專利名稱：一種潤滑油的添加劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于潤滑油添加劑領(lǐng)域，尤其涉及到減摩抗磨節(jié)能型潤滑油添加劑及其制備方法，國際專利分類號為C10M139/00。
眾所周知減摩、抗磨損、節(jié)能型潤滑油添加劑在美國、日本、西德、法國、蘇聯(lián)和中國都積極研究和開發(fā)之中，日本生產(chǎn)的MODTP也稱油溶性有機(jī)鉬是一種公認(rèn)的很有發(fā)展前途的抗磨劑，但實(shí)際上是懸浮在基礎(chǔ)油中的物質(zhì)，其不溶于油，在使用過程中常堵濾網(wǎng)；美國在研究、開發(fā)和推廣MODTP上起步早，尤其是Vanderbit公司搞得更好，由于價(jià)格昂貴只能被高級潤滑油公司所接受，中國廣西鐘山開發(fā)的萬機(jī)靈產(chǎn)品是具有國際水平的MODTP，該產(chǎn)品油中溶解性能比日本的MODTP更好，但還存在著生產(chǎn)過程中污染嚴(yán)重，產(chǎn)品帶有令人惡心、頭暈的惡臭，成本也高，影響該產(chǎn)品的推廣應(yīng)用，據(jù)文獻(xiàn)記載二烷基二硫代磷酸的生產(chǎn)方法為醇與五氧化二磷進(jìn)行硫磷化反應(yīng)，該反應(yīng)過程中有大量硫化氫產(chǎn)生，而且未反應(yīng)完全的醇與反應(yīng)產(chǎn)品親和力極強(qiáng)，用普通的分離方法很難使醇與產(chǎn)品分離，從而，使得產(chǎn)品帶有惡臭。
本發(fā)明的目的是提供一種消除環(huán)境污染，降低生產(chǎn)成本，安全可靠的提高產(chǎn)品性能的制備方法，生產(chǎn)的高級極壓抗磨潤滑油添加劑具有減摩、抗磨、節(jié)能，消除產(chǎn)品本身惡臭，增加MODTP的油溶性。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的25-35份三氧化鉬，4-8份氫氧化鈉和水進(jìn)入反應(yīng)器(1)，反應(yīng)器(1)是鉬酸鹽和鎢酸鹽生成器，它是在常溫、常壓下反應(yīng)0.5-1.0小時(shí)生成鉬酸鈉，上述在反應(yīng)進(jìn)行期間再加入1-4份三氧化鎢繼續(xù)反應(yīng)0.5-1.0小時(shí)一直連續(xù)攪拌生成鎢酸鈉，然后加入1-4份硫化鈉或硫氫化鈉生成硫化鉬酸鈉和硫化鎢酸鈉的混合物，反應(yīng)0.5～1.0小時(shí)，其進(jìn)入第二個(gè)反應(yīng)器(2)，它是萃取反應(yīng)器，并加入140-200份二異辛基二硫代磷酸同時(shí)還加入2-12份硫酸或鹽酸或醋酸作為催化劑，通入氮?dú)膺€加入3-10份潤滑油基礎(chǔ)油150SN，在80-100℃條件下反應(yīng)3～5小時(shí)，得到的液體產(chǎn)物并放出少量硫化氫氣體，用氫氧化鈉吸收硫化氫氣體，經(jīng)過精制后得到硫化鈉或硫氫化鈉循環(huán)到反應(yīng)器(1)再使用，液體產(chǎn)物經(jīng)過水洗，沉降分離，結(jié)晶、過濾得到硫化二異辛基二硫代磷酸硫化鉬·鎢(A)，再加入二烷基二硫代磷酸鋅(B)，并A∶B＝0∶5(重量份數(shù)為0-700)，還要加入不飽和丁二酸5-600ppm調(diào)合而制得潤滑油添加劑，潤滑油添加劑中含有的主要元素占潤滑油添加劑重量百分?jǐn)?shù)為鉬是1.0-9.0％；鎢是700-10000ppm；鋅是0-6.5％，不飽和丁二酸為5-600ppm。
