CN111876213B - 耐盐雾腐蚀添加剂、润滑脂、制备方法及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种耐盐雾腐蚀添加剂、润滑脂、制备方法及其应用，涉及化工材料技术领域。本发明的耐盐雾腐蚀添加剂，包括以下重量份的组分：石墨烯量子点70～90份，氟化石墨烯量子点10～30份。其在聚脲基润滑脂中的使用方法包括：油化过程、脂化过程、胺化过程；将获得的油化浆料、脂化浆料和胺化浆料按聚脲基润滑脂的制备工序依次加入，获得所述的耐盐雾腐蚀聚脲基润滑脂。本发明的耐盐雾腐蚀添加剂具有良好的耐盐雾腐蚀性能，制备的耐盐雾腐蚀聚脲基润滑脂具有优异的耐高温、极压抗磨、耐盐雾腐蚀性能，以及良好的机械安定性和化学稳定性，能提高聚脲基润滑脂在海洋环境中的使用寿命。

Description

耐盐雾腐蚀添加剂、润滑脂、制备方法及其应用

技术领域

本发明涉及化工材料技术领域，尤其涉及一种耐盐雾腐蚀添加剂、润滑脂、制备方法及其应用。

背景技术

聚脲基润滑脂是由聚脲基有机化合物稠化矿物油、合成油、植物油，并配加少量的添加剂制备而成，其具有良好的氧化安定性和热稳定性以及泵送性、抗氧化性、机械安定性、胶体安定性和水淋性，特别适用于高温高负荷、宽温范围的润滑场合。作为一种性能全面的润滑脂，聚脲基润滑脂制备简便、价格适中、使用寿命长、具有滴点高、不含有毒有害成分且易生物降解的优点，既达到了高温润滑脂的性能要求，又实现了环境友好的要求，在各个领域获得了广泛应用。在实际工业应用中，面对各种苛刻的润滑工作环境，会采用不同方法来改善润滑脂的物性，以满足其使用要求。其中一种方法是使用不同性质的添加剂配加到润滑脂中，这些添加剂根据不同功能，可分为极压抗磨添加剂、抗氧化添加剂、增稠添加剂剂、防锈添加剂等。添加剂是用来改善润滑脂性能的物质，能够给予润滑脂更加优异的极压抗磨性、防腐防锈性、抗水淋性以及耐热性等性能

目前，改善润滑脂的结构，提高润滑脂的滴点是聚脲基润滑脂的发展趋势，与此同时，还需要满足多用途和复杂环境下的使用要求，尤其是提高聚脲润滑脂的水淋流失性能以及耐盐雾腐蚀性能，以提高聚脲基润滑脂在海洋环境中的使用性能。盐雾是在海洋高温、高湿的大气环境下形成的一种弥散***，其中主要为含有盐成分的微细液滴组成。这些液滴分散于大气之中，产生了盐雾。盐作为一种世界上最常见的化合物，会使各种的机械设备和仪器产生腐蚀，造成危害。海浪拍岸、海水扰动以及风浪破碎等都是盐雾产生的原因，海水运动都会产生大量的气泡和泡沫，破裂后形成微小的液滴，其中大部分会因重力作用而降落，而没有降落的部分会随气流运动，经过混合、***以及蒸发等多种过程形成盐雾。机械设备和仪器仪表裸露在盐雾大气环境中会有三种效应：电效应、物理效应和腐蚀效应。其中，对机械、电工、电子设备造成影响的主要是腐蚀效应。腐蚀效应会使机械、电工、电子设备中的金属发生化学反应，从而转入离子状态，影响机械设备和仪器仪表各方面的性能以及使用寿命，严重者会造成灾难性事故。因此，机械、电工、电子设备在盐雾环境下是否运行可靠、计量准确等问题是海洋运输船舶、航海飞行器、海上风电、海洋采油平台等机械、设备、仪表润滑和防护***以及岛屿沿海发电厂、港口等机械设施、装备等润滑和防护***所关注的。

