潤滑油組合物及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種潤滑油組合物及其制造方法。本發(fā)明的潤滑油組合物含有：潤滑油基礎(chǔ)油，其100℃下的運(yùn)動粘度為1～20mm2/s；粘度指數(shù)改進(jìn)劑，其中，在由13C-NMR得到的譜圖中，相對于全部峰的總面積的化學(xué)位移36-38ppm之間的峰的總面積M1與相對于全部峰的總面積的化學(xué)位移64-66ppm之間的峰的總面積M2之比M1/M2為0.20以上。本發(fā)明的潤滑油組合物具有以下優(yōu)異的效果：150℃下的HTHS粘度充分高，40℃下的運(yùn)動粘度、100℃下的運(yùn)動粘度和100℃下的HTHS粘度充分低。
【專利說明】潤滑油組合物及其制造方法
[0001]本申請是中國專利申請201080024567.2的分案申請，原申請201080024567.2的申請日是2010年I月25日，其名稱是“潤滑油組合物及其制造方法”。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及潤滑油組合物及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0003]以往，在內(nèi)燃機(jī)、變速器、其他機(jī)械裝置中，為了使其順利地發(fā)揮作用而使用潤滑油。
[0004]特別是，隨著內(nèi)燃機(jī)的高性能化、高輸出化、運(yùn)轉(zhuǎn)條件的苛刻化等，內(nèi)燃機(jī)用潤滑油(發(fā)動機(jī)油)被要求具有高度的性能。因此，為了滿足這些要求性能，現(xiàn)有的發(fā)動機(jī)油中配合了防磨耗劑、金屬系清潔劑、無灰分散劑、抗氧化劑等各種添加劑(例如，參照下述專利文獻(xiàn)I~3。)。而且，最近對于潤滑油所要求的省油耗性能日益增高，研究了高粘度指數(shù)基礎(chǔ)油的應(yīng)用、各種摩擦調(diào)整劑的應(yīng)用等(例如，參照下述專利文獻(xiàn)4。)。
[0005]另外，在潤滑油的領(lǐng)域中，通過對高度精制礦物油等潤滑油基礎(chǔ)油配合粘度指數(shù)改進(jìn)劑、傾點(diǎn)下降劑等添加劑，實現(xiàn)了潤滑油的粘度-溫度特性、低溫粘度特性的改善(例如，參照專利文獻(xiàn)5~7)。作為高粘度指數(shù)基礎(chǔ)油的制造方法，對于含有天然或合成的正構(gòu)烷烴的原料油利用加氫裂化/加氫異構(gòu)化來進(jìn)行潤滑油基礎(chǔ)油的精制的方法是眾所周知的(例如，參照專利文獻(xiàn) 8~10)。作為潤滑油基礎(chǔ)油和潤滑油的低溫粘度特性的評價指標(biāo)，通常為傾點(diǎn)、濁點(diǎn)、凝固點(diǎn)等。另外，還已知基于正構(gòu)烷烴或異構(gòu)烷烴的含量等來評價潤滑油基礎(chǔ)油的低溫粘度特性的方法。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)1:日本特開2001-279287號公報
[0009]專利文獻(xiàn)2:日本特開2002-129182號公報
[0010]專利文獻(xiàn)3:日本特開平08-302378號公報
[0011]專利文獻(xiàn)4:日本特開平06-306384號公報
[0012]專利文獻(xiàn)5:日本特開平4-36391號公報
[0013]專利文獻(xiàn)6:日本特開平4-68082號公報
[0014]專利文獻(xiàn)7:日本特開平4-120193號公報
[0015]專利文獻(xiàn)8:日本特開2005-154760號公報
[0016]專利文獻(xiàn)9:日本特表2006-502298號公報
[0017]專利文獻(xiàn)10:日本特表2002-503754號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0018]發(fā)明要解決的問題[0019]但是，現(xiàn)有的潤滑油在省油耗性的方面未必充分。
[0020]例如，作為一般的省油耗化的方法，潤滑油的運(yùn)動粘度的降低和粘度指數(shù)的提高(由低粘度基礎(chǔ)油和粘度指數(shù)改進(jìn)劑的組合所產(chǎn)生的稠化(multigrade))是眾所周知的。但是，使用該方法的情況下，由于潤滑油或構(gòu)成其的基礎(chǔ)油的粘度的降低，在嚴(yán)苛的潤滑條件下(高溫高剪切條件下)的潤滑性能降低，可能會產(chǎn)生磨損、燒結(jié)、疲勞破壞等不良情況。即，在現(xiàn)有的潤滑油中，難以在維持耐久性等其他實用性能的同時，賦予充分的省油耗性。
[0021]另外，為了防止上述不良情況、維持耐久性、并同時賦予省油耗性，提高150°C下的HTHS粘度(“HTHS粘度”也稱為“高溫高剪切粘度”。)，另一方面降低40°C下的運(yùn)動粘度、100°C下的運(yùn)動粘度和100°C下的HTHS粘度是有效的，但對于現(xiàn)有的潤滑油而言，滿足所有這些條件非常困難。
[0022]本發(fā)明是鑒于這樣的實際情況而進(jìn)行的，其目的在于提供一種150°C下的HTHS粘度充分高、且40°C下的運(yùn)動粘度、100°C下的運(yùn)動粘度和100°C下的HTHS粘度充分低的潤滑油組合物。
[0023]用于解決問題的方案
