含有機鉬、鎢添加劑的潤滑油的製作方法

2023-10-05 22:31:04

專利名稱：：含有機鉬、鎢添加劑的潤滑油的製作方法
技術領域：
：本發明涉及含硫和含磷有機非高分子化合物作添加劑為特徵的潤滑組合物領域。現代摩擦研究表明，世界上能量的1/3～1/2是以各種形式浪費在摩擦消耗中，經濟損失極大，以汽車為例，發動機發出的功率只有1/3傳至地面，其餘動力均消耗在自身摩擦中。減輕自身摩擦消耗，發動機的使用功率就可大大提高，從而達到節能的效果。除摩擦損失外，各種機械的磨損時有發生。據有關資料表明，機械磨損造成的能源損失為摩擦損失的5～25倍。在機械運轉部位添加減摩、抗磨劑來減輕機械磨損損失，延長機械壽命，增加有效作業時間都是節能的重要環節之一。在潤滑油中加入各種添加劑是提高潤滑油質量的重要途經。減摩、抗磨損極壓劑有多種多樣，油溶性有機鉬是近年來發展較快、減摩抗磨損效果十分顯著的添加劑。與其它減摩、抗磨損、極壓添加劑比較，它具有如下優點1.與無灰型添加劑比較，它更適合重載、高溫、高速條件下使用;2.大量的試驗室試驗和行車試驗都證明，油溶性有機鉬添加劑的減摩性優於二硫化鉬和石墨等固體顆粒懸浮劑;3.除減摩、抗磨性能外，有機鉬添加劑還具有防鏽、抗氧化、降低機械磨損面的溫度等多種性能。減摩、抗磨損、節能添加劑，美國、日本、西德、法國和蘇聯等國都在積極研究和開發這類節能型產品。但是，現有技術的有機鉬添加劑在極為苛刻的工作條件下如高溫和高載荷條件下性能不好，最大無卡咬負荷(PB)和抗膠合性也不令人滿意。本發明的目的在於提供一種含有機鉬、鎢添加劑的潤滑油，該添加劑使潤滑油具有優異的減摩性、抗磨損性、極壓性、在高載荷條件下的高、低溫性能以及抗膠合性。本發明的目的是這樣達到的在潤滑油中加入0.03～10(重量)%的作為有機鉬、鎢添加劑的二烷基二硫代磷酸硫化氧化鉬和二烷基二硫代磷酸鎢合劑，其中，所說的二硫代磷酸硫化氧化鉬的結構式為式中R為烷基、芳基，其碳鏈為3～15個碳;二烷基二硫代磷酸鎢的結構式如下式中R為烷基、芳基，其碳鏈為3～15個碳，這樣，本發明目的就完全達到了。以下結合實施例對本發明進行詳細說明。本發明所用添加劑是二烷基二硫代磷酸鎢和二烷基二硫代磷酸硫化氧化鉬合劑。本發明有機鉬鎢添加劑可加於任何潤滑油中，如礦物油、發動機潤滑油、合成油、透平油、齒輪油、各類機油、潤滑脂等之中。本發明所用有機鉬、鎢添加劑是由二烷基二硫代磷酸硫化氧化鉬和二烷基二硫代磷酸鎢以任何比例組成，其中，二烷基二硫代磷酸硫化氧化鉬的結構式如下二烷基二硫代磷酸鎢的結構式如下式中，R為烷基、芳基，其碳鏈為3～15個碳。其加入量為0.03～10(重量)%，如加入量小於0.03(重量)%，則作用不明顯;如加入量超過10(重量)%潤滑性能下降。本發明有機鉬、鎢添加劑與其它類型的添加劑配伍性能好，可與任何類型的添加劑配合使用，例如清淨分散劑、增粘劑、抗氧化劑、防鏽劑、防腐劑、降凝劑、極壓抗磨損劑、抗泡劑等。本添加劑特別是與二烷基二硫代磷酸鋅共同使用時更有效。本發明有機鉬、鎢添加劑中的二烷基二硫代磷酸硫化氧化鉬具有代表性的是二丁基二硫代磷酸硫化氧化鉬，其物理性能如下1.物理型態液態;2.密度(克/立方釐米)1.09±0.02;3.色澤紅褐色;4.運動粘度(40℃、平方毫米/秒)18.92;5.閃點(開口，℃)173;6.傾點(℃)不小於-41;7.酸值mgKOH/g149。PB值測定在MS-800型四球極壓機上(夏門產)，以湖北鋼球Φ12.7mm為摩球，按GB3142-82法測定。將任意比例的二丁基二硫代磷酸鉬和二烷基二硫代磷酸鎢分別以0.5wt%、1wt%、2wt%混入14＃柴機油中，測定的PB值如表1所示。不同含量有機鉬、鎢的14＃柴機油的PB值表1當添加2wt%的有機鉬、鎢合劑時，其PB值由原來未加添加劑潤滑油PB值從25Kg提高到56Kg，PB值增大2.24倍，提高率124%。結果表明，有機鉬、鎢添加劑是優異的抗磨劑，也是優異的極壓劑。μ值測定採用M-200型通用材料機測定μ值(摩擦係數)，(河北宣化試驗機廠產)，以45＃鋼為材料，表面經處理後硬度為HRc46-48，試樣型式為圓環形，直徑30mm，環厚10mm，上下試樣形狀相同，運動形式為滾動複合摩擦，上試樣和下試樣作相對旋轉運動，高速時，上試樣為360r/min，下試樣為400r/min;低速時，上試樣為180r/min，下試樣為200r/min，轉數由雙速電動機控制，皮帶傳動試驗機加載荷部分為彈簧手動加載，加載範圍為0-294N，油溫為室溫。