为了满足海洋环境的高温、高湿、高盐分腐蚀的综合性能要求，我国耐盐雾腐蚀润滑脂大多使用铝皂基润滑脂，但铝皂基润滑脂使用温度低，不能满足海洋船舶机械和仪器仪表等宽温部件的润滑和防护要求，而聚脲基润滑脂的使用温度范围宽，且具有一定的防护作用，为了达到聚脲基润滑脂良好的防锈耐盐雾腐蚀效果，需要加入有机添加剂(如防锈剂：磺酸盐类、胺类、胺盐类、苯并三氮唑、咪唑啉)对其进行改性，以提高聚脲润滑脂的耐盐雾腐蚀性能。但由于有机添加剂的种类繁多，不但生产工艺复杂，生产过程对环境还有一定污染，而且有机添加剂在聚脲润滑脂中的添加量也较多(2～5％左右)，大多数情况还需要复配(复合)使用，这不但对聚脲润滑脂的综合性能有影响(如降低滴点、破坏低温抗磨能力、降低高温抗磨减摩能力、降低润滑脂的稠度和热安定性等)，还会对环境(如有机添加剂中的硫、磷以及锌等重金属)造成一定影响。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种耐盐雾腐蚀添加剂、润滑脂、制备方法及其应用，其主要目的是解决聚脲基润滑脂耐盐雾腐蚀性能差的技术问题。

为达到上述目的，本发明主要提供了如下技术方案：

一方面，本发明实施例提供了一种耐盐雾腐蚀添加剂，所述添加剂包括以下重量份的组分：

石墨烯量子点 70～90份，

氟化石墨烯量子点 10～30份。

作为优选，所述石墨烯量子点的片层直径小于50纳米，其中片层直径小于20纳米的片粒质量百分比大于等于80％；所述石墨烯量子点的片层厚度小于9层，其中片层厚度小于6层的片粒质量百分比大于等于80％。

作为优选，所述石墨烯量子点的碳含量大于等于95％，所述石墨烯量子点包含N、H和O气体元素以及S元素，所述气体元素和所述S元素的总含量小于5％，所述石墨烯量子点的碳含量和所述气体元素以及硫元素的总和为100％。

制备石墨烯量子点的方法包括物理法和化学法，无论采用何种方法，只要达到本发明上述石墨烯量子点的选用要求即可。

作为优选，所述氟化石墨烯量子点的片层直径小于50纳米，其中片层直径小于20纳米的片粒质量百分比大于等于80％；所述氟化石墨烯量子点的片层厚度小于9层，其中片层厚度小于6层的片粒质量百分比大于等于80％。

作为优选，所述氟化石墨烯量子点中氟元素含量为20％～50％，碳元素含量为79％～49％，所述氟元素和所述碳元素的总含量为99％以上。

制备方法：用以上方法制备的石墨烯量子点进行氟化处理即可制得氟化石墨烯量子点，氟化处理包括化学合成法、催化合成法和电解法，无论采用何种方法，只要达到本发明氟化石墨烯量子点的要求即可。

另一方面，本发明实施例提供了上述耐盐雾腐蚀添加剂的制备方法，所述方法包括以下步骤：按物料配比准备石墨烯量子点和氟化石墨烯量子点；在氩气保护气氛下，采用机械搅拌研磨机将石墨烯量子点和氟化石墨烯量子点进行搅拌混合后得到混合粉体，即所述聚脲基润滑脂添加剂。

作为优选，所述机械搅拌研磨机的转速为50转/分钟～100转/分钟，搅拌研磨的时间为0.5～1小时，

再一方面，本发明实施例还提供了一种聚脲基润滑脂，其包括基础油、异氰酸酯、有机胺、常规添加剂和特种添加剂；所述特种添加剂为上述耐盐雾腐蚀添加剂。

作为优选，以重量份计，所述基础油、异氰酸酯、有机胺及常规添加剂的总量为97～99.8份，所述耐盐雾腐蚀添加剂为0.2～3份。

所述异氰酸酯与所述有机胺可调配出多种聚脲基润滑脂的稠化剂，所述稠化剂包括二脲基润滑脂、三脲基润滑脂、四脲基润滑脂、六脲基润滑脂、八脲基润滑脂以及复合聚脲基润滑脂；所述基础油为合成油、矿物油或植物油。

又一方面，本发明实施例还提供了上述聚脲基润滑脂的制备方法，所述方法包括：

(1)将所述耐盐雾腐蚀添加剂的总量分成三份，第一份为其总量20％～40％，第二份为其总量30％～40％，第三份为其30％～40％(重量份)；

(2)油化过程：按聚脲基润滑脂的配方称取各种原料；将基础油的一部分或全部按需分成三份，即A份、B份和C份；将第一份耐盐雾腐蚀添加剂加入到A份基础油中，在室温(25℃)条件下机械搅拌10～20分钟后，然后进行超声波分散30～60分钟，获得耐盐雾腐蚀添加剂的油化浆料；

