CN110951515A - 一种含改性石墨烯的润滑脂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种含改性石墨烯的润滑脂的制备方法，先将第一部分基础油与高分子酸、低分子酸混合、加热，加入氢氧化钡，皂化反应，炼制，冷却，加入预先混合的第二部分基础油和改性石墨烯，搅拌均匀，研磨成脂，即得所述的一种含改性石墨烯的润滑脂；其中，改性石墨烯是通过以下方法制备得到的：先以氧化石墨烯为原料进行硅、硼、磷的共掺杂，然后经还原处理得到多掺杂石墨烯，接着利用7‑辛烯基三氯硅烷对多掺杂石墨烯进行有机改性处理，再将所得中间产物与丙烯酸异辛酯进行聚合反应，最后将聚合产物与7,7,8,8‑四氰基对二次甲基苯醌混合反应，即得所述的改性石墨烯。本发明所得润滑脂产品具有良好的胶体安定性，滴点高，减摩性能优异。

Description

一种含改性石墨烯的润滑脂及其制备方法
技术领域
本发明涉及润滑油或润滑脂技术领域，特别地，涉及一种含改性石墨烯的润滑脂及其制备方法。
背景技术
润滑脂是由矿物油(或合成润滑油)和稠化剂调制而成的稠厚油脂状半固体，可用于机械的摩擦部分或金属表面，起到润滑、密封、填充空隙、防锈等作用。
根据稠化剂可将润滑脂分为皂基脂和非皂基脂两类。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。非皂基脂的稠化剂用石墨、炭黑、石棉还有合成的(如聚脲基、膨润土)，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。不同的金属赋予润滑脂不同的性质。
近年来随着现代工业的发展，轴承、汽车、印染、矿山、冶金、宇航等工业部门对润滑脂的抗氧化性、耐高低温性能和极压抗磨性、抗水性、机械安定性等提出了越来越苛刻的要求，复合稠化剂类润滑脂得到了很大的发展。
石墨烯作为一种具有二维结构的碳质新材料，具有较高的比表面积，导热性和力学性能等一系列优异的性能。将石墨烯作为固体添加剂添加到润滑脂中与其他添加剂相比，可以起到明显的减磨节能效果。但是直接添加石墨烯会有分散均匀性差等问题，进而影响润滑脂的胶体安定性、滴点、减摩性能等。
发明内容
本发明目的在于提供一种含改性石墨烯的润滑脂及其制备方法，以解决石墨烯直接添加分散均匀性差，润滑脂的胶体安定性、滴点、减摩性能差等技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种含改性石墨烯的润滑脂的制备方法，先将第一部分基础油与高分子酸、低分子酸混合、加热，加入氢氧化钡，皂化反应，炼制，冷却，加入预先混合的第二部分基础油和改性石墨烯，搅拌均匀，研磨成脂，即得所述的一种含改性石墨烯的润滑脂；其中，改性石墨烯是通过以下方法制备得到的：先以氧化石墨烯为原料进行硅、硼、磷的共掺杂，然后经还原处理得到多掺杂石墨烯，接着利用7-辛烯基三氯硅烷对多掺杂石墨烯进行有机改性处理，再将所得中间产物与丙烯酸异辛酯进行聚合反应，最后将聚合产物与7,7,8,8-四氰基对二次甲基苯醌混合反应，即得所述的改性石墨烯；第一部分基础油、高分子酸、低分子酸、氢氧化钡、第二部分基础油、改性石墨烯的质量比为10：4～6：1.5～2.5：2～3：25～30：0.8～1；预先混合的具体方法是：边搅拌边将1/3配方量的改性石墨烯加入第二部分基础油中，超声波振荡均匀后加入剩余量的改性石墨烯，搅拌混匀即可。
优选的，所述基础油为500SN基础油或PA06合成烃油，所述高分子酸为12-羟基硬脂酸或棕榈酸，所述低分子酸为癸二酸或对苯二甲酸。
