專(zhuān)利名稱(chēng)：添加劑組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種潤(rùn)滑油添加劑組合物，用于汽油機(jī)潤(rùn)滑。屬于潤(rùn)滑劑的技術(shù)領(lǐng)域。
由于我國(guó)國(guó)情與國(guó)外不同，汽車(chē)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。目前我國(guó)社會(huì)保有的小轎車(chē)和輕型貨車(chē)的汽油機(jī)90％以上需要API SF級(jí)汽油機(jī)油。到本世紀(jì)末，對(duì)APISF級(jí)汽油機(jī)油的需要仍占較大的比例。
值得注意的是，本發(fā)明中的基礎(chǔ)油包括高粘度指數(shù)的石蠟基礦物油和很高粘度指數(shù)的聚α-烯烴合成油(PAO)。其中，中國(guó)生產(chǎn)的石蠟基礦物油特點(diǎn)是，較低的硫含量(＜0.1％)和較高的氮含量與國(guó)外較高的硫含量(0.2～0.8％)和較低的氮含量的同粘度范圍的石蠟基礦物油比較，其氧化安定性明顯較差。本發(fā)明提供的潤(rùn)滑油添加劑組合物在性能和特點(diǎn)上考慮了這一點(diǎn)。這是一般國(guó)內(nèi)外添加劑組合物所不能取代的。
本發(fā)明為了使低粘度多級(jí)潤(rùn)滑油組合物(如5W/30)。能滿足關(guān)鍵的SH/T0513或ASTM STP 315H Part2方法，即MS程序IIID高溫氧化、磨損試驗(yàn)的要求，對(duì)潤(rùn)滑油添加劑組合物中的各添加劑組分和它們之間的比例進(jìn)行了專(zhuān)門(mén)的選擇和平衡。
本發(fā)明的一種用于汽油機(jī)的潤(rùn)滑油添加劑組合物，包括(A)一定量的稀釋油和一定量的(B)至少一種無(wú)灰分散劑；(C)至少一種金屬清凈劑；(D)至少一種抗氧，抗腐，抗磨損劑；其中無(wú)灰分散劑(B)可以是單丁二二酰亞胺，或雙丁二酰亞胺，或它們的混合物。無(wú)灰分散劑(B)用量至少1％(重)。其中金屬清凈劑(C)可以是烷基水楊酸鹽、硫化烷基酚鹽，有機(jī)磺酸鹽，或它們的混合物。其中所說(shuō)的烷基水楊酸鹽可以是堿值40以上的鈣鹽、鎂鹽，或它們的混合物。其中所說(shuō)的烷基水楊酸鹽是在制備過(guò)程中加入表面活性劑，使其與有機(jī)磺酸鹽混合，或加潤(rùn)滑油中，與其它含有機(jī)磺酸鹽的潤(rùn)滑油混合無(wú)沉淀的改質(zhì)產(chǎn)品。其中所說(shuō)的硫化烷基酚鹽可以是堿值40以上的鈣鹽。其中所說(shuō)的有機(jī)磺酸鹽可以是堿值40以上的鈣鹽、鎂鹽，或它們的混合物。其中金屬清凈劑(C)用量至少0.1％(重)。其中抗氧、抗腐、抗磨損劑(D)可以是二烷基二硫代磷酸鹽，有機(jī)胺類(lèi)，或它們的混合物。其中所說(shuō)的二烷二硫代磷酸鹽中的烷基可以是各一個(gè)伯丁基和異辛基，也可以是各一個(gè)異丙基和異辛基，也可是它們的混合物。其中所說(shuō)的二烷基二硫代磷酸鹽為鋅鹽。其中所說(shuō)的有機(jī)胺類(lèi)較適宜是二辛基二苯胺。其中抗氧、抗腐、抗磨損劑用量至少0.001％(重)以上。
本發(fā)明的一種用于配制潤(rùn)滑油組合物的添加劑組合物，其中包括(A)20-90％(重量)的稀釋油；(B)1-60％(重量)的無(wú)灰分散劑；(C)0.1-50％(重量)的金屬清凈劑；(D)0.001-30％(重量)的抗氧、抗腐、抗磨損劑。
在本發(fā)明的潤(rùn)滑油添加劑組合物中，(B)組分較適宜是單丁二酰亞胺分散劑，可以從蘭州煉油化工總廠生產(chǎn)的LAN151獲得，也可以選用國(guó)內(nèi)外類(lèi)似的產(chǎn)品。對(duì)添加劑組合物的適宜含量是30-60％(含稀釋油，以下同)。
(C)組分較適宜是兼有防銹性的清凈劑和兼有抗氧性的清凈劑復(fù)合使用，如有機(jī)磺酸鹽(可從Ethyl Co生產(chǎn)的Hitec.614獲得，也可以選用國(guó)內(nèi)外其它類(lèi)似產(chǎn)品)與蘭州煉油化工總廠按中國(guó)專(zhuān)利94106384.4制造的烷基水楊酸鈣復(fù)合。它們?cè)谔砑觿┙M合物中的適宜含量20-40％(重)；二者適宜的重量比是0.5-2。