(3)脂化过程：将第二份耐盐雾腐蚀添加剂加入到所述异氰酸酯与B份基础油的混合物中，在微波辐照下机械搅拌30～60分钟，温度控制在30℃～50℃之间，获得耐盐雾腐蚀添加剂的脂化浆料；其中，所述异氰酸酯为甲苯基二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸脂、十八烷基异氰酸酯及苯基异氰酸酯中的至少一种；

(4)胺化过程：将第三份耐盐雾腐蚀添加剂加入到有机胺与所述C份基础油的混合物中，在微波辐照下机械搅拌30～60分钟，温度控制在30℃～50℃之间，获得耐盐雾腐蚀添加剂的胺化浆料；其中，所述有机胺为脂肪胺、环己胺、对甲苯胺、乙二胺、己二胺、对苯二胺及间苯二胺中的至少一种；

(5)将所述油化浆料、所述脂化浆料和所述胺化浆料按所述聚脲基润滑脂的物料配比和制备方法，依次加入到相应的工序中，获得所述聚脲基润滑脂。

本发明方法中的油化过程、脂化过程和胺化过程是为了强化耐盐雾腐蚀添加剂与聚脲基润滑脂的亲和力，可大幅度提高聚脲基润滑脂的耐盐雾腐蚀的能力。

本发明采用机械搅拌、超声波分散处理耐盐雾腐蚀添加剂和基础油，获得耐盐雾腐蚀添加剂的油化浆料，有利于耐盐雾腐蚀添加剂在聚脲润滑脂中的融合分散，发挥更好的耐盐雾腐蚀性能。

本发明采用微波辐照和机械搅拌处理耐盐雾腐蚀添加剂和异氰酸酯的油溶液，获得耐盐雾腐蚀添加剂的脂化浆料，可使耐盐雾腐蚀添加剂脂化改性，有利于耐盐雾腐蚀添加剂在聚脲润滑脂中的融合分散，发挥更好的耐盐雾腐蚀性能。

本发明采用微波辐照和机械搅拌处理耐盐雾腐蚀添加剂和有机胺的油溶液，获得耐盐雾腐蚀添加剂的胺化浆料，可使耐盐雾腐蚀添加剂胺化改性，有利于石墨烯量子点在聚脲润滑脂中的融合分散，发挥更好的耐盐雾腐蚀性能。

使用方法：将上述配制好油化浆料、脂化浆料和胺化浆料标定好基础油、异氰酸酯、有机胺的重量份和耐盐雾腐蚀添加剂的配比量，按聚脲基润滑脂所需原料的配比量依次配加到工序中即可。

具体的，油化浆料、脂化浆料和胺化浆料的配加方式有：

(1)不分批次、一次全部加入，即在聚脲基润滑脂制备工艺开始时与其他相关物料按配比依次全部加入；

(2)分批次、分阶段加入，即预留出1/5～1/3的油化浆料、脂化浆料和胺化浆料与其他相关物料分批分阶段加入。

本发明中聚脲基润滑脂的物料配比和制备方法可采用本领域常规方法，其为现有技术。本发明的创新点之一为耐盐雾腐蚀添加剂在聚脲基润滑脂的添加比例和耐盐雾腐蚀添加剂在制备聚脲基润滑脂时特殊的使用方法。

采用耐盐雾腐蚀添加剂制备的聚脲基润滑脂性能：(1)具有良好的耐盐雾性能和耐湿热性能；(2)具有优异的耐高温性能和抗氧化性能，可延长高温使用寿命；(3)具有优良的极压抗磨性能和黏附性，摩擦系数低，承载能力强；(4)极佳的机械安定性和化学稳定性，耐水蒸气、耐弱酸碱腐蚀；(5)具有抗水淋、水冲刷性能，能在苛刻环境下防锈抗腐蚀。

又一方面，本发明实施例提供了一种石墨烯量子点作为耐盐雾腐蚀添加剂在聚脲基润滑脂中的应用。

本发明中的各专业术语解释如下：

石墨烯量子点作为一种新型的碳纳米级粉体添加剂，特殊的晶体结构使其具有优异的力学、热性、电学、阻燃、化学稳定性质(耐酸碱盐腐蚀)以及良好的自润滑特性，其超薄的层状结构使其极易进入摩擦接触面，承载摩擦剪切应力，减少摩擦物体表面的直接接触。在本领域中还未有人发现将石墨烯量子点作为添加剂加入聚脲基润滑剂中可达到非常优秀的抗海洋盐雾效果，而本发明发现将其作为聚脲基润滑脂的添加剂能够表现出良好的阻隔盐雾气氛、减摩耐磨性能以及防锈耐腐蚀、抗菌阻燃、导热导静电性能。

