[发明专利]一种石墨烯润滑油及其制备方法

说明书

本发明涉及润滑油领域，具体地涉及一种石墨烯润滑油及其制备方法。一种石墨烯润滑油由包括如下重量份的原料制备得到：基础油100份，石墨烯0.1‑2份，单晶纳米钇铝石榴石0.01‑0.5份，分散剂2‑5份，粘度指数改进剂0.5‑2份，消泡剂0.3‑1.5份；本发明还公开了一种石墨烯润滑油的制备方法。本发明制备的石墨烯润滑油摩擦系数低、润滑性能好、体系分散均匀且稳定。

技术领域

本发明涉及润滑油领域，具体地涉及一种石墨烯润滑油及其制备方法。

背景技术

为了增加润滑油的减摩抗磨效果，通常在润滑油中添加少量的润滑油添加剂，传统的润滑油添加剂为硫、磷、氮或氯型抗磨剂，此种添加剂对摩擦副材料具有腐蚀性和选择性，氯已经被禁止，特别是含硫、磷和氮等元素的润滑油添加剂在使用过程中，会排放废气和污染物，因而对环境造成污染。

石墨烯是由一层密集的晶体点阵上的碳原子组成，其厚度仅为0.35nm，是世界上最薄的二维材料。由于其极好的机械性能，石墨烯也被用作润滑材料。石墨烯作为润滑油添加剂，若要在摩擦过程中显示出良好的润滑性能，不仅要求形态和层数要适当，还要能稳定的分散在润滑油中，一旦发生相分离，石墨烯就容易因团聚难以发挥其润滑性能。

将纳米材料应用于润滑防护体系，能够提高摩擦表面减摩抗磨和自修复的性能。润滑油脂的服役行为很大程度上取决于添加剂的性能，传统的润滑油脂添加剂在高承载能力、长效稳定性和环境友好性等方面存在应用局限。纳米颗粒作为润滑油添加剂，具有高承载能力、良好的高温和化学稳定性以及对摩擦表面的成膜修复作用。但作为固体添加剂，纳米颗粒在半固态润滑脂中的分散均匀性差，与润滑油/脂界面相容性差，以及在液体润滑油中的分散均匀性和长效稳定性都表现不好。

因此，对于石墨烯润滑油领域，开发一种高分散性且润滑性能优异的石墨烯润滑油是非常有必要的。

发明内容

为此，本发明提供一种石墨烯润滑油，由包括如下重量份的原料制备得到：

基础油100份，石墨烯0.1-2份，单晶纳米钇铝石榴石0.01-0.5份，分散剂2-5份，粘度指数改进剂0.5-2份，消泡剂0.3-1.5份。

优选地，所述的一种石墨烯润滑油由包括如下重量份的原料制备得到：

基础油100份，石墨烯0.5-1份，单晶纳米钇铝石榴石0.05-0.2份，分散剂3-5份，粘度指数改进剂1-2份，消泡剂0.5-1份。

在一种技术方案中，所述石墨烯与单晶纳米钇铝石榴石重量比为10:(1-3)，优选为重量比5:1。

在一种技术方案中，所述分散剂为硼化无灰分散剂 T154B、无灰磷酸酯分散剂、苄胺分散剂Amoco9250中的一种或多种。

在一种技术方案中，所述粘度指数改进剂为氢化苯乙烯双烯共聚物SV250、SV261的混合物。

在一种技术方案中，所述消泡剂为硅油型消泡剂T903、聚二甲基硅醚、乳化硅油中的一种或多种。

在一种技术方案中，所述单晶纳米钇铝石榴石粒径为20-40nm。

在一种技术方案中，所述单晶纳米钇铝石榴石的制备方法包括如下步骤：

（1）称取3mol的硝酸钇和6mol的硝酸铝加入100mLPEG200中，缓慢加热到60℃并搅拌60min，随后冷却至室温。

（2）向步骤（1）中边搅拌边加入无水乙二胺，并加热至80℃，保持1h，冷却至室温。

（3）将步骤（2）中的材料倒入聚四氟乙烯内衬单腔中，保持填充度75%，并装入不锈钢水热反应釜中，放入烘箱，在300℃下维持24h，自然冷却至室温。