CN110982600B - 一种含有改性石墨烯的润滑油及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种含有改性石墨烯的润滑油及其制备方法，通过向150N基础油中添加改性石墨烯得到，石墨烯经改性处理，具体是以氧化石墨烯为原料，先进行磷和硒化钼掺杂并还原，再进行聚苯胺和150N基础油的联合改性处理得到，从根源上避免石墨烯团聚，润滑抗磨效果好。

Description

一种含有改性石墨烯的润滑油及其制备方法
技术领域
本发明涉及润滑油技术领域，特别是涉及一种含有改性石墨烯的润滑油及其制备方法。
背景技术
润滑油主要起到润滑、冷却、防锈、清洁、密封和缓冲等作用，被广泛用在汽车、机械设备上，用以减少摩擦，保护机械及加工件。随着尖端科技的不断发展，对润滑油的性能要求越来越高。
润滑油普遍由基础油和添加剂组成，前者主要起润滑的作用，后者用于改善基础油的性质，由多种功能剂混合在基本溶剂中形成，用于提高或添加某些功能，例如抗氧抗腐剂，能防止金属氧化、催化陈旧延缓油品氧化速度、隔绝酸性物与金属接触；抗磨剂，在摩擦面的高温部分能与金属反应生成融点低的物质，节省油耗和振动噪音等。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油中与其他添加剂相比，可以起到明显的减磨节能效果。但是石墨烯添加剂在使用过程中容易产生分层和沉淀现象，不利于在润滑油中分散，影响了石墨烯在润滑油中起到的作用。
专利CN109504496A公开了一种发动机石墨烯润滑油，引入石墨烯、六方氮化硼纳米片和/或生物酶作为改进剂，利用六方氮化硼纳米片和/生物酶的作用使得石墨烯均匀分散在润滑油中，防止石墨烯在润滑油中发生沉淀和分层，但是石墨烯片层之间具有很强的范德华力，依靠六方氮化硼纳米片和/或生物酶的作用，仍旧很难长时间稳定存在，还是会发生聚沉，影响石墨烯优良性质的发挥。
发明内容
本发明的目的就是要提供一种含有改性石墨烯的润滑油及其制备方法，从根源上避免石墨烯团聚，保证良好的润滑抗磨效果。
为实现上述目的，本发明是通过如下方案实现的：
一种含有改性石墨烯的润滑油的制备方法，将改性石墨烯加入第一部分150N基础油中，分散均匀即得所述的润滑油，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，经磷和硒化钼掺杂并还原，得到掺杂石墨烯，然后对掺杂石墨烯进行聚苯胺和第二部分150N基础油的改性处理，即得所述的改性石墨烯。
优选的，改性石墨烯与第一部分150N基础油的质量比为0.3～0.5：100。
优选的，分散方法为超声波振荡20～30分钟。
优选的，掺杂石墨烯的制备方法如下：先将氧化石墨烯与焦磷酸加入无水乙醇中，超声波分散20～30分钟，水浴加热至80～85℃，持续搅拌加热直至干燥，然后转移至管式炉内，在惰性气体气氛下进行固相反应生成预掺杂产物，接着将预掺杂产物加入硒和钼酸钠的还原液中，300～350℃反应7～9小时，后处理即得所述的掺杂石墨烯。
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，氧化石墨烯、焦磷酸、无水乙醇、硒和钼酸钠的还原液的质量体积比为1g：3～5g：50～60mL：35～45mL，其中，硒和钼酸钠的还原液是通过以下方法制备得到的：先将硒粉加入水合肼中，然后于60～80℃搅拌加热2～3小时，冷却至室温（25℃），加入钼酸钠饱和水溶液，搅拌混匀即得所述还原液，该还原液中所含硒与钼的摩尔比为2：1，硒粉与水合肼的质量体积比为2～4mg：1mL。
进一步优选的，后处理包括离心、洗涤和干燥。
更进一步优选的，利用去离子水洗涤2～3次，干燥的工艺条件为：80～90℃真空干燥5～6小时。