在纳米石墨烯粉体材料中，石墨烯量子点所特有的量子尺寸效应、表面效应以及隧道效应等诸多效应，使得其具有包括耐摩减磨性能、自润滑性性能、耐腐蚀性能、疏水性能、阻燃性能、抗菌性能、导热导电性能等在内的等诸多优异性能。石墨烯量子点在聚脲基润滑脂内部均匀弥散分布，可以呈一种“微轴承”的方式在摩擦副之间进行润滑，又通过填充到摩擦形成的凹坑中对摩擦表面进行“修复”，从而保护和强化聚脲基润滑脂的润滑性能，使得石墨烯量子点成为聚脲基润滑脂良好的长效润滑添加剂；本发明发现石墨烯量子点的疏水性可以在聚脲基润滑脂表面形成一个气体“阻隔层”，阻隔盐雾气氛的腐蚀和抵抗水分的侵蚀，使得石墨烯量子点成为聚脲润滑脂良好耐盐雾腐蚀添加剂。

石墨烯上述的量子点属于纳米粉体润滑剂，本发明发现其具有良好的亲油性和耐盐雾腐蚀性，在一定的添加量下，不会影响聚脲润滑脂的胶体结构，反而能与聚脲基润滑脂形成良好的阻隔盐雾气氛的胶体阻隔体。由于石墨粉体材料属于微米级材料，片层厚，在润滑脂中的添加量一般均比较大，会使润滑脂的稠化能力变差，外观粗糙，影响聚脲基润滑脂的耐盐雾腐蚀性能。

石墨烯量子点具有优良的化学稳定性、润滑性和疏水亲油性，又可耐酸、碱、盐腐蚀，其片状结构与聚脲润滑脂可形成密实的胶体疏水阻隔体，阻隔盐雾气氛的浸入，因此石墨烯量子点是一种优良的聚脲润滑脂耐盐雾腐蚀添加剂。此外，石墨烯量子点耐高温、抗低温，力学性能和导热导电性能极佳，在高速、重载、高温、低温、辐射、阻燃、防腐、减震、减噪声等特殊条件下性能也表现优良，十分适宜机械、设备、仪表的润滑和防护。再者，石墨烯在有水汽条件下能更好的发挥其良好的润滑性。在水和空气存在的条件下，石墨烯的憎水性会使得聚脲润滑脂表面降低对水汽和空气分子的吸附，增强聚脲基润滑脂内部结构的结合力，特别是抵抗含盐雾水蒸气、含盐雾空气对聚脲润滑脂结构的破坏和腐蚀，提高聚脲基润滑脂在海洋环境下的使用性能。由于石墨烯量子点属于纳米级材料，片层薄，在聚脲基润滑脂中的添加量虽少(添加总量为聚脲基润滑脂物料总量的0.2％～3％)，但性能突出，不会影响聚脲基润滑脂的其他性能。

虽然聚脲基润滑脂具有良好的抗腐蚀性和抗水性，且在进行水淋试验中，聚脲基润滑脂的抗水淋性能优越，水淋损失率仅为0.7％(锂基6.4、复合锂8.73、复合铝3.77、膨润土4.9，其值远优于其他润滑脂)，在盐水中的水淋性能也非常不错。但在海洋环境下，聚脲基润滑脂的耐盐雾性能较差(这也是润滑脂的通病)，长时间(大于30天)的耐盐雾性能还存在不足，需要提高。本发明提出的以石墨烯量子点为主，辅以一定量氟化石墨烯量子点的复配石墨烯量子点耐盐雾腐蚀添加剂具有良好的耐盐雾性能和阻隔盐雾气氛的作用，与聚脲基润滑脂可形成致密的疏水抗盐雾胶体，提高聚脲润滑脂的耐盐雾性能。

聚脲基润滑脂的剪切安定性相对较差，通常在低剪速下严重软化，锥入度下降会导致润滑脂在轴承中的渗漏和流失，使润滑失效，因此，聚脲基润滑脂剪切安定性差，有时限制了它的应用。本发明的石墨烯量子点添加剂具有极高的力学强韧性和优异的润滑减磨性，与聚脲润滑脂形成的致密胶体，可以提高聚脲润滑脂的剪切安定性，克服聚脲润滑脂在低剪速严重软化的不足，提高聚脲润滑脂的锥入度，避免润滑脂的渗漏和流失，实现润滑脂的长效性，从而增强聚脲基润滑脂的耐盐雾腐蚀性能。

