本發(fā)明涉及一種潤滑劑組合物，具體而言涉及一種潤滑劑組合物，所述潤滑劑組合物包含基礎(chǔ)油及溶解于所述基礎(chǔ)油的特定有機(jī)金屬化合物，從而可適用于引擎保護(hù)性能及引擎磨耗性能等優(yōu)異的汽油引擎(gasoline engine)油或柴油引擎(diesel engine)油。

背景技術(shù)：

潤滑劑為了減少摩擦及磨耗并提高燃油效率而可在汽車引擎、變速器、軸承、齒輪、工業(yè)用齒輪、及其它機(jī)械中使用。這種潤滑劑通常包含分散劑、清洗劑、耐磨劑、抗氧化劑及防蝕劑等，并包含并不限于此的多種成分。

這樣的潤滑劑或潤滑油所起的作用是，通過在活動(dòng)的物體之間減少摩擦且增加效率的作用來改善物體的運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)，節(jié)約所需的能量。

最近，正進(jìn)行著將納米金屬粒子包含在潤滑劑中，從而提高潤滑效果的嘗試。但是，存在納米金屬粒子未完全溶解于包含在潤滑劑的基礎(chǔ)油中，從而使得潤滑劑使用受限的問題。

此外，數(shù)年間使用了添加有作為耐磨耗添加劑的ZnDDP(二烷基二硫代磷酸鋅)的潤滑劑。

但是，ZnDDP產(chǎn)生灰，而這在汽車的廢氣排除中使粒狀物質(zhì)排出來。有關(guān)機(jī)構(gòu)正在嘗試減少鋅向大氣中排放。尤其，在ZnDDP中存在的磷具有限制用于減少污染而使用于汽車的催化劑變換裝置的使用壽命的問題。而且，只添加了作為耐磨耗添加劑的ZnDDP的潤滑劑具有軸承或引擎的磨耗防止性能比較不那么優(yōu)異的問題。

最近，考慮到用于提高燃油效率的潤滑劑的低粘度傾向，需要開發(fā)出防止伴隨油膜減少的引擎磨耗現(xiàn)象、能夠更加安全地實(shí)現(xiàn)低粘度化的潤滑劑。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明著眼于上述問題及最近潤滑劑的開發(fā)要求，具體地，目的在于提供一種可適用于汽油引擎或柴油引擎的潤滑劑組合物，所述潤滑劑組合物包含陽極、陰極及非水電解液，并包含基礎(chǔ)油及溶解于所述基礎(chǔ)油的特定有機(jī)金屬化合物，從而引擎保護(hù)性能及引擎磨耗性能等優(yōu)異。

但是，本發(fā)明所要實(shí)現(xiàn)的技術(shù)課題并不限定于上面所提及的問題，本領(lǐng)域技術(shù)人員可從以下的記載明確理解沒有提及的其它問題。

技術(shù)方案

根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，具體地提供一種可適用于汽油引擎或柴油引擎的潤滑劑組合物，所述潤滑劑組合物包含基礎(chǔ)油及溶解于所述基礎(chǔ)油的特定有機(jī)金屬化合物，從而引擎保護(hù)性能及引擎磨耗性能等優(yōu)異。

根據(jù)更優(yōu)選的實(shí)施例，就根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的潤滑劑組合物而言，所述有機(jī)金屬化合物由納米金屬粒子與有機(jī)化合物反應(yīng)而形成，所述有機(jī)金屬化合物包括有機(jī)鉬納米化合物及/或有機(jī)鎢納米化合物。

發(fā)明的效果

本發(fā)明的潤滑劑組合物包含特定有機(jī)金屬化合物，所述有機(jī)金屬化合物可完全溶解于烴基礎(chǔ)油，且具有至少6個(gè)月以上的儲(chǔ)存穩(wěn)定性，因此，不受溶解度引起的使用量的限制。

此外，本發(fā)明的潤滑劑組合物，因?yàn)榘囟ㄓ袡C(jī)金屬化合物，所以與現(xiàn)有的潤滑劑相比具有用于引擎保護(hù)的防止軸承磨耗性能飛躍地上升的效果。

