CN102757841A - 无灰超低温液压油 - Google Patents

Abstract

一种无灰超低温液压油，包括调合基础油和复合添加剂，所述的调合基础油包括10～65质量％的低粘度加氢基础油、30～80质量％的IV和/或V类基础油、1～10质量％的粘度指数改进剂、0～40质量％的II类和/或III类基础油、0～5质量％的降凝剂，所述的低粘度加氢基础油的100℃粘度为1.5～3.0mm²/s，其组成中链烷烃含量小于40质量％、总环烷烃含量大于60质量％、芳烃含量小于0.2质量％，硫含量小于0.05质量％，所述的复合添加剂包括0.1～40质量％的极压抗磨剂、0.1～50质量％的抗氧剂、0.1～10质量％的防腐剂、0.1～40质量％的减摩剂和1.0～60质量％的稀释油，所述复合添加剂与调合基础油的质量比为0.1～10.0％。该无灰超低温液压油的各项性能完全满足GB/T11118.1-94标准规定的HS液压油的技术要求。

Description

无灰超低温液压油

技术领域

本发明为一种抗磨液压油，具体地说，是一种由复合基础油调制的超低温无灰抗磨液压油。

背景技术

加氢基础油具有硫、氮、芳烃含量低，低温性能好的优点，对抗氧剂的感受性显著提高，毒性降低，热稳定性和氧化安定性好。随着润滑油向高品质方向发展，润滑油基础油正由API分类标准规定的I类油向II/III类油转变。

在加氢基础油中，100℃运动粘度在1.5～3.0mm²/s之间的低粘度基础油的粘度指数小，粘度小，闪点低，挥发性大，其应用因此受到极大限制。通常用作稀释油或被调合或裂化成更轻的产品，如柴油和石脑油等；即便是用作润滑油，也仅是用到变压器油、金属加工液等对闪点、挥发性能要求不高的油品中，大大降低了其市场价值。然而，在加氢油生产过程中，这种超低粘度加氢油占全部产品的40％以上，若其利用价值不高，将造成很大的经济损失。

CN1726272A公开了一种将低粘度费-托合成基础油与传统基础油调合生产高质量润滑基础油的方法，使用100℃运动粘度为约2mm²/s或更大但小于3mm²/s的费-托合成馏分油馏分，与I类基础油、II类基础油、III类基础油和上述两种或两种以上传统基础油的混合物的石油基础油按适合的比例调合，以便生产100℃粘度为约3mm²/s或更大的润滑基础油调合油。所述低粘度费-托合成基础油具有极高的粘度指数和较低的挥发性。

CN1829788A公开了一种将低粘度费-托基础油与费-托衍生塔底馏分光亮油的调和方法，通过调合100℃粘度为2mm²/s或更大但小于3mm²/s的费-托馏出物馏分和费-托衍生塔底馏分制备费-托衍生润滑基础油；润滑基础油组合物具有100℃约3～10mm²/s的粘度和低于约45wt％的TGA Noack挥发性；使用该润滑基础油制备的精制润滑剂，适合做发动机曲轴箱润滑剂。

US6703353B1公开了一种以100℃运动粘度为约2mm²/s或更大但小于3mm²/s的低粘度费-托合成馏分油与另外一种100℃粘度大于3.8mm²/s的费-托合成油组成基础油，再将该基础油与传统的I类基础油、II类基础油的调合可生产高质量的润滑基础油，润滑基础油调合油的100℃粘度为约3～10mm²/s，Noack重量蒸发损失低于约35％。

WO2008/079740公开了一种将100℃粘度为约1.5～3.6mm²/s、Noack蒸发质量损失0～100％且小于Noack挥发系数的低粘度轻基础油与传统的I类基础油、II类基础油调合生产高质量的、Noack重量蒸发损失低于约29％的润滑基础油的方法，该法生产100℃粘度为约3～10mm²/s润滑基础油调合油。所述低粘度轻基础油为费-托合成馏分油，粘度指数大于120。

