一種直達快速、具有自修復功能的動能油的製作方法
2023-05-06 15:07:51
專利名稱：一種直達快速、具有自修復功能的動能油的製作方法
技術領域：
本發明涉及化工領域，具體的說，涉及一種直達快速、具有自修復功能的動能油。
背景技術：
據統計，全世界工業部門所用的能源約1/3～1/2消耗於機件間的摩擦。汽車發動機因摩擦而損失約30％的功率，其中，缸套-活塞-活塞環之間的摩擦損失，約佔總摩擦損失的40％以上。磨損給人類所使用的機械設備帶來的損失更大，約為摩擦損失的12倍。據統計，在失效機械零件中約80％是由磨損造成的。機械設備磨損經給工業國帶來的經濟損失可達國民生產總值的2％～8％，根據2005年全球國民生產總值約59930146百萬美元計算，損失可達1198604.16～4794411.68百萬美元。由此可見，飛機、火車、汽車、輪船等機械的摩擦、磨損給人類能源、節能、環保帶來巨大的損失，同時又是人類健康的第一殺手。
常規潤滑油的潤滑機理，是利用潤滑油將金屬摩擦副隔離開，正常情況下是液體潤滑；負荷重時，處於邊界潤滑狀態，這時靠添加劑的吸附膜和化學反應膜潤滑。這兩種膜都不是很堅固，因此很容易造成磨損，甚至損壞機件，出現事故。
發明內容本發明的目的是要提供一種直達快速、具有自修復功能的動能油。
為達到上述目的，本發明提供了一種直達快速、具有自修復功能的動能油，由按照重量百分比計77.5％-89.5％的基礎油和10.5％-22.5％的添加劑組成，優選按照重量百分比計86％的基礎油和14％的添加劑組成。
其中所述基礎油優選為SK70N、SK100N、SK150N、SK250N、SK500N和650SN、150BS中的一種或多種。
所述添加劑由催化劑、礦物質、金屬清淨劑、抗磨劑、分散劑、抗氧劑、降凝劑和消泡劑組成。
其中催化劑優選為有機矽酸鋁或有機矽酸鎂。
礦物質優選為鐵矽酸鹽和/或鎂矽酸鹽。
金屬清淨劑優選為酚鹽或磺酸鹽，例如硫化烷基酚鈣或硫化水楊酸鈣，它能將附著在機件表面上的沉積物，如積炭、漆膜等雜質清洗下來。
抗磨劑優選為硫、磷的硼或矽鹽，例如長鏈伯烷基二硫代磷酸鋅或硫化二(2-乙基己基)二硫代磷酸氧鉬，它使發動機清洗後表面形成一層防鏽抗磨的保護膜對發動機其抗磨保護作用。
分散劑優選為二醯亞胺類，例如丁二醯亞胺或聚異丁烯丁二醯亞胺，它能將清洗下來的雜質、固體顆粒分散在油中，然後通過機油帶出發動機。
抗氧劑優選為硫磷雙辛鹼性鋅鹽、鉬鹽或銅鹽，例如，二烷基二硫代磷酸鋅，作用防止油品高溫變質。
降凝劑優選為聚甲基丙烯酸酯，能使清洗油容易流動。
消泡劑優選有機矽油，例如甲基矽油或甲基矽油酯，作用是消除泡沫。
所述添加劑由以動能油總重量為100％按重量百分比計的如下組份組成1％～3％催化劑、1％～3％礦物質、2.5-4％金屬清淨劑、2.5-4％抗磨劑、2.5-4％分散劑、0.5-2％抗氧劑、0.4-1.5％降凝劑和0.1-1％消泡劑。
優選由以動能油總重量為100％按重量計的如下組份組成2.0％催化劑、2.0％礦物質、3.0％金屬清淨劑、3.0％抗磨劑、3.0％分散劑、0.5％抗氧劑、0.4％降凝劑和0.1％消泡劑。
所述添加劑中礦物質優選製成濃縮粉體、凝膠體或分散液。
本發明還提供了一種直達快速、具有自修復功能的動能油的使用方法，步驟為在加入動能油之前，先用清洗油清洗髮動機油系統，然後更換新的濾芯，再加入動能油運行。
本發明所述的直達快速、具有自修復功能的動能油使用了金屬磨損自修復技術。金屬磨損自修復技術是一項具有革命性的裝備維修保養技術，可以應用於所有存在摩擦的機械設備。它不僅能預防機件磨損，還能修復處於長期運轉中的機器磨損表面。修復是在機器正常服役條件下不解體地進行的。修復的原理是以潤滑劑為載體的自修復劑達到摩擦表面後，在摩擦能的作用下與金屬表面發生置換反應，生成一層類金屬陶瓷保護層。
