硫化纳米掺杂石墨烯抗磨减摩润滑油添加剂及其制法与应用

摘要

本发明公开了一种硫化纳米石墨烯抗磨减摩润滑油添加剂及其制法和用途。所述润滑油添加剂主要由硫化纳米石墨烯、纳米二硫化钨、聚异丁烯丁二酰亚胺、表面修饰剂等组成。进一步的，所述润滑油添加剂还可以包含极压抗磨剂、抗氧剂、清净分散剂和腐蚀抑制剂等。本发明的润滑油添加剂在基础润滑油中具有较好的分散稳定性能，能够大幅提高基础润滑油的抗磨和减摩性能，可广泛应用于各种车辆、大型机械设备的润滑油中。

说明书

技术领域

本发明涉及一种润滑油添加剂，具体涉及一种硫化纳米掺杂石墨烯抗磨减摩润滑油添加剂及其制备方法与应用，属于润滑油技术领域。

背景技术

在各种机动车、大型机械设备服役过程中，其润滑磨损状况对其性能和服役寿命有非常重要的影响，这对润滑油的润滑性能、长期稳定性能提出了更高的要求。为提升润滑油的各项性能，目前一般需要在润滑油中添加润滑油添加剂。然而现有润滑剂添加剂对润滑油的抗磨和减摩性能的提升幅度仍比较有限，而且还大多存在在润滑油中分散稳定性较低等缺陷。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种硫化纳米掺杂石墨烯抗磨减摩润滑油添加剂及其制备方法与应用，以解决上述问题。

为实现前述发明目的，本发明采用如下技术方案：

本发明实施例提供了一种硫化纳米掺杂石墨烯抗磨减摩润滑油添加剂，其包括按照质量百分比计算的如下组分：硫化掺杂纳米石墨烯0.01-0.5％、纳米二硫化钨0.01-1％、聚异丁烯丁二酰亚胺1-10％、表面修饰剂1-10％、基础油77-97.3％、噻二唑类衍生物0.5-1.0％、三唑类衍生物0.1％-0.5％。

进一步的，所述硫化掺杂纳米石墨烯包括但不限于钛硫共掺杂纳米石墨烯和/或氮硫共掺杂纳米石墨烯等。

进一步的，所述硫化掺杂纳米石墨烯所含掺杂元素的浓度为0.5at.％～5at.％。

进一步的，所述硫化掺杂纳米石墨烯纳米的粒度为50～90nm。

进一步的，所述纳米二硫化钨的粒度为50～90nm。

进一步的，所述表面修饰剂包括但不限于甲基萘、乙基萘、咔唑中的任意一种或多种的组合。

进一步的，所述噻二唑类衍生物包括但不限于5-羟基-1，3，4-噻二唑-2-巯乙基丙酰胺酯和/或5-胺基-1，3，4-噻二唑-2-巯乙基硼酸酯。

进一步的，所述三唑类衍生物包括但不限于邻羟基苯丙三唑、1，2，4-三氮唑-4-苯乙酮、苯并三唑二乙醇胺硼酸酯中的任意一种或多种的组合。

进一步的，所述硫化纳米掺杂石墨烯抗磨减摩润滑油添加剂由硫化掺杂纳米石墨烯、纳米二硫化钨、聚异丁烯丁二酰亚胺、表面修饰剂、基础油、噻二唑类衍生物和三唑类衍生物组成。

本发明实施例还提供了一种制备所述硫化纳米掺杂石墨烯抗磨减摩润滑油添加剂的方法，包括：在室温条件下，将纳米二硫化钨、硫化掺杂纳米石墨烯、聚异丁烯丁二酰亚胺依次加入基础油中，搅拌均匀后，超声30min～60nmin，之后依次加入表面活性剂、噻二唑类衍生物、三唑类衍生物，搅拌均匀后，室温超声30min～60nmin。

本发明实施例还提供一种润滑油组合物，包括基础润滑油和润滑油添加剂，所述润滑油添加剂采用所述的硫化纳米掺杂石墨烯抗磨减摩润滑油添加剂。

其中，所述基础润滑油可以采用常见的汽车用润滑油或其它机械设备用润滑油。

进一步的，所述润滑油组合物中还可以添加极压抗磨剂、抗氧剂、清净分散剂和腐蚀抑制剂等之中的一种或多种。

较之现有技术，本发明实施例提供的一种硫化纳米掺杂石墨烯抗磨减摩润滑油添加剂在基础润滑油中具有较好的分散稳定性能，能够大幅提高基础润滑油的抗磨和减摩性能，可广泛应用于各种车辆、大型机械设备的润滑油中。

具体实施方式

以下将结合若干实施例对本发明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。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

如下实施例1-4及对比例1-7中所提供的润滑油添加剂的组分如下表1所示。若非特别说明，这些组分都可以通过市场购买等途径获取。其中钛硫共掺杂纳米石墨烯、氮硫共掺杂纳米石墨烯的粒度范围为50～90nm、所含掺杂元素的浓度为0.5at.％～5at.％，纳米二硫化钨的粒度范围为50～90nm，微米二硫化钨的粒度范围为100～500μm。

表1

实施例1-4的硫化纳米掺杂石墨烯抗磨减摩润滑油添加剂均可以按照如下方法制备，包括：在室温条件下，将硫化掺杂纳米石墨烯、纳米二硫化钨、聚异丁烯丁二酰亚胺依次加入基础油中，搅拌均匀后，室温超声30min～60nmin，之后依次加入表面活性剂、噻二唑类衍生物三唑类衍生物并搅拌均匀，室温超声30min～60nmin。

对比例1-7的润滑油添加剂是参照实施例1-4的方式制取。

另外，作为对照，本发明中还按照实施例1润滑油添加剂的组成配制原料，并采用如下方法制得了对比例8的润滑油添加剂，具体过程为：在室温条件下，将纳米二硫化钨、硫化掺杂纳米石墨烯、聚异丁烯丁二酰亚胺依次加入基础油中，搅拌均匀后，超声30min～60nmin，之后依次加入表面活性剂、噻二唑类衍生物、三唑类衍生物室温超声30min～60nmin即可。

分别将实施例1-4及对比例1-7的润滑油添加剂按照5wt％的比例添加到市售的基础润滑油(美孚1号劲擎表现

表2

以上性能的测试方法分别是按照GB/T 265、GB/T 6538、SH/T 0562、GB/T 260、GB/T 3536、SH/T 0703、SH/T 0103等标准规定的方法进行。磨斑的测试采用MRS-10D四球摩擦试验机，用试验机上自带软件绘制摩擦系数曲线，读数显微镜测量试验钢球的磨斑直径(WSD)。四球试验条件为：室温，转速1450r/min，载荷分别为392N，试验时间30min。

以上所述，仅为本发明中的具体实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可理解想到的变换或替换，都应涵盖在本发明的包含范围之内。