[发明专利]一种含氮化碳-石墨烯添加剂的高耐磨润滑油及制备方法

说明书

本发明提供了一种含氮化碳‑石墨烯添加剂的高耐磨润滑油及制备方法。将二维氮化碳纳米片分散在过量的氯化铜、石墨烯胶质溶液中，在氢气环境下使氯化铜还原为铜，并将石墨烯固定在二维氮化碳表面；进一步在惰性气体保护下在反应炉处理5‑10s,通过瞬时高温，使氮化碳表面铜微熔，制得氮化碳负载石墨烯的耐磨复合添加剂；将耐磨复合添加剂与基础油以及各类助剂复合，即得含二维氮化碳‑石墨烯添加剂的高耐磨润滑油。该方法通过制备二维氮化碳‑石墨烯添加剂，以常规的添加剂氮化碳为载体，显著改善了石墨烯在基础油中的分散性，提高了润滑油的稳定性，在应用中可以有效地改善摩擦表面的摩擦磨损行为，有利于提高机械零部件的使用寿命。

技术领域

本发明涉及润滑油领域，具体涉及高耐磨润滑油的制备，特别是涉及一种含氮化碳-石墨烯添加剂的高耐磨润滑油及制备方法。

背景技术

润滑油是用在各种类型汽车、机械设备上以减少摩擦，保护机械及加工件的液体或半固体润滑剂，主要起润滑、辅助冷却、防锈、清洁、密封和缓冲等作用。润滑油一般由基础油和添加剂两部分组成。基础油是润滑油的主要成分，决定着润滑油的基本性质，添加剂则可弥补和改善基础油性能方面的不足，赋予某些新的性能，是润滑油的重要组成部分。

润滑油添加剂是润滑油的关键部分，可以弥补基础油的不足，极大改善润滑油的性能。近年来，随着纳米摩擦学逐渐成为一个热门学科，研究人员将某些纳米粒子及其纳米复合材料作为润滑油添加剂，显著地提高了润滑油的减摩耐磨性能。研究发现，添加纳米粒子润滑油的极压性能有了很大的提高，而且还可以明显的降低摩擦系数。石墨烯作为润滑剂代替传统的润滑剂，是利用固体物化性质受温度、压力变化影响较小的特点，将石墨烯添加到润滑油中，发挥其纳米材料特有的物化性能，在润滑油中起到承压骨架的作用。

中国发明专利申请号201710394094.9公开了一种超润滑材料（改性氟化石墨烯、氟化石墨烯、石墨烯）的应用。主要应用在汽车发动机润滑油方面。可以将超润滑材料添加到各种型号的已经配置好的发动机润滑油中，润滑油在加入适量的超润滑材料添加剂后，可以显著降低发动机内部滑动摩擦零件之间的摩擦系数。

中国发明专利申请号201610532233.5公开了一种高分散性的改性石墨烯润滑油及其制备方法，润滑油包括改性石墨烯、基础油、分散剂，改性石墨烯的添加量相当于基础油的3~15wt‰，分散剂的添加量相当于基础油的0.5~1.0wt％。润滑油中还包括硬脂酸修饰TiO₂纳米粒子，纳米粒子的添加量占基础油的2~5wt％。

中国发明专利申请号201510786449.X公开了一种石墨烯与g-C₃N₄量子点复合纳米材料，是由多层石墨烯与g-C₃N₄量子点复合制备而成，多层石墨烯与g-C₃N₄量子点的质量比为0.5~20 : 1。还公开了一种润滑油摩擦改善剂，其组分及重量份为：石墨烯/ g-C₃N₄量子点复合纳米粒子0.001~0.02份，分散剂10~80份，改进剂1~10份，基础油余量。

中国发明专利申请号201710331913.5公开了一种含类石墨烯二维氮化碳纳米片的润滑油及其制备方法。具体步骤为：将类石墨烯二维氮化碳纳米片添加到润滑油基础油中混合均匀，超声分散并在一定的水浴温度中搅拌，得到含类石墨烯二维氮化碳纳米片的润滑油。其中类石墨烯二维氮化碳纳米片的片径为≤10μm、厚度为≤5.0nm，在润滑油中的质量分数为0.0025~0.1000％。

根据上述，现有方案中用于润滑油添加剂的石墨烯等填料，在润滑油和水中容易产生团聚现象，从而影响了其在润滑油和水等溶剂中的分散稳定性，进而影响了润滑油的使用性能，鉴于此，本发明提出了一种含氮化碳-石墨烯添加剂的高耐磨润滑油及制备方法，可有效解决上述技术问题。

发明内容