CN107267269A - 功能性石墨烯润滑脂材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种功能性石墨烯润滑脂材料，包括以下重量百分比的原料：稠化剂10～20％、添加剂0～5％、余量为石墨烯基础油。本发明提出的功能性石墨烯润滑脂材料，润滑度好和应用寿命长，其具有良好的防止机械磨损、排出摩擦热、延长机械寿命的作用，同时具有填补微细金属损伤、平滑金属表面等作用，能够起到防止金属腐蚀的保护作用及密封防尘作用，可广泛应用于设备、机械部件、车辆等，还可应用于工业电机和电子器材的接触点保护上，能有效让大电制的接触点，降低火花，让火警安全提升，且在电子接触点上对电子谐波有非常良好的作用，能够保护线路工作的稳定性，其制备方法简单，制备成本低，应用范围广，值得推广。

Description

功能性石墨烯润滑脂材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及润滑脂技术领域，尤其涉及一种功能性石墨烯润滑脂材料及其制备方法。
背景技术
润滑脂为是在基础油加入稠化剂分散于液体润滑剂中所组成的一种稳定的固体或半固体产品，外观黑色、白色、半透明、米黄色。润滑脂用于机械的摩擦部分，起润滑和密封作用；也用于金属表面，起填充空隙和防锈作用。润滑脂主要由矿物油(或合成润滑油)和稠化剂调制而成，主要应用于齿轮、轴承等机械运动部位的润滑、防护和保护，从而降低危险性。润滑脂根据稠化剂可分为皂基脂和非皂基脂两类，其中，皂基脂的稠化剂常用锂、钠、钙、铝、锌等金属皂，也用钾、钡、铅、锰等金属皂；而非皂基脂的稠化剂则用石墨、炭黑、石棉还有合成材料(如聚脲基、膨润土等)。润滑脂根据用途可分为通用润滑脂和专用润滑脂两种，前者用于一般机械零件，后者用于拖拉机、铁道机车、船舶机械、石油钻井机械、阀门等。润滑脂主要质量指标是滴点、针入度、灰分和水分等。
润滑脂在常温下可附着于垂直表面不流失，并能在敞开或密封不良的摩擦部位工作，具有其它润滑剂所不可替代的特点，因此，在汽车和工程机械上的许多部位都使用润滑脂作为润滑材料。而现有技术中的润滑脂主要起润滑、保护和密封的作用，且功能性单一，综合性能不佳，仅适用于润滑各种设备、机械部件、车辆等。基于上述陈述，本发明提出了功能性石墨烯润滑脂材料及其制备方法。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种功能性石墨烯润滑脂材料及其制备方法。
一种功能性石墨烯润滑脂材料，包括以下重量百分比的原料：稠化剂10～20％、添加剂0～5％、余量为石墨烯基础油。
优选的，所述的功能性石墨烯润滑脂材料，包括以下重量百分比的原料：稠化剂12～18％、添加剂1～4％、余量为石墨烯基础油。
优选的，所述的功能性石墨烯润滑脂材料，包括以下重量百分比的原料：稠化剂15％、添加剂3％、余量为石墨烯基础油。
优选的，所述稠化剂包括皂基稠化剂或非皂基稠化剂的一种，所述皂基稠化剂包括单皂基、混合皂基或复合皂基中的一种。
优选的，所述添加剂包括胶溶剂、磷酸酯、ZDDP、Elco极压抗磨剂、复合剂、滴点提高剂和填料中的任意几种；所述胶溶剂为甘油和水的混合物；所述填料包括石墨、二硫化钼和碳黑中的任意几种。
优选的，所述石墨烯基础油包括以下重量百分比的原料：石墨烯5～20％、非离子螯合剂1～5％、余量为基础油；所述基础油为石油润滑油或合成润滑油；所述合成润滑油为酯类油、硅油或聚泣-烯烃油中的一种。
本发明还提出了一种功能性石墨烯润滑脂材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、根据所述重量百分，将石墨烯加入基础油中，加热至125～155℃，边加热边以750～1000r/min的转速进行搅拌混合，石墨烯加入完毕后，加入非离子螯合剂，继续搅拌1～3h，混合均匀即得石墨烯基础油；
S2、按所述重量百分比，将稠化剂加入到步骤S1中所得的石墨烯基础油中，升温至170～200℃，保持步骤S1中的转速不变，搅拌混合2～4h，得混合物；
