CN110484338A - 一种综合性能高的石墨烯机油及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种综合性能高的石墨烯机油及其制备工艺，其原料按重量份比包括：基础混合油500‑525份、石墨烯粉末20‑28份、聚酰胺蜡粉7‑13份、抗磨剂3‑6份、抗氧剂2‑5份、消泡剂6‑9份、三乙醇胺硼酸酯1‑5份、纳米二氧化钛2‑5份、聚酯酰胺4‑7份、聚异丁烯5‑9份、硫化烷基酚钙4‑8份，本发明涉及机油制备技术领域。该综合性能高的石墨烯机油及其制备工艺，通过添加石墨烯，降低了润滑油的摩擦系数，提高了润滑油的润滑性能，通过添加抗磨剂、抗氧剂、硫化烷基酚钙，能够有利于石墨烯的分散，同时使得机油有很好的耐磨性以及抗氧化性，能够对润滑部位进行清洗，通过添加纳米二氧化钛和聚酯酰胺，使得机油有很好的防锈以及耐热性能。

Description

一种综合性能高的石墨烯机油及其制备工艺
技术领域
本发明机油制备涉及机油制备技术领域，具体为一种综合性能高的石墨烯机油及其制备工艺。
背景技术
机油，即发动机润滑油，能对发动机起到润滑减磨、辅助冷却降温、密封防漏、防锈防蚀、减震缓冲等作用。被誉为汽车的血液，机油由基础油和添加剂两部分组成。基础油是润滑油的主要成分，决定着润滑油的基本性质，添加剂则可弥补和改善基础油性能方面的不足，赋予某些新的性能，是润滑油的重要组成部分。
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，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，石墨烯机油的使用效果虽然已在实验研究中被证实，在实际生活中也逐渐被使用，但在实际使用的过程中，机油中的石墨烯容易出现团聚和沉降现象，且耐磨以及抗氧化性能没有达到理想状态，综合性能不高，且制备十分复杂。
发明内容
（一）解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种综合性能高的石墨烯机油及其制备工艺，解决了现有的石墨烯机油综合性能不高，达不到使用标准，制备工艺复杂的问题。
（二）技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种综合性能高的石墨烯机油，其原料按重量份比包括：基础混合油500-525份、石墨烯粉末20-28份、聚酰胺蜡粉7-13份、抗磨剂3-6份、抗氧剂2-5份、消泡剂6-9份、三乙醇胺硼酸酯1-5份、纳米二氧化钛2-5份、聚酯酰胺4-7份、聚异丁烯5-9份、硫化烷基酚钙4-8份。
优选的，其原料包括如下组分：基础混合油500份、石墨烯粉末20份、聚酰胺蜡粉13份、抗磨剂6份、抗氧剂5份、消泡剂9份、三乙醇胺硼酸酯5份、纳米二氧化钛5份、聚酯酰胺7份、聚异丁烯9份、硫化烷基酚钙8份。
优选的，其原料包括如下组分：基础混合油512份、石墨烯粉末24份、聚酰胺蜡粉10份、抗磨剂4份、抗氧剂4份、消泡剂7份、三乙醇胺硼酸酯3份、纳米二氧化钛4份、聚酯酰胺6份、聚异丁烯7份、硫化烷基酚钙6份。
优选的，其原料包括如下组分：基础混合油525份、石墨烯粉末28份、聚酰胺蜡粉7份、抗磨剂3份、抗氧剂2份、消泡剂6份、三乙醇胺硼酸酯1份、纳米二氧化钛2份、聚酯酰胺4份、聚异丁烯5份、硫化烷基酚钙4份。
优选的，所述基础混合油由矿物油与蓖麻油混合而成，所述石墨烯粉末的直径为400-600nm。