本發(fā)明采用二異辛基二硫代磷酸為原料不僅大大改善了添加劑溶解性能，而且還消除了產(chǎn)品的惡臭。硫化二異辛基二硫代磷酸硫化鉬·鎢的化學(xué)式為 R為異辛基即 X為S或O其結(jié)構(gòu)式為 本發(fā)明制備方法的反應(yīng)過程為(III)+ZDTP+R(COOH)2→本發(fā)明產(chǎn)品其中H2S+NaOH→Na2S/或NaSH循環(huán)使用DTP是二烷基二硫代磷酸烷基為C5～C8ZDTP是二烷基二硫代磷酸鋅硫化二異辛基二硫代磷酸硫化鉬·鎢(A)與二烷基二硫代磷酸鋅(B)具有良好的協(xié)同效應(yīng)，以150SN(C)為基礎(chǔ)油，當(dāng)A∶B∶C為0.17∶0.33∶99.5時(shí)減摩抗磨效果最佳，能在摩擦副表面上形成一層光亮如鏡的膜，而且隨著摩擦?xí)r間的延長，油樣溫度不但不上升，反而能下降1℃左右。本發(fā)明產(chǎn)品與各種牌號的潤滑油有著良好的配伍性，如以康潤30QC為基礎(chǔ)，按1.5％(wt)加入本發(fā)明產(chǎn)品后，再分別加入汽車發(fā)動(dòng)機(jī)，變速箱及主傳動(dòng)器后，汽車運(yùn)行500公里后，分別以30，40，50，60，70Km/h等速行駛時(shí)的節(jié)油率分別為3.5％，4.2％，4.1％，4.5％，5.3％即隨車速增加節(jié)油率也相應(yīng)增加這是本發(fā)明產(chǎn)品的特性，這是與機(jī)械、車船向高速、高負(fù)荷，高溫操作條件發(fā)展的方向是一致的。
本發(fā)明產(chǎn)品外觀為棕色液體，比重為1.08±0.02，運(yùn)動(dòng)粘度(40℃)94±5mm2/s，開口閃點(diǎn)為180℃，凝點(diǎn)為-17℃，機(jī)械雜質(zhì)0.014％，酸值為120±5KOHmg/g，腐蝕試驗(yàn)在120℃經(jīng)過3小時(shí)測試結(jié)果為1A，達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)。把本發(fā)明產(chǎn)品與基礎(chǔ)油按1∶4比例調(diào)配后加入到5W/30CD級潤滑油中在不同添加量情況下進(jìn)行承載能力測試(PB)見表-3；抗燒結(jié)能力(PD)見表-4，當(dāng)機(jī)油中加入本發(fā)明產(chǎn)品3％后PD值增加50％以上顯著改善油品抗燒結(jié)負(fù)荷，防止或減少機(jī)械的燒結(jié)、損壞，防止拉缸與燒瓦；綜合磨損指數(shù)見表-5，加入本發(fā)明產(chǎn)品3％后使油品綜合磨損程度改善達(dá)75％以上，明顯改善抗磨特性，這對延長機(jī)件的使用壽命有益，高溫抗磨損性見表-6，在油品中加入3％本發(fā)明產(chǎn)品可明顯減少磨損程度使磨斑直徑減少30％，延長機(jī)件使用壽命有利；減摩性見表-7，加入3％本發(fā)明產(chǎn)品使摩擦系數(shù)下降29.79％，可使能耗(電耗，油耗等)下降，具有節(jié)能特性。本發(fā)明產(chǎn)品用戶試用情況見表-8；本發(fā)明產(chǎn)品與國內(nèi)外市場上同類名牌潤滑油添加劑比較數(shù)據(jù)見表-9；制備本發(fā)明所用的原料見表-8，這些原料均為市場暢銷的化工產(chǎn)品。
本發(fā)明所達(dá)到的效果如下(1)本發(fā)明制備方法采用優(yōu)質(zhì)的二烷基二硫代磷酸為原料，解決了生產(chǎn)過程中的污染問題；(2)產(chǎn)品本身無惡臭(3)本產(chǎn)品油溶性好，減摩，抗磨性能優(yōu)異(A)在基礎(chǔ)油150SN，15W/40CD中添加本發(fā)明添加劑，其中鉬含量為100-300ppm，能使參照油品的PB值提高135％以上；摩擦系數(shù)μ值下降至0.03-0.05。
