CN112011388A - 一种多功能润滑油及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多功能润滑油，按重量份计，包括基础油、改性石墨烯、油溶性钼胺络合物、粘度指数改进剂和改性纳米碳化硅颗粒，本发明还公开了一种多功能润滑油的制备方法，包括所述的一种多功能润滑油，还包括如下步骤：制备改性石墨烯；制备油溶性钼胺络合物；制备粘度指数改进剂；制备改性纳米碳化硅颗粒；将基础油与制得的改性石墨烯、油溶性钼胺络合物、粘度指数改进剂按重量份混合，得到混合油液；将混合油液控制在40～60℃，并经处理后得到多功能润滑油，在现有技术的基础上，改进润滑油的组成及制备方法，通过改性润滑油的各类助剂，有效提升润滑油在高温状态下的抗氧化稳定性和耐磨性，以实现润滑油的多功能要求。

Description

一种多功能润滑油及制备方法
技术领域
本发明属于润滑油技术领域，尤其涉及一种多功能润滑油及制备方法。
背景技术
目前，发动机所用润滑油对发动机起到润滑、清洁、冷却、密封、减磨等作用，通常采用合成油或者矿物油作为基本组分，再添加一些其他的辅助功能添加剂，现有的润滑油往往未考虑机械摩擦导致润滑油升温的情况，这种情况下润滑油极易因温度升高而导致成膜效率变低，并影响润滑油的耐磨性能。
发明内容
为解决现有技术中润滑油因温度升高而影响整体性能的问题，本发明提出一种多功能润滑油及制备方法。
一种多功能润滑油，按重量份计，包括80～90份基础油、0.06～0.1份改性石墨烯、0.05～0.15份油溶性钼胺络合物、4～10份粘度指数改进剂和0.2～1份改性纳米碳化硅颗粒。
其中，所述改性石墨烯为三维网状石墨烯经改性制成。
本发明还提出一种多功能润滑油的制备方法，包括所述的一种多功能润滑油，还包括如下步骤：
制备改性石墨烯；
制备油溶性钼胺络合物；
制备粘度指数改进剂；
制备改性纳米碳化硅颗粒；
将基础油与制得的改性石墨烯、油溶性钼胺络合物、粘度指数改进剂按重量份混合，得到混合油液；
将混合油液控制在40～60℃，并经球磨均化处理，和超声震荡搅拌处理后得到多功能润滑油。
其中，所述制备改性石墨烯包括如下步骤：
分别将十八胺和三维网状石墨烯在超声震荡的条件下分散于乙醇溶液中，制得十八胺的乙醇溶液和三维网状石墨烯的乙醇溶液；
将十八胺的乙醇溶液逐滴滴加到三维网状石墨烯的乙醇溶液中，且在预设条件下进行反应，制得混合反应物；
将制备的混合反应物冷却至室温，并经离心洗涤和真空干燥后制得改性石墨烯。
其中，所述预设条件为温度控制在60～80℃，并连续磁力搅拌加热回流18～30h。
其中，所述制备油溶性钼胺络合物包括如下步骤：
按重量比称取有机酸溶于无水乙醇中，制备溶剂；
在冰浴条件下向溶剂中滴加无水氯化亚砜，并进行搅拌直至反应完全，再经真空蒸馏后制得氯代有机酸；
在预定条件下，将氯代有机酸与二乙醇胺反应，以制得有机酸酰胺；
在有机酸酰胺中加三氧化钼溶液，并经回流反应、蒸馏后得到油溶性钼胺络合物。
其中，所述有机酸为花生酸、豆蔻酸、月桂酸、硬脂酸、十一烷酸、二十一烷和棕榈酸中的任一种。
其中，所述预定条件为在-5～0℃的冰浴条件下，加入催化剂，并搅拌10h。
其中，所述制备粘度指数改进剂包括如下步骤：
将高碳醇、甲苯、对甲苯磺酸和对苯二酚在反应容器中加热混合，以制得混合有机物；
在制备的混合有机物中加入甲基丙烯酸，并经预设方式处理，制备预产物；
将预产物进行冷却、减压蒸馏、并再次冷却、中和、水洗和再次减压蒸馏后制得产物单体；
将产物单体与苯乙烯和甲苯混合，通入氮气并加热，在加入过氧化苯甲酰后等待反应完成，并再一次进行减压蒸馏以制备粘度指数改进剂。
其中，所述预设方式是指升温至120～140℃，并回流4～7h。
