[发明专利]一步制备含碳点的水溶性润滑液方法

说明书

本发明属于润滑液技术领域，公开了一步制备含碳点的水溶性润滑液方法，具体步骤为：以聚乙二醇溶液为基础油，将柠檬酸和尿素固态混合物加入PEG溶液中；在晃动、加热或超声等手段辅助下使柠檬酸和尿素固态混合物溶于PEG溶液即制成含碳点的水溶性润滑液。本方法简单高效，可快速大规模低成本制备水溶性润滑液。

技术领域

本发明属于润滑液技术领域，涉及一步制备含碳点的水溶性润滑液方法。

背景技术

凡是有相对运动的地方就会存在摩擦与磨损。据有关机构统计显示，摩擦消耗掉全世界1/3～1/2的一次能源，磨损致使大约80％的机器零部件失效，而且50％以上的机械装备恶性事故都起源于润滑失效和过度磨损。而润滑剂作为一种最常见的润滑方式，在减小机械磨损、延长设备使用寿命等方面起着关键性作用。越来越多学者对润滑剂的制备方法进行了深入研究。文件1(CN 107033988 A)公开了一种微碳球油基润滑油及其制备方法，具体为包含微碳球和润滑介质，所述的碳微球直径400-500nm，质量占润滑液总质量0.1～10％，余量为润滑介质。文件2(CN 108130159 A)公开了一种石墨烯水润滑添加剂及其制备方法与应用，具体为使包含聚乙二醇、桥联剂、氨基保护的乙醇胺的均匀混合体系反应形成具有氨基的聚乙二醇衍生物，使所述具有氨基的聚乙二醇衍生物作为改性剂和羧基化石墨烯进行酰胺化反应，形成单端带有氨基的聚乙二醇衍生物改性羧基化石墨烯，获得石墨烯水润滑添加剂。。上述两种方法虽然均能实现润滑液的制备，但均分两步制备，必须先制备碳微球或石墨烯，再加入基础油中形成润滑液，导致制备步骤繁琐、成本高。

碳点(CDs)，又称碳量子点，是一种新型碳纳米荧光纳米材料，于2004年被人们通过电泳净化纳米管时首次发现。由于其优越的性能，如粒度小、合成方法简单、表面基团多等，被应用在润滑领域并取得了较好的减磨效果。文件3(B.Wang,W.Tang,H.Lu,Z.Huang,Ionic liquid capped carbon dots as a high-performance friction-reducing andantiwear additive for poly(ethylene glycol),Journal of Materials Chemistry A4(19)(2016)7257-7265.DOI：10.1039/c6ta01098a)研究了一种含CDs的水溶性润滑液，具体为两步法制备润滑剂。首先通过热浴法制备CDs，再将CDs加入PEG中形成润滑液，该润滑液可大幅度降低平均摩擦系数和磨痕半径。但是，该研究依旧分两步制备，且制备CDs的步骤繁琐，难以实现大规模制备。

上述三种方法虽然均能实现润滑液的制备，但明显存在耗时长、工序多、成本高等问题。且合成的石墨烯量子点均溶解在液体中，需要进一步提纯烘干才能得到石墨烯量子点粉末。

发明内容

本发明的目的是针对现有制备方法中存在的耗时长、工序多、成本高等问题，提供一种一步快速、便捷制备润滑液的方法。

本发明的技术方案：

一步制备含碳点的水溶性润滑液方法，步骤如下：

以聚乙二醇(PEG)溶液为基础油，将柠檬酸和尿素固态混合物加入PEG溶液中；使用晃动、加热或超声等手段辅助使柠檬酸和尿素固态混合物溶于PEG溶液即制成含碳点的水溶性润滑液。

所述的柠檬酸与尿素的质量比不小于0.1：1。

所述的柠檬酸和尿素固态混合物加入PEG溶液的浓度为0.1～2wt％。

所述的水溶性润滑液可进一步加入抗氧化剂、抗腐剂、防锈剂、桥联剂等添加剂。

所述的聚乙二醇(PEG)的型号为PEG-200、PEG-400或PEG-600。

本发明的有益效果：

(1)提供一步快速制备润滑液方法，简单易控；