(B)在基礎(chǔ)油150SN中添加本發(fā)明添加劑的0.5％，隨著摩擦運(yùn)動(dòng)的延長，油樣溫度沒有升高，反而下降1℃左右。
(4)本發(fā)明添加劑應(yīng)用廣泛，可以加到各種潤滑油中，也可以加入到各種已調(diào)配好的潤滑油中，可在車船，采礦機(jī)械，發(fā)電設(shè)備，冶金，機(jī)床，鉆探采油等運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備上使用，能夠達(dá)到節(jié)能降耗，降低成本，提高經(jīng)濟(jì)效益的功能。
實(shí)施例1向盛有適量水的反應(yīng)器(1)放入35份三氧化鉬和2份三氧化鎢和8份氫氧化鈉加以攪拌混合，在常壓下溫度約45℃，時(shí)間約1小時(shí)，然后加入4份硫化鈉繼續(xù)攪拌混合1小時(shí)左右，生成的硫化鉬酸鈉和硫化鎢酸鈉的混合物進(jìn)入第二反應(yīng)器(2)，并向反應(yīng)器內(nèi)加入10份基礎(chǔ)油，12份硫酸，和200份二異辛基二硫代磷酸，同時(shí)向反應(yīng)器(2)通入氮?dú)鈱Ψ磻?yīng)進(jìn)行保護(hù)，反應(yīng)溫度在100℃左右，時(shí)間約4小時(shí)，冷卻后進(jìn)行洗滌3-4次，加熱至100℃左右脫水，無水滴出現(xiàn)后，加入600ppm不飽和丁二酸混合后過濾就可制備出本發(fā)明產(chǎn)品，本產(chǎn)品含鉬為9.0％，含鎢為10000ppm，不飽和丁二酸為600ppm。
將本產(chǎn)品10份加入至1000份潤滑油基礎(chǔ)油中，測試其PB值由原來的40Kg提高到100Kg，摩擦系數(shù)由原來的0.260降低至0.092。
將本產(chǎn)品以1.5％(wt)添加至30QC機(jī)油中，在北京130車上進(jìn)行使用測試，其市區(qū)、城區(qū)、快速車道運(yùn)行模式的節(jié)油率分別為4.0％，4.2％和5.3％，汽車排放污染物一氧化碳和烷類含量分別下降11.1％和16.7％。
將本產(chǎn)品以0.5％(wt)的比例添加至5W/30CD中，其極壓值可由原未加添加劑時(shí)的509.6N提高至1078.0N，其綜合磨損指數(shù)改善程度達(dá)75％以上，抗磨損性能改善30％，減摩性能改善29.79％。
實(shí)施例2制備潤滑油添加劑的方法同實(shí)施例1，原料加入量如下25份三氧化鉬，1份三氧化鎢，4份氫氧化鈉，1份硫化鈉，140份二異辛基二硫代磷酸，2份鹽酸，3份基礎(chǔ)油，700份二烷基二硫代磷酸鋅，5ppm不飽和丁二酸制備出的潤滑油添加劑中含鉬1.0％，鎢700ppm，鋅6.5％，不飽和丁二酸5ppm。
實(shí)施例3制備潤滑油添加劑的方法同實(shí)施例1，原料加入量如下30份三氧化鉬，2份三氧化鎢，2份氫氧化鈉，2.5份硫化鈉，170份二異辛基二硫代磷酸，2份醋酸，1份基礎(chǔ)油進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)所得到的液體產(chǎn)物中加入5ppm不飽和丁二酸和ZDTP340份調(diào)合制得本發(fā)明產(chǎn)品，其含鉬為2.5％，含鎢為6000ppm，鋅為5.2％，不飽和丁二酸為5ppm。
表-1
上述原料均為市場暢銷化工產(chǎn)品采用本產(chǎn)品與一定量的潤滑油基礎(chǔ)油(150SN)進(jìn)行調(diào)配，保證Mo含量在0.5％左右，按照加入潤滑油5W/30CD中的比例不同，做了以下幾方面對比測試。
