船用發動機潤滑的製作方法
2023-09-24 03:54:15
專利名稱：船用發動機潤滑的製作方法
技術領域：
本發明涉及2-衝程和4-衝程船用柴油內燃發動機的潤滑，前者通常稱為十字頭發動機而後者通常稱為筒狀活塞發動機。它們相應的潤滑劑通常稱為船用柴油機氣缸潤滑劑(「MDCL」)和筒狀活塞發動機油(「ΤΡΕ0」)。
背景技術：
十字頭發動機是具有高至非常高的功率範圍的低速發動機。它們包括兩個單獨潤滑的部件:通過高粘性油(MDCL)潤滑的具有總損失潤滑的活塞/氣缸組件；和通過更低粘性的潤滑劑(通常稱為系統油)潤滑的曲軸。筒狀活塞發動機可以用於船舶、發電和鐵路牽引應用並具有比十字頭發動機更高的速度。單一潤滑劑(TPEO)用於曲軸箱和汽缸潤滑。發動機的所有主要的活動部件，即主軸承和連杆大端軸承、凸輪軸和氣門驅動機構利用泵壓循環體系潤滑。汽缸襯套部分地通過飛濺潤滑和部分地通過循環系統的油來潤滑，所述循環系統經由連接杆和活塞銷經過活塞裙部中的孔到達汽缸壁。本領域中已知在MDCL和TPEO中包括光亮油，光亮油是高度精煉和脫蠟的並由殘留原料或底料製備的聞粘度油。例如，它可以具有大於25,通常大於30mm2s 1的10CTC運動粘度，例如一般具有28-3611111^-1的100°C運動粘度的得自減壓渣油的溶劑萃取、脫浙青產物。然而光亮油 是昂貴的並且本領域描述了替換它的方法。WO 99/64543描述了沒有用光亮油配製的MDCL並且US 2008/0287329描述了含有極少或不含光亮油的ΤΡΕ0。在本領域中的問題是以降低的成本配製無光亮油MDCL和TPEO並同時提供改進的抗磨性能。發明概述現在發現，在MDCL或TPEO中使用烯烴共聚物例如無定形乙烯-丙烯共聚物使上述問題能得以克服。因此，本發明提供了二衝程或四衝程船用發動機潤滑油組合物，其包含主要量的潤滑粘度的油和⑷相應的次要量的添加劑；和(B)按0.05-6質量％的量的呈烯烴共聚物形式的粘度改進劑，其中所述組合物包括少於0.5質量％,優選少於0.1質量％的光亮油；優選光亮油完全或基本上不存在於所述組合物中。在另一個方面中，本發明包含:粘度改進劑(B)用來改進包括少於0.5質量％，優選少於0.1質量％光亮油的船用柴油機汽缸潤滑劑或筒狀活塞發動機油的抗磨性能；優選光亮油不存在或基本上不存在於所述船用柴油機汽缸潤滑劑或筒狀活塞發動機油中；潤滑十字頭船用柴油發動機的方法包括向所述發動機的活塞/氣缸組件供應包括粘度改進劑(B)的潤滑油組合物；和
潤滑筒狀活塞船用柴油發動機的方法，包括向所述發動機供應所述組合物。在本說明書中，以下詞語和表述如果使用和當使用時具有下面給出的含義:「活性成分」或「(a.1.) 」是指不是稀釋劑或溶劑的添加劑材料；「包含」或任何同類語言說明存在給定的特徵、步驟或整體或組分，但是不排除存在或添加一種或多種其它的特徵、步驟、整體、組分或它們的組合；表述「由...構成」或「主要由...構成」或同類表述可以包括在「包含」或同類表述內，其中「主要由...構成」允許包括不顯著影響其所應用的組合物的特性的物質；「主要量」是指組合物的40或50質量％或更多；「次要量」是指組合物的少於50質量％ ；「TBN」是指通過ASTM D2896測量的總鹼值。另外，在本說明書中，如果使用和當使用時:「鈣含量」是通過ASTM 4951測量的；「磷含量」是通過ASTM D5185測量的；「硫酸化灰分含量」是通過ASTM D874測量的；「硫含量」是通過ASTM D2622測量的；「KV100」 是指通過ASTM D445測量的100°C運動粘度。此外，應當理解，所使用的各種組分(基本的以及最佳的和常用的組分)可能在配製、儲存或使用條件下反應，本發明還提供由任何此類反應可獲得或獲得的產物。另外，應該理解的是，本文給出的任何上限和下限數量、範圍和比例可以獨立地組