本发明的有益效果为：在现有技术的基础上，改进润滑油的组成及制备方法，通过改性润滑油的各类助剂，有效提升润滑油在高温状态下的抗氧化稳定性和耐磨性，有效提升润滑油的适用范围，以实现润滑油的多功能要求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一种多功能润滑油及制备方法的制备方法的工艺步骤流程结构示意图。
图2是本发明一种多功能润滑油及制备方法的制备方法的制备改性石墨烯的工艺流程结构示意图。
图3是本发明一种多功能润滑油及制备方法的制备方法的制备三维网状石墨烯的工艺步骤流程结构示意图。
图4是本发明一种多功能润滑油及制备方法的制备方法的制备油溶性钼胺络合物的工艺步骤流程结构示意图。
图5是本发明一种多功能润滑油及制备方法的制备方法的制备粘度指数改进剂的工艺步骤流程结构示意图。
图6是本发明一种多功能润滑油及制备方法的制备方法的制备改性纳米碳化硅颗粒的工艺步骤流程结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
请参阅图1至图6，本发明提供一种技术方案：
一种多功能润滑油，按重量份计，包括80～90份基础油、0.06～0.1份改性石墨烯、0.05～0.15份油溶性钼胺络合物、4～10份粘度指数改进剂和0.2～1份改性纳米碳化硅颗粒。
进一步的，所述改性石墨烯为三维网状石墨烯经改性制成。
本发明还提供一种多功能润滑油的制备方法，包括所述的一种多功能润滑油，还包括如下步骤：
S101制备改性石墨烯；
S102制备油溶性钼胺络合物；
S103制备粘度指数改进剂；
S104制备改性纳米碳化硅颗粒；
S105将基础油与制得的改性石墨烯、油溶性钼胺络合物、粘度指数改进剂按重量份混合，得到混合油液；
S106将混合油液控制在40～60℃，并经球磨均化处理20～30h，和超声震荡搅拌处理5～10h后得到多功能润滑油。
进一步的，所述制备改性石墨烯包括如下步骤：
S201分别将十八胺和三维网状石墨烯在超声震荡的条件下分散于乙醇溶液中，制得十八胺的乙醇溶液和三维网状石墨烯的乙醇溶液；
S202将十八胺的乙醇溶液逐滴滴加到三维网状石墨烯的乙醇溶液中，且在预设条件下进行反应，制得混合反应物；
S203将制备的混合反应物冷却至室温，并经离心洗涤和真空干燥后制得改性石墨烯。
进一步的，制备改性石墨烯包括如下步骤：
S301以柠檬酸钠作为原料，在惰性气体中，柠檬酸钠在相对低的温度下煅烧，转化成碳点，以形成碳酸钠晶体；
S302随着温度进一步升高，碳酸钠晶体作为生长网络状碳化物的催化剂和硬模板；
S303当煅烧温度达到700℃时，碳酸钠晶体的表面形成超薄碳片，用去离子水洗涤碳酸钠晶体，即可获得三维网状石墨烯。
进一步的，所述制备油溶性钼胺络合物包括如下步骤：
S401按重量比称取有机酸溶于无水乙醇中，制备溶剂；
S402在冰浴条件下向溶剂中滴加无水氯化亚砜，并进行搅拌直至反应完全，再经真空蒸馏后制得氯代有机酸；
S403在预定条件下，将氯代有机酸与二乙醇胺反应，以制得有机酸酰胺；
S404在有机酸酰胺中加三氧化钼溶液，并经回流反应、蒸馏后得到油溶性钼胺络合物。
进一步的，所述制备粘度指数改进剂包括如下步骤：
S501将高碳醇、甲苯、对甲苯磺酸和对苯二酚在反应容器中加热混合，以制得混合有机物；
S502在制备的混合有机物中加入甲基丙烯酸，并经预设方式处理，制备预产物；
S503将预产物进行冷却、减压蒸馏、并再次冷却、中和、水洗和再次减压蒸馏后制得产物单体；
S504将产物单体与苯乙烯和甲苯混合，通入氮气并加热，在加入过氧化苯甲酰后等待反应完成，并再一次进行减压蒸馏以制备粘度指数改进剂。
进一步的，所述制备改性纳米碳化硅颗粒包括如下步骤：
S601分别将二水合乙酸锌与草酸加热溶于无水乙醇中，以分别制得二水合乙酸锌的乙醇溶液和草酸的乙醇溶液；
S602将经预处理的纳米碳化硅超声分散5min后，加入到二水合乙酸锌的乙醇溶液中，并滴加草酸的乙醇溶液；
