含石墨烯的植物润滑油及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种含石墨烯的植物润滑油，包括以下原料组成：蓖麻油、改性蓖麻油、液体石墨烯、枸橼酸三甲酯、N，N‑二甲基乙酰胺、改性纳米钒酸铈、改性羧甲基纤维素钠、蔗糖酯、有机钼化合物、十二烷基硒、4‑羟基‑4‑甲基‑2‑戊酮、苯并三氮唑、聚甲基丙烯酸甲酯、1‑丁基‑3‑乙烯基咪唑六氟锑酸盐、聚氨酯、环己烷、有机抗老化剂。本发明专利技术将蓖麻油与其他添加剂结合制备了环境友好的植物润滑油，通过添加剂的类型和数量的控制以达到各个性能之间的平衡，其具有较好的抗氧化性和自清净能力，而且具有良好的润滑性、粘温特性、低温流动性、低挥发性、抗腐蚀性、抗泡性和抗乳化性能力，综合性能良好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种润滑油，具体涉及一种含石墨稀的植物润滑油及其制备方法。
技术介绍
润滑油是用在汽车、机械设备上以减少摩擦、保护机械及加工件的液体或半固体润滑剂，主要起润滑、冷却、防锈、清洁、密封和缓冲等作用。润滑油由基础油和添加剂两部分组成，基础油是润滑油的主要成分，决定着润滑油的基本性质，添加剂则可弥补和改善基础油性能方面的不足，赋予某些新的性能，是润滑油的重要组成部分。发动机润滑油，即机油，是发动机系统中各运动部件的润滑介质，具有润滑、冷却、清洗和密封等作用，以保证发动机有效和长期工作，发动机润滑油的性能直接影响发动机的工作效率、油耗、输出功率、使用寿命和排放等。传统的润滑油绝大多数以矿物油作为基础油，它为减少摩擦磨损、节约能源、延长机器寿命及满足苛刻工况条件下的润滑需要发挥了巨大作用，然而，在其大量被使用的同时，不可避免地会通过运输、泄露、溅射、溢出或不恰当的排放等各种途径进入环境，严重污染着土壤和水资源，破坏生态环境和生态平衡，即使是在润滑油高再生率(>60％)的国家，仍有4～10％的润滑油流入土壤和水中。中国作为润滑油生产和消费的大国，为缓解能源压力、提高润滑油产品的竞争力，更好地满足环境对润滑油产品的要求，进行可生物降解润滑油的研究有着极为重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种含石墨稀的植物润滑油，包括以下重量份的原料：100～150份蓖麻油、20～30份改性蓖麻油、0.05～0.15份液态石墨烯、5～10份枸橼酸三甲酯、10～20份N，N-二甲基乙酰胺、2～3份改性纳米矾酸铈、5～8份改性羧甲基纤维素钠、1～3份蔗糖酯、1～3份有机钼化合物、1～3份十二烷基硒、0.5～1.5份4-羟基-4-甲基-2-戊酮、3～5份苯并三氮唑、3～5份聚甲基丙烯酸甲酯、3～5份1-丁基-3-乙烯基咪唑六氟锑酸盐、1～3份聚氨酯、2～5份环己烷、1～3份有机抗老化剂。优选的是，所述植物润滑油包括以下重量份的原料：120份蓖麻油、25份改性蓖麻油、0.1份液态石墨烯、8份枸橼酸三甲酯、15份N，N-二甲基乙酰胺、2份改性纳米矾酸铈、7份改性羧甲基纤维素钠、2份蔗糖酯、2份有机钼化合物、2份十二烷基硒、1份4-羟基-4-甲基-2-戊酮、4份苯并三氮唑、4份聚甲基丙烯酸甲酯、4份1-丁基-3-乙烯基咪唑六氟锑酸盐、2份聚氨酯、3份环己烷、2份有机抗老化剂。优选的是，所述改性蓖麻油的制备方法为：按重量份，在超临界反应装置中加入10～20份邻苯二甲酸酐、150～200份N,N-二甲基乙酰胺、30～50份蓖麻油和3～5份三乙胺，然后将体系密封，通入二氧化碳至25～35MPa、温度80～90℃下的条件下搅拌反应8～12小时，将反应后的物料冷却，泄压，过滤，滤液经硫酸镁干燥、再经蒸馏除去有机溶剂后得到蓖麻油酯化产物，取蓖麻油酯化产物10～15份，溶解在80～100份N,N-二甲基甲酰胺中，然后加入5～8份三聚氰胺，所得混合溶液在150～180℃条件下回流反应3～5小时后自然冷却至室温，过滤得到固体产物，使用甲醇将所得固体产物洗涤3～5次后，烘干至恒重，得到改性蓖麻油。