一種潤滑油添加劑及其製備方法
2023-08-12 10:39:01
專利名稱：一種潤滑油添加劑及其製備方法
技術領域：
本發明涉及潤滑油領域，具體涉及一種潤滑油添加劑及其製備方法。
背景技術：
隨著汽車產業的迅速發展，我國汽車保有量顯著增加，汽車能耗和環保問題引起全社會高度關注。汽車發動機服役條件下燃料燃燒效率、潤滑磨損狀況對汽車的能耗和環保問題影響最為顯著，對潤滑油的潤滑性能、長期穩定性能提出了更高的要求。中國發明專利申請200810013237. 8公開了一種具有自修復作用的超細礦石粉體潤滑油添加劑，該添加劑由石英巖超細粉和表面活性劑組成，可以自修復摩擦副表面，降低磨損。中國發明專利ZL200610008072. 6公開了一種有機鉬潤滑油添加劑及其製備方法，具有優良的抗磨減摩性能。中國發明專利申請201010214967. 1公開了一種固液相複合型潤滑油添加劑的製備方法，可以將固體顆粒穩定分散在基礎油中，實現高效潤滑。上述潤滑油添加劑成本較高，添加劑與基礎油的相容性較差，易於沉澱沉積。
發明內容
為克服現有潤滑油添加劑與基礎油相容性差、潤滑穩定性不佳以及潤滑油使用壽命短的缺陷，本發明的目的是提供一種潤滑油添加劑。所述潤滑油添加劑按重量份包括以下成分基礎油45 65 ；固體潤滑材料1 5 ；遠紅外功能陶瓷材料 5 15 ；清淨劑5 10;抗氧抗腐劑10 20;穩定分散劑1 8;抗氧減摩劑5 10。所述遠紅外功能陶瓷材料為含有發射率為88%以上的發射遠紅外線功能的陶瓷粉體材料，優選具有活化流體燃料分子的陶瓷粉體，粒徑為ι. O 1. 5 μ m，其成分及製備方法見中國專利ZL200410062705. 2。所述固體潤滑材料、清淨劑、抗氧抗腐劑、穩定分散劑及抗氧減摩劑可以選用本領域任何現有材料，優選地，所述固體潤滑材料為白炭黑或石墨，粒徑為1.0 1.5μm;所述清淨劑為高鹼值合成磺酸鈣、高鹼值合成二烷基苯磺酸鈣或高鹼值合成磺酸鎂；所述抗氧抗腐劑為二烷基二硫代磷酸鋅(ZDDP)；所述穩定分散劑為聚甲基丙烯酸酯(PMMA)與乙丙膠共聚物(液體乙丙橡膠)的混合物；所述抗氧減摩劑為有機鉬潤滑油添加劑。其中，所述穩定分散劑中，按體積比所述聚甲基丙烯酸酯乙丙膠共聚物= 1. 0 0. 8 1. 2。所述潤滑油添加劑還包括表面活性劑，重量為固體潤滑材料和遠紅外功能陶瓷材料總重量的0.5 1.5%。所述表面活性劑為矽烷偶聯劑、油酸、鈦酸酯偶聯劑中的一種或多種。表面活性劑的作用為調控固體潤滑材料和遠紅外功能陶瓷材料的表面物理化學性能，通過添加表面活性劑，使固體粉末具有優良親油性，以便更好地和潤滑油基礎油進行相容，提高潤滑油的穩定性和使用壽命。所述基礎油為本領域常見潤滑油基礎油，優選150SN或200SN基礎油。本發明還提供了所述潤滑油添加劑的製備方法，包括以下步驟(1)將固體潤滑材料和遠紅外功能陶瓷材料混合得混合物料；(2)將30 50wt%的基礎油、穩定分散劑以及步驟⑴所得物料加入分散機中攪拌2 4小時，轉速為2500 3500r/Min ；(3)向步驟( 所述的分散機中加入清淨劑、抗氧抗腐劑、抗氧減摩劑和剩餘基礎油，攪拌2 4小時；(4)將步驟(3)所得物料負壓脫水、過濾，大於3 μ m的顆粒濾掉；(5)將步驟(4)所得物料冷卻至常溫即得所述潤滑油添加劑。所述步驟(1)還包括在所得的混合物料中加入表面活性劑改性3 8小時。加入表面活性劑改性後使混合物料表面自由能組成中色散分量比例大於50%，採用常規測量方法即可確定。