S3、将步骤S2中所得的混合物冷却至95～115℃，加入所述重量百分比的添加剂，研磨1～3h，成脂后冷却即得。
本发明提出的功能性石墨烯润滑脂材料，润滑度好和应用寿命长，其具有良好的防止机械磨损、排出摩擦热、延长机械寿命的作用，同时具有填补微细金属损伤、平滑金属表面等作用，能够起到防止金属腐蚀的保护作用及密封防尘作用，本发明所得润滑脂材料除广泛应用于设备、机械部件、车辆等，还可应用于工业电机和电子器材的接触点保护上，能有效让大电制的接触点，降低火花，让火警安全提升，且在电子接触点上对电子谐波有非常良好的作用，能够保护线路工作的稳定性，其制备方法简单，制备成本低，应用范围广，值得推广。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例一
本发明提出的功能性石墨烯润滑脂材料，包括以下重量百分比的原料：稠化剂12％、添加剂2％、余量为石墨烯基础油，其中，稠化剂为单皂基稠化剂；添加剂包括胶溶剂、磷酸酯、ZDDP、Elco极压抗磨剂、复合剂、滴点提高剂和填料；胶溶剂为甘油和水的混合物；填料包括石墨和二硫化钼；石墨烯基础油包括以下重量百分比的原料：石墨烯8％、非离子螯合剂2％、余量为基础油；基础油为石油润滑油。
其制备方法，包括以下步骤：
S1、根据所述重量百分，将石墨烯加入基础油中，加热至130℃，边加热边以800r/min的转速进行搅拌混合，石墨烯加入完毕后，加入非离子螯合剂，继续搅拌1.2h，混合均匀即得石墨烯基础油；
S2、按所述重量百分比，将稠化剂加入到步骤S1中所得的石墨烯基础油中，升温至180℃，保持步骤S1中的转速不变，搅拌混合2.5h，得混合物；
S3、将步骤S2中所得的混合物冷却至100℃，加入所述重量百分比的添加剂，研磨1.5h，成脂后冷却即得。
实施例二
本发明提出的功能性石墨烯润滑脂材料，包括以下重量百分比的原料：稠化剂20％、添加剂5％、余量为石墨烯基础油，其中，稠化剂非皂基稠化剂；添加剂包括胶溶剂、磷酸酯、ZDDP、Elco极压抗磨剂、复合剂、滴点提高剂和填料；胶溶剂为甘油和水的混合物；填料为石墨；石墨烯基础油包括以下重量百分比的原料：石墨烯20％、非离子螯合剂5％、余量为基础油；基础油为硅油。
其制备方法，包括以下步骤：
S1、根据所述重量百分，将石墨烯加入基础油中，加热至155℃，边加热边以1000r/min的转速进行搅拌混合，石墨烯加入完毕后，加入非离子螯合剂，继续搅拌3h，混合均匀即得石墨烯基础油；
S2、按所述重量百分比，将稠化剂加入到步骤S1中所得的石墨烯基础油中，升温至200℃，保持步骤S1中的转速不变，搅拌混合4h，得混合物；
S3、将步骤S2中所得的混合物冷却至115℃，加入所述重量百分比的添加剂，研磨3h，成脂后冷却即得。
实施例三
本发明提出的功能性石墨烯润滑脂材料，包括以下重量百分比的原料：稠化剂15％、添加剂3％、余量为石墨烯基础油，其中，稠化剂包括混合皂基稠化剂；添加剂包括胶溶剂、磷酸酯、ZDDP、Elco极压抗磨剂、复合剂、滴点提高剂和填料；胶溶剂为甘油和水的混合物；填料包括碳黑；石墨烯基础油包括以下重量百分比的原料：石墨烯12％、非离子螯合剂3％、余量为基础油；基础油为聚泣-烯烃油。
其制备方法，包括以下步骤：
S1、根据所述重量百分，将石墨烯加入基础油中，加热至140℃，边加热边以880r/min的转速进行搅拌混合，石墨烯加入完毕后，加入非离子螯合剂，继续搅拌2h，混合均匀即得石墨烯基础油；
S2、按所述重量百分比，将稠化剂加入到步骤S1中所得的石墨烯基础油中，升温至185℃，保持步骤S1中的转速不变，搅拌混合3h，得混合物；
S3、将步骤S2中所得的混合物冷却至105℃，加入所述重量百分比的添加剂，研磨2h，成脂后冷却即得。
实施例四
本发明提出的功能性石墨烯润滑脂材料，包括以下重量百分比的原料：稠化剂18％、添加剂4％、余量为石墨烯基础油，其中，稠化剂包括复合皂基稠化剂；添加剂包括胶溶剂、磷酸酯、ZDDP、Elco极压抗磨剂、复合剂、滴点提高剂和填料；胶溶剂为甘油和水的混合物；填料包括二硫化钼；石墨烯基础油包括以下重量百分比的原料：石墨烯15％、非离子螯合剂4％、余量为基础油；基础油为酯类油。