[0024]為了解決上述課題，本發(fā)明提供一種潤滑油組合物，其含有:潤滑油基礎(chǔ)油，其在100°C下的運(yùn)動粘度為I~20mm2/s ;粘度指數(shù)改進(jìn)劑，其中，在由13C-NMR得到的譜圖中，相對于全部峰的總面積的化學(xué)位移36-38ppm之間的峰的總面積Ml與相對于全部峰的總面積的化學(xué)位移64-66ppm之間的峰的總面積M2之比M1/M2為0.20以上。
[0025]上述潤滑油基礎(chǔ) 油優(yōu)選的是，含有尿素加合值為5質(zhì)量％以下、40°C下的運(yùn)動粘度為14mm2/S以上且25mm2/s以下、粘度指數(shù)為120以上的第I潤滑油基礎(chǔ)油成分和40°C下的運(yùn)動粘度為5mm2/s以上且低于14mm2/s的第2潤滑油基礎(chǔ)油成分，以潤滑油基礎(chǔ)油總量為基準(zhǔn)計，第I潤滑油基礎(chǔ)油成分的含量為10~99質(zhì)量％，第2潤滑油基礎(chǔ)油成分的含量為I~50質(zhì)量％。
[0026]近來，對于潤滑油所要求的省油耗性日益增高，現(xiàn)有的潤滑油基礎(chǔ)油和粘度指數(shù)改進(jìn)劑在粘度-溫度特性和低溫粘度特性的方面未必充分。特別是，在SAElO等級的潤滑油基礎(chǔ)油或者含有其作為主要成分的現(xiàn)有的潤滑油組合物中，難以在維持高溫高剪切粘度的同時，以高水平兼顧省油耗性和低溫粘度(CCS粘度、MRV粘度等)。
[0027]需要說明的是，若只是提高低溫粘度，則可以合用聚-α -烯烴系基礎(chǔ)油或酯系基礎(chǔ)油等合成油、低粘度礦物油系基礎(chǔ)油等低溫粘度優(yōu)異的潤滑油基礎(chǔ)油，但上述合成油價格昂貴，低粘度礦物油系基礎(chǔ)油通常粘度指數(shù)低，且NOACK蒸發(fā)量高。因此，若配合這些潤滑油基礎(chǔ)油，則潤滑油的制造成本增加，而且難以達(dá)到高粘度指數(shù)化和低蒸發(fā)性。另外，使用這些現(xiàn)有的潤滑油基礎(chǔ)油時，省油耗性的改善也有限。
[0028]與此相對， 本發(fā)明的潤滑油組合物中，若使用以上述特定的比例含有上述第I和第2潤滑油基礎(chǔ)油成分的潤滑油基礎(chǔ)油，則省油耗性和低溫粘度特性優(yōu)異，能夠在維持高溫高剪切粘度的同時，兼顧省油耗性和_35°C以下的低溫粘度，特別是能夠有效地實現(xiàn)高粘度指數(shù)的潤滑油組合物，該高粘度指數(shù)的潤滑油組合物能夠?qū)櫥驮?50°C下的HTHS粘度維持在一定值、降低100°C下的HTHS粘度、顯著改善_35°C以下的CCS粘度。
[0029]此處，本發(fā)明所說的“尿素加合值”是指利用以下方法測定的值。將稱量的試樣油(潤滑油基礎(chǔ)油)100g放入圓底燒瓶中，加入尿素200g、甲苯360ml和甲醇40ml,在室溫下攪拌6小時。由此，在反應(yīng)液中生成白色的粒狀晶體。用I微米過濾器過濾反應(yīng)液，獲取所生成的白色粒狀晶體，用50ml甲苯將所得到的晶體洗滌6次。將回收的白色晶體放入燒瓶中，加入純水300ml和甲苯300ml，在80°C下攪拌I小時。用分液漏斗分離除去水相，用300ml純水將甲苯相洗滌3次。在甲苯相中加入干燥劑(硫酸鈉)進(jìn)行脫水處理后，蒸餾除去甲苯。將如此得到的烴成分(尿素加合物)相對于試樣油的比例(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))定義為尿素加合值。
[0030]上述尿素加合值的測定中，作為尿素加合物，由于能夠精度良好且確實地捕集異構(gòu)烷烴中對低溫粘度特性造成不良影響的成分、或者使導(dǎo)熱性惡化的成分、以及當(dāng)正構(gòu)烷烴殘留于潤滑油基礎(chǔ)油中時的該正構(gòu)烷烴，因此作為潤滑油基礎(chǔ)油的低溫粘度特性和導(dǎo)熱性的評價指標(biāo)優(yōu)異。需要說明的是，本發(fā)明人等通過使用GC和NMR進(jìn)行分析，確認(rèn)尿素加合物的主要成分為正構(gòu)烷烴和主鏈末端至支鏈位置的碳原子數(shù)為6以上的異構(gòu)烷烴的尿素加合物。
[0031]另外，上述潤滑油基礎(chǔ)油優(yōu)選具有初餾點(diǎn)為370°C以下、90%餾出溫度為430°C以上、90%餾出溫度與10%餾出溫度之差為50°C以上的蒸餾性狀。
[0032]本發(fā)明所說的“初餾點(diǎn)”和“90%餾出溫度”、以及后述的10%餾出溫度、50%餾出溫度和終點(diǎn)分別是指根據(jù)ASTM D2887-97測定的初餾點(diǎn)(IBP)、90%餾出溫度(T90)、10%餾出溫度(Τ10)、50%餾出溫度(Τ50)和終點(diǎn)(FBP)。以下，例如將90%餾出溫度與10%餾出溫度之差表示為“Τ90-Τ10”。
[0033]另外，本發(fā)明的潤滑油組合物中，上述粘度指數(shù)改進(jìn)劑優(yōu)選為聚(甲基)丙烯酸酯系粘度指數(shù)改進(jìn)劑。
[0034]此外，上述粘度指數(shù)改進(jìn)劑優(yōu)選PSSI為40以下，重均分子量與PSSI之比為I X IO4以上。
