一种石墨烯型除油添加剂及其制备方法
技术领域
本发明属于除油渍技术领域，具体涉及一种石墨烯型除油添加剂及其制备方法。
背景技术
在机修行业中，作业工人在进行作业时，往往会用手去接触需要修理的机器，而一般检修部位都会有机油、润滑油等的存在，这样就会沾染于作业人员的手上。日常生活中，我们经常能看到机修人员作业完成后，满身沾机油的出来，而这种油渍很难用一般的清洗剂清洗干净，有的清洗剂越洗越有油腻感，同时还存在清洗时间长、清洗效率低、清洗效果差的问题，已无法满足作业人员的需求。
对于除油剂、清洗剂等除油产品来说，添加剂的选择是至关重要的，会间接影响去油除污效果。本发明以石墨烯为基础原料，对其进行表面修饰，使其作为除油添加剂，对油渍的去除就有很好的辅助作用。
发明内容
基于上述存在的问题，本发明提供一种石墨烯型除油添加剂及其制备方法，这种添加剂具有逐步增强增稠感、摩擦感和增强清洗油渍效用。
本发明采用的技术方案如下：
一种石墨烯型除油添加剂的制备方法，包括下列步骤：
S1、用Hummers法制备的氧化石墨烯；
S2、将氧化石墨烯加水超声分散形成氧化石墨烯分散液后加入L-抗血酸，继续进行超声30～50min，再向其中加入甲基羟丙基纤维素、磷酸钠和碳酸钙，随后加热至70～90℃下反应4～6h；
S3、待S2结束后，用去离子水洗涤2～3次，随后进行冷冻干燥，得石墨烯型除油添加剂。
具体地，所述Hummers法为：量取230mL浓H2SO4于烧杯中，将烧杯放入冰水浴中温度保持在0～5℃；在缓慢搅拌的状态下，取10g石墨粉和5gNaNO3充分混合，随后缓慢加入烧杯，加完后搅拌1h；继续缓慢加入30gKMnO4，加完后在冰水浴中搅拌1h，再升温至35℃，搅拌2h；随后冷至室温，缓慢加入500mL去离子水，再将30％H2O2%2010mL加入至不再出现黄色气泡为止，此时溶液颜色为亮黄色；趁热过滤，再用5％的盐酸和去离子水充分洗涤，直至用BaCl2溶液检测过滤液无白色沉淀产生为止，即氧化石墨烯制备完成。
进一步地，所述氧化石墨烯分散液的浓度为2～5mg/mL。
进一步地，所述L-抗血酸的质量为氧化石墨烯质量的1～3倍。
进一步地，所述甲基羟丙基纤维素的质量为石墨烯质量的1～2倍。
进一步地，所述磷酸钠和碳酸钙是以1:3的质量比经过球磨机球磨10h过300目筛所得；所述磷酸钠的质量为氧化石墨烯质量的0.2～0.5倍。
进一步地，所述S3中冷冻干燥的冷阱温度为-50～-60℃，空载真空度为15～18Pa。
一种石墨烯型除油添加剂是以权利要求1～6中任一项所述的方法制得的。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：Hummers法制备的氧化石墨烯表面含有大量含氧官能团，具有强的亲水性和静电斥力作用，加入了还原剂L-抗血酸热反应后，含氧官能团遭到了破坏，含氧官能团的减少使得石墨烯重新恢复共轭结构并相互作用引起石墨烯片层之间的随机堆积，从而形成三维结构；再加入甲基羟丙基纤维素与未反应的含氧官能团进行交联反应，得网络三维多孔材料，再加入磷酸钠和碳酸钙进入网络三维多孔材料中，在使用过程中慢慢的渗出，达到逐渐增稠和摩擦感渐强的目的，来改善除油剂效用。
具体实施方式
本发明所述的实施例可以在上述技术方案的基础上，通过具体范围的不同替换，可以得到无数个实施例，因此，以下所述的几个实施例，仅仅只是无数个实施例中的较优实施例，任何在上述技术方案所做的技术替换，均属于本发明的保护范围。
实施例1
一种石墨烯型除油添加剂的制备方法，包括下列步骤：
S1、用Hummers法制备的氧化石墨烯：量取230mL浓H2SO4于烧杯中，将烧杯放入冰水浴中温度保持在0℃；在缓慢搅拌的状态下，取10g石墨粉和5gNaNO3充分混合，随后缓慢加入烧杯，加完后搅拌1h；继续缓慢加入30gKMnO4，加完后在冰水浴中搅拌1h，再升温至35℃，搅拌2h；随后冷至室温，缓慢加入500mL去离子水，再将30％H2O2%2010mL加入至不再出现黄色气泡为止，此时溶液颜色为亮黄色；趁热过滤，再用5％的盐酸和去离子水充分洗涤，直至用BaCl2溶液检测过滤液无白色沉淀产生为止，即氧化石墨烯制备完成；
S2、将氧化石墨烯加水超声分散形成浓度为2mg/mL的氧化石墨烯分散液后加入质量为氧化石墨烯质量1倍的L-抗血酸，继续进行超声30min，再向其中加入质量为石墨烯质量1倍的甲基羟丙基纤维素、磷酸钠和碳酸钙，随后加热至70℃下反应4h；所述磷酸钠和碳酸钙是以1:3的质量比经过球磨机球磨10h过300目筛所得；所述磷酸钠的质量为氧化石墨烯质量的0.2倍；
