[发明专利]一种含有表面改性的碳纳米材料的润滑油及其制备方法

权利要求书

1.一种含有表面改性的碳纳米材料的润滑油的制备方法，包含以下步骤：

步骤1：改性石墨烯纳米材料的制备

按照质量比为6:1-2:1的比例将层数为1-10层，片层尺寸20-1000nm的石墨烯和盐酸多巴胺加到浓度为0.01-0.10mol/L三羟甲基氨基甲烷的水溶液中，三羟甲基氨基甲烷的水溶液的体积与盐酸多巴胺质量比为3-5L/g；调整溶液pH值为8-9，超声剪切处理至盐酸多巴胺完全溶解，石墨烯充分分散；按照每克盐酸多巴胺加入30-50mL5%的双氧水的比例加入双氧水，20-40℃搅拌1-10h，过滤、洗涤、干燥后，获得聚多巴胺表面包覆的石墨烯纳米材料A1；

将A1与烷基胺按照质量比为1:4的比例加到浓度为0.01-0.10mol/L的三羟甲基氨基甲烷的乙醇溶液中，所述乙醇溶液中的溶剂为质量浓度为95%-99.5%乙醇，三羟甲基氨基甲烷的乙醇溶液的体积与烷基胺质量比为5-8L/g；调整溶液pH = 8-9，20-40℃搅拌12-24 h，过滤、洗涤、干燥后，获得改性石墨烯润滑油添加剂A2；本步骤所述的烷基胺为辛胺、癸胺、十二胺、十四胺、十六胺、十八胺；

步骤2：改性多壁碳纳米管纳米材料的制备

按照质量比为6:1-2:1的比例将纯度高于95%，直径8-30nm，长度0.5-15μm的多壁碳纳米管和盐酸多巴胺加到浓度为0.01-0.10mol/L三羟甲基氨基甲烷的水溶液中，三羟甲基氨基甲烷的水溶液的体积与盐酸多巴胺质量比为3-5L/g；调整溶液pH值为8-9，超声剪切处理至盐酸多巴胺完全溶解，多壁碳纳米管充分分散；按照每克盐酸多巴胺加入30-50mL 5%的双氧水的比例加入双氧水，20-40℃搅拌1-10h，过滤、洗涤、干燥后，获得聚多巴胺表面包覆的多壁碳纳米管纳米材料B1；

将B1与烷基胺按照质量比为1:4的比例加到浓度为0.01-0.10mol/L的三羟甲基氨基甲烷的乙醇溶液中，所述乙醇溶液中的溶剂为质量浓度为95%-99.5%乙醇，三羟甲基氨基甲烷的乙醇溶液的体积与烷基胺质量比为5-8L/g；调整溶液pH = 8-9，20-40℃搅拌12-24 h，过滤、洗涤、干燥后，获得改性多壁碳纳米管润滑油添加剂B2；本步骤所述的烷基胺为辛胺、癸胺、十二胺、十四胺、十六胺、十八胺；

步骤3：改性碳纳米纤维纳米材料的制备

按照质量比为6:1-2:1的比例将直径50-200nm，长度1-20μm的碳纳米纤维和盐酸多巴胺加到浓度为0.01-0.10mol/L三羟甲基氨基甲烷的水溶液中，三羟甲基氨基甲烷的水溶液的体积与盐酸多巴胺质量比为3-5L/g；调整溶液pH值为8-9，超声剪切处理至盐酸多巴胺完全溶解，碳纳米纤维充分分散；按照每克盐酸多巴胺加入30-50mL 5%的双氧水的比例加入双氧水，20-40℃搅拌1-10h，过滤、洗涤、干燥后，获得聚多巴胺表面包覆的碳纳米纤维纳米材料C1；

将C1与烷基胺按照质量比为1.2:1-1:4的比例加到浓度为0.01-0.10mol/L的三羟甲基氨基甲烷的乙醇溶液中，所述乙醇溶液中的溶剂为质量浓度为95%-99.5%乙醇，三羟甲基氨基甲烷的乙醇溶液的体积与烷基胺质量比为5-8L/g；调整溶液pH = 8-9，20-40℃搅拌12-24 h，过滤、洗涤、干燥后，获得改性碳纳米纤维纳米材料润滑油添加剂C2；本步骤所述的烷基胺为辛胺、癸胺、十二胺、十四胺、十六胺、十八胺；

步骤4：含有改性碳纳米材料的润滑油的制备

将A2、B2和C2加入润滑油中，A2、B2和C2的质量分别占含有改性碳纳米材料的润滑油总质量的0.02-2%、0.02-2%和0.01-1%；搅拌并超声波分散10-30分钟，超声波频率为20kHz，即得含碳纳米材料的改性润滑油。