[发明专利]一种石墨烯润滑油添加剂、制备方法、用途及包含其的润滑油

说明书

本发明涉及一种石墨烯润滑油添加剂、制备方法、用途及包含其的润滑油，所述石墨烯润滑油添加剂包括如下质量份数的组分：石墨烯类物质0.01～0.5份；聚酯酰胺0.1～5份；基础油50～200份。本发明聚酯酰胺能够将石墨烯类物质良好分散于润滑油基础油中，不需要高温高压的方法即可制备，也不需要借助复杂的工艺对石墨烯进行改性，本发明配方得到的润滑油添加剂具有优异的分散性，可静置14个月以上不出现沉淀和分层，将其与润滑油基底油以(1～5):(1000～10000)的体积比混合即可大幅其提高润滑油的抗磨性能和抗极压性能。

技术领域

本发明涉及润滑油技术领域，尤其涉及一种石墨烯润滑油添加剂、制备方法、用途及包含其的润滑油。

背景技术

随着经济的发展，润滑油的市场需求越来越大。随着国民经济和人民生活水平的提高，生产和生活过程中需要的高级润滑油和新型润滑油越来越多，大力开展生产高级润滑油和新型润滑油是提高能源利用率、保护环境、建设资源节约型社会的重要途径之一。

传统润滑油的生产基本上都是采用如下工艺流程：1)预处理：润滑油基础油通过化验室进行品味分析，然后通过油泵送入储油罐，在储油罐内自然沉淀4小时以上，进行油及杂质的初步分离。根据不同品种的润滑油生产厂商，该过程分离出油、水及杂质均在0.03％左右，经沉淀处理后的润滑油基础油进入反应釜以备下一步处理；2)搅拌预加热：经过沉淀处理后的润滑油基础油用油泵进入反应釜，在搅拌中通过换热器与基础油进行换热处理至65℃左右；3)调和：按照各种润滑油的产品标准加入一定比例的添加剂，在65℃左右搅拌1小时左右便形成成品进入包装车间；4)包装：成品油通过灌装机进行灌装、封盖、喷码、打包后进入成品仓库。

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，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。纳米氮化硅或纳米四氧化三铁作为润滑油添加剂，可得到抗氧化、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，这些都属于共价键功能化修饰，会不可避免地破坏石墨烯原有的结构特征，使其本征性能受到不同程度的影响。以上方法都具有工艺复杂，能耗大的缺陷。

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题，本发明的目的之一在于提供石墨烯润滑油添加剂，包括如下质量份数的组分：

石墨烯类物质 0.01～0.5份；

聚酯酰胺 0.1～5份；