本發(fā)明涉及潤滑油技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種油酸改性硼酸鑭-氧化石墨烯納米復(fù)合物潤滑油及其制備方法。
背景技術(shù)：
潤滑油是用在各種類型汽車、機(jī)械設(shè)備上以減少摩擦，保護(hù)機(jī)械及加工件的液體或半固體潤滑劑，主要起潤滑、輔助冷卻、防銹、清潔、密封和緩沖等作用。為了增加潤滑油的減摩抗磨效果，通常在潤滑油中添加少量的潤滑油添加劑。
新型多功能無毒硼型節(jié)能潤滑油極壓抗磨添加劑主要有無機(jī)硼酸鹽和有機(jī)硼酸酯，這類潤滑油添加劑不僅具有極好的極壓抗磨減摩性，同時(shí)還具有很好的氧化安定性，防銹功能等。石墨烯是一種新型的二維材料，具有優(yōu)異的力學(xué)性能、光學(xué)性能、潤滑性能等，同時(shí)也具有優(yōu)異的極壓抗磨、氧化安定性等。但是，上述現(xiàn)有的潤滑油添加劑的性能還有進(jìn)一步提升的空間。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的之一就在于提供一種油酸改性硼酸鑭-氧化石墨烯納米復(fù)合物潤滑油，以解決上述問題。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是這樣的：一種油酸改性硼酸鑭-氧化石墨烯納米復(fù)合物潤滑油，由添加劑和基礎(chǔ)油組成，所述添加劑的原料為氧化石墨烯、油酸、硼酸和硝酸鑭，其中，
氧化石墨烯：油酸：硼酸：硝酸鑭：基礎(chǔ)油的質(zhì)量比為（0.01-3）：（0.01-4）：（0.1-5）：（0.1-4）：（80-98）。
本發(fā)明采用硼酸鑭和石墨烯協(xié)同改善潤滑油的性能，從而實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的抗磨減摩效果，其主要原理是由于硼酸鑭和石墨烯同時(shí)起到了抗磨減摩作用，在摩擦副表面形成化學(xué)反應(yīng)膜，油酸又起到分散作用，從而促進(jìn)體系潤滑性能的發(fā)揮。
本發(fā)明的目的之二在于提供一種上述潤滑油的制備方法，采用的技術(shù)方案為：包括以下步驟，
（1）硼酸鑭-氧化石墨烯納米復(fù)合物的制備
硼酸和硝酸鑭分別制備成水溶液，然后氧化石墨烯溶液加入到硼酸水溶液中，在50-80℃下持續(xù)攪拌1-2h形成飽和溶液，接著將制備好的硝酸鑭溶液加入到前述飽和溶液中得到混合溶液，然后將混合溶液進(jìn)行水熱反應(yīng)20-30h后冷卻至室溫，過濾并不斷用去離子水洗滌在100-120℃下干燥，最后得到固體產(chǎn)物硼酸鑭-氧化石墨烯納米復(fù)合物；
（2）油酸改性硼酸鑭-氧化石墨烯納米復(fù)合物
將步驟（1）得到的硼酸鑭-氧化石墨烯納米復(fù)合物與油酸按質(zhì)量比（0.1-5）：（0.2-4）超聲分散于60-100ml烷基醇中形成均勻懸浮液，再進(jìn)行回流反應(yīng)1-3h，最后分離得到產(chǎn)物油酸改性硼酸鑭-氧化石墨烯納米復(fù)合物；
（3）潤滑油的制備；
將步驟（2）得到的油酸改性硼酸鑭-氧化石墨烯納米復(fù)合物按不同比例加入到基礎(chǔ)油中，超聲分散20-40min，再充分?jǐn)嚢?，即得?/p>
作為優(yōu)選的技術(shù)方案：步驟（1）中水熱反應(yīng)的溫度為80-200℃。
作為優(yōu)選的技術(shù)方案：步驟（2）中烷基醇為正丁醇。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：本發(fā)明通過對硼酸鑭和氧化石墨烯進(jìn)行化學(xué)改性后一起添加到潤滑油中，可以廣泛的應(yīng)用于不同類型的發(fā)動(dòng)機(jī)，可以顯著降低車輛油耗20.3%，縮短冷啟動(dòng)時(shí)間約40%，縮短冷啟動(dòng)時(shí)間。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
