【CN109536240A】一种含亲油性石墨烯和中间相碳微球的润滑油添加剂及其制备方法【专利】

1/5 页
一种含亲油性石墨烯和中间相碳微球的润滑油添加剂及其制 备方法
技术领域 [0001] 本发明涉及一种润滑油添加剂，特别是涉及一种含亲油性石墨烯和中间相碳微球 的润滑油添加剂及其制备方法。
背景技术 [0002] 石墨烯作为润滑剂代替传统的润滑剂，是利用固体物化性质受温度、压力变化影 响较小的特点 ，将石墨烯添加到润滑油中 ，发挥其纳米材料特有的物化性能 ，在润滑油中起 到承压骨架的 作 用，石墨烯可部分渗到摩擦金 属表面 ，改 变表面结构 ，使其硬度发生变化 ， 提高抗氧化、抗腐蚀及抗磨性能。未渗入金属表面的石墨烯填充在摩擦表面的凹凸处，提高 摩擦面的承载面积，以降低摩擦系数，提高承压能力。石墨烯和中间相碳微球都是优良的固 体润滑剂添加剂 ，广泛应用于摩擦领域中。但是固体润滑剂添加剂在润滑油中易于沉降 ，由 于范德华力的 作用很容易团聚 ，从而影响到润滑油的性能。因此研究出一种能够克服沉降 、 严重团聚且很大程度降低摩擦系数的润滑剂具有重要的应用价值。
2 .根据权利要求1所述的润滑油添加剂，其特征在于，所述基础油为市售的150N，400N , 500N，650N中的任一种或两种及以上的混合。
3 .一种含亲油性石墨烯和中间相碳微球的润滑油添加剂的制备方法，其特征在于，由 以下步骤组成：
亲 油性石墨烯的处理 ：采 用亲 油性长链烷基硅烷对氧化石墨烯进行表面改性 ，并且通 过水合肼还原后，得到亲油性石墨烯；
( 19 )中华人民 共和国国家知识产权局
( 12 )发明专利申请
(21)申请号 201910043505 .9
(22)申请日 2019 .01 .17
(71)申请人 常州碳孚新材料技术有限公司 地址 213100 江苏省常州市武进区西太湖 科技产业园兰香路8号厂房2
(72)发明人 陈俊 李烈刚
(74)专利代理机构 杭州裕阳联合专利代理有限 公司 33289
代理人 姚宇吉
(51)Int .Cl . C10M 141/02(2006 .01) C10M 169/04(2006 .01) C10N 30/06(2006 .01)
(10)申请公布号 CN 109536240 A (43)申请公布日 2019.03.29
( 54 )发明 名称 一 种含亲 油性 石墨 烯 和中间 相碳微球的 润
6 .根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述长链硅烷偶联剂为十二烷基三甲 氧基硅烷、十二烷基三乙氧基硅烷、十二烷基甲基二甲氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷、 十八烷基三甲氧基硅烷中的任一种。
7 .根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述第二分散剂为油酸。
2
CN 109536240 A
说 明 书
4 .根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述氧化石墨烯与亲油性长链烷基硅 烷的重量比为1:1～1:20。
5 .根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，亲油性石墨烯的处理中，取氧化石墨 烯加入到装有乙醇水溶液烧瓶中，超声分散30-120min，然后向烧瓶中滴加亲油性长链烷基 硅烷，滴加完毕后将温度升高到70℃-90℃，冷凝回流，搅拌1-2，待反应完毕后，滴加适量浓 度为0 .1mol/mL的水合肼溶液，在40℃下还原0 .5-2h，最后采用离心分离，取出黑色沉淀物， 将黑色沉淀物 用乙 醇水溶液洗涤三遍 ，放置60℃-90℃真空干燥箱干燥 ，得到亲 油性石墨 烯。
