CN102277225A - 一种发动机润滑油组合物 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种发动机润滑油组合物,属于润滑油技术领域。其主要含有以下重量百分比的组分：加氢处理基础油；1.5～3.0%的高碱值硫化烷基酚钙；4.5～6.5%的硼化聚异丁烯基丁二酰亚胺无灰分散剂；1.0～2.5%的高、低碱值磺酸钙清净剂；0.5～1.5%的二烷基二硫代磷酸锌；0.3～0.6%的胺型辅助抗氧剂；0.3～0.6%的含氮硫代磷酸钼；0.3～0.6%的酚型抗氧剂。本发明的有益效果是：通过各组分间的相互协作，使润滑油组合物具有较佳的高温清净性、烟炱分散性、抗氧抗腐蚀性及耐磨性，可满足欧洲技术生产的各类柴油轿车发动机对润滑油的要求。

Description

一种发动机润滑油组合物

技术领域

本发明涉及一种润滑油组合物，尤其是一种发动机润滑油组合物,属于润滑油技术领域。

背景技术

以欧洲为代表的轿车柴油化趋势令世人瞩目，柴油的规格由欧洲制定，1996年发布了B系列柴油轿车发动机规格。2004年，欧洲ACAE将汽油轿车发动机油规格（A系列）和柴油轿车发动机油规格（B系列）合为一个规格，即A/B系列，形成A1/B1、A3/B3、A3/B4和A5/B5四个规格。德国大众公司在我国生产的柴油轿车要求使用A3/B4规格，评定该油的关键台架主要包括：磨损 MB 0M602A、清净性VM L1.6L TC、中温分散性XUD Ⅱ BTE、活塞清净性VMDI（直喷机）、燃料经济性MBM Ⅲ E,但是我国目录尚未建立，给研制此类油带来困难。国内市场上由国外进口的满足ACEA柴油轿车A/B系列规格的油很少，目前虽然相关润滑油的研发工作正在进行，但由于缺少评定台架，研究进度缓慢。一般，柴油轿车用户多使用汽油机油SJ油作替代油，我们曾使用通过台架评定的SJ 10W-40油在捷达柴油轿车上做过使用试验，行驶8000km后的旧油分析结果表明，由于我国市场上柴油中硫含量高达500ppm，使得在用油的碱值降幅较大，由初始的6.8mgKOH/g降至2.1mgKOH/g。机油的粘度增长较快，活塞顶环出现粘环现象，窜气量增大，发动机动力性能下降，冒黑烟。严重时因油品的抗磨性能差，出现发动机缸套抛光。因此开发柴油轿车专用润滑油有着现实意义，特别是我国国产的柴油轿车逐年增大，对专用润滑油的需求量更加旺盛。

发明内容

本发明要解决技术问题是：针对现有技术存在的缺陷，提出一种发动机润滑油组合物， 满足欧洲ACEA-2004 A3/B4规格的柴油轿车润滑油标准，且配方简单，调制方便。

