阅读说明：本技术 一种石墨烯润滑油 (Graphene lubricating oil ) 是由 罗中晨 于 2020-06-05 设计创作，主要内容包括：本发明公开了润滑油技术领域,具体领域为一种石墨烯润滑油,其组分包括改性石墨烯粉体和改性润滑油,由于高锰酸钾插层进入片层内部,形成大量的毛细孔道结构,有助于石墨烯片层的进一步剥离,暴露更多的片层,大量的长链烷烃接枝在片层表面,接枝率高,从而使团聚的片层得以分散,双辛基二苯胺的加入进一步增加石墨烯片层官能团数量,增大石墨烯润滑油中的浮力,从而达到分散均匀不沉淀的技术效果,改性润滑油中含有的分散性物质增强改性石墨烯粉体与基础油的结合能力,聚乙烯蜡具有优良的耐寒性、耐热性进和耐化学性,聚乙烯蜡在改性润滑油中以微晶形式存在,其触变性有利于改性润滑油的贮存。(The invention discloses the technical field of lubricating oil, in particular to graphene lubricating oil, which comprises modified graphene powder and modified lubricating oil, wherein potassium permanganate is intercalated into a lamella to form a large number of capillary channel structures, which is beneficial to further stripping of the graphene lamella, exposes more lamellae, grafts a large number of long-chain alkanes on the surface of the lamella, has high grafting rate, so that the agglomerated lamella can be dispersed, the addition of dioctyldiphenylamine further increases the number of functional groups of the graphene lamella, increases the buoyancy in the graphene lubricating oil, so as to achieve the technical effect of uniform dispersion and no precipitation, a dispersing substance contained in the modified lubricating oil enhances the binding capacity of the modified graphene powder and base oil, polyethylene wax has excellent cold resistance, heat resistance and chemical resistance, and exists in the modified lubricating oil in a microcrystalline form, the thixotropy of the modified lubricating oil is beneficial to the storage of the modified lubricating oil.)

一种石墨烯润滑油

技术领域

本发明涉及润滑油技术领域，具体领域为一种石墨烯润滑油。

背景技术

石墨烯是一种具有特殊结构及单原子厚度的二维碳原子晶体，其显示出优异的润滑特性、力学特性和热学特性，使石墨烯具有应用于润滑油添加剂技术领域的可能性，近些年，有大量研究证明石墨烯在基础白油中显示出了极佳的润滑作用，然而石墨烯片层间较强的π-π键使其易团聚、分层，所以石墨烯在润滑油中的分散性一直是限制石墨烯润滑油进一步发展的关键因素，为使石墨烯能够稳定的分散在基础油中，较为有效的方法为对石墨烯进行功能化改性，现有的功能化改性方法包括通过点击化学的方法，将直链烷烃和极性基团接枝在氧化石墨烯表面，后将其还原为石墨烯，不仅使石墨烯片层能够长期稳定的分散于润滑油中，也增强了润滑油中石墨烯的成膜性，提高润滑油的抗磨性，但仅对石墨烯进行改性对于提升石墨烯片层在润滑油中的分散性具有一定的局限性，使得石墨烯对润滑油的性能提升效果不佳，为此提出一种石墨烯润滑油。

本发明的目的在于提供一种石墨烯润滑油，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种石墨烯润滑油，其组分包括改性石墨烯粉体和改性润滑油；

所述改性石墨烯粉体原材料组成和相应重量份数为：石墨烯粉体5-10份、硬脂酸10-20份、油酸10-20份、双辛基二苯胺10-20份；

所述改性润滑油原材料组成和相应重量份数为：基础白油80-100份、钼粉微球1.6-2份、铬粉微球1.6-2份、氧化铁微球0.8-1份、苯骈三氮唑1.6-2份、亚磷酸二正丁酯3.2-4份、氟硼酸锂2-4份、聚乙烯蜡2-4份。

优选的，所述改性石墨烯粉体原材料组成和相应重量份数为：石墨烯粉体6-9份、硬脂酸12-16份、油酸12-16份、双辛基二苯胺12-16份；

所述改性润滑油原材料组成和相应重量份数为：基础白油85-95份、钼粉微球1.7-1.9份、铬粉微球1.7-1.9份、氧化铁微球0.9份、苯骈三氮唑1.7-1.9份、亚磷酸二正丁酯3.5-3.8份、氟硼酸锂3份、聚乙烯蜡3份。