优选的，加热至80～90℃，皂化反应的温度为100～105℃，皂化反应的时间为20～30分钟；炼制温度为180～190℃，炼制完成后冷却至80～90℃。
优选的，利用三辊机研磨2～3次成脂。
优选的，多掺杂石墨烯的制备方法如下：将纳米硅粉、硼酸、焦磷酸加入氧化石墨烯分散液中，惰性气氛和超声波振荡条件下，450～550℃加热8～9小时，还原，后处理，即得所述的多掺杂石墨烯；其中，纳米硅粉、硼酸、焦磷酸与氧化石墨烯分散液中所含氧化石墨烯的摩尔比为0.05～0.06：0.03～0.04：0.02～0.03：1，所述氧化石墨烯分散液是将氧化石墨烯加入8～10倍重量的水中，超声波振荡30～40分钟而得。
进一步优选的，氧化石墨烯是采用改良的Hummers法制备得到。
进一步优选的，所述惰性气氛为氩气或氦气。
进一步优选的，还原的具体方法是：加入水合肼，于60～80℃搅拌加热2～3小时，冷却至室温(25℃)即可。
进一步优选的，后处理的具体方法是：离心、洗涤至中性，真空干燥即得；其中，真空干燥的温度为60℃，干燥时间为24小时。
优选的，有机改性处理的具体方法是：将多掺杂石墨烯加入体积比1：9的7-辛烯基三氯硅烷和甲苯的混合溶液中浸泡12小时，抽滤即得；多掺杂石墨烯与7-辛烯基三氯硅烷的摩尔比为1：1.2～1.5。
优选的，以重量份计，聚合反应的具体方法是：将1份中间产物加入6～8份丙烯酸异辛酯、0.006～0.007份交联剂、0.002～0.003份光引发剂、6～7份丙酮混合制成的预混液中，超声波振荡混合均匀，在氮气保护和365nm紫外光照射条件下，60～70℃聚合反应20～30分钟，即可得到聚合产物。所述交联剂进一步优选为丙烯酸-2-羟乙基酯，光引发剂进一步优选为光引发剂651。
优选的，混合反应的具体方法是：在惰性气氛下，将7,7,8,8-四氰基对二次甲基苯醌溶解于乙腈中，然后加入聚合产物的乙腈悬浊液，加热回流5～6分钟，后处理即可；其中，7,7,8,8-四氰基对二次甲基苯醌与聚合产物的质量比为0.03～0.05：1。
进一步优选的，7,7,8,8-四氰基对二次甲基苯醌溶解于乙腈的方法是：将7,7,8,8-四氰基对二次甲基苯醌加入6～8倍重量的乙腈中，加热回流20～30分钟；聚合产物的乙腈悬浊液是将中间产物加入3～4倍重量的乙腈中，超声波振荡20～30分钟而得。
进一步优选的，后处理的具体方法是：过滤，乙腈洗涤2～3次，50～60℃真空干燥8～12小时。
利用上述制备方法得到的一种含改性石墨烯的润滑脂。
本发明具有以下有益效果：
本发明以基础油、高分子酸、低分子酸、氢氧化钡、改性石墨烯为原料，制得一种钡基润滑脂，基础油分成两次投料，改性石墨烯是将硅、硼、磷多掺杂石墨烯进行有机改性处理得到。石墨烯经改性处理后在钡基润滑脂体系中可均匀分散，所得润滑脂产品具有良好的胶体安定性，滴点高，减摩性能优异。
基础油分为第一部分基础油和第二部分基础油两部分分开投料，其中，第一部分基础油的用量少于第二部分基础油，先将第一部分基础油与高分子酸、低分子酸、氢氧化钡混合皂化生成钡皂，后续加入预先混合的第二部分基础油和改性石墨烯时，微观上呈现钡皂包裹改性石墨烯，在第二部分基础油的溶剂作用下，有助于改性石墨烯的均匀分散。改性石墨烯的用量比较关键，过少的话对润滑脂产品滴点和减摩性能的改善效果有限，过多的话会影响润滑脂产品的胶体稳定性。改性石墨烯与第二部分基础油预先混合，先将1/3配方量的改性石墨烯分散于第二部分基础油中，超声波振荡均匀，该部分改性石墨烯被第二部分基础油充分包裹在内，然后加入剩余量的改性石墨烯，该部分石墨烯部分暴露在外，便于与钡皂以络合作用良好结合，实现钡皂与改性石墨烯部分的良好相容，保证产品的良好胶体安定性。
