[发明专利]含有酯化改性氧化石墨烯的高压抗磨液压油及其制备方法

说明书

本发明提供一种含有酯化改性氧化石墨烯的高压抗磨液压油及其制备方法，包括以下步骤：制备酯化改性的氧化石墨烯‑多元醇酯分散液；将得到的酯化改性氧化石墨烯分散液按质量百分比1‑5%加入到基础油中混合制得含酯化改性氧化石墨烯的高压抗磨液压油。本发明将酯化改性后的氧化石墨烯添加至抗磨液压油中，明显提高抗磨液压油的抗压抗摩擦能力，同时还能够有效延长液压油的氧化安定性，解决了传统抗磨添加剂在提高使用量时带来的油品抗腐蚀、抗乳化等指标的不良影响。

技术领域

本发明属于润滑组合物领域，具体涉及一种含有酯化改性氧化石墨烯的高压抗磨液压油及其制备方法。

背景技术

随着液压传动技术的不断发展，液压油的应用越来越广泛，包含了航空、汽车、船舶、建筑、石油以及各种工程机械等等。作为液压系统重要组成部分的液压油在液压传动中起着十分重要的作用，并最终影响其工作效率，液压系统能否可靠、有效而且经济地工作，在相当程度上取决于液压油的性能，因此液压油需要具备抗磨损、系统润滑、防腐蚀、防锈、制冷、密封性等功效。

随着液压系统向着高压高精化、小型化和长换油期的方向发展，对液压油的抗磨特性的要求也进一步增加。通常提高液压油抗磨的方式主要靠补充抗磨添加剂来实现，抗磨剂按照典型元素进行分类，主要有硫类抗磨剂、磷类抗磨剂、硼类抗磨剂、卤素类抗磨剂和有机金属类抗磨剂，而单一的抗磨添加剂难以满足复杂的设备工况，需要多种添加剂复配使用，而多种添加剂的使用要兼顾效果与相容性问题，随着抗磨复合添加剂量的增加，在提高抗磨性的同时，往往会造成抗磨液压油抗腐蚀、抗乳化、抗摩擦和氧化安定等所需功能性的降低。因此，抗磨添加剂在液压油中的使用量被控制在某一范围内，这就限制了进一步提高液压油的抗磨效果的方法。

尽管石墨烯在普通润滑油中的应用已非常广泛，有些润滑油也广泛适用于各种应用场合，包括作为液压油。但如上所述，液压油中需要添加大量抗磨剂来增加抗磨性，将造成抗腐蚀、抗乳化性能的降低。因此，含有石墨烯的普通润滑油不能作为有效的抗磨液压油。

中国专利申请CN109943384A公开了一种石墨烯抗磨液压油，包括基础油、抗氧剂、改性氧化石墨烯、防锈剂、抗泡剂等制得。其中披露由于改性氧化石墨烯添加剂具有化学惰性，在使用过程中不会发生化学反应，因此改性氧化石墨烯组分不会过快的消耗掉，有利于保持液压油长期的抗磨减摩性能。

但该文献并未披露改性氧化石墨烯是何种改性，而且其目的仅仅是为了减少石墨烯的消耗，氧化改性石墨烯具有化学惰性，能够在一定程度上提高抗磨作用，但氧化石墨烯在基础油中使用仍然存在团聚沉降现象，在一定程度上会降低抗磨液压油的洁净度和抗乳化效果，不能从根本上解决抗磨剂大量添加后对抗乳化、氧化安定性能的改善及洁净度的要求。

中国专利申请CN110499209A公开了一种石墨烯抗磨液压油，由改性棕榈蜡、三梨醇酐单油酸酯、石墨烯、硬脂酸、催化剂和基础油制备而成；其中先将环氧改性的棕榈蜡与硬脂酸处理的石墨烯共混，以三苯基膦为催化剂，促进环氧交联，从而改善了石墨烯在棕榈蜡间的分散性能，使得石墨烯不仅具有很好的润滑性能，且还具有很好的防腐蚀性能，且可以在基础油中有效分散，从而提高了成品液压油的品质。

该文献采用的是环氧改性棕榈蜡和硬脂酸共混催化交联，提高了石墨烯在棕榈蜡间的分散性能，尽管其声称解决了分散性和防腐蚀性，但棕榈蜡熔点较高，环氧化棕榈蜡具有一定乳化性，限制了其在液压油中的使用量，无法解决抗磨剂大量添加后对抗乳化、抗摩擦和氧化安定等更多所需功能性的改善。

中国专利申请CN103450967A公开了一种含油溶性氧化纳米石墨的液压油，包括抗氧剂、极压抗磨剂、泡沫抑制剂、油性剂、清净分散剂、防腐防锈剂、粘度指数改进剂，余量为基础油。其中所述的极压抗磨剂为油溶性氧化纳米石墨，所述的油溶性氧化纳米石墨通过碘代正丁烷和四丁基碘化铵与氧化纳米石墨上的—OH、—COOH基团反应，对其进行油溶性改性而得。该文献声称其液压油在分散性、抗磨减摩和提高机械性能等方面都优异，其磨损率量减少55％，机械性能可提高3％。