优选的，所述抗磨剂为硫代二烷基氨基甲酸铅，抗氧剂为1010型抗氧剂，消泡剂为乳化硅油。
本发明还公开了一种综合性能高的石墨烯机油的制备工艺，具体包括以下步骤：
S1、选取原料基础混合油、石墨烯粉末、聚酰胺蜡粉、抗磨剂、抗氧剂、消泡剂、三乙醇胺硼酸酯、纳米二氧化钛、聚酯酰胺、聚异丁烯和硫化烷基酚钙，按重量份比称取原料；
S2、将S1中选取的润滑基础油、石墨烯粉末、聚酰胺蜡粉同时加入高速混合机中，搅拌30-50min，转速控制在500-600r/min，温度控制在80-90℃，搅拌完毕后保温静置30-40min，温度控制在70-80℃，静置完毕后，继续进行搅拌，搅拌10-20min，转速控制在200-300r/min，温度控制在100-110℃，得机油基础料；
S3、将S1中选取的抗磨剂、抗氧剂、三乙醇胺硼酸酯、纳米二氧化钛、聚酯酰胺、聚异丁烯和硫化烷基酚钙加入高速混合机中，搅拌10-20min，转速控制在200-250r/min，温度控制在40-50℃，搅拌完毕后，将其加入超声波分散仪中，并向超声波分散仪中加入纳米二氧化钛，超声分散20-30min，超声功率为1100-1200W，得功能添加剂；
S4、将S2中制得的机油基础料和S3中制得功能添加剂加入均加入高速搅拌机中，搅拌30-50min，转速控制在150-200r/min，在搅拌的过程中缓慢加入消泡剂，得最终石墨烯机油。
（三）有益效果
本发明提供了一种综合性能高的石墨烯机油及其制备工艺。与现有技术相比具备以下有益效果：该综合性能高的石墨烯机油及其制备工艺，通过其原料按重量份比包括：基础混合油500-525份、石墨烯粉末20-28份、聚酰胺蜡粉7-13份、抗磨剂3-6份、抗氧剂2-5份、消泡剂6-9份、三乙醇胺硼酸酯1-5份、纳米二氧化钛2-5份、聚酯酰胺4-7份、聚异丁烯5-9份、硫化烷基酚钙4-8份，S2、将S1中选取的润滑基础油、石墨烯粉末、聚酰胺蜡粉同时加入高速混合机中，搅拌30-50min，S3、将S1中选取的抗磨剂、抗氧剂、三乙醇胺硼酸酯、纳米二氧化钛、聚酯酰胺、聚异丁烯和硫化烷基酚钙加入高速混合机中，S4、将S2中制得的机油基础料和S3中制得功能添加剂加入均加入高速搅拌机中，搅拌30-50min，转速控制在150-200r/min，在搅拌的过程中缓慢加入消泡剂，通过添加石墨烯，降低了润滑油的摩擦系数，提高了润滑油的润滑性能，通过添加抗磨剂、抗氧剂、硫化烷基酚钙，能够有利于石墨烯的分散，不会出现聚积现象，同时使得机油有很好的耐磨性以及抗氧化性，能够对润滑部位进行清洗，通过添加纳米二氧化钛和聚酯酰胺，使得机油有很好的防锈以及耐热性能，很大程度上提高了机油的综合性能，同时该石墨烯机油制备工艺简单易行，便于推广。
附图说明
图1为本发明对比实验数据统计表图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明实施例提供三种技术方案：一种综合性能高的石墨烯机油的制备工艺，具体包括以下实施例：
实施例1
S1、选取原料基础混合油500份、石墨烯粉末20份、聚酰胺蜡粉13份、抗磨剂6份、抗氧剂5份、消泡剂9份、三乙醇胺硼酸酯5份、纳米二氧化钛5份、聚酯酰胺7份、聚异丁烯9份和硫化烷基酚钙8份，按重量份比称取原料；
S2、将S1中选取的500份润滑基础油、20份石墨烯粉末、13份聚酰胺蜡粉同时加入高速混合机中，搅拌30min，转速控制在500r/min，温度控制在80℃，搅拌完毕后保温静置30min，温度控制在70℃，静置完毕后，继续进行搅拌，搅拌10min，转速控制在200r/min，温度控制在100℃，得机油基础料；
