石墨烯油性分散剂：引领未来材料科技的新航帆

更新时间：2024-12-03 17:44  浏览量：55

在现代工业的广阔舞台上，润滑油作为机械运转不可或缺的“血液”，其性能优劣直接关联着设备的效率与寿命。随着科技的进步，一种名为石墨烯的新型材料因其卓越的物理化学性质，正逐渐崭露头角于润滑油添加剂领域，展现出非凡的应用潜力。

石墨烯，这一由单层碳原子以蜂窝状晶格紧密排列而成的二维材料，以其惊人的强度、极低的摩擦系数以及高度的化学惰性，成为提升润滑油性能的理想选择。它不仅能够显著降低机械部件间的摩擦与磨损，还能增强油膜的承载能力，从而延长机械设备的使用寿命并提高能效。然而，要将石墨烯的这些优异特性有效融入润滑油中，关键在于解决其在油中的分散稳定性问题。

石墨烯粒子由于尺寸微小、比表面积大，天然倾向于团聚，这限制了其在润滑油中的均匀分布及长期稳定性。为克服这一难题，科研人员探索了多种策略，其中最为有效的是将物理方法和化学手段相结合。物理方法，如高速搅拌和超声波处理，通过外力作用打破石墨烯片层间的相互作用力，促进其在油中的初步分散。而化学手段则更侧重于表面改性，通过引入特定的官能团或使用表面活性剂包裹石墨烯，增强其与润滑油介质的亲和力，从而实现更深层次的均一分散和长时间稳定悬浮。

例如，采用聚异丁烯丁二酸聚胺酯作为分散剂，结合超声工艺，能有效改善石墨烯在矿物润滑油中的分散性。此外，硬脂酸与油酸的混合物也被证明是优秀的分散助剂，能在较低浓度下显著石墨烯油性分散剂，作为一种新兴的材料，正在逐渐改变我们的生产与生活方式。这种神奇的物质，由膨胀石墨、分散剂和溶剂经过一系列复杂的工艺过程制备而成，具有许多独特的性质和优点。

石墨烯油性分散剂的制备方法摒弃了传统的超声制备工艺，而是采用了浸泡、剪切剥离和均质剥离的组合方式。这种方法不仅能够大幅度降低能源损耗和原料成本，而且能够保证石墨烯片层在导电油墨用的溶剂中均匀分散，形成导电三维网络，从而得到综合性能优异的石墨烯油性分散液。

石墨烯油性分散剂具有良好的稳定性。由于分散剂的插层作用，使得剥离的石墨烯片层能够在导电油墨用的溶剂中均匀分散，大片径的石墨烯片相互交错分布，再结合导电剂，进而形成导电三维网络。这种稳定的分散状态，使得石墨烯油性分散剂在应用过程中能够保持稳定的性能。

石墨烯油性分散剂还具有优异的减磨降损性能。研究表明，油基石墨烯流体在边界润滑、混合润滑和弹流润滑情况下的磨斑直径分别减小了12%、27%和30%。这一特性使得石墨烯油性分散剂在润滑油中的应用具有广阔的前景。

石墨烯油性分散剂以其独特的制备方法、良好的稳定性和优异的减磨降损性能，正在逐渐改变我们的生产与生活方式。在未来，随着科技的发展和研究的深入，我们有理由相信，石墨烯油性分散剂将在更多的领域发挥出更大的作用。#石墨#