專利名稱：潤滑油組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種潤滑油組合物，用于汽油機潤滑。屬于潤滑劑的技術(shù)領(lǐng)域。
由于我國國情與國外不同，汽車及發(fā)動機制造業(yè)對潤滑油的要求也明顯不同于國外。目前我國社會保有的小轎車和輕型貨車的汽油機90％以上需要API SF級汽油機油。到本世紀(jì)末，對APISF級汽油機油的需要仍占較大的比例。
值得注意的是，本發(fā)明中的基礎(chǔ)油包括高粘度指數(shù)的石蠟基礦物油和很高粘度指數(shù)的聚α-烯烴合成油(PAO)。其中，中國生產(chǎn)的石蠟基礦物油特點是，較低的硫含量(＜0.1％)和較高的氮含量與國外較高的硫含量(0.2～0.8％)和較低的氮含量的同粘度范圍的石蠟基礦物油比較，其氧化安定性明顯較差。本發(fā)明提供的潤滑油組合物中的添加劑組合物在性能和特點上考慮了這一點。這是一般國內(nèi)外添加劑組合物所不能取代的。
本發(fā)明為了使低粘度多級潤滑油組合物(如5W/30)，能滿足關(guān)鍵的SH/T0513或ASTM STP 315H Part2方法，即MS程序IIID高溫氧化、磨損試驗的要求，對潤滑油組合物中的各添加劑組分和它們之間的比例進(jìn)行了專門的選擇和平衡。
本發(fā)明一種用于汽油機的潤滑油組合物，包括(A)大量的潤滑油和少量的(B)至少一種無灰分散劑；(C)至少一種金屬清凈劑；(D)至少一種抗氧，抗腐，抗磨損劑；(E)至少一種粘度指數(shù)改進(jìn)劑。其中無灰分散劑(B)可以是單丁二酰亞胺，或雙丁二酰亞胺，或它們的混合物。無灰分散劑(B)用量至少1％(重)。其中金屬清凈劑(C)可以是烷基水楊酸鹽、硫化烷基酚鹽，有機磺酸鹽，或它們的混合物。其中所說的烷基水楊酸鹽可以是堿值40以上的鈣鹽、鎂鹽，或它們的混合物。其中所說的烷基水楊酸鹽是在制備過程中加入表面活性劑，使其與有機磺酸鹽混合，或加入潤滑油中，與其它含有機磺酸鹽的潤滑油混合無沉淀的改質(zhì)產(chǎn)品。其中所說的硫化烷基酚鹽可以是堿值40以上的鈣鹽。其中所說的有機磺酸鹽可以是堿值40以上的鈣鹽、鎂鹽，或它們的混合物。其中金屬清凈劑(C)用量至少0.1％(重)。其中抗氧、抗腐、抗磨損劑(D)可以是二烷基二硫代磷酸鹽，有機胺類，或它們的混合物。其中所說的二烷二硫代磷酸鹽中的烷基可以是各一個伯丁基和異辛基，也可以是各一個異丙基和異辛基，也可是它們的混合物。其中所說的二烷基二硫代磷酸鹽為鋅鹽。其中所說的有機胺類較適宜是二辛基二苯胺。其中抗氧、抗腐、抗磨損劑用量至少0.001％(重)以上。其中粘度指數(shù)改進(jìn)劑(E)可以是乙烯與丙烯的共聚物(0CP)，也可以是聚甲基丙烯酸酯(PMA)，也可是兼有分散性的OCP或PMA，或它們的混合物。其中粘度指數(shù)改進(jìn)劑(E)用量至少0.5％(重)。
本發(fā)明的一種用于配制潤滑油組合物的添加劑組合物，其中包括(A)20-90％(重量)的稀釋油；(B)1-60％(重量)的無灰分散劑；(C)0.1-50％(重量)的金屬清凈劑；(D)0.001-30％(重量)的抗氧、抗腐、抗磨損劑。
在本發(fā)明的潤滑油組合物中，(B)組分較適宜是單丁二酰亞胺分散劑，可以從蘭州煉油化工總廠生產(chǎn)的LAN151獲得，也可以選用國內(nèi)外類似的產(chǎn)品。對添加劑組合物的適宜含量是30-60％(含稀釋油，以下同)。
(C)組分較適宜是兼有防銹性的清凈劑和兼有抗氧性的清凈劑復(fù)合使用，如有機磺酸鹽(可從Ethyl Co生產(chǎn)的Hitec.614獲得，也可以選用國內(nèi)外其它類似產(chǎn)品)與蘭州煉油化工總廠按中國專利94106384.4制造的烷基水楊酸鈣復(fù)合。它們在添加劑組合物中的適宜含量20-40％(重)；二者適宜的重量比是0.5-2。