发明内容

本发明的目的是提供一种无灰超低温液压油，该液压油所用的基础油由低粘度加氢基础油调合制得，经添加适当添加剂后制得的无灰超低温液压油满足标准规定的使用要求。

本发明提供的无灰超低温液压油，包括调合基础油和复合添加剂，所述的调合基础油包括10～65质量％的低粘度加氢基础油、30～80质量％的IV和/或V类基础油、1～10质量％的粘度指数改进剂、0～40质量％的II类和/或III类基础油、0～5质量％的降凝剂，所述的低粘度加氢基础油的100℃粘度为1.5～3.0mm²/s，其组成中链烷烃含量小于40质量％、总环烷烃含量大于60质量％、芳烃含量小于0.2质量％，硫含量小于0.05质量％，所述的复合添加剂包括0.1～40质量％的极压抗磨剂、0.1～50质量％的抗氧剂、0.1～10质量％的防腐剂、0.1～40质量％的减摩剂和1.0～60质量％的稀释油，所述复合添加剂与调合基础油的质量比为0.1～10.0％。

本发明以低粘度加氢基础油为原料，选用合成基础油及粘度指数改进剂调和成调合基础油，再添加适当的添加剂得到高性能的无灰超低温液压油，其各项性能完全满足GB/T11118.1-94标准规定的HS液压油的技术要求。

具体实施方式

超低温液压油HS，经常选用无特定难燃特性的合成油为基础油，以满足其更为苛刻的性能要求。本发明将低粘度加氢基础油与合成基础油及粘度指数改进剂调合得到调合基础油，再向其中加入适当添加剂制成无灰超低温液压油。此无灰超低温液压油充分利用了低粘度加氢基础油的优点，克服其粘度小、闪点低、蒸发损失大、粘度指数不高的不足，各项性能完全满足GB/T 11118.1-94标准中HS系列粘度级别1 5、22、32、46液压油的技术要求，同时以低粘度加氢基础油部分替代合成基础油，可以降低基础油成本，提高低粘度加氢基础油的利用价值。

本发明提供的无灰超低温液压油包括调合基础油和复合添加剂，所述的调合基础油包括低粘度加氢基础油、合成基础油及粘度指数改进剂，所述的合成基础油为按API-1509规定的技术要求分类的IV和/或V类基础油，还可以向调合基础油中加入II类和/或III类基础油。所述的调合基础油优选包括20～55质量％的低粘度加氢基础油、40～65质量％的IV和/或V类基础油、2～6质量％的粘度指数改进剂、0～30质量％的II类和/或III类基础油、0.1～2质量％的降凝剂。更优选包括20～48质量％的低粘度加氢基础油、40～65质量％的IV和/或V类基础油、2～6质量％的粘度指数改进剂、8～30质量％的II类和/或III类基础油、0.1～1质量％的降凝剂。

所述的超低温液压油所用的复合添加剂优选包括1.0～20质量％的极压抗磨剂、1.0～25质量％的抗氧剂、0.5～5质量％的防腐剂、1.0～30质量％的减摩剂和30～55质量％的稀释油。

所述复合添加剂与调合基础油的质量比为0.1～10.0％、优选0.8％～3.0％。

所述的低粘度加氢基础油的100℃粘度为1.5～3.0mm²/s，粘度指数为75～90，倾点不高于-42℃、优选-55～-42℃，开口闪点不低于150℃、优选150～180℃，Noack蒸发质量损失(250℃，1h)不小于75％、优选75～90％。所述的低粘度加氢基础油的芳烃含量很小，几乎不含硫。

上述II～V类基础油是按API-1509规定的技术要求分类的基础油，II类基础油是指饱和烃含量大于90质量％、粘度指数为80～120、硫含量小于0.3质量％的基础油，包括4号、6号、8号、10号加氢基础油，100N、150N、250N、350N、400N、500N、650N加氢基础油。

