一种基于改性氟化石墨烯复合锂基皂的润滑增稠剂制备方法与流程

本发明涉及增稠剂，尤其是一种基于改性氟化石墨烯复合锂基皂的润滑增稠剂制备方法。

背景技术：

1、常见的固体润滑增稠剂主要包括石蜡、石墨、二氧化硅、金属氧化物、二硫化钼和聚四氟乙烯(ptfe)等。均可以在摩擦表面形成一层保护膜，在一定程度上抵抗化学腐蚀，保护机械零部件不受腐蚀影响；同时减少摩擦和磨损，减少摩擦力和磨损，延长机械零部件的使用寿命。某些固体润滑增稠剂具有良好的抗高温性能，能够在高温环境下保持稳定的润滑效果。但还存在以下缺点：

2、1、高温流动性差：由于固体润滑增稠剂的添加，润滑油的流动性会降低，特别是在低温环境下，润滑油的流动性更差。

3、2、对机械设备的不良影响：固体润滑增稠剂本身是固体颗粒，当润滑剂中添加过多增稠剂时，固体润滑增稠剂可能在机械设备中沉积，形成沉淀物，会影响机械零部件的密封性能，对设备的正常运行产生不良影响。

4、3、不易分散：固体润滑增稠剂往往在润滑剂中以颗粒形式存在，固体润滑增稠剂往往不易与润滑油充分混合，容易产生沉淀和析出现象。

5、4、增加润滑油的成本：固体润滑增稠剂的添加会增加润滑油的成本，特别是高性能的固体润滑增稠剂，价格较高。

6、5、对系统要求高：固体润滑增稠剂的添加需要考虑系统的工作条件和材料的相容性，固体润滑增稠剂与润滑油脂不相容，不能用于润滑油脂系统。不适当的选择和使用可能会对系统产生负面影响。

7、6、增加装配难度：使用固体润滑增稠剂需要注意适量，过多会增加装配的难度，过少则无法达到预期的润滑效果。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：为了解决上述背景技术中的现有技术存在的问题，提供一种在润滑油在高温和高负荷条件下，提高润滑性能、耐磨性和环境友好性，优异的抗氧化性能，降低摩擦系数和磨损，提高润滑油的粘度指数，能够提高机械设备的使用寿命和工作效率的基于改性氟化石墨烯复合锂基皂的润滑增稠剂制备方法。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于改性氟化石墨烯复合锂基皂的润滑增稠剂制备方法，包括以下步骤：

3、步骤1：改性氟化石墨烯的制备；

4、步骤2：将步骤1制得的改性氟化石墨烯加入氢氧化锂溶液中加热搅拌，使两者之间发生皂化反应，根据需要添加其它助剂，反应温度为70～90℃，反应时间为10～40h，制得氟化石墨烯改性复合锂基皂；

5、步骤3：皂化反应结束后，将步骤2制得的氟化石墨烯改性复合锂基皂进行脱水处理，制得脱水后的氟化石墨烯改性复合锂基皂；

6、步骤4：对步骤3制得的脱水后的氟化石墨烯改性复合锂基皂进行粘度测试和润滑性能测试，评价增稠效果和润滑性能。

7、进一步的，步骤1中改性氟化石墨烯的制备包括以下步骤：

8、步骤11：将适量的氟化石墨和硬脂酸、油酸或羟基硬脂酸按一定比例加入球磨罐中；

9、步骤12：在球磨罐中加入适量的球磨介质，然后密封球磨罐；

10、步骤13：将球磨罐放入球磨机中，球磨时间为10～40h和转速为200～400转/分钟，球磨结束后，取出球磨罐中的混合物，制得改性氟化石墨烯。

11、进一步的，步骤1中改性氟化石墨烯的制备包括以下步骤：

12、步骤11’：将适量的氟化石墨粉和硬脂酸、油酸或羟基硬脂酸按一定比例加入微波反应器中；

13、步骤12’：在微波反应器中加入适量的溶剂介质，并在惰性气氛保护下放入微反应器中，反应时间为30～360min，实验结束后，取出上述混合物，制得改性氟化石墨烯。

14、进一步的，步骤11或步骤11’中氟化石墨重量占比小于15％。

15、进一步的，步骤12和步骤12’中介质为乙醇或异丙醇。

16、进一步的，步骤12’中惰性气氛为氮气或氩气。

17、进一步的，步骤3中氟化石墨烯改性复合锂基皂采用脱水处理的方法为抽滤、压滤、离心或冷冻干燥。

18、进一步的，氟化石墨与硬脂酸之间重量比为1:1～1:10；氟化石墨和油酸的比例范围为1:1～1:10；氟化石墨和羟基硬脂酸的比例范围为1:1～1:10。

19、进一步的，步骤2中其它助剂为表面活性剂，表面活性剂包括聚乙烯吡咯烷酮、脂肪醇聚氧乙烯醚或烷基酚聚氧乙烯醚其中的一种或多种。

20、本发明的有益效果：1)通过球磨或微波对氟化石墨粉和硬脂酸、油酸或羟基硬脂酸进行分解，即可完成改性氟化石墨烯的制备，减少制备步骤，只需一步即可完成，同时也降低投资成本；

