一種高粘度修復型降低尾氣的發(fā)動機抗磨劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及發(fā)動機潤滑油技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高粘度修復型降低尾氣的發(fā)動 機抗磨劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近十幾年來，我國汽車工業(yè)得到迅猛發(fā)展，汽車保有量逐年大幅遞增，汽車運輸業(yè) 在經(jīng)濟發(fā)展中成為重要產(chǎn)業(yè)，客運和貨運量也是連年攀升，運輸業(yè)主在經(jīng)濟利益驅(qū)動下，瘋 狂超載運輸，這些車輛的發(fā)動機常常會出現(xiàn)異常磨損;很多車主對車輛缺乏保養(yǎng)意識，對發(fā) 動機缺少維護，有的甚至使用劣質(zhì)油液，造成發(fā)動機部件不正常磨損;我國大部分地區(qū)路況 較差，尤其是山區(qū)、礦區(qū)，車輛常處于低速高轉(zhuǎn)高扭矩的苛刻工況下工作，極容易造成不正 常磨損;車輛淘汰報廢缺乏嚴厲的制度監(jiān)管，經(jīng)濟發(fā)展不平衡等因素影響，很大一部分車輛 嚴重超期服役，據(jù)統(tǒng)計，現(xiàn)有車輛中老舊車輛占汽車保有量30 %以上，這部分車輛的發(fā)動機 各部件磨損老化，摩擦副間隙已經(jīng)超出正常范圍。發(fā)動機再使用正常市售的潤滑油液，發(fā)動 機在工作時難以得到充分的潤滑保護，常常因摩擦副間隙大，潤滑油膜不夠，出現(xiàn)機油油壓 低亮紅燈，爬坡沒勁，加大油門車速上不去，排放超標等問題。
[0003] 摩擦過程實際就是能量的消耗過程，據(jù)估計因摩擦造成世界一次性能源損失達 40% - 60%，如果能夠盡力減少無用的摩擦消耗，便可節(jié)省大量能源，摩擦導致的磨損是材 料報廢的主要形式之一，機械設備最常見的失效大都是磨損和潤滑不良造成的，如果能控 制和減少摩擦，既能減少設備的維修費用，又能節(jié)省制造零件及其所需材料的費用，因此， 減少摩擦、降低磨損是減少國民經(jīng)濟損失的重點之一，汽車交通帶來的燃料消耗增加和原 油需求量增大，車輛燃油消耗量限值國家標準的強制性執(zhí)行，使得改善汽車的燃油經(jīng)濟性， 降低汽車燃油消耗成為汽車制造工業(yè)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)迫切需要解決的技術(shù)難題，已有的研究 表明，汽車燃料做功釋放的能量中大約有20 % - 25%被零部件的摩擦所消耗，其中活塞和 活塞環(huán)與缸套之間的摩擦損失占總摩擦損失的45% - 65%。減少摩擦損失，提高有效功率， 可大幅度減低燃油消耗，提高燃油經(jīng)濟性，從潤滑層面可從兩方面減少摩擦，一是通過抗磨 減摩劑與金屬摩擦表面發(fā)生物理或化學反應吸附，在金屬表面形成保護膜，降低摩擦因數(shù)， 二是降低潤滑油粘度，減少內(nèi)摩擦阻力?，F(xiàn)代發(fā)動機因排放法規(guī)日益嚴苛，節(jié)能要求越來越 高以及新材料的應用，發(fā)動機摩擦副表面耐磨性能提高，，結(jié)構(gòu)設計上間隙變小，潤滑油油 膜強度、成膜能力提高而日趨低粘化，目前市面上的發(fā)動機潤滑系統(tǒng)養(yǎng)護產(chǎn)品多為極壓抗 磨類且主要功用是密封增壓，補加到曲軸箱里改變機油粘度使之增大，同時由于傳統(tǒng)用油 習慣原因，國內(nèi)車主選用潤滑油粘度普遍偏高，不利于節(jié)油。
[0004] 本發(fā)明針對老舊車輛或超載重型車輛提供一種高粘度修復型的可降低尾氣排放 的發(fā)動機抗磨劑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題之一是提供一種高粘度修復型 的可降低尾氣排放的發(fā)動機抗磨劑。