(D)組分較適宜是伯烷基和仲烷基的二烷基二硫代磷酸鋅復(fù)合使用，如蘭州煉油化工總廠生產(chǎn)的LAN202與LAN204復(fù)合，也可選用國內(nèi)外類似的其它產(chǎn)品復(fù)合使用。它們在添加劑組合物中的適宜含量是10-20％(重)；二者的重量比的適宜是0.5-2。
本發(fā)明潤滑油組合物中所用的添加劑組合物定義為(F)，其有效成份包括1.02％(以氮含量計)的單丁二酰亞胺分散劑(B)，406.7毫克分子/千克烷基水楊酸鈣和磺酸鈣混合物(C)和204.1毫克分子/千克(以鋅含量計)伯烷基和仲烷基的二烷基二硫代磷酸鋅的混合物(D)。
潤滑油組合物中，除了前面所述的(A)、(B)、(C)、(D)和(E)組分外，還需加入0.1-1.0％(重)的降凝劑或傾點下降劑和1-100PPM抗泡劑。所說的降凝劑可選用工業(yè)產(chǎn)品，如蘭州煉油化工總廠生產(chǎn)的LAN803A或其它類似產(chǎn)品；所說的抗泡劑可選用工業(yè)產(chǎn)品，如甲基硅油T901，或其它類似產(chǎn)品。
判斷潤滑油組合物是否滿足GB11121規(guī)格和API SF級油的要求，需要通過SH/T0512或ASTM STP 315H Part1方法，即MS程序IID銹蝕試驗，SH/T0513或ASTM STP 315H Part2方法，即MS程序IIID高溫氧化、磨損試驗；SH/T0514或ASTMSTP315H Part3方法，即MS程序VD油泥試驗和SH/T0265或ASTMSTP 509A Part4方法，即L-38軸承腐蝕試驗。
本發(fā)明還采用薄膜氧化試驗(TF0UT)模擬MS程序IIID高溫氧化。試驗條件試驗設(shè)備為改裝旋轉(zhuǎn)氧彈儀。試油1.5克，催化劑為4％(60mg)復(fù)合環(huán)烷酸鹽(Fe、Pb、Mg、Sn)，4％(60mg)氧化、氮化的高沸點燃料餾分，2％(30mg)水；油浴溫度160±0.5℃，純氧壓力620KPa(90磅)。測量氧化誘導(dǎo)期(分鐘)。誘導(dǎo)期時間越長，抗氧性越好；反之亦然。
用四球氧化磨損試驗?zāi)MMS程序IIID磨損。試驗條件設(shè)備為改裝四球機，轉(zhuǎn)速600轉(zhuǎn)/分，負(fù)荷784牛頓(80Kgf)，空氣流量0.25升/分，試油6微升。測量產(chǎn)生卡咬前的時間(分鐘)。產(chǎn)生卡咬前的時間越長，抗磨性越好；反之亦然。
本發(fā)明的效果通過下面的實施例進(jìn)一步說明。但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，下面的實施例不是限制本發(fā)明的范圍。任何不超出本發(fā)明構(gòu)思和范圍的改動，都在本發(fā)明范圍之內(nèi)。如無特殊說明，本發(fā)明中所說的溫度為攝氏度，所說的百分?jǐn)?shù)均為重百分?jǐn)?shù)。
實施例1本發(fā)明潤滑油組合物中所用的添加劑組合物(F)包括1.02％(以氮含量計)的單丁二酰亞胺分散劑(B)，406.7毫克分子/千克烷基水楊酸鈣和磺酸鈣混合物(C)和204.1毫克分子/千克(以鋅含量計)伯烷基和仲烷基的二烷基二硫代磷酸鋅的混合物(D)。將10.2％(重)添加劑組合物(F)加入由50％青海HVI100中性油(性質(zhì)列于表1)和50％聚α-烯烴合成油(PAO-4)(性質(zhì)列表有1)組成的5W基礎(chǔ)油中。同時加入7％(重)粘度指數(shù)改進(jìn)劑Partone718，0.3％(重)LAN803A和10PPm T901。所制得的5W/30潤滑油組合物(I)可以通過MS程序IID銹蝕試驗，而無磺酸鈣的潤滑油組合物(II)未通過(見表2)。