优选的，一种石墨烯润滑油，所述改性石墨烯粉体制备方法：

步骤1：将硬脂酸和油酸加入丙酮中，搅拌30min后加入石墨烯粉体，继续搅拌1h，然后加入高锰酸钾，得到黑色匀质浆液；

步骤2：将步骤1制备的浆液进行冷凝回流处理，在50℃恒温水浴中反应3h，抽滤浆液，并使用无水乙醇洗涤；

步骤3：将步骤2制备的浆液与双辛基二苯胺共混，将共混物置于真空烘箱中，在80℃条件下干燥6h，然后将干燥后的混合物进行粉碎处理，得到改性石墨烯粉体。

优选的，一种石墨烯润滑油，所述改性润滑油制备方法：

步骤1：将钼粉微球、铬粉微球、氧化铁微球、苯骈三氮唑、亚磷酸二正丁酯和氟硼酸锂加入至基础白油中，在室温下进行高速分散；

步骤2：向步骤1制备的混合物中加入聚乙烯蜡，在温度为120℃条件下混合均匀，得到改性润滑油。

优选的，所述改性石墨烯粉体与所述改性润滑油质量比为1：1200-1250。

本发明的有益效果是：一种石墨烯润滑油，改性石墨烯粉体，由于高锰酸钾插层进入片层内部，形成大量的毛细孔道结构，有助于石墨烯片层的进一步剥离，暴露更多的片层，大量的长链烷烃接枝在片层表面，接枝率高，从而使团聚的片层得以分散，由于酯化反应接枝在片层表面的长链烷烃能够抵消石墨烯的表面电性，因而能够防止片层的团聚、弯折和卷曲，由此使得石墨烯片层完全展开且呈蓬松状态，石墨烯片层与片层表面的长链烷烃能够促进石墨烯在润滑油中分散的稳定性，有效防止石墨烯的团聚和沉淀，增强石墨烯润滑油整体的稳定性，双辛基二苯胺的加入进一步增加石墨烯片层官能团数量，增大石墨烯润滑油中的浮力，从而达到分散均匀不沉淀的技术效果，改性润滑油中含有的分散性物质钼粉微球和铬粉微球等有效作用于改性石墨烯粉体表面的羟基和长链烷烃，增强改性石墨烯粉体与基础油的结合能力，聚乙烯蜡具有优良的耐寒性、耐热性进和耐化学性，聚乙烯蜡在改性润滑油中以微晶形式存在，其触变性有利于改性润滑油的贮存，在润滑油使用过程中，其与润滑油其他组分形成蜡化膜层，进一步增强润滑油的润滑性。

本发明石墨烯润滑剂，石墨烯能够在润滑过程中对工件形成持续修复，防止工件瞬间直接接触磨损，同时石墨烯的高导热性能够快速的将工件热量传到至润滑油中，并通过油品的流动加速冷却降温，从而进一步减缓摩擦和保护工件，润滑性高的同时实现降低工件工作噪声、减小工件振动的有益效果。

下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

改性石墨烯粉体制备：

步骤1：将硬脂酸10份和油酸10份加入丙酮中，搅拌30min后加入石墨烯粉体5份，继续搅拌1h，然后加入高锰酸钾，得到黑色匀质浆液；

步骤2：将步骤1制备的浆液进行冷凝回流处理，在50℃恒温水浴中反应3h，抽滤浆液，并使用无水乙醇洗涤；

步骤3：将步骤2制备的浆液与双辛基二苯胺10份共混，将共混物置于真空烘箱中，在80℃条件下干燥6h，然后将干燥后的混合物进行粉碎处理，得到改性石墨烯粉体。

改性润滑油制备：

步骤1：将钼粉微球1.6份、铬粉微球1.6份、氧化铁微球0.8份、苯骈三氮唑1.6份、亚磷酸二正丁酯3.2份和氟硼酸锂2份加入至基础白油80份中，在室温下进行高速分散；

步骤2：向步骤1制备的混合物中加入聚乙烯蜡3份，在温度为120℃条件下混合均匀，得到改性润滑油。

将改性石墨烯粉体与改性润滑油以质量比为1：1200混合均匀即得到石墨烯润滑油。

实施例2：

改性石墨烯粉体制备：

步骤1：将硬脂酸12份和油酸12份加入丙酮中，搅拌30min后加入石墨烯粉体6份，继续搅拌1h，然后加入高锰酸钾，得到黑色匀质浆液；

步骤2：将步骤1制备的浆液进行冷凝回流处理，在50℃恒温水浴中反应3h，抽滤浆液，并使用无水乙醇洗涤；

步骤3：将步骤2制备的浆液与双辛基二苯胺12份共混，将共混物置于真空烘箱中，在80℃条件下干燥6h，然后将干燥后的混合物进行粉碎处理，得到改性石墨烯粉体。

改性润滑油制备：

步骤1：将钼粉微球1.7份、铬粉微球1.7份、氧化铁微球0.8份、苯骈三氮唑1.7份、亚磷酸二正丁酯3.5份和氟硼酸锂3份加入至基础白油85份中，在室温下进行高速分散；

