本发明涉及润滑油技术领域，尤其涉及一种用于汽车发动机的石墨烯润滑油及其制备方法。
背景技术：
为了增加润滑油的润滑效果，润滑油中都要添加少量的抗磨剂添加剂，常用的润滑油抗磨添加剂为含硫、磷的有机金属化合物，比如二烷基二硫代磷酸锌(zddp)类，这些含硫、磷等元素的润滑油抗磨剂在使用过程中，会分解生成污染物排放，因而对环境造成污染。当前使用的另外类型的抗磨添加剂二硫化钼或硼酸及硼酸衍生物也不是环境友好的。国际上，随着epa(u.senvironmentalprotectionagency，美国环境保护署)和欧盟监管机构继续收紧环境法规，润滑油制造商正在努力在保持润滑油性能的同时满足新的绿色要求。
我国是汽车大国，汽车尾气排放是造成我国大气污染危害人民健康的重要因素，我国各级政府非常重视汽车的节能减排问题。所以，研制节能减排型的机油，提高燃料燃烧利用率，将是降低汽车能耗和减少环境污染的一个重要途径。
近年来，石墨烯优异的摩擦性能以及在摩擦领域的应用研究已有诸多报道，例如dianaberman等的研究表明，少层石墨烯可以减少滑动钢表面的磨损和摩擦(doi:10.1016/j.carbon.2012.11.061)。由于石墨烯的极限机械强度和拓扑结构，致使纳米石墨烯基润流体具有优异的摩擦学性能。所以国外有纳米石墨烯润滑剂可以润滑汽车工业的未来的预测。
石墨烯添加剂技术已经进入到润滑油领域。石墨烯作为抗磨剂可以使低粘度机油更加普及，从而帮助汽车更加节能、环保。但是，石墨烯与其他介质相互作用力较弱，虽然具有良好的润滑和抗磨效果，但制得的润滑油稳定性差，分散在润滑油中的石墨烯久置后会形成团聚物沉降，给石墨烯应用于润滑油造成了很大的技术困难。
如何实现石墨烯均匀稳定地分散在润滑油中，从而获得一种稳定性、减磨性和机械保护性能好的石墨烯润滑油，是一个亟待解决的问题。
技术实现要素：
本发明的实施例提供了一种用于汽车发动机的石墨烯润滑油及其制备方法，以提供一种具有良好分散性、稳定性、减磨性和机械保护性能的石墨烯润滑油。
为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于汽车发动机的石墨烯润滑油，按重量百分比例计，包括如下组分：
石墨烯粉体0.001-0.5％
分散剂和悬浮剂混合物1.0～7.5％
汽车润滑油90.0-92.0％。
进一步地，所述石墨烯粉体为少层石墨烯粉体，所述石墨烯粉体的比表面积为200-600米2/克。
进一步地，所述分散剂和悬浮剂混合物为甘油单油酸酯、聚异丁烯琥珀酰亚胺、n-丁基吡啶四氟硼酸盐和聚乙烯吡咯烷酮的混合物。
进一步地，所述分散剂和悬浮剂混合物按重量百分比例计，包括如下组分：甘油单油酸酯0.1-3.0％、聚异丁烯琥珀酰亚胺1.0-4.0％、n-丁基吡啶四氟硼酸盐0.1-1.0％和聚乙烯吡咯烷酮0.01-1.0％。
进一步地，所述分散剂和悬浮剂混合物分别按一定比例和顺序与所述石墨烯粉体混合得到石墨烯分散体。
进一步地，所述石墨烯分散体按重量百分比例计在所述石墨烯润滑油中所占比例为8.0-10.0％。
根据本发明的另一个方面，提供了一种用于汽车发动机的石墨烯润滑油的制备方法，包括：
将计量好的石墨烯粉体加入混合器中；
在所述混合器中加入分散剂和悬浮剂混合物，所述分散剂和悬浮剂混合物分别按一定比例和顺序与所述石墨烯粉体混合，得到均匀的石墨烯分散体；
将所述石墨烯分散体加入到汽车润滑油中，搅拌混合均匀后，得到用于汽车发动机的石墨烯润滑油。
由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的用于汽车发动机的石墨烯润滑油实现了石墨烯均匀稳定地分散在润滑油中，具有良好分散性、稳定性、减磨性和机械保护性能，可以有效地降低汽车发动机噪音，降低发动机怠速，特别是明显降低汽车发动机一氧化碳(co)和碳氢化合物(hc+no)的排放量以及节约燃油。一氧化碳排放量约和碳氢化合物排放量约降低40-50％，平均节约燃油大于5％。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些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
