一種石墨烯基納米零價鎳-鈦-銅系潤滑油及其制備方法
【專利摘要】一種石墨烯基納米零價鎳-鈦-銅系潤滑油，包括以下組分：基礎(chǔ)油、石墨烯基納米粒子、抗氧劑、降粘度指數(shù)改進(jìn)劑、分散劑和抗泡劑；還包括其它添加劑，所述其它添加劑為防銹劑、降凝劑、增粘劑、清凈劑、破乳劑中的一種或幾種；其中，所述石墨烯基納米粒子必定含有石墨烯基納米零價鎳、石墨烯基納米零價鈦、石墨烯基納米零價銅三種物質(zhì)。本發(fā)明的潤滑油能改善潤滑油的條件，且各組分均具有優(yōu)異的分散性和穩(wěn)定性，可實(shí)現(xiàn)優(yōu)良的減摩抗磨效果，并且具備良好的自修復(fù)性能。
【專利說明】一種石墨烯基納米零價鎳-鈦-銅系潤滑油及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種潤滑油，尤其涉及一種石墨烯基納米零價鎳-鈦-銅系潤滑油及 其制備方法，屬于高新材料及其應(yīng)用領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002] 對于機(jī)械零部件而言，摩擦磨損是必然的，這不僅帶來材料和能源的大量損耗，還 造成環(huán)境的污染。潤滑油是有效減緩機(jī)械零部件摩擦磨損、降低能量損耗的重要技術(shù)手段 之一。潤滑油是現(xiàn)代工業(yè)和國防工業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn)的血液，它由基礎(chǔ)油和添加劑組成，現(xiàn)代工業(yè)的飛 速發(fā)展要求加快潤滑油的升級換代。一般有以下三種方式可以提升油品質(zhì)量：1)提高基礎(chǔ) 油的質(zhì)量，2)改進(jìn)添加劑的性能，3)提高添加劑的復(fù)配技術(shù)。潤滑油添加劑是各種高級潤 滑油的精髓，而潤滑油添加劑的復(fù)配技術(shù)又是潤滑油性能得發(fā)實(shí)現(xiàn)的核心和關(guān)鍵技術(shù)。
[0003] 近年來，納米金屬材料的制備與應(yīng)用技術(shù)取得了長足的進(jìn)步，逐漸達(dá)到了工業(yè)化 生成的水平。最近的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，納米金屬顆粒材料作為潤滑油添加劑具有良好的應(yīng)用 前景，以納米粒子制成的納米潤滑油添加劑，可以明顯提高潤滑油的抗磨減摩性能，這也為 潤滑油領(lǐng)域中長期未能解決的問題開辟了新的解決途徑。但單純的納米金屬超微粒子在潤 滑油中的分散性、穩(wěn)定性及易氧化的問題還沒有得到圓滿的解決。
[0004] 因此，很有必要對該方面進(jìn)行深入的研究，將納米金屬材料進(jìn)行合理的改造、配 t匕，使之適應(yīng)潤滑油的各項(xiàng)要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所解決的技術(shù)問題在于提供一種石墨烯基納米零價鎳-鈦-銅系潤滑油及 其制備方法，從而解決上述【背景技術(shù)】中的問題。
[0006] 本發(fā)明所解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：
[0007] -種石墨烯基納米零價鎳-鈦-銅系潤滑油，包括以下組分：基礎(chǔ)油、石墨烯基納 米粒子、抗氧劑、降粘度指數(shù)改進(jìn)劑、分散劑和抗泡劑；
[0008] 還包括其它添加劑，所述其它添加劑為防銹劑、降凝劑、增粘劑、清凈劑、破乳劑中 的一種或幾種；
[0009] 其中，所述石墨烯基納米粒子必定含有石墨烯基納米零價鎳、石墨烯基納米零價 鈦、石墨烯基納米零價銅三種物質(zhì)。
[0010] 作為一種改進(jìn)的技術(shù)方案，所述石墨烯基納米粒子含有石墨烯基納米納米硼酸 鉀。
[0011] 所述石墨烯基納米粒子就是在經(jīng)過改性的石墨烯表面附上50?100nm的納米粒 子，在油中均勻分散性能良好，石墨烯基納米粒子的制備可以采用現(xiàn)有方法，例如：水熱法、 化學(xué)沉積法等。
