專利名稱：柴油發(fā)動機(jī)潤滑油組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)動機(jī)潤滑油組合物，尤其是涉及一種用于重負(fù)荷柴油發(fā)動機(jī)的潤滑油組合物，能夠滿足SAE J300和API CF-4柴油機(jī)油規(guī)格要求，屬于潤滑油技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
由于我國國情與國外不同，汽車及發(fā)動機(jī)制造業(yè)對潤滑油的要求也明顯不同于國外，中低檔(SD、CC)發(fā)動機(jī)油需求量仍占全部發(fā)動機(jī)油總量的50％左右。隨著我國正式加入WTO后，先進(jìn)水平的重負(fù)荷柴油汽車以及生產(chǎn)技術(shù)將更多的被引進(jìn)，高檔柴油機(jī)油的需求會越來越大，國內(nèi)高檔油市場的競爭也會越來越激烈。為進(jìn)一步縮小與國際先進(jìn)水平的差距，力爭在國內(nèi)占有更多的高檔油市場份額，加速開展高檔柴油機(jī)油的研制是當(dāng)務(wù)之急。而涉及API CF-4級油的中國專利還沒有。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種以加氫處理油為基礎(chǔ)油的價格性能比較優(yōu)的發(fā)動機(jī)油組合物，通過調(diào)整潤滑油組合物中各添加劑組分間的比例及其用量，調(diào)制滿足SAE J300和API CF-4規(guī)格要求的柴油機(jī)油。
值得注意的是，本發(fā)明中的基礎(chǔ)油是中國生產(chǎn)的高粘度指數(shù)加氫處理基礎(chǔ)油(屬GroupII類油)，其特點(diǎn)是低硫、低氮、低芳烴、低極性(非極性的飽和烴含量占95％以上)，從而導(dǎo)致其抗氧化安定性和對添加劑及油品氧化產(chǎn)物的溶解/分散能力下降。本發(fā)明主要是通過對潤滑油組合物中的添加劑進(jìn)行優(yōu)化選擇和調(diào)整本發(fā)明的潤滑油添加劑組合物中組分之間的比例及其用量來解決上述問題。
本發(fā)明對潤滑油組合物中的添加劑進(jìn)行優(yōu)化選擇，除了考慮各功能添加劑組分自身的性能和特點(diǎn)外，同時把對基礎(chǔ)油的溶解性和熱穩(wěn)定性好壞作為優(yōu)先選擇的條件之一，目的是有利于解決加氫基礎(chǔ)油的溶解性和抗氧化安定性較差的問題，以滿足柴油機(jī)油的高溫清凈性、分散性和抗氧抗磨性要求。
本發(fā)明提供一種可滿足API CF-4規(guī)格柴油機(jī)油要求的發(fā)動機(jī)潤滑油組合物。它包含加氫處理基礎(chǔ)油，2.0-10.5％(重)的烷基水楊酸鹽和硫化烷基酚鹽的混合物；2.0-11.0％(重)的硼化雙烯基丁二酰亞胺無灰分散劑和高分子無灰分散劑的混合物；0.2-2.5％(重)的二烷基二硫代磷酸鋅；0.05-2.0％(重)的酚型輔助抗氧劑和胺型輔助抗氧劑的混合物。在本發(fā)明的潤滑油組合物中金屬清凈劑較適宜的是高堿值烷基水楊酸鈣(堿值在265mgKOH/g以上)、低堿值烷基水楊酸鈣(堿值在60-80mgKOH/g之間)和高堿值硫化烷基酚鈣(堿值在240mgKOH/g以上)的混合物，用以提高潤滑油組合物的清凈性，特別是高溫清凈性。烷基水楊酸鈣分子結(jié)構(gòu)為 式中R為含14～18個碳原子的烷基，PIB為平均分子量為1000以上的聚異丁烯基，SA為丁二酸酐，n為整數(shù)。
高堿值硫化烷基酚鈣分子結(jié)構(gòu)為 式中R為含10-18個碳原子的烷基，x、y、n為整數(shù)。
由于API CF-4級油適用于燃燒含硫燃料的重負(fù)荷柴油機(jī)，因此要求APICF-4級油必須具有良好的酸中和能力，高堿值烷基水楊酸鈣具有良好的高溫清凈性能和很高的堿值，高堿值硫化烷基酚鈣不僅可以提高油品的高溫清凈性，而且還可以增強(qiáng)油品的抗氧化和抗磨損能力。
