本發(fā)明涉及一種艉軸油乳化劑組合物及其用途。

背景技術(shù)：

艉軸又名尾軸，尾軸一端連接螺旋槳，另一端連接齒輪箱或者連軸節(jié)再與發(fā)動機相連，具有密封和潤滑作用。目前，國內(nèi)船艉軸油大多是以礦物油為主，在航海運營中，由于惡劣條件下，螺旋槳運行時產(chǎn)生的較大震動，以及運行環(huán)境中的泥沙和漁網(wǎng)等其他海損原因，不可避免的導(dǎo)致艉軸密封裝置失效從而導(dǎo)致海水的滲入或油的泄露，由于礦物油具有生物降解性差、具有生物毒性等特點，因此會對生態(tài)環(huán)境造成污染。另外，美國環(huán)保署(epa)最新發(fā)布的船舶通用許可證(final2013vgp)于2013年12月19日生效。根據(jù)條例規(guī)定，所有進(jìn)入美國水域(沿海3海里)船舶在油水界面上必須使用環(huán)保潤滑油。除非技術(shù)上不可行。這些油水界面包括但不限于(可調(diào)距槳、推進(jìn)器液壓油、減搖裝置、舵承等機械裝置，這其中就包括尾軸密封裝置)。

乳化型艉軸油的意義在于，當(dāng)發(fā)生泄漏、濺射等工況時，由于艉軸油含有乳化劑等表面活性劑，其親水和親油基團(tuán)能消弱油-水界面的張力，將油乳化分散成小顆粒，增大了油滴與微生物之間的接觸面積，有利于提高泄露油的生物降解率，促進(jìn)水體的凈化過程。另外，當(dāng)海水進(jìn)入艉軸時，由于艉軸油具有出色的乳化性能，形成穩(wěn)定乳狀液的同時能保持良好的抗磨，抗氧防腐性等性能，使得艉軸能夠正常工作，提高船舶的續(xù)航能力。

國內(nèi)針對船用乳化潤滑油開展的工作很少，比較相似的乳化瀝青、乳化柴油的研究成果很多。例如文獻(xiàn)cn201010227477.5公開了一種乳化瀝青及其制備方法，采用陽離子和非離子表面活性劑復(fù)配乳化劑及助乳化劑的配方。文獻(xiàn)cn1803993a公開的乳化柴油添加劑，將氫氧化鈉作為乳液穩(wěn)定劑。文獻(xiàn)cn1766045a公開了一種乳化柴油的制備方法，利用微波、超聲波和磁旋射及迷宮磁激化來加工乳化柴油。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之一是現(xiàn)有技術(shù)中艉軸油遇水不能形成穩(wěn)定乳狀液的問題，提供一種新的船用艉軸油乳化劑組合物。該組合物能使艉軸油遇水發(fā)生乳化，遇水形成的穩(wěn)定的乳狀液，同時船用艉軸油的極壓抗磨性和防銹性不會受到影響。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之二是提供一種與解決技術(shù)問題之一相對應(yīng)的船用艉軸油乳化劑組合物的用途。

為解決上述技術(shù)問題之一，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：一種艉軸油乳化劑組合物，以重量份數(shù)計由以下組份組成：

a)0.1～80份酯類化合物；

b)0.1～50份醚類化合物；

c)0.1～50聚合物；

所述酯類化合物選自失水山梨醇脂肪酸酯和聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯中的至少一種；

所述醚類化合物選自aeo系列、brij系列和synperonic系列中的至少一種；

所述聚合物選自聚環(huán)氧乙烷嵌段共聚物中的至少一種。

上述技術(shù)方案中，以重量份數(shù)計，優(yōu)選地，酯類化合物的用量為1～70份，醚類化合物的用量為0.5～45份，聚合物的用量為1～45份；更優(yōu)選地，酯類化合物的用量為5～60份，醚類化合物的用量為0.5～20份，聚合物的用量為5～30份。

上述技術(shù)方案中，所述失水山梨醇脂肪酸酯和聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯中，脂肪酸的碳數(shù)為8～18，聚氧乙烯聚合度為20～50。優(yōu)選地，所述失水山梨醇脂肪酸酯選自span-85、span-80和span-20中的至少一種；所述聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯選自tween-85、tween-80和tween-60中的至少一種。

上述技術(shù)方案中，所述aeo系列、brij系列和synperonic系列中，烷基碳數(shù)為8～18個，聚氧乙烯聚合度為2～20。優(yōu)選地，所述aeo系列選自aeo5、aeo7和aeo9中的至少一種；所述brij系列選自brij010和brij020中的至少一種；所述synperonic系列選自synperonica7和synperonica20中的至少一種。

上述技術(shù)方案中，所述聚環(huán)氧乙烷嵌段共聚物的化學(xué)式為(a-coo)mb；其中，m是大于等于2的整數(shù)，a是分子量大于500的油溶性聚羥基硬脂酸，b是水溶性的聚環(huán)氧乙烯鏈。

為解決上述技術(shù)問題之二，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：所述艉軸油乳化劑組合物用于提高船用油的乳化性能。

