CN109097162A - 石墨烯氧化抑制剂及其制备方法、润滑油 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种石墨烯氧化抑制剂及其制备方法、润滑油。石墨烯氧化抑制剂包含有如下重量百分比计的组分：N‑苯基‑α荼胺15～25％；2，5‑疏基噻二唑C‑12衍生物12～25％；胺基硼酸酯15～30％；高分子量双‑丁二酰亚胺15～35％；以及稀释油10％。该石墨烯氧化抑制剂与基础油的相容性好，可以提高石墨烯的抗磨及防锈性能，而且可以减缓润滑油的氧化衰减，从而延长机器设备的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及润滑材料技术领域，具体涉及一种石墨烯氧化抑制剂及其制备方法、包含该石墨烯氧化抑制剂的润滑油。
背景技术
摩擦磨损是造成机械零件失效的主要原因之一，如何减少摩擦磨损引起的设备损耗和能源消耗是目前的研究热点。润滑油是减少摩擦磨损的重要手段，而且为了改善润滑油的润滑性能，需要在润滑油中加入添加剂。
传统润滑油添加剂中含有硫、磷、氯等元素有害元素，不能适应环保意识逐渐增强的社会环境。因此，纳米添加剂由于具有较小的尺寸效应、量子效应、表面效应及协同效应，逐渐成为人们关注的重点。
石墨烯及其衍生物相比其它纳米材料具有极小的纳米尺寸、优异的力学、热学和摩擦性能，同时其较大的比表面积、表面褶皱特点增强了其与润滑油之间的相互作用，在摩擦过程中能够在润滑油摩擦副接触面形成具有自润滑和高结合特性的转移膜，阻止摩擦对偶的直接接触，因而石墨烯能够减少润滑油的摩擦磨损。
但是，石墨烯具有较高的化学稳定性，其与润滑油之间相互作用力较弱，且石墨烯片层之间有着较强的范德华力易团聚，导致其在润滑油中难以稳定分散。同时石墨烯与基础油、其它添加剂之间的相容性较差；而且，在润滑油使用过程中产生的氧化物对石墨烯的衰减影响很大，导致石墨烯的抗磨、抗锈等性能衰减，限制了石墨烯在润滑领域中的应用。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种石墨烯氧化抑制剂及其制备方法、包含该石墨烯氧化抑制剂的润滑油，用以解决现有石墨烯氧化抑制剂难以分散、与基础油的相容性以及石墨烯性能衰减的问题。
为实现上述目的，本发明实施例提供一种石墨烯氧化抑制剂，所述石墨烯氧化抑制剂包含有如下重量百分比计的组分：
N-苯基-α荼胺15～25％；2，5-疏基噻二唑C-12衍生物12～25％；胺基硼酸酯15～30％；高分子量双-丁二酰亚胺15～35％；以及稀释油10％。
另外，本发明实施例还提供一种石墨烯氧化抑制剂的制备方法，所述石墨烯氧化抑制剂的制备方法包括以下步骤：
步骤S1，将10重量份稀释油加热；
步骤S2，将15～35重量份的高分子量双-丁二酰亚胺加入加热的稀释油中并恒温搅拌；
步骤S3，依次加入12～25重量份的2，5-疏基噻二唑C-12衍生物和15～30重量份的胺基硼酸酯并恒温搅拌；
步骤S4，加入15～25重量份的N-苯基-α荼胺并恒温搅拌。
其中，在步骤S2中，高分子量双-丁二酰亚胺在加热的稀释油中恒温搅拌30分钟以上。
其中，在步骤S3中，加入2，5-疏基噻二唑C-12衍生物和胺基硼酸酯后恒温搅拌30分钟以上。
其中，在步骤S4中，加入N-苯基-α荼胺后恒温搅拌20分钟以上。
其中，在步骤S1中，将稀释油加热至55～65℃；在步骤S2至步骤S4中，在55～65℃的温度下恒温搅拌。
其中，在步骤S1中，将稀释油加热至60～65℃；在步骤S2至步骤S4中，在60～65℃的温度下恒温搅拌。
此外，本发明实施例还提供一种润滑油，所述润滑油包括石墨烯、石墨烯氧化抑制剂和基础油，所述石墨烯氧化抑制剂采用本发明实施例提供所述石墨烯氧化抑制剂。
其中，所述润滑油包含重量比为5‰(±10‰)的所述石墨烯氧化抑制剂。
其中，所述的石墨烯的片径为150～240nm，厚度小于2.5nm。
本发明实施例具有如下优点：
本发明实施例提供的石墨烯氧化抑制剂，不仅能使石墨烯氧化抑制剂有效地分散于基础油中，并提高了石墨烯氧化抑制剂与基础油的相容性，而且有效地抑制了润滑油使用过程中的氧化物对石墨烯的影响，从而提高了石墨烯的抗磨及防锈性能。另外，石墨烯氧化抑制剂能显著抑制润滑油氧化后胶质和积碳的生成。该石墨烯氧化抑制剂可以减缓润滑油的氧化衰减，从而延长机器设备的使用寿命。
