復合潤滑原材料、發動機潤滑油、潤滑脂及潤滑油以及復合潤滑原材料的制造方法技術

本發明專利技術提供潤滑性優異的復合潤滑原材料、發動機潤滑油、潤滑脂及潤滑油。一種復合潤滑原材料，其特征在于，其在母材中至少分散有石墨系碳原材料和/或自石墨系碳原材料剝離得到的類石墨烯石墨，前述石墨系碳原材料具有菱方晶系石墨層(3R)和六方晶系石墨層(2H)，前述菱方晶系石墨層(3R)與前述六方晶系石墨層(2H)的由X射線衍射法得到的由以下(式1)定義的比例Rate(3R)為31％以上。Rate(3R)＝P3/(P3+P4)×100····(式1)式1中，P3為菱方晶系石墨層(3R)的由X射線衍射法得到的(101)面的峰強度，P4為六方晶系石墨層(2H)的由X射線衍射法得到的(101)面的峰強度。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及復合潤滑原材料、發動機潤滑油、潤滑脂及潤滑油。
技術介紹
近年來，以燃油消耗改善、摩擦的減少等為目的，正在研究向發動機等機器、變速機、減速機等的傳動機構中添加各種納米材料。特別是出于環境、資源的問題，作為非金屬的納米材料，石墨烯、CNT、富勒烯等碳原材料備受關注。例如，關于發動機潤滑油，已知添加二硫化鉬(MoS2)、具有剪切阻力小的層狀晶體結構的鱗片狀石墨等(非專利文獻5)。另外，研究了使用顆粒狀的石墨而進一步減少了在滑動面的摩擦損失的滑動構件(專利文獻1)。另一方面，關于潤滑油，為了通過抑制由溫度變化、氧化等造成的基礎油自身的劣化來延長潤滑油的壽命，研究了配混具有基礎油的抗氧化效果及防止分解劣化的效果的碳纖維、碳納米管等碳材料、產生負離子等的放射性物質(專利文獻2、3、4)。現有技術文獻專利文獻專利文獻1：日本特開2013-203905號公報([0091]、[0120])專利文獻2：日本特開2008-298097號公報([0015])專利文獻3：日本特表2013-538914號公報([0074]、[0090])專利文獻4：日本特開2007-277500號公報([0002]-[0003])專利文獻5：國際公開第2014/064432號([0040])非專利文獻非專利文獻1：石墨研磨所伴隨的結構變化；著：稻垣道夫、麥島久枝、細川健次；1973年2月1日(受理)<br>非專利文獻2：碳加熱處理所伴隨的概率P1、PABA、PABC的變化；著：野田稻吉、巖附正明、稻垣道夫；1966年9月16日(受理)非專利文獻3：SpectroscopicandX-raydiffractionstudiesonfluiddepositedrhombohedralgraphitefromtheEasternGhatsMobileBelt,India；G.Parthasarathy,CurrentScience,Vol.90,No.7,10April2006非專利文獻4：固體碳材料的分類和各自的結構特征；名古屋工業大學川崎晉司非專利文獻5：產品目錄《機械用碳制品、東洋碳株式會社》(發行日：2013年9月12日)非專利文獻6：Tribologicalpropertiesofmonolayergrapheneoxidesheetsaswater-basedlubricantadditives；H.Kinoshita,Y.Nishina,A.A.Alias,M.Fujii；Carbon,Volume66,Jan2014,Pages720-723
技術實現思路
專利技術要解決的問題然而，專利文獻1中示出的方法由于將石墨直接涂布于滑動部，因此存在難以再涂布的問題。另外，專利文獻2、專利文獻3中示出的方法顯示出，在基礎油中分散有碳纖維、碳納米管，由于它們的分散而具有滑動性、抗氧化、抑制伴隨溫度變化的粘度變化的效果，但這些效果輕微。專利文獻4中示出的方法以通過添加粉狀電氣石來防止潤滑油的氧化、防止其分解劣化為目的，但對潤滑性的貢獻不明顯。另外，關于潤滑性，使用氧化石墨烯進行的實驗中顯示出，包含石墨烯的水分散液的潤滑劑與通常的潤滑劑相比潤滑性更好(非專利文獻6)。因此，可以考慮將石墨烯用于潤滑劑。然而，通常，即使對天然石墨直接進行處理，剝離的石墨烯量也少，這成為問題。但是，深入研究的結果，通過對作為材料的石墨實施規定的處理，得到了能容易地剝離成石墨烯、高濃度或高分散的石墨系碳原材料(石墨烯前體)。該石墨烯前體在超聲波、攪拌、滑動中一部分或全部被剝離，成為自石墨烯前體至石墨烯之間的混合物“類石墨烯”。