(1)油膜承載能力(2)抗燒結(jié)負(fù)荷(3)綜合磨損指數(shù)(4)高溫抗磨損性能(5)減摩性其中參考油品物性參數(shù)如下表2
5W/30CD表-2
(油樣5W/30CD+調(diào)配后產(chǎn)品)具體測試結(jié)果見下表。承載能務(wù)測試表-3
抗燒結(jié)能力測試表-4
綜合磨損指數(shù)表-5
實(shí)施例27～29在按常法制造的合成含氟金云母熔體中加入3％合成的含氟金云母微粉，使之凝固結(jié)晶，制成易剝離的合成含氟金云母塊。用錘磨機(jī)將其粉碎后，制得表3所示鐵含量、平均粒徑、比容積、粉末光澤度和珍珠指數(shù)的合成含氟金云母粉。此外，微粉化時(shí)利用不加過大粉碎力的粉碎法，可以制成珍珠指數(shù)值更大的合成云母。
按和實(shí)施例1同樣方式，在上述方法制成的合成含氟金云母粉上涂覆二氧化鈦，得到了珠光顏料。所制得珠光顏料的光澤度如下表3所示。為了比較起見，同樣用二氧化鈦涂覆按已知法制得的合成含氟金云母粉制成珠光顏料，測定了其光澤度，結(jié)果并記于下表3中。
表權(quán)利要求
1.一種潤滑油添加劑，其特征在于(1)在盛有適量水的反應(yīng)器(1)放入25-35份三氧化鉬，4-8份氫氧化鈉，在常溫常壓下連續(xù)攪拌0.5-1.5小時(shí)生成鉬酸鈉，再加入1-4份三氧化鎢繼續(xù)反應(yīng)0.5-1.0小時(shí)生成鎢酸鈉；(2)還是在反應(yīng)器(1)中加入1-4份硫化鈉或硫氫化鈉與鉬酸鈉和鎢酸鈉反應(yīng)生成硫化鉬酸鈉和硫化鎢酸鈉的混合物；(3)將反應(yīng)器(1)中的硫化鉬酸鈉和硫化鎢酸鈉混合物放入反應(yīng)器(2)中并加入140-200份二異辛基二硫代磷酸，還加入2-12份硫酸或鹽酸或醋酸，通入氮?dú)猓偌尤?-10份潤滑油基礎(chǔ)油150SN，在80-100℃條件下反應(yīng)3-5小時(shí)得到液體產(chǎn)物并放出少量硫化氫氣體；(4)上述的液體產(chǎn)物經(jīng)過水洗、沉降分離、結(jié)晶、過濾得到硫化二異辛基二硫代磷酸鋅(B)，其加入量為A∶B＝0∶5.0，還加入不飽和丁二酸5-600ppm調(diào)合而制得本發(fā)明產(chǎn)品潤滑油添加劑；(5)上述放出的硫化氫氣體用氫氧化鈉吸收，經(jīng)過精制后得到的硫化鈉或硫氫化鈉進(jìn)入反應(yīng)器(1)循環(huán)利用；(6)潤滑油添加劑中含有主要元素占添加劑重量百分?jǐn)?shù)為鉬是1.0-9.0％，鎢是700-10000ppm，鋅是0-6.5％和不飽和丁二酸是5-600ppm；(7)潤滑油添加劑外觀為棕色液體，比重為1.08±0.02，運(yùn)動(dòng)粘度(40℃)為94±5mm2/s，開口閃點(diǎn)為180℃，凝點(diǎn)為-17℃，機(jī)械雜質(zhì)為0.014％，酸值為120±5KOHmg/g。
全文摘要
本發(fā)明用25-35份三氧化鉬，4-8份氫氧化鈉，1-4份三氧化鎢，1-4份硫化鈉/硫化氫鈉，140-200份二異辛基二硫代磷酸，2-12份硫酸，3-10份潤滑油基礎(chǔ)油150SN，加入二烷基硫代磷酸鋅和不飽和丁二酸經(jīng)過反應(yīng)，萃取，水洗，沉降分離，結(jié)晶，過濾以及調(diào)合而制備出具有功能全，功能強(qiáng)，效益高的新型添加劑。
文檔編號C10M137/00GK1138086SQ96104720
公開日1996年12月18日 申請日期1996年4月23日 優(yōu)先權(quán)日1996年4月23日
發(fā)明者湯東梁, 蘇萌茂 申請人:北京石油化工學(xué)院設(shè)計(jì)所