含有噻二唑衍生物、納米銅和石墨烯的添加劑，添加劑制備方法，含該有該添加劑的潤滑油的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及化工領(lǐng)域，涉及一種含有噻二唑衍生物、納米銅和石墨烯的添加劑，添加劑制備方法，含該有該添加劑的潤滑油。包括噻二唑衍生物、納米銅、石墨烯、硫醇、異丙醇、30wt%甲醛溶液、稀土氯化物、堿液、苯酚取代物。利用石墨烯、噻二唑衍生物對納米銅的作用，可提高納米銅在潤滑油中的分散度，石墨烯在納米銅粉表面的強吸附作用保護納米銅粉不受氧化，延長使用壽命，顯著提高減摩抗磨性能，降低金屬的腐蝕速度，增強軸承、機械設(shè)備、機械零部件等的抗損傷能力和自修復(fù)能力噻二唑衍生物含有的大量官能團可以與石墨烯和納米銅形成配位鍵、氫鍵，更進一步地提高納米銅在潤滑油中的分散程度和潤滑油以及石墨烯在金屬表面的吸附強度。
【專利說明】
含有噻二唑衍生物、納米銅和石墨烯的添加劑，添加劑制備方 法，含該有該添加劑的潤滑油
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及化工領(lǐng)域，涉及一種含有噻二唑衍生物、納米銅和石墨烯的添加劑，添 加劑制備方法，以及含該有該添加劑的潤滑油。
【背景技術(shù)】
[0002] 潤滑油主要用于減少運動部件表面間的摩擦，具有潤滑作用，同時對機器設(shè)備還 具有防銹、防腐、絕緣、功率傳送、冷卻、密封、清洗雜質(zhì)和緩沖等功能，是一類在機械工業(yè)、 汽車工業(yè)、精密儀器、電力工業(yè)、冶金工業(yè)、模具制造與應(yīng)用工業(yè)、鋼鐵工業(yè)、機床工業(yè)等工 業(yè)領(lǐng)域不可或缺的化工產(chǎn)品，在上述工業(yè)領(lǐng)域具有重要的作用。隨著工業(yè)的飛速發(fā)展，裝備 技術(shù)的不斷提升，我國對各種潤滑油產(chǎn)品的需求量持續(xù)增長，且已成為全球第二大潤滑油 市場。在潤滑油需求量不斷上升的同時，也要求潤滑油產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高。因此，具有多功 能的新型潤滑劑已成為研究熱點。
[0003] 納米銅粉作為潤滑油添加劑具有良好的減摩抗磨性能，可用于高級潤滑劑，尤其 適宜重載、低俗和高溫振動情況下的潤滑。近年來，制備納米銅粉的方法成為人們研究的焦 點。目前制備納米銅粉的方法有物理法和化學(xué)法兩大類，物理法有機械粉碎法、電弧放電 法、原子蒸汽沉積法等;化學(xué)法有微乳液法、γ射線輻照法、熱解法、液相還原法等。納米銅 粉具有優(yōu)異的極壓、抗磨和環(huán)境友好性等特性，可在器件摩擦表面形成潤滑膜;另一方面， 納米銅粉顆粒在摩擦界面之間可以自由滾動，具有微軸承的作用。因此，納米銅粉作為新型 潤滑油添加劑添加到潤滑油中，可以大大提高了相互摩擦表面的潤滑性能，大幅度降低摩 擦系數(shù)，顯著提高潤滑作用，進而提高機械設(shè)備的有效動力，延長機械設(shè)備的使用壽命，降 低機械設(shè)備的運轉(zhuǎn)能耗。但納米銅粉在潤滑油中的分散穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性是目前的一個難 題。
[0004] 石墨烯是一種二維碳材料，是單層石墨烯、雙層石墨烯和少層(3- 10層）石墨烯 的統(tǒng)稱。石墨烯能牢牢地附著在金屬表面，石墨烯具有幾乎是完全透明、無毒、化學(xué)性能優(yōu) 異、潤滑性能優(yōu)異、機械強度大、導(dǎo)熱性優(yōu)異、導(dǎo)電性能極強、比表面積高達2630m 2/g和儲氫 性能優(yōu)異等特點，使石墨烯在潤滑、微電子、超級計算機、超級電容器、鋰離子電池、燃料電 池、光伏產(chǎn)業(yè)、透明電極、印刷電路、傳感器、工業(yè)催化、儲能、儲氫和新型石墨烯基復(fù)合材料 等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。
