本發(fā)明屬于潤(rùn)滑油，具體地，涉及一種潤(rùn)滑油添加劑及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、潤(rùn)滑油是一種可以使機(jī)械設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中降低摩擦的潤(rùn)滑劑，是由基礎(chǔ)油和添加劑組成的。其中，添加劑的作用是使?jié)櫥透庸δ芑?。傳統(tǒng)潤(rùn)滑油潤(rùn)滑能力有限，為了提高潤(rùn)滑油的性能，通常會(huì)加入一下含硫、磷、氯的添加劑，但是這種添加劑的使用給環(huán)境帶來(lái)了巨大的壓力。

2、為了改善這一現(xiàn)狀，新型的添加劑不斷被發(fā)現(xiàn)，尤其是納米材料的出現(xiàn)，為潤(rùn)滑油添加劑提供了很多資源，將納米材料應(yīng)用于潤(rùn)滑油中，可以起到減摩、抗磨、抗壓等作用。常見(jiàn)的納米添加劑有硼酸鈣、硼酸鎂、軟金屬納米材料、有機(jī)硼化物、有機(jī)鋁化物和碳納米材料。石墨烯是一種新型的碳納米材料，質(zhì)量輕、強(qiáng)度大、具有優(yōu)異的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，且石墨烯層與層之間可以滑動(dòng)，抗磨損性較強(qiáng)，逐漸被人們應(yīng)用于潤(rùn)滑油領(lǐng)域。

3、在眾多的潤(rùn)滑油添加劑中，石墨烯是一種性能優(yōu)異的新型添加劑，將其添加到基礎(chǔ)油中，可以提高潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑性能和抗磨性能，但是，常規(guī)石墨烯與基礎(chǔ)油的相容性較差，將其添加到基礎(chǔ)油中，出現(xiàn)了分散穩(wěn)定性差、易團(tuán)聚等問(wèn)題，從而影響了石墨烯性能的發(fā)揮。

4、聚異丁烯基化合物是潤(rùn)滑油中常見(jiàn)的添加劑，聚異丁烯基丁二酰胺是潤(rùn)滑油中常用的清凈劑，潤(rùn)滑油使用過(guò)程中可能產(chǎn)生一些磨損，清凈劑可以洗滌潤(rùn)滑油中膠狀物、積炭等，還能吸附潤(rùn)滑油中的固體顆粒污染物，確保發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)潤(rùn)滑油是清凈的。

5、目前，提供一種能夠在潤(rùn)滑油中長(zhǎng)期穩(wěn)定分散的石墨烯改性添加劑是石墨烯改性潤(rùn)滑油需要解決的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、基于上述情況，本發(fā)明的目的是提供一種潤(rùn)滑油添加劑及其制備方法和應(yīng)用。該潤(rùn)滑油添加劑利用聚異丁烯基丁二酰胺對(duì)石墨烯進(jìn)行改性，結(jié)合二者的優(yōu)良性能，可以解決石墨烯在基礎(chǔ)油中分散問(wèn)題，保證石墨烯在潤(rùn)滑油中性能的正常發(fā)揮，同時(shí)不需要額外的改性劑對(duì)石墨烯改性。

2、本發(fā)明的第一方面提供了一種潤(rùn)滑油添加劑，該潤(rùn)滑油添加劑含有石墨烯及通過(guò)化學(xué)接枝在石墨烯上的聚異丁烯丁二酰胺；

3、以潤(rùn)滑油添加劑的總重量為基準(zhǔn)，所述聚異丁烯丁二酰胺的含量為70-99.99wt％，優(yōu)選為90-99.99wt％。

4、本發(fā)明的第二方面提供了上述的潤(rùn)滑油添加劑的制備方法，該制備方法包括以下步驟：

5、(1)將石墨烯及聚異丁烯丁二酰胺置于球磨罐中，并加入球磨珠；

6、(2)密閉所述球磨罐，將其中的氣體置換為二氧化碳，以球磨罐的容積為基準(zhǔn)，所述二氧化碳的單位容積重量為0.1-2克每毫升；

7、(3)將所述球磨罐安裝于行星式球磨儀中并運(yùn)行；

8、(4)分離球磨珠與產(chǎn)物，得到潤(rùn)滑油添加劑。

9、本發(fā)明的第三方面提供了上述的潤(rùn)滑油添加劑在潤(rùn)滑油中的應(yīng)用。

10、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

11、(1)本發(fā)明的潤(rùn)滑油添加劑通過(guò)將石墨烯與聚異丁烯丁二酰胺相結(jié)合，不僅使得石墨烯改性，提高其分散穩(wěn)定性，而且也未引入新的物質(zhì)，同時(shí)發(fā)揮了石墨烯與聚異丁烯丁二酰胺的性能，該潤(rùn)滑油添加劑可以長(zhǎng)期穩(wěn)定分散于潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油中，并能夠大幅降低潤(rùn)滑油的摩擦系數(shù)及膜斑直徑。

