專(zhuān)利名稱(chēng)：：非硫磷抗磨減摩多功能添加劑及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于潤(rùn)滑油
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別是涉及一種非硫磷抗磨減摩多功能添加劑及制備方法。
背景技術(shù)：
：好的潤(rùn)滑油抗磨減摩添加劑，可以減少設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用、延長(zhǎng)設(shè)備的使用時(shí)間、降低能耗。對(duì)于汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)而言，好的內(nèi)燃機(jī)油添加劑，不僅可以保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)免遭磨損，還可避免潤(rùn)滑不良引起的燒機(jī)油現(xiàn)象，保護(hù)大氣環(huán)境。隨著環(huán)保法規(guī)的日益嚴(yán)格，汽油發(fā)動(dòng)機(jī)采用了三元催化轉(zhuǎn)化器，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)增加了尾氣再循環(huán)系統(tǒng)，這使得發(fā)動(dòng)機(jī)油逐漸向低硫和低磷方向發(fā)展，取代或減少發(fā)動(dòng)機(jī)油中常用的二烷基二硫代磷酸鋅(T202)添加劑的使用量，已成為必然趨勢(shì)。降低排放，提高燃料經(jīng)濟(jì)性，延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)油使用壽命已成為發(fā)展高檔發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油的直接動(dòng)力。但是，T202含量的減少，又會(huì)降低油品的極壓、抗磨和抗氧化性能，而新的ILSAC規(guī)格要求在降低硫磷含量的前提下進(jìn)一歩提高油品的抗磨和抗氧性能，因此，尋求新的非硫磷添加劑技術(shù)對(duì)減少或替代T202的使用，以及滿(mǎn)足高效、節(jié)能環(huán)保型發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油的使用要求具有重要意義。
發(fā)明內(nèi)容為此，我們研制出了一種非硫磷抗磨減摩多功能添加劑，該添加劑不僅具有良好的抗磨、減摩和抗氧化性能，而且還與多種傳統(tǒng)添加劑具有突出的抗磨和減摩協(xié)同效應(yīng)。本發(fā)明的非硫磷抗磨減摩多功能添加劑的組份和重量百分比含量如下A.摩擦改進(jìn)劑B.抗磨劑C.抗氧劑D.清凈分散劑F.防銹劑35_5535_553—82_81一3。所述的摩擦改進(jìn)劑為非硫磷有機(jī)多金屬化合物，所含金屬為錫、鈦和鉍。所述的抗磨劑為有機(jī)硼酸酯化合物、油溶性硼酸鹽化合物之一或是它們的混合物。所述的抗氧劑為屏蔽雙酚化合物、二烷基二苯胺、甲叉_雙(二丁基二硫代氨基甲酸酯)之一或它們的混合物。所述的清凈分散劑為烷基水楊酸鈣、聚異丁烯琥珀酸亞胺之一或它們的混合物。所述的防銹劑為十二烯基丁二酸。本發(fā)明的非硫磷抗磨減摩多功能添加劑的方法，依次包括以下步驟(1)摩擦改進(jìn)劑合成將碳鏈長(zhǎng)度大于12的有機(jī)酸與三乙醇胺按照1.03.0:1.02.0的摩爾比例加入反應(yīng)瓶中，然后再加入反應(yīng)物總量5%15%的催化劑，進(jìn)行攪拌，并加熱至120。C14(TC，反應(yīng)35小時(shí)，合成中間體，然后再加入錫鹽、有機(jī)鈦化合物和鉍化合物的混合物，添加摩爾比例為12.5:23.5:0.51.5，繼續(xù)攪拌，并在18020(TC的溫度下反應(yīng)48小時(shí)，最后得到非硫磷有機(jī)多金屬化合物；(2)溶合將按比例所需量的摩擦改進(jìn)劑、抗磨劑、清凈分散劑、抗氧劑和防銹劑依次混和，并將混和物在攪拌下升溫至507(TC，然后攪拌均勻即可。所述的有機(jī)酸為油酸或環(huán)烷酸；催化劑是二烷基胺。本發(fā)明所述的非硫磷抗磨減摩多功能添加劑可廣泛應(yīng)用于包括潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油或潤(rùn)滑成品油在內(nèi)的各種潤(rùn)滑油品中，如內(nèi)燃機(jī)油、齒輪油等，在使用過(guò)程中以3—20的重量百分含量加入到內(nèi)燃機(jī)潤(rùn)滑油中。