[发明专利]一种液化石墨烯、添加剂及制备方法及润滑油

说明书

本发明公开了一种液化石墨烯、添加剂及制备方法及润滑油，包括石墨烯和亲油碳链，所述亲油碳链上连接有至少一个碱性基团，所述石墨烯上连接有至少一个酸性基团，所述酸性基团与所述碱性基团反应连接，旨在提高添加剂的分散性和稳定性。

技术领域

本发明涉及石墨烯领域，尤其涉及一种液化石墨烯、添加剂及制备方法及润滑油。

背景技术

用于改善分散性能的纳米级添加剂已成为近年来添加剂行业的研究热门。石墨烯具有高的导热系数，大的面内力学强度，低的摩擦系数等特性，这些特性使得石墨烯在纳米级添加剂方面有着巨大的应用潜能。然而石墨烯作为纳米粉体材料，需要通过一定手段将其分散到基础油中，主要的手段是通过加分散剂或对其进行改性等手段，虽然在短时间内改善了石墨烯的分散性，但是分散效果往往不够理想，稳定时间有限，容易出现石墨烯沉淀的现象。

发明内容

本发明提供一种添加剂及其制备方法及润滑油，旨在提升添加剂的分散性和稳定性。

本发明一方面提供一种液化石墨烯，所述液化石墨烯包括化合物A，所述化合物A由弱氧化石墨烯和碱性亲油分散剂通过反应生成；所述弱氧化石墨烯连接有酸性基团，所述碱性亲油分散剂包括亲油碳链和碱性基团，至少一个所述酸性基团与至少一个所述碱性基团反应连接。

在一种可实施方式中，所述弱氧化石墨烯由小尺寸石墨烯弱氧化制成，所述小尺寸石墨烯的层数小于10层，且所述小尺寸石墨烯的片径尺寸小于45μm。

在一种可实施方式中，所述弱氧化石墨烯为多孔弱氧化石墨烯。

在一种可实施方式中，所述碱性亲油分散剂包括有单烯基丁二酰亚胺、聚异丁烯二酰亚胺、聚异丁烯双丁二酰亚胺中一种或多种。

在一种可实施方式中，所述碱性基团为氨基；所述酸性基团为羧基和磺酸基中的其中一种或两种。

本发明另一方面提供一种液化石墨烯的制备方法，包括：在弱氧化石墨烯上形成酸性基团；将形成有酸性基团的所述弱氧化石墨烯与碱性亲油分散剂反应，生成液化石墨烯。

在一种可实施方式中，所述方法还包括：将石墨烯经过打孔处理；将打孔处理的所述石墨烯边缘弱氧化，形成弱氧化石墨烯。

本发明另一方面提供一种添加剂，所述添加剂包括分散剂和如上述可实施方式中任一项所述的液化石墨烯，所述分散剂为非基础油分散剂。

本发明另一方面提供一种添加剂的制备方法，包括，将分散剂液化石墨烯通过机械处理，形成添加剂；其中，所述液化石墨烯为如上述可实施方式中任一项所述的液化石墨烯，所述分散剂为非基础油分散剂。

本发明另一方面提供一种润滑油，包括如如述可实施方式中任一项所述的液化石墨烯。

本发明提供的添加剂及其制备方法及润滑油通过在石墨烯上连接亲油碳链，使石墨烯呈液态，具有较好的分散性和稳定性。同时，通过连接分散剂，易于分散在液态体系中，更增加了石墨烯的柔性和比表面积，使得石墨烯在磨损修复方面，具有非常大的优势。适用于作为润滑油或耐磨材料的添加剂。

附图说明

图1为本发明实施例弱氧化石墨烯的示意图；

图2为本发明实施例磺化石墨烯的示意图；

图3为本发明实施例四中磺化石墨烯的示意图；

图4示出了本发明实施例六中的摩擦系数曲线图；

图5示出了本发明实施例六中的摩擦力曲线图；

图6示出了本发明实施例六磨斑直径图；

图7示出了本发明对比例中的摩擦系数曲线图；

图8示出了本发明对比例中的摩擦力曲线图；