測定的結果示於表2。＊摩擦係數下降率計算公式為下降率%＝(μ14-μ含有機鉬、鎢)/(μ14)×100%摩擦係數測定結果表明，無論是在高速下還是在低速下，添加有機鉬、鎢的14＃柴機油的摩擦係數均有不同程度的下降，在高速高載下下降幅度較大。如在高速下，載荷為196N，加0.5wt%、1.0wt%和2.0wt%的有機鉬、鎢添加劑的潤滑油摩擦係數分別下降17.7%、17.70%和35.4%，載荷為245N時，摩擦係數分別下降21.95%、24.39%和39.90%。不同含量的添加劑的μ值比較示於表3492Q型發動機臺架試驗將含1wt%有機鉬、鎢(配加2wt%抗氧劑)加在汽機油中，在492Q發動機臺架上進行外特性與n＝2600r/min，n＝2200r/min的負荷特性實驗。結果表明，在正常n值上(即2600r/min)在機油中添加油溶性有機鉬、鎢後動力性提高，功率平均增加5.5%，經濟性明顯改善，平均節油率為10.9%。在n＝2200r/min下(低速運行)，在機油中添加油溶性有機鉬、鎢後，動力性提高，功率平均增加3.4%，經濟性明顯改善，平均節油率4.4%。平均計算後，添加油溶性有機鉬、鎢後，對發動機的動力及經濟性均有明顯改善，發動機功率平均提高3.7%，平均節油率5.2%。有機鉬、鎢添加劑的減摩、抗磨損機理與其分解產物有關，例如二丁基二硫代磷酸硫化氧化鉬的分解溫度為129℃，異辛基二硫代磷酸鉬的分解溫度更低。在機件磨合瞬間高溫下，二丁基二硫代磷酸硫化氧化鉬(特別是存在二烷基二硫代磷酸鋅下)分解。化學分析，紅外分析表明，其分解物有新生的MoS2、FePO4、FeP2O7、FeS、Fe3O4等，發明人也發現在磨合機件上吸附有Mo和S，是新生的MoS2和部分MoO3。這種新生的MoS2是新鮮的、微細的，它起著填平機件凹部滑面，起著減摩抗磨損作用;在機件表面生成的FePO4、Fe2O3、FeP2O7、和FeS薄膜，它們處於機件表面第一層，相對堅硬，從而使機件抗磨損，抗磨層外表面是MoS2潤滑劑等，從而使機件減摩。本發明有機鉬、鎢添加合劑添加在潤滑油中，能改善在高溫(達800℃)和高載荷條件下機件的潤滑性能;提高最大無卡咬負荷(PB)的抗膠合性;在轎車、貨車中使用時節油，行駛平穩，尾氣減少，我國Mo、W極為豐富，可充分供應原料;本發明產品能代替部分進口產品，節省外洩，節約能源。實施例1將1～3%異辛基二硫代磷酸鉬和0.5%～3%的二烷基二硫代磷酸鎢加在8＃防凍柴機油中，於Z185F型柴油發動機中進行摩擦功測定，結果如下實施例2將1-3%二苯基二硫代磷酸鉬和0.5～3%的二丁基二硫代磷酸鎢，1～5%二烷基芳基二硫代磷酸鋅加在8柴機油中，於Z185型柴油發動機中進行摩擦功測定，摩擦動下降4～22%，平均下降10%。權利要求1.含有有機鉬、鎢添加劑的潤滑油，其特徵在於在潤滑油中加入0.03～10(重量)%的有機鉬、鎢添加劑，所說的有機鉬、鎢添加劑由二烷基二硫代磷酸硫化氧化鉬和二烷基二硫代磷酸鎢以任何比例組成，其中，所說的二烷基二硫代磷酸硫化氧化鉬的結構式為式中R為烷基、芳基，其碳鏈為3～15個碳；二烷基二硫代磷酸鎢的結構式如下式中R為烷基、芳基，其碳鏈為3～15個碳。2.按照權利要求1所說的潤滑油，其特徵在於在所說的有機鉬、鎢添加劑中的二烷基二硫代磷酸硫化氧化鉬是二丁基二硫代磷酸硫化氧化鉬，所說的二丁基二硫代磷酸硫化氧化鉬與任意比例的二烷基二硫代磷酸鎢在潤滑油中的含量是2(重量)%。全文摘要本發明涉及含有有機鉬、鎢添加劑的潤滑油。在潤滑油中加入0.03～10(重量)％的作為油溶性有機鉬、鎢添加劑的二烷基二硫代磷酸硫化氧化鉬和二烷基二硫代磷酸鎢合劑。本發明潤滑油具有極壓、抗腐損、減摩、耐高溫、低溫、降低磨損件表面溫度等特性，用於各類發動機潤滑、機械潤滑。文檔編號C10M139/00GK1074474SQ9210028公開日1993年7月21日申請日期1992年1月18日優先權日1992年1月18日發明者董文猷,白昕,張文鉦,董素英,溫桂清申請人:廣西鐘山永豐冶煉廠