CN102268315B - 船用油组合物及其用途 - Google Patents

Abstract

本发明涉及船用油组合物及用途，主要解决现有技术中船用润滑油分水性能欠佳的问题。本发明通过采用以重量份数计包括以下组份：a)0.05～50份的清净剂、分散剂或其混合物；b)0.01～30份的酚类化合物；c)0.01～30份的胺类化合物；d)20～90份的基础油；其中，所述酚类化合物具有式(1)的化学通式：

Description

船用油组合物及其用途

技术领域

本发明涉及一种船用油组合物及其用途。

背景技术

船用系统油可用于低速十字头式柴油机的曲轴箱中运动机件的润滑。船用二冲程低速十字头柴油发动机的结构特点是汽缸与曲轴箱之间设有横隔板，因此，曲轴箱系统的润滑是独立的循环系统，靠油泵将油送到轴承、齿轮和凸轮活动部件进行润滑，以保证正常的运转。在某些油冷的机型中，船用系统油还起到冷却活塞的作用。因此，船用系统油应具备优良的清净分散剂、抗磨性和热氧化安定性，防止油在高温活塞顶底面氧化变质，生成油泥漆膜等沉积物及有机酸。由于燃用高硫燃料的燃气窜进曲轴箱，生成的硫酸腐蚀部件，该油还应具有一定的碱度。

在低速十字头发动机润滑油系统中，渗入海水或冷却系统泄漏都会使润滑油乳化。船用系统油在使用过程中不断进行过滤、离心来除去杂质和水分等污物。如果油品抗水性能差，再经过离心循环、飞溅，会加剧油品的乳化，形成泡沫，乳化后可能析出的废料会加剧摩擦副的磨损，油品添加剂的降解，使润滑油过早变质。因此，除要求曲轴箱油应有优良的清净分散、抗磨性、热氧化安定性、酸中和性能和防锈性能，尤其是应具有优良的分水性能。

中速筒状活塞式发动机的汽缸和曲轴箱是贯通的，使用同一种润滑油。汽缸和活塞间靠曲轴转动时将油甩到汽缸上进行润滑，因此船用中速机油兼具船用汽缸油和船用系统油的作用。船用中速机油除润滑作用外，还起到冷却活塞、气缸以及在气缸和活塞间的密封作用。由于其配方加剂量要高于船用系统油，油品中含有的表面活性剂的量要远远大于系统油，油品在海水污染的情况下更容易乳化。因此要求船用中速机油具有更优良的分水性能，以保证在用油能较易与水分离，继续发挥润滑油作用。

随着船舶大型化、高功率化、主机燃料的高硫劣质化及先进的船用发动机的使用，同时为了适应船舶航行的安全可靠性和经济性环保及节能的立法及其指标要求，对船用发动机润滑油的性能提出了更高更苛刻的要求。

为了满足这些要求，船用油必须有足够高的碱值，良好的抗氧防腐性、防锈性、清净分散性和分水性能等。基础油的生产技术发展、工艺改进为船用润滑油的质量提高、品种更新提供了最基本的保证。但是，单一的基础油由于自身组成成分的限制决定了它不能同时完全满足这些性能的要求，需要借助大量的添加剂来改善油品的性能。而船用油中抗氧剂、防锈剂和清净分散剂等添加剂的使用确实改善了油品的清净分散性和抗锈等性能，满足了各种新型机械和发动机的要求，延长了润滑油的使用寿命。但因为其中的添加剂如清净分散剂、防锈剂等具有表面活性剂的性质，能在油品与气液固的界面上定向吸附，导致了油品分水性能变差，使油品乳化，并且生成泡沫，影响机油的压力，柴油机可能因缺少润滑油而造成损坏。此外，润滑油乳化后，不溶性杂质就悬浮于油中，污损摩擦表面，使部件磨损加快，降低轴承的承载能力，甚至损坏轴承。因此，分水性能已成为船用润滑油的重要指标之一。

国内外针对润滑油抗乳化性开展了相关工作。文献CN200810115872.7“润滑油抗乳化剂组合物及其应用”和CN200910052593.5“一种用于润滑油品的破乳剂及其制备方法和应用”均公开了环氧乙烷环氧丙烷共聚物及其衍生物等破乳剂的制备及应用。文献CN02125904.6“一种聚醚酯润滑油抗乳化剂的制备方法”公开了聚醚酯等其他种类的润滑油抗乳化剂制备及应用。文献“WATER SEPARATION PROPERTY IMPROVING AGENT FORLUBRICANT AND LUBRICANT COMPOSITIONUSING IT”中公开了一种改善润滑油中水分离性能的物质-聚亚氧烷基乙二醇共聚物。文献US5753598“Lubricating oil compositions orconcentrates therefor providing enhanced water-shedding properties”公开了一种环氧基的杂环化合物可有效改善润滑油的破乳化性能和船用油的分水性能。上述文献中存在船用润滑油分水性能欠佳的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是现有技术中船用润滑油分水性能欠佳的问题，提供一种新的船用油组合物。本发明所要解决的技术问题之二是提供一种与解决技术问题之一相对应的船用油组合物的用途。使用所述船用油组合物，在不影响润滑油其他性能的前提下，使油品具有优良的分水性能，满足船用润滑油特殊工况的需要。

