添加劑組合物的製作方法
2023-06-01 02:13:46 1
專利名稱：添加劑組合物的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種潤滑油添加劑組合物，用於汽油機潤滑。屬於潤滑劑的技術領域。
由於我國國情與國外不同，汽車及發動機製造業對潤滑油的要求也明顯不同於國外。目前我國社會保有的小轎車和輕型貨車的汽油機90％以上需要API SF級汽油機油。到本世紀末，對APISF級汽油機油的需要仍佔較大的比例。
值得注意的是，本發明中的基礎油包括高粘度指數的石蠟基礦物油和很高粘度指數的聚α-烯烴合成油(PAO)。其中，中國生產的石蠟基礦物油特點是，較低的硫含量(＜0.1％)和較高的氮含量與國外較高的硫含量(0.2～0.8％)和較低的氮含量的同粘度範圍的石蠟基礦物油比較，其氧化安定性明顯較差。本發明提供的潤滑油添加劑組合物在性能和特點上考慮了這一點。這是一般國內外添加劑組合物所不能取代的。
本發明為了使低粘度多級潤滑油組合物(如5W/30)。能滿足關鍵的SH/T0513或ASTM STP 315H Part2方法，即MS程序IIID高溫氧化、磨損試驗的要求，對潤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行了專門的選擇和平衡。
本發明的一種用於汽油機的潤滑油添加劑組合物，包括(A)一定量的稀釋油和一定量的(B)至少一種無灰分散劑；(C)至少一種金屬清淨劑；(D)至少一種抗氧，抗腐，抗磨損劑；其中無灰分散劑(B)可以是單丁二二醯亞胺，或雙丁二醯亞胺，或它們的混合物。無灰分散劑(B)用量至少1％(重)。其中金屬清淨劑(C)可以是烷基水楊酸鹽、硫化烷基酚鹽，有機磺酸鹽，或它們的混合物。其中所說的烷基水楊酸鹽可以是鹼值40以上的鈣鹽、鎂鹽，或它們的混合物。其中所說的烷基水楊酸鹽是在製備過程中加入表面活性劑，使其與有機磺酸鹽混合，或加潤滑油中，與其它含有機磺酸鹽的潤滑油混合無沉澱的改質產品。其中所說的硫化烷基酚鹽可以是鹼值40以上的鈣鹽。其中所說的有機磺酸鹽可以是鹼值40以上的鈣鹽、鎂鹽，或它們的混合物。其中金屬清淨劑(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，有機胺類，或它們的混合物。其中所說的二烷二硫代磷酸鹽中的烷基可以是各一個伯丁基和異辛基，也可以是各一個異丙基和異辛基，也可是它們的混合物。其中所說的二烷基二硫代磷酸鹽為鋅鹽。其中所說的有機胺類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。
本發明的一種用於配製潤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)的無灰分散劑；(C)0.1-50％(重量)的金屬清淨劑；(D)0.001-30％(重量)的抗氧、抗腐、抗磨損劑。
在本發明的潤滑油添加劑組合物中，(B)組分較適宜是單丁二醯亞胺分散劑，可以從蘭州煉油化工總廠生產的LAN151獲得，也可以選用國內外類似的產品。對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鏽性的清淨劑和兼有抗氧性的清淨劑複合使用，如有機磺酸鹽(可從Ethyl Co生產的Hitec.614獲得，也可以選用國內外其它類似產品)與蘭州煉油化工總廠按中國專利94106384.4製造的烷基水楊酸鈣複合。它們在添加劑組合物中的適宜含量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複合使用，如蘭州煉油化工總廠生產的LAN202與LAN204複合，也可選用國內外類似的其它產品複合使用。它們在添加劑組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。
本發明潤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)的單丁二醯亞胺分散劑(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)伯烷基和仲烷基的二烷基二硫代磷酸鋅的混合物(D)。
