CN112694935A - 一种机油添加剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种机油添加剂，涉及润滑油技术领域，针对添加剂容易在润滑油的底部聚积的问题，提供了以下技术方案，一种机油添加剂，包括基础油、抗磨剂、消泡剂、极压添加剂和抗氧化剂，抗磨剂包括石墨烯材料和白炭黑，石墨烯材料为经激光诱导还原聚酰亚胺制得的石墨烯材料，基础油选用Ⅱ类基础油、Ⅲ类基础油的一种或二者的混合物，消泡剂选用二甲基硅油、硬脂酸中的一种或二者的混合物，极压添加剂选用硫化烯烃、磷酸酯中的一种或二者的混合物，抗氧化剂选用辛基二苯胺、含硫酚类抗氧化剂中的一种或二者的混合物，达到使抗磨剂均匀分散于机油内的目的。

Description

一种机油添加剂
技术领域
本发明涉及润滑油技术领域，更具体地说，它涉及一种机油添加剂。
背景技术
机油，即发动机润滑油，能对发动机起到润滑减磨，辅助冷却降温、密封防滑、防锈防蚀、减震缓冲等作用。机油添加剂是机油的重要组成部分，可弥补和改善基础油在润滑性能等方面的不足，减少机械摩擦磨损的现象，维持机械装置运行的可靠性和安全性。
申请号为CN201810430847.1的发明专利公开了一种减排节能纳米机油添加剂及制备方法，四类基础油PAO、五类酯类基础油、五类烷基萘基础油、机油复合添加剂P6000、纳米添加剂，制得的机油添加剂用于各种乘用车和商用车的汽油、柴油发动机，能够有效减少摩擦，修复磨损，减少尾气的排放。
上述机油添加剂虽然能减少机械运动过程中产生的摩擦，但纳米添加剂直接添加入原润滑油中容易在润滑油的底部聚积，导致润滑效率降低。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种机油添加剂，具有抗磨剂均匀分散于机油内的优点。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种机油添加剂，包括基础油、抗磨剂、消泡剂、极压添加剂和抗氧化剂，所述抗磨剂包括石墨烯材料和白炭黑，所述石墨烯材料为经激光诱导还原聚酰亚胺制得的石墨烯材料，所述基础油选用Ⅱ类基础油、Ⅲ类基础油的一种或二者的混合物，所述消泡剂选用二甲基硅油、硬脂酸中的一种或二者的混合物，所述极压添加剂选用硫化烯烃、磷酸酯中的一种或二者的混合物，所述抗氧化剂选用辛基二苯胺、含硫酚类抗氧化剂中的一种或二者的混合物。
采用上述技术方案，在机油添加剂中，消泡剂一般以微小粒子形式分散在基础油中，当机油产生气泡时，消泡剂与气泡表面作用降低气泡的稳定性，达到抗泡或消泡的作用；极压添加剂具有高活性基团，当机械在运动过程中其局部的温度和压力增大，此时极压添加剂能够与金属表面反应形成保护膜，减少机械运动产生的摩擦对机械表面的磨损；机油为多种高分子化合物的混合物，且金属表面对机油的氧化会起到催化作用，抗氧化剂通过与金属表面作用，屏蔽金属对氧化反应的催化作用，从而减缓了机油在长期使用后的氧化变质。
石墨烯材料以基础油为其分散系，在基础油中石墨烯材料表面呈片状结构，在磨损的技术表面形成保护膜，且石墨烯材料的各个片层之间的滑动为摩擦系数极低的超滑滑动，在机械运动中具有良好的润滑作用，且其比表面积较大，在机械运动中对机械表面起保护作用，减少磨损；另外，机械做摩擦运动的过程中会产生大量的热量，温度对石墨烯材料的影响较小，即在较高温的环境中石墨烯材料依然能够维持良好的润滑性能。以单质存在的石墨烯在机油中的物理状态是不可溶解的固态，而基础油中的白炭黑表面含有大量的羟基和不饱和残键，可在摩擦副表面形成牢固的化学吸附膜，石墨烯单原子层sp2杂化的C原子紧密排列成蜂窝状晶体结构，其分散性较差，难以形成与白炭黑结合的复合物，因而需要通过激光诱导还原聚酰亚胺制得表面含有官能团的石墨烯材料，使石墨烯材料能够在基础油中与白炭黑的羟基接枝形成网状膜，从而使石墨烯均匀的分散于基础油中，且石墨烯材料与白炭黑结合的网状膜表面突出有官能团，在该网状膜与机械表面接触的过程中该突出的部分进入机械表面磨损的缝隙，实现对机械表面磨损缝隙的填充修补。