优选的，改性处理的具体方法是：先将掺杂石墨烯加入苯胺的盐酸溶液中，预冷至0～8℃，然后转移至反应器中，边搅拌边缓慢滴加预冷至0～8℃的过硫酸铵盐酸混合液，0～8℃反应5～8小时，过滤洗涤后转移至0.3～0.5mol/L氢氧化钠溶液中浸泡2～4小时，过滤，洗涤，烘干，接着转移至球磨罐中，加入乙烯基三甲氧基硅烷和第二部分150N基础油，500～800rpm转速下球磨处理10～12小时即可。
进一步优选的，掺杂石墨烯、苯胺的盐酸水溶液、过硫酸铵盐酸水混合液、氢氧化钠溶液、乙烯基三甲氧基硅烷和第二部分150N基础油的质量体积比为1mg：20～30mL：30～40mL：50～60mL：0.2～0.3mg：8～10mL，苯胺的盐酸水溶液中所含苯胺和盐酸的浓度分别为0.2～0.3mol/L和0.5～0.6mol/L，过硫酸铵盐酸水混合液中所含过硫酸铵和盐酸的浓度分别为0.3～0.4mol/L和0.5～0.6mol/L。
利用上述制备方法得到的一种含有改性石墨烯的润滑油。
本发明的有益效果是：
本发明通过向150N基础油中添加改性石墨烯获得一种润滑油，石墨烯经改性处理，具体是以氧化石墨烯为原料，先进行磷和硒化钼掺杂并还原，再进行聚苯胺和150N基础油的联合改性处理得到，从根源上避免石墨烯团聚，润滑抗磨效果好。
石墨烯添加至润滑油中容易团聚的根本原因在于石墨烯片层之间具有很强的范德华力，本发明通过磷和硒化钼掺杂，改变电子结构，破坏范德华力，避免团聚。在石墨烯的碳网格中引入磷，可以增加石墨烯表面活性位点，从而增强石墨烯与150N基础油的相互作用，改善相容性，同时，磷作为杂原子掺入后在石墨烯中形成缺陷，引导电子传输流动，提高反应活性，有利于石墨烯的后续改性处理。硒化钼的引入进一步增加石墨烯的缺陷和局域反应活性，并且与磷之间相互作用，提高掺杂的稳定性。
掺杂石墨烯进行聚苯胺和第二部分150N基础油的联合改性处理，经聚苯胺修饰后，石墨烯表面通过聚苯胺增大与第一部分150N基础油的接触面，改善相容性，也有利于第二部分基础油的改性处理，同时，对石墨烯片层之间的范德华力起到阻隔作用，进一步避免团聚的发生。第二部分基础油的改性进一步增强了与第一部分150N基础油的相容性，促进石墨烯吸附在磨擦面上，形成分子定向的石墨烯吸附膜，以阻止金属相互间的接触，起到减少摩擦和磨损的作用，保证产品的润滑抗磨效果。
具体实施方式
下面将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。
实施例1
一种含有改性石墨烯的润滑油的制备方法，将0.3g改性石墨烯加入100g第一部分150N基础油中，超声波振荡20分钟即得所述的润滑油，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，经磷和硒化钼掺杂并还原，得到掺杂石墨烯，然后对掺杂石墨烯进行聚苯胺和第二部分150N基础油的改性处理，即得所述的改性石墨烯。
掺杂石墨烯的制备方法如下：先将1g氧化石墨烯与3g焦磷酸加入50mL无水乙醇中，超声波分散20分钟，水浴加热至80℃，持续搅拌加热直至干燥，然后转移至管式炉内，在惰性气体气氛下进行固相反应生成预掺杂产物，接着将预掺杂产物加入35mL硒和钼酸钠的还原液中，300℃反应7小时，后处理即得所述的掺杂石墨烯。
氧化石墨烯是采用改良的Hummers法制备得到。
硒和钼酸钠的还原液是通过以下方法制备得到的：先将2mg硒粉加入1mL水合肼中，然后于60℃搅拌加热2小时，冷却至室温（25℃），加入钼酸钠饱和水溶液，搅拌混匀即得所述还原液，该还原液中所含硒与钼的摩尔比为2：1。
后处理包括离心、洗涤和干燥。利用去离子水洗涤2次，干燥的工艺条件为：80℃真空干燥5小时。