本发明对石墨烯进行硅、硼、磷多掺杂，硅、硼、磷的原子直径与碳有差异。硅倾向于形成正四面体结构，在石墨烯分子之间形成一定间隔，阻止石墨烯之间的团聚；引入硼后使得电子密度重新分布，硼呈现缺电子，提高石墨烯的局域反应活性，有利于石墨烯的后续有机改性；磷同样倾向于形成正四面体结构，与硅的立体结构相嵌合，有助于提高掺杂的稳定性。
多掺杂石墨烯利用7-辛烯基三氯硅烷进行硅烷化改性处理，引入双键，然后与丙烯酸异辛酯中的双键发生聚合反应，最后与7,7,8,8-四氰基对二次甲基苯醌混合反应引入氰基，而氰基对钡有一定的络合作用，改善了改性石墨烯与钡皂之间的相容性，进一步提高改性石墨烯的均匀分散，有效避免石墨烯团聚，改善润滑脂的胶体安定性，充分发挥石墨烯的优良性能，提高润滑脂的滴点和减摩性能。
减摩性能是润滑脂产品追求的终极性能，石墨烯片层之间的剪切力很小，故石墨烯附着于摩擦副表面，可形成一层易剪切的薄膜，从而提高润滑脂的减摩性能。但是阻碍石墨烯发挥这一优良性能的技术难点就是石墨烯在油性体系中的分散均匀性。本发明对石墨烯进行前述的掺杂和有机改性，掺杂的意义在于阻止石墨烯之间的团聚，并降低后续有机改性的难度，有机改性的意义在于引入与钡基润滑脂中钡相结合的氰基，大大改善石墨烯与钡皂之间的相容性，自然就增大了油皂分离难度(胶体安定性好)。至于滴点，它是衡量润滑脂耐热性能的指标，随着温度的升高而变软，最终由半固体变为液体状态而滴下，是润滑脂工作温度的最高极限，由于石墨烯具有非常好的热传导性能，经前述掺杂和有机改性处理后的石墨烯在润滑脂体系中均匀分散，随着温度升高，石墨烯迅速将热量转移，减轻热量对润滑脂状态的影响，减缓液化进程，大大提高了滴点。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将对本发明作进一步详细的说明。
具体实施方式
以下对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例1：
一种含改性石墨烯的润滑脂的制备方法，先将第一部分基础油与高分子酸、低分子酸混合、加热，加入氢氧化钡，皂化反应，炼制，冷却，加入预先混合的第二部分基础油和改性石墨烯，搅拌均匀，研磨成脂，即得所述的一种含改性石墨烯的润滑脂；其中，改性石墨烯是通过以下方法制备得到的：先以氧化石墨烯为原料进行硅、硼、磷的共掺杂，然后经还原处理得到多掺杂石墨烯，接着利用7-辛烯基三氯硅烷对多掺杂石墨烯进行有机改性处理，再将所得中间产物与丙烯酸异辛酯进行聚合反应，最后将聚合产物与7,7,8,8-四氰基对二次甲基苯醌混合反应，即得所述的改性石墨烯。
第一部分基础油、高分子酸、低分子酸、氢氧化钡、第二部分基础油、改性石墨烯的质量比为10：4：2.5：2：30：0.8。预先混合的具体方法是：边搅拌边将1/3配方量的改性石墨烯加入第二部分基础油中，超声波振荡均匀后加入剩余量的改性石墨烯，搅拌混匀即可。
所述基础油为500SN基础油，所述高分子酸为棕榈酸，所述低分子酸为癸二酸。
加热至90℃，皂化反应的温度为100℃，皂化反应的时间为30分钟；炼制温度为180℃，炼制完成后冷却至90℃。
利用三辊机研磨2次成脂。
多掺杂石墨烯的制备方法如下：将纳米硅粉、硼酸、焦磷酸加入氧化石墨烯分散液中，惰性气氛和超声波振荡条件下，550℃加热8小时，还原，后处理，即得所述的多掺杂石墨烯；其中，纳米硅粉、硼酸、焦磷酸与氧化石墨烯分散液中所含氧化石墨烯的摩尔比为0.06：0.03：0.03：1，所述氧化石墨烯分散液是将氧化石墨烯加入8倍重量的水中，超声波振荡40分钟而得。