S3、待S2结束后，用去离子水洗涤2次，随后进行冷阱温度为-50℃，空载真空度为15Pa的冷冻干燥，得石墨烯型除油添加剂。
实施例2
一种石墨烯型除油添加剂的制备方法，包括下列步骤：
S1、用Hummers法制备的氧化石墨烯：量取230mL浓H2SO4于烧杯中，将烧杯放入冰水浴中温度保持在2℃；在缓慢搅拌的状态下，取10g石墨粉和5gNaNO3充分混合，随后缓慢加入烧杯，加完后搅拌1h；继续缓慢加入30gKMnO4，加完后在冰水浴中搅拌1h，再升温至35℃，搅拌2h；随后冷至室温，缓慢加入500mL去离子水，再将30％H2O2%2010mL加入至不再出现黄色气泡为止，此时溶液颜色为亮黄色；趁热过滤，再用5％的盐酸和去离子水充分洗涤，直至用BaCl2溶液检测过滤液无白色沉淀产生为止，即氧化石墨烯制备完成；
S2、将氧化石墨烯加水超声分散形成浓度为4mg/mL的氧化石墨烯分散液后加入质量为氧化石墨烯质量2倍的L-抗血酸，继续进行超声40min，再向其中加入质量为石墨烯质量1.5倍的甲基羟丙基纤维素、磷酸钠和碳酸钙，随后加热至80℃下反应5h；所述磷酸钠和碳酸钙是以1:3的质量比经过球磨机球磨10h过300目筛所得；所述磷酸钠的质量为氧化石墨烯质量的0.3倍；
S3、待S2结束后，用去离子水洗涤2次，随后进行冷阱温度为-55℃，空载真空度为16Pa的冷冻干燥，得石墨烯型除油添加剂。
实施例3
一种石墨烯型除油添加剂的制备方法，包括下列步骤：
S1、用Hummers法制备的氧化石墨烯：量取230mL浓H2SO4于烧杯中，将烧杯放入冰水浴中温度保持在4℃；在缓慢搅拌的状态下，取10g石墨粉和5gNaNO3充分混合，随后缓慢加入烧杯，加完后搅拌1h；继续缓慢加入30gKMnO4，加完后在冰水浴中搅拌1h，再升温至35℃，搅拌2h；随后冷至室温，缓慢加入500mL去离子水，再将30％H2O2%2010mL加入至不再出现黄色气泡为止，此时溶液颜色为亮黄色；趁热过滤，再用5％的盐酸和去离子水充分洗涤，直至用BaCl2溶液检测过滤液无白色沉淀产生为止，即氧化石墨烯制备完成；
S2、将氧化石墨烯加水超声分散形成浓度为4mg/mL的氧化石墨烯分散液后加入质量为氧化石墨烯质量1.5倍的L-抗血酸，继续进行超声45min，再向其中加入质量为石墨烯质量1.5倍的甲基羟丙基纤维素、磷酸钠和碳酸钙，随后加热至80℃下反应4.5h；所述磷酸钠和碳酸钙是以1:3的质量比经过球磨机球磨10h过300目筛所得；所述磷酸钠的质量为氧化石墨烯质量的0.4倍；
S3、待S2结束后，用去离子水洗涤2次，随后进行冷阱温度为-55℃，空载真空度为18Pa的冷冻干燥，得石墨烯型除油添加剂。
实施例4
一种石墨烯型除油添加剂的制备方法，包括下列步骤：
S1、用Hummers法制备的氧化石墨烯：量取230mL浓H2SO4于烧杯中，将烧杯放入冰水浴中温度保持在5℃；在缓慢搅拌的状态下，取10g石墨粉和5gNaNO3充分混合，随后缓慢加入烧杯，加完后搅拌1h；继续缓慢加入30gKMnO4，加完后在冰水浴中搅拌1h，再升温至35℃，搅拌2h；随后冷至室温，缓慢加入500mL去离子水，再将30％H2O2%2010mL加入至不再出现黄色气泡为止，此时溶液颜色为亮黄色；趁热过滤，再用5％的盐酸和去离子水充分洗涤，直至用BaCl2溶液检测过滤液无白色沉淀产生为止，即氧化石墨烯制备完成；
S2、将氧化石墨烯加水超声分散形成浓度为5mg/mL的氧化石墨烯分散液后加入质量为氧化石墨烯质量3倍的L-抗血酸，继续进行超声50min，再向其中加入质量为石墨烯质量2倍的甲基羟丙基纤维素、磷酸钠和碳酸钙，随后加热至90℃下反应6h；所述磷酸钠和碳酸钙是以1:3的质量比经过球磨机球磨10h过300目筛所得；所述磷酸钠的质量为氧化石墨烯质量的0.5倍；
S3、待S2结束后，用去离子水洗涤3次，随后进行冷阱温度为-60℃，空载真空度为18Pa的冷冻干燥，得石墨烯型除油添加剂。
对比例1
同实施例1，不同之处在于：氧化石墨烯分散液的浓度为0.5mg/mL。
对比例2
同实施例1，不同之处在于：所述S2中反应温度为50℃。
对比例3
同实施例1，不同之处在于：所述L-抗血酸的质量为氧化石墨烯的0.5倍。
对上述实施例及对比例所得添加剂进行相关性能测试，将某阴离子表面活性剂与本发明的添加剂进行复配，观察其增稠和摩擦感情况，以阴离子表面活性剂为参考物，结果如表1所示。
表1性能测试结果
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