12、(2)本發(fā)明以超臨界流體作為反應(yīng)介質(zhì)，除石墨烯和聚異丁烯丁二酰胺外無(wú)需額外原料，具有綠色性；而且所有原料均高效轉(zhuǎn)化為最終產(chǎn)品，作為反應(yīng)介質(zhì)的超臨界流體也可以高效回收，具有經(jīng)濟(jì)性。

13、(3)本發(fā)明的制備工藝簡(jiǎn)單，采用傳統(tǒng)的球磨設(shè)備即可實(shí)現(xiàn)，無(wú)需額外增加附加設(shè)備，適宜大規(guī)模進(jìn)行制備。

14、本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說(shuō)明。

技術(shù)特征：

1.一種潤(rùn)滑油添加劑，其特征在于，該潤(rùn)滑油添加劑含有石墨烯及通過(guò)化學(xué)接枝在石墨烯上的聚異丁烯丁二酰胺；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潤(rùn)滑油添加劑，其中，所述石墨烯的平均片徑為0.1-10μm，優(yōu)選為0.3-5μm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潤(rùn)滑油添加劑，其中，所述石墨烯的平均厚度為1-30nm，優(yōu)選為1-20nm。

4.權(quán)利要求1～3中任意一項(xiàng)所述的潤(rùn)滑油添加劑的制備方法，其特征在于，該制備方法包括以下步驟：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的潤(rùn)滑油添加劑的制備方法，其中，所述石墨烯選自物理剝離石墨烯、氧化石墨烯、還原氧化石墨烯和化學(xué)氣相沉積石墨烯中的至少一種，優(yōu)選為物理剝離石墨烯或還原氧化石墨烯。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的潤(rùn)滑油添加劑的制備方法，其中，以石墨烯的重量為基準(zhǔn)，所述球磨珠的用量為1000-500000wt％，優(yōu)選為2000-200000wt％。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的潤(rùn)滑油添加劑的制備方法，其中，以球磨罐的容積為基準(zhǔn)，所述二氧化碳的單位容積重量為0.1-1克每毫升。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的潤(rùn)滑油添加劑的制備方法，其中，運(yùn)行的條件包括：公轉(zhuǎn)速率為50-500轉(zhuǎn)/min，自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)的速率比為1-3；時(shí)間為4-100h。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的潤(rùn)滑油添加劑的制備方法，其中，運(yùn)行的條件包括：公轉(zhuǎn)速率為150-400轉(zhuǎn)/min，自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)的速率比為1-2；時(shí)間為10-60h。

10.權(quán)利要求1～3中任意一項(xiàng)所述的潤(rùn)滑油添加劑在潤(rùn)滑油中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于潤(rùn)滑油技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種潤(rùn)滑油添加劑及其制備方法和應(yīng)用，該潤(rùn)滑油添加劑含有石墨烯及通過(guò)化學(xué)接枝在石墨烯上的聚異丁烯丁二酰胺；以潤(rùn)滑油添加劑的總重量為基準(zhǔn)，所述聚異丁烯丁二酰胺的含量為70?99.99wt％，優(yōu)選為90?99.99wt％。該潤(rùn)滑油添加劑利用聚異丁烯基丁二酰胺對(duì)石墨烯進(jìn)行改性，結(jié)合二者的優(yōu)良性能，可以解決石墨烯在基礎(chǔ)油中分散問(wèn)題，保證石墨烯在潤(rùn)滑油中性能的正常發(fā)揮，同時(shí)不需要額外的改性劑對(duì)石墨烯改性。

技術(shù)研發(fā)人員：姜超,王湘,戚桂村,宋志海,韓朋,茹越,李秉海,張曉紅,張江茹,張紅彬
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)石油化工股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15