[发明专利]一种单分散纳米石墨烯润滑油添加剂及制备方法

说明书

本发明涉及润滑油添加剂领域，公开了一种单分散纳米石墨烯润滑油添加剂及制备方法。包括如下制备过程：（1）将石墨烯微片、分散剂加入饱和氯化铜溶液中超声分散，过滤，烘干，制得吸附氯化铜的石墨烯；（2）将吸附氯化铜的石墨烯在氢气气氛下进行快烧，收集，得到铜包覆石墨烯的粉体；（3）将铜包覆石墨烯的粉体、分散剂、100N基础油加入砂磨机中进行研磨复合，即得单分散纳米石墨烯润滑油添加剂。本发明通过纳米铜粉包覆分散的石墨烯，可使石墨烯以纳米粒单分散开，防止石墨烯堆积团聚，分散性好，进一步形成纳米级的铜包覆石墨烯高浓度液，便于在润滑油中直接加入并均匀分散，可显著提升润滑油的抗磨性。

技术领域

本发明涉及润滑油添加剂领域，公开了一种单分散纳米石墨烯润滑油添加剂及制备方法。

背景技术

随着机械工业的发展和应用，机械设备的安全高效运行越来越受到人们重视。在机械运转中，摩擦磨损作为普遍存在的自然现象，也是造成设备破坏的主要原因，如何有效降低机械设备运转时的摩擦磨损成为重要研究课题。其中，润滑油作为降低摩擦、减少磨损的最有效技术手段，在高性能机械中扮演重要的角色。随着润滑油工业的发展，基础润滑油性能已达到技术瓶颈，为了进一步提升润滑油的抗磨性、减摩擦性和自修复性，需要依靠功能性的润滑油添加剂。因此，润滑油添加剂成为机械工业领域的研究热点。

目前，国内外用在润滑油脂中的抗磨减摩润滑添加剂，主要是含硫、磷化合物、二硫化钼等，虽然具有良好的润滑性能，但这些物质会对环境造成污染。因此，开发高效、节能、环保、低成本的新型润滑材料，已成为机械领域实现节能减排的研究热点之一近年来，纳米技术得到了快速发展，将纳米材料技术应用于润滑油，对增加润滑油的抗磨性、减摩性意义重大。纳米材料是由极细晶粒或微片组成，其本身具有量子尺寸效应、小尺寸效应、表面界面效应，纳米微粒作为润滑油添加剂在摩擦学性能方面有特殊的降低摩擦、减少磨损及提高油膜承载负荷的能力。

石墨烯是目前用于润滑油减摩抗磨优异的材料。特别是近年来石墨烯技术的提升，石墨烯添加剂技术已经进入到润滑油领域。石墨烯片层之间拥有极强的分子间作用力，促使摩擦系数大幅降低。用于发动机润滑油中，石墨烯优异的润滑性、耐磨性和抗氧化性就将充分地体现出来。另外，石墨烯具有良好的亲油性，显著提高润滑油的耐磨性和抗压性，减少摩擦损失；具有优良的防水、防污性，机油可以在活塞环与活塞之间形成一个密封圈，减少气体的泄漏和防止外界的污染物进入。因此，石墨烯润滑油添加剂的发展和应用受到普遍重视。

中国发明专利申请号201811518983.2公开了一种润滑油耐磨添加剂及其制备方法；包含润滑油基础油，纳米石墨烯，氢氧化铝，氧化硼，聚异丁烯丁二酰亚胺，脂肪胺聚氧乙烯醚，丁二酰亚胺等组分。

中国发明专利申请号201910215765.X公开了一种金属镍层包覆石墨烯/氧化石墨烯的制备方法，包括：以石墨烯/氧化石墨烯作为载体，将石墨烯/氧化石墨烯表面进行预镀处理后，经过过滤、分离、干燥后，将所述石墨烯/氧化石墨烯放入化学镀镍液中反应，再经过滤、分离、干燥的步骤获得金属镍层包覆的石墨烯/氧化石墨烯粉末。

根据上述，现有方案中用于润滑油的石墨烯添加剂，由于石墨烯微片具有的纳米层状材料，具有优异的滑动性，用于润滑油添加剂可以大幅提升润滑油的抗磨性、降低摩擦系数，修复微缺陷，然而石墨烯分散性较差，使得在润滑油中的分散性变差、易团聚，影响润滑油的润滑抗磨效果的发挥，本发明提出了一种单分散纳米石墨烯润滑油添加剂及制备方法，可有效解决上述技术问题。

发明内容

目前应用较广的石墨烯润滑油添加剂，由于石墨烯的分散性较差，使得石墨烯添加剂在润滑油中存在分散性变差、易团聚的问题，影响润滑油的润滑抗磨效果。

本发明通过以下技术方案解决上述问题：

一种单分散纳米石墨烯润滑油添加剂的制备方法，制备的具体过程为：