改性处理的具体方法是：先将1mg掺杂石墨烯加入20mL苯胺的盐酸溶液中，预冷至0℃，然后转移至反应器中，边搅拌边缓慢滴加预冷至0℃的30mL过硫酸铵盐酸混合液，0℃反应5小时，过滤洗涤后转移至50mL 0.3mol/L氢氧化钠溶液中浸泡2小时，过滤，洗涤，烘干，接着转移至球磨罐中，加入0.2mg乙烯基三甲氧基硅烷和8mL第二部分150N基础油，500rpm转速下球磨处理10小时即可。
苯胺的盐酸水溶液中所含苯胺和盐酸的浓度分别为0.2mol/L和0.5mol/L，过硫酸铵盐酸水混合液中所含过硫酸铵和盐酸的浓度分别为0.3mol/L和0.5mol/L。
实施例2
一种含有改性石墨烯的润滑油的制备方法，将0.5g改性石墨烯加入100g第一部分150N基础油中，超声波振荡30分钟即得所述的润滑油，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，经磷和硒化钼掺杂并还原，得到掺杂石墨烯，然后对掺杂石墨烯进行聚苯胺和第二部分150N基础油的改性处理，即得所述的改性石墨烯。
掺杂石墨烯的制备方法如下：先将1g氧化石墨烯与5g焦磷酸加入60mL无水乙醇中，超声波分散30分钟，水浴加热至85℃，持续搅拌加热直至干燥，然后转移至管式炉内，在惰性气体气氛下进行固相反应生成预掺杂产物，接着将预掺杂产物加入45mL硒和钼酸钠的还原液中， 350℃反应9小时，后处理即得所述的掺杂石墨烯。
氧化石墨烯是采用改良的Hummers法制备得到。
硒和钼酸钠的还原液是通过以下方法制备得到的：先将4mg硒粉加入1mL水合肼中，然后于80℃搅拌加热3小时，冷却至室温（25℃），加入钼酸钠饱和水溶液，搅拌混匀即得所述还原液，该还原液中所含硒与钼的摩尔比为2：1。
后处理包括离心、洗涤和干燥。利用去离子水洗涤3次，干燥的工艺条件为： 90℃真空干燥6小时。
改性处理的具体方法是：先将1mg掺杂石墨烯加入30mL苯胺的盐酸溶液中，预冷至8℃，然后转移至反应器中，边搅拌边缓慢滴加预冷至8℃的40mL过硫酸铵盐酸混合液， 8℃反应8小时，过滤洗涤后转移至60mL 0.5mol/L氢氧化钠溶液中浸泡4小时，过滤，洗涤，烘干，接着转移至球磨罐中，加入0.3mg乙烯基三甲氧基硅烷和10mL第二部分150N基础油，800rpm转速下球磨处理12小时即可。
苯胺的盐酸水溶液中所含苯胺和盐酸的浓度分别为0.3mol/L和0.6mol/L，过硫酸铵盐酸水混合液中所含过硫酸铵和盐酸的浓度分别为0.4mol/L和0.6mol/L。
实施例3
一种含有改性石墨烯的润滑油的制备方法，将0.3g改性石墨烯加入100g第一部分150N基础油中，超声波振荡30分钟即得所述的润滑油，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，经磷和硒化钼掺杂并还原，得到掺杂石墨烯，然后对掺杂石墨烯进行聚苯胺和第二部分150N基础油的改性处理，即得所述的改性石墨烯。
掺杂石墨烯的制备方法如下：先将1g氧化石墨烯与3g焦磷酸加入60mL无水乙醇中，超声波分散20分钟，水浴加热至85℃，持续搅拌加热直至干燥，然后转移至管式炉内，在惰性气体气氛下进行固相反应生成预掺杂产物，接着将预掺杂产物加入35mL硒和钼酸钠的还原液中， 350℃反应7小时，后处理即得所述的掺杂石墨烯。
氧化石墨烯是采用改良的Hummers法制备得到。
硒和钼酸钠的还原液是通过以下方法制备得到的：先将4mg硒粉加入1mL水合肼中，然后于60℃搅拌加热3小时，冷却至室温（25℃），加入钼酸钠饱和水溶液，搅拌混匀即得所述还原液，该还原液中所含硒与钼的摩尔比为2：1。
后处理包括离心、洗涤和干燥。利用去离子水洗涤2次，干燥的工艺条件为： 90℃真空干燥5小时。
