CN108329973A - 石墨烯润滑油及其制备方法 - Google Patents

石墨烯润滑油及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108329973A
CN108329973A CN201711457896.6A CN201711457896A CN108329973A CN 108329973 A CN108329973 A CN 108329973A CN 201711457896 A CN201711457896 A CN 201711457896A CN 108329973 A CN108329973 A CN 108329973A
Authority
CN
China
Prior art keywords
dispersant
graphene
lubricating oil
coupling agent
oil
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201711457896.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108329973B (zh
Inventor
张芬红
张彤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hefei Kaier Nanometer Energy & Technology Co Ltd
Original Assignee
Hefei Kaier Nanometer Energy & Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hefei Kaier Nanometer Energy & Technology Co Ltd filed Critical Hefei Kaier Nanometer Energy & Technology Co Ltd
Priority to CN201711457896.6A priority Critical patent/CN108329973B/zh
Publication of CN108329973A publication Critical patent/CN108329973A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108329973B publication Critical patent/CN108329973B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M125/00—Lubricating compositions characterised by the additive being an inorganic material
    • C10M125/02—Carbon; Graphite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M163/00—Lubricating compositions characterised by the additive being a mixture of a compound of unknown or incompletely defined constitution and a non-macromolecular compound, each of these compounds being essential
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M177/00—Special methods of preparation of lubricating compositions; Chemical modification by after-treatment of components or of the whole of a lubricating composition, not covered by other classes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2201/00—Inorganic compounds or elements as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2201/04—Elements
    • C10M2201/041—Carbon; Graphite; Carbon black
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2201/00—Inorganic compounds or elements as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2201/14—Inorganic compounds or elements as ingredients in lubricant compositions inorganic compounds surface treated with organic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2203/00—Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds and hydrocarbon fractions as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2203/06—Well-defined aromatic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2205/00—Organic macromolecular hydrocarbon compounds or fractions, whether or not modified by oxidation as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2205/16—Paraffin waxes; Petrolatum, e.g. slack wax
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2030/00—Specified physical or chemical properties which is improved by the additive characterising the lubricating composition, e.g. multifunctional additives
    • C10N2030/04—Detergent property or dispersant property

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Lubricants (AREA)

Abstract

本发明属于材料化学技术领域，具体涉及一种石墨烯润滑油及其制备方法；包括如下质量分数的原料：石墨烯0.005wt％～10wt％，偶联剂0.001wt％～5wt％，分散剂0.001wt％～5wt％，白油0.01wt％～20wt％，烷基苯0.01wt％～20wt％，基础油40wt％～99.7wt％；所述分散剂为带锚固基团的超分散剂；带锚固基团的超分散剂的分子结构上含有与石墨烯的极性相对应的基团，可通过不同的化学键将石墨烯吸附，使得石墨烯在润滑油中具有良好且稳定的分散和悬浮性能，制得的石墨烯润滑油贮存期长。