表1、基礎(chǔ)油性質(zhì)項目 青海HVI100 PAO-4運動粘度，mm2/S40℃23.46 21.10100℃ 4.4 4.26表觀粘度(-25℃)，mpa.s 22501070粘度指數(shù)103 110閃點(開口)，℃ 196 212凝點，℃-16 -23酸值，mgKOH/g 0.010.01溴價，g溴/100g - 2.2硫含量，重％0.012 -氮含量，PPM 10 -
表2 潤滑油組合物性能評定結(jié)果項 目IIISF規(guī)格MS程序IID試驗發(fā)動機銹蝕平均評分8.83 6.2 最小8.5粘結(jié)挺桿數(shù)無 無無評價 通過 失敗實施例2潤滑油組合物(III)組成同實施例1中的潤滑油組合物(I)。它們的差別是潤滑油組合物(III)中的磺酸鈣為T203；而潤滑油組合物(I)中的磺酸鈣為Hitec.614。它們的抗氧化和抗磨損性能列于表3。
表3 潤滑油組合物性能評定結(jié)果項目 IIII薄膜氧化試驗，誘導(dǎo)期，分鐘109200四球氧化磨損試驗，產(chǎn)生卡咬前時間，分鐘9.522.1實施例3潤滑油組合物(VI)組成同實施例中的潤滑油組合物(I)。它們的區(qū)別是潤滑油組合物(VI)中的伯烷基二硫代磷酸鋅與仲烷基二硫代磷酸鋅之重量比為2.2∶1；而潤滑油組合物(I)為1∶1。它們的性能評定結(jié)果列于表4。
表4 潤滑油組合物性能評定結(jié)果項目 VII薄膜氧化試驗，誘導(dǎo)期，分鐘111 200四球氧化磨損試驗，產(chǎn)生卡咬前時間，分鐘5.9 22.1實施例4潤滑油組合物(I)與商品油比較其性能評定結(jié)果列于表5。
表5 潤滑油組合物性能評定結(jié)果項目I 商品油 SF規(guī)格MS程序IIID試驗64小時40℃粘度增長，％ 80.7 最大37564小時發(fā)動機評分油泥平均評分 9.5 最小9.2活塞裙部漆膜平均評分 9.37 最小9.2油環(huán)臺沉積物平均評分 7.87 最小4.8活塞環(huán)粘結(jié) 無 無續(xù)表5項目 I 商品油 SF規(guī)格挺桿粘結(jié) 無 無 無64小時擦傷和磨損凸輪或挺桿擦傷 無 無 無凸輪加挺桿磨損，mm平均值 0.079最大0.102最大值 0.107最大0.203MS程序VD試驗發(fā)動機油泥平均評分 9.55 9.41最小9.4活塞裙部漆膜平均評分 7.50 7.55最小6.7發(fā)動機漆膜平均評分 7.40 8.1 最大6.6機油濾網(wǎng)堵塞，％ 10 最大7.5油環(huán)堵塞，％ 01 最大10.0壓縮環(huán)粘結(jié) 無 無 無凸輪磨損，MM平均值 0.0180.035 最大0.025最大值 0.0330.098 最大0.033
實施例5潤滑油組合物(V)除基礎(chǔ)油為10W100％礦物)外，其余同實施例1中的潤滑油組合物(I)。該組合物(V)粘度級為SAE10W/30，分別加入2輛法國雪鐵龍汽車公司制造的Citrone zx型小轎車汽油機(推薦使用API SG級油)中，于1993年夏季在湖北省東風(fēng)汽車公司汽車試驗場環(huán)行道上進(jìn)行高溫高速行車試驗。試驗條件燃料為97號含鉛汽油(烯烴4.5-6.5％(體)，芳烴9.5-1.5％(體))，試驗里程3-4.5萬公里，換油期1.5萬公里，環(huán)境氣候溫度32-38℃，行駛車速128±公里/小時，機油溫度149±3℃。試驗結(jié)果表明，發(fā)動機主要摩擦部位的磨損均在正常值范圍內(nèi)。試油粘度增長于表6。
