[发明专利]一种耐高温高分散性的边缘氧化石墨烯纳米微片机油及其制备方法

说明书

本发明提供一种耐高温高分散性的边缘氧化石墨烯纳米微片机油及其制备方法，所述耐高温高分散性的边缘氧化石墨烯纳米微片机油包括质量份数如下的组分：10‑15%合成基础油、8‑10%非皂基脂稠化剂、0.5‑1%复合摩擦改进剂、0.3‑0.5%金属清洁剂、0.1‑0.2%金属腐蚀抑制剂、1‑2%分散剂、0.1‑0.3%降凝剂、0.3‑0.5%胺型抗氧化剂、1‑2%极压抗磨剂、0.3‑0.8%抗泡剂、2%边缘氧化石墨烯纳米微片，通过添加边缘氧化石墨烯纳米微片，可以有效的吸附在摩擦副表面，降低了摩擦副表面的摩擦系数，提高了材料表面的耐磨性能，起到了极压抗磨作用，且分散性好。

技术领域

本发明涉及润滑油领域，具体涉及一种耐高温高分散性的边缘氧化石墨烯纳米微片机油及其制备方法。

背景技术

对于机械零部件而言，摩擦磨损是必然的，这不仅带来材料和能源的大量损耗，还造成环境的污染，机油是有效减缓机械零部件摩擦磨损、降低能量损耗的重要技术手段之一，是现代工业和国防工业运转血液，它由基础油和添加剂组成，现代工业的飞速发展要求加快润滑油的升级换代。

石墨烯因其优良的润滑性能，将石墨烯作为添加剂制备润滑油得到越来越多的关注，但石墨烯表面惰性强，与复合机油基础油分子相互作用较弱，导致其分散稳定性较差，此外，石墨烯片与片之间存在较强的范德华力，使得石墨烯一方面容易产生团聚，另一方面在摩擦界面挤压作用下易形成致密的膜，无法保持界面保护膜的多孔结构。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种耐高温高分散性的边缘氧化石墨烯纳米微片机油及其，解决石墨烯在润滑油中的团聚现象，提高分散稳定性，从而充分发挥减摩抗磨性能。

本发明解决问题的技术方案是，提供一种耐高温高分散性的边缘氧化石墨烯纳米微片机油，包括质量份数如下的组分：10-15%合成基础油、8-10%非皂基脂稠化剂、0.5-1%复合摩擦改进剂、0.3-0.5%金属清洁剂、0.1-0.2%金属腐蚀抑制剂、1-2%分散剂、0.1-0.3%降凝剂、0.3-0.5%胺型抗氧化剂、1-2%极压抗磨剂、0.3-0.8%抗泡剂、2%边缘氧化石墨烯纳米微片。

优选地，所述合成基础油合成包括以下步骤：以1-已烯、1-辛烯、1-十二烯为原料，真空惰性环境下，加入催化剂三异丁基铝和双环戊二烯基二氯化锆，高压搅拌反应，除去不溶物即得合成基础油。

优选地，所述复合摩擦改进剂包括二烷基二硫代氨基甲酸钼、纳米硼酸盐、纳米硼酸中一种或多种的混合物。

优选地，所述极压抗磨剂包括伯醇二烷基二硫代磷酸锌、二硫化磷酸盐和二硫化二苄中的一种或几种；所述非皂基脂稠化剂包括阴丹士林、酞菁铜、对苯二酰胺盐、聚四氟乙烯中的一种或几种；所述的金属清洁剂为碱值在300-500mg KOH/g之间的烷基苯磺酸钙；所述金属腐蚀抑制剂包括二烷基二硫代磷酸锌或二烷基二硫代胺基甲酸锌中的一种或几种；所述胺型抗氧化剂包括N-苯基-2-萘胺、4,4’-二辛基二苯胺和二异辛基二苯胺中的一种或几种；所述抗泡剂包括聚二甲基硅氧烷、有机硅酸酯和二甲基硅油中的一种或几种。

进一步地，提供一种耐高温高分散性的边缘氧化石墨烯纳米微片机油的制备方法，包括以下步骤：S1. 将合成基础油、复合摩擦改进剂、分散剂、边缘氧化石墨烯纳米微片加入到高剪切力设备中，并利用超声辅助分散均匀；S2.将金属清洁剂、金属腐蚀抑制剂、降凝剂、胺型抗氧化剂、极压抗磨剂、抗泡剂混入高剪切设备中，混合均匀；S3. 在S2所得产物中加入非皂基脂稠化剂，搅拌蒸馏，冷却回收，即得耐高温高分散性的边缘氧化石墨烯纳米微片机油。

优选地，所述边缘氧化石墨烯纳米微片的制备步骤包括：K1.将浓硫酸加入石墨中，并用冰盐预冷至0℃以下；K2.加入高锰酸钾混合液，35℃下反应，并冷却，加入去离子水稀释并搅拌；K3.加入30%双氧水搅拌反应，水洗后酸洗；K4.真空干燥，即得边缘氧化石墨烯纳米微片。