專利名稱：一種發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油組合物，尤其是涉及一種用于汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的潤(rùn)滑油組合物，屬于潤(rùn)滑油技術(shù)領(lǐng)域。該組合物具有優(yōu)良的清凈分散性、抗氧抗腐性及抗磨性，能夠滿足GB11121-1995 SF和APISF汽油機(jī)油規(guī)格要求。
由于我國(guó)國(guó)情與國(guó)外不同，汽車及發(fā)動(dòng)機(jī)制造業(yè)對(duì)潤(rùn)滑油的要求也明顯不同于國(guó)外，中低檔(SD、CC)發(fā)動(dòng)機(jī)油需求量仍占全部發(fā)動(dòng)機(jī)油總量的50％左右。但隨著我國(guó)汽車工業(yè)的發(fā)展，預(yù)計(jì)今后幾年SF等高檔潤(rùn)滑油需求量將以3～5％/年的速度持續(xù)增長(zhǎng)，因此SF級(jí)汽油機(jī)油具有廣闊的市場(chǎng)前景。
CN1138623A公開(kāi)了一種SF汽油機(jī)油的組合物。它包含大量的溶劑精制油和聚α-烯烴合成油，少量的金屬清凈劑(T109和磺酸鹽)、單丁二酰亞胺型無(wú)灰分散劑(T151)及二烷基二硫代磷酸鋅。
CN1045104C公開(kāi)了一種通用內(nèi)燃機(jī)油組合物，它包含適量的酯類無(wú)灰、磺酸鹽、硫化烷基酚鈣、聚異丁烯丁二酰亞胺、二烷基二硫代磷酸鋅、二壬基二苯胺及余量溶劑精制油。
本發(fā)明的目的是提供一種以加氫處理油為基礎(chǔ)油的價(jià)格性能比較優(yōu)的發(fā)動(dòng)機(jī)油組合物，通過(guò)調(diào)整潤(rùn)滑油組合物中各添加劑組分間的比例及其用量，來(lái)滿足調(diào)制的發(fā)動(dòng)機(jī)油的要求。
值得注意的是，以往已公開(kāi)的潤(rùn)滑油組合物的發(fā)明專利中所用基礎(chǔ)油一般為溶劑精制油或合成油，而本發(fā)明中的基礎(chǔ)油是中國(guó)生產(chǎn)的高粘度指數(shù)加氫處理基礎(chǔ)油(屬GroupII類油)，其特點(diǎn)是低硫、低氮、低芳烴、低極性(非極性的飽和烴含量占95％以上)，從而導(dǎo)致其熱氧化安定性和對(duì)添加劑及油品氧化產(chǎn)物的溶解/分散能力下降。本發(fā)明主要是通過(guò)對(duì)潤(rùn)滑油組合物中的添加劑進(jìn)行優(yōu)化選擇和調(diào)整本發(fā)明的潤(rùn)滑油添加劑組合物中組分之間的比例及其用量來(lái)解決上述問(wèn)題。
本發(fā)明對(duì)潤(rùn)滑油組合物中的添加劑進(jìn)行優(yōu)化選擇，除了考慮各功能添加劑組分自身的性能和特點(diǎn)外，同時(shí)把對(duì)基礎(chǔ)油的溶解性和熱穩(wěn)定性好壞作為優(yōu)先選擇的條件之一，目的是有利于解決加氫基礎(chǔ)油的溶解性和熱氧化安定性較差的問(wèn)題，以滿足汽油機(jī)油的清凈分散性和抗氧抗磨性要求。
本發(fā)明提供一種可滿足GB1121-1995 SF規(guī)格和API SF汽油機(jī)油要求的發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油組合物。它含有大量加氫處理基礎(chǔ)油，1.0-3.0％(重)改性烷基水楊酸鹽，2.5-5.0％(重)雙酐型無(wú)灰分散劑，0.1-2.0％(重)低堿值磺酸鈣，1.0-1.6％(重)二烷基二硫代磷酸鋅及0.01-1.0％(重)二壬基二苯胺。
在本發(fā)明的潤(rùn)滑油組合物中金屬清凈劑較適宜的是中堿值改性烷基水楊酸鈣和低堿值磺酸鈣的混合物，用以提高潤(rùn)滑油組合物的防銹性和清凈性。該組分可從蘭煉生產(chǎn)的商品LAN109C和錦州石化總廠生產(chǎn)的商品T104中獲得。