(D)組分較適宜是伯烷基和仲烷基的二烷基二硫代磷酸鋅復(fù)合使用，如蘭州煉油化工總廠生產(chǎn)的LAN202與LAN204復(fù)合，也可選用國(guó)內(nèi)外類(lèi)似的其它產(chǎn)品復(fù)合使用。它們?cè)谔砑觿┙M合物中的適宜含量是10-20％(重)；二者的重量比的適宜是0.5-2。
本發(fā)明潤(rùn)滑油添加劑組合物中所用的添加劑組合物定義為(F)其有效成份包括1.02％(以氮含量計(jì))的單丁二酰亞胺分散劑(B)，406.7毫克分子/千克烷基水楊酸鈣和磺酸鈣混合物(C)和204.1毫克分子/千克(以鋅含量計(jì))伯烷基和仲烷基的二烷基二硫代磷酸鋅的混合物(D)。
潤(rùn)滑油組合物中，除了需加入添加劑組合物(F)外，還需加入4～12％(重)的粘度指數(shù)改進(jìn)劑，0.1-1.0％(重)的降凝劑或傾點(diǎn)下降劑和1-100PPM抗泡劑。所說(shuō)的粘度指數(shù)改進(jìn)劑可以是乙烯與丙烯的共聚物(OCP)，也可以是聚甲基丙烯酸酯(PMA)，也可以是兼有分散性的OCP或PMA，或它們的混合物。所說(shuō)的降凝劑可選用工業(yè)產(chǎn)品，如蘭州煉油化工總廠生產(chǎn)的LAN803A或其它類(lèi)似產(chǎn)品；所說(shuō)的抗泡劑可選用工業(yè)產(chǎn)品，如甲基硅油T901，或其它類(lèi)似產(chǎn)品。
判斷潤(rùn)滑油組合物是否滿足GB11121規(guī)格和API SF級(jí)油的要求，需要通過(guò)SH/T0512或ASTM STP 315H Part1方法，即MS程序IID銹蝕試驗(yàn)，SH/T0513或ASTM STP 315H Part 2方法，即MS程序IIID高溫氧化、磨損試驗(yàn)；SH/T0514或ASTM STP 315H Part3方法，即MS程序VD油泥試驗(yàn)和SH/T0265或ASTM STP 509A Part4方法，即L-38軸承腐蝕試驗(yàn)。
本發(fā)明還采用薄膜氧化試驗(yàn)(TFOUT)模擬MS程序IIID高溫氧化。試驗(yàn)條件試驗(yàn)設(shè)備為改裝旋轉(zhuǎn)氧彈儀。試油1.5克，催化劑為4％(60mg)復(fù)合環(huán)烷酸鹽(Fe、Pb、Mg、Sn)，4％(60mg)氧化、氮化的高沸點(diǎn)燃料餾分，2％(30mg)水；油浴溫度160±0.5℃，純氧壓力620KPa(90磅)。測(cè)量氧化誘導(dǎo)期(分鐘)。誘導(dǎo)期時(shí)間越長(zhǎng)，抗氧性越好；反之亦然。
用四球氧化磨損試驗(yàn)?zāi)MMS程序IIID磨損。試驗(yàn)條件設(shè)備為改裝四球機(jī)，轉(zhuǎn)速600轉(zhuǎn)/分，負(fù)荷784牛頓(80Kgf)，空氣流量0.25升/分，試油6微升。測(cè)量產(chǎn)生卡咬前的時(shí)間(分鐘)。產(chǎn)生卡咬前的時(shí)間越長(zhǎng)，抗磨性越好；反之亦然。
本發(fā)明的效果通過(guò)下面的實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明。但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，下面的實(shí)施例不是限制本發(fā)明的范圍。任何不超出本發(fā)明構(gòu)思和范圍的改動(dòng)，都在本發(fā)明范圍之內(nèi)。如無(wú)特殊說(shuō)明，本發(fā)明中所說(shuō)的溫度為攝氏度，所說(shuō)的百分?jǐn)?shù)均為重百分?jǐn)?shù)。
實(shí)施例1本發(fā)明潤(rùn)滑油中所用的添加劑組合物(F)包括1.02％(以氮含量計(jì))的單丁二酰亞胺分散劑(B)，406.7毫克分子/千克烷基水楊酸鈣和磺酸鈣混合物(C)和204.1毫克分子/千克(以鋅含量計(jì))伯烷基和仲烷基的二烷基二硫代磷酸鋅的混合物(D)。將10.2％(重)添加劑組合物(F)加入由50％青海HVI100中性油(性質(zhì)列于表1)和50％聚α-烯烴合成油(PAO-4)(性質(zhì)列表有1)組成的5W基礎(chǔ)油中。同時(shí)加入7％(重)粘度指數(shù)改進(jìn)劑Partone718，0.3％(重)LAN803A和10PPm T901。所制得的5W/30潤(rùn)滑油組合物(I)可以通過(guò)MS程序IID銹蝕試驗(yàn)，而無(wú)磺酸鈣的潤(rùn)滑油組合物(II)未通過(guò)(見(jiàn)表2)。
