[发明专利]一种基于石墨烯改性的可再生润滑油组合物

说明书

本发明涉及一种基于石墨烯改性的可再生润滑油组合物。可再生润滑油组合物包括基础油，改性石墨烯，添加剂。其中，改性石墨烯的原料由改性剂和石墨烯组成，改性剂由十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠、乙醇、去离子水制备而成；添加剂为聚异丁烯基丁二酰亚胺。当基础油、改性石墨烯、添加剂的质量比为100：1.5：6时摩擦系数较低，承载能力高。改性石墨烯在润滑油中分散性良好。本发明的润滑油承载能力较强，润滑油对摩擦副起到了较大的减摩抗磨作用。本发明的可再生润滑油组合物具有优良的减摩抗磨性。

技术领域

本发明涉及润滑油组合物，特别是一种基于石墨烯改性的可再生润滑油组合物。

背景技术

摩擦和磨损是零部件失效的重要原因，在工业中常常采用性能优良的润滑油来减少摩擦磨损。润滑油主要是减少滑动接触面的面积、降低摩擦表面的切应力、加入润滑油添加剂等改善润滑油的性能。研发出良好减摩抗磨损性能、环保可再生的润滑油组合物是急待解决的重要课题。

添加石墨烯可提高润滑油的承载能力和抗磨能力，但石墨烯容易团聚，石墨烯改性处理不当显著影响润滑油的效果，如专利文献1（CN106833808A）中虽然对石墨烯进行了改性，但存在摩擦系数较低、改性石墨烯分散度较差等问题。专利文献2（CN105969481A）中加入了纳米碳材料，改善了润滑油摩擦系数，但磨斑直径、承载能力不理想。目前，还需要对石墨烯进行改性并结合润滑油添加剂以改善润滑油的承载能力和减摩抗磨性能。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于石墨烯改性的可再生润滑油组合物，以改善润滑油的承载能力和减摩抗磨性能，并且使用后的润滑油组合物可回收循环利用。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于石墨烯改性的可再生润滑油组合物，其特征在于：包括基础油，改性石墨烯，添加剂。

其中，改性石墨烯的原料由改性剂和石墨烯组成，改性剂由十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠、乙醇、去离子水制备而成；添加剂为聚异丁烯基丁二酰亚胺；

改性石墨烯的制备方法：将十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠、乙醇、去离子水按体积比为（4-8）：（6-10）：（3-6）：（1-2）的比例配比，混合后进行搅拌，得到改性剂。将改性剂与石墨烯按照质量比为100：（0.2-0.6）的比例进行混合，并加热到反应温度，反应温度为55-80℃，反应时间为60-90min，之后进行离心分流，将分离得到的固态物质进行干燥后得到改性石墨烯。

将基础油、改性石墨烯、添加剂进行超声混合，得到基于石墨烯改性的可再生润滑油组合物。其中基础油、改性石墨烯、添加剂的质量比为100：（1-3）：（4-8）。

改性剂与石墨烯反应，改善了石墨烯的结构，加入了改性石墨烯的润滑油，产生了空间位阻效应，改性石墨烯分散在润滑油中，没有产生团聚现象。改性剂与石墨烯按照质量比为100：0.4的比例配比时，分散效果较好，抗磨性较好。反应温度为63℃，反应时间为70min时，制备的改性石墨烯分散效果较好，磨斑直径较小，抗磨性较好。

润滑油组合物中改性石墨烯含量过低不利于润滑油形成多层的膜，可能存在干摩擦，润滑油的摩擦性能不高；改性石墨烯含量过高，改性石墨烯会在零部件表面堆积，阻碍润滑油形成薄膜，会降低润滑油的摩擦性能。因而基础油、改性石墨烯的质量比为100：（1-3）。优选100：1.5，此时承载能力更佳，摩擦性能较好。

聚异丁烯基丁二酰亚胺作为添加剂，可提高改性石墨烯的分散性及稳定性，并且其与改性石墨烯有联合作用，能降低润滑油组合物的摩擦系数，有减摩和抗磨作用。当基础油、改性石墨烯、添加剂的质量比为100：（1-3）：（4-8），尤其是100：1.5：6时摩擦系数较低。

优选地，所述基础油为500SN或900DN。