表6 Citroen zx型轎車試驗結(jié)果項目 VIII商品油 商品油1 2 10W/30SF10W/30SE10500公里40℃粘度增長， 32.0 50.3 34.0 353*15000公里40℃粘度增長， 43.0 66.4 44.8 /*為上海大眾汽車公司的Santana轎車
權(quán)利要求
1.一種用于汽油機的潤滑油組合物，其特征在于所述組合物包括(A)大量的潤滑油和少量的(B)至少一種無灰分散劑；(C)至少一種金屬清凈劑；(D)至少一種抗氧，抗腐，抗磨損劑；(E)至少一種粘度指數(shù)改進(jìn)劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的潤滑油組合物，其特征在于所述的無灰分散劑(B)可以是單丁二酰亞胺，或雙丁二酰亞胺，或它們的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的潤滑油組合物，其特征在于所述的無灰分散劑(B)用量至少1％(重)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的潤滑油組合物，其特征在于所述的金屬清凈劑(C)可以是烷基水楊酸鹽、硫化烷基酚鹽，有機磺酸鹽，或它們的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的潤滑油組合物，其特征在于所述的烷基水楊酸鹽可以是堿值40以上的鈣鹽、鎂鹽，或它們的混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求4中的潤滑油組合物，其特征在于所述的硫化烷基酚鹽可以是堿值40以上的鈣鹽。
7.根據(jù)權(quán)利要求4中的潤滑油組合物，其特征在于所述的有機磺酸鹽可以是堿值40以上的鈣鹽、鎂鹽，或它們的混合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1中的潤滑油組合物，其特征在于所述的金屬清凈劑(C)用量至少0.1％(重)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1中的潤滑油組合物，其特征在于所述的抗氧、抗腐、抗磨損劑(D)可以是二烷基二硫代磷酸鹽，有機胺類，或它們的混合物。
10.根據(jù)權(quán)利要求9中的潤滑油組合物，其特征在于所述的二烷二硫代磷酸鹽中的烷基可以是各一個伯丁基和異辛基，也可以是各一個異丙基和異辛基，也可是它們的混合物。
11.根據(jù)權(quán)利要求9中的潤滑油組合物，其特征在于所述的二烷基二硫代磷酸鹽是鋅鹽。
12.根據(jù)權(quán)利要求9中的潤滑油組合物，其特征在于所說的有機胺類較適宜是二壬基二苯胺。
13.根據(jù)權(quán)利要求1中的潤滑油組合物，其特征在于抗氧、抗腐、抗磨損劑用量至少0.001％(重)以上。
14.根據(jù)權(quán)利要求1中的潤滑油組合物，其特征在于粘度指數(shù)改進(jìn)劑(E)可以是乙烯與丙烯的共聚物(OCP)，也可以是聚甲基丙烯酸酯(PMA)，也可是兼有分散性的OCP或PMA，或它們的混合物。
15.根據(jù)權(quán)利要求1中的潤滑油組合物，其特征在于粘度指數(shù)改進(jìn)劑(E)用量至少為0.5％(重)。
全文摘要
本發(fā)明提供的潤滑油組合物可以滿足GB11121規(guī)格和APISF汽油機油的要求。
文檔編號C10M137/00GK1138623SQ9610536
公開日1996年12月25日 申請日期1996年6月5日 優(yōu)先權(quán)日1996年6月5日
發(fā)明者陳祥科, 韓申君, 白蘭萍 申請人:中國石化蘭州煉油化工總廠