[发明专利]一种发动机润滑油复合添加剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种发动机润滑油复合添加剂及其制备方法，它是由以下重量组分的原料混合而成：聚异戊二烯1～20份，聚苯乙烯1～10份，2‑甲基‑1，3‑丁二烯1～10份，石墨烯1～5份，三氧化二锑1～5份，氧化铕1～5份，碳酸钙1～5份。将复合添加剂添加到发动机基础油中，解决了石墨烯在润滑油中的分散性和抗沉淀问题，使发动机润滑油在发动机内表面形成稳定的油膜，提高了提高发动机的抗磨损性能、降低发动机的噪音、抑制了油泥的产生等。

技术领域

本发明涉及一种润滑油技术领域。具体地说是石墨烯作为发动机润滑油复合添加剂。

背景技术

发动机在运转时，如果一些摩擦部位得不到适当的润滑，就会产生干摩擦。干摩擦在短时间内产生的热量足以使金属熔化，造成机件的损坏甚至卡死，导致许多漏水或漏油的汽车出现拉缸、抱轴等故障。因此，必须对发动机中的摩擦部位给予良好的润滑。当润滑油流到摩擦部位后，就会粘附在摩擦表面上形成一层油膜，减少摩擦机件之间的阻力，而油膜的强度和韧性是发挥其润滑作用的关键。

早在20世纪80年代初期，Hisakado等发现将二硫化钼和石墨分散在基础油中可改善减摩抗磨性能。纳米金属微粒作为润滑油添加剂也可改善润滑油的极压抗磨性能，其摩擦学机理主要有两方面：其一，金属微粒可以被看做“微轴承”，将滑动摩擦转化为滚动摩擦；其二，金属微粒可以填充于摩擦副的表面损伤部分，起到修补作用。碳纳米材料中的纳米金刚石和碳纳米管作为润滑油添加剂可以避免摩擦副直接接触，改善润滑油的减摩抗磨性能。

石墨烯作为只有一个碳原子厚度的二维材料，它是目前发现的厚度最薄、强度最大、韧性最好、重量最轻、透光率最高、导电导热性能最强，但是将石墨烯应用于润滑油中仍存在诸多问题，石墨烯在润滑油中的分散性和抗沉淀问题导致润滑油在发动机摩擦表面形成的油膜强度和韧性不足。因此，克服石墨烯在润滑油中的分散性和抗沉淀问题是目前亟待要解决的技术瓶颈。

发明内容

本发明的目的在于提供一种石墨烯发动机润滑油复合添加剂及其制备方法。本发明的另一目的是该复合添加剂在所有发动机润滑油中的应用。

本发明的解决方案是基于石墨烯二维材料具有韧性好、重量轻的特点，通过复合添加剂中加入聚异戊二烯，使石墨烯与聚异戊二烯形成络合后充分提高了石墨烯在液体中的分散性和抗沉淀性，同时添加聚苯乙烯和2-甲基-1，3-丁二烯调节复合添加剂的粘结性，加入氧化铕和三氧化锑能进一步强化该添加剂制备润滑油后，在其使用过程中于发动机摩擦表面形成稳定的油膜，增强该油膜的韧性。

本发明制备的发动机润滑油复合添加剂由以下重量组分的原料构成：

聚异戊二烯1～20份，

聚苯乙烯1～10份，

3-甲基-1，3-丁二烯1～10份，

石墨烯1～5份，

三氧化二锑1～5份，

氧化铕1～5份，

钙1～5份。

其中优选聚异戊二烯8～10份，

聚苯乙烯3～5份，

2-甲基-1，3-丁二烯3～5份，

石墨烯2～4份，

三氧化二锑2～4份，

氧化铕2～4份，

碳酸钙2～4份。

优选的，还包括无灰分散剂1～5份，其中无灰分散剂为T154A或T165A中的一种或两种。

优选的，将上述重量配比的原料在室温下充分搅拌2～24h制得复合添加剂。