所述改性方法可採用現有技術中常見的溼法改性或幹法改性方法。所述步驟( 具體過程為向步驟( 所述的分散機中加入清淨劑、抗氧抗腐劑和抗氧減摩劑，攪拌1 2小時，然後加入剩餘基礎油，繼續攪拌1 2小時。此操作能更好地使各個成分混合、均勻分散。步驟(4)所述負壓脫水為70 75°C、脫水2 4小時，負壓控制在_0. 08MPa以下。本發明提供的潤滑油添加劑含有發射遠紅外線功能的陶瓷粉體材料，其發射的遠紅外線可增加基礎油在固體潤滑材料表面的潤溼性，使固體潤滑材料在基礎油中均勻分散，形成長期分散、懸浮狀態，顯著提高了固體材料的穩定分散性，增強了潤滑油的潤滑效果，改善了服役條件下潤滑油粘度下降的現象，提高潤滑油的使用壽命，2年內不會發生固體粉體的沉積現象。可廣泛用於內燃機發動機油，效果顯著。本發明提供的潤滑油添加劑製備方法，工藝簡單，易於操作。
具體實施例方式以下實施例用於說明本發明，但不用來限制本發明的範圍。實施例1潤滑油添加劑的配方組成(重量百分比)基礎油150SN 60%;中位徑為1. 2微米的白炭黑2% ；中位徑1. 2微米的具有活化流體燃料分子及助燃功能的陶瓷材料10% (按照發明專利ZL200410062705. 2實施例1製備)；高鹼值合成磺酸鈣(T106) 5% ；抗氧抗腐劑 ZDDP (T202) 12%;聚甲基丙烯酸酯與乙丙膠共聚物混合液(體積比1 1)5%;有機鉬潤滑油添加劑(P0UPC1001)6%。製備過程如下(1)固體潤滑材料和遠紅外功能陶瓷材料的表面物理化學性能調控先將固體潤滑材料和遠紅外功能陶瓷材料混合得到混合物料，加入表面活性劑矽烷偶聯劑SH-Si998， 然後放在球磨機中球磨幹法改性4小時，偶聯劑加入量為混合物料的；用表面活性劑處理固體潤滑材料和遠紅外功能陶瓷材料混合物料，使混合物料的表面自由能組成中色散分量比例大於50%，具有優良親油性。(2)固體潤滑材料和遠紅外功能陶瓷材料的穩定分散將配方中基礎油的40%、 穩定分散劑以及經步驟(1)處理過的混合物料依次加入高速剪切乳化分散機中攪拌2小時，轉速為3000r/Min。(3)調製向步驟O)的高速剪切乳化分散機中加入清淨劑、抗氧抗腐劑、抗氧減摩劑，再攪拌1. 5小時；然後加入配方中剩餘的基礎油，繼續攪拌1. 0小時。(4)負壓脫水將步驟(3)製得的物料在70°C，負壓脫水2小時，負壓控制在-0. 08MPa以下。(5)過濾將步驟(4)製得物料離心過濾，再經帶式過濾，將大於3微米的固體顆粒濾掉。(6)冷卻和灌裝將步驟( 製得物料自然冷卻至常溫，然後灌裝。按照上述配方和工藝方法製備的潤滑油添加劑，經163°C、50h熱氧化安定性測試 (ASTM D2272)，粘度增加-0. 10%，苯不容物-0. 10 %，銅絲失重3. 8mg，具有較長的使用壽命，2年內不發生固體粉體沉積現象。實施例2潤滑油添加劑配方組成(重量百分比)基礎油200SN 51 % ；中位徑為1. 0微米的白炭黑2%;中位徑1. 2微米的具有活化流體燃料分子及助燃功能的陶瓷材料8% (按照發明專利ZL200410062705. 2實施例2製備)；高鹼值合成磺酸鈣(T106)6% ；抗氧抗腐劑 ZDDP(Τ203) 18%;聚甲基丙烯酸酯與乙丙膠共聚物混合液(體積比1 1)7%;有機鉬潤滑油添加劑(P0UPC1001)8%。