本发明发现聚脲基润滑脂中添加一定量的复配石墨烯量子点，不但可以提高聚脲基润滑脂的耐盐雾腐蚀性能，还可以提高聚脲基润滑脂的耐候性、耐酸碱腐蚀性、耐极压性、耐高温低性、耐光照老化性，因此本发明添加剂特别适用于各种(高温、低温、湿热、极压)极端海洋环境下的聚脲基润滑脂。

聚脲基润滑脂是将稠化剂分散到基础油中并复配添加剂形成的胶体分散体系，均匀分散的石墨烯量子点可与聚脲基润滑脂形成胶体疏水隔绝体，起到阻隔盐雾气氛浸入和腐蚀的作用。将石墨烯量子点加入到聚脲润滑脂中，其片状结构还能在聚脲基润滑脂表面形成疏水阻隔层，提高抗水淋性和抗盐雾性能，从而提高聚脲基润滑脂的使用寿命。

石墨烯量子点耐盐雾腐蚀聚脲基润滑脂具有耐磨长效、耐盐雾、耐高低温、阻燃降噪、无毒环保、多用途的特性，适用于海洋运输船舶、航海飞行器、海上风电、海洋采油平台等机械、设备、仪表的润滑和防护***以及沿海岛屿发电厂、港口等机械设施、装备等的润滑和防护***。

本发明研究的石墨烯量子点耐盐雾腐蚀添加剂，可适用于聚脲基润滑脂大类，包括二脲基润滑脂、三脲基润滑脂、四脲基润滑脂、六脲基润滑脂、八脲基润滑脂以及复合聚脲基润滑脂(复合锂-脲、钠-脲、钾-脲、镁-脲、钙-脲和钡-脲润滑脂)等聚脲基润滑脂。

聚脲基润滑脂的添加剂种类繁多，如抗氧剂、防锈剂、极压抗磨剂、金属钝化剂、粘附剂等，但大体上分为有机添加剂和无机添加剂。本发明研究的石墨烯量子点耐盐雾腐蚀添加剂可以替代一部分聚脲基润滑脂相关的极压抗磨剂(如二烷基二硫代氨基甲酸盐、硫代磷酸酯、硼酸盐、二硫化钼、二硫代氨基甲酸盐、石墨、二烷基二硫代磷酸盐)、防锈剂(如硼酸氨基化合物、磺酸盐、苯酚钙、环烷酸盐、琥珀酸或其衍生物、苯并噻唑锌、巯基苯并咪唑锌、山梨糖醇脂)等有机添加剂，且与有机添加剂具有良好的相容性。本发明发现石墨烯量子点是一种高纯的二维微片碳材料，灰分极低，金属等杂质含量也非常少，对耐盐雾腐蚀具有非常优异的性能。目前，聚脲基润滑脂的添加剂分为无机添加剂和有机添加剂。无机添加剂的高温性能、极压性能都很好，但是致命的缺点是灰分高，高温下会分解，容易造成聚脲基润滑脂失效；有机添加剂需要选择耐高温性能和抗氧化性能均好的添加剂，不但配制复杂，还会降低聚脲基润滑脂的其他性能，且耐盐雾腐蚀性能不足。

石墨烯量子点具有良好的耐摩性、润滑性、疏水性、亲油性、导热性、化学惰性和低毒性。石墨烯量子点是一种新型的二维无机碳纳米材料，片径尺寸小于100nm且厚度在10层以内。由于石墨烯量子点的电子运动在三维空间受到了制约，量子限域效应和边带效应更加明显，边界活性点增多，易于在聚脲基润滑脂中分散且与之结合。均匀分散的石墨烯量子点可与聚脲基润滑脂形成胶体疏水隔绝体，起到阻隔盐雾气氛浸入和腐蚀的作用。

石墨烯是由碳原子以sp²杂化连接的蜂巢状的单原子层构成的二维材料，具有超强的导电性、超高的比表面积、优异的化学稳定性和热稳定性，尤其是石墨烯量子点表面的超疏水性和抗渗透性，为石墨烯量子点用于耐盐雾腐蚀提供了可能。石墨烯量子点的近零维结构如同纳米滚珠，在阻隔盐雾气氛的同时能降低润滑脂的摩擦阻力，加之石墨烯量子点优良的强韧耐磨、导热阻燃性能，使得石墨烯量子点成为聚脲基润滑脂良好的耐盐雾腐蚀添加剂。

