纳米石墨烯极压抗磨修复添加剂的制作方法

1.本发明属于齿轮油增强剂技术领域，具体是指一种纳米石墨烯极压抗磨修复添加剂。


背景技术：

2.摩擦过程的实质是能量的消耗和材料的损耗过程，据报道，由于摩擦而损失了世界能量的50％～70％。80％的机器失效是由于零部件的磨损引起的。润滑是减摩抗磨的最有效的途径之一，据有关机构统计，世界上由于摩擦引起的能源损耗，其中的50％可以靠润滑剂的选用节省下来。润滑剂品质的每次提升，几乎都是添加剂发展的结果，大多数润滑剂是以加入多种润滑剂添加剂来提高其性能的，这些传统的添加剂通过物理或化学吸附，以及化学反应来实现良好的摩擦学性能，但不能做到材料的零磨损和对材料的损伤起到修复作用。
3.工业齿轮油的发展主要依靠基础油加工深度的提高和添加剂性能的改进。基础油组分一般占齿轮油的90％以上，因此基础油性能的提高会大大提升工业齿轮油的性能。国内外研究表明，加氢和异构脱蜡工艺能获得黏度指数高、抗氧化性能优异的基础油。齿轮油添加剂是齿轮油的重要组成成分，一般来说齿轮油添加剂具有三种功能：保护金属表面、保护润滑油本身以及改善润滑油性能。随着工业技术的快速发展，单一型的齿轮油添加剂已不能满足现代工业的需求，现在的齿轮油添加剂产品主要是以复合型添加剂的形式出现。通过对性能优良的单剂进行合理的配伍，从而获得综合性能优异的齿轮油添加剂，以满足实际工况的需要。
4.随着抗磨减摩润滑添加剂的深入研究，为了使材料在摩擦过程中产生自动修复磨损表面的功能，许多的研究人员提出了研究自修复功能的润滑添加剂的设想。但是现有技术中，具备自修复功能的润滑添加剂却比较少见，本方案旨在提出一种在不改变原有齿轮油功效的基础上，增加齿轮油的抗压性，延长齿轮油的使用寿命，同时具备自修复功能的齿轮油增强剂。


