[发明专利]一种含有改性石墨烯的润滑油及其制备方法

说明书

本发明提供了一种含有改性石墨烯的润滑油及其制备方法，通过向150N基础油中添加改性石墨烯得到，石墨烯经改性处理，具体是以氧化石墨烯为原料，先进行磷和硒化钼掺杂并还原，再进行聚苯胺和150N基础油的联合改性处理得到，从根源上避免石墨烯团聚，润滑抗磨效果好。

技术领域

本发明涉及润滑油技术领域，特别是涉及一种含有改性石墨烯的润滑油及其制备方法。

背景技术

润滑油主要起到润滑、冷却、防锈、清洁、密封和缓冲等作用，被广泛用在汽车、机械设备上，用以减少摩擦，保护机械及加工件。随着尖端科技的不断发展，对润滑油的性能要求越来越高。

润滑油普遍由基础油和添加剂组成，前者主要起润滑的作用，后者用于改善基础油的性质，由多种功能剂混合在基本溶剂中形成，用于提高或添加某些功能，例如抗氧抗腐剂，能防止金属氧化、催化陈旧延缓油品氧化速度、隔绝酸性物与金属接触；抗磨剂，在摩擦面的高温部分能与金属反应生成融点低的物质，节省油耗和振动噪音等。石墨烯作为一种具有二维结构的碳质新材料，具有较高的比表面积，导热性和力学性能等一系列优异的性能。将石墨烯作为固体添加剂添加到润滑油中与其他添加剂相比，可以起到明显的减磨节能效果。但是石墨烯添加剂在使用过程中容易产生分层和沉淀现象，不利于在润滑油中分散，影响了石墨烯在润滑油中起到的作用。

专利CN109504496A公开了一种发动机石墨烯润滑油，引入石墨烯、六方氮化硼纳米片和/或生物酶作为改进剂，利用六方氮化硼纳米片和/生物酶的作用使得石墨烯均匀分散在润滑油中，防止石墨烯在润滑油中发生沉淀和分层，但是石墨烯片层之间具有很强的范德华力，依靠六方氮化硼纳米片和/或生物酶的作用，仍旧很难长时间稳定存在，还是会发生聚沉，影响石墨烯优良性质的发挥。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种含有改性石墨烯的润滑油及其制备方法，从根源上避免石墨烯团聚，保证良好的润滑抗磨效果。

为实现上述目的，本发明是通过如下方案实现的：

一种含有改性石墨烯的润滑油的制备方法，将改性石墨烯加入第一部分150N基础油中，分散均匀即得所述的润滑油，其中，改性石墨烯是通过以下方法制备得到的：先以氧化石墨烯为原料，经磷和硒化钼掺杂并还原，得到掺杂石墨烯，然后对掺杂石墨烯进行聚苯胺和第二部分150N基础油的改性处理，即得所述的改性石墨烯。

优选的，改性石墨烯与第一部分150N基础油的质量比为0.3～0.5：100。

优选的，分散方法为超声波振荡20～30分钟。

优选的，掺杂石墨烯的制备方法如下：先将氧化石墨烯与焦磷酸加入无水乙醇中，超声波分散20～30分钟，水浴加热至80～85℃，持续搅拌加热直至干燥，然后转移至管式炉内，在惰性气体气氛下进行固相反应生成预掺杂产物，接着将预掺杂产物加入硒和钼酸钠的还原液中，300～350℃反应7～9小时，后处理即得所述的掺杂石墨烯。

进一步优选的，氧化石墨烯是采用改良的Hummers法制备得到。

进一步优选的，氧化石墨烯、焦磷酸、无水乙醇、硒和钼酸钠的还原液的质量体积比为1g：3～5g：50～60mL：35～45mL，其中，硒和钼酸钠的还原液是通过以下方法制备得到的：先将硒粉加入水合肼中，然后于60～80℃搅拌加热2～3小时，冷却至室温（25℃），加入钼酸钠饱和水溶液，搅拌混匀即得所述还原液，该还原液中所含硒与钼的摩尔比为2：1，硒粉与水合肼的质量体积比为2～4mg：1mL。

进一步优选的，后处理包括离心、洗涤和干燥。

更进一步优选的，利用去离子水洗涤2～3次，干燥的工艺条件为：80～90℃真空干燥5～6小时。