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种用于汽车发动机的石墨烯润滑油的制备方法的处理流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式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方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。
实施例一
本发明实施例提供了一种用于汽车发动机的石墨烯润滑油及其制备方法，以改进传统汽车发动机润滑油抗磨性，减少汽车尾气中污染物的排放对环境造成的污染。
本发明实施例提供的用于汽车发动机的石墨烯润滑油，按重量百分比例计，包括如下组分：石墨烯粉体0.001-0.5％、分散剂和悬浮剂混合物1.0～7.5％和汽车润滑油90.0-92.0％。
上述石墨烯粉体为多层石墨烯粉体，其比表面积为200-600米2/克。
所述分散剂和悬浮剂混合物为甘油单油酸酯、聚异丁烯琥珀酰亚胺、n-丁基吡啶四氟硼酸盐和聚乙烯吡咯烷酮的混合物。
所述分散剂和悬浮剂混合物按重量百分比例计，包括如下组分：甘油单油酸酯0.1-3.0％、聚异丁烯琥珀酰亚胺1.0-4.0％、n-丁基吡啶四氟硼酸盐0.1-1.0％和聚乙烯吡咯烷酮0.01-1.0％。
所述分散剂和悬浮剂混合物分别按一定比例和顺序与所述石墨烯粉体混合得到石墨烯分散体。
上述汽车润滑油可以是市售的质量合格的矿物质润滑油，半合成和全合成润滑油，所使用的代表性市售润滑油型号如：sg15w/40,sj10w/40.sm5w/40,sn5w/30等。
本发明实施例提供了一种用于汽车发动机的石墨烯润滑油的制备方法的处理流程如图1所示，包括如下的处理步骤：
步骤s110、将计量好的石墨烯粉体加入混合器中；
步骤s120、在混合器中加入分散剂和悬浮剂混合物，所述分散剂和悬浮剂混合物分别按一定比例和顺序与所述石墨烯粉体混合，得到均匀的石墨烯分散体。
本发明使用的石墨烯粉体在加入润滑油之前要与分散剂和悬浮剂混合物充分混合，在上述混合器中加入n-丁基吡啶四氟硼酸盐0.1-1.0％、甘油单油酸酯0.1-3.0％、聚异丁烯琥珀酰亚胺1.0-4.0％和聚乙烯吡咯烷酮(pvp)0.01-1.0％。将上述混合器中的混合液高速剪切搅拌成均匀的石墨烯分散体。
步骤s130、将所述石墨烯分散体加入到汽车润滑油中，搅拌混合均匀后，得到用于汽车发动机的石墨烯润滑油。
将上述石墨烯分散体加入前述型号的市售汽车润滑油中，高速搅拌混合均匀，直到所有石墨烯分散体在市售汽车润滑油中分散悬浮达到100％，即为本发明的用于汽车发动机的石墨烯润滑油。
实施例二
本发明实施例提供的石墨烯润滑油采取直接汽车工况实验，具有明显的降低汽车发动机噪音，降低发动机怠速，特别是明显降低汽车发动机的一氧化碳(co)和碳氢化合物(hc+no)的排放量以及节约燃油。一氧化碳排放量约和碳氢化合物排放量约降低40-50％，平均节约燃油大于5％。该实施例中的润滑油实车尾气检测结果见下述表1，润滑油检测报告见下述表2。
表1.本专利润滑油实车尾气检测结果
注：co(g/km)限值≤12.0；hc+no(g/km)限值≤4.5
表2本专利润滑油检测报告
综上所述，本发明实施例提供的用于汽车发动机的石墨烯润滑油实现了石墨烯均匀稳定地分散在润滑油中，具有良好分散性、稳定性、减磨性和机械保护性能，可以有效地降低汽车发动机噪音，降低发动机怠速，特别是明显降低汽车发动机一氧化碳(co)和碳氢化合物(hc+no)的排放量以及节约燃油。一氧化碳排放量约和碳氢化合物排放量约降低40-50％，平均节约燃油大于5％。
本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。