專利名稱：潤滑油組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及潤滑油組合物，具體地說，是一種具有抗氧抗磨減摩作用的內(nèi)燃機油組合物，特別是高檔汽油機油組合物。
背景技術(shù)：
汽車內(nèi)燃機用潤滑油在工作期間承受著工作環(huán)境的作用影響，這種環(huán)境如高溫使油品氧化并加速氧化；在油品中存在的諸如鐵等化合物的雜質(zhì)則對這種氧化起著催化促進的作用。內(nèi)燃機油在使用期間的這種氧化作用，一般是通過使用抗氧劑在一定程度上得到控制，抗氧劑可以延長油品的使用壽命。以往的內(nèi)燃機油一般單獨使用二烴基二硫代磷酸鋅(ZDDP)，或與少量的二苯胺型抗氧劑復(fù)合即可滿足油品對抗氧化性能的要求。
隨著燃料直噴技術(shù)的采用，內(nèi)燃機比功率增加，燃燒室溫度升高，內(nèi)燃機油單獨使用ZDDP或復(fù)合少量二苯胺己不能滿足油品對高溫氧化性能的要求，要復(fù)合其他種類的抗氧劑；同時，由于日益苛刻的環(huán)保要求，汽車尾氣催化轉(zhuǎn)化器的安裝，為延長催化轉(zhuǎn)化器的使用壽命，油品規(guī)格對汽油機油磷含量加以限制，SH/GF-1為不大于0.12％，SJ/GF-2不大于0.10％，SL/GF-3為不大于0.10％，SM/GF-4初步定為不大于0.08％，通過加大ZDDP的加入量來提高抗氧性己不可能，因此要復(fù)合其他抗氧劑來彌補油品的抗氧化性能。
由于控制磷含量，限制了具有抗氧抗磨功能的ZDDP的加入量。由于內(nèi)燃機比功率的增加，發(fā)動機負荷提高，對所使用的潤滑油的抗磨性能提出更高的要求，這也要求使用其他種類的抗磨劑提高油品的抗磨性能。
日益提高的節(jié)能的要求，使具有節(jié)能作用的潤滑油的研制越來越受到重視。進一步降低摩擦是提高潤滑油節(jié)能效果的主要手段，一般是通過降低油品粘度和加入減摩劑達到的。
美國專利US09/281747、中國專利CN1268556A提供了一種含有鉬化合物、酚鹽和二芳胺的潤滑劑，提高潤滑油的抗氧化能力和減少沉積物。未提到酚酯型抗氧劑和酯型抗磨減摩劑的使用。
歐洲專利EP98309774.2、中國專利CN1255533A提供了一種顯示持久氧化穩(wěn)定性的潤滑劑組合物，具有改進的熱穩(wěn)定性和氧化穩(wěn)定性，其中涉及的抗氧抗磨劑為胺抗氧劑、無灰的二硫代甲氨酸酯、硫化烯烴和酚抗氧劑，并只適用于抗磨液壓油中。未提及鉬鹽、酚酯型抗氧劑、酯型抗磨減摩劑的使用與復(fù)合。
美國專利US60/095322、中國專利CN1320151A提供了一種高性能潤滑油，其涉及的抗磨組分為烷基胺烷基酸磷酸鹽的加合物，抗氧組分酚類抗氧劑和芳胺抗氧劑，適用于齒輪油、壓縮機油、循環(huán)油等。未提及ZDDP、鉬鹽、酚酯型抗氧劑、酯型抗磨減摩劑的使用與復(fù)合。
中國專利CN1268553A提供了一種潤滑油抗氧組合物，并介紹了其在內(nèi)燃機油中的應(yīng)用，涉及的抗氧組分為堿金屬鹽、芳胺化合物、有機酯和醇，其中有機酯和醇的應(yīng)用在于使堿金屬鹽溶于礦物油中。未提及ZDDP、鉬鹽、酚酯型抗氧劑、酯型抗磨減摩劑的使用與復(fù)合。
美國專利US226765、中國專利CN1039837A提供了一種潤滑油組合物及濃縮物，用于內(nèi)燃機的潤滑油配方。該組合物由羧酸衍生物、多元醇的部分脂肪酸酯、二烴基二硫化磷酸的金屬鹽、羧酸酯衍生物組分、酸性有機化合物的中性或堿性金屬鹽組成，涉及的抗氧抗磨劑為二烴基二硫化磷酸的金屬鹽，減摩劑為多元醇的部分脂肪酸酯。未提及鉬鹽、酚酯型抗氧劑、酯型抗磨減摩劑的復(fù)合使用。