技术实现要素：

5.针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种在不改变原有齿轮油功效的基础上，增加齿轮油的抗压性，延长原有齿轮油的使用寿命，在金属齿轮表面重新成膜，使金属摩擦副表面由原来的滑动摩擦变成滚动摩擦，成倍增加摩擦副表面的极压能力，对摩擦产生的微小创面，有较快的修复作用，制备过程安全无毒无危险的纳米石墨烯极压抗磨修复添加剂。
6.本发明采取的技术方案如下：本发明一种纳米石墨烯极压抗磨修复添加剂，包括如下重量份的原料组成：合成基础油30-35份、植物油40-44份、硫化烯烃棉籽油1-2份、甘油0.3-0.7份、氢化棕榈油0.3-0.7份、石墨烯1-2份、有机钼4-6份、稀土0.5-2份、钠基膨润土0.5-2份、锆石0.5-2份、硼酸盐10-14份、金属表面防腐蚀剂1-2份和复合消泡除水剂2-4份。
7.优选地，包括如下重量的组分组成：合成基础油31份、植物油42份、硫化烯烃棉籽油1份、甘油0.5份、氢化棕榈油0.5份、石墨烯1份、有机钼5份、稀土1份、钠基膨润土1份、锆石1份、硼酸盐12份、金属表面防腐蚀剂1份和复合消泡除水剂3份。
8.本发明还公开了一种纳米石墨烯极压抗磨修复添加剂的制备方法，包括如下步骤：
9.步骤一：准备相应重量份的原料，将合成基础油加入反应釜内，再加入植物油，加温80℃，保持4h的转动，保持两个大气压自然冷却，再进行加氢处理，达到合格要求后，制得基础油，备用：
10.步骤二：将锆石、膨润土、稀土按照比例混合，利用高分子振动筛加工成纳米级粉末，备用；
11.步骤三：将硫化烯烃棉籽油、甘油、氢化棕榈油按照比例混合，加氢处理达到合格，备用；
12.步骤四：将步骤二、步骤三制得的合格成品以及有机钼、硼酸盐按照比例放入反应釜内，加热到100℃，加压3个大气压，保持2h的转动，自然降温至室温，并减压到正常压力，再加入催化剂，加热到60℃时，将步骤一制得的基础油以50kg/min的速度喷淋至反应釜中，按照比例安全混合后，再加入金属表面防腐蚀剂、复合消泡除水剂，加温至120℃，加压3个大气压，保持4h的转动，停止加压、加温，自然冷却，制备得到红铜色液体；
13.步骤五：将步骤四获得的红铜色液体按照比例与石墨烯混合，放入高分子振动筛中，混合2h，即得成品。
14.进一步地，所述有机钼为油溶性液态。
15.进一步地，所述合成基础油为合成脂类基础油，所述植物油为蓖麻油。
16.进一步地，所述锆石为无色纳米级粉。
17.进一步地，所述复合消泡除水剂包括清洗剂、消泡剂、除水剂，清洗剂、消泡剂、除水剂的质量比为1：1：1。
18.进一步地，所述硼酸盐为纳米级方硼石与硬硼钙石的粉末混合物。
19.优选地，所述石墨烯为少层或多层30层。
20.采用上述方案本发明取得的有益效果如下：本方案的纳米石墨烯极压抗磨修复添加剂，在不改变原有齿轮油功效的基础上，增加齿轮油的抗压性，延长原有齿轮油的使用寿命，在金属齿轮表面重新成膜，使金属摩擦副表面由原来的滑动摩擦变成滚动摩擦，成倍增加摩擦副表面的极压能力。另外，这种齿轮油增强剂，在生成保护膜的同时，增强了摩擦表面的硬度，并且对摩擦产生的微小创面，有较快的修复作用。在实际应用中，这些效果都得到了明显的体现。本产品在制备过程中，所有中级环节都不会产生有毒有害气体及副产品，生产工艺没有危险。
具体实施方式
21.下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中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；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
22.本发明一种纳米石墨烯极压抗磨修复添加剂，包括如下重量份的原料组成：合成基础油30-35份、植物油40-44份、硫化烯烃棉籽油1-2份、甘油0.3-0.7份、氢化棕榈油0.3-0.7份、石墨烯1-2份、有机钼4-6份、稀土0.5-2份、钠基膨润土0.5-2份、锆石0.5-2份、硼酸盐(无水)10-14份、金属表面防腐蚀剂1-2份和复合消泡除水剂2-4份。
23.优选地，包括如下重量的组分组成：合成基础油31份、植物油42份、硫化烯烃棉籽油1份、甘油0.5份、氢化棕榈油0.5份、石墨烯1份、有机钼5份、稀土1份、钠基膨润土1份、锆石1份、硼酸盐12份、金属表面防腐蚀剂1份和复合消泡除水剂3份。
24.本发明还公开了一种纳米石墨烯极压抗磨修复添加剂的制备方法，包括如下步骤：
25.步骤一：准备相应重量份的原料，将合成基础油加入反应釜内，再加入植物油，加温80℃，保持4h的转动，保持两个大气压自然冷却，再进行加氢处理，达到合格要求后，制得基础油，备用：
26.步骤二：将锆石、膨润土、稀土按照比例混合，利用高分子振动筛加工成纳米级粉末，备用；
27.步骤三：将硫化烯烃棉籽油、甘油、氢化棕榈油按照比例混合，加氢处理达到合格，备用；
28.步骤四：将步骤二、步骤三制得的合格成品以及有机钼、硼酸盐按照比例放入反应釜内，加热到100℃，加压3个大气压，保持2h的转动，自然降温至室温，并减压到正常压力，再加入催化剂，加热到60℃时，将步骤一制得的基础油以50kg/min的速度喷淋至反应釜中，按照比例安全混合后，再加入金属表面防腐蚀剂、复合消泡除水剂，加温至120℃，加压3个大气压，保持4h的转动，停止加压、加温，自然冷却，制备得到红铜色液体；
29.步骤五：将步骤四获得的红铜色液体按照比例与石墨烯混合，放入高分子振动筛中，混合2h，即得成品。
30.其中，有机钼为油溶性液态，合成基础油为合成脂类基础油，植物油为蓖麻油，所述锆石为无色纳米级粉。
31.在本实施例中，复合消泡除水剂包括清洗剂、消泡剂、除水剂，其中，清洗剂、消泡剂、除水剂的质量比为1：1：1。
32.所述硼酸盐为纳米级方硼石与硬硼钙石的粉末混合物，在选用方硼石、硬硼钙石，利用高分子振动筛，加工成纳米级粉末使用。
33.在实际应用中，本方案在不改变原有齿轮油功效的基础上，增加齿轮油的抗压性，延长原有齿轮油的使用寿命，在金属齿轮表面重新成膜，使金属摩擦副表面由原来的滑动摩擦变成滚动摩擦，成倍增加摩擦副表面的极压能力。另外，这种齿轮油增强剂，在生成保护膜的同时，增强了摩擦表面的硬度，并且对摩擦产生的微小创面，有较快的修复作用。在实际应用中，这些效果都得到了明显的体现。本产品在制备过程中，所有中级环节都不会产生有毒有害气体及副产品，生产工艺没有危险。，
34.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
35.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
36.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。