III类基础油是指饱和烃含量大于90质量％、粘度指数大于120、硫含量小于0.3质量％的基础油，包括Yu-4、Yu-6、Yu-8加氢基础油。

IV类基础油是指聚α-烯烃(PAO)合成基础油，其种类有PAO4、PAO6、PAO8、PAO10、PAO12。

V类基础油是指除I类、II类、III类、IV类基础油之外的润滑油基础油，如合成酯类基础油、烷基萘类基础油、硅油等，所述的合成酯类基础油可为三羟甲基丙烷酯、邻苯三酸酯、新戊基多元醇酯或季戊四醇酯中的一种或几种。

上述制备调合基础油所用的II～V类基础油的100℃粘度优选大于3.6mm²/s，更优选为3.6～15.0mm²/s。

本发明调合基础油中所用的降凝剂选自聚烯烃降凝剂、聚甲基丙烯酸酯降凝剂或烷基萘中的一种或几种。聚α-烯烃降凝剂优选T803，聚甲基丙烯酸酯降凝剂优选T814、Empicryl PPT 148，烷基萘降凝剂优选T801。

所述的粘度指数改进剂选自乙丙共聚物、聚异丁烯或聚甲基丙烯酸酯。乙丙共聚物粘度指数改进剂优选T613、T614、T618、L7、P8230，聚异丁烯粘度指数改进剂优选L3，聚甲基丙烯酸酯粘度指数改进剂优选T602、T632、T633、T634、Viscoplex系列产品。

所述的复合添加剂中的极压抗磨剂选自含硫极压抗磨剂、含磷极压抗磨剂、含硫磷极压抗磨剂或含硫磷氮极压抗磨剂，优选硫代磷酸三苯酯、硫代磷酸酯、硫代磷酸胺盐、硫化烯烃、硫代氨基酯中的一种或几种。

所述的抗氧剂选自胺型抗氧剂、酚型抗氧剂、酯型抗氧剂，优选2，6-二叔丁基对甲酚、受阻酚、烷基二苯胺、烷基苯基丙酸酯中的一种或几种。

所述的防腐剂选自羧酸衍生物、羧酸酯衍生物、苯三唑衍生物、噻二唑衍生物中的一种或几种。

所述的减摩剂选自磷酸酯、膦酸酯、苯三唑衍生物中的一种或几种。

所述的稀释油选自100℃粘度为4.0～10.0mm²/s的基础油，优选API-1509所述的I类、II类或III类基础油。所述I类基础油是指饱和烃含量小于90质量％，粘度指数为80～120，硫含量大于0.3质量％的基础油。作为本发明稀释油的I类基础油优选100SN、150SN、250SN。

本发明无灰超低温抗磨液压油的调制方法为：向调合基础油中加入配制好的复合添加剂，搅拌分散均匀，即得到超低温抗磨液压油。

本发明所述调合基础油的制备方法为：先按调配比将润滑油基础油加入带搅拌装置的调合釜，然后按调配比加入低粘度加氢基础油，15～45℃搅拌30～60分钟，再加入降凝剂和/或粘度指数改进剂，50～70℃搅拌30～60分钟，过滤得到调合基础油组合物。

所述的复合添加剂含抗磨液压油所需的各种添加剂和稀释油，其制备方法即是将各种添加剂按所需比例加入至稀释油中制成均匀的液体，以加入调合基础油中制成各粘度级别的超低温抗磨液压油。