其制备方法，包括以下步骤：
S1、根据所述重量百分，将石墨烯加入基础油中，加热至145℃，边加热边以900r/min的转速进行搅拌混合，石墨烯加入完毕后，加入非离子螯合剂，继续搅拌2.5h，混合均匀即得石墨烯基础油；
S2、按所述重量百分比，将稠化剂加入到步骤S1中所得的石墨烯基础油中，升温至190℃，保持步骤S1中的转速不变，搅拌混合3.5h，得混合物；
S3、将步骤S2中所得的混合物冷却至110℃，加入所述重量百分比的添加剂，研磨2.5h，成脂后冷却即得。
实施例五
本发明提出的功能性石墨烯润滑脂材料，包括以下重量百分比的原料：稠化剂10％、添加剂1％、余量为石墨烯基础油，其中，稠化剂包括混合皂基稠化剂；添加剂包括胶溶剂、磷酸酯、ZDDP、Elco极压抗磨剂、复合剂、滴点提高剂和填料；胶溶剂为甘油和水的混合物；填料包括石墨和碳黑；石墨烯基础油包括以下重量百分比的原料：石墨烯5％、非离子螯合剂1％、余量为基础油；基础油为石油润滑油。
其制备方法，包括以下步骤：
S1、根据所述重量百分，将石墨烯加入基础油中，加热至125℃，边加热边以750r/min的转速进行搅拌混合，石墨烯加入完毕后，加入非离子螯合剂，继续搅拌1h，混合均匀即得石墨烯基础油；
S2、按所述重量百分比，将稠化剂加入到步骤S1中所得的石墨烯基础油中，升温至170℃，保持步骤S1中的转速不变，搅拌混合2h，得混合物；
S3、将步骤S2中所得的混合物冷却至95℃，加入所述重量百分比的添加剂，研磨1h，成脂后冷却即得。
分别测试本发明实施例一～五中制备的功能性石墨烯润滑脂材料的最低使用温度和最高使用温度，并与市售的润滑脂进行比较，得出如下结果：
实施例 一 二 三 四 五 对比例
最高使用温度(℃) 180 185 188 182 184 120
最低使用温度(℃) -40 -42 -45 -40 -41 -20
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种功能性石墨烯润滑脂材料，其特征在于，包括以下重量百分比的原料：稠化剂10～20％、添加剂0～5％、余量为石墨烯基础油。
2.根据权利要求1所述的功能性石墨烯润滑脂材料，其特征在于，包括以下重量百分比的原料：稠化剂12～18％、添加剂1～4％、余量为石墨烯基础油。
3.根据权利要求1所述的功能性石墨烯润滑脂材料，其特征在于，包括以下重量百分比的原料：稠化剂15％、添加剂3％、余量为石墨烯基础油。
4.根据权利要求1所述的功能性石墨烯润滑脂材料，其特征在于，所述稠化剂包括皂基稠化剂或非皂基稠化剂的一种，所述皂基稠化剂包括单皂基、混合皂基或复合皂基中的一种。
5.根据权利要求1所述的功能性石墨烯润滑脂材料，其特征在于，所述添加剂包括胶溶剂、磷酸酯、ZDDP、Elco极压抗磨剂、复合剂、滴点提高剂和填料中的任意几种；所述胶溶剂为甘油和水的混合物；所述填料包括石墨、二硫化钼和碳黑中的任意几种。
6.根据权利要求1所述的功能性石墨烯润滑脂材料，其特征在于，所述石墨烯基础油包括以下重量百分比的原料：石墨烯5～20％、非离子螯合剂1～5％、余量为基础油；所述基础油为石油润滑油或合成润滑油；所述合成润滑油为酯类油、硅油或聚泣-烯烃油中的一种。
7.一种功能性石墨烯润滑脂材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、根据所述重量百分，将石墨烯加入基础油中，加热至125～155℃，边加热边以750～1000r/min的转速进行搅拌混合，石墨烯加入完毕后，加入非离子螯合剂，继续搅拌1～3h，混合均匀即得石墨烯基础油；
S2、按所述重量百分比，将稠化剂加入到步骤S1中所得的石墨烯基础油中，升温至170～200℃，保持步骤S1中的转速不变，搅拌混合2～4h，得混合物；
S3、将步骤S2中所得的混合物冷却至95～115℃，加入所述重量百分比的添加剂，研磨1～3h，成脂后冷却即得。
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