改性处理的具体方法是：先将1mg掺杂石墨烯加入30mL苯胺的盐酸溶液中，预冷至0℃，然后转移至反应器中，边搅拌边缓慢滴加预冷至0℃的40mL过硫酸铵盐酸混合液，0℃反应5小时，过滤洗涤后转移至60mL 0.3mol/L氢氧化钠溶液中浸泡4小时，过滤，洗涤，烘干，接着转移至球磨罐中，加入0.2mg乙烯基三甲氧基硅烷和10mL第二部分150N基础油，500rpm转速下球磨处理12小时即可。
苯胺的盐酸水溶液中所含苯胺和盐酸的浓度分别为0.2mol/L和0.6mol/L，过硫酸铵盐酸水混合液中所含过硫酸铵和盐酸的浓度分别为0.3mol/L和0.6mol/L。
实施例4
一种含有改性石墨烯的润滑油的制备方法，将0.5g改性石墨烯加入100g第一部分150N基础油中，超声波振荡20分钟即得所述的润滑油，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，经磷和硒化钼掺杂并还原，得到掺杂石墨烯，然后对掺杂石墨烯进行聚苯胺和第二部分150N基础油的改性处理，即得所述的改性石墨烯。
掺杂石墨烯的制备方法如下：先将1g氧化石墨烯与5g焦磷酸加入50mL无水乙醇中，超声波分散30分钟，水浴加热至80℃，持续搅拌加热直至干燥，然后转移至管式炉内，在惰性气体气氛下进行固相反应生成预掺杂产物，接着将预掺杂产物加入45mL硒和钼酸钠的还原液中，300℃反应9小时，后处理即得所述的掺杂石墨烯。
氧化石墨烯是采用改良的Hummers法制备得到。
硒和钼酸钠的还原液是通过以下方法制备得到的：先将2mg硒粉加入1mL水合肼中，然后于80℃搅拌加热2小时，冷却至室温（25℃），加入钼酸钠饱和水溶液，搅拌混匀即得所述还原液，该还原液中所含硒与钼的摩尔比为2：1。
后处理包括离心、洗涤和干燥。利用去离子水洗涤3次，干燥的工艺条件为：80℃真空干燥6小时。
改性处理的具体方法是：先将1mg掺杂石墨烯加入20mL苯胺的盐酸溶液中，预冷至8℃，然后转移至反应器中，边搅拌边缓慢滴加预冷至8℃的30mL过硫酸铵盐酸混合液， 8℃反应8小时，过滤洗涤后转移至50mL 0.5mol/L氢氧化钠溶液中浸泡2小时，过滤，洗涤，烘干，接着转移至球磨罐中，加入0.3mg乙烯基三甲氧基硅烷和8mL第二部分150N基础油，800rpm转速下球磨处理10小时即可。
苯胺的盐酸水溶液中所含苯胺和盐酸的浓度分别为0.3mol/L和0.5mol/L，过硫酸铵盐酸水混合液中所含过硫酸铵和盐酸的浓度分别为0.4mol/L和0.5mol/L。
实施例5
一种含有改性石墨烯的润滑油的制备方法，将0.4g改性石墨烯加入100g第一部分150N基础油中，超声波振荡25分钟即得所述的润滑油，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，经磷和硒化钼掺杂并还原，得到掺杂石墨烯，然后对掺杂石墨烯进行聚苯胺和第二部分150N基础油的改性处理，即得所述的改性石墨烯。
掺杂石墨烯的制备方法如下：先将1g氧化石墨烯与4g焦磷酸加入55mL无水乙醇中，超声波分散25分钟，水浴加热至83℃，持续搅拌加热直至干燥，然后转移至管式炉内，在惰性气体气氛下进行固相反应生成预掺杂产物，接着将预掺杂产物加入40mL硒和钼酸钠的还原液中，320℃反应8小时，后处理即得所述的掺杂石墨烯。
氧化石墨烯是采用改良的Hummers法制备得到。
硒和钼酸钠的还原液是通过以下方法制备得到的：先将3mg硒粉加入1mL水合肼中，然后于70℃搅拌加热2.5小时，冷却至室温（25℃），加入钼酸钠饱和水溶液，搅拌混匀即得所述还原液，该还原液中所含硒与钼的摩尔比为2：1。
后处理包括离心、洗涤和干燥。利用去离子水洗涤2次，干燥的工艺条件为：85℃真空干燥5小时。