硼化的雙烯基丁二酰亞胺無灰分散劑的使用，不僅可以提高油品的高溫分散性能和抗磨性能，而且可以使油品具有良好的節(jié)油性能，并且使油品在衰敗過程中產(chǎn)生的極性組分能夠很好的分散在油品中，而不致于沉積。硼化雙烯基丁二酰亞胺無灰分散劑，硼含量為不低于0.45％，分子量為800-1800，其分子結(jié)構(gòu)如下，式中PIB的分子量為600-1400，n為6-10的整數(shù)。
或 高分子無灰分散劑的使用，可以提高油品的分散性能，特別有助于提高油品的煙炱分散能力，并且使油品在衰敗過程中產(chǎn)生的極性組分能夠很好的分散在油品中，而不致于沉積。高分子型無灰分散劑氮含量不小于1.0％，分子量為800-1800，其分子結(jié)構(gòu)如下，其中PIB的分子量為600-1400，n為6-10的整數(shù)。
組合物中將酚、胺型輔助抗氧劑與二烷基二硫代磷酸鋅復(fù)合使用，其以不同的抗氧化作用機(jī)理相互配合共同抑制了潤滑油的高溫氧化，賦予該組合物優(yōu)異的高溫抗氧化性能和抑制油品沉積物生成的能力。酚型輔助抗氧劑的分子結(jié)構(gòu)如下，其中R為6-14個碳原子的烷基。

胺型輔助抗氧劑的分子結(jié)構(gòu)如下，其中R為4-14個碳原子的烷基。
調(diào)制潤滑油時，除了加入本發(fā)明的添加劑外，單級油還需加入降凝劑和抗泡劑，而多級油需加入降凝劑、粘度指數(shù)改進(jìn)劑和抗泡劑。
粘度指數(shù)改進(jìn)劑較適宜的是乙烯-丙烯共聚物，但使用中要保持較好的剪切穩(wěn)定性指數(shù)。
降凝劑可從國內(nèi)外商品聚α-烯烴降凝劑或傾點(diǎn)下降劑中得到。
抗泡劑一般是商品甲基硅油T901。
選擇性能好的添加劑組分還不能完全解決本發(fā)明所要解決的問題。本發(fā)明利用眾所周知的添加劑組分之間相互作用的原理，力求使各功能添加劑除了充分發(fā)揮其自身的性能優(yōu)點(diǎn)外，在滿足發(fā)動機(jī)各項性能要求方面，盡可能使各功能添加劑組分間產(chǎn)生較強(qiáng)的“協(xié)合效應(yīng)”，避免出現(xiàn)“對抗效應(yīng)”。
判斷潤滑油組合物是否滿足API CF-4柴油機(jī)油的要求，需進(jìn)行Caterpillar1K發(fā)動機(jī)試驗及SH/T0265規(guī)定的CRCRL-38軸瓦腐蝕試驗。
本發(fā)明采用了眾所周知的板式成焦器試驗和熱管氧化試驗?zāi)MCaterpillar1K發(fā)動機(jī)活塞清凈性，另外還采用了微氧化試驗(CMOT)來評定油品的氧化誘導(dǎo)期，利用微焦化試驗評定油品的焦化時間，利用新型熱管氧化儀評定油品的清凈性。
本發(fā)明組合物具有良好的清凈性、煙炱分散性能、抗氧抗腐性能以及良好的節(jié)油性能。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和效果通過下面的實施例進(jìn)一步說明。
具體實施方式
實施例1配制一全組分15W/40CF-4柴油機(jī)油，它含有高堿值烷基水楊酸鈣、低堿值烷基水楊酸鈣、硫化烷基酚鈣、硼化雙烯基丁二酰亞胺無灰分散劑、二烷基二硫代磷酸鋅、酚型輔助抗氧劑、胺型輔助抗氧劑。由此得到的數(shù)據(jù)列于表1。
表1
注基礎(chǔ)油為加氫處理基礎(chǔ)油與適量的降凝劑、抗泡劑和粘度指數(shù)改進(jìn)劑復(fù)合。
實施例2配制一全組分15W/40CF-4柴油機(jī)油，它含有高堿值烷基水楊酸鈣(高堿值磺酸鈣)、低堿值烷基水楊酸鈣、硫化烷基酚鈣、硼化雙烯基丁二酰亞胺無灰分散劑、二烷基二硫代磷酸鋅、酚型輔助抗氧劑、胺型輔助抗氧劑。由此得到的數(shù)據(jù)列于表2。
表2
