[发明专利]石墨烯润滑油的制备方法、石墨烯润滑油及应用

说明书

本发明提供了一种石墨烯润滑油的制备方法、石墨烯润滑油及应用，涉及润滑油技术领域。该石墨烯润滑油的制备方法，通过采用超高压微射流方法对石墨和润滑基油形成的分散液在180‑380MPa的处理压力下进行处理，得到石墨烯润滑油；其中，该制备方法无需对分散液中的石墨进行化学改性处理，直接在特定压力下对石墨进行处理即可实现石墨向石墨烯的转变并得到稳定的石墨烯润滑油，该制备方法工艺简单，操作方便，能源消耗低，废水和废气的排放趋近于零，不会对环境造成污染，安全环保，生产成本低，适合于工业化生产。本发明还提供了一种石墨烯润滑油，采用上述制备方法制得。

技术领域

本发明涉及润滑油技术领域，尤其是涉及一种石墨烯润滑油的制备方法、石墨烯润滑油及应用。

背景技术

石墨烯是由碳原子以sp杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的碳纳米材料，其具有优异的力学、光学和电学特性，故在能源、材料学、微纳加工、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景。例如，可将石墨烯应用于润滑油中以降低润滑油的冰点，增强润滑油的抗磨减磨的特性，同时超细微的石墨烯颗粒可吸附在气缸壁凹陷部位，修复活塞环与气缸壁在滑动摩擦过程中产生的拉伤，增加缸压，提高动力。

目前石墨烯润滑油的品质很大程度上取决于纳米材料(石墨烯)的生产工艺、二维尺寸和纯度，相关产品的应用又受制于传统纳米材料(石墨烯)高昂的生产成本以及生产过程中巨大的能源消耗和环境污染。

传统石墨烯润滑油的制备方法主要有高速搅拌法、高温高压反应釜法、煤油蒸馏法和化学溶剂法等。作为比较传统的制备方法，高速搅拌法、高温高压反应釜法操作简单、成本低廉，但静置后石墨烯容易在底部沉积，有堵塞发动机内部微孔的安全隐患；煤油蒸馏法工序复杂，煤油蒸馏过程中能源消耗较大；化学溶剂法对金属腐蚀性较大，环境污染严重。另外，在将石墨烯添加到润滑油中多采用化学物质对石墨烯进行表面改性处理，以改变石墨烯在润滑基油中的分散性。但这些化学物质的加入无疑加剧了环境污染，同时还可能对润滑油产生不利的影响。

有鉴于此，特提出本发明以解决上述技术问题中的至少一个。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种石墨烯润滑油的制备方法，该制备方法无需对分散液中的石墨进行化学改性处理，直接通过超高压微射流装置在特定压力下对分散液进行处理就可实现石墨向石墨烯的转变并得到稳定性良好的石墨烯润滑油，该制备方法工艺简单，操作方便，能源消耗低，废水和废气的排放趋近于零，不会对环境造成污染，安全环保，生产成本低，适合于工业化生产。

本发明的第二目的在于提供一种石墨烯润滑油，采用上述制备方法制得。

本发明的第三目的在于提供上述石墨烯润滑油的应用。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明提供了一种石墨烯润滑油的制备方法，包括以下步骤：

提供石墨和润滑基油形成的分散液；

采用超高压微射流方法对分散液进行处理，处理压力为180-380MPa，得到石墨烯润滑油。

进一步的，在本发明上述技术方案的基础上，所述处理压力为200-350MPa，优选为220-340MPa。

进一步的，在本发明上述技术方案的基础上，所述处理的次数为1-3次，优选为1-2次。

进一步的，在本发明上述技术方案的基础上，所述石墨在分散液中的质量分数为0.01-20％，优选为0.02-1％，进一步优选为0.2-0.5％；

优选地，所述石墨为石墨粉，所述石墨粉的粒度为100-10000目，优选为1000-9000目，进一步优选为5000-8000目。