[0005] 噻二唑衍生物具有豐富的官能團，能夠?qū)⒓{米銅和石墨烯產(chǎn)生相應(yīng)的化學(xué)作用， 將納米銅和石墨烯對潤滑油的極壓抗磨、分散、防腐蝕等性能得到較大提升。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種含有噻二唑衍生物、納米銅和石墨烯的添加 劑，添加劑制備方法，以及含該有該添加劑的潤滑油。為了達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方 案為： 一種含有噻二唑衍生物、納米銅和石墨烯的添加劑，其特征在于，按照重量分數(shù)包括以 下成分：
' 作為優(yōu)選，所述納米銅為改性納米銅，所述改性納米銅顆粒包括銅核、橋連部分及外殼, 部分，所述橋聯(lián)部分是含有硅的基團，所述外殼部分是長鏈基團，所述銅核直徑為1-lOOOnm，所述石墨稀為1-10層石墨稀或11-1000層的多層石墨稀。
[0007] 作為優(yōu)選，所述石墨烯為含有各種官能團的改性石墨烯，所述官能團為羥基、羧 基、羰基、氮基、氨基中的一種或幾種。
[0008] 作為優(yōu)選，所述噻二唑衍生物為含有烷基、烷基硫基以及稀土元素的聚合物，所述 噻二唑衍生物的聚合度為2-5。
[0009] 作為優(yōu)選，所述噻二唑衍生物中的烷基碳原子數(shù)為4-12個，所述烷基硫基碳原子 的數(shù)目為6-14,所述稀土元素為為La、Ce、Pr、Nd、Pm、SmSRb。
[0010] 噻二唑衍生物的結(jié)構(gòu)式為：
，其中心為含有4-12個碳原子的烷基、含有6-14個碳原子的烷基硫基;R2為
A為稀土元素，其制備方法可參照申請?zhí)枮?01510468659.4的發(fā)明專利。
[0011] 作為優(yōu)選，所述硫醇為含6-14個碳原子的烷基硫醇，所述堿液為氫氧化鈉溶液。
[0012] 作為優(yōu)選，所述稀土氯化物為七水合氯化鑭、七水合氯化銣、七水合氯化鈰、七水 合氯化鐠、七水合氯化釹、七水合氯化钷或七水合氯化釤中的至少一種。
[0013] 作為優(yōu)選，所述苯酚取代物為2，6-二叔丁基苯酚、2，4-二叔丁基苯酚、3，5-二叔丁 基苯酸、叔丁基苯酸、4-叔丁基苯酸、2-氨基-3，5_二叔丁基苯酸、3-氨基-2,6-二叔丁基 苯酚、4-氨基-2,6-二叔丁基苯酚或2,6_二叔丁基-4-甲基苯酚中的任意一種。
[0014] 作為優(yōu)選，步驟是首先將噻二唑衍生物、石墨烯和納米銅加入到異丙醇和硫醇中， 超聲10-30分鐘，然后將30wt%甲醛溶液、稀土氯化物、堿液、苯酚取代物加入后在300-600 轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下混合5-10分鐘;升溫至50-90攝氏度并保溫1-5小時;保溫結(jié)束后超聲30-50 分鐘，冷卻至室溫即可得到成品。
[0015] -種潤滑油，所述潤滑油包含上述含有噻二唑衍生物、納米銅和石墨烯的添加劑。
[0016] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果在于，利用石墨烯、噻二唑衍生物對納 米銅的綜合作用，可以提高納米銅在潤滑油中的分散度，制備過程中加入的硫醇可以致密 地分散在銅粉表面，進一步提高了銅粉在潤滑油中的分散程度。潤滑油中添加納米銅粉和 石墨烯后，可以大大提高相互摩擦表面的潤滑性能，大幅度降低摩擦系數(shù)，顯著提高潤滑作 用，進而提高機械設(shè)備的有效動力，延長機械設(shè)備的使用壽命，降低機械設(shè)備的運轉(zhuǎn)能耗。
[0017] 由于石墨烯會均勻并且牢牢地附著在金屬表面，形成具有優(yōu)異潤滑和保護性能的 膜，而且石墨烯自身對離子液體也有很強的吸附作用。因此，用石墨烯與納米銅粉復(fù)配潤滑 油將使?jié)櫥偷男阅苡幸韵氯齻€方面的改進:第一，可利用石墨烯在納米銅粉表面的強吸 附作用來保護納米銅粉不受氧化，延長潤滑油的使用壽命;第二，可利用石墨烯在軸承、機 械設(shè)備、機械零部件等需要潤滑的金屬表面的強吸附作用來形成保護膜，顯著提高減摩抗 磨性能，降低金屬的腐蝕速度，增強軸承、機械設(shè)備、機械零部件等的抗損傷能力和自修復(fù) 能力;第三，可利用石墨烯與離子液體對潤滑產(chǎn)生的協(xié)同增強作用，使減摩抗磨性能進一步 提尚，潤滑性能顯者提尚。
[0018] 此外，本發(fā)明所使用的噻二唑衍生物含有的大量官能團可以與石墨烯和納米銅形 成配位鍵、氫鍵，更進一步地提高納米銅在潤滑油中的分散程度和潤滑油以及石墨烯在金 屬表面的吸附強度。
【具體實施方式】