在現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油中加入本發(fā)明所述的非硫磷抗磨減摩多功能添加劑后，不僅能夠較大幅度地提高油品的抗磨和減摩性能，而且可明顯提高油品的起始氧化溫度、氧化誘導(dǎo)時(shí)間，和有效地抑制油品的粘度增加，使內(nèi)燃機(jī)油的高溫抗氧性能得到大幅度提高，本發(fā)明所述的非硫磷抗磨減摩多功能添加劑具有突出的抗磨、減摩和高溫抗氧化性能。圖1:實(shí)施例2添加量對(duì)含T202油品摩擦系數(shù)的影響；圖2:T202添加量對(duì)含實(shí)施例2油品摩擦系數(shù)的影響；圖3:實(shí)施例11在不同氧化時(shí)間下油樣粘度增加的影響。具體實(shí)施例方式實(shí)施例1摩擦改進(jìn)劑合成。將0.2mo1油酸和0.2mo1三乙醇胺加入反應(yīng)瓶中，然后4.5g二丁胺，進(jìn)行攪拌，并加熱至120。C，反應(yīng)3小時(shí)，合成中間體，然后再加入0.05mo1月桂酸二丁基錫、0.lmol四異丙基鈦酸酯和0.025mol氧化鉍的混合物，繼續(xù)攪拌，并在18CTC下反應(yīng)6小時(shí)，最后得到摩擦改進(jìn)劑產(chǎn)物。再將摩擦改進(jìn)劑45%,油酸二乙醇酰胺硼酸酯45%，2，6—二叔丁基對(duì)甲酚3%，雙烯基丁二酰亞胺6%，十二烯基丁二酸1%依次混和，并將混合物在攪拌下升溫至5CTC，攪拌均勻得到本發(fā)明的非硫磷抗磨減摩多功能添加劑。實(shí)施例2將實(shí)施例l制備的摩擦改進(jìn)劑50%，油酸二乙醇酰胺硼酸酯40%，甲叉_雙(二丁基二硫代氨基甲酸酯)3%，垸基水楊酸鈣2%，雙烯基丁二酰亞胺4%，十二烯基丁二酸1%依次混和，并將混合物在攪拌下升溫至50—6(TC，攪拌均勻得到本發(fā)明的非硫磷抗磨減摩多功能添加劑。實(shí)施例3將實(shí)施例1制備的摩擦改進(jìn)劑55%，硼酸鹽(T361)35%，二異辛基二苯胺3%，烷基水楊酸鈣6%，十二烯基丁二酸1%依次混和，并將混合物在攪拌下升溫至50—6(TC，攪拌均勻得到本發(fā)明的非硫磷抗磨減摩多功能添加劑。實(shí)施例4將實(shí)施例1制備的摩擦改進(jìn)劑40%，硼酸三辛酯45%，硼酸鹽(T361)9%，2，6_二叔丁基對(duì)甲酚1%，甲叉_雙(二丁基二硫代氨基甲酸酯)2%，烷基水楊酸鈣2%，十二烯基丁二酸1%依次混和，并將混合物在攪拌下升溫至50—6(TC，攪拌均勻得到本發(fā)明的非硫磷抗磨減摩多功能添加劑。實(shí)施例5摩擦改進(jìn)劑合成。將0.4mo1油酸和0.2mo1三乙醇胺加入反應(yīng)瓶中，然后12g二辛胺，進(jìn)行攪拌，并加熱至140。C，反應(yīng)5小時(shí)，合成中間體，然后再加入O.lmol環(huán)垸酸亞錫、0.3mo1四異丁基鈦酸酯和0.lmol環(huán)垸酸鉍的混合物，并在190。C下攪拌反應(yīng)8小時(shí)，最后得到摩擦改進(jìn)劑產(chǎn)物。然后將制備的摩擦改進(jìn)劑40%，油酸二乙醇酰胺硼酸酯45%，2，6—二叔丁基對(duì)甲酚1%，二異辛基二苯胺3%，甲叉一雙(二丁基二硫代氨基甲酸酯)2%，雙烯基丁二酰亞胺7%，十二烯基丁二酸2%依次混和，并將混合物在攪拌下升溫至70°C，攪拌均勻得到本發(fā)明的非硫磷抗磨減摩多功能添加劑。實(shí)施例6摩擦改進(jìn)劑合成。將0.4mo1環(huán)烷酸和0.3mo1三乙醇胺加入反應(yīng)瓶中，然后9g二辛胺，進(jìn)行攪拌，并加熱至14(TC，反應(yīng)4小時(shí)，合成中間體，然后再加入0.15mol月桂酸二丁基錫、0.2mo1四異丙基鈦酸酯和0.08mol環(huán)烷酸鉍的混合物，并在20(TC下攪拌反應(yīng)6小時(shí)，最后得到摩擦改進(jìn)劑產(chǎn)物。然后將制備的的摩擦改進(jìn)劑50%，油酸二乙醇酰胺硼酸酯35%，二異辛基二苯胺6%，甲叉_雙(二丁基二硫代氨基甲酸酯)2%，雙烯基丁二酰亞胺4%，十二烯基丁二酸3%依次混和，并將混合物在攪拌下升溫至50—60°C，攪拌均勻得到本發(fā)明的非硫磷抗磨減摩多功能添加劑。