S603经水浴加热后高速搅拌至湿凝胶形成，经陈化、干燥、煅烧后制得改性纳米碳化硅颗粒。
具体实施例1：
制备三维网状石墨烯，将180mg的十八胺和三维网状石墨烯在超声震荡的条件下分散于60ml乙醇溶液中，制得十八胺的乙醇溶液和三维网状石墨烯的乙醇溶液；
将十八胺的乙醇溶液逐滴滴加到三维网状石墨烯的乙醇溶液中，且在70℃的温度条件下，连续磁力搅拌加热回流24h制得混合反应物；
将制备的混合反应物冷却至室温，并经离心洗涤和真空干燥后12h后制得改性石墨烯。
制备制备油溶性钼胺络合物，称取30g棕榈酸溶于50g无水乙醇中，制备溶剂；
在0℃的冰浴条件下向溶剂中滴加24g无水氯化亚砜，并进行搅拌直至反应完全，再经真空蒸馏后制得氯代棕榈酸；
0℃的冰浴条件下，加入2g催化剂，并搅拌10h，使得氯代棕榈酸与16g二乙醇胺反应，以制得棕榈酸酰胺；
在棕榈酸酰胺中加17g三氧化钼溶液，并经100℃回流反应5h、蒸馏除水后得到油溶性钼胺络合物。
制备粘度指数改进剂，将40g高碳醇、86.6g甲苯、0.1g对甲苯磺酸和0.1g对苯二酚在反应容器中加热至60℃混合，以制得混合有机物；
在制备的混合有机物中加入8.7g甲基丙烯酸，并升温至120℃，回流4h后，制备预产物；
将预产物进行冷却、减压蒸馏、并再次冷却、中和、水洗和再次减压蒸馏后制得产物单体30g；
将10g产物单体与过量苯乙烯和甲苯混合，通入氮气并加热，在加入13g过氧化苯甲酰后等待反应完成，并再一次进行减压蒸馏以制备粘度指数改进剂。
制备改性纳米碳化硅颗粒，分别将二水合乙酸锌与草酸加热溶于无水乙醇中，以分别制得二水合乙酸锌的乙醇溶液和草酸的乙醇溶液；
将经预处理的纳米碳化硅超声分散5min后，加入到二水合乙酸锌的乙醇溶液中，并滴加草酸的乙醇溶液；
经75℃水浴加热后高速搅拌至湿凝胶形成，经陈化4h、干燥、煅烧后制得改性纳米碳化硅颗粒。
将基础油与制得的改性石墨烯、油溶性钼胺络合物、粘度指数改进剂按80份基础油、0.06份改性石墨烯、0.05份油溶性钼胺络合物、4份粘度指数改进剂和0.2份改性纳米碳化硅颗粒混合，得到混合油液；
将混合油液控制在40℃，并经球磨均化处理20h，和超声震荡搅拌处理5h后得到多功能润滑油。
具体实施例2：
制备三维网状石墨烯，将200mg的十八胺和三维网状石墨烯在超声震荡的条件下分散于80ml乙醇溶液中，制得十八胺的乙醇溶液和三维网状石墨烯的乙醇溶液；
将十八胺的乙醇溶液逐滴滴加到三维网状石墨烯的乙醇溶液中，且在80℃的温度条件下，连续磁力搅拌加热回流30h制得混合反应物；
将制备的混合反应物冷却至室温，并经离心洗涤和真空干燥后10h后制得改性石墨烯。
制备制备油溶性钼胺络合物，称取20g硬脂酸溶于60g无水乙醇中，制备溶剂；
在0℃的冰浴条件下向溶剂中滴加30g无水氯化亚砜，并进行搅拌直至反应完全，再经真空蒸馏后制得氯代硬脂酸；
-5℃的冰浴条件下，加入1.5g催化剂，并搅拌10h，使得氯代硬脂酸与20g二乙醇胺反应，以制得棕榈酸酰胺；
在棕榈酸酰胺中加18g三氧化钼溶液，并经100℃回流反应5h、蒸馏除水后得到油溶性钼胺络合物。
制备粘度指数改进剂，将20g高碳醇、43.3g甲苯、0.05g对甲苯磺酸和0.05g对苯二酚在反应容器中加热至65℃混合，以制得混合有机物；
在制备的混合有机物中加入4.8g甲基丙烯酸，并升温至140℃，回流7h后，制备预产物；
将预产物进行冷却、减压蒸馏、并再次冷却、中和、水洗和再次减压蒸馏后制得产物单体10g；
将5g产物单体与过量苯乙烯和甲苯混合，通入氮气并加热，在加入6.5g过氧化苯甲酰后等待反应完成，并再一次进行减压蒸馏以制备粘度指数改进剂。
制备改性纳米碳化硅颗粒，分别将二水合乙酸锌与草酸加热溶于无水乙醇中，以分别制得二水合乙酸锌的乙醇溶液和草酸的乙醇溶液；
将经预处理的纳米碳化硅超声分散5min后，加入到二水合乙酸锌的乙醇溶液中，并滴加草酸的乙醇溶液；