製備過程如下(1)固體潤滑材料和遠紅外功能陶瓷材料的表面物理化學性能調控先將固體潤滑材料和遠紅外功能陶瓷材料混合得到混合物料，加入表面活性劑油酸，然後放在球磨機中球磨幹法改性6小時，油酸加入量為混合物料的0. 5wt% ；用表面活性劑處理固體潤滑材料和遠紅外功能陶瓷材料混合物料，使混合物料的表面自由能組成中色散分量比例大於 50%，具有優良親油性。(2)固體潤滑材料和遠紅外功能陶瓷材料的穩定分散將配方中基礎油的40%、 穩定分散劑以及經步驟(1)處理過的混合物料依次分別加入高速剪切乳化分散機中攪拌2 小時，轉速為3500r/Min。(3)調製向步驟O)的高速剪切乳化分散機中加入清淨劑、抗氧抗腐劑、抗氧減摩劑，攪拌2. 0小時；然後加入配方中剩餘的基礎油，繼續攪拌1. 0小時。(4)負壓脫水將步驟(3)製得的物料在75°C，負壓脫水3小時，負壓控制在-0. 08MPa以下。(5)過濾將步驟(4)製得物料離心過濾，再經帶式過濾，將大於3微米固體顆粒濾掉。(6)冷卻和灌裝將步驟( 製得物料自然冷卻至常溫，然後灌裝。
按照上述配方和工藝方法製備的潤滑油添加劑經163°C、50h熱氧化安定性測試 (ASTM D2272)，粘度增加-0. 08%，苯不容物-0. 10 %，銅絲失重3. 2mg,具有較長的使用壽命，2年內不發生固體粉體沉積現象。實施例3潤滑油添加劑配方組成(重量百分比)基礎油200SN 48% ；中位徑為1. 5微米的白炭黑3% ；中位徑1.2微米的具有活化流體燃料分子及助燃功能的陶瓷材料9% ； 高鹼值合成磺酸鈣8% (按照發明專利ZL200410062705. 2實施例3製備)；抗氧抗腐劑 ZDDP(T205) 19%;聚甲基丙烯酸酯與乙丙膠共聚物混合液(體積比1 1)7%;有機鉬潤滑油添加劑(P0UPC1001)6%。製備過程如下(1)固體潤滑材料和遠紅外功能陶瓷材料的表面物理化學性能調控先將固體潤滑材料和遠紅外功能陶瓷材料混合得到混合物料，加入表面活性劑鈦酸酯偶聯劑，然後放在球磨機中球磨幹法改性4. 5小時，偶聯劑加入量為混合物料的1. 5wt% ；用表面活性劑處理固體潤滑材料和遠紅外功能陶瓷材料的混合物料，使混合物料的表面自由能組成中色散分量比例大於50%，具有優良親油性。(2)固體潤滑材料和遠紅外功能陶瓷材料的穩定分散將配方中基礎油的50%、 穩定分散劑以及經步驟(1)處理過的混合物料依次分別加入高速剪切乳化分散機中攪拌4 小時，轉速為2500r/Min。(3)調製向步驟O)的高速剪切乳化分散機中加入清淨劑、抗氧抗腐劑、抗氧減摩劑，攪拌1. 8小時；然後加入剩餘基礎油，繼續攪拌1. 5小時。(4)負壓脫水將步驟(3)製得的物料在70°C，負壓脫水2小時，負壓控制在-0. 08MPa以下。(5)過濾將步驟(4)製得物料離心過濾，再經帶式過濾，將大於3微米固體顆粒濾掉。(6)冷卻和灌裝將步驟( 製得物料自然冷卻至常溫，然後灌裝。按照上述配方和工藝方法製備的潤滑油添加劑經163°C、50h熱氧化安定性測試 (ASTM D2272)，粘度增加-0. 12%，苯不容物-0. 09%，銅絲失重3. 7mg,具有較長的使用壽命，2年內不發生固體粉體沉積現象。實施例4潤滑油添加劑的配方組成(重量百分比)基礎油150SN 55% ；中位徑為1. 2微米的石墨4%;中位徑1. 2微米的具有活化流體燃料分子及助燃功能的陶瓷材料9% (按照發明專利ZL200410062705. 