石墨烯量子点耐盐雾腐蚀添加剂具有无毒性，可以大幅度降低耐盐雾腐蚀聚脲基润滑脂在生产和使用过程中对环境造成的污染。此外，石墨烯量子点耐盐雾腐蚀添加剂还具有阻燃、抗菌、减震、降噪的特性，属于一种安全性极高的聚脲基润滑脂添加剂。

本发明采用的氟化石墨烯，可称为二维材料中的特氟龙，这是因为它的化学性质同聚四氟乙烯相类似，化学和物理性质都非常稳定，具有耐酸耐碱的抗腐蚀性，并具有良好的润滑性和一定的抗高温性。这也让氟化石墨烯被当作更薄更轻的特氟龙代替品，更能够用在任何需要尺寸薄、强度高、物理性质稳定、化学性质稳定以及能够耐高温的场所。氟化石墨烯作为石墨烯的新型衍生物，既保持了石墨烯高强度的性能，又因氟原子的引入带来了表面能降低、疏水性增强及带隙展宽等新颖的界面和物理化学性能。同时，氟化石墨烯耐高温、化学性质稳定，表现出类似聚四氟乙烯的性质，被称之为“二维特氟龙”。本发明提出在石墨烯量子点中添加一定比例的氟化石墨烯量子点，可以充分发挥石墨烯量子点和氟化石墨烯量子点的各自优点，与聚脲基润滑脂更好的结合，提高聚脲基润滑脂的耐盐雾腐蚀性能。

与现有技术相比，石墨烯量子点耐盐雾添加剂的优点具体表现有：

(1)石墨烯量子点的片径尺寸极小，比表面积极大，故在添加量较少的情况下，可使聚脲基润滑脂的耐盐雾腐蚀性能充分发挥。

(2)在高速摩擦和滑动下，在聚脲基润滑脂添加粒径极小的石墨烯量子点，可增加聚脲基润滑脂的润滑性和极压抗磨性，提高聚脲基润滑脂的使用寿命，在保证聚脲基润滑脂结构的完整性的前提下，从而提高聚脲基润滑脂耐盐雾腐蚀的性能。

(3)石墨烯量子点在高温、极压条件下能起到很好的润滑效果，且具有疏水、导热、耐腐蚀性能，从而增强聚脲基润滑脂的耐盐雾腐蚀性能。

(4)石墨烯量子点在聚脲基润滑脂中均匀分散，能形成良好的胶体疏水结构，阻隔大气中的含盐雾水气的进入，从而提高聚脲基润滑脂的耐盐雾腐蚀性能。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达到预定发明目的所采取的技术和方法，以下以较佳实施例，对依据本发明申请的具体实施方式、技术方案、特征及其功效，详细说明如后。下述说明中的多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

实施例

石墨烯量子点耐盐雾腐蚀添加剂的制备方法：

(1)选取符合技术要求的石墨烯量子点：石墨烯量子点的片径尺寸小于20纳米的片粒占80％以上，最大片径尺寸不超过100纳米；石墨烯量子点的厚度小于2纳米的片粒占80％以上(理论层数为6层以内)，最大厚度不超过3纳米(理论层数为9层以内)；石墨烯的碳含量在95％以上，且含有N、H、O等气体元素，气体元素总含量小于5％，但碳含量和气体元素的总和为100％(制备石墨烯量子点的方法总体上分为物理法和化学法，不管采用何种方法，只要达到本发明石墨烯量子点的要求即可)。

(2)选取符合技术要求的氟化石墨烯量子点：氟化石墨烯量子点的片径尺寸小于20纳米的片粒占80％以上，最大片径尺寸不超过100纳米；氟化石墨烯量子点的厚度小于2纳米的片粒占80％以上(理论层数为6层以内)，最大厚度不超过3纳米(理论层数为9层以内)；氟化石墨烯量子点的氟含量在20％～50％之间，碳含量在79％～49％之间，氟含量和碳含量总和在99％以上(用以上方法制备的石墨烯量子点进行氟化处理即可制得氟化石墨烯量子点，氟化处理分为化学合成法、催化合成法和电解法，不管采用何种方法，只要达到本发明氟化石墨烯量子点的要求即可)。

