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一种基于石墨烯改性的可再生润滑油组合物   0    0

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专利申请流程有哪些步骤?
专利申请流程图
申请
申请号:指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。
申请日:提出专利申请之日。
2021-03-09
申请公布
申请公布指发明专利申请经初步审查合格后,自申请日(或优先权日)起18个月期满时的公布或根据申请人的请求提前进行的公布。
申请公布号:专利申请过程中,在尚未取得专利授权之前,国家专利局《专利公报》公开专利时的编号。
申请公布日:申请公开的日期,即在专利公报上予以公开的日期。
2021-06-15
授权
授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由,授予发明专利权;或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由,授予实用新型专利权或外观设计专利权。
2022-12-06
预估到期
发明专利权的期限为二十年,实用新型专利权期限为十年,外观设计专利权期限为十五年,均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。
2041-03-09
基本信息
有效性 有效专利 专利类型 发明专利
申请号 CN202110255369.7 申请日 2021-03-09
公开/公告号 CN112852523B 公开/公告日 2022-12-06
授权日 2022-12-06 预估到期日 2041-03-09
申请年 2021年 公开/公告年 2022年
缴费截止日
分类号 C10M161/00C10M125/02C10N30/04C10N30/06 主分类号 C10M161/00
是否联合申请 独立申请 文献类型号 B
独权数量 1 从权数量 7
权利要求数量 8 非专利引证数量 1
引用专利数量 5 被引证专利数量 0
非专利引证 1、2011.09.01付景国等.石墨烯作为润滑油添加剂在高温工况下的摩擦学性能《.科学技术与工程》.2019,(第11期),;
引用专利 WO2020191449A、US2012235080A、US2021009887A、US2011046027A、US2011210282A 被引证专利
专利权维持 1 专利申请国编码 CN
专利事件 转让 事务标签 公开、实质审查、申请权转移、授权
申请人信息
申请人 第一申请人
专利权人 山东莱克科技有限公司 当前专利权人 山东莱克科技有限公司
发明人 周琰、褚仁凯 第一发明人 周琰
地址 山东省临沂市兰山区经济开发区戈九路与龙盛路交汇向东100米路北 邮编 276002
申请人数量 1 发明人数量 2
申请人所在省 山东省 申请人所在市 山东省临沂市
代理人信息
代理机构
专利代理机构是经省专利管理局审核,国家知识产权局批准设立,可以接受委托人的委托,在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。
深圳市洪荒之力专利代理有限公司 代理人
专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务,取得一定资格的人。
李向丹
摘要
本发明涉及一种基于石墨烯改性的可再生润滑油组合物。可再生润滑油组合物包括基础油,改性石墨烯,添加剂。其中,改性石墨烯的原料由改性剂和石墨烯组成,改性剂由十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠、乙醇、去离子水制备而成;添加剂为聚异丁烯基丁二酰亚胺。当基础油、改性石墨烯、添加剂的质量比为100:1.5:6时摩擦系数较低,承载能力高。改性石墨烯在润滑油中分散性良好。本发明的润滑油承载能力较强,润滑油对摩擦副起到了较大的减摩抗磨作用。本发明的可再生润滑油组合物具有优良的减摩抗磨性。
  • 摘要附图
    一种基于石墨烯改性的可再生润滑油组合物
法律状态
序号 法律状态公告日 法律状态 法律状态信息
1 2022-12-06 授权
2 2022-11-18 专利申请权的转移 登记生效日: 2022.11.07 申请人由上海通原环保科技有限公司变更为山东莱克科技有限公司 地址由200333 上海市普陀区中山北路3663号第269幢111室变更为276002 山东省临沂市兰山区经济开发区戈九路与龙盛路交汇向东100米路北
3 2021-06-15 实质审查的生效 IPC(主分类): C10M 161/00 专利申请号: 202110255369.7 申请日: 2021.03.09
4 2021-05-28 公开
权利要求
权利要求书是申请文件最核心的部分,是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。
1.一种基于石墨烯改性的可再生润滑油组合物,其特征在于:包括基础油,改性石墨烯,添加剂;其中,改性石墨烯的原料由改性剂和石墨烯组成,改性剂由十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠、乙醇、去离子水制备而成;添加剂为聚异丁烯基丁二酰亚胺;将基础油、改性石墨烯、添加剂进行超声混合,得到基于石墨烯改性的可再生润滑油组合物;其中基础油、改性石墨烯、添加剂的质量比为100:(1‑3):(4‑8);所述改性石墨烯的制备方法为:将十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠、乙醇、去离子水按体积比为(4‑8):(6‑
10):(3‑6):(1‑2)的比例配比,混合后进行搅拌,得到改性剂;将改性剂与石墨烯按照质量比为100:(0.2‑0.6)的比例进行混合,并加热到反应温度,反应温度为55‑80℃,反应时间为
60‑90min,之后进行离心分离,将分离得到的固态物质进行干燥后得到改性石墨烯。