實(shí)施例1：
3.8g硼酸和3.0g硝酸鑭分別溶于50ml和100ml去離子水中備用，然后將120ml氧化石墨烯溶液（含3wt%氧化石墨烯）加入到硼酸水溶液中，在60℃下持續(xù)攪拌1h形成飽和溶液，接著將制備好的硝酸鑭溶液加入到前述飽和溶液中，混合溶液立即出現(xiàn)沉淀，然后將其混合溶液轉(zhuǎn)移到100ml聚四氟乙烯內(nèi)襯的不銹鋼反應(yīng)釜中，120℃下進(jìn)行水熱反應(yīng)20h后冷卻至室溫，過濾并不斷用去離子水洗滌在100℃下真空干燥，最后得到固體產(chǎn)物硼酸鑭/氧化石墨烯（lb/go）；
將3.0glb/go納米復(fù)合物與2.0g油酸（oa）超聲分散于60ml正丁醇中形成均勻懸浮液，再轉(zhuǎn)移至圓底燒瓶中回流反應(yīng)0.5h，最后通過減壓蒸餾得到產(chǎn)物oa-lb/go，
將改性后得到的oa-lb/go化合物按不同含量加入到潤滑油基礎(chǔ)油中，超聲分散20min，再充分?jǐn)嚢瑁玫胶?.03%的oa-lb/go潤滑油，即“潤滑油a”，抗磨實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1所示。
實(shí)施例2
3.8g硼酸和6.0g硝酸鑭分別溶于50ml和100ml去離子水中備用，然后將120ml氧化石墨烯溶液（含1wt%氧化石墨烯）加入到硼酸水溶液中，在60℃下持續(xù)攪拌1h形成飽和溶液，接著將制備好的硝酸鑭溶液加入到前述飽和溶液中，混合溶液立即出現(xiàn)沉淀，然后將其混合溶液轉(zhuǎn)移到100ml聚四氟乙烯內(nèi)襯的不銹鋼反應(yīng)釜中，200℃下進(jìn)行水熱反應(yīng)20h后冷卻至室溫，過濾并不斷用去離子水洗滌在100℃下真空干燥，最后得到固體產(chǎn)物硼酸鑭/氧化石墨烯（lb/go）；
將5.0glb/go納米復(fù)合物與3.0g油酸（oa）超聲分散于60ml乙醇中形成均勻懸浮液，再轉(zhuǎn)移至圓底燒瓶中回流反應(yīng)0.5h，最后通過減壓蒸餾得到產(chǎn)物oa-lb/go。
將改性后得到的oa-lb/go化合物按不同含量加入到潤滑油基礎(chǔ)油中，超聲分散20min，再充分?jǐn)嚢?，得到?.05%的oa-lb/go潤滑油，即“潤滑油b”。
實(shí)施例3
3.8g硼酸和6.0g硝酸鑭分別溶于50ml和100ml去離子水中備用，再在60℃下持續(xù)攪拌1h形成飽和溶液，然后將其混合溶液轉(zhuǎn)移到100ml聚四氟乙烯內(nèi)襯的不銹鋼反應(yīng)釜中，200℃下進(jìn)行水熱反應(yīng)20h后冷卻至室溫，過濾并不斷用去離子水洗滌在100℃下真空干燥，最后得到固體產(chǎn)物硼酸鑭lb；
將5.0glb納米復(fù)合物與3.0g油酸（oa）超聲分散于60ml辛醇中形成均勻懸浮液，再轉(zhuǎn)移至圓底燒瓶中回流反應(yīng)0.5h，最后通過減壓蒸餾得到產(chǎn)物oa-lb。
將改性后得到的oa-lb化合物按不同含量加入到潤滑油基礎(chǔ)油中，超聲分散20min，再充分?jǐn)嚢?，得到?.05%的oa-lb潤滑油。
抗磨實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1所示。
抗磨性能測試實(shí)驗(yàn)：
利用四球機(jī)測定,設(shè)定載荷(溫度20℃，負(fù)荷294n和392n，速度1450r/min，時(shí)間30min)下的抗磨性能，四球試驗(yàn)所用的鋼球?yàn)橹睆?2.7mm的ccr15標(biāo)準(zhǔn)鋼球，分別測定不同潤滑油的抗磨性能，其結(jié)果見表1：
表1：抗磨性能測試結(jié)果
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。