改性处理的具体方法是：先将1mg掺杂石墨烯加入25mL苯胺的盐酸溶液中，预冷至5℃，然后转移至反应器中，边搅拌边缓慢滴加预冷至5℃的35mL过硫酸铵盐酸混合液，5℃反应6小时，过滤洗涤后转移至55mL 0.4mol/L氢氧化钠溶液中浸泡3小时，过滤，洗涤，烘干，接着转移至球磨罐中，加入0.25mg乙烯基三甲氧基硅烷和9mL第二部分150N基础油，600rpm转速下球磨处理11小时即可。
苯胺的盐酸水溶液中所含苯胺和盐酸的浓度分别为0.25mol/L和0.55mol/L，过硫酸铵盐酸水混合液中所含过硫酸铵和盐酸的浓度分别为0.35mol/L和0.55mol/L。
对比例1
一种含有改性石墨烯的润滑油的制备方法，将0.3g改性石墨烯加入100g第一部分150N基础油中，超声波振荡20分钟即得所述的润滑油，其中，改性石墨烯是通过以下方法制备得到的：对石墨烯进行聚苯胺和第二部分150N基础油的改性处理，即得所述的改性石墨烯。
改性处理的具体方法是：先将1mg石墨烯加入20mL苯胺的盐酸溶液中，预冷至0℃，然后转移至反应器中，边搅拌边缓慢滴加预冷至0℃的30mL过硫酸铵盐酸混合液，0℃反应5小时，过滤洗涤后转移至50mL 0.3mol/L氢氧化钠溶液中浸泡2小时，过滤，洗涤，烘干，接着转移至球磨罐中，加入0.2mg乙烯基三甲氧基硅烷和8mL第二部分150N基础油，500rpm转速下球磨处理10小时即可。
苯胺的盐酸水溶液中所含苯胺和盐酸的浓度分别为0.2mol/L和0.5mol/L，过硫酸铵盐酸水混合液中所含过硫酸铵和盐酸的浓度分别为0.3mol/L和0.5mol/L。
对比例2
一种含有改性石墨烯的润滑油的制备方法，将0.3g改性石墨烯加入100g第一部分150N基础油中，超声波振荡20分钟即得所述的润滑油，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，经磷和硒化钼掺杂并还原，即得所述的改性石墨烯。
具体方法如下：先将1g氧化石墨烯与3g焦磷酸加入50mL无水乙醇中，超声波分散20分钟，水浴加热至80℃，持续搅拌加热直至干燥，然后转移至管式炉内，在惰性气体气氛下进行固相反应生成预掺杂产物，接着将预掺杂产物加入35mL硒和钼酸钠的还原液中，300℃反应7小时，后处理即得所述的改性石墨烯。
氧化石墨烯是采用改良的Hummers法制备得到。
硒和钼酸钠的还原液是通过以下方法制备得到的：先将2mg硒粉加入1mL水合肼中，然后于60℃搅拌加热2小时，冷却至室温（25℃），加入钼酸钠饱和水溶液，搅拌混匀即得所述还原液，该还原液中所含硒与钼的摩尔比为2：1。
后处理包括离心、洗涤和干燥。利用去离子水洗涤2次，干燥的工艺条件为：80℃真空干燥5小时。
对比例3
一种含有改性石墨烯的润滑油的制备方法，将0.3g改性石墨烯加入100g第一部分150N基础油中，超声波振荡20分钟即得所述的润滑油，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，经磷掺杂并还原，得到掺杂石墨烯，然后对掺杂石墨烯进行聚苯胺和第二部分150N基础油的改性处理，即得所述的改性石墨烯。
掺杂石墨烯的制备方法如下：先将1g氧化石墨烯与3g焦磷酸加入50mL无水乙醇中，超声波分散20分钟，水浴加热至80℃，持续搅拌加热直至干燥，然后转移至管式炉内，在惰性气体气氛下进行固相反应生成预掺杂产物，接着将预掺杂产物加入35mL质量浓度80%水合肼溶液中，300℃反应7小时，后处理即得所述的掺杂石墨烯。
氧化石墨烯是采用改良的Hummers法制备得到。
后处理包括离心、洗涤和干燥。利用去离子水洗涤2次，干燥的工艺条件为：80℃真空干燥5小时。