为了解决以上技术问题，本发明的技术方案如下：一种发动机润滑油组合物，主要含有以下重量百分比的组分：

A. 80～85%的加氢处理基础油；

B.1.5～3.5%的硫化烷基酚钙；

C.4.5～6.5%的硼化聚异丁烯基丁二酰亚胺无灰分散剂；

D.1.0～2.5%的高、低碱值磺酸钙清净剂；

E.0.5～1.5%的二烷基二硫代磷酸锌；

F.0.3～0.6%的胺型辅助抗氧剂；

G.0.3～0.6%的含氮硫代磷酸钼；

H.0.3～0.6%的酚型抗氧剂。

其中，所述硫化烷基酚钙的碱值在240mgKOH/g以上，其分子结构式为：                                                

     式中R为含8-12个碳原子的烷基，n为整数。

所述的高分子量硼化聚异丁烯基丁二酰亚胺无灰分散剂是以分子量为2300的聚异丁烯为原料，用氯气作为催化剂制得的，其分子结构式为： 

       式中R为分子量是2300的聚异丁烯。

所述所述磺酸钙清净剂含有两种碱值，分别是高碱值≥295mgKOH/g和低碱值

20-30mgKOH/g，其分子结构式为：

    式中R为含12-30碳原子的烷基，n为整数。

所述胺型辅抗氧剂的分子结构式为：    式中R和R’ 分别为含8-18碳原子的烷基。

所述酚型抗氧剂的分子结构式为：

    式中R为含6-14个碳原子的烷基。

所述的含氮硫代磷酸钼，其分子结构式：

    式中 R为含有氨基（-NH₂）的8个碳原子的烷基。

本发明为满足柴油桥车润滑油的要求，调整润滑油的配方，使各组分相互配合，保持组合物综合性能的平衡，各组分在组合物中的作用如下：加氢基础油，其饱和烃含量高。硫含量低，粘度指数高，与抗氧剂的感受性好，与橡胶密封圈相容性好，可延长油品的使用寿命，并减少油底壳渗油现象。最近几年开发生产的高分子量硼化聚异丁烯基丁二酰亚胺无灰分散剂，具有良好的烟炱、油泥的分散和增溶作用，能有效的抑制发动机粘度增长，同时还具有比普通汽油机油更好的抗氧化和抗磨性，并可改进油品与橡胶密封件的相容性，降低铜铅轴瓦的腐蚀性。添加剂含氮硫代磷酸钼不但具有抗磨抗氧效果，还可以提高油品的碱保持性。在高温、高转速的工况下，在发动机摩擦副表面形成一种钼化合物的保护膜，具有良好的抗磨极压性能，特别针对我国公路上的时开时停得工况更加有效，同时含有钼元素具有良好的抗氧性，本发明选用的有机钼产品中还含有氨基高温抗氧基团，将更增强机油的高温抗氧化性能，有机钼在曲轴箱中减少摩擦，降低机油温度。降温一方面降低机油的抗氧化腐蚀性能，延缓机油胶质和积碳的形成趋势，延缓机油的总碱值降低速度；另一方面降低温度能减少机油的挥发，延长机油的寿命，综合起来能显著延长机油的换油期。二烷基二硫代磷酸锌、胺型辅助抗氧剂、酚型抗氧剂等不同类型的抗氧剂辅配使用能够大幅度的调高油品的热氧化安定性。

调制润滑油时，除了加入本发明的各组分外，还需要加入降凝剂，粘度指数改进剂和抗泡剂。降凝剂可选择对基础油感受性好的进口剂德固赛公司1-248，通常加剂量为0.2-0.5%；粘度指数改进剂较适宜的是剪切稳定性好的乙烯-丙烯共聚物，如进口美国LZ7077，加剂量根据调油的粘度级别而定，通常加剂量为5-9%；国产抗泡剂是甲基硅油T901，加剂量为20ppm。

判断润滑油组合物是否满足ACAE A3/B4的要求，需要做台架试验，而目前该实验在国内尚未建立，如果送到欧洲去做，一是周期长，二是费用太高，不能保证一次性全部通过系列台架试验。

本发明采用在世界各国广为使用的实车使用试验，内燃机油在实际使用中工作条件是多变的，影响因素很复杂，实车使用试验是最切合实际，试验结果最能说明油品的实际使用性能。可以从两方面考察油品的性能，一是看油品的衰变情况，做油品粘度、酸值、碱值等；二是对发动机各润滑部分的磨损情况和沉积物情况进行评定，做金属含量和石油醚不溶物分析，并对相关磨损部件进行拆检，拍照、称重等，通过这些试验考察油品的质量衰变情况，判断油品配方组成的合理性，并选用已通过的ACAE的A3/B4台架评定的油品为参比油，只有综合指标达到或接近参比油的，并在使用中运行正常的，才认定为合理的配方组成。行车实验的对比参考油选用符合A3/B4标准调制的美国路博润公司Lubri201 4986，基础油都选用加氢Ⅱ类油。通过对比得出本发明的润滑油组合物与进口的润滑油组合物效果相当，并且特别适用于在中国路况及柴油中硫含量偏高的特点，能提供足够的碱保持性，迅速中和掉发动机燃烧产生的SOx酸性气体，有效的保护了汽缸，延长了发动机的使用寿命。

本发明的有益效果是：通过各组分间的相互协作，使润滑油组合物具有较佳的高温清净性、烟炱分散性、抗氧抗腐蚀性及耐磨性，可满足欧洲技术生产的各类柴油轿车对润滑油的要求。

具体实施方式

实施例一

配制一全组分的10W/40 A3/B4柴油轿车发动机润滑油，数据见表1

表1

实施例二

配制一全组分10W/40 A3/B4柴油轿车润滑油，数据见表2

表2

实施例三

配制一全组分10W/40 A3/B4柴油轿车润滑油，数据见表3

表3

实施例四

配制一全组分10W/40 A3/B4柴油轿车润滑油，数据见表4

表4

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种发动机润滑油组合物，主要含有以下重量百分比的组分：

80～85%的加氢处理基础油；

1.5～3.0%的硫化烷基酚钙；

4.5～6.5%的硼化聚异丁烯基丁二酰亚胺无灰分散剂；

1.0～2.5%的磺酸钙清净剂；

0.5～1.5%的二烷基二硫代磷酸锌；

0.3～0.6%的胺型辅助抗氧剂；

0.3～0.6%的含氮硫代磷酸钼；

0.3～0.6%的酚型抗氧剂。

2.根据权利要求1所述的发动机润滑油组合物，其特征在于：所述硫化烷基酚钙的碱值在240mgKOH/g以上，其分子结构式为：                                               

  式中R为含8-12个碳原子的烷基，n为整数。

3.根据权利要求1或2所述的发动机润滑油组合物，其特征在于：所述的硼化聚异丁烯基丁二酰亚胺无灰分散剂的分子结构式为：

   式中R为分子量是2300的聚异丁烯。

4.根据权利要求3所述的发动机润滑油组合物，其特征在于：所述磺酸钙清净剂的分子结构式为：

       式中R为含12-30碳原子的烷基，n为整数；含有至少一种碱值，所述碱值分别是高碱值≥295mgKOH/g、低碱值20-30mgKOH/g。

5.根据权利要求4所述的发动机润滑油组合物，其特征在于：所述胺型辅抗氧剂的分子结构式为：

    式中R和R’分别为含8-18碳原子的烷基。

6.根据权利要求5所述的发动机润滑油组合物，其特征在于：所述酚型抗氧剂的分子结构式为：

 式中R为含6-14个碳原子的烷基。

7.根据权利要求6所述的发动机润滑油组合物，其特征在于：所述含氮硫代磷酸钼，其分子结构式为  

   式中 R为含有氨基（-NH₂）的8个碳原子的烷基。