优选的，所述石墨烯材料的粒径范围设置为4～50nm，所述白炭黑的粒径范围设置为1～100nm。
采用上述技术方案，在存在机油的机械设备磨损中，其磨损的缝隙较小，当石墨烯的粒径大于50nm或者白炭黑的粒径大于100nm时，石墨烯白炭黑形成的网状膜体积较大，网状膜表面的官能团聚积形成的凸起随之增大，网状膜在贴附于机械表面减少机械表面磨损时难以对磨损缝隙进行填充修补。
优选的，所述抗磨剂在机油添加剂中的重量占比为2‰～5‰。
采用上述技术方案，当抗磨剂在机油添加剂中的重量占比大于5‰时，机油添加剂中抗磨剂的量过多，容易在机油添加剂中聚积，在机械运动中与机械表面接触并增大机械表面的磨损，加速机械表面的磨损；当抗磨剂在机油添加剂中的重量占比小于2‰时，机油添加剂抗磨剂的量较少，在机械运动中难以完全覆盖于机械表面，影响润滑效果。
优选的，所述抗磨剂中石墨烯材料和白炭黑的质量比为1:1。
采用上述技术方案，当石墨烯材料和白炭黑的质量比为1:1时，内部各部分之间的协同作用最好抗磨损效果最佳。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1.通过片状结构的石墨烯材料在机油内与机械表面接触，对机械的表面起润滑作用，减少机械运动中的磨损；
2.通过白炭黑和石墨烯材料的接枝在机油内形成网状膜，白炭黑起连接石墨烯材料和机油分子的作用，使石墨烯材料均匀地分散于机油中，增大石墨烯材料与机械表面的接触面积，提高润滑效率；
3.通过采用激光诱导还原聚酰亚胺制得的石墨烯材料，使得石墨烯材料的碳链上具有能与白炭黑结合的官能团，能够对磨损的缝隙进行填充修补，延缓磨损面积的扩大。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
一种机油添加剂，包括基础油、抗磨剂、消泡剂、挤压添加剂和抗氧化剂，其中抗磨剂在机油添加剂中的重量占比为2‰～5‰，抗磨剂包括石墨烯材料和白炭黑，石墨烯材料可由激光诱导还原聚酰亚胺制得或选用氧化石墨烯，石墨烯材料和白炭黑均呈粉末状，石墨烯材料的粒径范围为4～50nm，白炭黑的粒径范围为1～100nm，抗磨剂中石墨烯材料与白炭黑的质量比为1:1。
基础油选用Ⅱ类基础油、Ⅲ类基础油中的一种或者二者的混合物；消泡剂选用二甲基硅油、硬脂酸中的一种或二者的混合物；极压添加剂选用硫化烯烃、磷酸酯中的一种或二者的混合物；抗氧化剂选用辛基二苯胺、含硫酚类抗氧化剂中的一种或二者的混合物。
在将抗磨剂投至基础油内时，通过抗磨剂中的白炭黑与石墨烯材料接枝使石墨烯材料与机油分子结合，从而形成网状膜对机械表面进行润滑，减少机械表面的磨损。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明远离前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种机油添加剂，包括基础油、抗磨剂、消泡剂、极压添加剂和抗氧化剂，其特征在于：所述抗磨剂包括石墨烯材料和白炭黑，所述石墨烯材料为经激光诱导还原聚酰亚胺制得的石墨烯材料，所述基础油选用Ⅱ类基础油、Ⅲ类基础油的一种或二者的混合物，所述消泡剂选用二甲基硅油、硬脂酸中的一种或二者的混合物，所述极压添加剂选用硫化烯烃、磷酸酯中的一种或二者的混合物，所述抗氧化剂选用辛基二苯胺、含硫酚类抗氧化剂中的一种或二者的混合物。
2.根据权利要求1所述的一种机油添加剂，其特征在于：所述石墨烯材料的粒径范围设置为4～50nm，所述白炭黑的粒径范围设置为1～100nm。
3.根据权利要求1所述的一种机油添加剂，其特征在于：所述抗磨剂在机油添加剂中的重量占比为2‰～5‰。
4.根据权利要求1所述的一种机油添加剂，其特征在于：所述抗磨剂中石墨烯材料和白炭黑的质量比为1:1。
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