[0035]此處，本發(fā)明中所說的“PSSI”是指，基于根據(jù)ASTM D6022-01 (Standard Practicefor Calculation of Permanent Shear Stability Index,永久剪切穩(wěn)定性指數(shù)計算的標(biāo)準(zhǔn)實施規(guī)程)、通過 ASTM D6278-02 (Test Metohd for Shear Stability of PolymerContaining Fluids Using a European Diesel Injector Apparatus,使用歐洲柴油機(jī)注射裝置的含多聚物的液流的剪切穩(wěn)定性的試驗方法)測得的數(shù)據(jù)而計算得到的聚合物的永久剪切穩(wěn)定性指數(shù)(Permanent Shear Stability Index)。
[0036]另外，本發(fā)明的潤滑油組合物優(yōu)選還含有選自有機(jī)鑰化合物和無灰摩擦調(diào)整劑中的至少一種摩擦調(diào)整劑。
[0037]另外，本發(fā)明的潤滑油組合物優(yōu)選在150°C下的HTHS粘度與100°C下的HTHS粘度之比滿足下式(A)表示的條件。
[0038]HTHS (IOO0C ) /HTHS (150°C )≤ 2.04 (A)
[0039][式中，HTHS(100°C)表示 100°C下的 HTHS 粘度，HTHS(150°C )表示 ΙδΟ?下的HTHS粘度。]
[0040]另外，本發(fā)明提供一種潤滑油組合物的制造方法，該方法混合第I潤滑油基礎(chǔ)油成分、第2潤滑油基礎(chǔ)油成分和粘度指數(shù)改進(jìn)劑，得到以潤滑油基礎(chǔ)油總量為基準(zhǔn)計上述第I潤滑油基礎(chǔ)油成分的含量為10~99質(zhì)量％、上述第2潤滑油基礎(chǔ)油成分的含量為I~50質(zhì)量％、100°C下的運(yùn)動粘度為4~12mm2/s、粘度指數(shù)為200~350的潤滑油組合物。上述第I潤滑油基礎(chǔ)油成分的尿素加合值為5質(zhì)量％以下，40°C下的運(yùn)動粘度為14mm2/s以上且25mm2/s以下，粘度指數(shù)為120以上；上述第2潤滑油基礎(chǔ)油成分的40°C下的運(yùn)動粘度為5mm2/s以上且低于14mm2/s ;關(guān)于粘度指數(shù)改進(jìn)劑，在由13C-NMR得到的譜圖中，相對于全部峰的總面積的化學(xué)位移36-38ppm之間的峰的總面積Ml與相對于全部峰的總面積的化學(xué)位移64-66ppm之間的峰的總面積M2之比M1/M2為0.20以上。
[0041]發(fā)明效果
[0042]如上所述，根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種150°C下的HTHS粘度充分高、且40°C下的運(yùn)動粘度、100°c下的運(yùn)動粘度和100°c下的HTHS粘度充分低的潤滑油組合物。例如，根據(jù)本發(fā)明的潤滑油組合物，即使不使用聚-α -烯烴系基礎(chǔ)油或酯系基礎(chǔ)油等合成油、低粘度礦物油系基礎(chǔ)油，也能夠?qū)?50°C下的HTHS粘度維持在所期望的值，同時能夠發(fā)揮充分的省油耗性。
[0043]另外，本發(fā)明的潤滑油組合物也可以適用于雙輪車用、四輪車用、發(fā)電用、熱電聯(lián)產(chǎn)用等的汽油發(fā)動機(jī)、柴油發(fā)動機(jī)、燃?xì)獍l(fā)動機(jī)等，此外，不僅對于使用硫成分為50質(zhì)量ppm以下的燃料的這些各種發(fā)動機(jī)適用，而且對于船舶用、舷外掛機(jī)用的各種發(fā)動機(jī)也有用。本發(fā)明的潤滑油組合物在具有優(yōu)異的粘度溫度特性的方面，對于改善具有滾輪挺桿(roller tappet)型的閥動體系的發(fā)動機(jī)的油耗特別有效。
[0044]另外，本發(fā)明的潤滑油組合物中，若使用以上述特定的比例含有上述第I和第2潤滑油基礎(chǔ)油成分的潤滑油基礎(chǔ)油，則能夠有效地實現(xiàn)省油耗性和低溫粘度特性優(yōu)異、進(jìn)而低蒸發(fā)性也優(yōu)異的潤滑油組合物。因此，即使不使用聚-α -烯烴系基礎(chǔ)油或酯系基礎(chǔ)油等合成油、低粘度礦物油系基礎(chǔ)油，也能夠維持150°C下的HTHS粘度，同時兼顧省油耗性和-35°C以下的低溫粘度，而且還能夠降低NOACK蒸發(fā)量。特別是，能夠降低潤滑油在40°C和100°C下的運(yùn)動粘度和100°C下的HTHS粘度，顯著改善_35°C下的CCS粘度、(_40°C下的MRV粘度)。
[0045]另外，根據(jù)本發(fā)明的潤滑油組合物的制造方法，能夠容易且確實地得到如上所述具有優(yōu)異的特性的本發(fā)明的潤滑油組合物。
【具體實施方式】
[0046]以下，對于本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0047][第I實施方式]
[0048]本發(fā)明的第I實施方式的潤滑油組合物含有:潤滑油基礎(chǔ)油，其在100°C下的運(yùn)動粘度為I~20mm2/s ;粘度指數(shù)改進(jìn)劑，其中，在由13C-NMR得到的譜圖中，相對于全部峰的總面積的化學(xué)位移36-38ppm之間的峰的總面積Ml與相對于全部峰的總面積的化學(xué)位移64-66ppm之間的峰的總面積M2之比M1/M2為0.20以上。
[0049]第I實施方式中，可以使用100°C下的運(yùn)動粘度為I~20mm2/s的潤滑油基礎(chǔ)油(以下，稱為“第I實施方式的潤滑油基礎(chǔ)油”。)。