[0012] 作為一種改進(jìn)的技術(shù)方案，所述石墨烯基納米粒子的添加量為潤滑油總量的 0. 5wt % ?10wt %。
[0013] 作為一種改進(jìn)的技術(shù)方案，所述抗氧劑為烷基酚類抗氧劑、胺類抗氧劑、有機(jī)銅鹽 抗氧劑和有機(jī)磷抗氧劑中的一種或幾種，其添加量為潤滑油總量的〇. 2wt%?1. Owt%。
[0014] 作為一種改進(jìn)的技術(shù)方案，所述降粘度指數(shù)改進(jìn)劑為聚異丁烯、聚甲基丙烯酸酯、 乙烯-丙烯共聚物和苯乙烯-異戊二烯共聚物中的一種或幾種，其添加量為潤滑油總量的 2. Owt % ?5. Owt %。
[0015] 作為一種改進(jìn)的技術(shù)方案，所述分散劑為硬脂酸、十二烷基苯磺酸鈉、脂肪酸甘油 酯、季銨化物中的一種或幾種，其添加量為潤滑油總量的2. Owt%--4. Owt%。
[0016] 作為一種改進(jìn)的技術(shù)方案，所述抗泡劑為二甲基硅油、丙烯酸酯-烷基丙烯酸酯 共聚物中的一種或兩種，其添加量為潤滑油總量的〇. oiwt%?0. 09wt%。
[0017] 作為一種改進(jìn)的技術(shù)方案，所述其它添加劑為防銹劑、降凝劑、增粘劑、清凈劑、破 乳劑中的一種或幾種，其添加總量為潤滑油總量的lwt%?10wt%。
[0018] 上述，防銹劑為有機(jī)磷酸鹽類、咪唑啉鹽、苯并三氮唑、改性磺酸鋇、改性磺酸鈣、 改性硼酸胺、羧酸胺中的一種或幾種，降凝劑為醋酸乙烯酯-反丁烯二酸酯（富馬酸酯）共 聚物、烷基萘、長鏈烷基酚、聚甲基丙烯酸酯及聚a-烯烴中的一種或幾種，增粘劑為聚丁 烯、有機(jī)硅中的一種或幾種，清凈劑為磺酸鹽、烷基酚鹽、硫化烷基酚鹽、烷基水楊酸鹽、環(huán) 烷酸鹽中的一種或幾種，破乳劑為有機(jī)堿式鹽、烷氧基脂肪胺中的一種或幾種。
[0019] 作為一種改進(jìn)的技術(shù)方案，所述基礎(chǔ)油為礦物基礎(chǔ)油、合成基礎(chǔ)油和植物油基礎(chǔ) 油中的一種或幾種，其添加量為添加劑總量的70wt%?94. 29wt%。
[0020] 石墨烯基納米零價鎳-鈦-銅系潤滑油的制備方法，步驟如下：按照配比將石墨烯 基納米粒子、抗氧劑、降粘度指數(shù)改進(jìn)劑、分散劑、抗泡劑和其它添加劑邊攪拌，邊加入基礎(chǔ) 油中，超聲10?60分鐘，達(dá)到均勻即可。
[0021] 由于采用了以上技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下有益效果：
[0022] 石墨烯是具有單原子層厚的新型碳材料，它具有高的機(jī)械強(qiáng)度，良好的熱導(dǎo)率和 快速的載流子遷移率，這些獨(dú)特的電荷機(jī)械性質(zhì)使得加入石墨烯的復(fù)合材料更多功能化， 不但表現(xiàn)出優(yōu)異的力學(xué)及電學(xué)性能，還具有優(yōu)良的加工性能，為復(fù)合材料提供了更廣闊的 應(yīng)用領(lǐng)域。另外，石墨烯具有極高的比表面積，是制備納米復(fù)合材料極好的基底材料。石墨 烯作為一種結(jié)構(gòu)簡單的納米材料可有效地限制金屬顆粒的生長，使其得到均一的更小的納 米尺寸顆粒。通過調(diào)整比例金屬納米粒子可在納米材料基底上很好的分散，抑制了他們的 團(tuán)聚，使其具有更高的比表面積、更高的反應(yīng)活性和選擇性。
[0023] 因此，提出了石墨烯基納米粒子作為潤滑油添加劑，制備出性能優(yōu)良的石墨烯基 納米零價鎳-鈦-銅系潤滑油。該添加劑材料添加到潤滑油中，能夠表現(xiàn)出優(yōu)異的抗磨減 摩性能，較高的導(dǎo)熱系數(shù)，從而大大提高潤滑油的品質(zhì)、使用效果和壽命。由于石墨烯基納 米零價鎳-鈦-銅系粒子具有密集的層狀結(jié)構(gòu)，兼具耐磨和潤滑材料添加劑所需的特性， 加入基礎(chǔ)油中，能大大提高其潤滑油的承載抗磨能力和潤滑性能，在高溫高負(fù)荷下，由于納 米界面膜的形成具有良好的減摩、抗磨和極壓性能，并能有效防止其生銹，提高潤滑油的品 質(zhì)、使用效果和壽命。
