内燃机润滑油
原料配比
制备方法
① 将150SN、500SN、150BS按14∶5∶1的质量比调制成基础油,100℃黏度为14.5mm2/s,其性能满足15W/40基础油的要求。
② 将磺酸盐清净剂、摩擦改进剂、抗氧化剂、无灰分散剂、黏度指数改进剂和降凝剂加入调制好的基础油中制成润滑油。
原料配伍 本品各组分质量份配比范围为:清净剂0.8~1.5、摩擦改进剂0.1~0.4、基础油加至100。
所述的润滑油包括润滑油基础油和三种具有不同碱值的磺酸盐清净剂,使用这三种磺酸盐能满足润滑油的高温清净性、酸中和作用和碱值保持性的要求,同时能降低金属添加剂的使用量,从而降低润滑油的灰分、硫及磷含量。为使润滑油达到使用性能要求,优选加入含有酯类的摩擦改进剂和其他添加剂。
所述的三种具有不同碱值的磺酸盐清净剂为超高碱值磺酸钙、高碱值磺酸钙和低碱值磺酸锂。所述的超高碱值磺酸钙的碱值优选400~500mgKOH/g,高碱值磺酸钙的碱值优选300~330mgKOH/g,低碱值磺酸锂的碱值优选50~180mgKOH/g。
所述的超高碱值磺酸钙、高碱值磺酸钙和低碱值磺酸锂的质量比为1∶(2~3)∶(1~2)。
为改善润滑油的减摩抗磨性,优选将本品所述的磺酸盐清净剂与含有酯基官能团的摩擦改进剂组配,因此,优选0.15~0.3份(质量份)的含有酯基官能团的摩擦改进剂。
所述的含有酯基官能团的摩擦改进剂由C10~C40的烷基羧酸或烯基羧酸与C2~C5的醇经过酯化反应制得,所述的醇可为一元醇、二元醇或三元醇。所述的摩擦改进剂优选C16~C24的烷基羧酸乙二醇酯、硬脂酸丁酯、油酸二乙醇酯或油酸甘油酯。
磺酸盐清净剂中所含的磺酸为烷基苯磺酸或石油磺酸,即磺酸盐由磺酸合成。所述的烷基苯磺酸或石油磺酸的苯环上可有一至多个烷基取代基,取代基为直链或支链的烷基,苯环上取代烷基的总碳数为10~30,优选12~28。
为使润滑油达到规定的性能指标,组合物中还应含有适量的无灰分散剂、抗氧剂、增黏剂和降凝剂。优选地,组合物中还包括1.0~3.0份(质量份)的含氮无灰分散剂、0.5~1.5份(质量份)的抗氧剂、5~10份(质量份)的黏度指数改进剂和0.1~1.0份(质量份)的降凝剂。
所述的含氮无灰分散剂优选聚异丁烯丁二酰亚胺型分散剂,其分子量优选1000~3000。该分散剂通过聚异丁烯和马来酸酐烃化,并和含胺的化合物例如多烯多胺胺化反应制得。分散剂可以是单、双或多丁二酰亚胺无灰分散剂。无灰分散剂在润滑油中可有效防止积炭的胶状物相互聚集,防止其沉积在金属表面。
所述的抗氧剂优选二烷基二硫代磷酸锌盐,其合成方法为:先由醇与P2S5反应生成二烷基二硫代磷酸,再和氧化锌反应生成二烷基二硫代磷酸锌盐,所述烷基可为C4的直链烷基、C8的直链烷基,也可以是C4的异构烷基。根据润滑油的工作要求选择不同烷基的锌盐。二烷基二硫代磷酸锌盐的主要作用是分解反应中形成的过氧化物,抑制油品氧化。
所述的黏度指数改进剂优选数均分子量为50000~100000的乙丙共聚物。乙丙共聚物中乙烯含量优选40~60份(质量份),丙烯含量优选60~40份(质量份)。使用黏度指数改进剂调节润滑油黏度,可提高内燃机的工作效率,节约燃料。
所述的降凝剂优选C8~C12的α -烯烃聚合物,由C8~C12的α -烯烃聚合得到。降凝剂能吸附在油品中的蜡上,破坏低温时蜡的网状结构,保证油品在低温时能够流动。
本品所用的基础油主要为烃类润滑油,可以是Ⅰ类油、Ⅱ类油、Ⅲ类油,也可以是Ⅳ类油,还可以是以上几种的混合物,基础油主要满足润滑油的黏度要求,润滑油的100℃运动黏度为3~20mm2/s,优选9~17mm2/s。基础油的选择还要考虑润滑油的其他性能要求,如蒸发损失及黏度指数等。
磺酸盐清净剂组成如下。
超高碱值磺酸钙:碱值405mgKOH/g,钙含量14.5份,硫含量1.43份。
高碱值磺酸钙:碱值311mgKOH/g,钙含量10.2份,硫含量1.8份。
低碱值磺酸锂:碱值135mgKOH/g,锂含量1.91份,硫含量2.07份。
摩擦改进剂:二聚酸乙二醇酯,采用Emery公司的1014二聚酸合成的C18烷基羧酸乙二醇酯,酸值为26mgKOH/g。油酸二乙醇酯,酸值为38mgKOH/g。
抗氧化剂:二烷基二硫代磷酸锌(T202),锌含量8.2份,硫含量15.1份,磷含量8.2份,在组合物中含量为0.9份。
无灰分散剂:单丁二酰亚胺(T151),氮含量2.1份,碱值为50mgKOH/g,在组合物中含量为1.5份。
黏度指数改进剂(T613):乙丙共聚物,分子量为85000,乙烯含量51份,丙烯含量49份,乙丙共聚物在组合物中含量为7.0份。
降凝剂(T803):α-烯烃聚合物,分子量为2352,在组合物中含量为0.3份。
质量指标
产品应用 本品主要应用于汽油机和柴油机发动机的润滑。
产品特性 本品选择三种具有不同碱值的磺酸盐清净剂组配成磺酸盐清净剂混合物,而不采用烷基水杨酸盐清净剂,为进一步改善润滑油的减摩及抗磨性能,选用含有酯类的摩擦改进剂与上述磺酸盐清净剂复配,再与其他添加剂,如抗氧化剂、无灰分散剂、黏度指数改进剂、降凝剂及基础油调制成润滑油,该润滑油具有较好的高温清净性、抗氧化安定性、减摩抗磨性和碱值保持性,且硫、磷含量低。本品所用的添加剂成本较低、易于得到,具有较好的经济性,配制的润滑油在满足发动机正常工作的同时,也可以满足车用尾气循环(EGR)系统正常工作的要求。