CN111979022A - 一种含石墨烯的发动机防护剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种含石墨烯的发动机防护剂，由以下质量百分比的原料组成：纳米石墨烯1‑3%，分散剂0.5‑1%，基础油余量；含石墨烯的发动机防护剂的制备方法，包括如下步骤：首先将分散剂加入基础油中，中速搅拌30min；然后将纳米石墨烯匀速加入基础油中，以多级高速分散机高转速搅拌2h，静置30min，待体系稳定后继续搅拌2h，即得到成品。本发明工艺简单、效果较好，本发明所制成的发动机防护剂采用高纯度石墨烯，通过分散剂的作用能在油性体系中均匀、长效分散，不易沉淀；本发明所制成的发动机防护剂与汽车发动机金属表面不会产生任何化学反应，完全通过物理吸附成膜保护发动机内壁，产生润滑效果。

Description

一种含石墨烯的发动机防护剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及汽车发动机润滑油添加剂技术领域，具体涉及一种含石墨烯的发动机防护剂及其制备方法。
背景技术
随着社会的发展，经济水平不断提高，汽车已经成为人们主要的代步工具。
汽车发动机在工作时会排放出大量有害气体，包括一氧化碳，碳氢化合物，铅及其化合物，碳烟微粒等，是大气污染的主要来源。因此，节能减排一直是全体从业者的努力方向。
发动机是汽车最重要的工作组件，其内部有很多相互摩擦运动的金属表面，这些部件运动速度快，工作环境恶劣，磨耗大，为发动机添加合适的机油，能降低内部磨损，节约能耗。
机油由基础油和添加剂两部分组成，合适的添加剂能大幅改善机油性能，满足用户的使用需求。添加剂按功能分主要有抗氧化剂、抗磨剂、摩擦改进剂、极压添加剂、清净剂、分散剂、泡沫抑制剂、防腐防锈剂、流点改善剂、粘度指数增进剂等类型。其中，抗磨剂和摩擦改进剂都能在发动机内部产生润滑膜，有效降低发动机被磨损的风险。
通常使用的抗磨剂有含硫极压抗磨剂、含磷极压抗磨剂、硫磷化物、含氯极压抗磨剂、含硼化合物等。然而随着环保要求日益提高，上述极压抗磨剂已经满足不了人们的需要：硫、磷类抗磨剂易与尾气转换器中的催化剂反应，产生有毒气体；含氯抗磨剂本身具有毒性；含硼抗磨剂稳定性差，易水解。
摩擦改进剂主要分为两类，一是含有极性基团的有机摩擦改进剂，其缺点在于高温环境下表现差、可能会引起化学腐蚀；二是非油溶性摩擦改进剂，缺点是会增加沉积物水平。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种含石墨烯的发动机防护剂及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种含石墨烯的发动机防护剂，其创新点在于，由以下质量百分比的原料组成：纳米石墨烯1-3%，分散剂0.5-1%，基础油余量。
进一步的，所述纳米石墨烯采用片径D50且为2.5μm以下。
进一步的，所述分散剂为具有双亲基团的粉体分散剂。
一种含石墨烯的发动机防护剂的制备方法，其创新点在于，包括如下步骤： （1）首先将分散剂加入基础油中，中速搅拌30min； （2）然后将纳米石墨烯匀速加入基础油中，以多级高速分散机高转速搅拌2h，静置30min，待体系稳定后继续搅拌2h，即得到成品。
本发明有益效果为：
1、本发明工艺简单、效果较好，本发明所制成的发动机防护剂采用高纯度石墨烯，通过分散剂的作用能在油性体系中均匀、长效分散，不易沉淀；
2、本发明所制成的发动机防护剂与汽车发动机金属表面不会产生任何化学反应，完全通过物理吸附成膜保护发动机内壁，产生润滑效果；
3、本发明通过超细石墨烯微粒，在发动机高温高压工作模式下，填充并修复缸壁磨损，同时在活塞作用下均质涂敷至发动机内壁，形成微滚动摩擦，显著降低发动机内部摩擦阻力；
4、本发明经过长时间的高温修复，在发动机内壁形成有效的石墨烯薄膜，可显著增强发动机耐磨性能，延长发动机使用寿命；