2.根据权利要求1所述的基于石墨烯改性的可再生润滑油组合物,其特征在于,所述基础油为500SN或900DN。

3.根据权利要求1或2所述的基于石墨烯改性的可再生润滑油组合物,其特征在于,所述十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠、乙醇、去离子水按体积比为(5‑6):(8‑9):
(4‑4.8):(1‑1.8)。

4.根据权利要求1或2所述的基于石墨烯改性的可再生润滑油组合物,其特征在于,所述改性剂与石墨烯的质量比为100:0.4。

5.根据权利要求1或2所述的基于石墨烯改性的可再生润滑油组合物,其特征在于,所述反应温度为60‑70℃,反应时间为65‑85min。

6.根据权利要求1或2所述的基于石墨烯改性的可再生润滑油组合物,其特征在于,所述反应温度为63℃。

7.根据权利要求1或2所述的基于石墨烯改性的可再生润滑油组合物,其特征在于,所述反应时间为70min。

8.根据权利要求1或2所述的基于石墨烯改性的可再生润滑油组合物,其特征在于,所述基础油、改性石墨烯、添加剂的质量比为100:1.5:6。
说明书

技术领域

[0001] 本发明涉及润滑油组合物,特别是一种基于石墨烯改性的可再生润滑油组合物。

背景技术

[0002] 摩擦和磨损是零部件失效的重要原因,在工业中常常采用性能优良的润滑油来减少摩擦磨损。润滑油主要是减少滑动接触面的面积、降低摩擦表面的切应力、加入润滑油添加剂等改善润滑油的性能。研发出良好减摩抗磨损性能、环保可再生的润滑油组合物是急待解决的重要课题。
[0003] 添加石墨烯可提高润滑油的承载能力和抗磨能力,但石墨烯容易团聚,石墨烯改性处理不当显著影响润滑油的效果,如专利文献1(CN106833808A)中虽然对石墨烯进行了改性,但存在摩擦系数较低、改性石墨烯分散度较差等问题。专利文献2(CN105969481A)中加入了纳米碳材料,改善了润滑油摩擦系数,但磨斑直径、承载能力不理想。目前,还需要对石墨烯进行改性并结合润滑油添加剂以改善润滑油的承载能力和减摩抗磨性能。