经85℃水浴加热后高速搅拌至湿凝胶形成，经陈化6h、干燥、煅烧后制得改性纳米碳化硅颗粒。
将基础油与制得的改性石墨烯、油溶性钼胺络合物、粘度指数改进剂按90份基础油、0.1份改性石墨烯、0.15份油溶性钼胺络合物、10份粘度指数改进剂和1份改性纳米碳化硅颗粒混合，得到混合油液；
将混合油液控制在50℃，并经球磨均化处理20h，和超声震荡搅拌处理5h后得到多功能润滑油。
经对比，具体实施例1中制得的多功能润滑油具有更好的抗氧化稳定性和耐摩擦性能，可优选具体实施1中的重量比为优选重量比。
本发明在现有技术的基础上，改进润滑油的组成及制备方法，通过改性润滑油的各类助剂，有效提升润滑油在高温状态下的抗氧化稳定性和耐磨性，有效提升润滑油的适用范围，以实现润滑油的多功能要求。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种多功能润滑油，其特征在于，按重量份计，包括80～90份基础油、0.06～0.1份改性石墨烯、0.05～0.15份油溶性钼胺络合物、4～10份粘度指数改进剂和0.2～1份改性纳米碳化硅颗粒。
2.如权利要求1所述的一种多功能润滑油，其特征在于，所述改性石墨烯为三维网状石墨烯经改性制成。
3.一种多功能润滑油的制备方法，包括如权利要求2所述的一种多功能润滑油，还包括如下步骤：
制备改性石墨烯；
制备油溶性钼胺络合物；
制备粘度指数改进剂；
制备改性纳米碳化硅颗粒；
将基础油与制得的改性石墨烯、油溶性钼胺络合物、粘度指数改进剂按重量份混合，得到混合油液；
将混合油液控制在40～60℃，并经球磨均化处理，和超声震荡搅拌处理后得到多功能润滑油。
4.如权利要求3所述的一种多功能润滑油的制备方法，其特征在于，所述制备改性石墨烯包括如下步骤：
分别将十八胺和三维网状石墨烯在超声震荡的条件下分散于乙醇溶液中，制得十八胺的乙醇溶液和三维网状石墨烯的乙醇溶液；
将十八胺的乙醇溶液逐滴滴加到三维网状石墨烯的乙醇溶液中，且在预设条件下进行反应，制得混合反应物；
将制备的混合反应物冷却至室温，并经离心洗涤和真空干燥后制得改性石墨烯。
5.如权利要求4所述的一种多功能润滑油的制备方法，其特征在于，所述预设条件为温度控制在60～80℃，并连续磁力搅拌加热回流18～30h。
6.如权利要求5所述的一种多功能润滑油的制备方法，其特征在于，所述制备油溶性钼胺络合物包括如下步骤：
按重量比称取有机酸溶于无水乙醇中，制备溶剂；
在冰浴条件下向溶剂中滴加无水氯化亚砜，并进行搅拌直至反应完全，再经真空蒸馏后制得氯代有机酸；
在预定条件下，将氯代有机酸与二乙醇胺反应，以制得有机酸酰胺；
在有机酸酰胺中加三氧化钼溶液，并经回流反应、蒸馏后得到油溶性钼胺络合物。
7.如权利要求6所述的一种多功能润滑油的制备方法，其特征在于，所述有机酸为花生酸、豆蔻酸、月桂酸、硬脂酸、十一烷酸、二十一烷和棕榈酸中的任一种。
8.如权利要求7所述的一种多功能润滑油的制备方法，其特征在于，所述预定条件为在-5～0℃的冰浴条件下，加入催化剂，并搅拌10h。
9.如权利要求8所述的一种多功能润滑油的制备方法，其特征在于，所述制备粘度指数改进剂包括如下步骤：
将高碳醇、甲苯、对甲苯磺酸和对苯二酚在反应容器中加热混合，以制得混合有机物；
在制备的混合有机物中加入甲基丙烯酸，并经预设方式处理，制备预产物；
将预产物进行冷却、减压蒸馏、并再次冷却、中和、水洗和再次减压蒸馏后制得产物单体；
将产物单体与苯乙烯和甲苯混合，通入氮气并加热，在加入过氧化苯甲酰后等待反应完成，并再一次进行减压蒸馏以制备粘度指数改进剂。
10.如权利要求9所述的一种多功能润滑油的制备方法，其特征在于，所述预设方式是指升温至120～140℃，并回流4～7h。
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