本發(fā)明涉及發(fā)動機油，具體為一種高支化聚乙烯作為基礎(chǔ)油的發(fā)動機油及其制備方法。
背景技術(shù)：
汽車的核心是發(fā)動機，汽車潤滑劑中最重要的油品就是發(fā)動機油。汽車發(fā)動機油的發(fā)展與汽車發(fā)動機的制造技術(shù)、節(jié)能環(huán)保要求息息相關(guān)。隨著發(fā)動機制造技術(shù)的日益成熟和廢氣排放法規(guī)的日益嚴格，對發(fā)動機潤滑油提出了更高的要求。汽車發(fā)動機潤滑油是指用在發(fā)動機上以減少磨損，保護機械的液體潤滑劑，主要起到潤滑緩沖、冷卻散熱、防銹防腐等作用。
隨著機技術(shù)的不斷改進，發(fā)動機出現(xiàn)了小型化、輕量化、壓縮比提高、輸出功率增大、應(yīng)用渦輪增壓技術(shù)等趨勢。同樣體積的發(fā)動機輸出的扭矩更高，使得機油的工作溫度升高，更容易氧化。因此要求機油提高抗高溫氧化性能和防止沉積物生成的能力。發(fā)動機零部件輕量化以及更苛刻的機械壓力使得零部件更容易受到磨損，對機油的抗磨性能和油膜強度也提出了更高的要求。
發(fā)動機油主要是由基礎(chǔ)油和添加劑調(diào)配而成的，主要的基礎(chǔ)油有礦物油和合成油。傳統(tǒng)意義上的發(fā)動機油通常采用礦物油作為基礎(chǔ)油，其在使用過程中很容易被高溫氧化變質(zhì)，產(chǎn)生膠質(zhì)、水分、油泥等，使發(fā)動機油使用壽命縮短，因此傳統(tǒng)的發(fā)動機油已不能滿足現(xiàn)階段人們對發(fā)動機油的要求。
目前，人們更傾向于采用合成油來調(diào)和高性能發(fā)動機油，特別是聚α-烯烴，由于其優(yōu)異的性能常用來滿足日益高端的發(fā)動機對潤滑油的高要求。然而，聚α-烯烴制備成本很高，價格昂貴，原料α-烯烴大都采用石蠟裂解得到，制備的聚α-烯烴基礎(chǔ)油難以滿足高端潤滑油性能要求。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的一個主要目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的至少一種缺陷，提供一種發(fā)動機油組合物，包含高支化聚乙烯基礎(chǔ)油和添加劑，其中所述高支化聚乙烯的重均分子量為500～5000，支化度為0.15～0.40。
根據(jù)本發(fā)明一實施方式，所述高支化聚乙烯在100℃運動粘度為4～25mm2/s。
根據(jù)本發(fā)明一實施方式，所述高支化聚乙烯的粘度指數(shù)為130～300。
根據(jù)本發(fā)明一實施方式，所述高支化聚乙烯的傾點為-15～-60℃。
根據(jù)本發(fā)明一實施方式，所述添加劑選自清凈劑、分散劑、抗氧劑、降凝劑及抗泡劑中的一種或多種。
根據(jù)本發(fā)明一實施方式，所述添加劑包含1.0～3.0wt％的清凈劑、1.0～3.0wt％的分散劑、0.3～1wt％的抗氧劑、0.1～1.0wt％的降凝劑、0.01～0.05wt％的抗泡劑，上述重量百分含量均以所述組合物的總重量為基準。
根據(jù)本發(fā)明一實施方式，所述清凈劑選自磺酸鈣、磺酸鎂、磺酸鈉、高堿值硫化烷基酚鈣及高堿值烷基水楊酸鈣中的一種或多種；
所述分散劑選自單丁二酰亞胺、雙丁二酰亞胺、三丁二酰亞胺及聚異丁烯基丁二酰亞胺中的一種或多種。
根據(jù)本發(fā)明一實施方式，所述抗氧劑選自二烷基二硫代磷酸鋅、2,6-二叔丁基苯酚及烷基化二苯胺中的一種或多種；
所述降凝劑選自烷基萘、聚甲基丙烯酸酯及聚異丁烯中的一種或多種；
所述抗泡劑選自二甲基硅油、丙烯酸酯、有機硅酸酯及油酸丁酯中的一種或多種。
本發(fā)明還提供了一種發(fā)動機油，包含上述的組合物。
本發(fā)明進一步提供了一種發(fā)動機油的制備方法，包括向所述高支化聚乙烯基礎(chǔ)油中加入所述添加劑，50～60℃下恒溫1～2h，過濾，制得所述發(fā)動機油。
本發(fā)明一實施方式選用高支化聚乙烯作為基礎(chǔ)油調(diào)配發(fā)動機油，油品的黏溫性、低溫啟動性能、高溫抗氧化性能優(yōu)異，能很好地控制油泥的產(chǎn)生，延長了換油周期。