口 ο發明詳述下面現更詳細地描述本發明的特徵。潤滑粘度的油潤滑組合物含有主要比例的潤滑粘度的油。此類潤滑油可以在輕餾分礦物油至重質潤滑油的粘度範圍中。一般而言，所述油的粘度在100°c下測量為2-40，例如3-15_2/sec，粘度指數為80-100，例如90-95。所述潤滑油可以佔組合物的大於60質量％，通常大於
70質量％。天然油包括動物油和植物油(例如蓖麻油、豬油);液體石油和鏈烷、環烷和混合鏈烷-環烷烴類型的加氫精制、溶劑處理或酸處理的礦物油。源自煤炭或頁巖的潤滑粘度的油也用作有用的基礎油。合成潤滑油包括烴油和滷代的烴油，例如聚合和互聚合烯烴(例如，聚丁烯、聚丙烯、丙烯-異丁烯共聚物、氯化聚丁烯、聚(1-己烯)、聚(1-辛烯)、聚(1-癸烯))；烷基苯(例如，十二燒基苯、十四燒基苯、二壬基苯、二(2-乙基己基)苯)；聚苯(例如，聯苯、三聯苯、燒基化的多酌.);和燒基化的_■苯釀和燒基化的_■苯硫釀及其衍生物、類似物和同系物。其中末端羥基已經通過酯化、醚化等改性的氧化烯聚合物和互聚物和它們的衍生物構成另一類已知的合成潤滑油。它們的實例包括由氧化乙烯或氧化丙烯的聚合而製備的聚氧化烯聚合物，和聚氧化烯聚合物的烷基和芳基醚(例如，分子量為1000的甲基-聚異丙二醇醚或分子量為1000-1500的聚乙二醇的二苯基醚)；和它們的單和多元羧酸酯(例如乙酸酯、混合的C3-C8脂肪酸酯和四乙二醇的C13含氧酸二酯)。另一類適合的合成潤滑油包括二元羧酸(例如鄰苯二甲酸、琥珀酸、烷基琥珀酸和烯基琥珀酸、馬來酸、壬二酸、辛二酸、癸二酸、富馬酸、己二酸、亞油酸二聚物、丙二酸、烷基丙二酸、烯基丙二酸等)與各種醇(例如丁醇、己醇、十二醇、2-乙基己醇、乙二醇、二乙二醇單醚、丙二醇等)的酯。這類酯的具體實例包括己二酸二丁酯、癸二酸二(2-乙基己基)酯、富馬酸二正己酯、癸二酸二辛酯、壬二酸二異辛酯、壬二酸二異癸酯、鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二癸酯、癸二酸二(二十烷基)酯、亞油酸二聚體的2-乙基己基二酯，和由I摩爾的癸二酸與2摩爾的四乙二醇和2摩爾的2-乙基己酸反應而形成的複合酯。可用作合成油的酯還包括由C5-C12單羧酸和多元醇以及多元醇酯如新戊二醇、三羥甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇製成的那些。基於矽的油如多烷基、多芳基、多烷氧基或多芳氧基矽酮油和矽酸酯油構成另一類有用的合成潤滑劑；這類油包括矽酸四乙酯、矽酸四異丙酯、矽酸四(2-乙基己基)酯、矽酸四(4-甲基-2-乙基己基)酯、矽酸四(對叔丁基苯基)酯、六(4-甲基-2-乙基己基)二矽氧烷、聚(甲基)矽氧烷和聚(甲基苯基)矽氧烷。其它合成潤滑油包括含磷酸的液態酯(例如磷酸三甲苯酯、磷酸三辛酯、癸基膦酸的二乙基酯)和聚合四氫呋喃。未精煉的、精煉和重精煉的油可用於本發明的潤滑劑中。未精煉的油是直接從天然或者合成源得到而未經進一步純化處理的那些。例如，由乾餾直接獲得的頁巖油、由蒸餾直接獲得的石油或由酯化方法直接獲得的沒有使用進一步處理的酯油都是未精煉的油。船用柴油機汽缸潤滑劑(「MDCL」)MDCL可以採用10-35，優選13_30，最優選16_24質量％的濃縮物或添加劑包，其餘是基礎油料。它優選包括至少50，更優選至少60，更加優選至少70質量％的潤滑粘度的油，基於MDCL的總質量。優選地，所述MDCL具有40-100，例如50-60的組成TBN(使用ASTMD2896)。 可以提及以下作為添加劑在MDCL中的典型比例的實例。
添加劑質量％ a.1.質量％ a.1._( _(優選)
(一種或多種)清淨劑1-203-15
0046 (一種或多種)分散劑0.5-51-3
(一種或多種)抗磨劑0.1-1.50.5-1.3
傾點下降劑0.03-1.150.05-0.1