表1、基礎(chǔ)油性質(zhì)項(xiàng)目 青海HVI100PAO-4運(yùn)動(dòng)粘度，mm2/S40℃23.46 21.10100℃ 4.4 4.26表觀粘度(-25℃)，mpa.s 22501070粘度指數(shù)103 110閃點(diǎn)(開(kāi)口)，196 212凝點(diǎn)，℃-16 -23酸值，mgKOH/g 0.010.01溴價(jià)，g溴/100g - 2.2硫含量，重％0.012 -氮含量，PPM 10 -
表2 潤(rùn)滑油組合物性能評(píng)定結(jié)果項(xiàng) 目 I II SF規(guī)格MS程序IID試驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)銹蝕平均評(píng)分8.83 6.2 最小8.5粘結(jié)挺桿數(shù) 無(wú) 無(wú)無(wú)評(píng)價(jià) 通過(guò) 失敗實(shí)施例2潤(rùn)滑油組合物(III)組成同實(shí)施例1中的潤(rùn)滑油組合物(I)。它們的差別是潤(rùn)滑油組合物(III)中的磺酸鈣為T(mén)203；而潤(rùn)滑油組合物(I)中的磺酸鈣為Hitec.614。它們的抗氧化和抗磨損性能列于表3。
表3 潤(rùn)滑油組合物性能評(píng)定結(jié)果項(xiàng)目IIII薄膜氧化試驗(yàn)，誘導(dǎo)期，分鐘 109200四球氧化磨損試驗(yàn)，產(chǎn)生卡咬前時(shí)間，分鐘 9.522.1實(shí)施例3潤(rùn)滑油組合物(VI) 組成同實(shí)施例1中的潤(rùn)滑油組合物(I)。它們的區(qū)別是潤(rùn)滑油組合物(VI)中的伯烷基二硫代磷酸鋅與仲烷基二硫代磷酸鋅之重量比為2.2∶1；而潤(rùn)滑油組合物(I)為1∶1。它們的性能評(píng)定結(jié)果列于表4
表4 潤(rùn)滑油組合物性能評(píng)定結(jié)果項(xiàng)目VI I薄膜氧化試驗(yàn)，誘導(dǎo)期，分鐘 111 200四球氧化磨損試驗(yàn)，產(chǎn)生卡咬前時(shí)間，分鐘 5.9 22.1實(shí)施例4潤(rùn)滑油組合物(I)與商品油對(duì)比，其性能評(píng)定結(jié)果列于表5。
表5 潤(rùn)滑油組合物性能評(píng)定結(jié)果項(xiàng)目 I 商品油 SF規(guī)格MS程序IIID試驗(yàn)64小時(shí)40℃粘度增長(zhǎng)，％80.7最大37564小時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)評(píng)分油泥平均評(píng)分 9.5 最小9.2活塞裙部漆膜平均評(píng)分 9.37最小9.2油環(huán)臺(tái)沉積物平均評(píng)分 7.87最小4.8活塞環(huán)粘結(jié)無(wú) 無(wú)續(xù)表5項(xiàng)目I 商品油 SF規(guī)格挺桿粘結(jié)無(wú)無(wú)64小時(shí)擦傷和磨損凸輪或挺桿擦傷 無(wú)無(wú)凸輪加挺桿磨損，mm平均值0.079 最大0.102最大值0.107 最大0.203MS程序VD試驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)油泥平均評(píng)分 9.559.41 最小9.4活塞裙部漆膜平均評(píng)分7.507.55 最小6.7發(fā)動(dòng)機(jī)漆膜平均評(píng)分 7.408.1最大6.6機(jī)油濾網(wǎng)堵塞，％1 0 最大7.5油環(huán)堵塞，％0 1 最大10.0壓縮環(huán)粘結(jié) 無(wú) 無(wú) 無(wú)凸輪磨損，MM平均值 0.018 0.035 最大0.025最大值 0.033 0.098 最大0.033