美國專利US199667、中國專利CN1042176A提供了一種用于內(nèi)燃機油的潤滑油組合物，該組合物由基礎(chǔ)油、羧酸衍生物組分、堿性磺酸或羧酸的堿金屬鹽、烴基二硫代磷酸鹽、多元醇的偏脂肪酸酯組成。未提及鉬鹽、胺型抗氧劑、酚酯型抗氧劑、酯型抗磨減摩劑的使用與復(fù)合。
美國專利US226802、中國專利CN1040216A提供了一種用于內(nèi)燃機油的潤滑油組合物，該組合物由基礎(chǔ)油、羧酸衍生物組分、堿性的堿金屬磺酸鹽或羧酸鹽、二烴基二硫代磷酸的金屬鹽、酸性有機化合物的中性或堿性堿土金屬鹽、多元醇的部分脂肪酸酯組成。未提及鉬鹽、胺型抗氧劑、酚酯型抗氧劑、酯型抗磨減摩劑的使用與復(fù)合。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有抗氧、抗磨、減摩作用的潤滑油組合物。
本發(fā)明提供的潤滑油組合物，以組合物總重為基準，包括以下組分(A)二烴基二硫代磷酸的鋅、銅、鎂、鈣、鋇鹽，含量為0.1-3.5％；(B)抗氧劑，含量為0.2-3.0％；(C)二烴基二硫代有機酸的鉬鹽，含量為0.05-1.5％；(D)酯型抗磨減摩劑，含量為0.05-1.5％；(E)二烴基二硫代氨基甲酸酯或二烴基二硫代氨基甲酸的鋅、鈣、鈉、鋇、鎂鹽，含量為0.05-1.5％；(F)潤滑油，余量。
所述組分(A)為二烴基二硫代磷酸的鋅、銅、鎂、鈣、鋇鹽或其混合物，優(yōu)選鋅鹽和銅鹽，更優(yōu)選鋅鹽。其中的烴基是C2-C12，優(yōu)選C4-C8的烷基或烯基，優(yōu)選伯烷基和仲烷基。同一磷酸鹽中兩個烴基的碳數(shù)可以相同，也可以不同。組分(A)的加入量為0.1-3.5％，優(yōu)選為0.4-2.5％，更優(yōu)選為0.5-2.0％。
所述組分(B)為抗氧劑，是胺型抗氧劑和酚酯型抗氧劑的混合物，二者的重量比為2.5∶1-1∶2.5，優(yōu)選為1.5∶1-1∶1.5。其中胺型抗氧劑選自烷基化苯胺、烷基化二苯胺以及苯基萘胺，其中的烷基碳數(shù)為C2-C12。優(yōu)選二丁基二苯胺、二辛基二苯胺、二壬基二苯胺、丁辛基二苯胺、苯基萘胺，更優(yōu)選為丁辛基二苯胺。酚酯型抗氧劑是分子量為200-500的羥基苯基羧酸酯，例如叔丁基羥基苯基丙酸辛酯、丁基羥基苯基丙酸異辛酯、丁基羥基苯基丙酸己酯、丁基羥基苯基丙酸異己酯、丁基羥基苯基丙酸庚酯、丁基羥基苯基丙酸異庚酯、丁基羥基苯基丙酸壬酯、丁基羥基苯基丙酸異壬酯、丁基羥基苯基丙酸癸酯、丁基羥基苯基丙酸異癸酯、丁基羥基苯基丙酸十一碳羧酸酯等。組分(B)的加入量為0.2-3.0％，優(yōu)選為0.4-2.0％，更優(yōu)選為0.4-1.5％。
所述組分(C)為二烴基二硫代有機酸的鉬鹽及其混合物，其中的烴基是C2-C12，優(yōu)選C4-C8的烷基或烯基，優(yōu)選伯烷基和仲烷基。如二烴基二硫代磷酸鉬，二烴基二硫代磷酸氧硫化鉬，二烴基二硫代氨基甲酸鉬等。(C)的加入量為0.05-1.5％，優(yōu)選為0.1-1.0％。
所述組分(D)為酯型抗氧抗磨減摩劑，是一元或多元醇與烷基、芳烴或烷基酚取代的羧酸生成的一元或多元醇酯。例如十二碳羧酸丙三醇酯、2，6-二叔丁基-1-羥基苯丙酸丙三醇酯等。醇優(yōu)選為多元醇，更優(yōu)選為三元醇。(D)的加入量為0.05-1.5％，優(yōu)選為0.1-1.0％。
所述組分(E)選自(1)二烴基二硫代氨基甲酸酯；(2)二烴基二硫代氨基甲酸的鋅、鈣、鈉、鋇、鎂金屬鹽。優(yōu)選為二烴基硫代氨基甲酸鹽，更優(yōu)選為二烴基二硫代氨基甲酸的鋅鹽。其中的烴基是C2-C12，優(yōu)選C4-C8的烷基或烯基，優(yōu)選伯烷基和仲烷基。(E)的加入量為0.05-1.5％，優(yōu)選為0.1-1.0％。