實施例3配制一全組分20W/40CF-4柴油機(jī)油，它含有高堿值烷基水楊酸鈣、低堿值烷基水楊酸鈣、硫化烷基酚鈣、硼化雙烯基丁二酰亞胺無灰分散劑、二烷基二硫代磷酸鋅、酚型輔助抗氧劑、胺型輔助抗氧劑。由此得到的數(shù)據(jù)列于表3。
表3
實施例4配制一全組分30CF-4柴油機(jī)油，它含有高堿值烷基水楊酸鈣、低堿值烷基水楊酸鈣、硫化烷基酚鈣、硼化雙烯基丁二酰亞胺無灰分散劑、二烷基二硫代磷酸鋅、酚型輔助抗氧劑、胺型輔助抗氧劑。由此得到的數(shù)據(jù)列于表4。
表權(quán)利要求
1.一種用于柴油發(fā)動機(jī)的潤滑油組合物，其特征在于該組合物中包含A、加氫處理基礎(chǔ)油；B、2.0-10.5％(重)的烷基水楊酸鹽和硫化烷基酚鹽的混合物；C、2.0-11.0％(重)的硼化雙烯基丁二酰亞胺無灰分散劑和高分子無灰分散劑的混合物；D、0.2-2.5％(重)的二烷基二硫代磷酸鋅；E、0.05-2.0％(重)的酚型輔助抗氧劑和胺型輔助抗氧劑的混合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潤滑油組合物，其特征在于所說的烷基水楊酸鹽是高堿值烷基水楊酸鈣和低堿值烷基水楊酸鈣，其分子結(jié)構(gòu)為 式中R為含14～18個碳原子的烷基，PIB為平均分子量為1000以上的聚異丁烯基，SA為丁二酸酐，n為整數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潤滑油組合物，其特征在于所說的硫化烷基酚鹽較適宜的是堿值在240mgKOH/g以上的硫化烷基酚鈣，其分子結(jié)構(gòu)為 式中R為含10-18個碳原子的烷基，x、y、n為整數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潤滑油組合物，其特征在于所說的硼化雙烯基丁二酰亞胺無灰分散劑，硼含量不低于0.45％，分子量為800-1800，其分子結(jié)構(gòu)為 或 PIB的分子量為600-1400，n為6-10的整數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潤滑油組合物，其特征在于所說的高分子型無灰分散劑氮含量不小于1.0％，分子量為800-1800，其分子結(jié)構(gòu)為 PIB的分子量為600-1400，n為6-10的整數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潤滑油組合物，其特征在于所說的酚型輔助抗氧劑的分子結(jié)構(gòu)為 R為6-14個碳原子的烷基。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潤滑油組合物，其特征在于所說的胺型輔助抗氧劑的分子結(jié)構(gòu)為 R為4-14個碳原子的烷基。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種發(fā)動機(jī)潤滑油組合物，尤其是涉及一種用于重負(fù)荷柴油發(fā)動機(jī)的潤滑油組合物。其特點(diǎn)是含有大量加氫處理基礎(chǔ)油。本發(fā)明的組合物還含有適量的高堿值水楊酸鹽、低堿值水楊酸鹽、硫化烷基酚鹽、硼化雙丁二酰亞胺無灰分散劑、高分子無灰分散劑、二烷基二硫代磷酸鋅及酚型、胺型輔助抗氧劑。該潤滑油組合物可滿足SAE J 300和API CF－4柴油機(jī)油的規(guī)格要求。該組合物配方簡單，成本低，調(diào)制方便。
文檔編號C10M101/00GK1523090SQ03104809
公開日2004年8月25日 申請日期2003年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月20日
發(fā)明者孫丁偉, 湯仲平, 荊海東, 楊政 申請人:中國石油天然氣股份有限公司