甲酸水溶液與 含過濾物的去離子水的體積比為0.1 ml: 100mL，得到甲酸銅水溶液； 3) 將步驟2)得到的甲酸銅水溶液在90°C下烘干，得到固態甲酸銅產物，然后在15化pm 的轉速下，球磨12h，得到甲酸銅粉體備用； 4) 稱取20g氧化石墨締，平鋪在石英舟中，將石英舟放入管式爐中，開始加熱，通入氮 氣，在石英管式爐溫度升至800°C，關閉氮氣，開始通氨氣，氨氣的氣壓為0.1 M化，流量為 500mL/min，還原反應4h后，停止管式爐的加熱，關閉氨氣，再通氮氣化后，關閉氮氣，自然冷 卻至室溫，得到石墨締； 5) 取石墨締放入球磨機中，在35化pm的轉速下，球磨化，將球磨后的石墨締放入氣流 磨中經過氣流處理，得到預處理石墨締，收集備用； 6) 將經步驟5)預處理石墨締和質量濃度為68%的硝酸按照質量:體積=1.Og : 50ml的 比例進行混合，混合物超聲震蕩0.化后，75°C下攬拌冷凝回流化，冷卻，去離子水稀釋，微孔 濾膜減壓抽濾，洗涂至中性，產物在l〇〇°C下真空干燥，粉碎，得到酸化處理石墨締； 7) 將經步驟6)酸化處理石墨締、0.1 mol /L的化OH按照Ig : 600ml的比例在容器中混 合，超聲震蕩，得到酸化處理石墨締表面的簇基轉換成鋼鹽形式的懸浮液，在懸浮液中加入 醋化反應接枝物質1,6-二漠己燒2ml和漠代十二燒3ml及相轉移催化劑四下基漠化胺 2. Oml，超聲分散，80°C下回流加熱攬拌化，靜置冷卻；再加入質量濃度99.5%的氯仿45ml溶 解沉淀，用0.2如m濾膜抽濾，濾液中加入質量濃度99.5%的無水乙醇IOml，析出黑色沉淀， 100°C下真空烘箱中干燥，粉碎，研磨，得到醋化處理石墨締； 8) 將醋化處理石墨締、甲酸銅粉體、甲基硅油按質量：質量:體積=0.Olg : 1.5g : 600mr混合，球磨化后，置于加熱爐中，在220°C下加熱1.0小時，得到石墨締/納米銅復合潤 滑油添加劑。
[0015] 用MRS-IOJ杠桿式四球摩擦磨損試驗機實測制得的石墨締/納米銅復合潤滑油添 加劑的極壓性能和長時磨損性能，W及與納米銅潤滑油和碳納米管/納米銅潤滑油添加劑 的對比值，結果如表1，2所示。
[0016] 實施例3 1) 去離子水中加入二水合氯化銅(化Cl2 ? 2此0)配制摩爾濃度為0.3mol/L的氯化銅水 溶液，攬拌中加入摩爾濃度為0.6mol/L的氨氧化鋼水溶液，二水合氯化銅與氨氧化鋼的質 量比為17:8,得到懸濁液； 2) 過濾步驟1)得到的懸濁液，過濾物用去離子水清洗3次后加入到去離子水中，過濾物 與去離子水的質量比為1:30，攬拌中逐滴加入體積濃度為15%的甲酸水溶液，甲酸水溶液與 含過濾物的去離子水的體積比為0.25ml: 100mL，得到甲酸銅水溶液； 3) 將步驟2)得到的甲酸銅水溶液在90°C下烘干，得到固態甲酸銅產物，然后在15化pm 的轉速下，球磨化，得到甲酸銅粉體備用； 4) 稱取15g上述制得的氧化石墨締，平鋪在石英舟中，將石英舟放入管式爐中，開始加 熱，通入氮氣，在石英管式爐溫度升至500°C，關閉氮氣，開始通氨氣，氨氣的氣壓為 0.05MPa，流量為300mL/min，還原反應化后，停止管式爐的加熱，關閉氨氣，再通氮氣1.