发明内容

[0004] 针对上述现有技术存在的问题,本发明的目的在于提供一种基于石墨烯改性的可再生润滑油组合物,以改善润滑油的承载能力和减摩抗磨性能,并且使用后的润滑油组合物可回收循环利用。
[0005] 为了达到上述目的,本发明采用以下技术方案:
[0006] 一种基于石墨烯改性的可再生润滑油组合物,其特征在于:包括基础油,改性石墨烯,添加剂。
[0007] 其中,改性石墨烯的原料由改性剂和石墨烯组成,改性剂由十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠、乙醇、去离子水制备而成;添加剂为聚异丁烯基丁二酰亚胺;
[0008] 改性石墨烯的制备方法:将十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠、乙醇、去离子水按体积比为(4‑8):(6‑10):(3‑6):(1‑2)的比例配比,混合后进行搅拌,得到改性剂。将改性剂与石墨烯按照质量比为100:(0.2‑0.6)的比例进行混合,并加热到反应温度,反应温度为55‑80℃,反应时间为60‑90min,之后进行离心分流,将分离得到的固态物质进行干燥后得到改性石墨烯。
[0009] 将基础油、改性石墨烯、添加剂进行超声混合,得到基于石墨烯改性的可再生润滑油组合物。其中基础油、改性石墨烯、添加剂的质量比为100:(1‑3):(4‑8)。
[0010] 改性剂与石墨烯反应,改善了石墨烯的结构,加入了改性石墨烯的润滑油,产生了空间位阻效应,改性石墨烯分散在润滑油中,没有产生团聚现象。改性剂与石墨烯按照质量比为100:0.4的比例配比时,分散效果较好,抗磨性较好。反应温度为63℃,反应时间为70min时,制备的改性石墨烯分散效果较好,磨斑直径较小,抗磨性较好。
[0011] 润滑油组合物中改性石墨烯含量过低不利于润滑油形成多层的膜,可能存在干摩擦,润滑油的摩擦性能不高;改性石墨烯含量过高,改性石墨烯会在零部件表面堆积,阻碍润滑油形成薄膜,会降低润滑油的摩擦性能。因而基础油、改性石墨烯的质量比为100:(1‑3)。优选100:1.5,此时承载能力更佳,摩擦性能较好。
[0012] 聚异丁烯基丁二酰亚胺作为添加剂,可提高改性石墨烯的分散性及稳定性,并且其与改性石墨烯有联合作用,能降低润滑油组合物的摩擦系数,有减摩和抗磨作用。当基础油、改性石墨烯、添加剂的质量比为100:(1‑3):(4‑8),尤其是100:1.5:6时摩擦系数较低。
[0013] 优选地,所述基础油为500SN或900DN。
[0014] 优选地,所述十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠、乙醇、去离子水按体积比为(5‑6):(8‑9):(4‑4.8):(1‑1.8)。
[0015] 优选地,所述改性剂与石墨烯的照质量比为100:0.4。
[0016] 优选地,所述反应温度为60‑70℃。
[0017] 优选地,所述反应温度为63℃。
[0018] 优选地,所述反应时间为65‑85min。
[0019] 优选地,所述反应时间为70min。
[0020] 优选地,所述基础油、改性石墨烯、添加剂的质量比为100:1.5:6。
[0021] 性能检测:分散性检测,通过将润滑油组合物静置15天,观察底部沉淀物情况,添加了改性石墨烯的润滑油组合物没有沉淀物,其分散性良好。采用四球试验对抗磨性能进行测试,采用ASTM4172测试方法,试验转速1200r/min,试验载荷40kg,磨斑直径在0.09‑0.15mm之间,表明添加了改性石墨烯的润滑油组合物具有良好的抗磨性;摩擦系数在
0.048‑0.082之间,润滑油组合物具有良好的抗磨性。采用GB/T3142测试方法,最大无卡咬负荷在680‑821N之间,表明润滑油的承载能力较强,润滑油对摩擦副起到了较大的减摩抗磨作用。
[0022] 可见,本申请的改性石墨烯能均匀地分散在润滑油组合物中,大大提高了润滑油的减摩抗磨性能,并且使用后的润滑油组合物可回收循环利用。
[0023] 本发明的有益效果:
[0024] 1、本发明提供了一种基于石墨烯改性的可再生润滑油组合物,改性剂与石墨烯反应,改善了石墨烯的结构,加入了改性石墨烯的润滑油,产生了空间位阻效应,改性石墨烯分散在润滑油中,没有产生团聚现象。改性剂与石墨烯按照质量比为100:0.4的比例配比时,分散效果较好,抗磨性较好。
[0025] 2、润滑油组合物中改性石墨烯含量过低不利于润滑油形成多层的膜,可能存在干摩擦,润滑油的摩擦性能不高;改性石墨烯含量过高,改性石墨烯会在零部件表面堆积,阻碍润滑油形成薄膜,会降低润滑油的摩擦性能。当基础油、改性石墨烯、添加剂的质量比为100:1.5:6时摩擦系数较低,承载能力高。
[0026] 3、通过将润滑油组合物静置15天,观察底部沉淀物情况,添加了改性石墨烯的润滑油组合物没有沉淀物,其分散性良好。采用四球试验对抗磨性能进行测试,采用ASTM4172测试方法,试验转速1200r/min,试验载荷40kg,磨斑直径在0.09‑0.15mm之间,表明添加了改性石墨烯的润滑油组合物具有良好的抗磨性;摩擦系数在0.048‑0.082之间,润滑油组合物具有良好的抗磨性。采用GB/T3142测试方法,最大无卡咬负荷在680‑821N之间,表明润滑油的承载能力较强,润滑油对摩擦副起到了较大的减摩抗磨作用。