Description

石墨烯润滑油及其制备方法
技术领域
本发明属于材料化学技术领域，具体涉及一种石墨烯润滑油及其制备方法。
背景技术
石墨烯是迄今为止自然界中最薄的二维材料，具有优异的强度、导电导热性能和在金属表面的润滑及防锈性能，被誉为21世纪的“材料之王”。石墨烯润滑油是指在传统的润滑油中加入石墨烯，从而得到的一种新型润滑油。该润滑油具有良好的极压抗磨性能，适用于重型发动机和大型机械的润滑，能有效降低发动机冷启动和机械工作时的磨损情况。目前，石墨烯润滑油的使用效果虽然已在实验研究中被证实，但在实际贮存过程中，润滑油中的石墨烯容易出现团聚和沉降现象，从而降低了该润滑油的极压抗磨效果，使得该试验研究成果难于转化成具有实际应用价值的商品。
发明内容
本发明的首要目的在于提供一种分散性好、性质稳定的石墨烯润滑油。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种石墨烯润滑油，包括如下质量分数的原料：石墨烯0.005wt％～10wt％，偶联剂0.001wt％～5wt％，分散剂0.001wt％～5wt％，白油0.01wt％～20wt％，烷基苯0.01wt％～20wt％，基础油40wt％～99.7wt％；所述分散剂为带锚固基团的超分散剂。
上述技术方案产生的有益效果在于：带锚固基团的超分散剂的分子结构上含有与石墨烯的极性相对应的基团，可通过不同的化学键将石墨烯吸附，经表面处理后的石墨烯在润滑油中具有良好且稳定的分散和悬浮性能，同时易于和烷基苯、基础油混溶，制得的石墨烯润滑油贮存期长。
本发明的另一个目的在于提供一种如上所述石墨烯润滑油的制备方法，包括如下步骤：
(1)按照1g：20-80ml的质量体积比向石墨烯中加入石油醚，然后加入偶联剂和分散剂混匀，之后在86-92℃条件下回流0.5-1.5小时，得到混料A；
(2)蒸发回收石油醚，在100-110℃下，对混料A真空干燥0.5-1.5小时，得到改性石墨烯；
(3)向改性石墨烯中加入白油和烷基苯，55-65℃油浴条件下搅拌反应20-40分钟，得到混料B；
(4)向混料B中加入基础油，研磨分散20-40分钟，得到石墨烯润滑油。
石墨烯经步骤(1)和(2)的表面改性处理后，易于在白油和烷基苯中分散、悬浮。
具体实施方式
以下结合实施例1-5对本发明公开的技术方案作进一步的说明。
实施例1：石墨烯润滑油的制备
(1)称取10g石墨烯，加入500ml的石油醚、2g的单烷氧基型钛酸酯偶联剂(具体型号为NDZ-101)、2g的CH3型超分散剂，混匀，之后在90℃条件下回流1小时，得到混料A；
(2)蒸发回收石油醚，然后在105℃下对余下混料A真空干燥1小时，得到改性石墨烯；
(3)称取10g改性石墨烯，加入20g的白油和20g的烷基苯，60℃油浴条件下搅拌反应30分钟，得到混料B；
(4)向混料B中加入500ml基础油，在≤70℃下，研磨分散30分钟，得到石墨烯润滑油。
实施例2：石墨烯润滑油的制备
(1)称取10g石墨烯，加入500ml的石油醚、4g的配位型钛酸酯偶联剂(具体型号为KY-401)、2g的CH3型超分散剂，混匀，之后在86-90℃条件下回流1小时，得到混料A；
(2)蒸发回收石油醚，然后在105℃下将余下混料A真空干燥1小时，得到改性石墨烯；
(3)称取10g改性石墨烯，加入20g的白油和20g的烷基苯，60℃油浴条件下搅拌反应30分钟，得到混料B；
(4)在≤70℃下，向混料B中加入500ml基础油，对混料B研磨分散30分钟，得到石墨烯润滑油。
实施例3：石墨烯润滑油的制备
(1)称取10g石墨烯，加入400ml的石油醚、2g的烷氧基焦磷酸酯型钛酸酯偶联剂(具体型号为kt101)、2g的CH3型超分散剂，混匀，之后在90℃条件下回流1小时，得到混料A；
(2)蒸发回收石油醚，然后在105℃下将余下混料A真空干燥小时，得到改性石墨烯；
(3)称取10g改性石墨烯，加入20g的白油和20g的烷基苯，60℃油浴条件下搅拌反应20分钟，得到混料B；
(4)在≤70℃下，向混料B中加入500ml基础油，对混料B研磨分散30分钟，得到石墨烯润滑油。
实施例4：石墨烯润滑油的制备
(1)称取10g石墨烯，加入500ml的石油醚、2g的螯合型钛酸酯偶联剂(具体型号为311w型)、2g的CH3型超分散剂，混匀，之后在90℃条件下回流1小时，得到混料A；
(2)蒸发回收石油醚，然后在100℃下将余下混料A真空干燥0.5小时，得到改性石墨烯；
(3)称取10g改性石墨烯，加入20g的白油和20g的烷基苯，60℃油浴条件下搅拌反应20分钟，得到混料B；
(4)在≤70℃下，向混料B中加入500ml基础油，对混料B研磨分散30分钟，得到石墨烯润滑油。
实施例5：石墨烯润滑油的制备
(1)称取10g石墨烯，加入500ml的石油醚、2g的螯合型钛酸酯偶联剂(具体型号为311型)、2g的CH3型超分散剂，混匀，之后在90℃条件下回流1小时，得到混料A；
(2)蒸发回收石油醚，然后在105℃下将余下混料A真空干燥0.5小时，得到改性石墨烯；
(3)称取10g改性石墨烯，加入20g的白油和20g的烷基苯，60℃油浴条件下搅拌反应30分钟，得到混料B；
(4)在≤70℃下，向混料B中加入500ml基础油，对混料B研磨分散30分钟，得到石墨烯润滑油。
经试验验证，实施例1-5制得的石墨烯润滑油保质期长，其中做为抗磨剂的石墨烯材料在油品中悬浮性好，可以做到1-2年时间内石墨烯在油品中不沉降。如石墨烯只用偶联剂、分散剂等简单分散加入基础油品中一般20天左右即出现沉降。