改性处理的具体方法是：先将1mg掺杂石墨烯加入20mL苯胺的盐酸溶液中，预冷至0℃，然后转移至反应器中，边搅拌边缓慢滴加预冷至0℃的30mL过硫酸铵盐酸混合液，0℃反应5小时，过滤洗涤后转移至50mL 0.3mol/L氢氧化钠溶液中浸泡2小时，过滤，洗涤，烘干，接着转移至球磨罐中，加入0.2mg乙烯基三甲氧基硅烷和8mL第二部分150N基础油，500rpm转速下球磨处理10小时即可。
苯胺的盐酸水溶液中所含苯胺和盐酸的浓度分别为0.2mol/L和0.5mol/L，过硫酸铵盐酸水混合液中所含过硫酸铵和盐酸的浓度分别为0.3mol/L和0.5mol/L。
对比例4
一种含有改性石墨烯的润滑油的制备方法，将0.3g改性石墨烯加入100g第一部分150N基础油中，超声波振荡20分钟即得所述的润滑油，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，经磷和硒化钼掺杂并还原，得到掺杂石墨烯，然后对掺杂石墨烯进行第二部分150N基础油的改性处理，即得所述的改性石墨烯。
掺杂石墨烯的制备方法如下：先将1g氧化石墨烯与3g焦磷酸加入50mL无水乙醇中，超声波分散20分钟，水浴加热至80℃，持续搅拌加热直至干燥，然后转移至管式炉内，在惰性气体气氛下进行固相反应生成预掺杂产物，接着将预掺杂产物加入35mL硒和钼酸钠的还原液中，300℃反应7小时，后处理即得所述的掺杂石墨烯。
氧化石墨烯是采用改良的Hummers法制备得到。
硒和钼酸钠的还原液是通过以下方法制备得到的：先将2mg硒粉加入1mL水合肼中，然后于60℃搅拌加热2小时，冷却至室温（25℃），加入钼酸钠饱和水溶液，搅拌混匀即得所述还原液，该还原液中所含硒与钼的摩尔比为2：1。
后处理包括离心、洗涤和干燥。利用去离子水洗涤2次，干燥的工艺条件为：80℃真空干燥5小时。
改性处理的具体方法是：将1mg掺杂石墨烯与0.2mg乙烯基三甲氧基硅烷和8mL第二部分150N基础油，500rpm转速下球磨处理10小时即可。
试验例
将实施例1～5和对比例1～4所得润滑油分别在温度25℃湿度50%RH条件下静置6个月，观察是否出现团聚或沉降，结果见表1。对润滑油进行抗磨性和减摩性能考察，抗磨性按照SH/T 0189-1992测定磨痕直径；减摩性能根据ASTM D5183用四球磨损试验机测定摩擦系数f，结果见表2。
表1.润滑油稳定性考察
1个月 3个月 6个月
实施例1 无团聚 无团聚 无团聚
实施例2 无团聚 无团聚 无团聚
实施例3 无团聚 无团聚 无团聚
实施例4 无团聚 无团聚 无团聚
实施例5 无团聚 无团聚 无团聚
对比例1 出现团聚 大量团聚，有沉降 大量沉降
对比例2 出现团聚 大量团聚，有沉降 大量沉降
对比例3 出现团聚 大量团聚，有沉降 大量沉降
对比例4 出现团聚 大量团聚，有沉降 大量沉降
表2.抗磨减摩性能考察
磨痕直径D<sub>60</sub><sup>392</sup>（mm），75℃，1200rpm 摩擦系数f
实施例1 0.28 0.020
实施例2 0.27 0.020
实施例3 0.26 0.018
实施例4 0.26 0.017
实施例5 0.25 0.015
对比例1 0.41 0.077
对比例2 0.35 0.065
对比例3 0.38 0.062
对比例4 0.35 0.063