實(shí)施例7將實(shí)施例1、實(shí)施例2和實(shí)施例3制備的非硫磷抗磨減摩多功能添加劑與二烷基二硫代磷酸鋅(T202和T203)以不同的重量百分濃度比加入到150SN(市售)基礎(chǔ)油中，利用四球試驗(yàn)機(jī)評(píng)價(jià)不同載荷條件下油品的抗磨性能。試驗(yàn)條件室溫，GCrl5鋼球，轉(zhuǎn)速1450轉(zhuǎn)/分，時(shí)間30分鐘。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表l。從表中結(jié)果可以看出，不同比例的非硫磷抗磨減摩多功能添加劑與T202和T203復(fù)配后，其磨斑直徑均小于單劑，表明本發(fā)明的添加劑與二烷基二硫代磷酸鋅具有非常好的抗磨協(xié)同效應(yīng)，尤其T202在較低濃度下，油品也具有突出的抗磨性能。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>實(shí)施例8將實(shí)施例2的非硫磷抗磨減摩多功能添加劑與二垸基二硫代磷酸鋅(T202)以不同的重量百分濃度比加入到150SN(市售)基礎(chǔ)油中，利用四球試驗(yàn)機(jī)評(píng)價(jià)不同載荷條件下油品的減摩性能。試驗(yàn)條件室溫，GCrl5鋼球，轉(zhuǎn)速1450轉(zhuǎn)/分，摩擦系數(shù)測(cè)試時(shí)間20分鐘。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖1和圖2。從中可以看出，實(shí)施例2與T202復(fù)配后，在三種負(fù)荷下(392N、588N、686N)，油品的試驗(yàn)?zāi)Σ料禂?shù)都明顯降低，表現(xiàn)出了良好的減摩增效作用，尤其當(dāng)實(shí)施例2濃度達(dá)到4.0%時(shí)，還能有效降低油品的摩擦系數(shù)，這為降低油品中的硫磷含量提供新的配方。實(shí)施例9將實(shí)施例4以5.0%的重量百分濃度加入到不同牌號(hào)的內(nèi)燃機(jī)潤(rùn)滑油中，評(píng)價(jià)所配油品的抗磨性能，所用內(nèi)燃機(jī)油分別為SJ15W/50(市售)、SH15W/50(市售)、東寶SJ15W/40和東寶CD潤(rùn)滑油。采用四球試驗(yàn)機(jī)評(píng)價(jià)不同載荷條件下油品的抗磨性能，試驗(yàn)條件室溫，GCrl5鋼球，轉(zhuǎn)速1450轉(zhuǎn)/分，時(shí)間30分鐘。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。從表中結(jié)果可以看出，非硫磷抗磨減摩多功能添加劑的加入可以明顯提高市售內(nèi)燃機(jī)潤(rùn)滑油的抗磨性能。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>實(shí)施例io將實(shí)施例5以5.0%的重量百分濃度加入到500SN(市售)基礎(chǔ)油中，加熱溶解后評(píng)價(jià)其抗氧化性能。該油品抗氧化性能采用差示掃描量熱(DSC)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)，試驗(yàn)條件試驗(yàn)油樣重2.00mg，氧氣流量120mL.min一1，在動(dòng)態(tài)氧化試驗(yàn)中，升溫速率為10。C.min-、在靜態(tài)氧化試驗(yàn)中，溫度分別為1S0。C。氧化實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。從表中結(jié)果可以看出，本發(fā)明的非硫磷抗磨減摩多功能添加劑具有突出的高溫抗氧性能。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>實(shí)施例11將實(shí)施例6以5.0%的重量百分濃度加入到150SN(市售)基礎(chǔ)油中，加熱溶解后評(píng)價(jià)其抗氧化性能。該油品抗氧化性能采用熱油氧化實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)，試驗(yàn)條件試驗(yàn)油樣重25g，空氣流量10Lh—'，油溫為16(TC，試驗(yàn)時(shí)間分別為24、48、60、72和96h。將氧化后油樣在4(TC下的粘度變化作為氧化安定性的評(píng)價(jià)指標(biāo)，粘度增加值越小，其氧化安定性越好。