實(shí)施例5潤(rùn)滑油組合物(V)基礎(chǔ)油為10W(100％礦物)外，其余同實(shí)施例1中的潤(rùn)滑油組合物(I)。該組合物(V)粘度級(jí)為SAE10W/30，分別加入2輛法國(guó)雪鐵龍汽車(chē)公司制造的Citroen zx型小轎車(chē)汽油機(jī)(推薦使用API SG級(jí)油)中，于1993年夏季在湖北省東風(fēng)汽車(chē)公司汽車(chē)試驗(yàn)場(chǎng)環(huán)行道上進(jìn)行高溫高速行車(chē)試驗(yàn)。試驗(yàn)條件燃料為97號(hào)含鉛汽油(烯烴4.5-6.5％(體)，芳烴9.5-1.5％(體))，試驗(yàn)里程3-4.5萬(wàn)公里，換油期1.5萬(wàn)公里，環(huán)境氣候溫度32-38℃，行駛車(chē)速128±公里/小時(shí)，機(jī)油溫度149±3℃。試驗(yàn)結(jié)果表明，發(fā)動(dòng)機(jī)主要摩擦部位的磨損均在正常值范圍內(nèi)。試油粘度增長(zhǎng)于表6。
表6 Citroen zx型轎車(chē)試驗(yàn)結(jié)果項(xiàng)目V 商品油 商品油1 210W/30SF 10W/30SE10500公里40℃粘度增長(zhǎng)， 32.0 50.3 34.0 353*15000公里40℃粘度增長(zhǎng)，％ 43.0 66.4 44.8 /*為上海大眾汽車(chē)公司的Santana轎車(chē)
權(quán)利要求
1.一種用于配制潤(rùn)滑油的添加劑組合物，其特征在于該組合物包括(A)20-90％(重量)的稀釋油；(B)1-60％(重量)的無(wú)灰分散劑；(C)0.1-50％(重量)的金屬清凈劑；(D)0.001-30％(重量)的抗氧、抗腐、抗磨損劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的添加劑組合物，其特征在于無(wú)灰分散劑(B)可以單丁二酰亞胺，或雙丁二酰亞胺，或它們的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的添加劑組合物，其特征在于金屬清凈劑(C)選自烷基水楊酸鹽、硫化烷基酚鹽、有機(jī)磺酸鹽，或它們的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的添加劑組合物，其特征在于所說(shuō)的烷基水酸鹽可以是堿值40以上鈣鹽、鎂鹽，或它們的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的添加劑組合物，其特征在于所說(shuō)的硫化烷基酚鹽可以是堿值40以上的鈣鹽。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的添加劑組合物，其特征在于所說(shuō)的有機(jī)磺酸鹽可以是堿值40以上的鈣鹽，鎂鹽，或它們的混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的添加劑組合物，其特征在于所說(shuō)的抗氧、抗腐、抗磨損劑(D)可以是二烷基二硫代磷酸鹽，有機(jī)胺類(lèi)或它們的混合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的添加劑組合物，其特征在于所說(shuō)的6二烷二硫代磷酸鹽中的烷基可以是各一個(gè)伯丁基和異辛基，也可以是各一個(gè)異丙基和異辛基，也可以是它們的混合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的添加劑組合物，其特征在于所說(shuō)的二烷基二硫代磷酸鹽是鋅鹽。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的添加劑組合物，其特征在于所說(shuō)的有機(jī)胺類(lèi)選自二壬基二苯胺。
全文摘要
本發(fā)明提供的添加劑組合物調(diào)制的潤(rùn)滑油可以滿足GB11121規(guī)格和APISF汽油機(jī)油的要求。
文檔編號(hào)C10M137/00GK1138622SQ9610536
公開(kāi)日1996年12月25日 申請(qǐng)日期1996年6月5日 優(yōu)先權(quán)日1996年6月5日
發(fā)明者陳祥科, 韓申君, 白蘭萍 申請(qǐng)人:中國(guó)石化蘭州煉油化工總廠