21、2)提高润滑油的高温抗磨性能，最大限度的减少摩擦和磨损：可以在高温环境下保持较好的润滑效果，通过对氟化石墨进行表面改性处理，可以增强其与锂基皂的相容性和分散性，提高复合物的稳定性和润滑性能，进而有效减少摩擦系数和磨损率，提高润滑膜的持久性和稳定性，从而提高机械设备的效率和使用寿命；

22、3)润滑性能更优：将改性氟化石墨烯与锂基皂进行复合制备，可以实现两种材料的优势互补，形成具有良好润滑性和增稠效果的复合材料：

23、4)提高抗氧化性能：改性氟化石墨烯具有较高的抗氧化性能，能够减少润滑剂在高温下的氧化分解，可以进一步提高润滑油的抗氧化性能，延长润滑剂的使用寿命；

24、5)优异的抗腐蚀性能：改性氟化石墨烯具有优良的抗腐蚀性能，能够有效防止润滑剂与环境中的腐蚀性物质发生反应，保护机械设备不受腐蚀；

25、6)适用范围广：传统润滑剂一般为液态或半固态，而改性氟化石墨烯复合锂基皂作为固体润滑增稠剂的创新点在于其固态形态，在高温或高压环境下仍能保持稳定润滑性能。改性氟化石墨烯复合锂基皂作为固体润滑增稠剂，适用于各种机械设备和工业领域，如汽车、船舶、航空航天等领域，提高润滑性能和使用寿命；

26、7)环境友好性：改性氟化石墨烯复合锂基皂作为固体润滑增稠剂，不含有害溶剂和挥发性有机化合物，对环境无污染，符合可持续发展的要求；

27、8)经济效益：改性氟化石墨烯复合锂基皂不仅具有良好的性能，还具有较低的成本和较高的综合经济效益，可在润滑剂领域具有广阔的市场前景和应用潜力；

28、9)提高润滑油的粘度指数：锂基皂具有增稠效果，可以提高润滑油的粘度指数，使其在不同温度下具有更好的流动性和润滑性能。

技术特征：

1.一种基于改性氟化石墨烯复合锂基皂的润滑增稠剂制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于改性氟化石墨烯复合锂基皂的润滑增稠剂制备方法，其特征在于：所述的步骤1中改性氟化石墨烯的制备包括以下步骤：

3.根据权利要求1所述的一种基于改性氟化石墨烯复合锂基皂的润滑增稠剂制备方法，其特征在于：所述的步骤1中改性氟化石墨烯的制备包括以下步骤：

4.根据权利要求2或3所述的一种基于改性氟化石墨烯复合锂基皂的润滑增稠剂制备方法，其特征在于：所述的步骤11或步骤11’中氟化石墨重量占比小于15％。

5.根据权利要求2或3所述的一种基于改性氟化石墨烯复合锂基皂的润滑增稠剂制备方法，其特征在于：所述的步骤12和步骤12’中介质为乙醇或异丙醇。

6.根据权利要求3所述的一种基于改性氟化石墨烯复合锂基皂的润滑增稠剂制备方法，其特征在于：所述的步骤12’中惰性气氛为氮气或氩气。

7.根据权利要求1所述的一种基于改性氟化石墨烯复合锂基皂的润滑增稠剂制备方法，其特征在于：步骤3中氟化石墨烯改性复合锂基皂采用脱水处理的方法为抽滤、压滤、离心或冷冻干燥。

8.根据权利要求2或3所述的一种基于改性氟化石墨烯复合锂基皂的润滑增稠剂制备方法，其特征在于：所述的氟化石墨与硬脂酸之间重量比为1:1～1:10；氟化石墨和油酸的比例范围为1:1～1:10；氟化石墨和羟基硬脂酸的比例范围为1:1～1:10。

9.根据权利要求1所述的一种基于改性氟化石墨烯复合锂基皂的润滑增稠剂制备方法，其特征在于：所述的步骤2中其它助剂为表面活性剂，表面活性剂包括聚乙烯吡咯烷酮、脂肪醇聚氧乙烯醚或烷基酚聚氧乙烯醚其中的一种或多种。

技术总结本发明涉及增稠剂技术领域，尤其是一种基于改性氟化石墨烯复合锂基皂的润滑增稠剂制备方法。改性氟化石墨烯的制备；将制得的改性氟化石墨烯加入氢氧化锂溶液中加热搅拌，使两者之间发生皂化反应，根据需要添加其它助剂，反应温度为70～90℃，反应时间为10～40h，制得氟化石墨烯改性复合锂基皂；皂化反应结束后，将制得的氟化石墨烯改性复合锂基皂进行脱水处理，制得脱水后的氟化石墨烯改性复合锂基皂；对制得的脱水后的氟化石墨烯改性复合锂基皂进行粘度测试和润滑性能测试，评价增稠效果和润滑性能。最大限度的减少摩擦和磨损，润滑性能更优，提高抗氧化性能，优异的抗腐蚀性能，适用范围广，环境友好性。技术研发人员：廖威,牛成渊受保护的技术使用者：常州吉仓纳米材料科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/16