潤滑油組合物中，除了需加入添加劑組合物(F)外，還需加入4～12％(重)的粘度指數改進劑，0.1-1.0％(重)的降凝劑或傾點下降劑和1-100PPM抗泡劑。所說的粘度指數改進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。所說的降凝劑可選用工業產品，如蘭州煉油化工總廠生產的LAN803A或其它類似產品；所說的抗泡劑可選用工業產品，如甲基矽油T901，或其它類似產品。
判斷潤滑油組合物是否滿足GB11121規格和API SF級油的要求，需要通過SH/T0512或ASTM STP 315H Part1方法，即MS程序IID鏽蝕試驗，SH/T0513或ASTM STP 315H Part 2方法，即MS程序IIID高溫氧化、磨損試驗；SH/T0514或ASTM STP 315H Part3方法，即MS程序VD油泥試驗和SH/T0265或ASTM STP 509A Part4方法，即L-38軸承腐蝕試驗。
本發明還採用薄膜氧化試驗(TFOUT)模擬MS程序IIID高溫氧化。試驗條件試驗設備為改裝旋轉氧彈儀。試油1.5克，催化劑為4％(60mg)複合環烷酸鹽(Fe、Pb、Mg、Sn)，4％(60mg)氧化、氮化的高沸點燃料餾分，2％(30mg)水；油浴溫度160±0.5℃，純氧壓力620KPa(90磅)。測量氧化誘導期(分鐘)。誘導期時間越長，抗氧性越好；反之亦然。
用四球氧化磨損試驗模擬MS程序IIID磨損。試驗條件設備為改裝四球機，轉速600轉/分，負荷784牛頓(80Kgf)，空氣流量0.25升/分，試油6微升。測量產生卡咬前的時間(分鐘)。產生卡咬前的時間越長，抗磨性越好；反之亦然。
本發明的效果通過下面的實施例進一步說明。但本領域的技術人員應該明白，下面的實施例不是限制本發明的範圍。任何不超出本發明構思和範圍的改動，都在本發明範圍之內。如無特殊說明，本發明中所說的溫度為攝氏度，所說的百分數均為重百分數。
實施例1本發明潤滑油中所用的添加劑組合物(F)包括1.02％(以氮含量計)的單丁二醯亞胺分散劑(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)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(性質列於表1)和50％聚α-烯烴合成油(PAO-4)(性質列表有1)組成的5W基礎油中。同時加入7％(重)粘度指數改進劑Partone718，0.3％(重)LAN803A和10PPm T901。所製得的5W/30潤滑油組合物(I)可以通過MS程序IID鏽蝕試驗，而無磺酸鈣的潤滑油組合物(II)未通過(見表2)。
表1、基礎油性質項目 青海HVI100PAO-4運動粘度，mm2/S40℃23.46 21.10100℃ 4.4 4.26表觀粘度(-25℃)，mpa.s 22501070粘度指數103 110閃點(開口)，196 212凝點，℃-16 -23酸值，mgKOH/g 0.010.01溴價，g溴/100g - 2.2硫含量，重％0.012 -氮含量，PPM 10 -
表2 潤滑油組合物性能評定結果項 目 I II SF規格MS程序IID試驗發動機鏽蝕平均評分8.83 6.2 最小8.5粘結挺杆數 無 無無評價 通過 失敗實施例2潤滑油組合物(III)組成同實施例1中的潤滑油組合物(I)。它們的差別是潤滑油組合物(III)中的磺酸鈣為T203；而潤滑油組合物(I)中的磺酸鈣為Hitec.614。它們的抗氧化和抗磨損性能列於表3。
表3 潤滑油組合物性能評定結果項目IIII薄膜氧化試驗，誘導期，分鐘 109200四球氧化磨損試驗，產生卡咬前時間，分鐘 9.522.1實施例3潤滑油組合物(VI) 組成同實施例1中的潤滑油組合物(I)。它們的區別是潤滑油組合物(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；而潤滑油組合物(I)為1∶1。它們的性能評定結果列於表4
