本发明属于润滑
技术领域：
，具体而言，本发明涉及石墨烯航空液压油及其制备方法。
背景技术：
：航空液压油广泛应用于航空液压系统，分为植物基液压油(蓝油)，矿物基液压油(红油)和磷酸酯基液压油(紫油)。随着液压技术向高压化发展，服役环境要求液压油具有一定的抗磨性能。近年来研究发现纳米颗粒分散在油中可以起到减摩作用，充当抗磨剂或极压剂，如二硫化钼和石墨烯材料。石墨烯指具有单原子层的二维碳材料，单层的碳原子间具有高键和能，同时片层间为范德华力，因此石墨烯在摩擦作用下很容易发生滑移形成润滑膜，降低摩擦系数。专利CN104031716A为国内首次报道了石墨烯可作为润滑油添加剂，但实例显示只有石墨烯含量低于70ppm才有利于润滑。鉴于石墨烯分散不良的问题，专利CN105112124A报道了用高分子改性的负载过渡金属络合物的石墨烯或氧化石墨烯作为润滑油添加剂降低磨损。另外，石墨烯与其他新材料复合作为润滑油添加剂也有报道，如专利CN104927971A公开了包含离子液体、纳米Cu粉和石墨烯组合物的润滑油的制备方法。可见石墨烯在润滑油中的应用已获得一些进展，具有一定的减摩效果，但石墨烯并未在液压油中有应用。技术实现要素：本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种石墨烯航空液压油及其制备方法。该石墨烯航空液压油采用石墨烯作为抗磨剂，具有很好的抗磨性能，并且该石墨烯航空液压油静置一周后无沉淀，与直接加入其它粉末抗磨剂相比，本申请的添加剂和石墨烯在基础油中分散性更好。在本发明的一个方面，本发明公开了一种石墨烯航空液压油。根据本发明的实施例，该液压油包括：70～90重量份的基础油；5～25重量份的添加剂；及0.001～5重量份的石墨烯。根据本发明实施例的石墨烯航空液压油，通过将石墨烯作为抗磨剂加入到液压油中，显著改善了航空液压油的抗磨性能，并且该石墨烯航空液压油静置一周后无沉淀，与直接加入其它粉末抗磨剂相比，本申请的添加剂和石墨烯在基础油中分散性更好。另外，根据本发明上述实施例的石墨烯航空液压油还可以具有如下附加的技术特征：在本发明的一些实施例中，所述基础油为选自植物型基础油、矿物型基础油和合成型基础油中的至少之一。在本发明的一些实施例中，所述添加剂包括：5～25重量份的聚甲基丙烯酸酯；0.1～2重量份的2，6-二叔丁基对甲酚；0.1～1重量份的N-苯基-α-萘胺；0.01～0.1重量份的三梨糖醇单油酸酯；0.1～2重量份的磷酸三甲酚酯；0.0001～2重量份的硅橡胶和乙基硅油中的至少之一；0.0001～2重量份的苏丹Ⅳ；及0.0001～1重量份的聚乙烯吡咯烷酮。由此，有利于提高石墨烯航空液压油的品位。在本发明的一些实施例中，所述石墨烯为选自单层石墨烯、少层石墨烯、多层石墨烯和氧化石墨烯中的至少之一。由此，显著提高了该石墨烯航空液压油对石墨烯的适应性。在本发明的再一个方面，本发明提出了一种制备上述石墨烯航空液压油的方法，根据本发明的实施例，该方法包括：(1)将基础油与添加剂进行调和过滤，以便得到混合油和滤渣；(2)将所述混合油与石墨烯、表面活性剂混合搅拌并超声分散，以便得到抗磨石墨烯航空液压油。根据本发明实施例的制备上述石墨烯航空液压油的方法，石墨烯可作为抗磨剂显著改善航空液压油的抗磨性能，而表面活性剂的加入可显著增加石墨烯在航空液压油中的分散度，使得得到的抗磨石墨烯航空液压油在静置一周后仍无沉淀，显著改善了航空液压油的品位。另外，根据本发明上述实施例的制备上述石墨烯航空液压油的方法还可以具有如下附加的技术特征：在本发明的一些实施例中，在步骤(2)中，所述石墨烯以石墨烯或石墨烯分散液的形式加入。由此，有利于提高抗磨石墨烯航空液压油的品位。