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖3。從圖中可以看出，在150SN基礎(chǔ)油中加入非硫磷抗磨減摩多功能添加劑后，在不同的氧化時(shí)間，該油樣的粘度增加值均低于未加時(shí)，說(shuō)明加入本發(fā)明的非硫磷抗磨減摩多功能添加劑可以有效地降低油品粘度的增加，起到良好的抗氧效果。權(quán)利要求1、一種非硫磷抗磨減摩多功能添加劑，其特征在于其組成及組分的重量百分比為組份名稱(chēng)％A.摩擦改進(jìn)劑35～55B.抗磨劑35～55C.抗氧劑3～8D.清凈分散劑2～8F.防銹劑1～3。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的非硫磷抗磨減摩多功能添加劑，其特征在于所述的摩擦改進(jìn)劑為非硫磷有機(jī)多金屬化合物,所含金屬為錫、鈦和鉍。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的非硫磷抗磨減摩多功能添加劑，其特征在于所述的抗磨劑為有機(jī)硼酸酯化合物、油溶性硼酸鹽化合物之一或是它們的混合物。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的非硫磷抗磨減摩多功能添加劑，其特征在于所述的抗氧劑為屏蔽雙酚化合物、二垸基二苯胺、甲叉一雙(二丁基二硫代氨基甲酸酯)之一或它們的混合物。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的非硫磷抗磨減摩多功能添加劑，其特征在于所述的清凈分散劑為烷基水楊酸鈣、聚異丁烯琥珀酸亞胺之一或它們的混合物。6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的非硫磷抗磨減摩多功能添加劑，其特征在于所述的防銹劑為十二烯基丁二酸。7、一種制備權(quán)利要求1所述的非硫磷抗磨減摩多功能添加劑的方法，其特征在于依次包括以下步驟(1)摩擦改進(jìn)劑合成將碳鏈長(zhǎng)度大于12的有機(jī)酸與三乙醇胺按照1.03.0:1.02.0的摩爾比例加入反應(yīng)瓶中，然后再加入反應(yīng)物總量5%15%的催化劑，進(jìn)行攪拌，并加熱至12(TC14(TC，反應(yīng)35小時(shí)，合成中間體，然后再加入錫鹽、有機(jī)鈦化合物和鉍化合物的混合物，添加摩爾比例為12.5:23.5:0.51.5，繼續(xù)攪拌，并在180200°C的溫度下反應(yīng)48小時(shí)，最后得到非硫磷有機(jī)多金屬化合物；(2)溶合將按比例所需量的摩擦改進(jìn)劑、抗磨劑、清凈分散劑、抗氧劑和防銹劑依次混和，并將混和物在攪拌下升溫至5070°C，然后攪拌均勻即可。8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的非硫磷抗磨減摩多功能添加劑的制備方法，其特征在于所述的催化劑是二烷基胺。9、根據(jù)權(quán)利要求7所述的非硫磷抗磨減摩多功能添加劑的制備方法，其特征在于所述的有機(jī)酸為油酸或環(huán)垸酸。全文摘要本發(fā)明屬于潤(rùn)滑油
技術(shù)領(lǐng)域：
，是一種非硫磷抗磨減摩多功能添加劑及制備方法。本發(fā)明的添加劑的組份包括摩擦改進(jìn)劑、抗磨劑、抗氧劑、清凈分散劑、防銹劑。首先合成摩擦改進(jìn)劑，然后將按比例所需量的摩擦改進(jìn)劑、抗磨劑、清凈分散劑、抗氧劑和防銹劑依次混和，并將混和物在攪拌下升溫至50～70℃，然后攪拌均勻即可。添加劑可廣泛應(yīng)用于包括潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油或潤(rùn)滑成品油在內(nèi)的各種潤(rùn)滑油品中，如內(nèi)燃機(jī)油、齒輪油等，在使用過(guò)程中以3-20的重量百分含量加入到內(nèi)燃機(jī)潤(rùn)滑油中。不僅能夠較大幅度地提高油品的抗磨和減摩性能，而且可明顯提高油品的起始氧化溫度、氧化誘導(dǎo)時(shí)間，和有效地抑制油品的粘度增加，使內(nèi)燃機(jī)油的高溫抗氧性能得到大幅度提高。文檔編號(hào)C10M129/00GK101381649SQ200810053349公開(kāi)日2009年3月11日申請(qǐng)日期2008年5月30日優(yōu)先權(quán)日2008年5月30日發(fā)明者穎姜,張桂英,李德槐,白清珍,鄭國(guó)棟申請(qǐng)人:天津市東寶潤(rùn)滑油脂有限公司