CN110564479A - 一种石墨烯润滑油 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种石墨烯润滑油，按重量份计其组分为，基础油90～100份、油溶性石墨烯2～3份、有机胺防腐剂1～2份、氨基硫代酯2～3份、分散剂1～2份、金属抗磨剂5～8份、抗氧化剂3～4份、锈蚀抑制剂3～4份。与现有技术相比，本发明的优点在于，能在缸壁与活塞之间进行摩擦时产生保护效果，在二者间形成一种石墨烯保护膜，大大提高了燃烧室的密封性，有效降低了有害气体的排放量。真正地用科技的力量将低碳、环保、绿色出行付诸行动。润滑油中的石墨烯可使其摩擦表面热点温度大幅下降，可为发动提供长期有效的保护，尤其在冷启动时，由于机油长时间静置后沉底，无法在短时时间内形成油膜，能够有效降低活塞环与气缸的磨损。

Description

一种石墨烯润滑油
技术领域
本发明涉及润滑油领域，尤其涉及一种石墨烯润滑油。
背景技术
石墨烯作为一种经过化学及物理方式加工出的纳米级超薄二维材料，由于其成分为碳结构，化学稳定性非常好，减磨作用十分优异。添加了石墨烯的润滑油可有效修复气缸表面划痕、降低发动机震动噪音、降低机油损耗、降低有害气体排放，节能环保，结构稳定，密封性好，可提升气缸压力，石墨烯保护膜降低机件表面磨损，冷车启动能力快速、快速润滑节省燃油、有效降低发动机故障率、延长使用寿命。汽车在冷启动时，由于机油长时间静置后沉底，无法在短时时间内形成油膜，而镀了“石墨烯膜”后，能够有效降低活塞环与气缸的磨损。
而石墨烯在润滑油中与油的相溶性是一难题，专利号CN201710508771.5其结构式为Γ(CONHCH)(CHCOOCH)或Γ(CONHCH)[Si(OCH)CH]的一种油溶性石墨烯化合物，可一定程度上解决该问题，但在汽车在冷启动时，依然会出现静置后沉底问题，在冷启动时石墨烯膜结构的初始形成效果较差，短时间内无法形成石墨烯保护膜。
发明内容
本发明的目的就在于提供一种解决了上述问题的能快速形成石墨烯膜，解决汽车在冷启动时对缸壁与活塞之间进行摩擦时产生保护的石墨烯润滑油。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种石墨烯润滑油，按重量份计其组分为，基础油90～100份、油溶性石墨烯2～3份、有机胺防腐剂1～2份、氨基硫代酯2～3份、分散剂1～2份、金属抗磨剂5～8份、抗氧化剂3～4份、锈蚀抑制剂3～4份。
作为优选，所述的有机胺防腐剂为选自吗啉、一乙醇胺、环己胺中的一种或者几种的混合，防腐效果较好。
作为优选，所述分散剂选用聚异丁烯丁二酸酯。在基础油中具有较强分散性，有助于减少油溶性石墨烯和纳米金属微粒的沉积，提其均质性，能使减少油溶性石墨烯和纳米金属微粒均匀分布于基础油中，在冷启动时能快速形成石墨烯保护膜。
作为优选，所述金属抗磨剂选用纳米金属微粒，所述纳米金属微粒为金属微粒钨、钼、铬、钒、钛、铝、铈中的至少两种的混合物。在重载荷和高温条件以及冷启动过程中，形成滑动摩擦，降低了磨损，有助于提高润滑油的耐磨性。而且分布于与油溶性石墨烯周围，填补石墨烯之间的间隙，在汽车冷启动过程中，石墨烯膜形成前提前进行防磨，其流动会带动石墨烯流动，加快石墨烯膜的形成，两者共同作用形成石墨烯膜层。
纳米金属微粒取代了传统硫、磷等元素的添加剂，解决了其对摩擦副带俩的腐蚀和环境问题，采用纳米级，在基础油中分散均匀，并可填充摩擦表面，起到修复作用。