在本发明的一些实施例中，在步骤(2)中，所述石墨烯分散液中石墨烯的浓度为0.1-10mg/mL。由此，可进一步提高抗磨石墨烯航空液压油的品位。在本发明的一些实施例中，在步骤(2)中，所述石墨烯分散液为选自石墨烯-N-甲基吡咯烷酮分散液、石墨烯-二甲基亚砜分散液和石墨烯-二甲基甲酰胺分散液中的至少一种。由此，可进一步提高抗磨石墨烯航空液压油的品位。在本发明的一些实施例中，在步骤(2)中，所述表面活性剂为选自聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基苯磺酸钠和油酸中的至少之一。由此，可进一步提高抗磨石墨烯航空液压油的品位。在本发明的一些实施例中，在步骤(2)中，所述表面活性剂的浓度为0.1～10mg/mL。由此，可进一步提高抗磨石墨烯航空液压油的品位。在本发明的一些实施例中，在步骤(2)中，基于100g的所述混合油，所述表面活性剂的加入量为0.1～100mg。由此，可进一步提高抗磨石墨烯航空液压油的品位。本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。附图说明本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是根据本发明一个实施例的制备石墨烯航空液压油的方法流程示意图。具体实施方式下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。在本发明的一个方面，本发明公开了一种石墨烯航空液压油。根据本发明的实施例，该液压油包括：70～90重量份的基础油；5～25重量份的添加剂；及0.001～5重量份的石墨烯。根据本发明实施例的石墨烯航空液压油，通过将石墨烯作为抗磨剂加入到液压油中，显著改善了航空液压油的抗磨性能。发明人发现，添加剂和石墨烯在添加量适中的情况下油品质量最佳，在摩擦磨损过程中添加剂和石墨烯可承担部分载荷，起到抗磨效果，而过量的添加剂和石墨烯会导致油流动中颗粒的团聚，以至于降低液压油的性能。根据本发明的一个实施例，基础油可以为选自植物型基础油、矿物型基础油和合成型基础油中的至少之一。也即现有基础油的品类都可以通过添加抗磨剂石墨烯来提升其抗磨性能，得到品质更好、性能更优异的石墨烯航空液压油。根据本发明的再一个实施例，添加剂可以包括：5～25重量份的聚甲基丙烯酸酯；0.1～2重量份的2，6-二叔丁基对甲酚；0.1～1重量份的N-苯基-α-萘胺；0.01～0.1重量份的三梨糖醇单油酸酯；0.1～2重量份的磷酸三甲酚酯；0.0001～2重量份的硅橡胶和乙基硅油中的至少之一；0.0001～2重量份的苏丹Ⅳ；及0.0001～1重量份的聚乙烯吡咯烷酮。根据本发明的又一个实施例，石墨烯可以为选自单层石墨烯、少层石墨烯、多层石墨烯和氧化石墨烯中的至少之一。具体的，少层石墨烯可以为2-5层石墨烯，多层石墨烯可以为5-10层石墨烯。在本发明的再一个方面，本发明提出了一种制备上述石墨烯航空液压油的方法，根据本发明的实施例，参考图1，该方法包括：S100：将基础油与添加剂进行调和过滤该步骤中，将基础油与添加剂进行调和过滤，以便得到混合油和滤渣。具体的，基础油可以为选自植物型基础油、矿物型基础油和合成型基础油中的至少之一。也即现有基础油的品类都可以通过添加抗磨剂石墨烯来提升其抗磨性能，得到品质更好、性能更优异的石墨烯航空液压油。根据本发明的一个实施例，添加剂可以包括：5～25重量份的聚甲基丙烯酸酯；0.1～2重量份的2，6-二叔丁基对甲酚；0.1～1重量份的N-苯基-α-萘胺；0.01～0.1重量份的三梨糖醇单油酸酯；0.1～2重量份的磷酸三甲酚酯；0.0001～2重量份的硅橡胶和乙基硅油中的至少之一；0.0001～2重量份的苏丹Ⅳ；及0.0001～1重量份的聚乙烯吡咯烷酮。