專利名稱：一種柴油發(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)明涉及潤(rùn)滑油組合物，尤其涉及一種用于高檔柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的潤(rùn)滑油組合物。
背景技術(shù)：
二烷基二硫代磷酸鋅(ZDDP)是一種含磷多效添加劑，其抗氧、抗磨、防腐性能都很出色，是發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油配方中的抗氧劑組分.由于含磷添加劑會(huì)通過(guò)尾氣再循環(huán)或竄氣過(guò)程進(jìn)入催化轉(zhuǎn)化器，并在活性金屬部位積累，毒害催化劑，從而降低催化劑功效并縮短其使用壽命，因而使用含磷添加劑作為潤(rùn)滑油組分受到規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)的限制。高檔柴油發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn) 滑油標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)磷含量提出了限制要求，如重負(fù)荷柴油發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油CJ-4級(jí)別要求磷含量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于O. 12%。低硫酸鹽灰分的潤(rùn)滑油能夠有效減少焦化和活塞頂部積炭，減少閥系磨損，防止爆燃，同時(shí)可防止燃燒室內(nèi)積炭過(guò)多，保持火花塞干凈，另外低灰分能降低抗腐蝕性氧化產(chǎn)物，減少發(fā)動(dòng)機(jī)部件腐蝕磨損，延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)的安全運(yùn)行周期和備件使用壽命。因此低灰分柴油發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油是發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油的發(fā)展方向。歐洲ACEA的A1/B1規(guī)格要求油品硫酸鹽灰分低于1.3%，美國(guó)石油學(xué)會(huì)(API)的CJ-4規(guī)格要求硫酸鹽灰分低于I. O %。近年來(lái)，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)始采用渦輪增壓、中冷、直噴、尾氣催化轉(zhuǎn)換和顆粒捕集器等先進(jìn)技術(shù)，新車型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車的排放已達(dá)到歐III、歐IV排放標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)抗氧化性能、清凈分散性能等方面的要求都明顯提高。API柴油發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油規(guī)格中評(píng)價(jià)其高溫抗氧化能力的發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)從程序IIIE的64小時(shí)，發(fā)展到程序IIIF的80小時(shí)，到目前程序IIIG的100小時(shí)，而粘度增長(zhǎng)的要求從不超過(guò)375%降低為275%U50%,對(duì)高溫抗氧能力的要求大幅提高。此外，在閥門機(jī)構(gòu)磨損保護(hù)、抗油垢、防止過(guò)濾器堵塞、潤(rùn)滑油損耗和低溫泵送性等方面也相應(yīng)的變得更加苛刻。與以前的發(fā)動(dòng)機(jī)相比，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)EGR廢氣循環(huán)系統(tǒng)的應(yīng)用，NOx的排放降低，使得發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油中煙炱含量增加、粘度升高、過(guò)濾器堵塞，生成的酸性物質(zhì)增多，要求發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油具有更強(qiáng)的高溫清凈性能。