所述潤滑油是II類基礎(chǔ)油，其相關(guān)理化性能要求為粘度指數(shù)80-120，飽和烴含量≥90％，元素硫含量≤0.03％。
本發(fā)明提供的潤滑油組合物具有優(yōu)異的抗氧、抗磨、減摩作用。
具體實施例方式
本發(fā)明所用的添加劑均為市售，其中本發(fā)明中使用的組分(A)的來源包括但不限于錦州六廠的T202、T203、T205、錫山添加劑廠的T202、T203、乙基公司的656等；組分(B)的來源包括但不限于Ciba精化的IRGANOX L06、IRGANOX L57、IRGANOX L101、IRGANOX L107、IRGANOX L118、IRGANOX L115、IRGANOXL135、Lubrizol公司的5510、BF Goodish Specialty Chemicals公司的Goodrite 3128、Goodrite3185X、Goodrite3190X29、R.T.Vanderbilt公司的Vanlube DND、Vanlube NA、Vanlube PNA、Vanlube SL、Vanlube SS、Vanlube 81、RIPP的ADPA、T512等；組分(C)的來源包括但不限于R.T.Vanderbilt公司的MolyVan A、MolyVan L、MolyVan822、MolyVan 855等；組分(D)的來源包括但不限于Ciba精化的IRGALUBE F10、IRGALUBE F10A等；組分(E)的來源包括但不限于武漢徑河化工廠的BZ、R.T.Vanderbilt公司的AZ等。
以下實例說明本發(fā)明組合物的優(yōu)良的性能，并不限制本發(fā)明，在這些實例中及其他應(yīng)用之處，除非另有說明，所有份數(shù)和百分數(shù)均以重量計。
油品的抗氧化性能采用加壓差示掃描量熱法(PDSC)進行評價，試驗方法為以50℃/min速度升溫至215℃時恒溫、通入流量為50ml/min壓力為5atm的氧氣，測定油品在215℃時的氧化誘導(dǎo)期。
油品的抗磨減摩性能采用四球摩擦磨損試驗機進行評價，試驗條件為75℃、40Kg、1200rpm。測定油品的磨斑直徑、摩擦系數(shù)。
實施例中，10W/40 SJ/SH配方的基礎(chǔ)油為II類基礎(chǔ)油中的加氫工藝生產(chǎn)之基礎(chǔ)油(II+)，15W/40 SJ/SH配方的基礎(chǔ)油為II類基礎(chǔ)油中“老三套”工藝生產(chǎn)之基礎(chǔ)油。
實施例一將以下配比的添加劑加入到10W/40 SJ/SH級汽油機油中，進行抗氧抗磨減摩性能測定。試驗結(jié)果見表1。
(A)丁基辛基二硫代磷酸鋅0.5％、二仲丁辛基二硫代磷酸鋅0.3％；(B)丁基辛基二苯胺0.5％，叔丁基羥基苯基丙酸辛酯抗氧劑0.4％；(C)二辛基二硫代磷酸氧硫化鉬0.5％；(D)三元醇羧酸酯抗磨減摩劑0.2％；(E)二辛基二硫代氨基甲酸鋅0.2％。
實施例二將以下配比的添加劑加入到10W/40 SJ/SH級汽油機油中，進行抗氧抗磨減摩性能測定。試驗結(jié)果見表1(A)二丁基二硫代磷酸鋅0.6％；(B)丁基辛基二苯胺0.5％，叔丁基羥基苯基丙酸辛酯抗氧劑0.5％；(C)二辛基二硫代磷酸氧硫化鉬0.5％；(D)三元醇羧酸酯抗磨減摩劑0.1％；(E)二辛基二硫代氨基甲酸鋅0.2％。
實施例三將以下配比的添加劑加入到15W/40 SJ/SH級汽油機油中，進行抗氧抗磨減摩性能測定。試驗結(jié)果見表1。