上述技術(shù)方案中，所述乳化劑組合物添加至船用油中的添加量為船用油重量的0.001～5％。

上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述艉軸油乳化劑組合物用于提高船用油的乳化性能。

上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述艉軸油乳化劑組合物的用途在于提高使用過程中的海水進(jìn)入船用油的乳化性能。

上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述潤滑油為船用艉軸油。

本發(fā)明中所述的aeo系列，brij系列，synperonic系列以及span和tween都是乳化劑。其中，aeo系列有aeo-3，4，5，7，9，15，20，23等；brij系列有brij02,brij010，brij020等；synperonic系列有synperonica2，a7，a20等；span和tween系列為脂肪酸酯，其中span和tween均為失水山梨醇脂肪酸酯，span系列有s-20、s-40、s-60、s-80、s-65、s-85等，tween系列有t-20、t-40、t-60、t-80等。

本發(fā)明艉軸油乳化劑組合物的制備方法為：將a)、b)、c)各組分在室溫下攪拌20～30分鐘，使其全部均勻溶解，便可得到清澈透明的艉軸油乳化劑組合物。

本發(fā)明的船用艉軸油乳化劑組合物可用于船舶艉軸潤滑油。其使用方法如下：以1～5重量％的劑量加入船用油產(chǎn)品中，加熱攪拌均勻即可使用。

本發(fā)明船用艉軸油乳化劑組合物，充分利用了各組分之間的協(xié)同作用，有利于提高船用油的乳化性能。本發(fā)明船用艉軸油乳化劑組合物能有效降低油水的表面張力，并油水界面上致密的界面膜，有利于提高乳狀液的穩(wěn)定性；它能使船用油在增溶10％質(zhì)量分?jǐn)?shù)的海水的情況下，仍具有良好的乳化穩(wěn)定性、極壓抗磨性和防銹性，取得了較好的技術(shù)效果。

下面通過實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述。

具體實施方式

【實施例1】

按照重量份數(shù)，分別稱取70克失水山梨醇單油酸酯、13克聚氧乙烯失水山梨醇單油酸酯、17克聚環(huán)氧乙烷嵌段共聚物，在室溫30℃下，攪拌30min至完全均勻，制得乳化劑組合物。

稱取重量百分?jǐn)?shù)2％的船用艉軸油乳化劑組合物加入船用油產(chǎn)品中，攪拌均勻，制得實驗用油，備用。向制得的實驗用油中加入10重量％的合成海水，攪拌20min，采用靜置法考察乳液的穩(wěn)定性，記錄油水分離的天數(shù)。為了加快測試速度和惡化操作環(huán)境有必要通過離心的方法來加速乳化油的破乳過程。本實驗借助離心機，在轉(zhuǎn)速為2000r/min條件下，測定乳化油在半徑為5cm的離心管中析出水的體積隨離心時間的變化。

同時用動態(tài)光散射儀nanozs測定乳狀液中乳液粒徑。對于乳狀液而言，乳液粒徑越小越有利于乳狀液穩(wěn)定，反之越不利于乳狀液穩(wěn)定。本發(fā)明船用乳化劑組合物能使船用油遇水形成的分散相平均粒徑為32.64nm，形成的乳液十分穩(wěn)定，保存一個月不分層。

利用ms-800四球式試驗機，按照gb/t12583-1998分別測試不加合成海水與加合成海水的實驗用油(合成海水質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％)在294n負(fù)荷、轉(zhuǎn)速1450r/min下摩擦30min的磨斑直徑。

腐蝕性按照gb/t5096銅片腐蝕性測定方法把完全清澈、無懸浮水或內(nèi)含水的試樣，倒入清潔、干燥的試管中30毫升刻度線處，并將經(jīng)過最后磨光、干凈的銅片在一分鐘內(nèi)浸入該試管的試樣中。用一個有排氣孔(打一個直徑為2～3毫米小孔)的軟木塞塞住試管。把該試管放到已維持在100±1℃的油浴鍋中。在油浴中放置3小時±5分鐘后，將銅片取出。把銅片與腐蝕標(biāo)準(zhǔn)色板比較來檢查變色或腐蝕跡象。

【實施例2】

按【實施例1】的各個步驟調(diào)制船用艉軸油乳化劑組合物及實驗用油，只是改變各組份的用量和成份，其船用艉軸油乳化劑組合物組成見表1。

測試各實驗用油的磨斑直徑，液相銹蝕和銅片腐蝕，實驗結(jié)果見表2，各實驗用油粒徑，靜置穩(wěn)定性實驗結(jié)果見表3。

【比較例1～5】

按【實施例1】的各個步驟調(diào)制船用艉軸油乳化劑組合物及實驗用油，只是改變各組份的用量和成份，其船用油乳化劑組合物組成見表1。

測試各實驗用油的磨斑直徑，液相銹蝕和銅片腐蝕，實驗結(jié)果見表2。各實驗用油粒徑，靜置穩(wěn)定性實驗結(jié)果見表3。

表1

表2

表3