实施方案

[0027] 以下通过实施例形式的具体实施方式,对本发明的上述内容作进一步的详细说明。但具体实施方式本质上被认为是例示性的而非限制性的。
[0028] 实施例1、一种基于石墨烯改性的可再生润滑油组合物,其特征在于:包括基础油,改性石墨烯,添加剂。
[0029] 其中,改性石墨烯的原料由改性剂和石墨烯组成,改性剂由十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠、乙醇、去离子水制备而成;添加剂为聚异丁烯基丁二酰亚胺;
[0030] 改性石墨烯的制备方法:将十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠、乙醇、去离子水按体积比为4:10:3:2的比例配比,混合后进行搅拌,得到改性剂。将改性剂与石墨烯按照质量比为100:0.6的比例进行混合,并加热到反应温度,反应温度为80℃,反应时间为60min,之后进行离心分流,将分离得到的固态物质进行干燥后得到改性石墨烯。
[0031] 将基础油、改性石墨烯、添加剂进行超声混合,得到基于石墨烯改性的可再生润滑油组合物。其中基础油、改性石墨烯、添加剂的质量比为100:3:4。
[0032] 所述基础油为500SN。
[0033] 实施例2、一种基于石墨烯改性的可再生润滑油组合物,其特征在于:包括基础油,改性石墨烯,添加剂。
[0034] 其中,改性石墨烯的原料由改性剂和石墨烯组成,改性剂由十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠、乙醇、去离子水制备而成;添加剂为聚异丁烯基丁二酰亚胺;
[0035] 改性石墨烯的制备方法:将十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠、乙醇、去离子水按体积比为8:6:6:1的比例配比,混合后进行搅拌,得到改性剂。将改性剂与石墨烯按照质量比为100:0.2的比例进行混合,并加热到反应温度,反应温度为55℃,反应时间为90min,之后进行离心分流,将分离得到的固态物质进行干燥后得到改性石墨烯。
[0036] 将基础油、改性石墨烯、添加剂进行超声混合,得到基于石墨烯改性的可再生润滑油组合物。其中基础油、改性石墨烯、添加剂的质量比为100:1:8。
[0037] 所述基础油为500SN。
[0038] 实施例3、一种基于石墨烯改性的可再生润滑油组合物,其特征在于:包括基础油,改性石墨烯,添加剂。
[0039] 其中,改性石墨烯的原料由改性剂和石墨烯组成,改性剂由十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠、乙醇、去离子水制备而成;添加剂为聚异丁烯基丁二酰亚胺;
[0040] 改性石墨烯的制备方法:将十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠、乙醇、去离子水按体积比为4:10:3:2的比例配比,混合后进行搅拌,得到改性剂。将改性剂与石墨烯按照质量比为100:0.4的比例进行混合,并加热到反应温度,反应温度为63℃,反应时间为70min,之后进行离心分流,将分离得到的固态物质进行干燥后得到改性石墨烯。
[0041] 将基础油、改性石墨烯、添加剂进行超声混合,得到基于石墨烯改性的可再生润滑油组合物。其中基础油、改性石墨烯、添加剂的质量比为100:3:4。
[0042] 所述基础油为500SN。
[0043] 实施例4、一种基于石墨烯改性的可再生润滑油组合物,其特征在于:包括基础油,改性石墨烯,添加剂。
[0044] 其中,改性石墨烯的原料由改性剂和石墨烯组成,改性剂由十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠、乙醇、去离子水制备而成;添加剂为聚异丁烯基丁二酰亚胺;
[0045] 改性石墨烯的制备方法:将十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠、乙醇、去离子水按体积比为4:10:3:2的比例配比,混合后进行搅拌,得到改性剂。将改性剂与石墨烯按照质量比为100:0.4的比例进行混合,并加热到反应温度,反应温度为63℃,反应时间为70min,之后进行离心分流,将分离得到的固态物质进行干燥后得到改性石墨烯。
[0046] 将基础油、改性石墨烯、添加剂进行超声混合,得到基于石墨烯改性的可再生润滑油组合物。其中基础油、改性石墨烯、添加剂的质量比为100:1.5:6。
[0047] 所述基础油为500SN。