此外，本發(fā)明的潤滑劑組合物，因?yàn)榘囟ㄓ袡C(jī)金屬化合物，所以，不僅引擎潔凈性得到提高，而且摩擦性能也得到提高，從而可期待燃油效率提高的效果。

附圖說明

圖1為示出引擎潔凈性及耐磨耗性評(píng)價(jià)結(jié)果的照片。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及特征、以及實(shí)現(xiàn)它們的方法，若參照附圖和詳細(xì)后述的實(shí)施例，則變得明確。但是，本發(fā)明并不限定于以下公開的實(shí)施例，而將體現(xiàn)為相互不同的多種形態(tài)，本實(shí)施例只不過是為了使本發(fā)明的公開完整、給本發(fā)明所屬領(lǐng)域中具有通常知識(shí)的人員完全地告知本發(fā)明的范疇而提供的，本發(fā)明只被權(quán)利要求的范疇所定義而已。

以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的潤滑劑組合物進(jìn)行詳細(xì)說明如下。

潤滑劑組合物

本發(fā)明的潤滑劑組合物的結(jié)構(gòu)為，包含基礎(chǔ)油及溶解于所述基礎(chǔ)油的有機(jī)金屬化合物。

使用于本發(fā)明的潤滑劑組合物的基礎(chǔ)油可以使用選自合成油、礦物油或天然油中的一種以上，其種類并不另行受限。

所述合成油可以選自由脂肪族或芳香族二、三或四羧酸和C7～C22的一個(gè)種類以上的醇組成的酯化合物；聚苯醚或烷基二或三苯醚；由三羥甲基丙烷、季戊四醇或二季戊四醇和C7～C22的脂肪族羧酸組成的酯化合物；由C7～C22的醇和C18的二聚酸組成的酯化合物；復(fù)合酯(complexester)；或它們的混合物。此外，所述合成油可以選自聚-α-烯烴、烷基萘、烷基苯、聚乙二醇、硅油或全氟化聚醚。

所述礦物油可以選自鏈烷烴類、環(huán)烷烴類、或芳香族加氫裂化油，即氣-液化(GTL，氣體到液體(gas to liquid))油。氣液化(GTL)是指將氣體變成液體的方法或從天然氣體生產(chǎn)燃料的方法。天然氣體通過蒸汽重整(steam reforming)成為合成氣體，合成氣體通過使用催化劑的費(fèi)托(Fischer-Tropsch)合成法轉(zhuǎn)換成燃料。燃料的種類隨著所述催化劑及反應(yīng)條件而不同，例如，生成汽油、煤油或輕油(柴油)。煤可以通過叫做煤-液化(CTL，煤到液體(coal to liquid))方法的相同的方式使用為原材料，生物能源(生物質(zhì)(biomass))也可以通過生物質(zhì)-液化(BTL，生物質(zhì)到液體(biomass to liquid))方法使用為原材料。

就所述天然油而言，可以使用通過已知的氫化反應(yīng)等方法進(jìn)行改良的、源自動(dòng)植物的三酸甘油脂。尤其優(yōu)選的甘油三酯是為了高的油酸含量而經(jīng)遺傳變形的甘油三酯油。具有高的脂肪含量且可用于所述遺傳變形的典型的植物性油，可以有紅花(safflower)油、玉米油、芥花油、葵花油、大豆油、亞麻仁油、花生油、雷斯克勒(lesquerella)油、白池花(meadowfoam)油及椰子油等。

使用基于可再生原材料的基礎(chǔ)油在生物分解以及減少及防止溫室效應(yīng)氣體方面尤其有益，這是因?yàn)?，在使用天然油的情況下，具有更好或至少相同水平的結(jié)果的同時(shí)，還可以降低相應(yīng)量的石油使用。

接著，本發(fā)明的潤滑劑組合物包含溶解于所述基礎(chǔ)油的有機(jī)金屬化合物。

在此，所述有機(jī)金屬化合物溶解于所述基礎(chǔ)油，不僅表示所述有機(jī)金屬化合物完全溶解于所述基礎(chǔ)油，還可以表示以適合用作潤滑劑用途的有效量溶解。

