一种石墨烯润滑油添加剂及其制备方法与流程

文档序号:14705434发布日期:2018-06-15 23:20阅读:543来源:国知局

本发明涉及一种润滑油添加剂,特别涉及一种石墨烯润滑油添加剂及其制备方法。



背景技术:

为了增加润滑油的减摩抗磨效果,通常在润滑油中添加少量的润滑油添加剂,传统的润滑油添加剂为硫、磷或氯型抗磨剂,此种添加剂对摩擦副材料具有腐蚀性和选择性,特别是含硫、磷或氯等元素的润滑油添加剂在使用过程中,会排放废气和污染物,因而对环境造成污染。



技术实现要素:

本发明提供的一种石墨烯润滑油添加剂及其制备方法,以解决传统的润滑油添加剂存在腐蚀性和选择性问题,便于工业推广应用。

本发明是这样实现的:

一种石墨烯润滑油添加剂,各组分及质量分数如下:氧化石墨烯悬浮液5-20份,纳米碳酸钙1-5份,纳米氮化硼2-4份,纳米二硫化钼3-6份,膨胀石墨2-8份,纳米氧化锆1-5份,纳米三氧化二铝2-8份,纳米二氧化钛1-6份,纳米二氧化硅1-8份,N,N’-二仲丁基对苯二胺3-5份,二叔丁基对甲酚4-6份,聚乙烯醇2-5份,丙烯酸甲酯2-8份,季戊四醇1-5份,纳米氧化锌2-8份;氧化石墨烯悬浮液的制备过程如下:将1份鳞片石墨粉和0.5份硝酸钠加入10-15份的浓硫酸中,1小时后缓慢加入3份高锰酸钾,控制温度4-10℃,反应2小时,然后在30-35℃下反应1小时,混合液中加入60-80份的水,在70-90℃下反应1小时,再加入40-50份的水,然后加入15份浓度为30%的双氧水,反应30min后加入40份浓度为10%的盐酸溶液,离心、洗涤除去过量的酸和副产物,洗涤后的氧化石墨分散到水中,超声剥离30min,然后在2000转/min转速下离心20min,上层液即为氧化石墨烯悬浮液;纳米二硫化钼为马来酸酐改性的二硫化钼,其制备过程如下:取3-5份的纳米二硫化钼,10-15份无水乙醇,混合后进行超声波分散,然后在30-50℃下加入8-10份的马来酸酐,反应1-2小时,冷却至室温,抽滤,滤饼用乙醇洗涤3-5次,真空干燥、粉碎制得。

优选的是:各组分及质量分数如下:氧化石墨烯悬浮液5份,纳米碳酸钙5份,纳米氮化硼4份,纳米二硫化钼3份,膨胀石墨8份,纳米氧化锆5份,纳米三氧化二铝2份,纳米二氧化钛1份,纳米二氧化硅1份,N,N’-二仲丁基对苯二胺5份,二叔丁基对甲酚4份,聚乙烯醇5份,丙烯酸甲酯2份,季戊四醇5份,纳米氧化锌8份。

优选的是:各组分及质量分数如下:氧化石墨烯悬浮液20份,纳米碳酸钙1份,纳米氮化硼2份,纳米二硫化钼6份,膨胀石墨2份,纳米氧化锆1份,纳米三氧化二铝8份,纳米二氧化钛6份,纳米二氧化硅8份,N,N’-二仲丁基对苯二胺3份,二叔丁基对甲酚6份,聚乙烯醇2份,丙烯酸甲酯8份,季戊四醇1份,纳米氧化锌2份。

本发明还提供一种制备上述石墨烯润滑油添加剂的方法,将所有组分高速搅拌20-60min。

本发明的有益效果是:

本发明润滑剂添加剂形成的类似陶瓷的层具有超高硬度、超耐磨,延长发动机大修周期;润滑性能好,省油并且减小抖动;降低发动机噪音;提升动力;减轻或者根治烧机油现象;减少尾气中的有害气体的优点。

具体实施方式

实施例1

一种石墨烯润滑油添加剂,各组分及质量分数如下:氧化石墨烯悬浮液5份,纳米碳酸钙5份,纳米氮化硼4份,纳米二硫化钼3份,膨胀石墨8份,纳米氧化锆5份,纳米三氧化二铝2份,纳米二氧化钛1份,纳米二氧化硅1份,N,N’-二仲丁基对苯二胺5份,二叔丁基对甲酚4份,聚乙烯醇5份,丙烯酸甲酯2份,季戊四醇5份,纳米氧化锌8份。

氧化石墨烯悬浮液的制备过程如下:将1份鳞片石墨粉和0.5份硝酸钠加入10份的浓硫酸中,1小时后缓慢加入3份高锰酸钾,控制温度4℃,反应2小时,然后在30℃下反应1小时,混合液中加入60份的水,在70℃下反应1小时,再加入40份的水,然后加入15份浓度为30%的双氧水,反应30min后加入40份浓度为10%的盐酸溶液,离心、洗涤除去过量的酸和副产物,洗涤后的氧化石墨分散到水中,超声剥离30min,然后在2000转/min转速下离心20min,上层液即为氧化石墨烯悬浮液;纳米二硫化钼为马来酸酐改性的二硫化钼,其制备过程如下:取3份的纳米二硫化钼,10份无水乙醇,混合后进行超声波分散,然后在30℃下加入8份的马来酸酐,反应1小时,冷却至室温,抽滤,滤饼用乙醇洗涤3次,真空干燥、粉碎制得。

产品抗磨性能测试:利用四球机测定,设定载荷(温度20℃,负荷294N和392N,速度1450R/min,时间30min)下的抗磨性能,四球试验所用的钢球为直径12.7mm的CCr15标准钢球,对比试验结果如表1所示。

实施例2

一种石墨烯润滑油添加剂,各组分及质量分数如下:氧化石墨烯悬浮液20份,纳米碳酸钙1份,纳米氮化硼2份,纳米二硫化钼6份,膨胀石墨2份,纳米氧化锆1份,纳米三氧化二铝8份,纳米二氧化钛6份,纳米二氧化硅8份,N,N’-二仲丁基对苯二胺3份,二叔丁基对甲酚6份,聚乙烯醇2份,丙烯酸甲酯8份,季戊四醇1份,纳米氧化锌2份。

氧化石墨烯悬浮液的制备过程如下:将1份鳞片石墨粉和0.5份硝酸钠加入15份的浓硫酸中,1小时后缓慢加入3份高锰酸钾,控制温度10℃,反应2小时,然后在35℃下反应1小时,混合液中加入80份的水,在90℃下反应1小时,再加入50份的水,然后加入15份浓度为30%的双氧水,反应30min后加入40份浓度为10%的盐酸溶液,离心、洗涤除去过量的酸和副产物,洗涤后的氧化石墨分散到水中,超声剥离30min,然后在2000转/min转速下离心20min,上层液即为氧化石墨烯悬浮液;纳米二硫化钼为马来酸酐改性的二硫化钼,其制备过程如下:取5份的纳米二硫化钼,15份无水乙醇,混合后进行超声波分散,然后在50℃下加入10份的马来酸酐,反应2小时,冷却至室温,抽滤,滤饼用乙醇洗涤3-5次,真空干燥、粉碎制得。

产品抗磨性能测试:利用四球机测定,设定载荷(温度20℃,负荷294N和392N,速度1450R/min,时间30min)下的抗磨性能,四球试验所用的钢球为直径12.7mm的CCr15标准钢球,对比试验结果如表2所示。

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