发动机石墨烯润滑油的制作方法

文档序号:17188442发布日期:2019-03-22 21:41阅读:219来源:国知局

本发明涉及一种润滑油,具体来说,是一种降低发动机油耗,提高发动机使用寿命,减小尾气排放的发动机石墨烯润滑油及其制备方法。



背景技术:

汽车发动机被称为汽车的“心脏”,其运行的情况直接影响到整个汽车的驾驶性能。在发动机中,有很多做相对运动的部件,这些部件运动速度块,并且其金属表面会相互摩擦,工作环境温度高达数百摄氏度。在这样的恶劣的环境下,需要用到润滑油来降低发动机零部件的磨损,以提高发动机的使用寿命。

目前,润滑油普遍由基础油和添加剂组成,基础油主要起润滑的作用,而添加剂能改善基础油的性质,由多种功能剂混合在基本溶剂中形成,用于提高或添加某些功能,例如抗氧抗腐剂,能防止金属氧化、催化陈旧延缓油品氧化速度、隔绝酸性物与金属接触;抗磨剂,在摩擦面的高温部分能与金属反应生成融点低的物质,节省油耗和振动噪音等。

石墨烯作为一种具有二维结构的碳质新材料,具有较高的比表面积,导热性和力学性能等一系列优异的性能。将石墨烯作为固体添加剂添加到润滑油中与其他添加剂相比,可以起到明显的减磨节能效果。但是石墨烯添加剂在使用过程中容易产生分层和沉淀现象,不利于在润滑油中分散,影响了石墨烯在润滑油中起到的作用。



技术实现要素:

本发明目的是旨在提供一种降低发动机油耗,提高发动机使用寿命,减小尾气排放的发动机石墨烯润滑油。

为实现上述技术目的,本发明采用的技术方案如下:

发动机石墨烯润滑油,包括基础油和添加剂,所述添加剂包括基本溶剂、油性剂、抗磨剂、极压剂、抗泡剂、抗氧剂和降凝剂,还包括改进剂,所述改进剂包括石墨烯、六方氮化硼纳米片和/或生物酶;所述石墨烯在润滑油中的质量百分比为0.002%~0.5%;所述六方氮化硼纳米片在润滑油中的质量百分比为0.05%~0.8%。

本发明的另一目的在于提供发动机石墨烯润滑油的制备方法,方案如下:

发动机石墨烯润滑油的制备方法,包括:

将计量好的石墨烯、六方氮化硼纳米片和/或生物酶分散为粉末,然后将分散后的石墨烯、六方氮化硼纳米片和/或生物酶加入基本溶剂中混合均匀得到混合剂;

将混合剂加入到添加剂中,然后使用超声波分散处理30~50分钟,得到改进添加剂;

将改进添加剂加入到基础油中搅拌60~100分钟得到润滑油。

本发明由于上述设计所具有的优点是:石墨烯的具有超薄片层结构,能很容易的进入两个相对运动部件的金属表面之间,使金属表面之间的接触面积大大较小,提高了发动机的使用寿命,降低了发动机的发热量,减小了噪音,使发动机的运行更加的顺畅,降低油耗,减小尾气排放。六方氮化硼纳米片和/或生物酶一方面能提高润滑油的润滑性,另一方面能使石墨烯均匀分散在润滑油中,防止石墨烯在润滑油中发生沉淀或分层,使润滑油保持能保持更长时间较好的润滑效果。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明,下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。

发动机石墨烯润滑油,包括基础油、添加剂和改进剂,基础油为生物基础油;添加剂由功能剂混合在基本溶剂中的得到,基本溶剂为二甲基甲酰胺,功能剂包括油性剂、抗磨剂、极压剂、抗泡剂、抗氧剂和降凝剂;改进剂包括石墨烯、六方氮化硼纳米片和/或生物酶;石墨烯分散在润滑油中,且石墨烯在润滑油中的质量百分比为0.002%~1%,、六方氮化硼纳米片和/或生物酶融于润滑油中的基本溶剂中,且、六方氮化硼纳米片和/或生物酶在润滑油中的质量百分比为0.05%~0.8%;本实施例中,基础油、添加剂和改进剂之间的质量比为9:2:0.6,添加剂中的基本溶剂和功能剂中之间的的质量比为7:2,功能剂中的油性剂、抗磨剂、极压剂、抗泡剂、抗氧剂和降凝剂之间的质量比为1:0.6:1:1.2:0.7:1.5;本实施例中,优选地:石墨烯的厚度为0.4nm~0.8nm,且经硬脂酸改性处理,处理的过程为:基础油86%,将氧化石墨放入圆底烧瓶中,加入蒸馏水,在超声波分散仪中超声分散,然后加入硬脂酸,并用稀盐酸调节ph值为6,在80℃条件下反应2h,加入水合联氨(nh2nh2.h2o)1.0ml,将此溶液放入油浴中于80℃加热反应30h,然后将此溶液用半透膜过滤,并分别用蒸馏水、甲醇和无水乙醇交替洗涤15次,最后在60℃干燥,即得硬脂酸改性石墨烯。通过将石墨烯改性加入到润滑油中,可降低发动机部件的磨损率,提高发动机的使用寿命。六方氮化硼纳米片和生物酶均采用时,其比例采用1:1。生物酶采用sun-a10生物酶,为市场销售产品。

对比实验,将加入不同质量分数的改进剂的五组润滑油试油进行摩擦磨损测试,以对本实施例的发动机石墨烯润滑油的性能作出更详细的说明,实验采用mrs-1j型磨损试验机通过四球测定的方法进行:

表1

由表1可以看出:添加了改进剂的润滑油和没有添加改进剂的润滑油相比摩擦系数显著降低,磨斑直径显著减小;且摩擦系数随改进剂含量的增加呈先减小后增加的趋势,磨斑直径随改进剂的增加呈先减小后增大的趋势;可以得到在石墨烯的添加量为0.52%,六方氮化硼纳米片和/或生物酶质量分数的添加量为0.39%时,润滑油具有更好的润滑效果。

上述发动机石墨烯润滑油通过如下方法制备:

将计量好的石墨烯、六方氮化硼纳米片和/或生物酶分散为粉末,然后将分散后的石墨烯六方氮化硼纳米片和/或生物酶加入基本溶剂中混合均匀得到混合剂;

将混合剂加入到添加剂中,然后使用超声波分散处理30~50分钟,得到改进添加剂;

将改进添加剂加入到基础油中进行搅拌60~100分钟得到润滑油。

以上对本发明提供的发动机石墨烯润滑油进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。



技术特征:

技术总结
本发明涉及一种润滑油,具体来说,是一种降低发动机油耗,提高发动机使用寿命,减小尾气排放的发动机石墨烯润滑油及其制备方法。发动机石墨烯润滑油包括改进剂,所述改进剂包括石墨烯和六方氮化硼纳米片和/或生物酶;所述石墨烯在润滑油中的质量百分比为0.002%~0.5%;所述六方氮化硼纳米片在润滑油中的质量百分比为0.05%~0.8%;制备方法包括将计量好的石墨烯与六方氮化硼纳米片分散为粉末,然后将分散后石墨烯与六方氮化硼纳米片加入基本溶剂中混合均匀得到混合剂;将混合剂加入到添加剂中,然后使用超声波分散处理,得到改进添加剂;将改进添加剂加入到基础油中进行搅拌得到润滑油。

技术研发人员:周鹏阳
受保护的技术使用者:周鹏阳
技术研发日:2018.10.23
技术公布日:2019.03.22
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