類石墨烯根據石墨烯前體的添加量、工藝時間等而尺寸、厚度等發生變化，因此沒有限定，但優選更薄片化。即換言之，例如，通過在發動機、變速機、減速機等的驅動系統單元中進行滑動而容易剝離/分散成類石墨烯的石墨為石墨系碳原材料(石墨烯前體)。發現通過使這些石墨烯前體和/或類石墨烯少量分散于母材，從而能夠提高潤滑性。而且，發現能制造該復合潤滑原材料，而無需經過特殊的制造方法。作為潤滑性，例如，能夠改善摩擦系數的減少、摩擦阻力的減少、滑動熱的發散性、基礎油的抗氧化/防止分解劣化等，作為其結果，例如有助于燃油消耗等的改善。本專利技術是著眼于這種問題而做出的，目的在于提供潤滑性優異的復合潤滑原材料、發動機潤滑油、潤滑脂及潤滑油。另外，目的在于提供即使分散/配混于母材的類石墨烯的量少也發揮期望性狀的復合潤滑原材料。另外，目的在于使用現有的制造工藝提供潤滑性優異的復合潤滑原材料。用于解決問題的方案為了解決前述問題，本專利技術的復合潤滑原材料的特征在于，其在母材中至少分散有石墨系碳原材料和/或自石墨系碳材料剝離得到的類石墨烯，前述石墨系碳原材料具有菱方晶系石墨層(3R)和六方晶系石墨層(2H)，前述菱方晶系石墨層(3R)與前述六方晶系石墨層(2H)的由X射線衍射法得到的由以下(式1)定義的比例Rate(3R)為31％以上。Rate(3R)＝P3/(P3+P4)×100····(式1)式1中，P3為菱方晶系石墨層(3R)的由X射線衍射法得到的(101)面的峰強度，P4為六方晶系石墨層(2H)的由X射線衍射法得到的(101)面的峰強度。根據該特征，復合原材料的潤滑性優異。對此推測，石墨系碳原材料及類石墨烯中的至少任一者在母材中分散，在滑動部中滑動時，石墨系碳原材料或類石墨烯進一步薄片化，類石墨烯的絕對數量增加，因此越是時間推移，類石墨烯的密度越上升，潤滑性得到改善。此處，分散有石墨系碳原材料和/或自石墨系碳材料剝離得到的類石墨烯是指，分散有石墨系碳原材料及自石墨系碳材料剝離得到的類石墨烯中的至少任一者。其特征在于，前述石墨系碳原材料相對于前述母材的重量比為1/10000以上～低于1。根據該特征，能夠充分發揮添加物所具有的潤滑功能。其特征在于，前述母材至少為礦物來源、合成來源、植物來源及動物來源的基礎油中的一種以上。根據該特征，能夠得到潤滑性優異的復合潤滑原材料。其特征在于，前述復合潤滑原材料含有一種以上以防止氧化劣化為目的的添加物。根據該特征，除了潤滑性優異之外，還能長時間充分發揮潤滑功能。其特征在于，前述添加物中包含放射性物質。根據該特征，利用放射性物質釋放出的負離子，抑制成為基礎油的氧化、分解的原因的活性氧，因本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種復合潤滑原材料，其特征在于，其在母材中至少分散有石墨系碳原材料和/或自石墨系碳材料剝離得到的類石墨烯，所述石墨系碳原材料具有菱方晶系石墨層(3R)和六方晶系石墨層(2H)，所述菱方晶系石墨層(3R)與所述六方晶系石墨層(2H)的由X射線衍射法得到的由以下(式1)定義的比例Rate(3R)為31％以上，Rate(3R)＝P3/(P3+P4)×100····(式1)式1中，P3為菱方晶系石墨層(3R)的由X射線衍射法得到的(101)面的峰強度，P4為六方晶系石墨層(2H)的由X射線衍射法得到的(101)面的峰強度。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2014.09.09 JP PCT/JP2014/073838;2015.02.27 JP PCT/1.一種復合潤滑原材料，其特征在于，其在母材中至少分散有石墨系碳
原材料和/或自石墨系碳材料剝離得到的類石墨烯，
所述石墨系碳原材料具有菱方晶系石墨層(3R)和六方晶系石墨層(2H)，
所述菱方晶系石墨層(3R)與所述六方晶系石墨層(2H)的由X射線衍射法得到
的由以下(式1)定義的比例Rate(3R)為31％以上，
Rate(3R)＝P3/(P3+P4)×100····(式1)
式1中，
P3為菱方晶系石墨層(3R)的由X射線衍射法得到的(101)面的峰強度，
P4為六方晶系石墨層(2H)的由X射線衍射法得到的(101)面的峰強度。
2.根據權利要求...

【專利技術屬性】
技術研發人員：長谷川正治，神谷渚，
申請(專利權)人：石墨烯平臺株式會社，
類型：發明
國別省市：日本;JP