附图说明
图1为本发明实施例2提供的石墨烯氧化抑制剂的制备方法的流程图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
本实施例提供一种石墨烯氧化抑制剂，其包含有如下重量百分比计的组分：
N-苯基-α荼胺15～25％；2，5-疏基噻二唑C-12衍生物12～25％；胺基硼酸酯15～30％；高分子量双-丁二酰亚胺15～35％；以及稀释油10％。
需要说明的是，N-苯基-α荼胺、2，5-疏基噻二唑C-12衍生物、胺基硼酸酯、高分子量双-丁二酰亚胺和稀释油的质量至少应当满足工业级合格品标准。
本实施例提供的石墨烯氧化抑制剂，不仅能使石墨烯氧化抑制剂有效地分散于基础油中，并提高了石墨烯氧化抑制剂与基础油的相容性，而且有效地抑制了润滑油使用过程中的氧化物对石墨烯的影响，从而提高了石墨烯的抗磨及防锈性能。另外，石墨烯氧化抑制剂能显著抑制润滑油氧化后胶质和积碳的生成。
实施例2
本实施例提供一种石墨烯氧化抑制剂的制备方法。如图1所示，石墨烯氧化抑制剂的制备方法包括以下步骤：
步骤S1，将10重量份稀释油加热。
在步骤S1中，将稀释油加热至55～65℃，优选加热至60～65℃。
步骤S2，将15～35重量份的高分子量双-丁二酰亚胺加入加热的稀释油中并恒温搅拌。
在步骤S2中，高分子量双-丁二酰亚胺在加热的稀释油中恒温搅拌30分钟以上，恒温的温度为55～65℃，优选60～65℃。
步骤S3，依次加入12～25重量份的2，5-疏基噻二唑C-12衍生物和15～30重量份的胺基硼酸酯并恒温搅拌。
在步骤S3中，加入2，5-疏基噻二唑C-12衍生物和胺基硼酸酯后搅拌30分钟以上，恒温的温度为55～65℃，优选60～65℃。
步骤S4，加入15～25重量份的N-苯基-α荼胺并恒温搅拌。
在步骤S4中，加入N-苯基-α荼胺后恒温搅拌20分钟以上，恒温的温度为55～65℃，优选60～65℃。
实施例3
本实施例提供一种石墨烯氧化抑制剂的制备方法。石墨烯氧化抑制剂的制备方法包括以下步骤：
步骤S1，将10重量份稀释油加热至55℃。
步骤S2，将15重量份的高分子量双-丁二酰亚胺加入加热的稀释油中并在55℃的温度下搅拌30分钟。
步骤S3，依次加入12重量份的2，5-疏基噻二唑C-12衍生物和15重量份的胺基硼酸酯并在55℃的温度下搅拌30分钟。
步骤S4，加入15重量份的N-苯基-α荼胺并在55℃的温度下搅拌20分钟。
实施例4
本实施例提供一种石墨烯氧化抑制剂的制备方法。石墨烯氧化抑制剂的制备方法包括以下步骤：
步骤S1，将10重量份稀释油加热至60℃。
步骤S2，将20重量份的高分子量双-丁二酰亚胺加入加热的稀释油中并在60℃的温度下搅拌35分钟。
步骤S3，依次加入13重量份的2，5-疏基噻二唑C-12衍生物和20重量份的胺基硼酸酯并在60℃的温度下搅拌35分钟。
步骤S4，加入20重量份的N-苯基-α荼胺并在60℃的温度下搅拌25分钟。
实施例5
本实施例提供一种石墨烯氧化抑制剂的制备方法。石墨烯氧化抑制剂的制备方法包括以下步骤：
步骤S1，将10重量份稀释油加热至62℃。
步骤S2，将25重量份的高分子量双-丁二酰亚胺加入加热的稀释油中并在62℃的温度下搅拌40分钟。
步骤S3，依次加入23重量份的2，5-疏基噻二唑C-12衍生物和25重量份的胺基硼酸酯并在62℃的温度下搅拌40分钟。
步骤S4，加入23重量份的N-苯基-α荼胺并在62℃的温度下搅拌25分钟。
实施例6
本实施例提供一种石墨烯氧化抑制剂的制备方法。石墨烯氧化抑制剂的制备方法包括以下步骤：
步骤S1，将10重量份稀释油加热至65℃。
步骤S2，将30重量份的高分子量双-丁二酰亚胺加入加热的稀释油中并在55℃的温度下搅拌45分钟。
步骤S3，依次加入25重量份的2，5-疏基噻二唑C-12衍生物和30重量份的胺基硼酸酯并在55℃的温度下搅拌45分钟。
步骤S4，加入25重量份的N-苯基-α荼胺并在55℃的温度下搅拌20分钟。
实施例7
本实施例提供一种石墨烯氧化抑制剂的制备方法。石墨烯氧化抑制剂的制备方法包括以下步骤：
步骤S1，将10重量份稀释油加热至58℃。