S3、将S1中选取的6份抗磨剂、5份抗氧剂、5份三乙醇胺硼酸酯、5份纳米二氧化钛、7份聚酯酰胺、9份聚异丁烯和8份硫化烷基酚钙加入高速混合机中，搅拌10min，转速控制在200r/min，温度控制在40℃，搅拌完毕后，将其加入超声波分散仪中，并向超声波分散仪中加入纳米二氧化钛，超声分散20min，超声功率为1100W，得功能添加剂；
S4、将S2中制得的机油基础料和S3中制得功能添加剂加入均加入高速搅拌机中，搅拌30min，转速控制在150r/min，在搅拌的过程中缓慢加入9份消泡剂，得最终石墨烯机油。
实施例2
S1、选取原料基础混合油512份、石墨烯粉末24份、聚酰胺蜡粉10份、抗磨剂4份、抗氧剂4份、消泡剂7份、三乙醇胺硼酸酯3份、纳米二氧化钛4份、聚酯酰胺6份、聚异丁烯7份和硫化烷基酚钙6份，按重量份比称取原料；
S2、将S1中选取的512份润滑基础油、24份石墨烯粉末、10份聚酰胺蜡粉同时加入高速混合机中，搅拌40min，转速控制在550r/min，温度控制在85℃，搅拌完毕后保温静置35min，温度控制在75℃，静置完毕后，继续进行搅拌，搅拌15min，转速控制在250r/min，温度控制在105℃，得机油基础料；
S3、将S1中选取的4份抗磨剂、4份抗氧剂、3份三乙醇胺硼酸酯、4份纳米二氧化钛、6份聚酯酰胺、7份聚异丁烯和6份硫化烷基酚钙加入高速混合机中，搅拌15min，转速控制在225r/min，温度控制在45℃，搅拌完毕后，将其加入超声波分散仪中，并向超声波分散仪中加入纳米二氧化钛，超声分散25min，超声功率为1150W，得功能添加剂；
S4、将S2中制得的机油基础料和S3中制得功能添加剂加入均加入高速搅拌机中，搅拌40min，转速控制在175r/min，在搅拌的过程中缓慢加入7份消泡剂，得最终石墨烯机油。
实施例3
S1、选取原料基础混合油525份、石墨烯粉末28份、聚酰胺蜡粉7份、抗磨剂3份、抗氧剂2份、消泡剂6份、三乙醇胺硼酸酯1份、纳米二氧化钛2份、聚酯酰胺4份、聚异丁烯5份、硫化烷基酚钙4份，按重量份比称取原料；
S2、将S1中选取的525份润滑基础油、28份石墨烯粉末、7份聚酰胺蜡粉同时加入高速混合机中，搅拌50min，转速控制在600r/min，温度控制在90℃，搅拌完毕后保温静置40min，温度控制在80℃，静置完毕后，继续进行搅拌，搅拌20min，转速控制在300r/min，温度控制在110℃，得机油基础料；
S3、将S1中选取的3份抗磨剂、2份抗氧剂、1份三乙醇胺硼酸酯、2份纳米二氧化钛、4份聚酯酰胺、5份聚异丁烯和4份硫化烷基酚钙加入高速混合机中，搅拌20min，转速控制在250r/min，温度控制在50℃，搅拌完毕后，将其加入超声波分散仪中，并向超声波分散仪中加入纳米二氧化钛，超声分散30min，超声功率为1200W，得功能添加剂；
S4、将S2中制得的机油基础料和S3中制得功能添加剂加入均加入高速搅拌机中，搅拌50min，转速控制在200r/min，在搅拌的过程中缓慢加入消泡剂，得最终石墨烯机油。
测试实验