自修復劑的基本成分是礦物質，輔助成分含添加劑和催化劑。它的基本形態是微米級的微細粉體，可以以濃縮粉體、凝膠體和和分散液三種不同形式添加到所有類型的油品和潤滑脂中使用。自修復劑不與油(脂)發生化學反應，不改變油(脂)的粘度和其它性質，因此不是傳統意義上的潤滑油(脂)添加劑。
類金屬陶瓷保護層的主成分是鐵原子置換鎂原子生成鐵矽酸鹽。它生長的厚度與摩擦能成正比，是自動調節的摩擦接觸釋放能量促使保護層生長；磨損得到補償導致釋放的能量降低，置換反應停止，保護層停止生長。因此，這是一種金屬磨損自修復技術，可以選擇性地補償表面磨損、恢復原型尺寸、優化表面間隙。只要充分保持鐵矽酸鹽表面保護層的形態個數量就不必更換零件。由於其獨特的作用原理和材料表面改性功能，這種技術是一種獨創的、強有力的表面工程手段，可以原位強化和修復任何摩擦系統的工程表面。
鐵矽酸鹽保護層由空間晶格增大的變形晶體構成，與原始金屬表面是化學鍵結合，具有異乎尋常的力學和物理性能，形成超滑超硬的摩擦接觸表面
摩擦係數μ0.003～0.007(比油膜潤滑低一個數量級)顯微硬度Hv680～720(比原始摩擦副表面高2～3倍)線漲係數13.6～14.2×10-6K-1(與鋼相同)衝擊強度52kg/mm2耐高溫 1600～1650℃耐腐蝕 高溼度，海洋環境，酸、鹼介質中不腐蝕表面粗糙度 保護層表面粗糙度不低於14級本發明所述直達快速、具有自修復功能的動能油是採用金屬摩擦表面改性調節技術和金屬磨損修復技術等，針對不同的使用工況精心調配的具有特種功效的動能油系列。其獨特功效表現在以下幾個方面1.節能在摩擦副表面生成厚度不同的超滑超硬保護膜和新的金相結構反應層，降低摩擦係數，產生顯著的節能效果。交通部汽車運輸行業能源利用檢測中心對本發明所述直達快速、具有自修復功能的動能油與市售潤滑油對比試驗驗結果是本發明所述直達快速、具有自修復功能的動能油節油率市區運行模式3.1％，城間運行模式3.3％，快速車道運行模式3.7％。
2.環保摩擦副表面生成的超滑超硬保護膜和新的金相結構反應層具有優良的密封性能，可以改善發動機的燃燒動力特性，減輕尾氣排放汙染。交通部汽車運輸行業能源利用檢測中心對本發明所述直達快速、具有自修復功能的動能油試驗尾氣排放檢測中，CO含量降低23.3％，HC+Nox含量降低24.3％。
3.延長換油周期動能油的使用壽命是其他潤滑油的3倍以上。
4.修復動能油可以原位修復磨損零件，恢復原型尺寸，保持合理間隙，延長機器使用壽命，降低維修成本。清華大學摩擦學國家重點實驗室對本發明所述直達快速、具有自修復功能的動能油摩擦性能檢測結論指出本發明所述直達快速、具有自修復功能的動能油表現良好的減摩性能，使摩擦係數明顯降低，比液體潤滑油低一個數量級。而且使摩擦表面具有良好的抗磨性能，硬度為原基體材料摩擦表面的2-3倍，使磨損表面磨損程度大為減輕。試樣斷面SEM觀察表明，在基體材料表面有一層厚2-3μm的，與基體材料組織明顯不同的保護層生成，EDS分析發現保護層中除有少量的來自添加劑的元素P、S、Ca以及Mg和Si外，還含有比基體更高比例的C和O。這層保護層超滑超硬，結合牢固，並可耐1600℃高溫。
具體實施方式本發明所述直達快速、具有自修復功能的動能油，是由基礎油和多種添加劑調配而成的。所用基礎油配料為韓國SK公司的產品。
丁二醯亞胺、聚異丁烯丁二醯亞胺、聚甲基丙烯酸酯、硫化二(2-乙基己基)二硫代磷酸氧鉬、有機矽酸鋁、有機矽酸鎂、羥基矽酸鎂、羥基矽酸鐵、甲基矽油、甲基矽油酯購自上海石化公司、北京中博聯石化公司、美國路博潤公司。
所用清淨劑硫化烷基酚鈣為江陰市康泰潤滑油添加劑有限公司的產品，抗氧劑採用南京潤友化工添加劑有限公司的產品。
實施例1.