Claims (7)

1.一种石墨烯润滑油，其特征在于：包括如下质量分数的原料：石墨烯0.005wt％～10wt％，偶联剂0.001wt％～5wt％，分散剂0.001wt％～5wt％，白油0.01wt％～20wt％，烷基苯0.01wt％～20wt％，基础油40wt％～99.7wt％；所述分散剂为带锚固基团的超分散剂。
2.根据权利要求1所述的石墨烯润滑油，其特征在于：包括如下质量分数的原料：石墨烯0.5wt％～5wt％，偶联剂0.1wt％～2.5wt％，分散剂0.1wt％～2.5wt％，白油1wt％～10wt％，烷基苯1wt％～10wt％，基础油70wt％～95wt％；所述分散剂为带锚固基团的超分散剂。
3.根据权利要求1所述的石墨烯润滑油，其特征在于：包括如下质量分数的原料：石墨烯1wt％～2wt％，偶联剂0.5wt％～1wt％，分散剂0.5wt％～1wt％，白油2wt％～4wt％，烷基苯2wt％～4wt％，基础油80wt％～92wt％；所述分散剂为带锚固基团的超分散剂。
4.根据权利要求1所述的石墨烯润滑油，其特征在于：包括如下质量分数的原料：石墨烯2wt％，偶联剂0.5％，分散剂0.5％，白油5wt％，烷基苯5wt％，基础油87wt％；所述分散剂为带锚固基团的超分散剂。
5.根据权利要求1所述的石墨烯润滑油，其特征在于：所述偶联剂选自单烷氧基型钛酸酯偶联剂、烷氧基焦磷酸酯型钛酸酯偶联剂、配位型钛酸酯偶联剂、螯合型钛酸酯偶联剂中的一种。
6.一种根据权利要求1-5中任一项所述的石墨烯润滑油的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)按照1g：20-80ml的质量体积比向石墨烯中加入石油醚，然后加入偶联剂和分散剂混匀，之后在86-92℃条件下回流0.5-1.5小时，得到混料A；
(2)蒸发回收石油醚，在100-110℃下，对混料A真空干燥0.5-1.5小时，得到改性石墨烯；
(3)向改性石墨烯中加入白油和烷基苯，55-65℃油浴条件下搅拌反应20-40分钟，得到混料B；
(4)向混料B中加入基础油，研磨分散20-40分钟，得到石墨烯润滑油。
7.根据权利要求6所述的石墨烯润滑油的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中的研磨温度≤70℃。
CN201711457896.6A 2017-12-28 2017-12-28 石墨烯润滑油及其制备方法 Active CN108329973B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711457896.6A CN108329973B (zh) 2017-12-28 2017-12-28 石墨烯润滑油及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711457896.6A CN108329973B (zh) 2017-12-28 2017-12-28 石墨烯润滑油及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108329973A true CN108329973A (zh) 2018-07-27
CN108329973B CN108329973B (zh) 2021-05-14

Family

ID=62923635

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711457896.6A Active CN108329973B (zh) 2017-12-28 2017-12-28 石墨烯润滑油及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108329973B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110317665A (zh) * 2019-06-10 2019-10-11 安徽华驰能源科技有限公司 一种石墨烯发动机抗磨修复剂及其制备方法
CN116478750A (zh) * 2023-04-23 2023-07-25 广东嘉福新材料科技有限公司 一种润滑油用添加剂及其制备方法和应用