2實施例4製備)；高鹼值合成磺酸鎂(T107)6% ；抗氧抗腐劑 ZDDP(Τ207) 12%;聚甲基丙烯酸酯與乙丙膠共聚物混合液(體積比1 1.2)6%;有機鉬潤滑油添加劑(P0UPC1002)8%。製備過程如下(1)固體潤滑材料和遠紅外功能陶瓷材料的表面物理化學性能調控先將固體潤滑材料和遠紅外功能陶瓷材料混合得到混合物料，加入表面活性劑矽烷偶聯劑SH-Si998， 然後放在球磨機中球磨幹法改性4. 5小時，偶聯劑加入量為混合物料的；用表面活性劑處理固體潤滑材料和遠紅外功能陶瓷材料混合物料，使混合物料的表面自由能組成中色散分量比例大於50%，具有優良親油性。(2)固體潤滑材料和遠紅外功能陶瓷材料的穩定分散將配方中基礎油的50%、 穩定分散劑以及經步驟(1)處理過的混合物料依次分別加入高速剪切乳化分散機中攪拌2 小時，轉速為3000r/Min。(3)調製向步驟O)的高速剪切乳化分散機中加入清淨劑、抗氧抗腐劑、抗氧減摩劑，再攪拌1. 5小時；然後加入配方中剩餘的基礎油，繼續攪拌1. 0小時。(4)負壓脫水將步驟(3)製得的物料在70°C，負壓脫水2小時，負壓控制在-0. 08MPa以下。(5)過濾將步驟(4)製得物料離心過濾，再經帶式過濾，將大於3微米固體顆粒濾掉。(6)冷卻和灌裝將步驟( 製得物料自然冷卻至常溫，然後灌裝。按照上述配方和工藝方法製備的潤滑油添加劑，經163°C、50h熱氧化安定性測試 (ASTM D2272)，粘度增加-0. 09%，苯不容物-0. 11 %，銅絲失重3. 5mg,具有較長的使用壽命，2年內不發生固體粉體沉積現象。實施例5潤滑油添加劑的配方組成(重量百分比)基礎油200SN 58% ；中位徑為1. 2 微米的石墨5% ；中位徑1.2微米的具有活化流體燃料分子及助燃功能的陶瓷材料6% (按照發明專利ZL200410062705.2實施例5製備)；高鹼值合成磺酸鎂(T107)9% ；伯烷基ZDDP(T206)抗氧抗腐劑11% ；聚甲基丙烯酸酯與乙丙膠共聚物混合液(體積比 1 1.2)4% ；有機鉬潤滑油添加劑(P0UPC1004)7%。製備過程如下(1)固體潤滑材料和遠紅外功能陶瓷材料的表面物理化學性能調控先將固體潤滑材料和遠紅外功能陶瓷材料混合得到混合物料，加入表面活性劑油酸，然後放在球磨機中球磨幹法改性5小時，偶聯劑加入量為混合物料的0. Swt % ；用表面活性劑處理固體潤滑材料和遠紅外功能陶瓷材料混合物料，使混合物料的表面自由能組成中色散分量比例大於 50%，具有優良親油性。(2)固體潤滑材料和遠紅外功能陶瓷材料的穩定分散將配方中基礎油的55%、 穩定分散劑以及經步驟(1)處理過的混合物料依次分別加入高速剪切乳化分散機中攪拌2 小時，轉速為3500r/Min。(3)調製向步驟O)的高速剪切乳化分散機中加入清淨劑、抗氧抗腐劑、抗氧減摩劑，再攪拌2. 0小時；然後加入配方中剩餘的基礎油，繼續攪拌1. 5小時。(4)負壓脫水將步驟(3)製得的物料在75°C，負壓脫水2. 5小時，負壓控制在-0. 08MPa以下。(5)過濾將步驟(4)製得物料離心過濾，再經帶式過濾，將大於3微米固體顆粒濾掉。(6)冷卻和灌裝將步驟( 製得物料自然冷卻至常溫，然後灌裝。按照上述配方和工藝方法製備的潤滑油添加劑，經163°C、50h熱氧化安定性測試 (ASTM D2272)，粘度增加-0. 12%，苯不容物-0. 09%，銅絲失重3. 6mg,具有較長的使用壽命，2年內不發生固體粉體沉積現象。