氧化石墨烯是采用改良的Hummers法制备得到。所述惰性气氛为氦气。
还原的具体方法是：加入水合肼，于60℃搅拌加热3小时，冷却至室温(25℃)即可。
后处理的具体方法是：离心、洗涤至中性，真空干燥即得；其中，真空干燥的温度为60℃，干燥时间为24小时。
有机改性处理的具体方法是：将多掺杂石墨烯加入体积比1：9的7-辛烯基三氯硅烷和甲苯的混合溶液中浸泡12小时，抽滤即得；多掺杂石墨烯与7-辛烯基三氯硅烷的摩尔比为1：1.2。
以重量份计，聚合反应的具体方法是：将1份中间产物加入8份丙烯酸异辛酯、0.006份交联剂、0.003份光引发剂、6份丙酮混合制成的预混液中，超声波振荡混合均匀，在氮气保护和365nm紫外光照射条件下，70℃聚合反应20分钟，即可得到聚合产物。所述交联剂为丙烯酸-2-羟乙基酯，光引发剂为光引发剂651。
混合反应的具体方法是：在惰性气氛下，将7,7,8,8-四氰基对二次甲基苯醌溶解于乙腈中，然后加入聚合产物的乙腈悬浊液，加热回流6分钟，后处理即可；其中，7,7,8,8-四氰基对二次甲基苯醌与聚合产物的质量比为0.03：1。
7,7,8,8-四氰基对二次甲基苯醌溶解于乙腈的方法是：将7,7,8,8-四氰基对二次甲基苯醌加入8倍重量的乙腈中，加热回流20分钟；聚合产物的乙腈悬浊液是将中间产物加入4倍重量的乙腈中，超声波振荡20分钟而得。
后处理的具体方法是：过滤，乙腈洗涤3次，50℃真空干燥12小时。
利用上述制备方法得到的一种含改性石墨烯的润滑脂。
实施例2：
一种含改性石墨烯的润滑脂的制备方法，先将第一部分基础油与高分子酸、低分子酸混合、加热，加入氢氧化钡，皂化反应，炼制，冷却，加入预先混合的第二部分基础油和改性石墨烯，搅拌均匀，研磨成脂，即得所述的一种含改性石墨烯的润滑脂；其中，改性石墨烯是通过以下方法制备得到的：先以氧化石墨烯为原料进行硅、硼、磷的共掺杂，然后经还原处理得到多掺杂石墨烯，接着利用7-辛烯基三氯硅烷对多掺杂石墨烯进行有机改性处理，再将所得中间产物与丙烯酸异辛酯进行聚合反应，最后将聚合产物与7,7,8,8-四氰基对二次甲基苯醌混合反应，即得所述的改性石墨烯。
第一部分基础油、高分子酸、低分子酸、氢氧化钡、第二部分基础油、改性石墨烯的质量比为10：6：1.5：3：25：1。预先混合的具体方法是：边搅拌边将1/3配方量的改性石墨烯加入第二部分基础油中，超声波振荡均匀后加入剩余量的改性石墨烯，搅拌混匀即可。
所述基础油为PA06合成烃油，所述高分子酸为12-羟基硬脂酸，所述低分子酸为对苯二甲酸。
加热至80℃，皂化反应的温度为105℃，皂化反应的时间为20分钟；炼制温度为190℃，炼制完成后冷却至80℃。
利用三辊机研磨3次成脂。
多掺杂石墨烯的制备方法如下：将纳米硅粉、硼酸、焦磷酸加入氧化石墨烯分散液中，惰性气氛和超声波振荡条件下，450℃加热9小时，还原，后处理，即得所述的多掺杂石墨烯；其中，纳米硅粉、硼酸、焦磷酸与氧化石墨烯分散液中所含氧化石墨烯的摩尔比为0.05：0.04：0.02：1，所述氧化石墨烯分散液是将氧化石墨烯加入10倍重量的水中，超声波振荡30分钟而得。
氧化石墨烯是采用改良的Hummers法制备得到。所述惰性气氛为氩气。
还原的具体方法是：加入水合肼，于80℃搅拌加热2小时，冷却至室温(25℃)即可。
后处理的具体方法是：离心、洗涤至中性，真空干燥即得；其中，真空干燥的温度为60℃，干燥时间为24小时。