所述有機(jī)金屬化合物可以由納米金屬粒子與有機(jī)物反應(yīng)而形成，尤其，所述納米金屬粒子可以為選自鉬(Mo)或鎢(W)中的一種以上。

所述有機(jī)金屬化合物可以由鉬(Mo)或鎢(W)中的一種以上的納米金屬粒子與有機(jī)化合物反應(yīng)結(jié)合而形成。雖然所述有機(jī)化合物的種類不受限制，但優(yōu)選可以為選自胺化合物及/或酯化合物中的一種以上。

如上所述，本發(fā)明的有機(jī)金屬化合物可以使各種胺化合物及/或酯化合物和納米金屬粒子(尤其鉬(Mo)及/或鎢(W)類納米粒子)反應(yīng)結(jié)合而加以使用。這樣的本發(fā)明的金屬有機(jī)化合物，與現(xiàn)有的包含硫磺(S)或磷(P)的含有納米金屬粒子的化合物相比，對(duì)基礎(chǔ)油(尤其烴類礦物油)的溶解度優(yōu)異，沒有對(duì)金屬的腐蝕性問題，對(duì)排氣后處理裝置(DPF)不造成影響，從而可安全使用。

這樣的本發(fā)明的有機(jī)金屬化合物減少引擎磨耗，從而可以延長(zhǎng)引擎壽命，同時(shí)減少摩擦，從而還可以提高燃油效率性能。

本發(fā)明的所述納米金屬粒子可以具有均勻的球形、板型或圓筒(cylinder)形等多種形狀，優(yōu)選可以具有1～5nm的平均粒子大小。

所述納米金屬粒子的平均粒子大小可以通過如下方法加以測(cè)定：利用透射電子顯微鏡(TEM，transmission electron microscopy)對(duì)粒子樣品進(jìn)行檢查，由此用視覺測(cè)定粒度，算出其平均粒度。

更優(yōu)選地，本發(fā)明的所述納米金屬粒子可以具有1～2nm的平均粒子大小，更加優(yōu)選地，可以具有1.4～1.6nm的平均粒子大小。本發(fā)明的所述納米金屬粒子具有1.4～1.6nm的平均粒子大小，從而尤其對(duì)基礎(chǔ)油的溶解度上升，同時(shí)可獲得優(yōu)良的減少摩擦效果。

此外，本發(fā)明的潤滑劑組合物可以進(jìn)一步包含抗氧化劑、金屬清洗劑、防蝕劑、泡沫抑制劑、降凝劑、粘度調(diào)節(jié)劑、分散劑及耐磨劑中的任一種作為添加劑。

可與本發(fā)明的添加劑組合使用的抗氧化劑添加劑的實(shí)例，可以包括烷基化的二苯胺、N-烷基化的苯二胺、受阻酚、烷基化的對(duì)苯二酚、羥基化的硫代二苯醚(thiodiphenyl ether)、亞烷基雙酚(alkylidene bisphenol)、油溶性銅化合物等，金屬清洗劑的實(shí)例可以包括金屬性酚鹽、金屬性磺酸鹽、金屬性水楊酸鹽等，可與本發(fā)明的添加劑組合使用的防蝕劑可以包括包含苯并三唑(BTA，Benzotriazole)的化合物，泡沫抑制劑的實(shí)例可以有聚氧化烯多元醇(polyoxyalkylene polyol)等，降凝劑的實(shí)例可以有聚(甲基丙烯酸甲酯)等，粘度調(diào)節(jié)劑的實(shí)例可以有聚異丁烯或聚甲基丙烯酸酯等，分散劑的實(shí)例可以包括聚異丁烯琥珀酰亞胺、聚異丁烯琥珀酸酯(polyisobutylene succinate ester)、曼尼希堿(Mannich Base)無灰分散劑等，此外，可與本發(fā)明的添加劑組合使用的耐磨劑的實(shí)例可以包括有機(jī)硼酸鹽、有機(jī)亞磷酸鹽、有機(jī)含硫化合物、二烷基二硫代膦酸鋅、二芳基二硫代膦酸鋅、磷硫化的烴等。