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130324447A1 (en) * 2012-06-01 2013-12-05 Exxonmobil Research And Engineering Company Lubricant compositions and processes for preparing same
CN105917419A (zh) * 2013-12-09 2016-08-31 Ppg工业俄亥俄公司 石墨烯碳颗粒分散体及其制备方法
CN106118826A (zh) * 2016-07-07 2016-11-16 重庆德领科技有限公司 高分散性和高亲和性的改性石墨烯润滑油及其制备方法
CN106987170A (zh) * 2017-05-10 2017-07-28 广州市侗富贵化工原材料有限公司 一种石墨烯改性的涂料油墨助剂及其制备方法
CN107043591A (zh) * 2017-06-29 2017-08-15 江门市德佑金属材料实业有限公司 一种绝缘抗拉伸的导热涂料及其制备方法和应用
CN107513457A (zh) * 2017-09-14 2017-12-26 辽宁兰晶科技有限公司 一种电动汽车传动系统专用油及其制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130324447A1 (en) * 2012-06-01 2013-12-05 Exxonmobil Research And Engineering Company Lubricant compositions and processes for preparing same
CN105917419A (zh) * 2013-12-09 2016-08-31 Ppg工业俄亥俄公司 石墨烯碳颗粒分散体及其制备方法
CN106118826A (zh) * 2016-07-07 2016-11-16 重庆德领科技有限公司 高分散性和高亲和性的改性石墨烯润滑油及其制备方法
CN106987170A (zh) * 2017-05-10 2017-07-28 广州市侗富贵化工原材料有限公司 一种石墨烯改性的涂料油墨助剂及其制备方法
CN107043591A (zh) * 2017-06-29 2017-08-15 江门市德佑金属材料实业有限公司 一种绝缘抗拉伸的导热涂料及其制备方法和应用
CN107513457A (zh) * 2017-09-14 2017-12-26 辽宁兰晶科技有限公司 一种电动汽车传动系统专用油及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
黄文轩: "《润滑剂添加剂性质及应用》", 31 May 2012, 中国石化出版社 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110317665A (zh) * 2019-06-10 2019-10-11 安徽华驰能源科技有限公司 一种石墨烯发动机抗磨修复剂及其制备方法
CN116478750A (zh) * 2023-04-23 2023-07-25 广东嘉福新材料科技有限公司 一种润滑油用添加剂及其制备方法和应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN108329973B (zh) 2021-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105969481B (zh) 含纳米碳材料的润滑油添加剂及其制备方法
CN105969478B (zh) 一种硼酸钙/氧化石墨烯纳米复合润滑材料的制备方法
CN108329973A (zh) 石墨烯润滑油及其制备方法
CN110373246B (zh) 一种蒙脱土-氮化钛-功能石墨烯复合材料润滑油添加剂
KR20080093625A (ko) 나노 다이아몬드 입자를 이용한 수지 코팅 방법
CN108774564A (zh) 改性纳米硼酸镧基础油分散液减摩节能添加剂及其制备方法
CN106244290A (zh) 具有高分散性和亲和性的改性石墨烯润滑油及其制备方法
CN102899149A (zh) 一种制冷设备用防锈油
CN105062617B (zh) 一种纳米硅酸镧润滑油添加剂及其制备方法
CN106811265A (zh) 石墨烯改性润滑油的制备方法、得到的产品及用途
CN105950266A (zh) 车用宽温域生物润滑油及其制备方法
CN104962354B (zh) 一种润滑脂及其制备方法
CN102343287A (zh) 一种固体粉末型催化剂的油性分散介质、制备方法及应用
CN106350151A (zh) 基于表面改性氧化石墨烯的润滑油添加剂、润滑油及其制备方法
CN112940836B (zh) 一种高分散性纳米二硫化钼水基轧制液及其制备方法
CN102660366B (zh) 一种水基合成切削液润滑剂及其制备方法与应用
CN110129115A (zh) 一种石墨烯润滑油及其制备方法
CN110373247B (zh) 功能石墨烯/蒙脱土/硼酸镧复合材料润滑油添加剂
CN103614182B (zh) 生物润滑油添加剂及其制备方法
CN114956029B (zh) 一种磷酸铜纳米片、制备方法及用途
CN104946367A (zh) 一种发动机专用润滑油及其制备方法
CN102459534A (zh) 用于生产稳定的含硼溶液的方法
CN104498151A (zh) 一种破碎机轴承专用润滑脂及其制备方法
CN106085563A (zh) 一种镁合金加工防腐蚀、防锈用油及其制备方法
CN108251185A (zh) 一种用作润滑油添加剂纳米材料组合物的制备及应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant