CN101082011A - 一种直达快速、具有自修复功能的动能油 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种直达快速、具有自修复功能的动能油，它是由基础油和添加剂组成，其中，添加剂由催化剂、矿物质、金属清净剂、抗磨剂、分散剂、抗氧剂、降凝剂和消泡剂组成。本发明所述的直达快速、具有自修复功能的动能油节能、环保、延长了换油周期。

Description

一种直达快速、具有自修复功能的动能油

【技术领域】

本发明涉及化工领域，具体的说，涉及一种直达快速、具有自修复功能的动能油。

【背景技术】

据统计，全世界工业部门所用的能源约1/3～1/2消耗于机件间的摩擦。汽车发动机因摩擦而损失约30％的功率，其中，缸套-活塞-活塞环之间的摩擦损失，约占总摩擦损失的40％以上。磨损给人类所使用的机械设备带来的损失更大，约为摩擦损失的12倍。据统计，在失效机械零件中约80％是由磨损造成的。机械设备磨损经给工业国带来的经济损失可达国民生产总值的2％～8％，根据2005年全球国民生产总值约59930146百万美元计算，损失可达1198604.16～4794411.68百万美元。由此可见，飞机、火车、汽车、轮船等机械的摩擦、磨损给人类能源、节能、环保带来巨大的损失，同时又是人类健康的第一杀手。

常规润滑油的润滑机理，是利用润滑油将金属摩擦副隔离开，正常情况下是液体润滑；负荷重时，处于边界润滑状态，这时靠添加剂的吸附膜和化学反应膜润滑。这两种膜都不是很坚固，因此很容易造成磨损，甚至损坏机件，出现事故。

【发明内容】

本发明的目的是要提供一种直达快速、具有自修复功能的动能油。

为达到上述目的，本发明提供了一种直达快速、具有自修复功能的动能油，由按照重量百分比计77.5％-89.5％的基础油和10.5％-22.5％的添加剂组成，优选按照重量百分比计86％的基础油和14％的添加剂组成。

其中所述基础油优选为SK70N、SK100N、SK150N、SK250N、SK500N和650SN、150BS中的一种或多种。

所述添加剂由催化剂、矿物质、金属清净剂、抗磨剂、分散剂、抗氧剂、降凝剂和消泡剂组成。

其中催化剂优选为有机硅酸铝或有机硅酸镁。

矿物质优选为铁硅酸盐和/或镁硅酸盐。

金属清净剂优选为酚盐或磺酸盐，例如硫化烷基酚钙或硫化水杨酸钙，它能将附着在机件表面上的沉积物，如积炭、漆膜等杂质清洗下来。

抗磨剂优选为硫、磷的硼或硅盐，例如长链伯烷基二硫代磷酸锌或硫化二(2-乙基己基)二硫代磷酸氧钼，它使发动机清洗后表面形成一层防锈抗磨的保护膜对发动机其抗磨保护作用。

分散剂优选为二酰亚胺类，例如丁二酰亚胺或聚异丁烯丁二酰亚胺，它能将清洗下来的杂质、固体颗粒分散在油中，然后通过机油带出发动机。

抗氧剂优选为硫磷双辛碱性锌盐、钼盐或铜盐，例如，二烷基二硫代磷酸锌，作用防止油品高温变质。

降凝剂优选为聚甲基丙烯酸酯，能使清洗油容易流动。

消泡剂优选有机硅油，例如甲基硅油或甲基硅油酯，作用是消除泡沫。

所述添加剂由以动能油总重量为100％按重量百分比计的如下组份组成：1％～3％催化剂、1％～3％矿物质、2.5-4％金属清净剂、2.5-4％抗磨剂、2.5-4％分散剂、0.5-2％抗氧剂、0.4-1.5％降凝剂和0.1-1％消泡剂。

优选由以动能油总重量为100％按重量计的如下组份组成：2.0％催化剂、2.0％矿物质、3.0％金属清净剂、3.0％抗磨剂、3.0％分散剂、0.5％抗氧剂、0.4％降凝剂和0.1％消泡剂。

所述添加剂中矿物质优选制成浓缩粉体、凝胶体或分散液。

本发明还提供了一种直达快速、具有自修复功能的动能油的使用方法，步骤为在加入动能油之前，先用清洗油清洗发动机油系统，然后更换新的滤芯，再加入动能油运行。

本发明所述的直达快速、具有自修复功能的动能油使用了金属磨损自修复技术。金属磨损自修复技术是一项具有革命性的装备维修保养技术，可以应用于所有存在摩擦的机械设备。它不仅能预防机件磨损，还能修复处于长期运转中的机器磨损表面。修复是在机器正常服役条件下不解体地进行的。修复的原理是以润滑剂为载体的自修复剂达到摩擦表面后，在摩擦能的作用下与金属表面发生置换反应，生成一层类金属陶瓷保护层。

自修复剂的基本成分是矿物质，辅助成分含添加剂和催化剂。它的基本形态是微米级的微细粉体，可以以浓缩粉体、凝胶体和和分散液三种不同形式添加到所有类型的油品和润滑脂中使用。自修复剂不与油(脂)发生化学反应，不改变油(脂)的粘度和其它性质，因此不是传统意义上的润滑油(脂)添加剂。

类金属陶瓷保护层的主成分是铁原子置换镁原子生成铁硅酸盐。它生长的厚度与摩擦能成正比，是自动调节的：摩擦接触释放能量促使保护层生长；磨损得到补偿导致释放的能量降低，置换反应停止，保护层停止生长。因此，这是一种金属磨损自修复技术，可以选择性地补偿表面磨损、恢复原型尺寸、优化表面间隙。只要充分保持铁硅酸盐表面保护层的形态个数量就不必更换零件。由于其独特的作用原理和材料表面改性功能，这种技术是一种独创的、强有力的表面工程手段，可以原位强化和修复任何摩擦系统的工程表面。

铁硅酸盐保护层由空间晶格增大的变形晶体构成，与原始金属表面是化学键结合，具有异乎寻常的力学和物理性能，形成超滑超硬的摩擦接触表面：

摩擦系数    μ0.003～0.007(比油膜润滑低一个数量级)

显微硬度    Hv680～720(比原始摩擦副表面高2～3倍)

线涨系数    13.6～14.2×10^-6K^-1(与钢相同)

冲击强度    52kg/mm²

耐高温      1600～1650℃

耐腐蚀      高湿度，海洋环境，酸、碱介质中不腐蚀

表面粗糙度  保护层表面粗糙度不低于14级

本发明所述直达快速、具有自修复功能的动能油是采用金属摩擦表面改性调节技术和金属磨损修复技术等，针对不同的使用工况精心调配的具有特种功效的动能油系列。其独特功效表现在以下几个方面：

1.节能在摩擦副表面生成厚度不同的超滑超硬保护膜和新的金相结构反应层，降低摩擦系数，产生显著的节能效果。交通部汽车运输行业能源利用检测中心对本发明所述直达快速、具有自修复功能的动能油与市售润滑油对比试验验结果是本发明所述直达快速、具有自修复功能的动能油节油率：市区运行模式3.1％，城间运行模式3.3％，快速车道运行模式3.7％。

2.环保摩擦副表面生成的超滑超硬保护膜和新的金相结构反应层具有优良的密封性能，可以改善发动机的燃烧动力特性，减轻尾气排放污染。交通部汽车运输行业能源利用检测中心对本发明所述直达快速、具有自修复功能的动能油试验尾气排放检测中，CO含量降低23.3％，HC+Nox含量降低24.3％。

3.延长换油周期动能油的使用寿命是其他润滑油的3倍以上。

4.修复动能油可以原位修复磨损零件，恢复原型尺寸，保持合理间隙，延长机器使用寿命，降低维修成本。清华大学摩擦学国家重点实验室对本发明所述直达快速、具有自修复功能的动能油摩擦性能检测结论指出：本发明所述直达快速、具有自修复功能的动能油表现良好的减摩性能，使摩擦系数明显降低，比液体润滑油低一个数量级。而且使摩擦表面具有良好的抗磨性能，硬度为原基体材料摩擦表面的2-3倍，使磨损表面磨损程度大为减轻。试样断面SEM观察表明，在基体材料表面有一层厚2-3μm的，与基体材料组织明显不同的保护层生成，EDS分析发现保护层中除有少量的来自添加剂的元素P、S、Ca以及Mg和Si外，还含有比基体更高比例的C和O。这层保护层超滑超硬，结合牢固，并可耐1600℃高温。

【具体实施方式】

本发明所述直达快速、具有自修复功能的动能油，是由基础油和多种添加剂调配而成的。所用基础油配料为韩国SK公司的产品。

丁二酰亚胺、聚异丁烯丁二酰亚胺、聚甲基丙烯酸酯、硫化二(2-乙基己基)二硫代磷酸氧钼、有机硅酸铝、有机硅酸镁、羟基硅酸镁、羟基硅酸铁、甲基硅油、甲基硅油酯购自上海石化公司、北京中博联石化公司、美国路博润公司。

所用清净剂硫化烷基酚钙为江阴市康泰润滑油添加剂有限公司的产品，抗氧剂采用南京润友化工添加剂有限公司的产品。

实施例1.

1)配制基础油。

型号	含量(％)	处理
			150N500NSK70N	424612	用常规方法充分混合，调制成发动机油使用的黏度

2)配制成品动能油

型号	含量(％)	处理
			硫化烷基酚钙丁二酰亚胺二烷基二硫化磷酸锌	442	将各种添加剂加入基础油，整个过程中，用计算机控制各添加剂的加入量和调制温度，温

聚甲基丙烯酸酯硫化二(2-乙基己基)二硫代磷酸氧钼有机硅酸铝羟基硅酸镁甲基硅油基础油

1.5433177.5

度控制在80-100℃，使各种添加剂充分接触、融合，达到增容效果。理化指标达到发动机油标准：GB11121和GB11122要求。

实施例2.