[0050]第I實施方式的潤滑油基礎(chǔ)油只要100°C下的運(yùn)動粘度滿足上述條件則沒有特別限制。具體地說，可以使用將對原油進(jìn)行常壓蒸餾和/或減壓蒸餾而得到的潤滑油餾分通過溶劑脫浙青、溶劑提取、加氫裂化、溶劑脫蠟、催化脫蠟、加氫精制、硫酸洗滌、白土處理等精制處理中的單獨(dú)I種或組合2種以上精制得到的石蠟系礦物油、或者正構(gòu)烷烴系基礎(chǔ)油、異構(gòu)烷烴系基礎(chǔ)油等中的、100°c下的運(yùn)動粘度、%CP和％CA滿足上述條件的基礎(chǔ)油。
[0051]作為第I實施方式的潤滑油基礎(chǔ)油的優(yōu)選例子，可以舉出以下基礎(chǔ)油:將以下所示的基礎(chǔ)油(I)~(8)作為原料，將該原料油和/或從該原料油中回收的潤滑油餾分通過規(guī)定的精制方法精制，回收潤滑油餾分從而得到。
[0052](I)石蠟基系原油和/或混合基系原油的利用常壓蒸餾而得到的餾出油
[0053](2)石蠟基系原油和/或混合基系原油的利用常壓蒸餾殘渣油的減壓蒸餾而得到的餾出油(WVGO)
[0054](3)通過潤滑油脫蠟工序而得到的蠟(疏松石蠟等)和/或通過天然氣合成油(GTL)工藝等而得到的合成蠟(費(fèi)托蠟、GTL蠟等)
[0055](4)選自基礎(chǔ)油⑴~(3)中的I種或2種以上的混合油和/或該混合油的緩和加氫裂化處理油
[0056](5)選自基礎(chǔ)油(I)~⑷中的2種以上的混合油
[0057](6)基礎(chǔ)油(I)、⑵、(3)、⑷或(5)的脫浙青油(DAO)
[0058](7)基礎(chǔ)油(6)的緩和加氫裂化處理油(MHC)
[0059](8)選自基礎(chǔ)油(I)~(7)中的2種以上的混合油。 [0060]需要說明的是，作為上述規(guī)定的精制方法，優(yōu)選加氫裂化、加氫補(bǔ)充精制(hydrofinishing)等加氫精制；糠醒溶劑提取等溶劑精制；溶劑脫臘、催化脫臘等脫臘；利用酸性白土、活性白土等的白土精制；硫酸洗滌、氫氧化鈉洗滌等化學(xué)藥品(酸或堿性)洗滌等。第I實施方式中，可以單獨(dú)進(jìn)行這些精制方法中的I種，也可以將2種以上組合進(jìn)行。另外，將2種以上精制方法組合時，其順序沒有特別限制，可以適當(dāng)選擇。
[0061]此外，作為第I實施方式的潤滑油基礎(chǔ)油，特別優(yōu)選對選自上述基礎(chǔ)油⑴~(8)的基礎(chǔ)油或從該基礎(chǔ)油中回收的潤滑油餾分進(jìn)行規(guī)定的處理從而得到的下述基礎(chǔ)油(9)或(10)。
[0062](9)將選自上述基礎(chǔ)油⑴~⑶的基礎(chǔ)油或從該基礎(chǔ)油中回收的潤滑油餾分加氫裂化，對其產(chǎn)物或通過蒸餾等從其產(chǎn)物中回收的潤滑油餾分進(jìn)行溶劑脫蠟、催化脫蠟等脫蠟處理，或在進(jìn)行該脫蠟處理后進(jìn)行蒸餾而得到的加氫裂化礦物油，
[0063](10)將選自上述基礎(chǔ)油⑴~⑶的基礎(chǔ)油或從該基礎(chǔ)油中回收的潤滑油餾分加氫異構(gòu)化，對其產(chǎn)物或通過蒸餾等從其產(chǎn)物中回收的潤滑油餾分進(jìn)行溶劑脫蠟、催化脫蠟等脫蠟處理，或在進(jìn)行該脫蠟處理后進(jìn)行蒸餾而得到的加氫異構(gòu)化礦物油。
[0064]另外，得到上述(9)或(10)的潤滑油基礎(chǔ)油時，可以在方便的步驟中根據(jù)需要進(jìn)一步設(shè)置溶劑精制處理和/或加氫精制處理工序。
[0065]另外，上述加氫裂化/加氫異構(gòu)化中使用的催化劑沒有特別限制，優(yōu)選使用以具有分解活性的復(fù)合氧化物(例如，氧化硅-氧化鋁、氧化鋁-氧化硼(alumina boria)、二氧化硅-氧化鋯等)或組合該復(fù)合氧化物的一種以上并通過粘合劑粘結(jié)而成的物質(zhì)作為載體、負(fù)載具有加氫能力的金屬(例如元素周期表第VIa族的金屬、第VIII族的金屬等的一種以上)而成的加氫裂化催化劑，或者在包含沸石(例如ZSM-5、β沸石、SAP0-11等)的載體上負(fù)載包含第VIII族的金屬中的至少一種以上的具有加氫能力的金屬而成的加氫異構(gòu)化催化劑。加氫裂化催化劑和加氫異構(gòu)化催化劑也可以通過層疊或混合等來組合使用。
[0066]加氫裂化/加氫異構(gòu)化時的反應(yīng)條件沒有特別限制，優(yōu)選氫分壓為0.1~20MPa、平均反應(yīng)溫度為150~450°C、LHSV為0.1~3.0hr'氫/油比為50~20000scf/b。
[0067]第I實施方式的潤滑油基礎(chǔ)油的100°C運(yùn)動粘度為20mm2/s以下，優(yōu)選為10mm2/s以下，更優(yōu)選為7mm2/s以下,進(jìn)一步優(yōu)選為5.0mm2/s以下,特別優(yōu)選為4.5mm2/s以下,最優(yōu)選為4.0mm2/s以下。另一方面,該100°C運(yùn)動粘度為1mm2/s以上,優(yōu)選為1.5mm2/s以上,更優(yōu)選為2mm2/s以上，進(jìn)一步優(yōu)選為2.5mm2/s以上，特別優(yōu)選為3mm2/s以上。本發(fā)明中所說的100°C下的運(yùn)動粘度表示ASTM D-445中規(guī)定的100°C下的運(yùn)動粘度。潤滑油基礎(chǔ)油成分的100°C運(yùn)動粘度超過IOmmVs時，低溫粘度特性變差，而且可能無法獲得充分的省油耗性，為1mmVs以下時，由于潤滑處的油膜形成不充分，因此潤滑性差，而且潤滑油組合物的蒸發(fā)損失可能變大。