[0006] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題之二是提供上述高粘度修復型的可降低尾氣排放的發(fā) 動機抗磨劑的制備方法。
[0007] 本發(fā)明的技術(shù)方案是：
[0008] -種高粘度修復型降低尾氣的發(fā)動機抗磨劑，由以下質(zhì)量百分比的原料制備而 成:有機鉬5-10%，有機鎢5-10%，含氮硼酸酯5-10 %，極壓抗磨劑0-5%，分散劑10-30%， 聚酯10-20%、復合酯10-20%、基礎油余量。
[0009] 優(yōu)選的，一種高粘度修復型降低尾氣的發(fā)動機抗磨劑，由以下質(zhì)量百分比的原料 制備而成:有機鉬5-10 %，有機鎢5-10%，含氮硼酸酯5-10 %，極壓抗磨劑1-5%，分散劑10-30%，聚酯10-20%、復合酯10-20%、基礎油余量。
[0010] 優(yōu)選的，所述有機鉬為硫代氨基甲酸鉬、有機鉬酸鹽及鉬胺絡合物中的一種或幾 種的混合物。
[0011] 優(yōu)選的，所述的硫代氨基甲酸鉬為N，N-二(十三)烷基二硫代氨基甲酸鉬、N，N-二 (2-乙基己基）二硫代三環(huán)氨基甲酸鉬、N，N-二（2-乙基己基）二硫代氨基甲酸鉬、N-環(huán)己基 N-十三烷基二硫代氨基甲酸鉬、N，N-二(十二)烷基二硫代氨基甲酸鉬、N，N-二烷(芳基)二 硫代氨基甲酸鉬、N-芐基N-辛基二硫代氨基甲酸鉬、N-辛基N-十八烷基硫代氨基甲酸鉬中 的一種或幾種混合物。
[0012] 優(yōu)選的，所述有機鉬酸鹽為辛酸鉬、環(huán)烷酸鉬、羧酸鉬、烷基水楊酸鉬中一種或幾 種的混合物；
[0013] 優(yōu)選的，所述鉬胺絡合物可以為二胺鉬絡合物、聚胺鉬絡合物
[0014] 更優(yōu)選地，所述鉬胺絡合物可以為如下化學式的化合物：
[0016] 其中，R為C8-20直鏈或支鏈烷基。
[0017] 優(yōu)選的，所述有機鎢為二烷基二硫代磷酸氧鎢、二烷基胺基硫代磷酸鎢、胺基二異 丙基二硫代磷酸鎢、二-2-乙基己基二硫代氨基甲酸鎢中一種或多種的混合物。
[0018] 優(yōu)選的，所述含氮硼酸酯為月桂酸二乙醇酰胺硼酸酯、硬脂酸二乙醇酰胺硼酸酯、 油酸二乙醇酰胺硼酸酯、硼化磷酸胺酯、烷醇酰胺硼酸酯、咪唑啉硼酸酯中一種或多種的混 合物。
[0019] 更優(yōu)選地，所述的含氮硼酸酯由月桂酸二乙醇酰胺硼酸酯、硬脂酸二乙醇酰胺硼 酸酯、油酸二乙醇酰胺硼酸酯混合而成，所述月桂酸二乙醇酰胺硼酸酯、硬脂酸二乙醇酰 胺硼酸酯、油酸二乙醇酰胺硼酸酯的質(zhì)量比為(1-3): (1-3): (1-3)。
[0020] 優(yōu)選的，所述的極壓抗磨劑為長碳鏈烷基硼酸鈣(又稱納米硼酸鈣），具體可以為 C10-20的支鏈或直鏈烷基硼酸鈣，也可以參照專利【申請?zhí)枴?01310293345.6中實施例2的方 法制備。
[0021]優(yōu)選的，所述分散劑是硼化雙烯基丁二酰亞胺，更優(yōu)選地，所述分散劑為硼化聚異 丁烯丁二酰亞胺，其結(jié)構(gòu)式如下：
[0023] 其中，R為分子量為500-1500的聚異丁烯，R' =H或C1-C12t3
[0024] 優(yōu)選的，所述復合酯為二元酸聚合酯。
[0025] 更優(yōu)選地，所述二元酸聚合酯為聚十一碳二元酸1，2-丙二醇酯、到聚十一碳二元 酸2-甲基-1，3-丙二醇酯、聚十二碳二元酸1，3_ 丁二醇酯、聚十三碳二元酸新戊二醇酯、聚 十四碳二元酸新戊二醇酯、聚十五碳二元酸1，2_丙二醇酯、聚十六碳二元酸2-甲基-1，3-丙 二醇酯、到聚十七碳二元酸1，3_ 丁二醇酯中的一種或多種的混合物。
[0026] 優(yōu)選的，所述聚酯是甲基丙烯酸酯類聚酯。
[0027]甲基丙烯酸酯類聚酯可以采用專利申請?zhí)? 201410753667.9中實施例1的方法制 備聚甲基丙烯酸酯降凝劑，也可以采用市售的羅曼克斯(RohMax))VISC0PLEX 4-577粘度指 數(shù)改進劑。
[0028] 優(yōu)選的，所述基礎油為烷基多芐基甲苯中的一種或幾種的混合物。進一步，所述基 礎油是6號，30號、40號烷基多芐基甲苯中的一種或幾種的混合物。