[0024] 總之，本發(fā)明的潤滑油能改善潤滑油的條件，且各組分均具有優(yōu)異的分散性和穩(wěn) 定性，可實(shí)現(xiàn)優(yōu)良的減摩抗磨效果，并且具備良好的自修復(fù)性能。本發(fā)明與現(xiàn)有潤滑油對比 磨擦實(shí)驗(yàn)證明，本潤滑油在任何條件都能達(dá)到抗磨潤滑作用，當(dāng)設(shè)備在缺油或者無滑油情 況下也有保護(hù)作用，防止干摩擦對設(shè)備的損壞，提高設(shè)備的輸出功率。

【具體實(shí)施方式】
[0025] 為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié) 合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0026] 實(shí)施例1
[0027] 取石墨烯基納米零價鎳0. lg，石墨烯基納米零價鈦0. lg，石墨烯基納米零價銅 0. 2g，石墨烯基納米納米硼酸鉀0. 2g，二乙基己基二硫代磷酸銅0. 3g，聚甲基丙烯酸酯 1. 5g，十二烷基苯磺酸鈉1. 5g，二甲基硅油0. 02g，防銹劑0. 5g，降凝劑0. 10g，增粘劑3. 5g， 清凈劑0. lg，破乳劑0. lg，室溫下電動攪拌轉(zhuǎn)速為1500rpm條件下加入90. 0g合成基礎(chǔ)油 中，加完之后，超聲30min，達(dá)到分散均勻即可。
[0028] 實(shí)施例2
[0029] 取石墨烯基納米零價鎳0. 2g，石墨烯基納米零價鈦0. 2g，石墨烯基納米零價銅 0. 2g，石墨烯基納米納米硼酸鉀0. 2g，二乙基己基二硫代磷酸銅0. 3g，聚甲基丙烯酸酯 1. 5g，十二烷基苯磺酸鈉1. 5g，二甲基硅油0. 02g，防銹劑0. 5g，降凝劑0. 10g，增粘劑3. 5g， 清凈劑0. lg，破乳劑0. lg，室溫下電動攪拌轉(zhuǎn)速為1500rpm條件下加入90. 0g合成基礎(chǔ)油 中，加完之后，超聲30min，達(dá)到分散均勻即可。
[0030] 實(shí)施例3
[0031] 取石墨烯基納米零價鎳0. 3g，石墨烯基納米零價鈦0. 2g，石墨烯基納米零價銅 0. 2g，石墨烯基納米納米硼酸鉀0. 2g，二乙基己基二硫代磷酸銅0. 3g，聚甲基丙烯酸酯 1. 5g，十二烷基苯磺酸鈉1. 5g，二甲基硅油0. 02g，防銹劑0. 5g，降凝劑0. 10g，增粘劑3. 5g， 清凈劑0. lg，破乳劑0. lg，室溫下電動攪拌轉(zhuǎn)速為1500rpm條件下加入90. 0g合成基礎(chǔ)油 中，加完之后，超聲30min，達(dá)到分散均勻即可。
[0032] 實(shí)施例4
[0033] 取石墨烯基納米零價鎳0. 5g，石墨烯基納米零價鈦0. 2g，石墨烯基納米零價銅 0. 2g，石墨烯基納米納米硼酸鉀0. 2g，二乙基己基二硫代磷酸銅0. 3g，聚甲基丙烯酸酯 1. 5g，十二烷基苯磺酸鈉1. 5g，二甲基硅油0. 02g，防銹劑0. 5g，降凝劑0. 10g，增粘劑3. 5g， 清凈劑0. lg，破乳劑0. lg，室溫下電動攪拌轉(zhuǎn)速為1500rpm條件下加入90. 0g合成基礎(chǔ)油 中，加完之后，超聲30min，達(dá)到分散均勻即可。
[0034] 實(shí)施例5
[0035] 石墨烯基納米零價鎳0. lg，石墨烯基納米零價鈦0. 2g，石墨烯基納米零價銅 0. 2g，烷基酚類抗氧劑0. 2g，聚甲基丙烯酸酯2. 0g，硬脂酸2. 0g，二甲基硅油0. 01g，防銹劑 〇. lg，降凝劑〇. 3g，增粘劑0. 4g，清凈劑0. lg，破乳劑0. lg，室溫下電動攪拌轉(zhuǎn)速為1500rpm 條件下加入合成基礎(chǔ)油94. 29g中，超聲處理60分鐘，達(dá)到分散均勻即可。
[0036] 實(shí)施例6