步骤2：向步骤1制备的混合物中加入聚乙烯蜡3份，在温度为120℃条件下混合均匀，得到改性润滑油。

将改性石墨烯粉体与改性润滑油以质量比为1：1210混合均匀即得到石墨烯润滑油。

实施例3：

改性石墨烯粉体制备：

步骤1：将硬脂酸15份和油酸15份加入丙酮中，搅拌30min后加入石墨烯粉体8份，继续搅拌1h，然后加入高锰酸钾，得到黑色匀质浆液；

步骤2：将步骤1制备的浆液进行冷凝回流处理，在50℃恒温水浴中反应3h，抽滤浆液，并使用无水乙醇洗涤；

步骤3：将步骤2制备的浆液与双辛基二苯胺15份共混，将共混物置于真空烘箱中，在80℃条件下干燥6h，然后将干燥后的混合物进行粉碎处理，得到改性石墨烯粉体。

改性润滑油制备：

步骤1：将钼粉微球1.8份、铬粉微球1.8份、氧化铁微球0.9份、苯骈三氮唑1.8份、亚磷酸二正丁酯3.6份和氟硼酸锂3份加入至基础白油90份中，在室温下进行高速分散；

步骤2：向步骤1制备的混合物中加入聚乙烯蜡3份，在温度为120℃条件下混合均匀，得到改性润滑油。

将改性石墨烯粉体与改性润滑油以质量比为1：1220混合均匀即得到石墨烯润滑油。

实施例4：

改性石墨烯粉体制备：

步骤1：将硬脂酸16份和油酸16份加入丙酮中，搅拌30min后加入石墨烯粉体9份，继续搅拌1h，然后加入高锰酸钾，得到黑色匀质浆液；

步骤2：将步骤1制备的浆液进行冷凝回流处理，在50℃恒温水浴中反应3h，抽滤浆液，并使用无水乙醇洗涤；

步骤3：将步骤2制备的浆液与双辛基二苯胺16份共混，将共混物置于真空烘箱中，在80℃条件下干燥6h，然后将干燥后的混合物进行粉碎处理，得到改性石墨烯粉体。

改性润滑油制备：

步骤1：将钼粉微球1.9份、铬粉微球1.9份、氧化铁微球0.9份、苯骈三氮唑1.9份、亚磷酸二正丁酯3.8份和氟硼酸锂3份加入至基础白油95份中，在室温下进行高速分散；

步骤2：向步骤1制备的混合物中加入聚乙烯蜡3份，在温度为120℃条件下混合均匀，得到改性润滑油。

将改性石墨烯粉体与改性润滑油以质量比为1：1230混合均匀即得到石墨烯润滑油。

实施例5：

改性石墨烯粉体制备：

步骤1：将硬脂酸20份和油酸20份加入丙酮中，搅拌30min后加入石墨烯粉体10份，继续搅拌1h，然后加入高锰酸钾，得到黑色匀质浆液；

步骤2：将步骤1制备的浆液进行冷凝回流处理，在50℃恒温水浴中反应3h，抽滤浆液，并使用无水乙醇洗涤；

步骤3：将步骤2制备的浆液与双辛基二苯胺20份共混，将共混物置于真空烘箱中，在80℃条件下干燥6h，然后将干燥后的混合物进行粉碎处理，得到改性石墨烯粉体。

改性润滑油制备：

步骤1：将钼粉微球2份、铬粉微球2份、氧化铁微球1份、苯骈三氮唑2份、亚磷酸二正丁酯4份和氟硼酸锂4份加入至基础白油100份中，在室温下进行高速分散；

步骤2：向步骤1制备的混合物中加入聚乙烯蜡4份，在温度为120℃条件下混合均匀，得到改性润滑油。

将改性石墨烯粉体与改性润滑油以质量比为1：1250混合均匀即得到石墨烯润滑油。

将实施例1-5制备的石墨烯润滑剂与普通润滑剂分别添加至工况相同的工件内使用，使用实施例1-5工件的工作噪声及振动明显小于使用普通润滑剂工件的工作噪声及振动。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。