[发明专利]二维材料微纳片与碳量子点复合的润滑油及其制备方法

说明书

本发明提出了二维材料微纳片与碳量子点复合的润滑油及其制备方法。该二维材料微纳片与碳量子点复合的润滑油包括：基础油，添加剂以及二维材料微纳片/碳量子点。本发明所提出的润滑油，其添加有二维材料微纳片/碳量子点，可同时保持碳量子点的高分散性能和二维材料的良好润滑性能，从而使润滑油整体的抗耐磨性能更优异、长期分散稳定性更好。

技术领域

本发明涉及润滑技术领域，具体的，本发明涉及二维材料微纳片与碳量子点复合的润滑油及其制备方法。

背景技术

目前，由摩擦磨损导致的机械零部件失效造成了巨大的经济损失，因而减小材料表面的磨损可有效减少材料和能量消耗，并能提高机械设备的性能从而提高使用寿命。而润滑油广泛应用于机械工业和汽车系统中，可为摩擦材料的相对运动间提供润滑作用，减小机械摩擦阻力，减缓磨损，抑制温升等。其中，润滑油由基础油和添加剂组成，近年来研究发现纳米材料分散在油中可以起到减小磨损的作用，可充当有效的抗磨剂。

二维材料，由于其优良的力学、电学和光学等性能，近年来在能源、电子器件、生物等领域引起了广泛的关注。当材料被剥离到纳米级厚度时，纳米片很容易在摩擦过程黏附在摩擦材料的表面，在其表面形成一层保护膜，避免了摩擦副的直接碰撞接触，达到减小磨损的效果。可见其独特的层状结构，使其能其应用于润滑领域。具体例如，专利CN104031716A报道了石墨烯可作为润滑油添加剂，专利CN105112124A报道了用高分子改性的负载过渡金属络合物的石墨烯或氧化石墨烯作为润滑油添加剂降低磨损，提高了石墨烯分散性能。另外，石墨烯与其他新材料复合作为润滑油添加剂也有报道，如专利CN104927971A公开了包含离子液体、纳米铜粉和石墨烯组合物润滑油的制备方法。但是，目前石墨烯等二维材料对润滑油抗耐磨效果的提高还不够显著。

此外，量子点也是一种新颖的纳米材料，拥有独特的表面效应、尺寸效应、量子隧道效应、库伦阻塞效应等特点。其中，具有纳米尺寸的碳量子点在常见溶剂中的分散稳定性好，所以其在液体润滑添加剂领域具有广阔的应用前景。反而，国内至今没有关于通过碳量子点剥离得到的二维材料微纳片的复合材料作为润滑油添加剂的任何报道。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

本发明是基于发明人的下列发现而完成的：

本发明人在研究过程中发现，由于碳量子点在常见溶剂中的分散稳定性好，二维材料与碳量子点的复合材料仍具有良好的分散性能，并且二维材料良好的润滑性能很好地保留，使得碳量子点剥离得到的二维材料(例如单层石墨烯、氮化硼、二硫化钼、二硫化钨和二硒化钼等)微纳片的复合材料可作为有效抗磨剂使用，从而可制备出分散性好、长期稳定、更耐磨的润滑油。

有鉴于此，本发明的一个目的在于提出一种兼具良好的分散稳定性和润滑性、抗磨性能更优异或者其制备工艺更简单可控的二维材料微纳片与碳量子点复合的润滑油。

在本发明的第一方面，本发明提出了一种二维材料微纳片与碳量子点复合的润滑油。

根据本发明的实施例，所述润滑油包括：基础油，添加剂，以及二维材料微纳片/碳量子点。发明人经过长期研究发现，本发明实施例的润滑油，其添加有二维材料微纳片/碳量子点，可同时保持碳量子点的高分散性能和二维材料的良好润滑性能，从而使润滑油整体的抗耐磨性能更优异、长期分散稳定性更好。

另外，根据本发明上述实施例的润滑油，还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的实施例，基于所述润滑油的总重量，所述基础油的含量为70～97.9999重量％，所述添加剂的含量为1～25重量％，所述二维材料微纳片/碳量子点的含量为0.0001～5重量％，表面活性剂的含量为0～1重量％。