基礎油料餘量餘量筒狀活寒發動機油(「ΤΡΕ0」)TPEO可以採用7-35，優選10_28，更優選12_24質量％的濃縮物或添加劑包，其餘是基礎油料。優選，TPEO具有20-60，例如25-55的組成TBN(使用D2896)。可以提及以下作為添加劑在TPEO中的典型比例。
權利要求
1.二衝程或四衝程船用發動機潤滑油組合物，包含主要量的潤滑粘度的油和 (A)按相應的次要量的添加劑；和 (B)按0.05-6質量％的量的呈烯烴共聚物形式的粘度改進劑； 其中所述組合物包括小於0.5質量％,優選少於0.1質量％的光亮油；優選光亮油完全或基本上不存在於所述組合物中；和其中所述二衝程船用發動機潤滑油組合物具有使用ASTM D2896的40-100的TBN或所述四衝程船用發動機潤滑油組合物具有使用ASTM D2896的 25-60 的 TBN0
2.根據權利要求1的組合物，其中所述烯烴共聚物是兩種或更多種C2-C3tl烯烴單體的共聚物。
3.根據權利要求2的組合物，其中所述烯烴共聚物是乙烯與C3-C3tl烯烴的共聚物。
4.根據權利要求3的組合物，其中所述烯烴共聚物是乙烯與丙烯的共聚物。
5.根據權利要求1-4中任一項的組合物，其中所述共聚物是含15-90質量％的乙烯和10-85質量％的一種或多種C3-C28 α -烯烴的乙烯共聚物。
6.根據權利要求1-5中任一項的組合物，其中所述烯烴共聚物具有通過X射線和差示掃描量熱法測定的小於25質量 ％的結晶度。
7.根據權利要求1-6中任一項的呈船用柴油機汽缸潤滑劑形式的組合物。
8.根據權利要求1-6中任一項的呈筒狀活塞發動機油形式的組合物。
9.權利要求1-6中任一項所限定的粘度改進劑(B)用來改進包括少於0.5質量％，優選少於0.1質量％光亮油的船用柴油機汽缸潤滑劑或筒狀活塞發動機油的抗磨性能的用途。
10.根據權利要求9的用途，其中所述船用柴油機汽缸潤滑劑或筒狀活塞發動機油基本上不含光亮油。
11.呈烯烴共聚物形式的粘度改進劑(B)部分地或完全地作為船用柴油機汽缸潤滑劑或筒狀活塞發動機油中的光亮油的代替物的用途，以致所述船用柴油機汽缸潤滑劑或筒狀活塞發動機油包括少於0.5質量％,優選少於0.1質量％的光亮油。
12.潤滑十字頭船用柴油發動機的方法，包括向所述發動機的活塞/氣缸組件供應根據權利要求1-7中任一項的組合物。
13.潤滑筒狀活塞船用柴油發動機的方法，包括向所述發動機供應根據權利要求1-6或8中任一項的組合物。
14.減少包含主要量的潤滑粘度的油和按相應的次要量的(A)添加劑的二衝程或四衝程船用發動機潤滑油組合物中光亮油的量的方法；該方法包括以下步驟:用0.05-6質量％的(B)呈烯烴共聚物形式的粘度改進劑部分地或完全地替換所述光亮油。
15.根據權利要求14的方法，其中(B)基本上替換所述光亮油以致所述組合物包括少於0.5質量％,優選少於0.1質量％的光亮油；優選以致所述組合物完全或基本上不含光亮油。
16.根據權利要求14的方法，其中所述組合物包括少於0.5質量％，優選少於0.1質量％的光亮油；優選所述組合物完全或基本上不含光亮油。
17.根據權利要求14、15或16中任一項的方法，其中所述二衝程船用發動機潤滑油組合物具有使用ASTM D2896的40-100的ΤΒΝ，或所述四衝程船用發動機潤滑油組合物具有使用 ASTM D2896 的 25-60 的 ΤΒΝ。
全文摘要
本發明涉及船用發動機潤滑。二衝程或四衝程船用發動機潤滑油組合物包含主要量的潤滑粘度的油和按相應的次要量的(A)添加劑；和(B)烯烴共聚物粘度改進劑。優選地，光亮油完全或基本上不存在於所述組合物中。
文檔編號C10N40/25GK103173262SQ20121055181
公開日2013年6月26日 申請日期2012年12月18日 優先權日2011年12月21日
發明者M·多恩, T·加納, F·吉爾希克 申請人:英菲諾姆國際有限公司