滑油添加剂及其制备方法 ( 57 )摘要源自文库
本发明公开了一种含亲油性石墨烯和中间 相碳微球的润滑油添加剂及其制备方法，润滑油 添 加剂由以 下组分组成 ：亲 油性石墨烯 、中间 相 碳微球、分散剂和基础油 ，其中 ，所述亲油性石墨 烯占 总组分质量的0 .1％-0 .5％，所述中间相碳 微球占 总组分质量的0 .1％-0 .5％，所述分散剂 占 总组分质量的0 .5％-5％ ；制备方法由以下步 骤组成 ：亲 油性石墨烯的处理 、中间 相碳微球的 处理、石墨烯与中间相碳微球的复配。本发明各 组分之间具有优异分散性和稳定性 ，并且石墨烯 和中间相碳微球之间的相互作用，能够提高纳米 添加剂长期储存的稳定性。发动机采用本发明润 滑油添加剂的润滑油，发动机缸壁能够得到充分 的 修复 ，机噪音减小 ，动力提升 ，油耗降 低 ，尾气 排放降低，机械磨损大幅下降。
权利要求书1页 说明书5页 附图1页
CN 109536240 A
CN 109536240 A
权 利 要 求 书
1/1 页
1 .一种含亲油性石墨烯和中间相碳微球的润滑油添加剂，其特征在于，由以下组分组 成 ：亲油性石墨烯、中间相碳微球、分散剂和基础油，其中 ，所述亲油性石墨烯占 总组分 质量 的0 .1％-0 .5％，所述中间相碳微球占总组分质量的0 .1％-0 .5％，所述分散剂占总组分质 量的0 .5％-2％，各物质总量之和为百分之百。
中间 相碳微球的处理 ：将中间 相碳微球分散在溶剂中 ，加入第一分散剂混合后进行球 磨，得到一定粒径的中间相碳微球；其中，中间相碳微球占溶剂比重的0 .1％-5％，第一分散 剂与中间相碳微球的质量比为1:1-10:1；
亲油性石墨烯与中间相碳微球的复配：将亲油性石墨烯和处理后的中间相碳微球加入 到基础油中，机械搅拌得到混合液，所述亲油性占混合液质量分数的0 .1％-0 .5％，处理后 的中间相碳微球占混合液质量分数的0 .1％-0 .5％，然后再往混合液中加入质量分数为混 合液0 .5％-2％的第二分散剂，搅拌均匀，超声分散后得到含亲油性石墨烯和中间相碳微球 的润滑油添加剂。
发明内容 [0003] 为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种含亲油性石墨烯和中间相碳微 球的润滑油添加剂及其制备方法，通过片层状的石墨烯和球状的中间相碳微球相互作用复 配得到润滑油添加剂，从而解决现有技术润滑油中纳米添加剂储存稳定性差，摩擦系数较 大、对机械部件损害严重的问题。 [0004] 为实现上述目的，本发明采取的技术方案是制备一种含石墨烯和中间相碳微球的 润滑油添加剂，由以下组分组成： [0005] 亲油性石墨烯、中间相碳微球、分散剂和基础油，其中，所述的亲油性石墨烯占 总 组分质量的0 .1％-0 .5％，所述中间相碳微球占总组分质量的0 .1％-0 .5％，所述分散剂占 总组分质量的0 .5％-2％，各物质总量之和为百分之百。 [0006] 一种含亲油性石墨烯和中间相碳微球的润滑油添加剂的制备方法，其特征在于， 由以下步骤组成： [0007] 石墨烯的亲油性表面处理：采用亲油性长链烷基硅烷对氧化后的石墨烯进行表面 改性，得到改性亲油性石墨烯； [0008] 中间相碳微球的处理：将中间相碳微球分散在溶剂中，加入第一分散剂进行研磨， 得到一定粒径的中间相碳微球(中位径D50 5-10μm) ；其中 ，中间相碳微球占溶剂比重的 0 .1％-5％，第一分散剂与中间相碳微球的质量比为1:1-10:1；研磨采用球磨机进行。溶剂 可为石油醚、乙醇、乙酸乙酯、丙酮等其中的一种。所采用的第一分散剂可为byk-161、司盘 80中的一种。 [0009] 亲油性石墨烯与中间相碳微球的复配：将亲油性石墨烯和处理后的中间相碳微球 加入到基础油中，得到混合油液，所述亲油性石墨烯占混合油液质量分数的0 .1％-0 .5％，