[0019] 為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點，下面結(jié)合具體實施例對 本發(fā)明做進一步說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請的實施例及實施例中的特 征可以相互組合。
[0020] 在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是，本發(fā)明還可 以采用不同于在此描述的其他方式來實施，因此，本發(fā)明并不限于下面公開說明書的具體 實施例的限制。
[0021 ]實施例1，本實施例提供一種含有噻二唑衍生物、納米銅和石墨烯的添加劑及其制 備方法，包括以下物質(zhì)：噻二唑衍生物lg，納米銅〇.5g，石墨烯2g，正己硫醇5g，異丙醇10g， 30wt%甲醛溶液3g，七水合氯化釤0.6g，10wt%氫氧化鈉溶液5g，2-氨基-3，5-二叔丁基苯酚 3g〇
[0022] 制備步驟為:首先將噻二唑衍生物、石墨烯和納米銅加入到異丙醇和正己硫醇中， 超聲20分鐘，然后將30wt%甲醛溶液、七水合氯化釤、1 Owt%氫氧化鈉溶液、2-氨基-3，5-二叔 丁基苯酚加入后在500轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下混合8分鐘；升溫至70攝氏度并保溫3小時;保溫結(jié)束 后超聲40分鐘，冷卻至室溫即可得到成品。
[0023] 實施例2,本實施例提供一種含有噻二唑衍生物、納米銅和石墨烯的添加劑及其制 備方法，包括以下物質(zhì):噻二唑衍生物lg，納米銅3.5g，納米石墨稀0.5g，十二硫醇10g，異丙 醇10g，30wt%甲醛溶液lg，七水合氯化鑭0. lg，質(zhì)量分數(shù)為50%的氫氧化鈉溶液3g，2，6-二叔 丁基苯酚lg。
[0024] 制備方法為：首先將噻二唑衍生物、納米石墨烯和納米銅加入到異丙醇和十二硫 醇中，超聲10分鐘，然后將30wt%甲醛溶液、七水合氯化鑭、質(zhì)量分數(shù)為50%的氫氧化鈉溶液、 2,6-二叔丁基苯酸加入后在300轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下混合5分鐘；升溫至50攝氏度并保溫1小時； 保溫結(jié)束后超聲30分鐘，冷卻至室溫即可得到成品。
[0025] 實施例3,本實施例提供一種含有噻二唑衍生物、納米銅和石墨烯的添加劑及其制 備方法，包括以下物質(zhì)：噻二唑衍生物1.5g，納米銅2g，石墨烯2.5g，1-辛硫醇，異丙醇15g， 30wt%甲醛溶液lg，七水合氯化銣0.8g，80wt%氫氧化鈉溶液6g，4-叔丁基苯酸5g。
[0026] 制備方法為:首先將噻二唑衍生物、石墨烯和納米銅加入到異丙醇和1-辛硫醇中， 超聲30分鐘，然后將30wt%甲醛溶液、七水合氯化銣、80wt%氫氧化鈉溶液、4-叔丁基苯酚加 入后在600轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下混合10分鐘;升溫至90攝氏度并保溫5小時;保溫結(jié)束后超聲50分 鐘，冷卻至室溫即可得到成品。
[0027] 實施例4,本實施例提供一種含有噻二唑衍生物、納米銅和石墨烯的添加劑及其制 備方法，包括以下物質(zhì)：噻二唑衍生物1.3g，納米銅2.5g，石墨烯1.9g，l-壬硫醇4g，異丙醇 12g，30wt%甲醛溶液2.8g，七水合氯化鐠0.7g，25wt%氫氧化鈉水溶液5.5g，2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚4.3g。
[0028] 制備步驟為:首先將噻二唑衍生物、石墨烯和納米銅加入到異丙醇和1-壬硫醇中， 超聲19分鐘，然后將30wt%甲醛溶液、七水合氯化鐠、25wt%氫氧化鈉水溶液、2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚加入后在450轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下混合6.5分鐘；升溫至72攝氏度并保溫2.9小時;保 溫結(jié)束后超聲41分鐘，冷卻至室溫20攝氏度即可得到成品。
