[发明专利]一种石墨烯增效润滑防锈油及其制备方法

说明书

本发明属于防锈润滑油技术领域，具体涉及一种石墨烯增效润滑防锈油及其制备方法。一种石墨烯增效润滑防锈油，其特征在于，按质量百分比由以下组分组成：防锈剂5‑15％、缓蚀剂5‑15％、抗氧化剂2‑4％、消泡剂0.5‑1.5％、石墨烯分散液2‑12％、成膜助剂2‑3％和基础油49.5‑83.5％。本发明的石墨烯增效润滑防锈油的各项指标均符合SH/T0692‑2000的要求，具有较好的润滑性能、防锈性能和抗氧化性能。

技术领域

本发明属于防锈润滑油技术领域，具体涉及一种石墨烯增效润滑防锈油及其制备方法。

背景技术

防锈油是阻止金属和电解质溶液、潮湿空气接触的媒介，可避免金属被锈蚀，目前锈蚀问题遍及国民经济各行业，如航天、电力、化工、海洋装备等，高性能的防锈油作用长效持久，有效避免或减缓金属的锈蚀，降低因腐蚀造成的经济损失。防锈油由基础油、防锈剂和辅助添加剂组成。其主要机理如下：(1)油溶性缓蚀剂可吸附在油和金属的界面上形成膜，防止氧和水与金属表面接触，避免腐蚀。(2)由于水置换和溶剂化的作用，当油溶性缓蚀剂与金属亲和力更大时，会把金属表面的水膜置换，可减轻腐蚀。(3)基础油除了载体作用之外，还有增效作用。

多年来，许多研究者对防锈油进行了研究，防锈油中常用的防锈剂有油溶性石油磺酸钡，其防锈性能好，能牢固吸附在金属表面，阻止空气和水入侵，置换原有的水；环烷辛酸，对汗液可以中和置换，对黑色金属的抗湿热效果明显，常用的油溶性缓蚀剂有十二烯基丁二酸，由于其在分子的同一端有两个羧基，可以强烈吸附在金属表面，形成保护层达到防锈的效果，还有二壬基萘磺酸钡、烯基咪唑啉、磺酸盐、羧酸及其盐类和有机磷酸盐类等等，这些防锈剂和缓蚀剂通常需配合使用，在不同的使用场合中，采取适当的添加比例进行复配，产生最佳的防锈效果。

在防腐防锈领域中，某些机械场合中，对润滑防锈油提出了更高的要求，不仅要求其具有良好的防锈性能，且需具备良好的润滑性能，防止造成磨损。如港口机械、电梯缆绳、卷扬机、吊车和挖掘机等。针对防锈油的润滑抗磨性能，通常在防锈油中加入极压抗磨剂，如氯系、磷系、硫系添加剂这类活性分子，可在极压条件下与金属表面反应生成保护膜，减少摩擦磨损作用；或者添加硼化合物、硅化合物和铝化合物这类非活性分子，在挤压条件下通过自身或分解产物在金属表面形成保护膜。为了提高防锈油的极压抗磨性能。目前的金属润滑抗磨剂存在的缺点是：极压添加剂中的P、S、Cl离子会对环境造成影响，合成新型的极压抗磨剂用时较长，工艺复杂。

综上所述，开发新型的润滑防锈油，解决其抗蚀效果不佳、油层太厚、润滑效果不够及环境不友好等问题，是防锈油开发的重点。

石墨烯的特殊结构，既具有薄、硬的特点，又具有柔韧性和机械强度的良好结合，性能优异，被誉为“新材料之王”，其原材料来源广泛，制备工艺成熟。石墨烯在润滑领域的专利报导较多，如吴美燕等以煤油作为基础油发明一种石墨烯润滑油，可提高抗磨性能和抗热性能(专利号：201610631724.5)秦继恩等发明了一种石墨烯润滑油，采用聚酯酰胺能将石墨烯类物质分散在基础油中，并提高抗磨性和极压性(专利号：201710301289.4)。但是，这类石墨烯润滑油专利只注重润滑抗磨效果的提升，所以对采用的石墨烯要求不高，防锈效果较差。因此，本发明利用自主制备的立体构造石墨烯粉体作为添加剂制备石墨烯增效润滑防锈油，其中石墨烯具有的润滑性可以提升防锈油的润滑效果，同时立体构造石墨烯的特殊结构可以提升防锈油层的紧密度，增加石墨烯与基底的结合度，具有更好的防锈效果；且其绿色环保，在使用过程中对环境无影响；石墨烯作为一种原材料，制备工艺成熟，比合成抗磨剂更具有优越性。因此，本发明制备的一种石墨烯增效润滑防锈油可以解决以往的防锈油中防锈性能不佳、润滑效果不够和环境不友好的问题，其不仅适用于一般的防锈场合，对于各类钢丝绳索、链条及需要极压润滑和防锈保护的场合，也具有较佳的防锈润滑效果，可进一步降低摩擦，延长金属的使用寿命。

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发明内容