某机油制备厂，分别使用实施例1-3制备工艺和普通工艺制备石墨烯机油，制备完毕后，将石墨烯机油进行正常存储，实施例1制备的石墨烯机油在生产后的30个月之内没有出现石墨烯沉降聚积现象，实施例2制备的石墨烯机油在生产后的32个月之内没有出现石墨烯沉降聚积现象，实施例3制备的石墨烯机油在生产后的34个月之内没有出现石墨烯沉降聚积现象，而普通制备工艺制作出的石墨烯机油在生产后3个月之后就出现石墨烯沉降聚积现象，且经试验测试，实施例1-3制备工艺生产出的石墨烯机油的抗磨性、抗氧化性、润滑性能和耐热性明显优于普通制备工艺制作出的石墨烯机油。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种综合性能高的石墨烯机油，其特征在于：其原料按重量份比包括：基础混合油500-525份、石墨烯粉末20-28份、聚酰胺蜡粉7-13份、抗磨剂3-6份、抗氧剂2-5份、消泡剂6-9份、三乙醇胺硼酸酯1-5份、纳米二氧化钛2-5份、聚酯酰胺4-7份、聚异丁烯5-9份、硫化烷基酚钙4-8份。
2.根据权利要求1所述的一种综合性能高的石墨烯机油，其特征在于：其原料包括如下组分：基础混合油500份、石墨烯粉末20份、聚酰胺蜡粉13份、抗磨剂6份、抗氧剂5份、消泡剂9份、三乙醇胺硼酸酯5份、纳米二氧化钛5份、聚酯酰胺7份、聚异丁烯9份、硫化烷基酚钙8份。
3.根据权利要求1所述的一种综合性能高的石墨烯机油，其特征在于：其原料包括如下组分：基础混合油512份、石墨烯粉末24份、聚酰胺蜡粉10份、抗磨剂4份、抗氧剂4份、消泡剂7份、三乙醇胺硼酸酯3份、纳米二氧化钛4份、聚酯酰胺6份、聚异丁烯7份、硫化烷基酚钙6份。
4.根据权利要求1所述的一种综合性能高的石墨烯机油，其特征在于：其原料包括如下组分：基础混合油525份、石墨烯粉末28份、聚酰胺蜡粉7份、抗磨剂3份、抗氧剂2份、消泡剂6份、三乙醇胺硼酸酯1份、纳米二氧化钛2份、聚酯酰胺4份、聚异丁烯5份、硫化烷基酚钙4份。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种综合性能高的石墨烯机油，其特征在于：所述基础混合油由矿物油与蓖麻油混合而成，所述石墨烯粉末的直径为400-600nm。
6.根据权利要求1-4任意一项所述的一种综合性能高的石墨烯机油，其特征在于：所述抗磨剂为硫代二烷基氨基甲酸铅，抗氧剂为1010型抗氧剂，消泡剂为乳化硅油。
7.根据权利要求1-4任意一项所述的一种综合性能高的石墨烯机油，其特征在于：其制备工艺具体包括以下步骤:
S1、选取原料基础混合油、石墨烯粉末、聚酰胺蜡粉、抗磨剂、抗氧剂、消泡剂、三乙醇胺硼酸酯、纳米二氧化钛、聚酯酰胺、聚异丁烯和硫化烷基酚钙，按重量份比称取原料；
S2、将S1中选取的润滑基础油、石墨烯粉末、聚酰胺蜡粉同时加入高速混合机中，搅拌30-50min，转速控制在500-600r/min，温度控制在80-90℃，搅拌完毕后保温静置30-40min，温度控制在70-80℃，静置完毕后，继续进行搅拌，搅拌10-20min，转速控制在200-300r/min，温度控制在100-110℃，得机油基础料；
S3、将S1中选取的抗磨剂、抗氧剂、三乙醇胺硼酸酯、纳米二氧化钛、聚酯酰胺、聚异丁烯和硫化烷基酚钙加入高速混合机中，搅拌10-20min，转速控制在200-250r/min，温度控制在40-50℃，搅拌完毕后，将其加入超声波分散仪中，并向超声波分散仪中加入纳米二氧化钛，超声分散20-30min，超声功率为1100-1200W，得功能添加剂；
S4、将S2中制得的机油基础料和S3中制得功能添加剂加入均加入高速搅拌机中，搅拌30-50min，转速控制在150-200r/min，在搅拌的过程中缓慢加入消泡剂，得最终石墨烯机油。
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