化 后，關閉氮氣，自然冷卻至室溫后，得到石墨締； 5) 取石墨締放入球磨機中，在2(K)rpm的轉速下，球磨化，將球磨后的石墨締放入氣流 磨中經過氣流處理，得到預處理石墨締，收集備用； 6) 將經步驟5)預處理石墨締和質量濃度為68%的硝酸按照質量:體積=1.Og : IOml的 比例進行混合，混合物超聲震蕩0.化后，100°c下攬拌冷凝回流4h，冷卻，去離子水稀釋，微 孔濾膜減壓抽濾，洗涂至中性，產物在l〇〇°C下真空干燥，粉碎，得到酸化處理石墨締； 7) 將經步驟6)酸化處理石墨締、0.6 mol /L的化OH按照Ig : 700ml的比例在容器中混 合，超聲震蕩，得到酸化處理石墨締表面的簇基轉換成鋼鹽形式的懸浮液，在懸浮液中加入 醋化反應接枝物質漠代正辛燒20ml及相轉移催化劑四下基漠化胺4.Oml，超聲分散，80°C下 回流加熱攬拌化，靜置冷卻;再加入質量濃度99.5%的氯仿50ml溶解沉淀，用0.28皿濾膜抽 濾，濾液中加入質量濃度99.5%的無水乙醇15ml，析出黑色沉淀，100°C下真空烘箱中干燥， 粉碎，研磨，得到醋化處理石墨締； 8) 將醋化石墨締、甲酸銅粉體、潤滑油按質量:質量:體積=0.Olg : 3.Og : 1000 mr混 合，球磨IOh后，置于加熱爐中，在200°C下加熱0.5小時，得到石墨締/納米銅復合潤滑油添 加劑。
[0017] 用MRS-IOJ杠桿式四球摩擦磨損試驗機實測制得的石墨締/納米銅復合潤滑油添 加劑的極壓性能和長時磨損性能，W及與納米銅潤滑油和碳納米管/納米銅潤滑油添加劑 的對比值，結果如表1，2所示。
[0018] 極壓性能用最大咬負荷Pb值表征，Pb值越大，潤滑油的極壓性能越好，抗磨性能越 佳，表1是實例1-3與納米銅潤滑油和碳納米管/納米銅復合潤滑油在相同測試條件下的極 壓性能實測對比值;長時磨損性能用磨斑直徑來表征，磨斑直徑越小，潤滑油的潤滑效果越 好，表2是實例1-3與納米銅潤滑油和碳納米管/納米銅復合潤滑油的磨斑直徑實測對比值。
[0019] 實測結果表明，制得的石墨締/納米銅復合潤滑油添加劑不僅可W防止分散在潤 滑油基礎油中的納米銅粉的沉淀，而且還可W大幅度提高潤滑效果。
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【主權項】
1. 一種石墨烯/納米銅復合潤滑油添加劑的制備方法，其特征是包括以下步驟： 1) 去離子水中加入二水合氯化銅，配制摩爾濃度為0.3-lmol/L的氯化銅水溶液，攪拌 中加入摩爾濃度為〇.6-2mol/L的氫氧化鈉水溶液，二水合氯化銅與氫氧化鈉的質量比為 17:8,得到懸濁液； 2) 過濾步驟1)得到的懸濁液，過濾物用去離子水反復清洗后加入到去離子水中，過濾 物與去離子水的質量比為1:15-30,攪拌中逐滴加入體積濃度為10-20%的甲酸水溶液，甲 酸水溶液與含過濾物的去離子水的體積比為〇. 