[发明专利]氟化氧化石墨烯/二氧化钛纳米润滑添加剂、制法与应用

说明书

本发明公开了一种氟化氧化石墨烯/二氧化钛纳米润滑添加剂、制法与应用。所述制备方法包括：使氟化氧化石墨烯、酸性物质、水/乙醇溶液均匀混合，形成混合溶液，并加入钛源进行陈化，之后加入乙醇，获得均匀混合反应体系；使所述均匀混合反应体系于160～190℃进行水热反应20～30h，得到氟化氧化石墨烯/二氧化钛纳米润滑添加剂。本发明采用原位制备氟化石墨烯负载二氧化钛纳米颗粒复合材料，所获复合材料与润滑油具有良好的相容性，从而得到分散均匀的润滑油，该改性润滑油在不同载荷条件下的减摩抗磨性能远远优于纯的润滑油，所需要纳米润滑添加剂的添加量很少，有效节约了资源，同时制备工艺简单，经济实用，适于工业化推广。

技术领域

本发明涉及一种润滑添加剂，尤其涉及一种氟化氧化石墨烯/二氧化钛纳米润滑添加剂，以及一种氟化氧化石墨烯负载二氧化钛纳米颗粒改性润滑油及其制备方法与应用，属于金属防护技术领域。

背景技术

石墨烯是一种二维纳米材料，具有高导电性、高机械强度、高耐磨性等优点，近年来在润滑油添加剂领域得到了广泛关注。石墨烯及其衍生物(富勒烯、碳纳米管等)作为润滑油添加剂，具有优异的比表面积、良好的热性能和电学性能。

氟化石墨烯是一种新型的石墨烯衍生物，是指石墨烯被部分或者全部氟化，既继承了石墨烯的高机械强度，同时又具有耐高温、化学稳定性等特点。相较于传统的石墨烯，氟化石墨烯由于其更大的面间距和易剪切性能具有更优异的润滑性能。因此，氟化石墨烯作为润滑添加剂在润滑领域有重要的应用前景。但是氟化石墨烯直接添加至GTL-8润滑油里面，由于氟化石墨烯的表面能和氟元素的存在，在润滑油中分散不均匀，限制了润滑油的减摩抗磨作用。同时，纳米二氧化钛有着优异的减摩、耐磨和润滑性能，被广泛运用于抗磨薄膜的制备。但现有技术中尚未有将两者结合在一起运用的报道。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种氟化氧化石墨烯/二氧化钛纳米润滑添加剂及其制备方法，以克服现有技术的不足。

本发明的另一目的还在于提供一种氟化氧化石墨烯负载二氧化钛纳米颗粒改性润滑油及其制备方法与应用。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

本发明实施例提供了一种氟化氧化石墨烯/二氧化钛纳米润滑添加剂的制备方法，其包括：

使氟化氧化石墨烯、酸性物质、水/乙醇溶液均匀混合，形成混合溶液，并加入钛源进行陈化，之后加入乙醇，获得均匀混合反应体系；

使所述均匀混合反应体系于160～190℃进行水热反应20～30h，得到氟化氧化石墨烯负载二氧化钛纳米颗粒复合材料，即氟化氧化石墨烯/二氧化钛纳米润滑添加剂。

本发明实施例还提供了由前述方法制备的氟化氧化石墨烯/二氧化钛纳米润滑添加剂，其其包括氟化氧化石墨烯负载二氧化钛纳米颗粒复合材料，其包括氟化氧化石墨烯，以及负载于所述氟化氧化石墨烯表面的二氧化钛纳米颗粒。

本发明实施例还提供了一种氟化氧化石墨烯负载二氧化钛纳米颗粒改性润滑油，其包括润滑油，以及前述氟化氧化石墨烯/二氧化钛纳米润滑添加剂。

本发明实施例还提供了所述氟化氧化石墨烯负载二氧化钛纳米颗粒改性润滑油的制备方法，其包括：

将润滑油与氟化氧化石墨烯/二氧化钛纳米润滑添加剂充分混合均匀，获得所述氟化氧化石墨烯负载二氧化钛纳米颗粒改性润滑油。

本发明实施例还提供了前述氟化氧化石墨烯/二氧化钛纳米润滑添加剂或氟化氧化石墨烯负载二氧化钛纳米颗粒改性润滑油于金属基材表面减摩抗磨领域中的用途。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1)本发明采用原位制备氟化石墨烯负载二氧化钛纳米颗粒复合材料的方法，得到的二氧化钛稳定均匀的生长在氟化石墨烯纳米片上；