這些添加劑給潤滑劑組合物提供附加的功能，因此以有效的量混合到基礎(chǔ)油中。

這樣的添加劑的代表性有效量如下表1所示。

表1

上面的表1示出了通常用于潤滑劑組合物的添加劑的代表性有效量。就記載于表1的添加劑的量而言，示出的是通常使用的有效量和添加劑的種類，而本發(fā)明的范圍并不限定于此。本發(fā)明的潤滑劑組合物當(dāng)然可包含其它添加劑。

本發(fā)明的潤滑劑組合物所具有的優(yōu)良效果，通過下述實(shí)施例將變得更加明確。

實(shí)施例

制備了多個(gè)具有記載在下述表2的組成比的組合物A及組合物B樣品。

表2

此外，如下述表3所記載，制備了在組合物A、B中，分別添加氨基鉬納米化合物、酯類(esteric)鉬納米化合物、酯類鎢納米化合物及氨基鎢納米化合物，或者將它們相互組合后添加的實(shí)施例。作為比較例，提供了未添加所述納米化合物的樣品。

使聚鉬(poly molybdenum)離子與二烷基胺(dialkylamine)或二烷基銨(dialkylammonium)反應(yīng)可制備本發(fā)明一實(shí)施例的氨基鉬納米化合物，所述氨基鉬納米化合物具有長(zhǎng)的烷基鏈(long alkylchain)，且具有多金屬氧酸鹽(polyoxometallate)的結(jié)構(gòu)。

此外，使多價(jià)的鉬與烷基銨(alkylammonium)反應(yīng)制備了酯類鉬納米化合物。所述酯類鉬納米化合物也具有多金屬氧酸鹽的結(jié)構(gòu)。

此時(shí)，可使用的多價(jià)鉬可以是三氧化鉬(molybdenum trioxide)或水合物(Hydrates)、鉬酸(Molybdenum Acid)、鉬酸堿金屬鹽(Molybdenum acid alkali metal salts)、銨鹽(ammonium salts)、鹵化物等，胺可以是羧酰胺(Carboxylic amide)或烷基胺、烯基胺、烷醇(Alkanol)胺、聚胺(polyamine)等。

并且，使聚鎢(poly tungsten)離子與二烷基胺或二烷基銨等反應(yīng)制備了本發(fā)明一實(shí)施例的氨基鎢納米化合物。所述氨基鎢納米化合物具有長(zhǎng)的烷基鏈，且具有多金屬氧酸鹽的結(jié)構(gòu)。更加具體而言，使鎢酸(Tungstic Acid)與脂肪胺普利美81R(aliphatic amineprimene 81R)等的胺反應(yīng)制備了具有多金屬氧酸鹽結(jié)構(gòu)的鎢化合物。此時(shí)，可使用的鎢為偏鎢酸銨(ammonium metatungstate)、鎢酸鋯(Zirconium Tungstate)、鎢酸鎘(cadmium Tungstate)、磷鎢酸(Phosphotungstic acid)、鎢酸鉛(lead tungstate)、鎢酸鋇(Barium Tungstate)、六氯化鎢(Tungsten hexachloride)、鎢酸鈣(Calcium Tungstate)、鎢酸鈉(Sodium Tungstste)等。

此外，使多價(jià)的鎢與烷基銨反應(yīng)制備了酯類鎢納米化合物。所述酯類鎢納米化合物也具有多金屬氧酸鹽的結(jié)構(gòu)。

表3

對(duì)這些實(shí)施例及比較例，如下所述地實(shí)施了4-球(ball)磨耗測(cè)試、高頻往復(fù)(HFRR，High Frequency Reciprocating)測(cè)試、利用SRV裝備的測(cè)試。

4-球(ball)磨耗測(cè)試而言，使用了4個(gè)鋼球(Steel ball)，在20kg負(fù)荷(Load)/1200rpm/54℃的條件下摩擦60分鐘而比較了磨耗痕跡的大小，根據(jù)ASTM D4172進(jìn)行了評(píng)價(jià)。

就HFRR而言，在球盤模式(Ball on disc mode)中以800g的負(fù)荷(Load)、100℃的溫度、50Hz、一小時(shí)的條件下，評(píng)價(jià)了摩擦性能。