有机改性处理的具体方法是：将多掺杂石墨烯加入体积比1：9的7-辛烯基三氯硅烷和甲苯的混合溶液中浸泡12小时，抽滤即得；多掺杂石墨烯与7-辛烯基三氯硅烷的摩尔比为1：1.5。
以重量份计，聚合反应的具体方法是：将1份中间产物加入6份丙烯酸异辛酯、0.007份交联剂、0.002份光引发剂、7份丙酮混合制成的预混液中，超声波振荡混合均匀，在氮气保护和365nm紫外光照射条件下，60℃聚合反应30分钟，即可得到聚合产物。所述交联剂为丙烯酸-2-羟乙基酯，光引发剂为光引发剂651。
混合反应的具体方法是：在惰性气氛下，将7,7,8,8-四氰基对二次甲基苯醌溶解于乙腈中，然后加入聚合产物的乙腈悬浊液，加热回流5分钟，后处理即可；其中，7,7,8,8-四氰基对二次甲基苯醌与聚合产物的质量比为0.05：1。
7,7,8,8-四氰基对二次甲基苯醌溶解于乙腈的方法是：将7,7,8,8-四氰基对二次甲基苯醌加入6倍重量的乙腈中，加热回流30分钟；聚合产物的乙腈悬浊液是将中间产物加入3倍重量的乙腈中，超声波振荡30分钟而得。
后处理的具体方法是：过滤，乙腈洗涤2次，60℃真空干燥8小时。
利用上述制备方法得到的一种含改性石墨烯的润滑脂。
实施例3：
一种含改性石墨烯的润滑脂的制备方法，先将第一部分基础油与高分子酸、低分子酸混合、加热，加入氢氧化钡，皂化反应，炼制，冷却，加入预先混合的第二部分基础油和改性石墨烯，搅拌均匀，研磨成脂，即得所述的一种含改性石墨烯的润滑脂；其中，改性石墨烯是通过以下方法制备得到的：先以氧化石墨烯为原料进行硅、硼、磷的共掺杂，然后经还原处理得到多掺杂石墨烯，接着利用7-辛烯基三氯硅烷对多掺杂石墨烯进行有机改性处理，再将所得中间产物与丙烯酸异辛酯进行聚合反应，最后将聚合产物与7,7,8,8-四氰基对二次甲基苯醌混合反应，即得所述的改性石墨烯。
第一部分基础油、高分子酸、低分子酸、氢氧化钡、第二部分基础油、改性石墨烯的质量比为10：5：2：2.5：28：0.9。预先混合的具体方法是：边搅拌边将1/3配方量的改性石墨烯加入第二部分基础油中，超声波振荡均匀后加入剩余量的改性石墨烯，搅拌混匀即可。
所述基础油为500SN基础油，所述高分子酸为12-羟基硬脂酸，所述低分子酸为对苯二甲酸。
加热至85℃，皂化反应的温度为102℃，皂化反应的时间为25分钟；炼制温度为185℃，炼制完成后冷却至85℃。
利用三辊机研磨2次成脂。
多掺杂石墨烯的制备方法如下：将纳米硅粉、硼酸、焦磷酸加入氧化石墨烯分散液中，惰性气氛和超声波振荡条件下，500℃加热8.5小时，还原，后处理，即得所述的多掺杂石墨烯；其中，纳米硅粉、硼酸、焦磷酸与氧化石墨烯分散液中所含氧化石墨烯的摩尔比为0.055：0.035：0.025：1，所述氧化石墨烯分散液是将氧化石墨烯加入8～10倍重量的水中，超声波振荡35分钟而得。
氧化石墨烯是采用改良的Hummers法制备得到。所述惰性气氛为氦气。
还原的具体方法是：加入水合肼，于70℃搅拌加热2小时，冷却至室温(25℃)即可。
后处理的具体方法是：离心、洗涤至中性，真空干燥即得；其中，真空干燥的温度为60℃，干燥时间为24小时。
有机改性处理的具体方法是：将多掺杂石墨烯加入体积比1：9的7-辛烯基三氯硅烷和甲苯的混合溶液中浸泡12小时，抽滤即得；多掺杂石墨烯与7-辛烯基三氯硅烷的摩尔比为1：1.3。
以重量份计，聚合反应的具体方法是：将1份中间产物加入7份丙烯酸异辛酯、0.0065份交联剂、0.0025份光引发剂、6.5份丙酮混合制成的预混液中，超声波振荡混合均匀，在氮气保护和365nm紫外光照射条件下，65℃聚合反应25分钟，即可得到聚合产物。所述交联剂为丙烯酸-2-羟乙基酯，光引发剂为光引发剂651。