具體實施方式
體現(xiàn)發(fā)明特征與優(yōu)點的典型實施例將在以下的說明中詳細敘述。應(yīng)理解的是本發(fā)明能夠在不同的實施例上具有各種的變化，其皆不脫離本發(fā)明的范圍，且其中的描述在本質(zhì)上是當作說明之用，而非用以限制本發(fā)明。
本發(fā)明一實施方式提供了一種發(fā)動機油組合物，包含高支化聚乙烯基礎(chǔ)油和添加劑，其中高支化聚乙烯的重均分子量為500～5000，例如700、1000、1500、2000、2500、3000、4000等；支化度為0.15～0.40，例如0.2、0.25、0.3、0.35等。
于本發(fā)明一實施方式中，高支化聚乙烯在100℃運動粘度為4～25mm2/s，例如5mm2/s、10mm2/s、15mm2/s、20mm2/s、23mm2/s等。
于本發(fā)明一實施方式中，高支化聚乙烯的粘度指數(shù)為130～300，例如可以為150、170、200、220、250、270等。
于本發(fā)明一實施方式中，高支化聚乙烯的傾點為-15～-60℃，例如-20℃、-25℃、-30℃、-35℃、-40℃、-45℃、-50℃、-55℃等。
于本發(fā)明一實施方式中，高支化聚乙烯的含量為92～98wt％，添加劑的含量為2～8wt％。
于本發(fā)明一實施方式中，添加劑可以是清凈劑、分散劑、抗氧劑、降凝劑及抗泡劑。
于本發(fā)明一實施方式中，添加劑包含1.0～3.0wt％的清凈劑、1.0～3.0wt％的分散劑、0.3～1.0wt％的抗氧劑、0.1～1.0wt％的降凝劑、0.01～0.05wt％的抗泡劑，上述重量百分含量均以所述組合物的總重量為基準。
于本發(fā)明一實施方式中，清凈劑可以是磺酸鈣、磺酸鎂、磺酸鈉、高堿值硫化烷基酚鈣、高堿值烷基水楊酸鈣等。
于本發(fā)明一實施方式中，分散劑可以是單丁二酰亞胺、雙丁二酰亞胺、三丁二酰亞胺、聚異丁烯基丁二酰亞胺等。
于本發(fā)明一實施方式中，抗氧劑可以是二烷基二硫代磷酸鋅、2,6-二叔丁基苯酚、烷基化二苯胺等。
于本發(fā)明一實施方式中，降凝劑可以是烷基萘、聚甲基丙烯酸酯、聚異丁烯等。
于本發(fā)明一實施方式中，抗泡劑可以是二甲基硅油、丙烯酸酯、有機硅酸酯、油酸丁酯等。
本發(fā)明一實施方式提供了一種發(fā)動機油，包含上述的組合物。本發(fā)明一實施方式選用高支化聚乙烯作為基礎(chǔ)油調(diào)配發(fā)動機油，油品的黏溫性、低溫啟動性能、高溫抗氧化性能優(yōu)異，能很好地控制油泥的產(chǎn)生，延長了換油周期。
本發(fā)明一實施方式提供了一種上述發(fā)動機油的制備方法，包括向高支化聚乙烯基礎(chǔ)油中加入添加劑，恒溫50～60℃下攪拌1～2h，過濾，即得清亮透明的合成發(fā)動機油。
下面，結(jié)合具體實施例對本發(fā)明一實施方式的發(fā)動機油及其制備方法做進一步說明。
實施例1
高支化聚乙烯的制備
在配有磁力攪拌棒的聚合釜中加入72mgtacl5催化劑、0.2ml助催化劑etalcl2的己烷溶液(1mol/l)和10ml甲苯，在氮氣氣氛下組裝聚合釜，加熱至45℃，并以恒定壓力4mpa通入乙烯。保持45℃攪拌16h后用甲醇終止反應(yīng)，真空蒸餾脫除溶劑和乙烯低聚物后，用氯仿再次溶解產(chǎn)物，然后過硅膠柱，獲得油狀高支化聚乙烯基礎(chǔ)油。產(chǎn)物的重均分子量為2070，支化度為0.30。
發(fā)動機油的調(diào)配
取95.98份高支化聚乙烯基礎(chǔ)油加入到調(diào)和釜中，攪拌加熱至50℃，依次加入磺酸鈣2份、雙丁酰亞胺1份，二烷基二硫代磷酸鋅0.5份、聚異丁烯0.5份和二甲基硅油0.02份，恒溫攪拌1.5h，過濾，即得清亮透明的合成發(fā)動機油。
實施例2
高支化聚乙烯的制備
在配有磁力攪拌棒的聚合釜中加入72mgtacl5催化劑、0.1ml助催化劑et3al2cl3的己烷溶液(1mol/l)和10ml甲苯，在氮氣氣氛下組裝聚合釜，加熱至25℃，并以恒定壓力2mpa通入乙烯。保持25℃攪拌16h后用甲醇終止反應(yīng)，真空蒸餾脫除溶劑和乙烯低聚物后，用氯仿再次溶解產(chǎn)物，然后過硅膠柱，獲得油狀高支化聚乙烯基礎(chǔ)油。產(chǎn)物的重均分子量為3870，支化度為0.33。
