[发明专利]一种石墨烯润滑添加剂的制备方法

摘要

本发明提出一种石墨烯润滑添加剂的制备方法。该方法采用生物质碳源为主要原料，高温碳化形成具有多孔结构的碳源前驱物，分散在改性壳聚糖溶液中，提高碳材料的分散能力，通过微射流纳米均质机进行剪切剥离，利用巨大的压力梯度形成的高速剪切作用使碳源粉碎破裂形成石墨烯浆料，然后与纳米微孔粘土搅拌混合，使石墨烯均匀分散在纳米粘土的微孔结构中，提高石墨烯的稳定性，减少石墨烯的团聚，过滤干燥即得用于润滑油的石墨烯润滑添加剂。本发明采用机械剥离法制备的石墨烯润滑添加剂，结构缺陷小，添加到润滑油中分散能力强，不易团聚，润滑效果好，且整个制备工艺过程安全可靠，成本低廉，环保，具有显著的市场应用价值。

主权项

一种石墨烯润滑添加剂的制备方法，其特征在于：采用生物质碳源为主要原料，利用微射流纳米均质机产生的压力梯度形成剪切作用剥离获得石墨烯浆料，与纳米微孔粘土搅拌微细化处理得到石墨烯润滑添加剂，具体制备方法如下：（1）将70～80重量份的生物质碳源与1～10重量份的造孔剂送入单螺杆挤出机中混合搅拌10～20min，设置碳化温度为300～500℃进行碳化处理，形成具有多孔结构的碳源前驱物；（2）将步骤（1）得到的碳源前驱物与浓度为10～20 mol/L 的改性壳聚糖溶液按 1：5～10的质量比混合后，在50～70℃、1000～5000r/min的条件下高速搅拌分散 20～50min，形成壳聚糖改性的碳源分散浆料；（3）将步骤（2）经壳聚糖改性的碳源分散浆料送入微射流纳米均质机中形成高压流体，设置均质压力为100～130MPa，高压流体通过阀孔前后产生巨大的压力梯度，形成高速剪切作用使碳源粉碎破裂，粉碎破裂后的碳源浆料经阀孔后形成高速射流，与相反方向的射流进行高速碰撞达到碳源的剪切剥离，形成石墨烯浆料；（4）将步骤（3）得到的石墨烯浆料送入高速混合搅拌机中，加入10～20重量份的纳米微孔粘土，在500～1000r/min的条件下搅拌混合20～40min，使石墨烯均匀分布在纳米微孔粘土中，过滤干燥，粉碎至粒径小于10μm的粉末，即得到石墨烯润滑添加剂。