[0048] 对比例1、一种基于石墨烯改性的可再生润滑油组合物,其特征在于:包括基础油,改性石墨烯,添加剂。
[0049] 其中,改性石墨烯的原料由改性剂和石墨烯组成,改性剂由硬脂酸、SPAN‑80、乙醇、去离子水制备而成;添加剂为聚异丁烯基丁二酰亚胺;
[0050] 改性石墨烯的制备方法:将硬脂酸、SPAN‑80、乙醇、去离子水按体积比为4:10:3:2的比例配比,混合后进行搅拌,得到改性剂。将改性剂与石墨烯按照质量比为100:0.6的比例进行混合,并加热到反应温度,反应温度为80℃,反应时间为60min,之后进行离心分流,将分离得到的固态物质进行干燥后得到改性石墨烯。
[0051] 将基础油、改性石墨烯、添加剂进行超声混合,得到基于石墨烯改性的可再生润滑油组合物。其中基础油、改性石墨烯、添加剂的质量比为100:3:4。
[0052] 所述基础油为500SN。
[0053] 对比例2、一种基于石墨烯改性的可再生润滑油组合物,其特征在于:包括基础油,改性石墨烯,添加剂。
[0054] 其中,改性石墨烯的原料由改性剂和石墨烯组成,改性剂由十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠、乙醇、去离子水制备而成;添加剂为聚异丁烯丁二酸聚胺酯和SPAN‑80;
[0055] 改性石墨烯的制备方法:将十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠、乙醇、去离子水按体积比为4:10:3:2的比例配比,混合后进行搅拌,得到改性剂。将改性剂与石墨烯按照质量比为100:0.6的比例进行混合,并加热到反应温度,反应温度为100℃,反应时间为40min,之后进行离心分流,将分离得到的固态物质进行干燥后得到改性石墨烯。
[0056] 将基础油、改性石墨烯、添加剂进行超声混合,得到基于石墨烯改性的可再生润滑油组合物。其中基础油、改性石墨烯、添加剂的质量比为100:3:4。
[0057] 所述基础油为500SN。
[0058] 对比例3、一种基于石墨烯改性的可再生润滑油组合物,其特征在于:包括基础油,改性石墨烯,添加剂。
[0059] 其中,改性石墨烯的原料由改性剂和石墨烯组成,改性剂由十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠、乙醇、去离子水制备而成;添加剂为聚异丁烯基丁二酰亚胺;
[0060] 改性石墨烯的制备方法:将十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠、乙醇、去离子水按体积比为10:3:6:5的比例配比,混合后进行搅拌,得到改性剂。将改性剂与石墨烯按照质量比为100:0.9的比例进行混合,并加热到反应温度,反应温度为110℃,反应时间为50min,之后进行离心分流,将分离得到的固态物质进行干燥后得到改性石墨烯。
[0061] 将基础油、改性石墨烯、添加剂进行超声混合,得到基于石墨烯改性的可再生润滑油组合物。其中基础油、改性石墨烯、添加剂的质量比为100:6:10。
[0062] 所述基础油为500SN。
[0063] 对本申请的实施例1‑4以及对比例1‑3进行性能检测:分散性检测,通过将润滑油组合物静置15天,观察底部沉淀物情况。采用四球试验对抗磨性能进行测试,采用ASTM4172测试方法,试验转速1200r/min,试验载荷40kg。采用GB/T3142测试方法测定最大无卡咬负荷PB。具体测试结果见表1。
[0064] 表1 性能测试结果
[0065]   沉淀物情况 磨斑直径/mm 摩擦系数 PB/N
实施例1 无 0.15 0.078 685
实施例2 无 0.14 0.082 680
实施例3 无 0.12 0.067 723
实施例4 无 0.09 0.048 821
对比例1 有沉淀物 0.36 0.19 526
对比例2 有沉淀物 0.37 0.22 534
对比例3 有沉淀物 0.32 0.18 517
[0066] 采用本发明的基于石墨烯改性的可再生润滑油组合物,其中改性石墨烯具有优良的分散性,润滑油组合物有优异的承载能力和减摩抗磨效果。
[0067] 上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明,而不用于限制本发明的范围,在不脱离本发明的范围的情况下,所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
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