优选的是，所述改性纳米矾酸铈的制备方法为：按重量份，在超临界反应装置中加入10～30份纳米矾酸铈和50～100份去离子水，搅拌混合，将混合液的pH调节至6，然后加入30～50份偶联剂和5～8份分散剂，然后将体系密封，通入二氧化碳至10～25MPa、温度75～85℃下的条件下以1000～2000r/min搅拌反应5～8小时，反应完成后过滤，固相用去离子水和无水乙醇各清洗三遍，离心分离，然后在60℃下真空干燥，即获得改性纳米矾酸铈；所述偶联剂为钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、硅烷偶联剂、硼酸酯偶联剂中的任意一种；所述分散剂为1-乙基-3-甲基氯化咪唑、1-己基-3-甲基咪唑硝酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑乙酸盐、1,3-二甲基咪唑硝酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑乳酸中的任意一种。优选的是，所述液态石墨烯的制备方法为：按重量份，将100～200份蓖麻油加入反应釜中，升温至200℃～250℃时，然后加入10～20份石墨烯，以3000～5000r/min搅拌5～10分钟，待完全混合均匀后，加入5～8份分散剂，将温度升至400～600℃，恒温并以1000～3000r/min搅拌50～80min，冷却，得到液态石墨烯。优选的是，所述改性羧甲基纤维素钠的制备方法为：按重量份，在超临界反应装置中加入羧甲基纤维素钠20～25份、丙烯酸甲酯20～25份、苯乙烯3～5份、硝酸铈铵0.02～0.08份、水200～250份，搅拌均匀，然后将体系密封，通入二氧化碳至25～45MPa、温度60～75℃下的条件下反应5～8小时，然后用乙醇沉淀，在70℃下真空干燥，得到反应粗产物，用索氏提取器将粗产物用丙酮洗提直至除去反应产生的均聚物，在65℃下真空干燥24小时，得到改性羧甲基纤维素钠。优选的是，所述有机钼化合物为重量比为1:1:2的环烷酸钼、二乙基己酸钼和二烷基二硫代氨基甲酸钼；所述有机抗老化剂为重量比为1:2:2:1的辛癸酸二亚甲基锡、二甲基锡、二辛基锡和三苯基锡。本专利技术还提供一种上述的含石墨稀的植物润滑油的制备方法，包括以下过程：按重量份，将改性蓖麻油、改性羧甲基纤维素钠、蔗糖酯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚氨酯加入N，N-二甲基乙酰胺中，以500～800r/min搅拌10～30min，然后将其加入蓖麻油中，得到混合液，将混合液超声处理30～60min，超声完成后将液态石墨烯、枸橼酸三甲酯、改性纳米矾酸铈、有机钼化合物、十二烷基硒、4-羟基-4-甲基-2-戊酮、苯并三氮唑、1-丁基-3-乙烯基咪唑六氟锑酸盐、环己烷、有机抗老化剂加入，并以3000～5000r/min搅拌10～30min，得到粗植物润滑油；然后将粗植物润滑油在高压脉冲处理室中利用高压脉冲电场处理；得到含石墨稀的植物润滑油。优选的是，所述超声处理的过程为：将混合液置于低温恒温槽中，选用探头式脉冲超声波仪器对混合液进行处理，所述探头式脉冲超声波仪器的探头插入混合液下3～5cm，混合液的液面高度保持10～15cm，脉冲时间为15～20s，占空比为65％～90％，低温恒温槽中控制温度为-8～0℃，声强为200～600W/cm2，超声频率35～45KHz，处理时间为30～60分钟；所述探头的直径为16mm。优选的是，所述高压脉冲处理室外围设置有冷水循环系统，其中循环冷水温度为0～5℃，水循环速度为1～1.5m/s；所述高压脉冲处理室中两极板的间距为3～5cm；高压脉冲处理参数为：脉冲幅度为15～25KV，脉冲频率为1200～1500Hz，脉冲宽度为10～20us。本专利技术中，采用改性纳米矾酸铈，纳米矾酸铈是一种稀土化合物，具有特殊的4f电子层结构，虽然特殊的结构赋予了它良好的摩擦润滑性能，但是直接将其作为摩擦改进剂加入到汽油机油中会发生团聚，限制其抗磨作用的发挥。