尋求更為有效的抗氧添加劑和研發(fā)應(yīng)用于高性能重負(fù)荷柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸箱潤(rùn)滑油，一直是本領(lǐng)域技術(shù)人員努力的目標(biāo)。CN100460490C介紹了一種由烷基化二苯胺和酚酯復(fù)配的抗氧劑組分，其能較大幅度的提高油品的抗氧化能力。CN101370917A介紹了一種潤(rùn)滑油添加劑濃縮物組合物，該組合物包括一種受阻酚類抗氧劑、單硼化和二硼化的受阻酚，以及一種烷基化二苯胺抗氧劑，復(fù)合抗氧劑體現(xiàn)出較強(qiáng)的抗氧協(xié)同能力，能大大提高油品控制粘度增長(zhǎng)的能力。US5965495介紹了一種低灰的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油組合物，灰分含量小于I. 5%，通過(guò)減少金屬清凈劑的用量降低灰分，而高溫清凈性和氧化安定性的保持通過(guò)加入含硼化合物來(lái)實(shí)現(xiàn)。硼主要來(lái)自硼化無(wú)灰分散劑，組合物含有金屬清凈劑，選擇性地，含有水楊酸酯或硼化水楊酸酯；硼和來(lái)自金屬清凈劑的金屬含量比[B]/[M]不小于O. 1
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種柴油發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油組合物，該組合物具有優(yōu)異的抗氧化性能，同時(shí)具有良好的高溫清凈、抗磨性能，可以調(diào)配出CH-4級(jí)別以上的高性能柴油機(jī)油。本發(fā)明提供的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油組合物，具有質(zhì)量分?jǐn)?shù)不超過(guò)O. 09%的磷含量，不超過(guò)O. 4%的硫含量,不超過(guò)I %的硫酸鹽灰分含量，包括下列組分A >復(fù)合抗氧劑，至少包括以下組分烷基化二苯胺抗氧劑，硫代酚酯型抗氧劑，非必要的硫醚酚型抗氧劑；B >聚異丁烯丁二酰亞胺無(wú)灰分散劑和/或硼化聚異丁烯丁二酰亞胺分散劑；C >磺酸鎂和硫化烷基酚鈣的混合物；D >至少一種二烷基二硫代磷酸鋅；
E >一種或多種無(wú)灰摩擦改進(jìn)劑；F >主要量的潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油；在本發(fā)明的潤(rùn)滑油組合物中還可以存在其它添加劑，如防銹劑、降凝劑、粘度改進(jìn)劑(VM)、抗泡劑等。具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油組合物包括下列組分A>復(fù)合抗氧劑，其中至少包括以下組分(1)烷基化二苯胺抗氧劑；(2)硫代酚酯型抗氧劑；(3)非必要的硫醚酚型抗氧劑。(I)烷基化二苯胺結(jié)構(gòu)式為
權(quán)利要求
1.ー種柴油發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油組合物，包括以下組分 A >復(fù)合抗氧劑，其中至少包括以下組分烷基化ニ苯胺抗氧劑，硫代酚酯型抗氧劑以及非必要的硫醚酚型抗氧劑，所述復(fù)合抗氧劑占潤(rùn)滑油組合物總質(zhì)量的O. 1% -10% ； B>聚異丁烯丁ニ酰亞胺無(wú)灰分散劑和/或硼化聚異丁烯丁ニ酰亞胺分散劑，占潤(rùn)滑油組合物總質(zhì)量的3% -15% ; C >磺酸鎂和硫化烷基酚鈣的混合物，占潤(rùn)滑油組合物總質(zhì)量的O. 2% -10% ； D >至少ー種ニ烷基ニ硫代磷酸鋅，占潤(rùn)滑油組合物總質(zhì)量的O. 1%-5% ； E >一種或多種無(wú)灰摩擦改進(jìn)劑，占潤(rùn)滑油組合物總質(zhì)量的O. 02% -5% ； F>主要量的潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油。
2.按照權(quán)利要求I所述的潤(rùn)滑油組合物，其特征在于，所述烷基化ニ苯胺抗氧劑的結(jié)構(gòu)式為
3.按照權(quán)利要求2所述的潤(rùn)滑油組合物，其特征在于，所述的R\R2是C4-C9烷基，所述的R3、R4是C1-C9烷基，所述的R5、R6是C1-C9烷基。
4.按照權(quán)利要求1-3之一所述的潤(rùn)滑油組合物，其特征在于，所述烷基化ニ苯胺占復(fù)合抗氧劑總質(zhì)量的50% -95%，所述硫代酚酯型抗氧劑占復(fù)合抗氧劑總質(zhì)量的5^-50%,所述硫醚酚型抗氧劑占復(fù)合抗氧劑總質(zhì)量的0-20%。