[0029] 更優(yōu)選的，所述基礎油為烷基二芐基甲苯，具體可以為C6-20的支鏈或直鏈烷基烷 基二芐基甲苯，也可采用專利【申請?zhí)枴?01310445108.7中實施例3的方法制備。
[0030] 本發(fā)明還提供了上述高粘度修復型降低尾氣的發(fā)動機抗磨劑的制備方法:將有機 鉬、有機鎢、含氮硼酸酯、極壓抗磨劑、分散劑、聚酯、復合酯、基礎油加入調(diào)和釜攪拌加熱至 60_70°C，攪拌混合均勻，過濾即得發(fā)動機抗磨劑。
[0031] 具體的，本發(fā)明的原理是：
[0032] 有機鉬能在摩擦表面形成一種具有抗磨減摩作用的物理、化學吸附膜，在高速、高 溫高壓等苛刻條件下能在金屬表面與發(fā)動機油中二烷基二硫代磷酸鋅產(chǎn)生協(xié)同效應，反應 并分解成納米級二硫化鉬以層狀結(jié)構(gòu)疊置于金屬表面形成保護膜，這種納米級二硫化鉬保 護膜將金屬表面的滑動摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)闈L動摩擦，極大地降低摩擦系數(shù)，成倍提高極壓性，能明 顯抑制機油溫度升高，而且具有長期持續(xù)的效果和突出的高溫抗氧化作用。
[0033] 有機鎢在高溫高壓等苛刻條件下在金屬表面分解成納米級二硫化鎢，其片層狀結(jié) 構(gòu)和其在金屬表面形成的吸附膜，抗極壓性能和抗氧化性能比二硫化鉬更優(yōu)。
[0034] 含氮硼酸酯可在摩擦表面強烈吸附形成硼酸酯鐵保護膜，在苛刻條件下還可在摩 擦表面生成具有層狀結(jié)構(gòu)的氮化硼即滲硼滲氮層起到很好的修復作用。
[0035]硼化雙烯基丁二酰亞胺，有優(yōu)良的低溫油泥分散性、高溫熱氧化穩(wěn)定性，對高溫煙 灰的增溶性，同時具有抗磨減摩抗氧化和清凈性，可有效防止摩擦副擦傷和燒結(jié)及氮氧化 物引起的油泥形成和薄膜氧化。
[0036]長碳鏈烷基硼酸鈣，無磷無硫，具有突出的極壓抗磨性和較好的抗氧化性，且硼酸 鹽添加劑無毒環(huán)保，是單劑中節(jié)能減排效果最好的多效添加劑。
[0037] 復合酯為二元酸聚合酯，具有極強的粘附力和潤滑性，在金屬表面形成牢固超厚 的油膜，極大的提高潤滑油的密封性能。
[0038] 甲基丙烯酸酯聚合物，具有非常高的油膜強度和剪切穩(wěn)定性，在高溫高壓等苛刻 條件下持續(xù)運行仍保持其原有特性，和發(fā)動機油中ZDDP有很強的抗磨極壓協(xié)同作用，比其 它類合成油能更有效的降低磨損。
[0039] 烷基多芐基甲苯，其高芳烴含量可以和各種添加劑極性基團耦合形成穩(wěn)定的絡合 狀態(tài)，有利于提尚添加劑之間的相容性和復合效率，烷基多芐基甲苯還可以提尚礦物基礎 油的氧化安定性。
[0040] 本發(fā)明制得的高粘度修復型發(fā)動機抗磨劑具有優(yōu)良的抗磨減摩性、抗氧化性，清 凈性，密封性，能廣泛應用于超載重型車輛和老舊車輛發(fā)動機上，不僅對發(fā)動機內(nèi)部輕微磨 損部位金屬表面能夠起到很好的抗磨修復作用，延長發(fā)動機使用壽命，尤其能夠?qū)Πl(fā)動機 活塞和活塞環(huán)與缸套之間起到良好的密封作用，解決上竄機油和下竄氣造成燒機油和機油 氧化的難題，提高缸壓使燃油充分燃燒，減少廢氣排放，減少燃油消耗，節(jié)約資源，有效降低 發(fā)動機噪音，提高發(fā)動機功率，其硫，磷含量低，符合環(huán)保要求;生產(chǎn)方法簡單，易于操作。
【具體實施方式】
[0041 ]以下通過具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0042]實施例中各原料介紹：
[0043]有機鉬采用N，N_二(十三)烷基二硫代氨基甲酸鉬，其結(jié)構(gòu)式如下：
[0045] 其中R為直鏈十三烷基。
[0046]有機鎢采用胺基二異丙基二硫代磷酸鎢，其結(jié)構(gòu)式如下：
[0048]月桂酸二乙醇酰胺硼酸酯，參照盧向陽《含氮硼酸醋極壓抗磨添加劑的合成及應 用》中最佳條件合成，其結(jié)構(gòu)式如下：