为解决上述技术问题之一，本发明采用的技术方案如下：一种船用油组合物，以重量份数计包括以下组份：

a)0.05～50份的清净剂、分散剂或其混合物；

b)0.01～30份的酚类化合物；

c)0.01～30份的胺类化合物；

d)20～90份的基础油；

其中，所述酚类化合物具有式(1)的化学通式：

式(1)中，R和R′选自H、含1～8个碳原子的烷基或羟基，但R和R′不能同时为H或羟基；R″选自H、含1～8个碳原子的烷基、羟基或一元饱和羧酸酯基。

上述技术方案中，以重量份数计，清净剂、分散剂或其混合物的用量优选范围为1～40份，更优选范围为10～35份；酚类化合物的用量优选范围为1～20份，更优选范围为5～15份；胺类化合物的用量优选范围为1～20份，更优选范围为5～15份；基础油的用量优选范围为20～70份，更优选范围为20～50份。所述清净剂优选方案为选自磺酸盐、硫化烷基酚钙、烷基水杨酸镁、烷基水杨酸钙、硫化水杨酸钙或环烷酸钙中的至少一种；其中，所述磺酸盐优选方案为选自石油磺酸钙、合成磺酸钙、超碱值合成磺酸镁、超碱值石油磺酸镁或膨化磺酸盐中的至少一种；其中，所述石油磺酸钙优选方案为选自低碱值石油磺酸钙、中碱值石油磺酸钙或高碱值石油磺酸钙中的至少一种，所述合成磺酸钙优选方案为选自低碱值合成磺酸钙、中碱值合成磺酸钙或高碱值合成磺酸钙中的至少一种。所述分散剂优选方案为选自丁二酰亚胺分散剂或氮硼分散剂中的至少一种；其中，所述丁二酰亚胺分散剂选自单丁二酰亚胺、双丁二酰亚胺或多丁二酰亚胺中的至少一种。所述胺类化合物优选方案为选自具有式(2)通式的化合物：

式(2)中，S、S′、S″选自H、芳基或含10～20个碳原子的烷基，且不能同时为H或芳基。以重量份数计，所述组合物优选方案为还包括0.5～15份的防锈剂或0.5～15份的抗泡剂中的至少一种。所述防锈剂优选方案为选自碱性二壬基萘磺酸钡或烯基丁二酸的至少一种；所述抗泡剂优选方案为选自甲基硅油或丙烯酸酯型非硅抗泡剂中的至少一种。以重量份数计，防锈剂的用量优选范围为1～10份，抗泡剂的用量优选范围为1～10份。

上述技术方案中，酚类化合物中的R″可选自一元饱和羧酸酯基。所述一元饱和羧酸酯基其化学通式可表示为KCOOK′，其中K选自2～10个碳原子的烷基，K′选自5～20个碳原子的烷基。胺类化合物中的S、S′和S″可选自芳基，所述芳基可选自苯基、烷基苯基或萘基。所述丁二酰亚胺分散剂可选自多丁二酰亚胺，例如三丁二酰亚胺。所述抗泡剂可选自丙烯酸酯型非硅抗泡剂

本发明船用油组合物的制备方法为：将a)、b)、c)各组份按比例在50～60℃温度下加入基础油中，搅拌0.5～1小时，使其全部溶解，即可得到本发明的组合物。

为解决上述技术问题之二，本发明采用的技术方案如下：上述船用油组合物用于改善船用内燃机油分水性能。其中所述船用油组合物的组分、重量份数以及优选范围与解决技术问题之一所采取的技术方案中的相同。

本发明的船用油组合物可用作低速十字头式船舶发动机曲轴箱系统润滑油、中速筒状活塞式发动机润滑油。其使用方法如下：以0.01～10重量％的剂量加入船用油产品中，加热搅拌均匀即可使用。