由表1和表2可知，实施例1～5的润滑油稳定性好，均未出现团聚现象，说明引入石墨烯的分散性好，润滑油的抗磨减摩性能好。对比例1中改性石墨烯是直接以石墨烯为原料，进行聚苯胺和第二部分150N基础油的改性处理，省略了掺杂步骤，导致改性困难，添加至150N基础油中，分散性欠佳，润滑抗磨性能变差；对比例2中改性石墨烯仅进行掺杂处理，省略了有机改性，相容性变差，很容易出现团聚和沉降，润滑抗磨性能变差；对比例3中改性石墨烯略去了硒化钼掺杂，掺杂稳定性变差，分散性变差，润滑抗磨性能变差；对比例4中改性石墨烯略去了聚苯胺，增大了第二部分150N基础油的改性难度，相容性差，很容易出现团聚和沉降，润滑性能变差。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种含有改性石墨烯的润滑油的制备方法，将改性石墨烯加入第一部分150N基础油中，分散均匀即得所述的润滑油，其特征在于，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，经磷和硒化钼掺杂并还原，得到掺杂石墨烯，然后对掺杂石墨烯进行聚苯胺和第二部分150N基础油的改性处理，即得所述的改性石墨烯；
其中，掺杂石墨烯的制备方法如下：先将氧化石墨烯与焦磷酸加入无水乙醇中，超声波分散20～30分钟，水浴加热至80～85℃，持续搅拌加热直至干燥，然后转移至管式炉内，在惰性气体气氛下进行固相反应生成预掺杂产物，接着将预掺杂产物加入硒和钼酸钠的还原液中，300～350℃反应7～9小时，后处理即得所述的掺杂石墨烯；
其中，改性处理的具体方法是：先将掺杂石墨烯加入苯胺的盐酸水溶液中，预冷至0～8℃，然后转移至反应器中，边搅拌边缓慢滴加预冷至0～8℃的过硫酸铵盐酸水混合液，0～8℃反应5～8小时，过滤洗涤后转移至0.3～0.5mol/L氢氧化钠溶液中浸泡2～4小时，过滤，洗涤，烘干，接着转移至球磨罐中，加入乙烯基三甲氧基硅烷和第二部分150N基础油，500～800rpm转速下球磨处理10～12小时即可。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，改性石墨烯与第一部分150N基础油的质量比为0.3～0.5：100。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，分散方法为超声波振荡20～30分钟。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，氧化石墨烯、焦磷酸、无水乙醇、硒和钼酸钠的还原液的质量体积比为1g：3～5g：50～60mL：35～45mL，其中，硒和钼酸钠的还原液是通过以下方法制备得到的：先将硒粉加入水合肼中，然后于60～80℃搅拌加热2～3小时，冷却至室温，加入钼酸钠饱和水溶液，搅拌混匀即得所述还原液，该还原液中所含硒与钼的摩尔比为2：1，硒粉与水合肼的质量体积比为2～4mg：1mL。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，后处理包括离心、洗涤和干燥。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，在后处理中利用去离子水洗涤2～3次，干燥的工艺条件为：80～90℃真空干燥5～6小时。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，掺杂石墨烯、苯胺的盐酸水溶液、过硫酸铵盐酸水混合液、氢氧化钠溶液、乙烯基三甲氧基硅烷和第二部分150N基础油的质量体积比为1mg：20～30mL：30～40mL：50～60mL：0.2～0.3mg：8～10mL，苯胺的盐酸水溶液中所含苯胺和盐酸的浓度分别为0.2～0.3mol/L和0.5～0.6mol/L，过硫酸铵盐酸水混合液中所含过硫酸铵和盐酸的浓度分别为0.3～0 .4mol/L和0.5～0.6mol/L。
8.一种利用权利要求1～7所述制备方法得到的含有改性石墨烯的润滑油。
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