S200：将混合油与石墨烯、表面活性剂混合搅拌并超声分散该步骤中，将混合油与石墨烯、表面活性剂混合搅拌并超声分散，以便得到抗磨石墨烯航空液压油。发明人发现，石墨烯可作为抗磨剂显著改善航空液压油的抗磨性能，而表面活性剂的加入可显著增加石墨烯在航空液压油中的分散度，使得得到的抗磨石墨烯航空液压油在静置一周后仍无沉淀，显著改善了航空液压油的品位。根据本发明的一个实施例，石墨烯可以为选自单层石墨烯、少层石墨烯、多层石墨烯和氧化石墨烯中的至少之一。具体的，少层石墨烯可以为2-5层石墨烯，多层石墨烯可以为5-10层石墨烯。根据本发明的再一个实施例，石墨烯可以以石墨烯或石墨烯分散液的形式加入。发明人发现，石墨烯以石墨烯或石墨烯分散液的形式加入都可以提高航空液压油的抗磨性能，但以石墨烯分散液的形式加入时分散性更好，且静置一周后仍无沉淀。根据本发明的又一个实施例，石墨烯分散液中石墨烯的浓度可以为0.1-10mg/mL。发明人发现，石墨烯在添加量适中的情况下油品质量最佳，在摩擦磨损过程中石墨烯可承担部分载荷，起到抗磨效果，而过量的石墨烯会导致油流动中颗粒的团聚，从而降低液压油的性能。根据本发明的又一个实施例，石墨烯分散液可以为选自石墨烯-N-甲基吡咯烷酮分散液、石墨烯-二甲基亚砜分散液和石墨烯-二甲基甲酰胺分散液中的至少一种。发明人发现，石墨烯分散液相比较于石墨烯粉末而言分散性更好。根据本发明的又一个实施例，表面活性剂可以为选自聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基苯磺酸钠和油酸中的至少之一。发明人发现，上述表面活性剂毒性低，且可有效将石墨烯分散在溶剂中。根据本发明的又一个实施例，表面活性剂的浓度可以为0.1～10mg/mL。发明人发现，若表面活性剂的浓度过低，则会导致石墨烯分散不均，影响液压油的抗磨性能；而若表面活性剂的浓度过高，会影响油品的整体质量。根据本发明的又一个实施例，基于100g的混合油，表面活性剂的加入量可以为0.1～100mg。具体的，表面活性剂的用量需根据石墨烯的用量调整。根据本发明实施例的制备上述石墨烯航空液压油的方法，石墨烯可作为抗磨剂显著改善航空液压油的抗磨性能，而表面活性剂的加入可显著增加石墨烯在航空液压油中的分散度，使得得到的抗磨石墨烯航空液压油在静置一周后仍无沉淀，显著改善了航空液压油的品位。下面参考具体实施例，对本发明进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本发明。实施例1取矿物型基础油82g，加入聚甲基丙烯酸酯16g，2，6-二叔丁基对甲酚1.5g，N-苯基-α-萘胺0.5g，三梨糖醇单油酸酯0.048g，磷酸三甲酚酯0.45g，乙基硅油0.001g，苏丹Ⅳ0.001g和聚乙烯吡咯烷酮0.005g，调和搅拌均匀并过滤，得到混合油和滤渣。取混合油99.999g，加入单层石墨烯粉末0.001g和油酸1g，机械搅拌30min至均匀后转移进行超声分散30min，得到抗磨石墨烯航空液压油A，其摩擦系数和磨斑直径见表1。实施例2取矿物型基础油82g，加入聚甲基丙烯酸酯16g，2，6-二叔丁基对甲酚1.5g，N-苯基-α-萘胺0.5g，三梨糖醇单油酸酯0.048g，磷酸三甲酚酯0.45g，乙基硅油0.001g，苏丹Ⅳ0.001g和聚乙烯吡咯烷酮0.005g5，调和搅拌均匀并过滤，得到混合油和滤渣。取混合油99.98g，加入单层石墨烯粉末0.02g和油酸1g，机械搅拌30min至均匀后转移进行超声分散30min，得到抗磨石墨烯航空液压油B，其摩擦系数和磨斑直径见表1。