1)配制基础油。

型号	含量(％)	处理
			500SN650SN150BSSK100N	42311710	充分混合，调制成发动机油使用的黏度

2)配制成品动能油

型号	含量(％)	处理
			烷基水杨酸钙聚异丁烯丁二酰亚胺二烷基二硫化磷酸锌聚甲基丙烯酸酯硫化二(2-乙基己基)二硫代磷酸氧钼有机硅酸铝羟基硅酸铁甲基硅油酯基础油	2.52.50.50.42.5110.189.5	将各种添加剂加入基础油，整个过程中，用计算机控制各添加剂的加入量和调制温度，温度控制在80-100℃，使各种添加剂充分接触、融合，达到增容效果。理化指标达到发动机油标准：GB11121和GB11122要求。

实施例3.

1)配制基础油。

型号	含量(％)	处理
			SK150N650SN150BS150SN	19312723	充分混合，调制成发动机油使用的黏度

2)配制成品动能油

型号	含量(％)	处理
			硫化烷基酚钙丁二酰亚胺二烷基二硫化磷酸锌聚甲基丙烯酸酯硫化二(2-乙基己基)二硫代磷酸氧钼有机硅酸铝羟基硅酸镁甲基硅油基础油	330.50.43220.186	将各种添加剂加入基础油，整个过程中，用计算机控制各添加剂的加入量和调制温度，温度控制在80-100℃，使各种添加剂充分接触、融合，达到增容效果。理化指标达到发动机油标准：GB11121和GB11122要求。

Claims (10)

1、一种直达快速、具有自修复功能的动能油，其特征在于由按照重量百分比计77.5％-89.5％的基础油和10.5％-22.5％的添加剂组成。

2、如权利要求1所述的直达快速、具有自修复功能的动能油，其特征在于由按照重量百分比计86％的基础油和14％的添加剂组成。

3、如权利要求1或2所述的直达快速、具有自修复功能的动能油，其特征在于所述基础油为SK70N、SK100N、SK150N、SK250N、SK500N、650SN或150BS中的一种或多种。

4、如权利要求1或2所述的直达快速、具有自修复功能的动能油，其特征在于所述添加剂由催化剂、矿物质、金属清净剂、抗磨剂、分散剂、抗氧剂、降凝剂和消泡剂组成。

5、如权利要求4所述的直达快速、具有自修复功能的动能油，其特征在于所述添加剂中矿物质制成浓缩粉体、凝胶体或分散液。

6、如权利要求1～5任一所述的直达快速、具有自修复功能的动能油，其特征在于所述添加剂由以动能油总重量为100％按重量百分比计的如下组份组成：1％～3％催化剂、1％～3％矿物质、2.5-4％金属清净剂、2.5-4％抗磨剂、2.5-4％分散剂、0.5-2％抗氧剂、0.4-1.5％降凝剂和0.1-1％消泡剂。

7、如权利要求6所述的直达快速、具有自修复功能的动能油，其特征在于所述添加剂由以动能油总重量为100％按重量百分比计的如下组份组成：2.0％催化剂、2.0％矿物质、3.0％金属清净剂、3.0％抗磨剂、3.0％分散剂、0.5％抗氧剂、0.4％降凝剂和0.1％消泡剂。

8、如权利要求1～7任一所述的直达快速、具有自修复功能的动能油，其特征在于所述添加剂中催化剂为有机硅酸铝或有机硅酸镁；矿物质为铁硅酸盐和/或镁硅酸盐；金属清净剂为酚盐或磺酸盐；抗磨剂为硫、磷的硼或硅盐；分散剂为二酰亚胺类；抗氧剂为硫磷双辛碱性锌盐、钼盐或铜盐；降凝剂为聚甲基丙烯酸酯；消泡剂为有机硅油。

9、如权利要求8所述的直达快速、具有自修复功能的动能油，其特征在于所述添加剂中催化剂为有机硅酸铝或有机硅酸镁；矿物质为羟基硅酸镁或羟基硅酸铝；金属清净剂为硫化烷基酚钙或硫化水杨酸钙；抗磨剂为长链伯烷基二硫代磷酸锌或硫化二(2-乙基己基)二硫代磷酸氧钼；分散剂为丁二酰亚胺或聚异丁烯丁二酰亚胺；抗氧剂为二烷基二硫代磷酸锌；消泡剂为甲基硅油或甲基硅油酯。

10、一种如权利要求1～9任一所述的直达快速、具有自修复功能的动能油的使用方法，其特征在于在加入动能油之前，先用清洗油清洗发动机油系统，然后更换新的滤芯，再加入动能油运行。