(3)配比：石墨烯量子点70～90(重量份)，氟化石墨烯量子点10～30(重量份)；

(4)将石墨烯量子点和氟化石墨烯量子点在氩气保护气氛下采用机械搅拌研磨机进行混合，混合转速50转/分钟～100转/分钟，混合时间0.5～1h，得到以石墨烯量子点为主的含有一定量氟化石墨烯量子点的粉体混合物，即为耐盐雾腐蚀添加剂。

二聚脲基润滑脂的原料总重量，包括a-烯烃合成油(PAO)基础油、MDI(二苯基甲烷二异氰酸酯)、十八胺以及相关添加剂等，为97～99.8份；所述耐盐雾腐蚀添加剂的添加总量为0.2～3份。

具体的，把耐盐雾腐蚀添加剂的添加总量分成三份，在油化过程、脂化过程和胺化过程中分别加入耐盐雾腐蚀添加剂添加总量的20％～40％、30％～40％、30％～40％。

(5)油化过程：选择聚a-烯烃合成油(PAO)作为溶剂油分散石墨烯量子点粉体混合物；首先把聚a-烯烃合成油(PAO)作为溶剂油分成三份后，取其中一份，加入耐盐雾腐蚀添加剂添加总量的20％～40％(根据溶剂油的粘度和需要，可调整溶剂油的份额)，在30℃条件下采用机械搅拌10分钟，转速1000转/每分钟；然后进行超声波分散，时间60分钟～120分。超声波分散结束后，得到含石墨烯量子点粉体混合物的溶剂油，即为油化浆料。

(6)脂化过程：再取一份a-烯烃合成油(PAO)作为溶剂油，加入MDI(二苯基甲烷二异氰酸酯)(也可加入单一的一种异氰酸酯或一种以上的异氰酸酯混合物)，再加入耐盐雾腐蚀添加剂添加总量的30％～40％(根据溶剂油的粘度和需要，可调整溶剂油的份额)，并在微波炉(功率10KW)辐照下机械搅拌10分钟，温度控制在30℃～50℃之间，然后降温出炉，即为脂化浆料。

异氰酸酯的种类主要有：TDI(甲苯基二异氰酸酯)、MDI(二苯基甲烷二异氰酸酯)、HDI(六亚甲基二异氰酸脂)、十八烷基异氰酸酯(ODI)、苯基异氰酸酯(PI)等，但最常用的是MDI和TDI。可根据需要选择一种或一种以上的异氰酸酯复合。

(7)胺化过程：取最后一份a-烯烃合成油(PAO)作为溶剂油，加入十八胺，再加入耐盐雾腐蚀添加剂添加总量的30％～40％(根据溶剂油的粘度和需要，可调整溶剂油的份额)，并在微波炉(功率10KW)辐照下机械搅拌10分钟，温度控制在30℃～50℃之间，然后降温出炉，即为胺化浆料。

有机胺的种类有：(1)单胺：脂肪胺(正辛胺、十二胺、十八胺)、环己胺(环己胺、环己二甲胺)、对甲苯胺；(2)二元胺：乙二胺、己二胺、对苯二胺和间苯二胺。可根据需要选择一种或一种以上的有机胺复合。

使用方法：将上述配制好的油化浆料、脂化浆料、胺化浆料标定好溶剂油、异氰酸酯、有机胺的重量份，依次按聚脲润滑脂所需原料的配料量，配加到制备工艺中即可。

具体配加的方式有：

(1)不分批次、一次全部加入：即在制备工艺开始时与其他物料按配比一次性全部加入油化浆料、脂化浆料、胺化浆料；

(2)分批次、分阶段加入：即留出1/5～1/3的油化浆料、脂化浆料、胺化浆料在炼制阶段前与其他物料加入。

本发明发现复配石墨烯量子点耐盐雾腐蚀添加剂作为聚脲基润滑脂耐盐雾腐蚀添加剂具有以下优点：

(1)石墨烯量子点在聚脲基润滑脂中的弥散能力和自扩散能力较强，与聚脲基润滑脂易形成耐盐雾腐蚀的胶体弥散体，从而达到耐盐雾腐蚀的效应；

(2)石墨烯量子点具有粒径极小的特点，外形近似为球形，可以在摩擦副之间发生滚动，起到类似于“滚珠轴承”的作用，摩擦形式由滑动摩擦变为滚动摩擦，降低摩擦系数，保护聚脲润滑脂的结构不被破坏，从而增强聚脲润基滑脂的耐盐雾腐蚀性能；