當(dāng)中堿值烷基水楊酸鈣(T109)與磺酸鈣共存時(shí)，將有共沉淀生成，該問(wèn)題嚴(yán)重制約了烷基水楊酸鈣與磺酸鈣的使用。文獻(xiàn)研究結(jié)果表明當(dāng)烷基水楊酸鈣與磺酸鈣共存時(shí)，烷基水楊酸鈣與磺酸鈣表面活性劑將形成一種臨界膠束，其濃度更低、聚集數(shù)更小的混合膠束，降低了體系中游離表面活性劑的濃度，促使載荷膠團(tuán)表面上的表面活性劑解析。當(dāng)此解吸達(dá)到一定程度時(shí)，載荷膠團(tuán)將沉降、聚集、形成共沉淀。本發(fā)明中使用的改性烷基水楊酸鈣的制備方法是在合成烷基水楊酸鈣的過(guò)程中，引入了具有較佳穩(wěn)定分散作用的聚異丁烯-丁二酸酐(PIBSA)做表面活性劑，與水楊酸一同加入到反應(yīng)體系中，進(jìn)行中和反應(yīng)。這在一定程度上提高了載荷膠團(tuán)的立體屏蔽穩(wěn)定作用，在新的動(dòng)平衡形成時(shí)，仍能保持載荷膠團(tuán)的穩(wěn)定性，從而抑制了烷基水楊酸鈣與磺酸鈣混合形成沉淀的問(wèn)題(國(guó)內(nèi)外水楊酸鹽與磺酸鹽復(fù)合均出現(xiàn)沉淀問(wèn)題)。另外，PIBSA的引入也提高了烷基水楊酸鈣在加氫處理基礎(chǔ)油中的溶解性。
無(wú)灰分散劑較適宜的是高分子量雙酐型無(wú)灰分散劑。該組分中PIB分子量的提高，可增加分散劑的親油性(尤其是在加氫處理基礎(chǔ)油中)和分散性，但分子量太高，則不僅產(chǎn)物粘稠，流動(dòng)性不好，且由于氮含量低，分子中極性基團(tuán)減少，也影響分散性。對(duì)該組分來(lái)說(shuō)，其較佳分子量Mn值(數(shù)均分子量)為1900～5000，Mw/Mn值(分子量分布)為1.5～4.0，最優(yōu)選的Mn值為1900～2100。該組分可從蘭煉生產(chǎn)的雙酐型無(wú)灰分散劑中獲得，也可從國(guó)內(nèi)外類似的商品中獲得，但使用中應(yīng)保持潤(rùn)滑油組合物中氮含量不變。
組合物中將二壬基二苯胺與二烷基二硫代磷酸鋅復(fù)合使用，二者以不同的抗氧化作用機(jī)理相互配合共同抑制了潤(rùn)滑油的高溫氧化，賦予該組合物優(yōu)異的高溫抗氧化性能?？蓮奶m煉生產(chǎn)的商品和國(guó)內(nèi)外類似的商品中獲得。
調(diào)制潤(rùn)滑油時(shí)，除了加入本發(fā)明的添加劑外，單級(jí)油還需加入降凝劑和抗泡劑，而多級(jí)油需加入降凝劑、粘度指數(shù)改進(jìn)劑和抗泡劑。
粘度指數(shù)改進(jìn)劑較適宜的是乙烯-丙烯共聚物，可從蘭煉生產(chǎn)的T612A商品得到。
降凝劑可從蘭煉生產(chǎn)的LAN803B也可從國(guó)內(nèi)外商品降凝劑或傾點(diǎn)下降劑中得到。
抗泡劑一般是商品甲基硅油T901。
選擇性能好的添加劑組分還不能完全解決本發(fā)明所要解決的問(wèn)題。本發(fā)明利用眾所周知的添加劑組分之間相互作用的原理，力求使各功能添加劑除了充分發(fā)揮其自身的性能優(yōu)點(diǎn)外，在滿足發(fā)動(dòng)機(jī)各項(xiàng)性能要求方面，盡可能使各功能添加劑組分間產(chǎn)生較強(qiáng)的“協(xié)合效應(yīng)”，避免出現(xiàn)“對(duì)抗效應(yīng)”。
判斷潤(rùn)滑油組合物是否滿足GB11121-1997 SF規(guī)格或API SF汽油機(jī)油的要求，需進(jìn)行SH/T0512、SH/T0513、SH/T0514規(guī)定的MS程序IID、IIID、VD發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)及SH/T0265規(guī)定的L-38軸瓦腐蝕試驗(yàn)。
本發(fā)明除了采用眾所周知的薄層氧化試驗(yàn)(TFOUT)模擬MS程序IIID粘度增長(zhǎng)、斑點(diǎn)分散試驗(yàn)?zāi)MMS程序VD低溫分散性、板式成焦器試驗(yàn)和熱管氧化試驗(yàn)?zāi)MMS程序IIID發(fā)動(dòng)機(jī)活塞清凈性外，還采用內(nèi)燃機(jī)油凸輪-挺柱磨損試驗(yàn)?zāi)MMS IIID凸輪-挺柱磨損，該試驗(yàn)試驗(yàn)條件是凸輪軸轉(zhuǎn)速1500±10rpm，試驗(yàn)油溫度105±1℃，試驗(yàn)裝油量300mL，彈簧載荷1176N，試驗(yàn)時(shí)間3hr，模擬氣門(mén)間隙0.40±0.02mm，潤(rùn)滑方式飛濺。測(cè)凸輪-挺柱總失重。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和效果通過(guò)下面的實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明。