本专利技术通过对纳米矾酸铈进行表面改性，改变其颗粒表面的状态，改善其在汽油机油中的分散性，改性纳米矾酸铈颗粒的尺寸以及形貌效应和表面有机链有助于其在摩擦本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含石墨稀的植物润滑油，其特征在于，包括以下重量份的原料：100～150份蓖麻油、20～30份改性蓖麻油、0.05～0.15份液态石墨烯、5～10份枸橼酸三甲酯、10～20份N，N‑二甲基乙酰胺、2～3份改性纳米矾酸铈、5～8份改性羧甲基纤维素钠、1～3份蔗糖酯、1～3份有机钼化合物、1～3份十二烷基硒、0.5～1.5份4‑羟基‑4‑甲基‑2‑戊酮、3～5份苯并三氮唑、3～5份聚甲基丙烯酸甲酯、3～5份1‑丁基‑3‑乙烯基咪唑六氟锑酸盐、1～3份聚氨酯、2～5份环己烷、1～3份有机抗老化剂。

【技术特征摘要】
1.一种含石墨稀的植物润滑油，其特征在于，包括以下重量份的原料：100～150份蓖麻油、20～30份改性蓖麻油、0.05～0.15份液态石墨烯、5～10份枸橼酸三甲酯、10～20份N，N-二甲基乙酰胺、2～3份改性纳米矾酸铈、5～8份改性羧甲基纤维素钠、1～3份蔗糖酯、1～3份有机钼化合物、1～3份十二烷基硒、0.5～1.5份4-羟基-4-甲基-2-戊酮、3～5份苯并三氮唑、3～5份聚甲基丙烯酸甲酯、3～5份1-丁基-3-乙烯基咪唑六氟锑酸盐、1～3份聚氨酯、2～5份环己烷、1～3份有机抗老化剂。2.如权利要求1所述的含石墨稀的植物润滑油，其特征在于，所述植物润滑油包括以下重量份的原料：120份蓖麻油、25份改性蓖麻油、0.1份液态石墨烯、8份枸橼酸三甲酯、15份N，N-二甲基乙酰胺、2份改性纳米矾酸铈、7份改性羧甲基纤维素钠、2份蔗糖酯、2份有机钼化合物、2份十二烷基硒、1份4-羟基-4-甲基-2-戊酮、4份苯并三氮唑、4份聚甲基丙烯酸甲酯、4份1-丁基-3-乙烯基咪唑六氟锑酸盐、2份聚氨酯、3份环己烷、2份有机抗老化剂。3.如权利要求1所述的含石墨稀的植物润滑油，其特征在于，所述改性蓖麻油的制备方法为：按重量份，在超临界反应装置中加入10～20份邻苯二甲酸酐、150～200份N,N-二甲基乙酰胺、30～50份蓖麻油和3～5份三乙胺，然后将体系密封，通入二氧化碳至25～35MPa、温度80～90℃下的条件下搅拌反应8～12小时，将反应后的物料冷却，泄压，过滤，滤液经硫酸镁干燥、再经蒸馏除去有机溶剂后得到蓖麻油酯化产物，取蓖麻油酯化产物10～15份，溶解在80～100份N,N-二甲基甲酰胺中，然后加入5～8份三聚氰胺，所得混合溶液在150～180℃条件下回流反应3～5小时后自然冷却至室温，过滤得到固体产物，使用甲醇将所得固体产物洗涤3～5次后，烘干至恒重，得到改性蓖麻油。4.如权利要求1所述的含石墨稀的植物润滑油，其特征在于，所述改性纳米矾酸铈的制备方法为：按重量份，在超临界反应装置中加入10～30份纳米矾酸铈和50～100份去离子水，搅拌混合，将混合液的pH调节至6，然后加入30～50份偶联剂和5～8份分散剂，然后将体系密封，通入二氧化碳至10～25MPa、温度75～85℃下的条件下以1000～2000r/min搅拌反应5～8小时，反应完成后过滤，固相用去离子水和无水乙醇各清洗三遍，离心分离，然后在60℃下真空干燥，即获得改性纳米矾酸铈；所述偶联剂为钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、硅烷偶联剂、硼酸酯偶联剂中的任意一种；所述分散剂为1-乙基-3-甲基氯化咪唑、1-己基-3-甲基咪唑硝酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑乙酸盐、1,3-二甲基咪唑硝酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑乳酸中的任意一种。5.如权利要求1所述的含石墨稀的植物润滑油，其特征在于，所述液态石墨烯的制备方法为：按重量份，将100～20...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜凤生，李祥，
申请(专利权)人：颜凤生，
类型：发明
国别省市：四川;51