[0068]第I實施方式中，優(yōu)選通過蒸餾等分餾100°C下的運(yùn)動粘度為下述范圍的潤滑油基礎(chǔ)油進(jìn)行使用。
[0069](I) 10CTC下的運(yùn)動粘度為1.5mm2/s以上且低于3.5mm2/s、更優(yōu)選為2.0~3.0mm2/s的潤滑油基礎(chǔ)油
[0070](II) 100 °C下的運(yùn)動粘度為3.5mm2/s以上且低于4.5mm2/s、更優(yōu)選為3.5~
4.lmm2/s的潤滑油基礎(chǔ)油
[0071](III) 100°C下的運(yùn)動粘度為4.5~10mm2/s、更優(yōu)選為4.8~9mm2/s、特別優(yōu)選為
5.5~8.0mm2/s的潤滑油基礎(chǔ)油。
[0072]另外，本發(fā)明 的潤滑油基礎(chǔ)油的40°C下的運(yùn)動粘度優(yōu)選為80mm2/S以下，更優(yōu)選為50mm2/s以下,進(jìn)一步優(yōu)選為20mm2/s以下，特別優(yōu)選為18mm2/s以下，最優(yōu)選為16mm2/s以下。另一方面，該40°C運(yùn)動粘度優(yōu)選為6.0mm2/s以上,更優(yōu)選為8.0mm2/s以上,進(jìn)一步優(yōu)選為12mm2/s以上,特別優(yōu)選為14mm2/s以上,最優(yōu)選為15mm2/s以上。潤滑油基礎(chǔ)油成分的40°C運(yùn)動粘度超過80mm2/S時，低溫粘度特性變差，而且可能無法得到充分的省油耗性，為6.0mmVs以下時，由于潤滑處的油膜形成不充分，因而潤滑性差，而且潤滑油組合物的蒸發(fā)損失可能變大。另外，第I實施方式中，優(yōu)選通過蒸餾等分餾40°C下的運(yùn)動粘度為下述范圍的潤滑油餾分進(jìn)行使用。
[0073](IV) 40°C下的運(yùn)動粘度為6.0mm2/s以上且低于12mm2/s、更優(yōu)選為8.0~12mm2/s的潤滑油基礎(chǔ)油
[0074](V)40°C下的運(yùn)動粘度為12mm2/s以上且低于28mm2/s、更優(yōu)選為13~19mm2/s的潤滑油基礎(chǔ)油
[0075](VI) 40°C下的運(yùn)動粘度為28~50mm2/s、更優(yōu)選為29~45mm2/s、特別優(yōu)選為30~40mm2/s的潤滑油基礎(chǔ)油。
[0076]第I實施方式的潤滑油基礎(chǔ)油的粘度指數(shù)優(yōu)選為120以上。另外，上述潤滑油基礎(chǔ)油⑴和(IV)的粘度指數(shù)優(yōu)選為120~135，更優(yōu)選為120~130。另外，上述潤滑油基礎(chǔ)油(II)和(V)的粘度指數(shù)優(yōu)選為120~160，更優(yōu)選為125~150，進(jìn)一步優(yōu)選為135~145。另外，上述潤滑油基礎(chǔ)油(III)和(VI)的粘度指數(shù)優(yōu)選為120~180，更優(yōu)選為125~160。若粘度指數(shù)低于前述下限值，不僅粘度-溫度特性以及熱-氧化穩(wěn)定性、防揮發(fā)性變差，而且摩擦系數(shù)有上升的傾向，另外，防磨耗性存在降低的傾向。另外，若粘度指數(shù)超過前述上限值，則低溫粘度特性存在降低的傾向。
[0077]需要說明的是，本發(fā)明中所說的粘度指數(shù)是指根據(jù)JIS K2283-1993測定的粘度指數(shù)。
[0078]另外，第I實施方式的潤滑油基礎(chǔ)油在15°C的密度(P 15)根據(jù)潤滑油基礎(chǔ)油成分的粘度等級而異，但優(yōu)選為下式(B)表示的P的值以下，即P15S P。
[0079]P =0.0025 X kvl00+0.816 (B)
[0080][式中，kvlOO表示潤滑油基礎(chǔ)油成分在100°C下的運(yùn)動粘度(mm2/s)。]
[0081]需要說明的是，P 15>P時，粘度-溫度特性以及熱-氧化穩(wěn)定性、進(jìn)而防揮發(fā)性和低溫粘度特性存在降低的傾向，省油耗性可能變差。另外，潤滑油基礎(chǔ)油成分中配合有添加劑時，該添加劑的效果可能降低。
[0082]具體地說，本發(fā)明的潤滑油基礎(chǔ)油在15°C下的密度(P 15)優(yōu)選為0.860以下，更優(yōu)選為0.850以下，進(jìn)一步優(yōu)選為0.840以下，特別優(yōu)選為0.822以下。
[0083]需要說明的是，本發(fā)明中所說的15°C下的密度是指根據(jù)JISK2249-1995在15°C下測定的密度。
[0084]另外，第I實施方式的潤滑油基礎(chǔ)油的傾點(diǎn)還根據(jù)潤滑油基礎(chǔ)油的粘度等級而異，例如，上述潤滑油基礎(chǔ)油(I)和(IV)的傾點(diǎn)優(yōu)選為-10°c以下，更優(yōu)選為-12.5°c以下，進(jìn)一步優(yōu)選為-15°C以下。另外，上述潤滑油基礎(chǔ)油(II)和(V)的傾點(diǎn)優(yōu)選為-10°C以下，更優(yōu)選為-15°C以下，進(jìn)一步優(yōu)選為-17.5°C以下。另外，上述潤滑油基礎(chǔ)油(III)和(VI)的傾點(diǎn)優(yōu)選為-10°C以下，更優(yōu)選為-12.5°C以下，進(jìn)一步優(yōu)選為_15°C以下。若傾點(diǎn)超過前述上限值，則使用該潤滑油基礎(chǔ)油的潤滑油整體的低溫流動性存在降低的傾向。需要說明的是，本發(fā)明中所說的傾點(diǎn)是指根據(jù)JIS K2269-1987測定的傾點(diǎn)。