雖然，上文中已經用一般性說明及具體實施方案對本發明作了詳細的描述，但是本發明基礎上，可以對之作一些修改或改進，這對本發領域技術人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發明精神的基礎上所做的這些修改或改進，均屬於本發明要求保護的範圍。
權利要求
1. 一種潤滑油添加劑，其特徵在於，按重量份包括以下成分基礎油45 『 65固體潤滑材料1 ；遠紅外功能陶瓷材料5 ^ 15 ；清淨劑5 ^ 10 ；抗氧抗腐劑10 『 20穩定分散劑1 ；抗氧減摩劑5 -10。
2.根據權利要求1所述的潤滑油添加劑，其特徵在於，所述遠紅外功能陶瓷材料為具有活化流體燃料分子的陶瓷粉體，粒徑為1. 0 1. 5 μ m。
3.根據權利要求1所述的潤滑油添加劑，其特徵在於，所述固體潤滑材料為白炭黑或石墨，粒徑為1. 0 1. 5 μ m ；所述清淨劑為高鹼值合成磺酸鈣、高鹼值合成二烷基苯磺酸鈣或高鹼值合成磺酸鎂；所述抗氧抗腐劑為ZDDP ；所述穩定分散劑為聚甲基丙烯酸酯與乙丙膠共聚物的混合物；所述抗氧減摩劑為有機鉬潤滑油添加劑。
4.根據權利要求3所述的潤滑油添加劑，其特徵在於，按體積比所述聚甲基丙烯酸酯乙丙膠共聚物=1.0 0. 8 1. 2。
5.根據權利要求1所述的潤滑油添加劑，其特徵在於，所述基礎油為150SN或200SN。
6.根據權利要求1-5任一項所述的潤滑油添加劑，其特徵在於，所述潤滑油添加劑還包括表面活性劑，重量為固體潤滑材料和遠紅外功能陶瓷材料總重量的0. 5 1. 5%。
7.根據權利要求6所述的潤滑油添加劑，其特徵在於，所述表面活性劑為矽烷偶聯劑、 油酸、鈦酸酯偶聯劑中的一種或多種。
8.權利要求1-7任一項所述潤滑油添加劑的製備方法，其特徵在於，包括以下步驟(1)將固體潤滑材料和遠紅外功能陶瓷材料混合得混合物料；(2)將30 50wt%的基礎油、穩定分散劑以及步驟(1)所得物料加入分散機中攪拌 2 4小時，轉速為2500 3500r/Min ；(3)向步驟( 所述的分散機中加入清淨劑、抗氧抗腐劑、抗氧減摩劑和剩餘基礎油， 攪拌2 4小時；(4)將步驟C3)所得物料負壓脫水、過濾，大於3μπι的顆粒濾掉；(5)將步驟(4)所得物料冷卻至常溫即得所述潤滑油添加劑。
9.根據權利要求8所述的製備方法，其特徵在於，所述步驟(1)還包括在所得的混合物料中加入表面活性劑改性3 8小時。
10.根據權利要求8或9所述的製備方法，其特徵在於，步驟(4)所述負壓脫水為70 75°C、脫水2 4小時，負壓控制在-0. 08MPa以下。
全文摘要
本發明涉及一種潤滑油添加劑，包括基礎油、固體潤滑材料、遠紅外功能陶瓷材料、清淨劑、抗氧抗腐劑、穩定分散劑及抗氧減摩劑。本發明還涉及了所述潤滑油添加劑的製備方法。本發明提供的潤滑油添加劑含有發射遠紅外線功能的陶瓷粉體材料，能使固體潤滑材料在基礎油中均勻分散，顯著提高了固體材料的穩定分散性，增強了潤滑油的潤滑效果，改善了服役條件下潤滑油粘度下降的現象，提高了潤滑油的使用壽命，可廣泛用於內燃機發動機油，效果顯著。本發明提供的潤滑油添加劑製備方法，工藝簡單，易於操作。
文檔編號C10N40/25GK102517134SQ201110409900
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月9日 優先權日2011年12月9日
發明者張建軍, 鄭淑芬 申請人:北京聯飛翔科技股份有限公司