一种石墨烯润滑油及其制备方法技术

本发明专利技术涉及润滑油领域，具体地涉及一种石墨烯润滑油及其制备方法。一种石墨烯润滑油由包括如下重量份的原料制备得到：基础油100份，石墨烯0.1‑2份，单晶纳米钇铝石榴石0.01‑0.5份，分散剂2‑5份，粘度指数改进剂0.5‑2份，消泡剂0.3‑1.5份；本发明专利技术还公开了一种石墨烯润滑油的制备方法。本发明专利技术制备的石墨烯润滑油摩擦系数低、润滑性能好、体系分散均匀且稳定。

A Graphene Lubricating Oil and Its Preparation Method

The invention relates to the field of lubricating oil, in particular to a graphene lubricating oil and a preparation method thereof. A graphene lubricating oil is prepared from raw materials comprising 100 parts of base oil, 0.1 2 parts of graphene, 0.01 0.5 parts of single crystal nano-yttrium aluminium garnet, 2 5 parts of dispersant, 0.5 2 parts of viscosity index improver and 0.3 1.5 parts of defoamer. The preparation method of a graphene lubricating oil is also disclosed. The graphene lubricating oil prepared by the invention has low friction coefficient, good lubrication performance, uniform dispersion and stability of the system.

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯润滑油及其制备方法
本专利技术涉及润滑油领域，具体地涉及一种石墨烯润滑油及其制备方法。
技术介绍
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、氮或氯型抗磨剂，此种添加剂对摩擦副材料具有腐蚀性和选择性，氯已经被禁止，特别是含硫、磷和氮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。石墨烯是由一层密集的晶体点阵上的碳原子组成，其厚度仅为0.35nm，是世界上最薄的二维材料。由于其极好的机械性能，石墨烯也被用作润滑材料。石墨烯作为润滑油添加剂，若要在摩擦过程中显示出良好的润滑性能，不仅要求形态和层数要适当，还要能稳定的分散在润滑油中，一旦发生相分离，石墨烯就容易因团聚难以发挥其润滑性能。将纳米材料应用于润滑防护体系，能够提高摩擦表面减摩抗磨和自修复的性能。润滑油脂的服役行为很大程度上取决于添加剂的性能，传统的润滑油脂添加剂在高承载能力、长效稳定性和环境友好性等方面存在应用局限。纳米颗粒作为润滑油添加剂，具有高承载能力、良好的高温和化学稳定性以及对摩擦表面的成膜修复作用。但作为固体添加剂，纳米颗粒在半固态润滑脂中的分散均匀性差，与润滑油/脂界面相容性差，以及在液体润滑油中的分散均匀性和长效稳定性都表现不好。因此，对于石墨烯润滑油领域，开发一种高分散性且润滑性能优异的石墨烯润滑油是非常有必要的。
技术实现思路
为此，本专利技术提供一种石墨烯润滑油，由包括如下重量份的原料制备得到：基础油100份，石墨烯0.1-2份，单晶纳米钇铝石榴石0.01-0.5份，分散剂2-5份，粘度指数改进剂0.5-2份，消泡剂0.3-1.5份。优选地，所述的一种石墨烯润滑油由包括如下重量份的原料制备得到：基础油100份，石墨烯0.5-1份，单晶纳米钇铝石榴石0.05-0.2份，分散剂3-5份，粘度指数改进剂1-2份，消泡剂0.5-1份。在一种技术方案中，所述石墨烯与单晶纳米钇铝石榴石重量比为10:(1-3)，优选为重量比5:1。在一种技术方案中，所述分散剂为硼化无灰分散剂T154B、无灰磷酸酯分散剂、苄胺分散剂Amoco9250中的一种或多种。在一种技术方案中，所述粘度指数改进剂为氢化苯乙烯双烯共聚物SV250、SV261的混合物。在一种技术方案中，所述消泡剂为硅油型消泡剂T903、聚二甲基硅醚、乳化硅油中的一种或多种。在一种技术方案中，所述单晶纳米钇铝石榴石粒径为20-40nm。在一种技术方案中，所述单晶纳米钇铝石榴石的制备方法包括如下步骤：（1）称取3mol的硝酸钇和6mol的硝酸铝加入100mLPEG200中，缓慢加热到60℃并搅拌60min，随后冷却至室温。（2）向步骤（1）中边搅拌边加入无水乙二胺，并加热至80℃，保持1h，冷却至室温。（3）将步骤（2）中的材料倒入聚四氟乙烯内衬单腔中，保持填充度75%，并装入不锈钢水热反应釜中，放入烘箱，在300℃下维持24h，自然冷却至室温。（4）将步骤（3）得到的产物离心分离，用甲醇和去离子水交替清洗离心分离后，在100℃下烘干3h得到单晶纳米钇铝石榴石粒子。另一方面，本专利技术披露了一种石墨烯润滑油的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）按照重量配比称取原料，取一半份的基础油，加入分散剂与消泡剂混合，在3000rpm转速下剪切混合30min得到A组分；（2）取剩下的半份基础油，加入石墨烯与单晶纳米钇铝石榴石，在5000rpm转速下剪切混合2h，均质化后得到B组分，所述均质化的过程为：先在压力为50MPa下均质循环8次，再在压力为70MPa下均质循环10次，两次均质化温度为50-70℃。；（3）将步骤（1）得到的A组分与步骤（2）得到的B组分混合，在4000rpm转速下剪切调和1h，途中加入粘度指数改进剂改进粘度至与基础油粘度相同，得到石墨烯润滑油。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：（1）本专利技术在现有技术的基础上，加入合适比例的石墨烯和单晶纳米钇铝石榴石，降低了润滑油的摩擦系数，提高了润滑油的润滑性能；（2）本专利技术中特定的比例的分散剂与消泡剂可以保证石墨烯和单晶纳米钇铝石榴石均匀分散于润滑油体系中，制备出润滑性能良好的润滑油；参考以下详细说明更易于理解本申请的上述以及其他特征、方面和优点。具体实施方式参选以下本专利技术的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本专利技术的内容。除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本专利技术所述领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。在下文中，将通过实施例对本专利技术进行更详细的描述，但应理解，这些实施例仅仅是例示的而非限制性的。如果没有特殊说明，所有原料都是市售的。所有实施例中所用单晶纳米钇铝石榴石由如下步骤制备得到：（1）称取3mol的硝酸钇和6mol的硝酸铝加入100mLPEG200中，缓慢加热到60℃并搅拌60min，随后冷却至室温。（2）向步骤（1）中边搅拌边加入无水乙二胺，并加热至80℃，保持1h，冷却至室温。（3）将步骤（2）中的材料倒入聚四氟乙烯内衬单腔中，保持填充度75%，并装入不锈钢水热反应釜中，放入烘箱，在300℃下维持24h，自然冷却至室温。（4）将步骤（3）得到的产物离心分离，用甲醇和去离子水交替清洗离心分离后，在100℃下烘干3h得到单晶纳米钇铝石榴石粒子。实施例1（1）取50重量份的基础油，加入1重量份硼化无灰分散剂T154B、3重量份苄胺分散剂Amoco9250与0.2重量份硅油型消泡剂T903、0.8重量份聚二甲基硅醚混合，在3000rpm转速下剪切混合30min得到A组分；（2）取剩下的50重量份基础油，加入1重量份石墨烯与0.2重量份单晶纳米钇铝石榴石，在5000rpm转速下剪切混合2h，均质化后得到B组分，所述均质化的过程为：先在压力为50MPa下均质循环8次，再在压力为70MPa下均质循环10次，两次均质化温度分别为55℃、65℃。；（3）将步骤（1）得到的A组分与步骤（2）得到的B组分混合，在4000rpm转速下剪切调和1h，途中加入1重量份氢化苯乙烯双烯共聚物SV250、0.5重量份氢化苯乙烯双烯共聚物SV261，得到石墨烯润滑油。实施例2（1）取50重量份的基础油，加入1重量份硼化无灰分散剂T154B、3重量份苄胺分散剂Amoco9250与0.2重量份硅油型消泡剂T903、0.8重量份聚二甲基硅醚混合，在3000rpm转速下剪切混合30min得到A组分；（2）取剩下的50重量份基础油，加入0.1重量份石墨烯与0.02重量份单晶纳米钇铝石榴石，在5000rpm转速下剪切混合2h，均质化后得到B组分，所述均质化的过程为：先在压力为50MPa下均质循环8次，再在压力为70MPa下均质循环10次，两次均质化温度分别为55℃、65℃。；（3）将步骤（1）得到的A组分与步骤（2）得到的B组分混合，在4000rpm转速下剪切调和1h，途中加入1重量份氢化苯乙烯双烯共聚物SV250、0.5重量份氢化苯乙烯双烯共聚物SV261，得到石墨烯润滑油。实施例3（1）取50重量份的基础油，加入1重量份硼化无灰分散剂T154B、3重量份苄胺分散剂Amoco9250与0.2重量份硅油型消泡剂T903、0.8本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨烯润滑油，其特征在于，由包括如下重量份的原料制备得到：基础油100份，石墨烯0.1‑2份，单晶纳米钇铝石榴石0.01‑0.5份，分散剂2‑5份，粘度指数改进剂0.5‑2份，消泡剂0.3‑1.5份。