[0085]另外，第I實施方式的潤滑油基礎(chǔ)油的苯胺點(diǎn)(APCC))根據(jù)潤滑油基礎(chǔ)油的粘度等級而異，但優(yōu)選為下式⑶表示的A的值以上，SP AP≥A。
[0086]A=4.3Xkvl00+100 (B)
[0087][式中，kvlOO表示潤滑油基礎(chǔ)油在100°C下的運(yùn)動粘度(mm2/s)。]
[0088]需要說明的是，AP〈A時，粘度-溫度特性以及熱-氧化穩(wěn)定性、進(jìn)而防揮發(fā)性和低溫粘度特性存在降低的傾向，另外，潤滑油基礎(chǔ)油中配合有添加劑時，該添加劑的效果存在降低的傾向。
[0089]例如，上述潤滑油基礎(chǔ)油⑴和(IV)的AP優(yōu)選為108°C以上，更優(yōu)選為110°C以上。另外，上述潤滑油基礎(chǔ)油(II)和(V)的AP優(yōu)選為113°C以上，更優(yōu)選為119°C以上。另外，上述潤滑油基礎(chǔ)油(III)和(VI)的AP優(yōu)選為125°C以上，更優(yōu)選為128°C以上。需要說明的是，本發(fā)明中所說的苯胺點(diǎn)是指根據(jù)JIS K2256-1985測定的苯胺點(diǎn)。
[0090]第I實施方式的潤滑油基礎(chǔ)油的碘值優(yōu)選為3以下，更優(yōu)選為2以下，進(jìn)一步優(yōu)選為I以下，特別優(yōu)選為0.9以下，最優(yōu)選為0.8以下。另外，也可以低于0.01，但從與其對應(yīng)的效果小這一點(diǎn)以及與經(jīng)濟(jì)性的關(guān)系來看，優(yōu)選為0.001以上，更優(yōu)選為0.01以上，進(jìn)一步優(yōu)選為0.03以上，特別優(yōu)選為0.05以上。通過使?jié)櫥突A(chǔ)油成分的碘值為3以下，能夠飛躍性地提高熱-氧化穩(wěn)定性。需要說明的是，本發(fā)明中所說的碘值是指通過JISK0070 “化學(xué)制品的酸值、皂化值、碘值、羥值和不皂化值”的指示劑滴定法測定的碘值。
[0091]另外，第I實施方式的潤滑油基礎(chǔ)油中的硫成分的含量依賴于其原料的硫成分的含量。例如，使用像由費(fèi)托反應(yīng)等而得到的合成蠟成分那樣基本上不含硫的原料時，能夠得到基本上不含硫的潤滑油基礎(chǔ)油。另外，使用潤滑油基礎(chǔ)油的精制過程中得到的疏松石蠟、精蠟過程中得到的微晶蠟等含硫的原料時，所得到的潤滑油基礎(chǔ)油中的硫成分通常為100質(zhì)量ppm以上。第I實施方式的潤滑油基礎(chǔ)油中，從進(jìn)一步提高熱-氧化穩(wěn)定性以及低硫化的方面考慮，硫成分的含量優(yōu)選為100質(zhì)量ppm以下,更優(yōu)選為50質(zhì)量ppm以下,進(jìn)一步優(yōu)選為10質(zhì)量ppm以下,特別優(yōu)選為5質(zhì)量ppm以下。
[0092]另外，第I實施方式的潤滑油基礎(chǔ)油中的氮成分的含量沒有特別限制，優(yōu)選為7質(zhì)量ppm以下,更優(yōu)選為5質(zhì)量ppm以下,進(jìn)一步優(yōu)選為3質(zhì)量ppm以下。若氮成分的含量超過5質(zhì)量ppm，則熱-氧化穩(wěn)定性存在降低的傾向。需要說明的是，本發(fā)明中所說的氮成分是指根據(jù)JIS K2609-1990測定的氮成分。
[0093]另外，本發(fā)明的潤滑油基礎(chǔ)油的％Cp優(yōu)選為70以上，優(yōu)選為80~99，更優(yōu)選為85~95，進(jìn)一步優(yōu)選為87~94，特別優(yōu)選為90~94。潤滑油基礎(chǔ)油的％CP低于上述下限值時，粘度-溫度特性、熱-氧化穩(wěn)定性以及摩擦特性存在降低的傾向，此外，潤滑油基礎(chǔ)油中配合有添加劑時，該添加劑的效果存在降低的傾向。另外，若潤滑油基礎(chǔ)油的％CP超過上述上限值，則添加劑的溶解性存在降低的傾向。
[0094]另外，第I實施方式的潤滑油基礎(chǔ)油的％CA優(yōu)選為2以下，更優(yōu)選為I以下，進(jìn)一步優(yōu)選為0.8以下，特別優(yōu)選為0.5以下。若潤滑油基礎(chǔ)油的％CA超過上述上限值，則粘度-溫度特性、熱-氧化穩(wěn)定性以及省油耗性存在降低的傾向。
[0095]另外，第I實施方式的潤滑油基礎(chǔ)油的％CN優(yōu)選為30以下，更優(yōu)選為4~25，進(jìn)一步優(yōu)選為5~13，特別 優(yōu)選為5~8。若潤滑油基礎(chǔ)油的％CN超過上述上限值，則粘度-溫度特性、熱-氧化穩(wěn)定性以及摩擦特性存在降低的傾向。另外，若％CN低于上述下限值，則添加劑的溶解性存在降低的傾向。
[0096]需要說明的是，本發(fā)明中所說的％CP、％CN和％CA是指，分別通過根據(jù)ASTM D3238-85的方法(n-d-M環(huán)分析)而求得的、鏈烷烴碳原子數(shù)相對于總碳原子數(shù)的百分?jǐn)?shù)、環(huán)烷烴碳原子數(shù)相對于總碳原子數(shù)的百分?jǐn)?shù)、和芳香族碳原子數(shù)相對于總碳原子數(shù)的百分?jǐn)?shù)。即，上述％CP、％CN和％CA的優(yōu)選范圍是基于通過上述方法而求得的值，例如即使為不含環(huán)烷烴成分的潤滑油基礎(chǔ)油，通過上述方法求得的％CN有時也顯示為超過O的值。