5、本发明在摩擦阻力减小和发动机内壁修复的双重作用下，提升发动机的燃油经济性，且内壁摩擦力降低的同时，发动机运行时振动减小，噪音明显降低；
6、本发明使用的纳米石墨烯粒子在经过本发明的工艺处理后，在基础油体系内具有良好的分散性，不易沉积，性能稳定。
具体实施方式
下面实施例对本发明作进一步的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种含石墨烯的发动机防护剂，由以下质量百分比的原料组成：纳米石墨烯3%，分散剂0.5%（优选聚氨酯分散剂），基础油余量。
一种含石墨烯的发动机防护剂的制备方法，包括如下步骤： （1）首先将质量百分比的聚氨酯分散剂0.5%加入基础油中，中速搅拌30min； （2）然后将质量百分比的纳米石墨烯3%匀速加入基础油中，以多级高速分散机高转速搅拌2h，静置30min，待体系稳定后继续搅拌2h，即得到成品。
对实施例1的产品各项性能检测如下所示：
1、理化性能：
Figure 297676DEST_PATH_IMAGE001
2.油耗试验：实施例1获得产品与市面上销售的普通润滑油的油耗对比测试。
Figure 255268DEST_PATH_IMAGE002
实施例2
一种含石墨烯的发动机防护剂，由以下质量百分比的原料组成：纳米石墨烯2%，分散剂0.5%（优选聚氨酯分散剂），基础油余量。
一种含石墨烯的发动机防护剂的制备方法，包括如下步骤： （1）首先将质量百分比的聚氨酯分散剂0.5%加入基础油中，中速搅拌30min； （2）然后将质量百分比的纳米石墨烯2%匀速加入基础油中，以多级高速分散机高转速搅拌2h，静置30min，待体系稳定后继续搅拌2h，即得到成品。
对实施例2的产品各项性能检测如下所示：
1、理化性能：
Figure 257859DEST_PATH_IMAGE003
2.油耗试验：实施例2获得产品与市面上销售的普通润滑油的油耗对比测试。
Figure 122522DEST_PATH_IMAGE004
实施例3
一种含石墨烯的发动机防护剂，由以下质量百分比的原料组成：纳米石墨烯1%，分散剂1%（优选聚氨酯分散剂），基础油余量。
一种含石墨烯的发动机防护剂的制备方法，包括如下步骤： （1）首先将质量百分比的聚氨酯分散剂1%加入基础油中，中速搅拌30min； （2）然后将质量百分比的纳米石墨烯1%匀速加入基础油中，以多级高速分散机高转速搅拌2h，静置30min，待体系稳定后继续搅拌2h，即得到成品。
对实施例3的产品各项性能检测如下所示：
1、理化性能：
Figure 755629DEST_PATH_IMAGE005
2.油耗试验：实施例3获得产品与市面上销售的普通润滑油的油耗对比测试。
Figure 262834DEST_PATH_IMAGE006
综上所述，本发明制备的含石墨烯的发动机防护剂能够提升发动机的燃油经济性。
以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种含石墨烯的发动机防护剂，其特征在于，由以下质量百分比的原料组成：纳米石墨烯1-3%，分散剂0.5-1%，基础油余量。
2.根据权利要求1所述的一种含石墨烯的发动机防护剂，其特征在于：所述纳米石墨烯采用片径D50且为2.5μm以下。
3.根据权利要求1所述的一种含石墨烯的发动机防护剂，其特征在于：所述分散剂为具有双亲基团的粉体分散剂。
4.一种根据权利要求1所述的含石墨烯的发动机防护剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）首先将分散剂加入基础油中，中速搅拌30min；
（2）然后将纳米石墨烯匀速加入基础油中，以多级高速分散机高转速搅拌2h，静置30min，待体系稳定后继续搅拌2h，即得到成品。
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