[发明专利]一种具有自清洁能力的二氧化钛-氧化石墨烯润滑油纳米添加剂的制备方法和应用

说明书

一种具有自清洁能力的二氧化钛‑氧化石墨烯润滑油纳米添加剂的制备方法和应用，它涉及一种润滑油纳米添加剂的制备方法和应用。本发明的目的是要解决现有润滑油的添加剂不具有自清洁功能和使用不当易发生意外情况的问题。方法：一、制备二氧化钛‑氧化石墨烯纳米复合物；二、分散。具有自清洁能力的二氧化钛‑氧化石墨烯润滑油纳米添加剂作为润滑油的添加剂使用。具有自清洁能力的二氧化钛‑氧化石墨烯润滑油纳米添加剂作为光热转换材料使用。具有自清洁能力的二氧化钛‑氧化石墨烯润滑油纳米添加剂作为自清洁材料使用。本发明可获得一种具有自清洁能力的二氧化钛‑氧化石墨烯润滑油纳米添加剂。

技术领域

本发明涉及一种润滑油纳米添加剂的制备方法和应用。

背景技术

现代社会生活中，社会各行业对润滑油的应用及消耗均非常大，因此润滑油的性能是人们研究的关键，为了提升润滑油的摩擦润滑性能以及为了更好地维护各种大型机器设备，延长使用寿命，研究人员在基础油中加入各种类型的添加剂以提高润滑油的实际应用，减少各种器件之间的摩擦以及磨损。润滑油主要是由基础油和各种类型的添加剂组成，一般基础油在润滑摩擦方面的性能较低，主要是润滑油中的添加剂在器件设备中主要起着减摩抗磨的作用，其中作用机理主要有三种：(1) 进入摩擦副接触区；(2) 形成摩擦膜和转移膜；(3) 吸附在摩擦副表面的高峰和低谷。

近年来人们对各种二维材料及其复合材料在润滑摩擦中的研究也是如火如荼。氧化石墨烯、二氧化钛均为二维材料，氧化石墨烯属于超薄的片层结构，且这两种材料复合之后

仍为片层结构，片层结构可以很好地进入摩擦副的表面以及在摩擦副的表面形成摩擦膜，所以可以很好地形成物理保护膜，防止两个滑动表面之间直接接触，从而可以减少摩擦和磨损，而且二氧化钛也具有抗磨性能、减摩性能、自修复性能以及优异的力学性能。添加剂材料在基础油中的分散稳定性较大程度地决定了润滑油的润滑性能的强弱，因此，对在基础油中分散性差的纳米添加剂材料进行有效的表面改性，使其形成可以在基础油形成分散稳定的胶体。表面改性的方法，即物理改性和化学改性，可以达到消除纳米颗粒表面的部分缺陷，从而使得纳米颗粒可以很多地均匀地分散在基础油中，摩擦润滑性能相应也提高。

大部分来说润滑油对人类生产、生活的发展具有很大的促进作用，但是不当的使用以及各种意外情况的发生也会使得润滑油对人类造成一定的危害，比如各种器械中润滑油的

泄漏以及海洋上原油的泄漏。如果这些泄露的润滑油能够进行自清洁，那么人类将减少很多的投入。在海面上，能够利用的直接的能源即为太阳能，所以我们基于以上情况，设计一种具有自清洁能力的二氧化钛-氧化石墨烯新型润滑油纳米添加剂复合材料。

发明内容

本发明的目的是要解决现有润滑油的添加剂不具有自清洁功能和使用不当易发生意 外情况的问题，而提供一种具有自清洁能力的二氧化钛-氧化石墨烯润滑油纳米添加剂的制备方法和应用。

一种具有自清洁能力的二氧化钛-氧化石墨烯润滑油纳米添加剂的制备方法，是按以下步骤完成的：

一、制备二氧化钛-氧化石墨烯纳米复合物：

①、首先将氧化石墨烯加入到无水乙醇中，然后在冰浴的条件下超声分散，再搅拌，最后在磁力搅拌条件下加入去离子水、钛酸四丁酯、聚乙烯吡咯烷酮、月桂酸、油酸、油酸山梨醇酯和硬脂酸，得到混合溶液；

②、将混合溶液装入到氧化锆球罐中，首先正转球磨，停止球磨，再反转球磨；

③、循环步骤一②，得到反应产物Ⅰ；使用无水乙醇和去离子水交替对反应产物Ⅰ进行清洗，再进行冷冻干燥，最后研磨，得到二氧化钛-氧化石墨烯纳米复合物；

二、分散：

①、将二氧化钛-氧化石墨烯纳米复合物分散到正己烷中，再超声分散，然后加入十八烷基三甲氧基硅烷，继续超声，得到反应产物Ⅱ；