[0097]另外，只要100°C下的運(yùn)動粘度以及％q^P%CA滿足上述條件，則第I實施方式的潤滑油基礎(chǔ)油中的飽和成分的含量沒有特別限制，但以潤滑油基礎(chǔ)油總量為基準(zhǔn)計，優(yōu)選為90質(zhì)量％以上，優(yōu)選為95質(zhì)量％以上，更優(yōu)選為99質(zhì)量％以上，并且該飽和成分中所占的環(huán)狀飽和成分的比例優(yōu)選為40質(zhì)量％以下，優(yōu)選為35質(zhì)量％以下，優(yōu)選為30質(zhì)量％以下，更優(yōu)選為25質(zhì)量％以下，進(jìn)一步優(yōu)選為21質(zhì)量％以下。另外，該飽和成分中所占的環(huán)狀飽和成分的比例優(yōu)選為5質(zhì)量％以上，更優(yōu)選為10質(zhì)量％以上。通過使飽和成分的含量和該飽和成分中所占的環(huán)狀飽和成分的比例分別滿足上述條件，從而能夠提高粘度-溫度特性以及熱-氧化穩(wěn)定性，另外，該潤滑油基礎(chǔ)油中配合有添加劑時，能夠?qū)⒃撎砑觿┏浞址€(wěn)定地溶解并保持于潤滑油基礎(chǔ)油中，并且以更高水平發(fā)揮該添加劑的功能。此外，根據(jù)第I實施方式，能夠改善潤滑油基礎(chǔ)油自身的摩擦特性，其結(jié)果，能夠?qū)崿F(xiàn)摩擦降低效果的提高、乃至節(jié)能性的提高。
[0098]需要說明的是，本發(fā)明中所說的飽和成分是指通過上述ASTM D2007-93中記載的方法測定的。
[0099]另外，飽和成分的分離方法、或者在環(huán)狀飽和成分、非環(huán)狀飽和成分等的組成分析時，可以使用能夠得到同樣結(jié)果的類似的方法。例如，除上述以外，可以舉出ASTM D2425-93中記載的方法、ASTM D2549-91中記載的方法、利用高效液相色譜法(HPLC)的方法、或者將這些方法改良后的方法等。
[0100]另外，第I實施方式的潤滑油基礎(chǔ)油中的芳香族成分只要100°C下的運(yùn)動粘度、％cp和％CA滿足上述條件則沒有特別限制，但以潤滑油基礎(chǔ)油總量為基準(zhǔn)計，優(yōu)選為5質(zhì)量％以下，更優(yōu)選為4質(zhì)量％以下，進(jìn)一步優(yōu)選為3質(zhì)量％以下，特別優(yōu)選為2質(zhì)量％以下，另外，優(yōu)選為0.1質(zhì)量％以上，更優(yōu)選為0.5質(zhì)量％以上，進(jìn)一步優(yōu)選為I質(zhì)量％以上，特別優(yōu)選為1.5質(zhì)量％以上。若芳香族成分的含量超過上述上限值，則粘度-溫度特性、熱-氧化穩(wěn)定性以及摩擦特性、進(jìn)而防揮發(fā)性和低溫粘度特性存在降低的傾向，此外，潤滑油基礎(chǔ)油中配合有添加劑時，該添加劑的效果存在降低的傾向。另外，第I實施方式的潤滑油基礎(chǔ)油也可以不含芳香族成分，但通過使芳香族成分的含量為上述下限值以上，能夠進(jìn)一步提高添加劑的溶解性。
[0101]需要說明的是，本發(fā)明中所說的芳香族成分是指根據(jù)ASTM D2007-93測定的值。芳香族成分中通常除烷基苯、烷基萘以外，還包括蒽、菲和它們的烷基化物，進(jìn)而苯環(huán)為四環(huán)以上稠合而成的化合物、吡啶類、喹啉類、苯酚類、萘酚類等具有雜原子的芳香族化合物等。
[0102]第I實施方式的潤滑油組合物中，可以單獨(dú)使用第I實施方式的潤滑油基礎(chǔ)油，或者，也可以將第I實施方式的潤滑油基礎(chǔ)油與其他基礎(chǔ)油的I種或2種以上合用。需要說明的是，將第I實施方式的潤滑油基礎(chǔ)油與其他基礎(chǔ)油合用時，這些混合基礎(chǔ)油中所占的第I實施方式的潤滑油基礎(chǔ)油的比例優(yōu)選為30質(zhì)量％以上，更優(yōu)選為50質(zhì)量％以上，進(jìn)一步優(yōu)選為70質(zhì)量％以上。
[0103]作為能夠與第I實施方式的潤滑油基礎(chǔ)油合用的其他基礎(chǔ)油，沒有特別限制，作為礦物油系基礎(chǔ)油， 例如可以舉出100°c下的運(yùn)動粘度為I~IOOmmVs，且％(；和9^4不滿足上述條件的、溶劑精制礦物油、加氫裂化礦物油、加氫精制礦物油、溶劑脫蠟基礎(chǔ)油等。
[0104]另外，作為合成系基礎(chǔ)油，可以舉出100°C下的運(yùn)動粘度不滿足上述條件的、聚α -烯烴或其加氫物、異丁烯低聚物或其加氫物、異構(gòu)烷烴、烷基苯、烷基萘、二酯(二(十三烷基)戊二酸酯、二-2-乙基己基己二酸酯、二異癸基己二酸酯、二(十三烷基)己二酸酯、二-2-乙基己基癸二酸酯等)、多元醇酯(三羥甲基丙烷辛酸酯、三羥甲基丙烷壬酸酯、季戊四醇2-乙基己酸酯、季戊四醇壬酸酯等)、聚氧化烷二醇、二烷基二苯基醚、聚苯基醚等，其中，優(yōu)選為聚α-烯烴。作為聚α-烯烴，典型地可以舉出碳原子數(shù)為2~32、優(yōu)選為6~16的α-烯烴的低聚物或共低聚物(1-辛烯低聚物、癸烯低聚物、乙烯-丙烯共低聚物等)和它們的加氫物。