本发明的船用油组合物，其中的酚类化合物和胺类化合物具有与船用油常用的清净剂、分散剂、防锈剂和抗泡剂等添加剂良好的配伍性，充分利用了各组份的协同作用，较好地改善了油品的稳定性。本发明船用油组合物添加于船用油产品中，可有效改善油品在气液固界面上定向吸附导致的油品分水性能变差、油品乳化的现象，提高润滑油性能；而且它与油品中其他添加剂不发生相互排斥作用，并有一定的协和作用，不会对油品的清净分散性能、抗氧防腐性等使用性能产生影响。在其他使用性能保持不变的基础上，使油品具有优良的分水性能，取得了较好的技术效果。

下面通过实施例对本发明作进一步阐述。

具体实施方式

【实施例1】

按照表1中的重量份数，分别称取20克石油磺酸钙、15克2，6-二叔丁基对甲酚、10克辛基二苯胺，5克二壬基萘磺酸钡和50克基础油，在50～60℃温度下加热搅拌0.5～1小时至完全均匀。详见表1。

称取1～2重量％的船用油组合物加入船用油产品中，加热搅拌均匀，制得试验用油备用。

采用船用油水分离测定法(SH/T0619)评价该组合物的使用效果，即分水性能。试验时，在锥形管中先量取98毫升试验用油，然后再加入2毫升蒸馏水，用转速3600±100转/分的搅拌器搅拌30秒至油水乳化。将离心管置于离心机中，在相对离心力700g的条件下离心2小时，观察并记录油层、水层的分离情况和沉淀物的生成。水层体积越大、乳化层体积越小、沉淀越少则表明试验油分水性能越好；反之，则油品分水性能越差。试验结果见表2。

【实施例2～14】

按【实施例1】的各个步骤调制船用油组合物及试验用油，只是改变各组份的用量及成份，其船用油组合物组成见表1。

测试各试验用油的分水性能，试验结果见表2。试验用油的其他性能，例如清净分散性能、抗氧防腐性等，没有受到影响。

Claims (7)

1.一种船用油组合物，以重量份数计由以下组份组成：

a)0.05～50份的清净剂、分散剂或其混合物；

b)0.01～30份的酚类化合物；

c)0.01～30份的胺类化合物；

d)20～90份的基础油；

e)0.5～15份的防锈剂或0.5～15份的抗泡剂中的至少一种；所述防锈剂选自碱性二壬基萘磺酸钡或烯基丁二酸的至少一种；所述抗泡剂选自甲基硅油或丙烯酸酯型非硅抗泡剂中的至少一种；

其中，所述酚类化合物具有式(1)的化学通式：

式(1)中，R和R′选自H、含1～8个碳原子的烷基或羟基，但R和R′不能同时为H或羟基；R″选自H、含1～8个碳原子的烷基、羟基或一元饱和羧酸酯基；

所述胺类化合物选自辛基二苯胺、二辛基二苯胺、丁基辛基二苯胺、甲基对苯二胺、对苯二胺、二苯胺、十八胺、α-苯基萘胺、二壬基二苯胺或十二胺；

所述清净剂选自磺酸盐、硫化烷基酚钙、烷基水杨酸镁、烷基水杨酸钙、硫化水杨酸钙或环烷酸钙中的至少一种；所述分散剂选自丁二酰亚胺分散剂或氮硼分散剂中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的船用油组合物，其特征在于以重量份数计，清净剂、分散剂或其混合物的用量为1～40份，酚类化合物的用量为1～20份，胺类化合物的用量为1～20份，基础油的用量为20～70份。

3.根据权利要求2所述的船用油组合物，其特征在于以重量份数计，清净剂、分散剂或其混合物的用量为10～35份，酚类化合物的用量为5～15份，胺类化合物的用量为5～15份，基础油的用量为20～50份。

4.根据权利要求1所述的船用油组合物，其特征在于所述磺酸盐选自石油磺酸钙、合成磺酸钙、超碱值合成磺酸镁、超碱值石油磺酸镁或膨化磺酸盐中的至少一种；所述丁二酰亚胺分散剂选自单丁二酰亚胺、双丁二酰亚胺或多丁二酰亚胺中的至少一种。

5.根据权利要求4所述的船用油组合物，其特征在于所述石油磺酸钙选自低碱值石油磺酸钙、中碱值石油磺酸钙或高碱值石油磺酸钙中的至少一种，所述合成磺酸钙选自低碱值合成磺酸钙、中碱值合成磺酸钙或高碱值合成磺酸钙中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的船用油组合物，其特征在于以重量份数计，防锈剂的用量为1～10份，抗泡剂的用量为1～10份。

7.权利要求1～6中的任一船用油组合物用于改善船用内燃机油分水性能。