混合反应的具体方法是：在惰性气氛下，将7,7,8,8-四氰基对二次甲基苯醌溶解于乙腈中，然后加入聚合产物的乙腈悬浊液，加热回流5分钟，后处理即可；其中，7,7,8,8-四氰基对二次甲基苯醌与聚合产物的质量比为0.04：1。
7,7,8,8-四氰基对二次甲基苯醌溶解于乙腈的方法是：将7,7,8,8-四氰基对二次甲基苯醌加入7倍重量的乙腈中，加热回流25分钟；聚合产物的乙腈悬浊液是将中间产物加入3.5倍重量的乙腈中，超声-波振荡25分钟而得。
后处理的具体方法是：过滤，乙腈洗涤2次，55℃真空干燥10小时。
利用上述制备方法得到的一种含改性石墨烯的润滑脂。
对比例1
将第一部分基础油、高分子酸、低分子酸、氢氧化钡、第二部分基础油和改性石墨烯直接一次性混合后进行皂化反应、炼制、冷却和研磨成脂。
其余同实施例1。
对比例2
在制备改性石墨烯时略去硅掺杂；
其余同实施例1。
对比例3
在制备改性石墨烯时略去硼掺杂；
其余同实施例1。
对比例4
在制备改性石墨烯时略去磷掺杂；
其余同实施例1。
对比例5
在制备改性石墨烯时利用7-辛烯基三氯硅烷对多掺杂石墨烯进行有机改性处理即得所述润滑脂；
其余同实施例1。
对比例6
第一部分基础油、高分子酸、低分子酸、氢氧化钡、第二部分基础油、改性石墨烯的质量比为10：4：2.5：2：30：0.7。
其余同实施例1。
对比例7
第一部分基础油、高分子酸、低分子酸、氢氧化钡、第二部分基础油、改性石墨烯的质量比为10：4：2.5：2：30：1.1。
其余同实施例1。
对比例8
一种含改性石墨烯的润滑脂的制备方法，先将第一部分基础油与高分子酸、低分子酸混合、加热，加入氢氧化钡，皂化反应，炼制，冷却，直接加入第二部分基础油和改性石墨烯，搅拌均匀，研磨成脂，即得所述的一种含改性石墨烯的润滑脂。
其余同实施例1。
试验例
对实施例1～3或对比例1～5所得润滑脂产品的胶体安定性(钢网分油SH/T0324)、滴点(GB/T3498)、减摩性能(ASTM D5183)进行检测，结果见表1。
表1.性能检测效果
Figure BDA0002314657800000091
由表1可知，实施例1～3所得润滑脂具有优异的胶体安定性，滴点高，减摩性能优异。对比例1将第一部分基础油、高分子酸、低分子酸、氢氧化钡、第二部分基础油和改性石墨烯直接一次性混合后进行皂化反应、炼制、冷却和研磨成脂，改性石墨烯的混合均匀性明显变差，产品的胶体安定性、滴点、减摩性能等指标均明显变差。对比例2在制备改性石墨烯时略去硅掺杂，改性石墨烯的分散均匀性变差，进而影响产品的胶体安定性、滴点、减摩性能等指标。对比例3在制备改性石墨烯时略去硼掺杂，影响了后续改性反应，产品的胶体安定性、滴点、减摩性能等指标均明显变差。对比例4在制备改性石墨烯时略去磷掺杂，掺杂稳定性变差，进而影响产品的胶体安定性、滴点、减摩性能等指标。对比例5在制备改性石墨烯时利用7-辛烯基三氯硅烷对多掺杂石墨烯进行有机改性处理即得所述润滑脂，未引入氰基，没有对钡的络合作用，改性石墨烯的分散性变差，产品的胶体安定性、滴点、减摩性能等指标均明显变差。对比例6的改性石墨烯用量过少，对润滑脂产品滴点和减摩性能的改善效果有限，对比例7的改性石墨烯用量过多，影响润滑脂产品的胶体安定性，对比例8中改性石墨烯与第二部分基础油未预先混合，改性石墨烯在体系中的相容性变差，润滑脂的胶体安定性变差。