[0105]聚- α -烯烴的制法沒有特別限制，例如可以舉出:在含有三氯化鋁或三氟化硼與水、醇(乙醇、丙醇、丁醇等)、羧酸或酯的絡(luò)合物的傅-克(Friedel-Crafts)催化劑那樣的聚合催化劑的存在下，將α-烯烴聚合的方法。
[0106]第I實施方式中使用的粘度指數(shù)改進(jìn)劑為，在由核磁共振分析(13C-NMR)得到的譜圖中，相對于全部峰的總面積的化學(xué)位移36-38ppm之間的峰的總面積(Ml)與相對于全部峰的總面積的化學(xué)位移64-66ppm之間的峰的總面積(M2)之比、即M1/M2為0.20以上。
[0107]M1/M2優(yōu)選為0.3以上，進(jìn)一步優(yōu)選為0.4以上，特別優(yōu)選為0.5以上，最優(yōu)選為0.6以上。另外，M1/M2優(yōu)選為3.0以下，進(jìn)一步優(yōu)選為2.0以下，特別優(yōu)選為1.0以下，最優(yōu)選為0.8以下。M1/M2低于0.20時，不僅無法得到所需要的省油耗性，而且低溫粘度特性可能會變差。另外，M1/M2超過3.0時，可能無法得到所需要的省油耗性，且溶解性、貯藏穩(wěn)定性可能會變差。
[0108]需要說明的是，核磁共振分析(13C-NMR)譜圖是在粘度指數(shù)改進(jìn)劑中含有稀釋油時，對利用橡膠膜透析等將稀釋油分離后而得到的聚合物進(jìn)行分析所得到的。
[0109]相對于全部峰的總面積的化學(xué)位移36_38ppm之間的峰的總面積(Ml)是指，由13C-NMR測定的、相對于全部碳的積分強(qiáng)度的總和的來自聚甲基丙烯酸酯側(cè)鏈的特定的β支鏈結(jié)構(gòu)的積分強(qiáng)度的比例；相對于全部峰的總面積的化學(xué)位移64-66ppm之間的峰的總面積(M2)是指，由13C-NMR測定的、相對于全部碳的積分強(qiáng)度的總和的來自聚甲基丙烯酸酯側(cè)鏈的特定的直鏈結(jié)構(gòu)的積分強(qiáng)度的比例。
[0110]M1/M2是指聚甲基丙烯酸酯側(cè)鏈的特定的β支鏈結(jié)構(gòu)與特定的直鏈結(jié)構(gòu)的比例，但只要可以得到同等結(jié)果，則也可以使用其他方法。需要說明的是，在13C-NMR測定時，作為樣品，使用向0.5g試樣中加入3g氘代氯仿并稀釋后的物質(zhì)，測定溫度為室溫，共振頻率為125MHz,測定法使用門控去偶法(gated decoupling)。
[0111]通過上述分析，分別測定:
[0112](a)化學(xué)位移約10-70ppm的積分強(qiáng)度的總和(烴的全部碳所產(chǎn)生的積分強(qiáng)度的總和)、和
[0113](b)化學(xué)位移36-38ppm的積分強(qiáng)度的總和(特定的β支鏈結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的積分強(qiáng)度的總和)、和
[0114](c)化學(xué)位移64-66ppm的積分強(qiáng)度的總和(特定的直鏈結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的積分強(qiáng)度的總和)，
[0115]計算出以(a)為100%時的(b)的比例(%)，作為Ml。另外，計算出以(a)為100%時的(c)的比例(%)，作為M2。
[0116]第I實施方式中使用的粘度指數(shù)改進(jìn)劑優(yōu)選為聚(甲基)丙烯酸酯，且優(yōu)選為下式(I)表示的結(jié)構(gòu)單元的比例為0.5~70摩爾％的聚合物。粘度指數(shù)改進(jìn)劑可以是非分散型或分散型的任一種。
[0117]
【權(quán)利要求】
1.一種潤滑油組合物，其含有: 潤滑油基礎(chǔ)油，其在100°c下的運(yùn)動粘度為I~20mm2/s ； 粘度指數(shù)改進(jìn)劑，其中，在由13C-NMR得到的譜圖中，相對于全部峰的總面積的化學(xué)位移36-38ppm之間的峰的總面積Ml與相對于全部峰的總面積的化學(xué)位移64_66ppm之間的峰的總面積M2之比M1/M2為0.20以上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潤滑油組合物，其中，所述粘度指數(shù)改進(jìn)劑為聚(甲基)丙烯酸酯系粘度指數(shù)改進(jìn)劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的潤滑油組合物，其中，所述粘度指數(shù)改進(jìn)劑的PSSI為40以下，重均分子量與PSSI之比為IXlO4以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1~3的任一項所述的潤滑油組合物，其還含有重均分子量為10萬以下的聚(甲基)丙烯酸酯。
5.根據(jù)權(quán)利要求1~4的任一項所述的潤滑油組合物，其還含有選自有機(jī)鑰化合物和無灰摩擦調(diào)整劑中的至少一種化合物。
【文檔編號】C10N20/02GK103805319SQ201410067397
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2010年1月25日 優(yōu)先權(quán)日:2009年6月4日
【發(fā)明者】松井茂樹, 矢口彰, 工藤麗子, 宮本大也, 辻本鐵平 申請人:吉坤日礦日石能源株式會社