改性氧化石墨烯6％～8％，分散剂3％～5％，润滑油87％～92％，所述各原料含量总和为100％；所述分散剂中包括有聚异丁烯-多-丁二酰亚胺12％～45％、4，4-硫代双(2，6-二叔丁基对甲酚)4％～36％、重烷基苯合成油7％～15％和聚异丁烯-单-丁二酰亚胺13％～34％。

作为优选，上述的高性能石墨烯润滑改良添加剂，其特征在于，按照质量百分比计算，各原料包括有：

改性氧化石墨烯8％，分散剂3％，润滑油89％，所述各原料含量总和为100％；所述分散剂中包括有聚异丁烯-多-丁二酰亚胺40％、4，4-硫代双(2，6-二叔丁基对甲酚)24％、重烷基苯合成油10％和聚异丁烯-单-丁二酰亚胺26％。

作为优选，上述的高性能石墨烯润滑改良添加剂，其特征在于，所述改性氧化石墨烯的粒径为50-80nm。

作为优选，上述的高性能石墨烯润滑改良添加剂，其特征在于，润滑油包括白油、润滑油矿物基础油、润滑油全合成基础油中的任意一种或两种以上的组合。

作为优选，上述的高性能石墨烯润滑改良添加剂，其特征在于，所述聚异丁烯-多-丁二酰亚胺的平均分子量2700～3000；所述聚异丁烯-单-丁二酰亚胺的平均分子量1050～1250。

一种高性能石墨烯润滑改良添加剂的其制备工艺，其特征在于，包括：

步骤S1、将氧化石墨烯低速离心取上层液，之后进行低温干燥处理获得氧化石墨烯粉末；

步骤S2、将氧化石墨烯粉末与氯化钠晶体形成混合溶液，进行烘干、碳化处理，在进行加水，超声，离心洗涤，最后烘干成石墨烯纳米片粉体；

步骤S3、石墨烯纳米片粉体体加入到硫酸-硝酸混酸体系中超声处理、离心、洗涤干燥获得改性氧化石墨烯；

步骤S4、将改性氧化石墨烯、分散剂混至润滑油中，形成石墨烯润滑改良添加剂浆料；

步骤S5、进行研磨、封装处理，获得石墨烯润滑改良添加剂。

作为优选，上述的高性能石墨烯润滑改良添加剂的其制备工艺，其特征在于，步骤S5中，研磨处理的研磨速率为1500～5000r/min，研磨时间为0.5～10h。

上述技术方案具有以下特点：

本发明高性能石墨烯润滑改良添加剂及其制备工艺，可以在保质期内能使石墨烯稳定分散，不出现析出分层，同时本发明的石墨烯润滑油组合物具有优异的分散稳定性，抗沉降性能优异，制备方法简单、可推广性强优势。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未可以按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1是本发明高性能石墨烯润滑改良添加剂的其制备工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步的说明，但是不作为本发明的限定。

本发明公开了一种高性能石墨烯润滑改良添加剂，按照质量百分比计算，各原料包括有：

改性氧化石墨烯6％～8％，分散剂3％～5％，润滑油87％～92％，所述各原料含量总和为100％；所述分散剂中包括有聚异丁烯-多-丁二酰亚胺12％～45％、4，4-硫代双(2，6-二叔丁基对甲酚)4％～36％、重烷基苯合成油7％～15％和聚异丁烯-单-丁二酰亚胺13％～34％。在一具体的实施方案中，优选的采用以下配比方案：改性氧化石墨烯8％，分散剂3％，润滑油89％，所述各原料含量总和为100％；所述分散剂中包括有聚异丁烯-多-丁二酰亚胺40％、4，4-硫代双(2，6-二叔丁基对甲酚)24％、重烷基苯合成油10％和聚异丁烯-单-丁二酰亚胺26％。

其中，改性氧化石墨烯的粒径为50-80nm，，润滑油包括白油、润滑油矿物基础油、润滑油全合成基础油中的任意一种或两种以上的组合。聚异丁烯-多-丁二酰亚胺的平均分子量2700～3000；所述聚异丁烯-单-丁二酰亚胺的平均分子量1050～1250。

针对石墨烯在润滑中分散难、稳定性差等问题，本具体实施方式提出了一种高性能石墨烯润滑改良添加剂，显著增加了石墨烯在润滑油中的稳定性，为了实现上述目的，本工艺采用以下技术方案：

步骤S1、将氧化石墨烯低速离心取上层液，之后进行低温干燥处理获得氧化石墨烯粉末；

步骤S2、将氧化石墨烯粉末与氯化钠晶体形成混合溶液，进行烘干、碳化处理，在进行加水，超声，离心洗涤，最后烘干成石墨烯纳米片粉体；

步骤S3、石墨烯纳米片粉体体加入到硫酸-硝酸混酸体系中超声处理、离心、洗涤干燥获得改性氧化石墨烯；

步骤S4、将改性氧化石墨烯、分散剂混至润滑油中，形成石墨烯润滑改良添加剂浆料；

步骤S5、进行研磨、封装处理，获得石墨烯润滑改良添加剂。

其中，研磨处理的研磨速率为1500～5000r/min，研磨时间为0.5～10h。

本工艺将一定量的石墨烯粉体加入到硫酸-硝酸混酸体系中，超声一定时间，然后用水离心洗涤多次，干燥，即可得到表面改性的石墨烯粉体，通过控制超声时间，可控制石墨烯粉体表面的氧化程度。

因此本发明高性能石墨烯润滑改良添加剂及其制备工艺，可以在保质期内能使石墨烯稳定分散，不出现析出分层，同时本发明的石墨烯润滑油组合物具有优异的分散稳定性，抗沉降性能优异，制备方法简单、可推广性强优势。

以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。