[发明专利]石墨烯改性润滑油的制备方法、得到的产品及用途

说明书

本发明涉及一种石墨烯改性润滑油的制备方法，所述方法包括将石墨烯类物质分散液加入至基底油中，乳化后，去除乳化液中的水相，得到改性润滑油。本发明通过将分散有石墨烯类物质的水溶液加入至基底油中进行乳化，石墨烯类物质通过微乳化的相转移，转移至基底油中，得到石墨烯改性的润滑油，方法简单、高效，可行性好。

技术领域

本发明属于润滑油技术领域，涉及石墨烯改性润滑油的制备方法、得到的产品及用途。

背景技术

摩擦磨损是造成能源损耗和设备失效的主要原因，全世界约有1/3～1/2的能源损耗是由摩擦引起的，机械设备及零部件的损坏和失效大有约80％是由摩擦摩损造成的，而且50％以上的机械装备的恶劣性事故都是起因于润滑失效而导致的的过度磨损。在我国由机械磨损损耗的各种材料达几百亿元。因此，控制摩擦，减少磨损和改善润滑条件是减少能源损失，提高机械设备使用寿命的重要措施。润滑是用润滑剂减少摩擦表面间的摩擦力或其他表面破坏形式的作用。润滑油起到降低摩擦、减少磨损、冷却降温、防止腐烛、传递动力、减振、绝缘、清洗、密封等作用，降低摩擦带来的能量消耗和环境污染，因此润滑油被称为机械运转的血液。

润滑油由基础油和添加剂组成，添加剂能显著增加润滑油的抗磨减摩性能，传统的润滑油添加剂一般为硫磷型抗磨剂，这些添加剂的使用不仅会腐蚀摩擦副材料还会产生废气污染环境。

因此，寻找一种新型环保高效的添加剂具有十分重要的意义。近年来，随着纳米科技的发展，纳米材料作为润滑油添加剂的研究日益广泛，如CN1632081A将纳米金刚石作为润滑油添加剂，显著提高了润滑油的抗磨性能。CN105316089A使用纳米氮化硅或纳米四氧化三铁作为润滑油添加剂，得到抗氧化、抗磨损的润滑油。

石墨烯作为一种新型纳米碳材料具有许多其他材料无可比拟的优势，如具有良好的力学性能、高的热导率等，特殊的二维片层结构有利于减小摩擦，因此石墨烯是一种理想的润滑油添加剂。但石墨烯与润滑油的相容性较差，石墨烯由于具有较高的表面势能极易产生团聚，从而造成了其在润滑油中的分散性不佳，易产生分层和沉淀，最终影响润滑油的性能。如何解决石墨烯在润滑油中的分散性是一个亟待解决的问题。

为了使石墨烯具有更好的亲油性，现有技术采用表面活性剂或偶联剂等反复处理石墨烯粉体，但这些工艺往往比较复杂，且成本较高。CN101812351A公开了一种基于单层或几层石墨稀的润滑油添加剂，石墨烯经过表面改性后，再结合分散剂，能够在基础油中具有优异的稳定性和分散性，但其工艺复杂。CN105176628A针对传统润滑油使用周期短、润滑性差以及现有润滑油纳米添加剂团聚和沉淀等问题，公开了一种石墨烯负载纳米氧化物的润滑油的制备方法，虽然提高了润滑性能和稳定性能，但无论是氧化石墨烯与纳米氧化物的复合物的制备还是该复合物的亲油改性要都要经过高温高压的工艺过程，成本较高，得到的亲油型石墨烯纳米氧化物复合物分散于基础油还要借助复合添加剂。CN102911762A公开了一种高导热性润滑油及其制备方法，将石墨烯层间掺杂氟；CN103450967B公开了一种油溶性纳米石墨及其制备方法，利用取代反应与氧化纳米石墨上的-OH，-COOH基团反应，对其进行油溶性改性。

现有技术向润滑油或润滑油基础油中加入石墨烯改善性能的方法均存在工艺复杂，能耗大，成本高，或需要加入分散剂等问题，本领域需要开发一种工艺简单，无需引入分散剂的石墨烯改性润滑油的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种石墨烯改性润滑油的制备方法，将石墨烯类物质分散液加入至基底油中，乳化后，去除乳化液中的水相，得到改性润滑油。

优选地，所述石墨烯类物质分散液中溶剂为亲水性溶剂。

优选地，所述亲水性溶剂包括水。

所述亲水性溶剂的作用是为了分散石墨烯类物质，因此，能够实现所述目的的溶剂均可用作石墨烯类物质分散液的溶剂，例如所述溶剂还可以是DMF。