1-0.5ml: 100ml，得到甲酸銅水溶液； 3) 將步驟2)得到的甲酸銅水溶液在80-90°C下烘干，得到固態甲酸銅產物，然后在150-250rpm的轉速下，球磨2-12h，得到甲酸銅粉體備用； 4) 稱取10-20g氧化石墨烯，平鋪在石英舟中，將石英舟放入管式爐中，通入惰性氣體， 升溫至300-800°C后，關閉惰性氣體，通入還原氣體氫氣，氫氣的氣壓為0.01-0.1 MPa，流量 為100-500mL/min，還原反應l-4h后，停止加熱，關閉氫氣，再通惰性氣體0.5~2h后，關閉惰 性氣體，自然冷卻至室溫后，得到石墨烯； 5) 將步驟4)制得的石墨稀放入球磨機中，在200-500rpm的轉速下，球磨l-5h，然后放入 氣流磨中經過氣流處理，得到預處理石墨烯，收集備用； 6) 將經步驟5)預處理石墨稀和質量濃度為68 %的硝酸按照質量：體積=1.0g : 10-l〇〇ml的比例進行混合，混合物超聲震蕩0.5-lh后，60-100°C下攪拌冷凝回流2-4h，冷卻，微 孔濾膜減壓抽濾，洗滌至中性，干燥，粉碎，得到酸化處理石墨烯； 7) 將經步驟6)酸化處理石墨烯、0.1-0.6mol/L的NaOH按照lg: 600-800ml的比例在容器 中混合，超聲震蕩，得到酸化處理石墨烯表面的羧基轉換成鈉鹽形式的懸浮液，在懸浮液中 加入酯化反應接枝物質5_20ml及相轉移催化劑l-4ml，超聲分散，80°C下回流加熱攪拌1-3h，靜置冷卻;再加入質量濃度99.5 %的氯仿35-50ml溶解沉淀，用濾膜抽濾，濾液中加入質 量濃度99.5 %的無水乙醇10-15ml，析出黑色沉淀，干燥，粉碎，研磨，得到酯化處理石墨烯； 8) 將酯化處理石墨烯、甲酸銅粉體、甲基硅油或潤滑油按質量：質量：體積=0.01- 0.05g: 1.5-3 .OgJOO-lOOOml 混合，球磨 5-10h 后，置于加熱爐中，在 180-220 °C 下加熱 0.5-2 小時，得到石墨烯/納米銅復合潤滑油添加劑。2. 根據權利要求1所述的石墨烯/納米銅復合潤滑油添加劑的制備方法，其特征是步驟 7)中所述的酯化反應接枝物質為1，6_二溴己烷、溴代正丁烷、溴代正辛烷、溴代正十二烷和 溴代十六烷中的一種或幾種按任意比的混合。3. 根據權利要求1所述的石墨烯/納米銅復合潤滑油添加劑的制備方法，其特征是所述 的甲基硅油或潤滑油的閃點高于250°C。
【專利摘要】本發明公開了一種石墨烯/納米銅復合潤滑油添加劑的制備方法，步驟為：將氯化銅水溶液和氫氧化鈉水溶液混合，過濾得到懸濁液；過濾物清洗后加入到去離子水中，攪拌中逐滴加入甲酸水溶液，得到甲酸銅水溶液；將上述甲酸銅水溶液烘干，球磨，得到甲酸銅粉體；將氧化石墨 烯用氫氣還原制備出石墨烯；對石墨烯進行預處理和酯化處理；將酯化處理后的石墨烯與甲酸銅粉體混合均勻后，放入甲基硅油或潤滑油中，然后球磨、加熱，即可。本發明工藝簡單，易實現產業化。制得的石墨烯/納米銅復合潤滑油添加劑可以防止分散在潤滑油基礎油中的納米銅粉的沉淀，而且可以大幅度提高潤滑效果。
【IPC分類】C10M125/02, C10N30/06, C10N30/04, C10M161/00, C10M163/00
【公開號】CN105695039
【申請號】CN201610139719
【發明人】黃實秋, 黃菲華, 黃實華, 盧馨, 黃德歡
【申請人】黃德歡
【公開日】2016年6月22日
【申請日】2016年3月11日