實(shí)施例1配制一全組分10W/30SF汽油機(jī)油，它含有烷基水楊酸鈣、磺酸鈣、雙酐型無(wú)灰分散劑、二烷基二硫代磷酸鋅。由此得到的數(shù)據(jù)列于表1。表1
注基礎(chǔ)油為加氫處理基礎(chǔ)油與適量的降凝劑、抗泡劑和粘度指數(shù)改進(jìn)劑復(fù)合。
實(shí)施例2配制一全組分10W/30SF汽油機(jī)油，它含有改性烷基水楊酸鈣、磺酸鈣、雙酐型無(wú)灰分散劑(或單丁二酰亞胺)、二烷基二硫代磷酸鋅及二壬基二苯胺。由此得到的數(shù)據(jù)列于表2。表2
實(shí)施例3配制一全組分10W/40SF汽油機(jī)油，它含有改性烷基水楊酸鈣、磺酸鈣、雙酐型無(wú)灰分散劑、二烷基二硫代磷酸鋅及二壬基二苯胺。由此得到的數(shù)據(jù)列于表3。表3
實(shí)施例4配制一全組分10W/40SF汽油機(jī)油，它含有改性烷基水楊酸鈣、磺酸鈣、雙酐型無(wú)灰分散劑、二烷基二硫代磷酸鋅及二壬基二苯胺。由此得到的數(shù)據(jù)列于表4。
表權(quán)利要求
1.一種用于汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的潤(rùn)滑油組合物，其特征在于該組合物中含有A、大量的加氫處理基礎(chǔ)油；B、1.0-3.0％(重)的烷基水楊酸鹽；C、2.5-5.0％(重)的雙酐型無(wú)灰分散劑；D、0.1-2.0％(重)的低堿值磺酸鈣；E、1.0-1.6％(重)的二烷基二硫代磷酸鋅；F、0.01-1.0％(重)的二壬基二苯胺。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潤(rùn)滑油組合物，其特征在于所說(shuō)的烷基水楊酸鹽較適宜的是堿值在140mgKOH/g以上的改性烷基水楊酸鈣，其分子結(jié)構(gòu)為 式中R為含14～18個(gè)碳原子的烷基，PIB為平均分子量為1000以上的聚異丁烯基，SA為丁二酸酐，n為整數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潤(rùn)滑油組合物，其特征在于所說(shuō)的雙酐型無(wú)灰分散劑是高分子量的，聚烯烴的數(shù)均分子量為1900～5000，分子量分布為1.5～4.0，n為1～20的整數(shù)。其分子結(jié)構(gòu)為
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的潤(rùn)滑油組合物，其特征在于聚烯烴的數(shù)均分子量為1900～2100。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的潤(rùn)滑油組合物，其特征在于該組合物能達(dá)到GB11121-1995 SF和API內(nèi)燃機(jī)油使用條件分類SF汽油機(jī)油的性能要求。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油組合物,尤其是涉及一種用于汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的潤(rùn)滑油組合物。其特點(diǎn)是含有大量加氫處理基礎(chǔ)油。本發(fā)明的組合物還含有適量的改性水楊酸鹽、磺酸鹽、雙酐型無(wú)灰分散劑、二烷基二硫代磷酸鋅及二壬基二苯胺。該潤(rùn)滑油組合物可滿足GB11121－1995SF規(guī)格和APISF汽油機(jī)油的潤(rùn)滑要求。配方簡(jiǎn)單,成本低,調(diào)制方便。
文檔編號(hào)C10M137/10GK1345922SQ0013060
公開(kāi)日2002年4月24日 申請(qǐng)日期2000年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月27日
發(fā)明者徐美娟, 李軍, 陳天馨 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司蘭州煉化分公司