發(fā)動機油的調(diào)配
取96.65份高支化聚乙烯基礎(chǔ)油加入到調(diào)和釜中，攪拌加熱至50℃，依次加入高堿值烷基水楊酸鈣1份、聚異丁烯基丁二酰亞胺1份，二烷基二硫代磷酸鋅0.8份、聚甲基丙烯酸酯0.5份和有機硅酸酯0.05份，恒溫攪拌2h，過濾，即得清亮透明的合成發(fā)動機油。
實施例3
高支化聚乙烯的制備
在配有磁力攪拌棒的聚合釜中加入72mgtacl5催化劑、1.0ml助催化劑etalcl2的己烷溶液(1mol/l)和10ml甲苯，在氮氣氣氛下組裝聚合釜，加熱至75℃，并以恒定壓力5mpa通入乙烯。保持75℃攪拌12h后用甲醇終止反應(yīng)，真空蒸餾脫除溶劑和乙烯低聚物后，用氯仿再次溶解產(chǎn)物，然后過硅膠柱，獲得油狀高支化聚乙烯基礎(chǔ)油。產(chǎn)物的重均分子量為1310，支化度為0.24。
發(fā)動機油的調(diào)配
取92.47份高支化聚乙烯基礎(chǔ)油加入到調(diào)和釜中，攪拌加熱至50℃，依次加入磺酸鎂3份、單丁二酰亞胺3份，2,6-二叔丁基苯酚0.5份、聚異丁烯1.0份和有機硅酸酯0.03份，恒溫攪拌2h，過濾，即得清亮透明的合成發(fā)動機油。
實施例4
高支化聚乙烯的制備
在配有磁力攪拌棒的聚合釜中加入120mgtacl5催化劑、0.4ml助催化劑etalcl2的環(huán)己烷溶液(1mol/l)和10ml環(huán)己烷，在氮氣氣氛下組裝聚合釜，加熱至45℃，并以恒定壓力4mpa通入乙烯。保持45℃攪拌4h后用甲醇終止反應(yīng)，真空蒸餾脫除溶劑和乙烯低聚物后，用氯仿再次溶解產(chǎn)物，然后過硅膠柱，獲得油狀高支化聚乙烯基礎(chǔ)油。產(chǎn)物的重均分子量為840，支化度為0.40。
發(fā)動機油的調(diào)配
取95.49份高支化聚乙烯基礎(chǔ)油加入到調(diào)和釜中，攪拌加熱至60℃，依次加入高堿值烷基水楊酸鈣1份、單丁酰亞胺2份、二烷基二硫代磷酸鋅0.5份、聚甲基丙烯酸酯1.0份和油酸丁酯0.01份，恒溫攪拌2h，過濾，即得清亮透明的合成發(fā)動機油。
實施例5
高支化聚乙烯的制備
在配有磁力攪拌棒的聚合釜中加入120mgtacl5催化劑、1.0ml助催化劑etalcl2的環(huán)己烷溶液(1mol/l)和10ml環(huán)己烷，在氮氣氣氛下組裝聚合釜，保持溫度25℃，并以恒定壓力4mpa通入乙烯。保持45℃攪拌16h后用甲醇終止反應(yīng)，真空蒸餾脫除溶劑和乙烯低聚物后，用氯仿再次溶解產(chǎn)物，然后過硅膠柱，獲得油狀高支化聚乙烯基礎(chǔ)油。產(chǎn)物的重均分子量為4613，支化度為0.28。
發(fā)動機油的調(diào)配
取94.99份高支化聚乙烯基礎(chǔ)油加入到調(diào)和釜中，攪拌加熱至60℃，依次加入高堿值烷基水楊酸鈣1.5份、單丁酰亞胺2份、二烷基二硫代磷酸鋅0.5份、聚甲基丙烯酸酯1.0份和油酸丁酯0.01份，恒溫攪拌2h，過濾，即得清亮透明的合成發(fā)動機油。
對比例
將重均分子量為5930、支化度為0.12的高支化聚乙烯作為基礎(chǔ)油調(diào)配發(fā)動機油，其他條件同實施例4。
將實施例1至4以及對比例制得的合成發(fā)動機油進行相關(guān)參數(shù)及性能的測試，具體結(jié)果參見下表。
本發(fā)明一實施方式的合成發(fā)動機油傾點低、低溫動力粘度小、邊界泵送溫度低，具有良好的低溫性能，更適應(yīng)極端低溫應(yīng)用環(huán)境；粘度指數(shù)高、高溫高剪切粘度高，說明在高溫下油膜保持性良好。
除非特別限定，本發(fā)明所用術(shù)語均為本領(lǐng)域技術(shù)人員通常理解的含義。
本發(fā)明所描述的實施方式僅出于示例性目的，并非用以限制本發(fā)明的保護范圍，本領(lǐng)域技術(shù)人員可在本發(fā)明的范圍內(nèi)作出各種其他替換、改變和改進，因而，本發(fā)明不限于上述實施方式，而僅由權(quán)利要求限定。