实施例3取矿物型基础油82g，加入聚甲基丙烯酸酯16g，2，6-二叔丁基对甲酚1.5g，N-苯基-α-萘胺0.5g，三梨糖醇单油酸酯0.048g，磷酸三甲酚酯0.45g，乙基硅油0.001g，苏丹Ⅳ0.001g和聚乙烯吡咯烷酮0.005g，调和搅拌均匀并过滤，得到混合油和滤渣。取混合油99.98g，加入少层石墨烯粉末0.02g和油酸1g，机械搅拌30min至均匀后转移进行超声分散30min，得到抗磨石墨烯航空液压油C，其摩擦系数和磨斑直径见表1。实施例4取矿物型基础油82g，加入聚甲基丙烯酸酯16g，2，6-二叔丁基对甲酚1.5g，N-苯基-α-萘胺0.5g，三梨糖醇单油酸酯0.048g，磷酸三甲酚酯0.45g，乙基硅油0.001g，苏丹Ⅳ0.001g和聚乙烯吡咯烷酮0.005g，调和搅拌均匀并过滤，得到混合油和滤渣。取混合油99.999g，加入少层石墨烯-N-甲基吡咯烷酮分散液1mL和油酸1g，其中，分散液中少层石墨烯含量为0.001g，机械搅拌30min至均匀后转移进行超声分散30min，得到抗磨石墨烯航空液压油D，其摩擦系数和磨斑直径见表1。实施例5取矿物型基础油82g，加入聚甲基丙烯酸酯16g，2，6-二叔丁基对甲酚1.5g，N-苯基-α-萘胺0.5g，三梨糖醇单油酸酯0.048g，磷酸三甲酚酯0.45g，乙基硅油0.001g，苏丹Ⅳ0.001g和聚乙烯吡咯烷酮0.005g，调和搅拌均匀并过滤，得到混合油和滤渣。取混合油99.9965g，加入多层石墨烯-N-甲基吡咯烷酮分散液1mL和油酸1g，其中，分散液中少层石墨烯含量为0.0035g，机械搅拌30min至均匀后转移进行超声分散30min，得到抗磨石墨烯航空液压油E，其摩擦系数和磨斑直径见表1。实施例6取矿物型基础油82g，加入聚甲基丙烯酸酯16g，2，6-二叔丁基对甲酚1.5g，N-苯基-α-萘胺0.5g，三梨糖醇单油酸酯0.048g，磷酸三甲酚酯0.45g，乙基硅油0.001g，苏丹Ⅳ0.001g和聚乙烯吡咯烷酮0.005g，调和搅拌均匀并过滤，得到混合油和滤渣。取混合油99.98g，加入氧化石墨烯粉末0.02g和油酸1g，机械搅拌30min至均匀后转移进行超声分散30min，得到抗磨石墨烯航空液压油F，其摩擦系数和磨斑直径见表1。对比例取矿物型基础油82g，加入聚甲基丙烯酸酯16g，2，6-二叔丁基对甲酚1.5g，N-苯基-α-萘胺0.5g，三梨糖醇单油酸酯0.048g，磷酸三甲酚酯0.45g，乙基硅油0.001g，苏丹Ⅳ0.001g和聚乙烯吡咯烷酮0.005g，调和搅拌均匀并过滤，得到混合油和滤渣。然后向混合油中加入油酸1g，搅拌均匀得到液压油G，其摩擦系数和磨斑直径见表1。表1依据国标GB3142-82润滑剂承载能力测定法(四球法)测出的实施例1-6和对比例所得产品的平均摩擦系数和磨斑直径(试验条件为恒载荷15kg，转速1200rpm，60min)产品ABCDEFG摩擦系数0.090.0850.0960.1020.0920.0870.11磨斑直径(mm)0.260.240.280.290.250.260.32从表1可以看出，含有石墨烯的抗磨航空液压油A-F的摩擦系数均低于未添加石墨烯的液压油G，且长磨60min的磨斑直径也低于未添加石墨烯的液压油G，可见石墨烯可作为航空液压油的有效抗磨添加剂。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。当前第1页1 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