就SRV而言，也在球盤模式中，以50Hz，并以依次增加10℃的方式，將溫度增加到40～120℃，并評(píng)價(jià)了摩擦性能。在該情況下，比較評(píng)價(jià)了各溫度下的平均摩擦系數(shù)。

在各測(cè)試中，磨耗痕跡(平均磨耗痕跡直徑，μm)值隨著有效性的增加而減少，摩擦系數(shù)也隨著有效性的增加而減少。

對(duì)實(shí)施例及比較例的各測(cè)試結(jié)果如下所示。

1.比較例測(cè)試結(jié)果

表4

2.實(shí)施例測(cè)試結(jié)果

(1)實(shí)施例1～12(添加氨基鉬納米化合物)

表5

(2)實(shí)施例13～24(添加酯類鉬納米化合物)

表6

(3)實(shí)施例25～36(添加酯類鎢納米化合物)

表7

(4)實(shí)施例37～48(添加氨基鎢納米化合物)

表8

(5)實(shí)施例49～56(添加有機(jī)鉬納米化合物及有機(jī)鎢納米化合物)

表9

(6)測(cè)試結(jié)果

觀察實(shí)施例及比較例的測(cè)試結(jié)果，則可以確認(rèn)，即使考慮試驗(yàn)誤差范圍，與比較例相比，包含有機(jī)金屬化合物的實(shí)施例的磨耗痕跡及摩擦系數(shù)得到減少。

尤其，與其它實(shí)施例相比，既含有有機(jī)鉬納米化合物又含有有機(jī)鎢納米化合物的實(shí)施例49至56顯示出優(yōu)異的結(jié)果。而且，其中，既含有氨基鉬納米化合物又含有氨基鎢納米化合物的實(shí)施例51、52顯示出最優(yōu)異的效果，可以確認(rèn)既含有氨基鉬納米化合物又含有氨基鎢納米化合物的實(shí)施例相當(dāng)于具有最優(yōu)異效果的潤滑劑組合物。

這樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在潤滑劑組合物中，尤其既含有有機(jī)鉬納米化合物又含有有機(jī)鎢納米化合物對(duì)提高防止磨耗性能及降低摩擦性能方面有利。

(7)通過引擎試運(yùn)轉(zhuǎn)的引擎潔凈性測(cè)試

并且，對(duì)比較例2(組合物B)和實(shí)施例46(組合物B+氨基鎢納米化合物)、實(shí)施例52(組合物B+氨基鉬納米化合物/氨基鎢納米化合物)進(jìn)行了通過引擎試運(yùn)轉(zhuǎn)的引擎潔凈性測(cè)試。

引擎試驗(yàn)條件如下所示。

以將引擎的每分鐘旋轉(zhuǎn)速度均勻地增加至4800rpm并維持4800rpm一定時(shí)間后，均勻地減少每分鐘旋轉(zhuǎn)速度的周期，驅(qū)動(dòng)引擎。使用的引擎是Avante 1.6L DOHC GDI(1,599CC)，油溫是150℃，96小時(shí)期間總共重復(fù)了12周期。

就將比較例2用作潤滑劑組合物的情況而言，活塞和油盤(oil pan)示于圖1a，就使用了實(shí)施例46及52的情況而言，活塞和油盤分別示于圖1b及圖1c。

在將比較例2用作潤滑劑組合物的情況下，可以確認(rèn)相當(dāng)量的污染物黏在活塞和油盤上。與此相比較，在將實(shí)施例46及52用作潤滑劑組合物的情況下，活塞和油盤沒有黏有污染物。

即，可以知道，含有特定有機(jī)金屬化合物的實(shí)施例與沒有包含所述特定有機(jī)金屬化合物的比較例相比，引擎潔凈性優(yōu)異，因此，磨耗防止性能及摩擦降低性優(yōu)異。

以上，以本發(fā)明的實(shí)施例為中心進(jìn)行了說明，但這只不過是例示性的，在本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)的技術(shù)人員可以理解，從其可有各種變形及均等的其它實(shí)施例。

因此，應(yīng)根據(jù)以下記載的專利權(quán)利要求范圍來判斷本發(fā)明的真正的技術(shù)保護(hù)范圍。