5.按照權(quán)利要求1-3之一所述的潤(rùn)滑油組合物，其特征在于，所述烷基化ニ苯胺占復(fù)合抗氧劑總質(zhì)量的60% -90%，所述硫代酚酯型抗氧劑占復(fù)合抗氧劑總質(zhì)量的8% -30%,所述硫醚酚型抗氧劑占復(fù)合抗氧劑總質(zhì)量的1% -15%。
6.按照權(quán)利要求1-3之一所述的潤(rùn)滑油組合物，其特征在于，所述復(fù)合抗氧劑占潤(rùn)滑油組合物總質(zhì)量的O. 2% -6%。
7.按照權(quán)利要求I所述的潤(rùn)滑油組合物，其特征在于，所述聚異丁烯丁ニ酰亞胺無(wú)灰分散劑中聚異丁烯部分的數(shù)均分子量為800-4000，所述硼化聚異丁烯丁ニ酰亞胺分散劑中聚異丁烯部分的數(shù)均分子量為500-4000。
8.按照權(quán)利要求I或7所述的潤(rùn)滑油組合物，其特征在于，所述聚異丁烯丁ニ酰亞胺無(wú)灰分散劑和/或硼化聚異丁烯丁ニ酰亞胺分散劑占潤(rùn)滑油組合物總質(zhì)量的5% -12%。
9.按照權(quán)利要求I所述的潤(rùn)滑油組合物，其特征在于，所述磺酸鎂和硫化烷基酚鈣的混合物是堿值為200-450mgK0H/g的高堿值磺酸鎂和堿值為100- < 200mgK0H/g的中堿值硫化燒基酌·I丐的混合物。
10.按照權(quán)利要求I或9所述的潤(rùn)滑油組合物，其特征在于，所述磺酸鎂和硫化烷基酚鈣之間的質(zhì)量比在O. 2 : I至4 : I之間。
11.按照權(quán)利要求10所述的潤(rùn)滑油組合物，其特征在于，所述磺酸鎂和硫化烷基酚鈣之間的質(zhì)量比在O. 5 : I至2 : I之間。
12.按照權(quán)利要求I或11所述的潤(rùn)滑油組合物，其特征在于，所述磺酸鎂和硫化烷基酚鈣的混合物占潤(rùn)滑油組合物總質(zhì)量的O. 8% -8%。
13.按照權(quán)利要求I所述的潤(rùn)滑油組合物，其特征在于，所述ニ烷基ニ硫代磷酸鋅的烷 基是含有2至12個(gè)碳原子的烷基。
14.按照權(quán)利要求I所述的潤(rùn)滑油組合物，其特征在于，所述ニ烷基ニ硫代磷酸鋅是正丁基，2-こ基己基ニ硫代磷酸鋅與正丁基，4-こ基-2-己基ニ硫代磷酸鋅的混合物，二者之間的質(zhì)量比例在O. 2 I至3 I之間。
15.按照權(quán)利要求I所述的潤(rùn)滑油組合物，其特征在于，所述ニ烷基ニ硫代磷酸鋅在潤(rùn)滑油組合物中的加入量以磷元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)為O. 06% -O. 09%。
16.按照權(quán)利要求I所述的潤(rùn)滑油組合物，其特征在于，所述無(wú)灰摩擦改進(jìn)劑選自脂肪族多元醇酯、脂肪族胺和脂肪族酰胺中的ー種或多種。
17.按照權(quán)利要求I或16所述的潤(rùn)滑油組合物，其特征在于，所述無(wú)灰摩擦改進(jìn)劑占潤(rùn)滑油組合物總質(zhì)量的O. 05% -2%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種柴油發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油組合物，此組合物具有質(zhì)量分?jǐn)?shù)不超過(guò)0.09％的磷含量、0.4％的硫含量，不超過(guò)1.0％的硫酸鹽灰分含量。本發(fā)明組合物包括下列組分A＞復(fù)合抗氧劑，至少包括以下組分(1)烷基化二苯胺抗氧劑；(2)硫代酚酯型抗氧劑；(3)非必要的硫醚酚型抗氧劑；B＞聚異丁烯丁二酰亞胺無(wú)灰分散劑和/或硼化聚異丁烯丁二酰亞胺分散劑；C＞磺酸鎂和硫化烷基酚鈣的混合物；D＞二烷基二硫代磷酸鋅；E＞無(wú)灰摩擦改進(jìn)劑；F＞主要量的潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油。本發(fā)明發(fā)揮添加劑之間的協(xié)同效應(yīng)，能夠滿足柴油發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油所要求的高溫抗氧化性能，同時(shí)又提供優(yōu)異的活塞清凈性、抗磨性能和控制粘度增長(zhǎng)能力。
文檔編號(hào)C10N40/25GK102690707SQ20111007179
公開(kāi)日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2011年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月24日
發(fā)明者張輝, 李華, 李新華, 楊永璧, 武志強(qiáng), 段慶華, 王立華, 謝欣, 賈秋蓮 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院