作为优选，所述抗氧化剂ZDDP或芳香胺，起抗氧化作用。
作为优选，所述锈蚀抑制剂选用超碱性磺酸钙。
作为优选配比：按重量份计其组分为，基础油90份、油溶性石墨烯2份、有机胺防腐剂2份、氨基硫代酯3份、分散剂2份、金属抗磨剂6份、抗氧化剂4份、锈蚀抑制剂3份。
作为优选配比：按重量份计其组分为，基础油100份、油溶性石墨烯3份、有机胺防腐剂2份、氨基硫代酯2份、分散剂2份、金属抗磨剂5份、抗氧化剂3份、锈蚀抑制剂3份。
作为优选配比：按重量份计其组分为，基础油94份、油溶性石墨烯3份、有机胺防腐剂2份、氨基硫代酯2份、分散剂2份、金属抗磨剂6份、抗氧化剂3份、锈蚀抑制剂4份。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、智能修复
能在缸壁与活塞之间进行摩擦时产生保护效果，在二者间形成一种石墨烯保护膜，真正做到高速运行，全面润滑、低损伤。
2、节能减排
采用纳米“石墨烯膜”镀在气缸和活塞环间，所产生的石墨烯保护膜大大提高了燃烧室的密封性，有效降低了有害气体的排放量。真正地用科技的力量将低碳、环保、绿色出行付诸行动。
3、抗高温
石墨烯具有极高导热系数，发动机在长时间高温运行情况下。润滑油中的石墨烯可使其摩擦表面热点温度大幅下降。石墨烯润滑油优异的导热性能可有效降低发动机温度，延长车辆使用寿命。
4、全时保护降低磨损
润滑油中添加了石墨烯相当于在气缸和活塞环间镀上了一层保护膜，可为发动提供长期有效的保护，尤其在冷启动时，由于机油长时间静置后沉底，无法在短时时间内形成油膜，而镀了“石墨烯膜”后，能够有效降低活塞环与气缸的磨损。
具体实施方式
下面将对本发明作进一步说明。
本发明采用石墨烯与纳米金属微粒结合实现薄膜润滑，当仅有基础润滑油时，由于摩擦副为点接触，且载荷为高载荷，其摩擦机理为临界状态，随着石墨烯和纳米金属微粒的加入，石墨烯不断覆盖摩擦副表面，其表面粗糙度被石墨烯和纳米金属微粒修补替代，逐渐形成薄膜润滑，润滑油力学性能得到提升。当石墨烯与纳米金属微粒不断增加时，再表面副会产生堆积，摩擦性能反而下降，因此其配比十分重要。
实施例1：一种石墨烯润滑油，按重量份计其组分为，基础油90份、油溶性石墨烯2份、有机胺防腐剂2份、氨基硫代酯3份、分散剂2份、金属抗磨剂6份、抗氧化剂4份、锈蚀抑制剂3份。
实施例2：一种石墨烯润滑油，按重量份计其组分为，基础油100份、油溶性石墨烯3份、有机胺防腐剂2份、氨基硫代酯2份、分散剂2份、金属抗磨剂5份、抗氧化剂3份、锈蚀抑制剂3份。
实施例3：一种石墨烯润滑油，按重量份计其组分为，基础油94份、油溶性石墨烯3份、有机胺防腐剂2份、氨基硫代酯2份、分散剂2份、金属抗磨剂6份、抗氧化剂3份、锈蚀抑制剂4份。
制备方法，为保证石墨烯与纳米金属微粒的均匀分散性，采用高剪切乳化机在50℃环境下，进行均质处理至粒径约为0.2-2微米，可以确保高速分散乳化的稳定性。
高剪切乳化机就是高效、快速、均匀地将一个相或多个相(液体、固体、气体)进入到另一互不相溶的连续相(通常是液体)的过程。高剪切乳化机由定、转子系统所产生的剪切力使得溶质转移速度增加，从而使单一分子和宏观分子媒介的分解加速而在通常情况下各个相是互不相溶的。当外部能力输入时，两种物料重组成为均一相。由于转子高速旋转所产生的高切线速度和高频机械效应带来的强劲动能，使物料在定、转子狭窄的间隙中受到强烈的机械及液力剪切、离心挤压、液层摩擦、撞击撕裂等综合作用，形成悬乳液、乳液和泡沫。从而使不相溶的固相、液相、气相在相应成熟工艺和适量添加剂的共同作用下，瞬间均匀精细的分散乳化，经过高频的循环往复，最终得到稳定的高品质产品。