(A)丁基辛基二硫代磷酸鋅0.3％、二仲丁基二硫代磷酸鋅0.3％；(B)丁基辛基二苯胺0.4％，叔丁基羥基苯基丙酸異辛酯抗氧劑0.5％；(C)丁辛基二硫代氨基甲酸鉬0.5％；(D)三元醇羧酸酯抗磨減摩劑0.2％；(E)二辛基二硫代氨基甲酸鋅0.2％。
實施例四將以下配比的添加劑加入到15W/40 SJ/SH級汽油機油中，進行抗氧抗磨減摩性能測定。試驗結(jié)果見表1。
(A)二丁基二硫代磷酸鋅1.2％；(B)丁基辛基二苯胺0.4％，叔丁基羥基苯基丙酸己酯抗氧劑0.4％；(C)二丁基二硫代氨基甲酸鉬0.5％；(D)三元醇羧酸酯抗磨減摩劑0.3％；(E)丁辛基二硫代氨基甲酸鋅0.2％。
實施例五將以下配比的添加劑加入到10W/40 SJ/SH級汽油機油中，進行抗氧抗磨減摩性能測定。試驗結(jié)果見表1。
(A)二辛基二硫代磷酸鋅0.1％、丁辛基二硫代磷酸鋅0.3％、仲丁辛基二硫代磷酸鋅0.2％；(B)二辛基二苯胺0.4％，叔丁基羥基苯基丙酸異辛酯抗氧劑0.4％；(C)二辛基二硫代氨基甲酸鉬0.6％；(D)三元醇羧酸酯抗磨減摩劑0.2％；(E)二辛基二硫代氨基甲酸鋅0.2％。
實施例六將以下配比的添加劑加入到10W/40 SJ/SH級汽油機油中，進行抗氧抗磨減摩性能測定。試驗結(jié)果見表1。
(A)二辛基二硫代磷酸鋅0.8％、丁辛基二硫代磷酸鋅0.3％；(B)二辛基二苯胺0.4％，叔丁基羥基苯基丙酸癸酯抗氧劑0.4％；(C)二辛基二硫代氨基甲酸鉬0.2％；(D)三元醇羧酸酯抗磨減摩劑0.4％；(E)二辛基二硫代氨基甲酸鋅0.4％。
實施例七將以下配比的添加劑加入到10W/40 SJ/SH級汽油機油中，進行抗氧抗磨減摩性能測定。試驗結(jié)果見表1。
(A)二丁基二硫代磷酸鋅0.7％、仲丁辛基二硫代磷酸鋅0.5％；(B)二丁基二苯胺0.5％，叔丁基羥基苯基丙酸庚酯抗氧劑0.4％；(C)二辛基二硫代磷酸鉬0.5％；(D)三元醇羧酸酯抗磨減摩劑0.2％；(E)二丁基二硫代氨基甲酸鋅0.2％。
實施例八將以下配比的添加劑加入到15W/40 SJ/SH級汽油機油中，進行抗氧抗磨減摩性能測定。試驗結(jié)果見表1。
(A)二辛基二硫代磷酸鋅1.1％；(B)二辛基二苯胺0.5％，叔丁基羥基苯基丙酸異庚酯抗氧劑0.5％；(C)丁基辛基二硫代磷酸鉬0.5％；(D)三元醇羧酸酯抗磨減摩劑0.1％；(E)二辛基二硫代氨基甲酸鋅0.2％。
表1試驗結(jié)果

*市售油為長城10W/40SH汽油機油。
從表中結(jié)果可以看出，本發(fā)明的潤滑油組合物與市售油相比，磨損明顯減小，摩擦顯著降低，氧化安定性提高。
權(quán)利要求
1.一種具有抗氧、抗磨、減摩作用的潤滑油組合物，以組合物總重為基準，包括以下組分(A)二烴基二硫代磷酸的鋅、銅、鎂、鈣、鋇鹽，含量為0.1-3.5％；(B)胺型抗氧劑和酚酯型抗氧劑組成的混合抗氧劑，含量為0.2-3.0％；(C)二烴基二硫代有機酸的鉬鹽，含量為0.05-1.5％；(D)一元或多元醇與烷基、芳烴或烷基酚取代的羧酸生成的一元或多元醇酯抗磨減摩劑，含量為0.05-1.5％；(E)二烴基二硫代氨基甲酸酯或二烴基二硫代氨基甲酸的鋅、鈣、鈉、鋇、鎂鹽，含量為0.05-1.5％；(F)潤滑油，余量。
2.按照權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，所述組分(A)為二烴基二硫代磷酸的鋅鹽或銅鹽，其中的烴基是C2-C12烷基或烯基，組分(A)的加入量為0.4-2.5％。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的組合物，其特征在于，所述組分(A)為二烴基二硫代磷酸的鋅鹽，其中的烴基是C4-C8的伯烷基或仲烷基，組分(A)的加入量為0.5-2.0％。