[0037] 石墨烯基納米零價鎳4g，石墨烯基納米零價鈦5g，石墨烯基納米零價銅4g，石墨 烯基納米納米硼酸鉀2g，胺類抗氧劑0. lg，有機(jī)磷抗氧劑0. 5g，燒基酚類抗氧劑0. 4g，乙 烯-丙烯共聚物1. 2g，聚甲基丙烯酸酯3. 8g，脂肪酸甘油酯lg，季銨化物3g，二甲基硅油 0. 03g，丙烯酸酯-烷基丙烯酸酯共聚物0. 06g，防銹劑1. 41g，降凝劑1. 5g，增粘劑lg，清凈 劑lg，室溫下電動攪拌轉(zhuǎn)速為1500rpm條件下加入合成基礎(chǔ)油40g和植物油基礎(chǔ)油30g的 混合物中，超聲處理10分鐘，達(dá)到分散均勻即可。
[0038] 表1是實(shí)施例1?6的產(chǎn)品性能表。
[0039] 表1實(shí)施例產(chǎn)品性能表
[0040]
[0041]

【權(quán)利要求】
1. 一種石墨烯基納米零價鎳-鈦-銅系潤滑油，其特征在于：包括以下組分：基礎(chǔ)油、 石墨烯基納米粒子、抗氧劑、降粘度指數(shù)改進(jìn)劑、分散劑和抗泡劑； 還包括其它添加劑，所述其它添加劑為防銹劑、降凝劑、增粘劑、清凈劑、破乳劑中的一 種或幾種； 其中，所述石墨稀基納米粒子必定含有石墨稀基納米零價鎮(zhèn)、石墨稀基納米零價欽、石 墨烯基納米零價銅三種物質(zhì)。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種石墨烯基納米零價鎳-鈦-銅系潤滑油，其特征在于：所 述石墨稀基納米粒子含有石墨稀基納米納米砸酸鐘。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的一種石墨烯基納米零價鎳-鈦-銅系潤滑油，其特征在于： 所述石墨烯基納米粒子的添加量為潤滑油總量的〇. 5wt%?10wt%。
4. 如權(quán)利要求1所述的一種石墨烯基納米零價鎳-鈦-銅系潤滑油，其特征在于：所述 抗氧劑為烷基酚類抗氧劑、胺類抗氧劑、有機(jī)銅鹽抗氧劑和有機(jī)磷抗氧劑中的一種或幾種， 其添加量為潤滑油總量的〇. 2wt%?1. Owt%。
5. 如權(quán)利要求1所述的一種石墨烯基納米零價鎳-鈦-銅系潤滑油，其特征在于：所 述降粘度指數(shù)改進(jìn)劑為聚異丁烯、聚甲基丙烯酸酯、乙烯-丙烯共聚物和苯乙烯-異戊二烯 共聚物中的一種或幾種，其添加量為潤滑油總量的2. Owt%?5. Owt%。
6. 如權(quán)利要求1所述的一種石墨烯基納米零價鎳-鈦-銅系潤滑油，其特征在于：所 述分散劑為硬脂酸、十二烷基苯磺酸鈉、脂肪酸甘油酯、季銨化物中的一種或幾種，其添加 量為潤滑油總量的2. Owt%--4. Owt%。
7. 如權(quán)利要求1所述的一種石墨烯基納米零價鎳-鈦-銅系潤滑油，其特征在于：所 述抗泡劑為二甲基硅油、丙烯酸酯-烷基丙烯酸酯共聚物中的一種或兩種，其添加量為潤 滑油總量的〇? Olwt%?0? 09wt%。
8. 如權(quán)利要求1所述的一種石墨烯基納米零價鎳-鈦-銅系潤滑油，其特征在于：所 述其它添加劑為防銹劑、降凝劑、增粘劑、清凈劑、破乳劑中的一種或幾種，其添加總量為潤 滑油總量的lwt%?10wt%。
9. 如權(quán)利要求1所述的一種石墨烯基納米零價鎳-鈦-銅系潤滑油，其特征在于：所 述基礎(chǔ)油為礦物基礎(chǔ)油、合成基礎(chǔ)油和植物油基礎(chǔ)油中的一種或幾種，其添加量為添加劑 總量的 70wt% ?94. 29wt%。
10. 制備如權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的潤滑油的方法，其特征在于：步驟如下：按照配 比將石墨烯基納米粒子、抗氧劑、降粘度指數(shù)改進(jìn)劑、分散劑、抗泡劑和其它添加劑邊攪拌， 邊加入基礎(chǔ)油中，超聲10?60分鐘，達(dá)到均勻即可。
【文檔編號】C10M125/26GK104449979SQ201410714097
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月2日
【發(fā)明者】鄧凌峰, 劉小花, 劉永正, 王鐘民, 張遠(yuǎn)和, 文建民 申請人:湖南東博墨烯科技有限公司