[0029] 表1實施例1-4中制得的噻二唑衍生物、納米銅和石墨烯的添加劑加入潤滑油中并 與與傳統(tǒng)潤滑油性能檢測結(jié)果對比
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非是對本發(fā)明作其它形式的限制，任何熟 悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實 施例應(yīng)用于其它領(lǐng)域，但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以 上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種含有嚷二挫衍生物、納米銅和石墨締的添加劑，其特征在于，按照重量分數(shù)包括 W下成分：O2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含有嚷二挫衍生物、納米銅和石墨締的添加劑，其特征在 于，所述納米銅為改性納米銅，所述改性納米銅包括銅核、橋連部分及外殼部分，所述橋聯(lián) 部分是含有娃的基團，所述外殼部分是長鏈基團，所述銅核直徑為1-lOOOnm，所述石墨締為 1-10層石墨締或11-1000層的多層石墨締。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含有嚷二挫衍生物、納米銅和石墨締的添加劑，其特征在 于，所述石墨締為含有各種官能團的改性石墨締，所述官能團為徑基、簇基、幾基、氮基、氨 基中的一種或幾種。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含有嚷二挫衍生物、納米銅和石墨締的添加劑，其特征在 于，所述嚷二挫衍生物為含有烷基、烷基硫基W及稀±元素的聚合物，所述嚷二挫衍生物的 聚合度為2-5。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種含有嚷二挫衍生物、納米銅和石墨締的添加劑，其特征在 于，所述嚷二挫衍生物中的烷基碳原子數(shù)為4-12個，所述烷基硫基碳原子的數(shù)目為6-14， 所述稀上元素為為1^3、〔6、？1'、炯、化、5111或肺。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含有嚷二挫衍生物、納米銅和石墨締的添加劑，其特征在 于，所述硫醇為含6-14個碳原子的烷基硫醇，所述堿液為氨氧化鋼溶液。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含有嚷二挫衍生物、納米銅和石墨締的添加劑，其特征在 于，所述稀±氯化物為屯水合氯化銅、屯水合氯化鋼、屯水合氯化姉、屯水合氯化錯、屯水合 氯化欽、屯水合氯化銀或屯水合氯化衫中的至少一種。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含有嚷二挫衍生物、納米銅和石墨締的添加劑，其特征在 于，所述苯酪取代物為2,6-二叔下基苯酪、2,4-二叔下基苯酪、3,5-二叔下基苯酪、2- 叔下基苯酪、4-叔下基苯酪、2-氨基-3,5-二叔下基苯酪、3-氨基-2,6-二叔下基苯酪、 4-氨基-2,6-二叔下基苯酪或2,6-二叔下基-4-甲基苯酪中的任意一種。9. 一種制備權(quán)利要求1所述含有嚷二挫衍生物、納米銅和石墨締的添加劑的方法，其特 征在于，步驟是首先將嚷二挫衍生物、石墨締和納米銅加入到異丙醇和硫醇中，超聲10-30 分鐘，然后將30wt%甲醒溶液、稀±氯化物、堿液、苯酪取代物加入后在300-600轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速 下混合5-10分鐘；升溫至50-90攝氏度并保溫1-5小時;保溫結(jié)束后超聲30-50分鐘，冷卻至 室溫即可得到成品。10. -種潤滑油，其特征在于，所述潤滑油包含權(quán)利要求1-8任意一項所述含有嚷二挫 衍生物、納米銅和石墨締的添加劑。
【文檔編號】C10M141/08GK105907444SQ201610249579
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月21日
【發(fā)明人】鄭逸群, 岳魯敏, 趙曉
【申請人】濟寧利特納米技術(shù)有限責(zé)任公司