本发明具有如下特性：
1、智能修复
石墨烯润滑油具有良好的抗磨能力，因此它能在缸壁与活塞之间进行摩擦时产生保护效果，在二者间形成一种石墨烯保护膜，这种隔着一层膜摩擦的动作可以有效的保护零部件，真正做到高速运行，全面润滑、低损伤。
2、节能减排
石墨烯润滑油采用纳米“石墨烯膜”镀在气缸和活塞环间，所产生的石墨烯保护膜大大提高了燃烧室的密封性，有效降低了有害气体的排放量。真正地用科技的力量将低碳、环保、绿色出行付诸行动。
3、抗高温
石墨烯具有极高导热系数，发动机在长时间高温运行情况下。润滑油中的石墨烯可使其摩擦表面热点温度大幅下降。石墨烯润滑油优异的导热性能可有效降低发动机温度，延长车辆使用寿命。
4、全时保护降低磨损
润滑油中添加了石墨烯相当于在气缸和活塞环间镀上了一层保护膜，可为发动提供长期有效的保护，尤其在冷启动时，由于机油长时间静置后沉底，无法在短时时间内形成油膜，而镀了“石墨烯膜”后，能够有效降低活塞环与气缸的磨损。据统计，发动机的磨损中有超过70％是来自于冷车启动，因此车辆有石墨烯润滑保护能够大幅度降低磨损，提高发动机使用寿命。
以上对本发明所提供的一种石墨烯润滑油进行了详尽介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，对本发明的变更和改进将是可能的，而不会超出附加权利要求所规定的构思和范围，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种石墨烯润滑油，其特征在于：按重量份计其组分为，基础油90～100份、油溶性石墨烯2～3份、有机胺防腐剂1～2份、氨基硫代酯2～3份、分散剂1～2份、金属抗磨剂5～8份、抗氧化剂3～4份、锈蚀抑制剂3～4份。
2.根据权利要求1所述的一种石墨烯润滑油，其特征在于：所述的有机胺防腐剂为选自吗啉、一乙醇胺、环己胺中的一种或者几种的混合。
3.根据权利要求1所述的一种石墨烯润滑油，其特征在于：所述分散剂选用聚异丁烯丁二酸酯。
4.根据权利要求1所述的一种石墨烯润滑油，其特征在于：所述金属抗磨剂选用纳米金属微粒，所述纳米金属微粒为金属微粒钨、钼、铬、钒、钛、铝、铈中的至少两种的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种石墨烯润滑油，其特征在于：所述抗氧化剂ZDDP或芳香胺。
6.根据权利要求1所述的一种石墨烯润滑油，其特征在于：所述锈蚀抑制剂选用超碱性磺酸钙。
7.根据权利要求1所述的一种石墨烯润滑油，其特征在于：按重量份计其组分为，基础油90份、油溶性石墨烯2份、有机胺防腐剂2份、氨基硫代酯3份、分散剂2份、金属抗磨剂6份、抗氧化剂4份、锈蚀抑制剂3份。
8.根据权利要求1所述的一种石墨烯润滑油，其特征在于：按重量份计其组分为，基础油100份、油溶性石墨烯3份、有机胺防腐剂2份、氨基硫代酯2份、分散剂2份、金属抗磨剂5份、抗氧化剂3份、锈蚀抑制剂3份。
9.根据权利要求1所述的一种石墨烯润滑油，其特征在于：按重量份计其组分为，基础油94份、油溶性石墨烯3份、有机胺防腐剂2份、氨基硫代酯2份、分散剂2份、金属抗磨剂6份、抗氧化剂3份、锈蚀抑制剂4份。
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