步骤S2，将15重量份的高分子量双-丁二酰亚胺加入加热的稀释油中并在58℃的温度下搅拌45分钟。
步骤S3，依次加入20重量份的2，5-疏基噻二唑C-12衍生物和28重量份的胺基硼酸酯并在58℃的温度下搅拌45分钟。
步骤S4，加入23重量份的N-苯基-α荼胺并在58℃的温度下搅拌20分钟。
实施例8
本实施例提供一种润滑油。该润滑油包括石墨烯、石墨烯氧化抑制剂和基础油，石墨烯氧化抑制剂采用实施例1中提供的石墨烯氧化抑制剂。石墨烯、石墨烯氧化抑制剂和基础油采用但不限于采用超声波混合器混合45分钟以上获得。具体地，石墨烯氧化抑制剂包含有如下重量百分比计的组分：
N-苯基-α荼胺15～25％；2，5-疏基噻二唑C-12衍生物12～25％；胺基硼酸酯15～30％；高分子量双-丁二酰亚胺15～35％；以及稀释油10％。而且，石墨烯氧化抑制剂的片径为150～240nm，厚度小于2.5nm。
在本实施例中，润滑油包含重量比为5‰(±10‰)的石墨烯氧化抑制剂。在润滑油中，石墨烯的片径为150～240nm，厚度小于2.5nm。
在润滑油的生产环节，可以直接按比例将石墨烯氧化抑制剂加入基础油中。若在汽车发动机中加入石墨烯氧化抑制剂，则必须先将发动机熄火，并冷却15分钟以上后方可加入。若在其它机器设备中添加石墨烯氧化抑制剂，则在机器停止运行后从回油口缓慢添加即可。
在本实施例提供的润滑油中，由于采用了实施例1提供的石墨烯氧化抑制剂，不仅能使石墨烯氧化抑制剂有效地分散于基础油中，并提高了石墨烯氧化抑制剂与基础油的相容性，而且有效地抑制了润滑油使用过程中的氧化物对石墨烯的影响，从而提高了石墨烯的抗磨及防锈性能。另外，石墨烯氧化抑制剂能显著抑制润滑油氧化后胶质和积碳的生成。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种石墨烯氧化抑制剂，其特征在于，所述石墨烯氧化抑制剂包含有如下重量百分比计的组分：
N-苯基-α荼胺15～25％；2，5-疏基噻二唑C-12衍生物12～25％；胺基硼酸酯15～30％；高分子量双-丁二酰亚胺15～35％；以及稀释油10％。
2.一种石墨烯氧化抑制剂的制备方法，其特征在于，所述石墨烯氧化抑制剂的制备方法包括以下步骤：
步骤S1，将10重量份稀释油加热；
步骤S2，将15～35重量份的高分子量双-丁二酰亚胺加入加热的稀释油中并恒温搅拌；
步骤S3，依次加入12～25重量份的2，5-疏基噻二唑C-12衍生物和15～30重量份的胺基硼酸酯并恒温搅拌；
步骤S4，加入15～25重量份的N-苯基-α荼胺并恒温搅拌。
3.根据权利要求2所述的石墨烯氧化抑制剂的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，高分子量双-丁二酰亚胺在加热的稀释油中恒温搅拌30分钟以上。
4.根据权利要求2所述的石墨烯氧化抑制剂的制备方法，其特征在于，在步骤S3中，加入2，5-疏基噻二唑C-12衍生物和胺基硼酸酯后恒温搅拌30分钟以上。
5.根据权利要求2所述的石墨烯氧化抑制剂的制备方法，其特征在于，在步骤S4中，加入N-苯基-α荼胺后恒温搅拌20分钟以上。
6.根据权利要求2所述的石墨烯氧化抑制剂的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，将稀释油加热至55～65℃；在步骤S2至步骤S4中，在55～65℃的温度下恒温搅拌。
7.根据权利要求6所述的石墨烯氧化抑制剂的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，将稀释油加热至60～65℃；在步骤S2至步骤S4中，在60～65℃的温度下恒温搅拌。
8.一种润滑油，所述润滑油包括石墨烯、石墨烯氧化抑制剂和基础油，其特征在于，所述石墨烯氧化抑制剂采用权利要求1所述石墨烯氧化抑制剂。
9.根据权利要求8所述的润滑油，其特征在于，所述润滑油包含重量比为5‰(±10‰)的所述石墨烯氧化抑制剂。
10.根据权利要求8所述的润滑油，其特征在于，所述的石墨烯的片径为150～240nm，厚度小于2.5nm。
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