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯润滑油，其特征在于，由包括如下重量份的原料制备得到：基础油100份，石墨烯0.1-2份，单晶纳米钇铝石榴石0.01-0.5份，分散剂2-5份，粘度指数改进剂0.5-2份，消泡剂0.3-1.5份。2.如权利要求1所述的一种石墨烯润滑油，其特征在于，由包括如下重量份的原料制备得到：基础油100份，石墨烯0.5-1份，单晶纳米钇铝石榴石0.05-0.2份，分散剂3-5份，粘度指数改进剂1-2份，消泡剂0.5-1份。3.如权利要求1或2所述的一种石墨烯润滑油，其特征在于：所述石墨烯与单晶纳米钇铝石榴石重量比为10:(1-3)，优选为重量比5:1。4.如权利要求1所述的一种石墨烯润滑油，其特征在于：所述分散剂为硼化无灰分散剂T154B、无灰磷酸酯分散剂、苄胺分散剂Amoco9250中的一种或多种。5.如权利要求1所述的一种石墨烯润滑油，其特征在于：所述粘度指数改进剂为氢化苯乙烯双烯共聚物SV250、SV261的混合物。6.如权利要求1所述的一种石墨烯润滑油，其特征在于：所述消泡剂为硅油型消泡剂T903、聚二甲基硅醚、乳化硅油中的一种或多种。7.如权利要求1所述的一种石墨烯润滑油，其特征在于：所述单晶纳米钇铝石榴石粒径为20-40nm。8.如权利要求1所述的一种石墨烯润滑油，其特征在于，所述单晶纳米钇铝石榴石的制备方法包括如下步骤：（...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘贵山，
申请(专利权)人：莱芜萨克化学有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37