1)配製基礎油。
2)配製成品動能油
實施例2.
1)配製基礎油。
2)配製成品動能油
實施例3.
1)配製基礎油。
2)配製成品動能油
權利要求
1.一種直達快速、具有自修復功能的動能油，其特徵在於由按照重量百分比計77.5％-89.5％的基礎油和10.5％-22.5％的添加劑組成。
2.如權利要求1所述的直達快速、具有自修復功能的動能油，其特徵在於由按照重量百分比計86％的基礎油和14％的添加劑組成。
3.如權利要求1或2所述的直達快速、具有自修復功能的動能油，其特徵在於所述基礎油為SK70N、SK100N、SK150N、SK250N、SK500N、650SN或150BS中的一種或多種。
4.如權利要求1或2所述的直達快速、具有自修復功能的動能油，其特徵在於所述添加劑由催化劑、礦物質、金屬清淨劑、抗磨劑、分散劑、抗氧劑、降凝劑和消泡劑組成。
5.如權利要求4所述的直達快速、具有自修復功能的動能油，其特徵在於所述添加劑中礦物質製成濃縮粉體、凝膠體或分散液。
6.如權利要求1～5任一所述的直達快速、具有自修復功能的動能油，其特徵在於所述添加劑由以動能油總重量為100％按重量百分比計的如下組份組成1％～3％催化劑、1％～3％礦物質、2.5-4％金屬清淨劑、2.5-4％抗磨劑、2.5-4％分散劑、0.5-2％抗氧劑、0.4-1.5％降凝劑和0.1-1％消泡劑。
7.如權利要求6所述的直達快速、具有自修復功能的動能油，其特徵在於所述添加劑由以動能油總重量為100％按重量百分比計的如下組份組成2.0％催化劑、2.0％礦物質、3.0％金屬清淨劑、3.0％抗磨劑、3.0％分散劑、0.5％抗氧劑、0.4％降凝劑和0.1％消泡劑。
8.如權利要求1～7任一所述的直達快速、具有自修復功能的動能油，其特徵在於所述添加劑中催化劑為有機矽酸鋁或有機矽酸鎂；礦物質為鐵矽酸鹽和/或鎂矽酸鹽；金屬清淨劑為酚鹽或磺酸鹽；抗磨劑為硫、磷的硼或矽鹽；分散劑為二醯亞胺類；抗氧劑為硫磷雙辛鹼性鋅鹽、鉬鹽或銅鹽；降凝劑為聚甲基丙烯酸酯；消泡劑為有機矽油。
9.如權利要求8所述的直達快速、具有自修復功能的動能油，其特徵在於所述添加劑中催化劑為有機矽酸鋁或有機矽酸鎂；礦物質為羥基矽酸鎂或羥基矽酸鋁；金屬清淨劑為硫化烷基酚鈣或硫化水楊酸鈣；抗磨劑為長鏈伯烷基二硫代磷酸鋅或硫化二(2-乙基己基)二硫代磷酸氧鉬；分散劑為丁二醯亞胺或聚異丁烯丁二醯亞胺；抗氧劑為二烷基二硫代磷酸鋅；消泡劑為甲基矽油或甲基矽油酯。
10.一種如權利要求1～9任一所述的直達快速、具有自修復功能的動能油的使用方法，其特徵在於在加入動能油之前，先用清洗油清洗髮動機油系統，然後更換新的濾芯，再加入動能油運行。
全文摘要
本發明涉及一種直達快速、具有自修復功能的動能油，它是由基礎油和添加劑組成，其中，添加劑由催化劑、礦物質、金屬清淨劑、抗磨劑、分散劑、抗氧劑、降凝劑和消泡劑組成。本發明所述的直達快速、具有自修復功能的動能油節能、環保、延長了換油周期。
文檔編號C10N30/04GK101082011SQ20061001202
公開日2007年12月5日 申請日期2006年5月29日 優先權日2006年5月29日
發明者孫國中 申請人:孫國中, 馬希福