(3)石墨烯量子点可以对摩擦表面进行修复和强化，并支撑外界负荷，使承载能力提高，降低聚脲基润滑脂的磨损和消耗，延长聚脲基润滑脂的使用寿命，从而增强聚脲基润滑脂的耐盐雾腐蚀性能；

(4)石墨烯量子点可提高聚脲基润滑脂的导热性能，保护聚脲基润滑脂在高温下不被破坏和失效，从而提高聚脲基润滑脂的耐盐雾性能。

本发明实施例中未尽之处，本领域技术人员均可从现有技术中选用。

以上公开的仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以上述权利要求的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种聚脲基润滑脂，其包括基础油、异氰酸酯、有机胺、常规添加剂和特种添加剂；其特征在于，所述特种添加剂为耐盐雾腐蚀添加剂，所述耐盐雾腐蚀添加剂包括以下重量份的组分：

石墨烯量子点70～90份，

氟化石墨烯量子点10～30份；

所述石墨烯量子点的片层直径小于50纳米，其中片层直径小于20纳米的片粒质量百分比大于等于80％；所述石墨烯量子点的片层厚度小于9层，其中片层厚度小于6层的片粒质量百分比大于等于80％；

所述石墨烯量子点的碳含量大于等于95％，所述石墨烯量子点包含N、H和O气体元素以及S元素，所述气体元素和所述S元素的总含量小于5％，所述石墨烯量子点的碳含量和所述气体元素以及硫元素的总和为100％；

所述氟化石墨烯量子点的片层直径小于50纳米，其中片层直径小于20纳米的片粒质量百分比大于等于80％；所述氟化石墨烯量子点的片层厚度小于9层，其中片层厚度小于6层的片粒质量百分比大于等于80％；

所述氟化石墨烯量子点中氟元素含量为20％～50％，碳元素含量为79％～49％，所述氟元素和所述碳元素的总含量为99％以上；

所述的耐盐雾腐蚀添加剂的制备方法，包括以下步骤：

按物料配比准备石墨烯量子点和氟化石墨烯量子点；

在氩气保护气氛下，采用机械搅拌研磨机将石墨烯量子点和氟化石墨烯量子点进行搅拌混合后得到混合粉体，即得到所述耐盐雾腐蚀添加剂。

2.权利要求1所述的聚脲基润滑脂，其特征在于，以重量份计，所述基础油、异氰酸酯、有机胺及常规添加剂的总量为97～99 .8份，所述耐盐雾腐蚀添加剂为0 .2～3份；

所述异氰酸酯与所述有机胺调配出多种聚脲基润滑脂的稠化剂，所述稠化剂包括二脲基润滑脂、三脲基润滑脂、四脲基润滑脂、六脲基润滑脂、八脲基润滑脂以及复合聚脲基润滑脂；所述基础油为合成油、矿物油或植物油。

3.权利要求1或2所述的聚脲基润滑脂的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

(1)将所述耐盐雾腐蚀添加剂的总量分成三份，第一份为其总量20％～40％，第二份为其总量30％～40％，第三份为其30％～40％；

(2)油化过程：按聚脲基润滑脂的配方称取各种原料；将基础油的全部按需分成三份，即A份、B份和C份；将第一份耐盐雾腐蚀添加剂加入到A份基础油中，在室温条件下机械搅拌后，然后进行超声波分散，获得耐盐雾腐蚀添加剂的油化浆料；

(3)脂化过程：将第二份耐盐雾腐蚀添加剂加入到所述异氰酸酯与B份基础油的混合物中，在微波辐照下机械搅拌，温度控制在30℃～50℃之间，获得耐盐雾腐蚀添加剂的脂化浆料；其中，所述异氰酸酯为甲苯基二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸脂、十八烷基异氰酸酯及苯基异氰酸酯中的至少一种；

(4)胺化过程：将第三份耐盐雾腐蚀添加剂加入到有机胺与C份基础油的混合物中，在微波辐照下机械搅拌，温度控制在30℃～50℃之间，获得耐盐雾腐蚀添加剂的胺化浆料；其中，所述有机胺为脂肪胺、环己胺、对甲苯胺、对苯二胺及间苯二胺中的至少一种；

(5)将所述油化浆料、所述脂化浆料和所述胺化浆料按所述聚脲基润滑脂的物料配比和制备方法，依次加入到相应的工序中，获得所述聚脲基润滑脂。