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种含改性石墨烯的润滑脂的制备方法，其特征在于，先将第一部分基础油与高分子酸、低分子酸混合、加热，加入氢氧化钡，皂化反应，炼制，冷却，加入第二部分基础油和改性石墨烯，搅拌均匀，研磨成脂，即得所述的一种含改性石墨烯的润滑脂；其中，改性石墨烯是通过以下方法制备得到的：先以氧化石墨烯为原料进行硅、硼、磷的共掺杂，然后经还原处理得到多掺杂石墨烯，接着利用7-辛烯基三氯硅烷对多掺杂石墨烯进行有机改性处理，再将所得中间产物与丙烯酸异辛酯进行聚合反应，最后将聚合产物与7,7,8,8-四氰基对二次甲基苯醌混合反应，即得所述的改性石墨烯；第一部分基础油、高分子酸、低分子酸、氢氧化钡、第二部分基础油、改性石墨烯的质量比为10：4～6：1.5～2.5：2～3：25～30：0.8～1；预先混合的具体方法是：边搅拌边将1/3配方量的改性石墨烯加入第二部分基础油中，超声波振荡均匀后加入剩余量的改性石墨烯，搅拌混匀即可。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述基础油为500SN基础油或PA06合成烃油，所述高分子酸为12-羟基硬脂酸或棕榈酸，所述低分子酸为癸二酸或对苯二甲酸。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，加热至80～90℃，皂化反应的温度为100～105℃，皂化反应的时间为20～30分钟；炼制温度为180～190℃，炼制完成后冷却至80～90℃。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，利用三辊机研磨2～3次成脂。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，多掺杂石墨烯的制备方法如下：将纳米硅粉、硼酸、焦磷酸加入氧化石墨烯分散液中，惰性气氛和超声波振荡条件下，450～550℃加热8～9小时，还原，后处理，即得所述的多掺杂石墨烯；其中，纳米硅粉、硼酸、焦磷酸与氧化石墨烯分散液中所含氧化石墨烯的摩尔比为0.05～0.06：0.03～0.04：0.02～0.03：1，所述氧化石墨烯分散液是将氧化石墨烯加入8～10倍重量的水中，超声波振荡30～40分钟而得。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，有机改性处理的具体方法是：将多掺杂石墨烯加入体积比1：9的7-辛烯基三氯硅烷和甲苯的混合溶液中浸泡12小时，抽滤即得；多掺杂石墨烯与7-辛烯基三氯硅烷的摩尔比为1：1.2～1.5。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，以重量份计，聚合反应的具体方法是：将1份中间产物加入6～8份丙烯酸异辛酯、0.006～0.007份交联剂、0.002～0.003份光引发剂、6～7份丙酮混合制成的预混液中，超声波振荡混合均匀，在氮气保护和365nm紫外光照射条件下，60～70℃聚合反应20～30分钟，即可得到聚合产物。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，混合反应的具体方法是：在惰性气氛下，将7,7,8,8-四氰基对二次甲基苯醌溶解于乙腈中，然后加入聚合产物的乙腈悬浊液，加热回流5～6分钟，后处理即可；其中，7,7,8,8-四氰基对二次甲基苯醌与聚合产物的质量比为0.03～0.05：1。
9.利用权利要求1～8中任一项所述制备方法得到的一种含改性石墨烯的润滑脂。
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