表4 潤滑油組合物性能評定結果項目VI I薄膜氧化試驗，誘導期，分鐘 111 200四球氧化磨損試驗，產生卡咬前時間，分鐘 5.9 22.1實施例4潤滑油組合物(I)與商品油對比，其性能評定結果列於表5。
表5 潤滑油組合物性能評定結果項目 I 商品油 SF規格MS程序IIID試驗64小時40℃粘度增長，％80.7最大37564小時發動機評分油泥平均評分 9.5 最小9.2活塞裙部漆膜平均評分 9.37最小9.2油環臺沉積物平均評分 7.87最小4.8活塞環粘結無 無續表5項目I 商品油 SF規格挺杆粘結無無64小時擦傷和磨損凸輪或挺杆擦傷 無無凸輪加挺杆磨損，mm平均值0.079 最大0.102最大值0.107 最大0.203MS程序VD試驗發動機油泥平均評分 9.559.41 最小9.4活塞裙部漆膜平均評分7.507.55 最小6.7發動機漆膜平均評分 7.408.1最大6.6機油濾網堵塞，％1 0 最大7.5油環堵塞，％0 1 最大10.0壓縮環粘結 無 無 無凸輪磨損，MM平均值 0.018 0.035 最大0.025最大值 0.033 0.098 最大0.033
實施例5潤滑油組合物(V)基礎油為10W(100％礦物)外，其餘同實施例1中的潤滑油組合物(I)。該組合物(V)粘度級為SAE10W/30，分別加入2輛法國雪鐵龍汽車公司製造的Citroen zx型小轎車汽油機(推薦使用API SG級油)中，於1993年夏季在湖北省東風汽車公司汽車試驗場環行道上進行高溫高速行車試驗。試驗條件燃料為97號含鉛汽油(烯烴4.5-6.5％(體)，芳烴9.5-1.5％(體))，試驗裡程3-4.5萬公裡，換油期1.5萬公裡，環境氣候溫度32-38℃，行駛車速128±公裡/小時，機油溫度149±3℃。試驗結果表明，發動機主要摩擦部位的磨損均在正常值範圍內。試油粘度增長於表6。
表6 Citroen zx型轎車試驗結果項目V 商品油 商品油1 210W/30SF 10W/30SE10500公裡40℃粘度增長， 32.0 50.3 34.0 353*15000公裡40℃粘度增長，％ 43.0 66.4 44.8 /*為上海大眾汽車公司的Santana轎車
權利要求
1.一種用於配製潤滑油的添加劑組合物，其特徵在於該組合物包括(A)20-90％(重量)的稀釋油；(B)1-60％(重量)的無灰分散劑；(C)0.1-50％(重量)的金屬清淨劑；(D)0.001-30％(重量)的抗氧、抗腐、抗磨損劑。
2.根據權利要求1所述的添加劑組合物，其特徵在於無灰分散劑(B)可以單丁二醯亞胺，或雙丁二醯亞胺，或它們的混合物。
3.根據權利要求1所述的添加劑組合物，其特徵在於金屬清淨劑(C)選自烷基水楊酸鹽、硫化烷基酚鹽、有機磺酸鹽，或它們的混合物。
4.根據權利要求1所述的添加劑組合物，其特徵在於所說的烷基水酸鹽可以是鹼值40以上鈣鹽、鎂鹽，或它們的混合物。
5.根據權利要求1所述的添加劑組合物，其特徵在於所說的硫化烷基酚鹽可以是鹼值40以上的鈣鹽。
6.根據權利要求1所述的添加劑組合物，其特徵在於所說的有機磺酸鹽可以是鹼值40以上的鈣鹽，鎂鹽，或它們的混合物。
7.根據權利要求1所述的添加劑組合物，其特徵在於所說的抗氧、抗腐、抗磨損劑(D)可以是二烷基二硫代磷酸鹽，有機胺類或它們的混合物。
8.根據權利要求1所述的添加劑組合物，其特徵在於所說的6二烷二硫代磷酸鹽中的烷基可以是各一個伯丁基和異辛基，也可以是各一個異丙基和異辛基，也可以是它們的混合物。
9.根據權利要求1所述的添加劑組合物，其特徵在於所說的二烷基二硫代磷酸鹽是鋅鹽。
10.根據權利要求1所述的添加劑組合物，其特徵在於所說的有機胺類選自二壬基二苯胺。
全文摘要
本發明提供的添加劑組合物調製的潤滑油可以滿足GB11121規格和APISF汽油機油的要求。
文檔編號C10M137/00GK1138622SQ9610536
公開日1996年12月25日 申請日期1996年6月5日 優先權日1996年6月5日
發明者陳祥科, 韓申君, 白蘭萍 申請人:中國石化蘭州煉油化工總廠