4.按照權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，所述組分(B)中胺型抗氧劑和酚酯型抗氧劑的重量比為2.5∶1-1∶2.5，組分(B)的加入量為0.4-2.0％。
5.按照權(quán)利要求1或4所述的組合物，其特征在于，所述組分(B)中胺型抗氧劑和酚酯型抗氧劑的重量比為1.5∶1-1∶1.5，組分(B)的加入量為0.4-1.5％。
6.按照權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，其中胺型抗氧劑選自烷基化苯胺、烷基化二苯胺以及苯基萘胺。
7.按照權(quán)利要求1或6所述的組合物，其特征在于，其中胺型抗氧劑選自二丁基二苯胺、二辛基二苯胺、二壬基二苯胺、丁基辛基二苯胺、苯基萘胺。
8.按照權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，酚酯型抗氧劑是分子量為200-500的羥基苯基羧酸酯。
9.按照權(quán)利要求1或8所述的組合物，其特征在于，酚酯型抗氧劑選自叔丁基羥基苯基丙酸辛酯、丁基羥基苯基丙酸異辛酯、丁基羥基苯基丙酸己酯、丁基羥基苯基丙酸異己酯、丁基羥基苯基丙酸庚酯、丁基羥基苯基丙酸異庚酯、丁基羥基苯基丙酸壬酯、丁基羥基苯基丙酸異壬酯、丁基羥基苯基丙酸癸酯、丁基羥基苯基丙酸異癸酯、丁基羥基苯基丙酸十一碳羧酸酯。
10.按照權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，所述組分(C)選自二烴基二硫代磷酸鉬、二烴基二硫代磷酸氧硫化鉬、二烴基二硫代氨基甲酸鉬或其混合物。
11.按照權(quán)利要求10所述的組合物，其特征在于，其中的烴基是C2-C12烷基或烯基，(C)的加入量為0.1-1.0％。
12.按照權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，所述組分(D)選自十二碳羧酸丙三醇酯、2，6-二叔丁基-1-羥基苯丙酸丙三醇酯，(D)的加入量為0.1-1.0％。
13.按照權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，所述組分(E)是二烴基二硫代氨基甲酸鋅，其中的烴基是C2-C12烷基或烯基，(E)的加入量為0.1-1.0％。
全文摘要
一種具有抗氧、抗磨、減摩作用的潤滑油組合物，以組合物總重為基準，包括以下組分(A)二烴基二硫代磷酸的鋅、銅、鎂、鈣、鋇鹽，含量為0.1－3.5％；(B)胺型抗氧劑和酚酯型抗氧劑組成的混合抗氧劑，含量為0.2－3.0％；(C)二烴基二硫代有機酸的鉬鹽，含量為0.05－1.5％；(D)一元或多元醇與烷基、芳烴或烷基酚取代的羧酸生成的一元或多元醇酯抗磨減摩劑，含量為0.05－1.5％；(E)二烴基二硫代氨基甲酸酯或二烴基二硫代氨基甲酸的鋅、鈣、鈉、鋇、鎂鹽，含量為0.05－1.5％；(F)潤滑油，余量。
文檔編號C10M137/10GK1611589SQ20031010303
公開日2005年5月4日 申請日期2003年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月31日
發(fā)明者王立華, 武志強, 李洪燕, 李洪軍, 段家春 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院