下面通过实例进一步详细说明本发明，但本发明并不限于此。

实例1

制备本发明所用的复合添加剂。

将极压抗磨剂、抗氧剂、防腐剂、减摩剂及稀释油按表1所示的添加剂种类和加入比例调制成两种复合添加剂B₁和B₂，括号内为使用的添加剂商品牌号。

表1

实例2

以下实例制备本发明所述的超低温无灰抗磨液压油。

(1)制备调合基础油

将低粘度加氢基础油、IV类基础油PAO10、V类基础油三羟甲基丙烷酯、聚甲基丙烯酸酯粘度指数改进剂(Viscoplex7-310)按45.0∶40.0∶11.0∶4.0的质量比备好。先将PAO10和三羟甲基丙烷酯加入带搅拌装置的调合釜中，再加入低粘度加氢基础油，40℃搅拌30分钟，然后加入聚甲基丙烯酸酯Viscoplex7-310，升温至60℃搅拌30分钟，过滤得到调合基础油，其各组分的质量百分含量见表2。

所用低粘度加氢基础油的100℃粘度为2.324mm²/s、40℃粘度为8.52mm²/s、粘度指数79、倾点-48℃、开口闪点159℃、Noack蒸发质量损失(250℃，1h)82.6％，组成中链烷烃含量36.99质量％、总环烷烃含量62.98质量％、芳烃含量0.03质量％。

PAO10的100℃粘度为10.78mm²/s、40℃粘度为71.91mm²/s、粘度指数138、倾点-51℃、开口闪点268℃。

三羟甲基丙烷酯的100℃粘度为5.316mm²/s、40℃粘度为25.87mm²/s、粘度指数144、倾点-54℃、开口闪点225℃。

(2)制备超低温无灰抗磨液压油

向(1)步制得的调合基础油中添加占其总量1.5质量％的复合添加剂B₂，搅拌分散均匀，得到32粘度级别的HS无灰超低温液压油，其性能见表3。

实例3

(1)制备调合基础油

将低粘度加氢基础油、IV类基础油PAO6、三羟甲基丙烷酯、聚α-烯烃降凝剂(T803)、乙丙共聚物型粘度指数改进剂(T618)按45.0∶40.0∶12.2∶0.3∶2.5的质量比备好。先将PAO6和三羟甲基丙烷酯加入带搅拌装置的调合釜中，再加入低粘度加氢基础油，40℃搅拌30分钟，然后加入T803和T618，升温至60℃搅拌30分钟，过滤得到调合基础油，其各组分的质量百分含量见表2。

所用低粘度加氢基础油的100℃粘度为1.879mm²/s、40℃粘度为7.84mm²/s、倾点-51℃、开口闪点154℃、Noack蒸发质量损失(250℃，1h)87.9％，组成中链烷烃含量36.81质量％、总环烷烃含量63.19质量％。

PAO6的100℃粘度为5.616mm²/s、40℃粘度为29.15mm²/s、粘度指数135、倾点-54℃、开口闪点228℃。

(2)制备超低温无灰抗磨液压油

向(1)步制得的调合基础油中添加占其总量1.8质量％的复合添加剂B₁，搅拌分散均匀，得到符合22粘度级别的HS无灰超低温液压油，其性能见表3。

实例4

(1)制备调合基础油

将低粘度加氢基础油、加氢基础油Yu-8、IV类基础油PAO10、三羟甲基丙烷酯、聚甲基丙烯酸酯降凝剂(T814)、乙丙共聚物粘度指数改进剂(P8230)按30.0∶25.0∶34.5∶5.0∶0.5∶5.0的质量比备好。先将PAO10、Yu-8和三羟甲基丙烷酯加入带搅拌装置的调合釜中，再加入低粘度加氢基础油，40℃搅拌30分钟，然后加入T814和P8230，升温至60℃搅拌30分钟，过滤得到调合基础油，其各组分的质量百分含量见表2。

所用的低粘度加氢基础油的100℃粘度为2.535mm²/s、40℃粘度为9.73mm²/s、粘度指数81、倾点-45℃、开口闪点165℃、Noack蒸发质量损失(250℃，1h)79.5％，组成中链烷烃含量37.60质量％、总环烷烃含量62.35质量％、芳烃含量0.03质量％、硫含量0.02质量％。

所用加氢基础油Yu-8的100℃粘度为7.861mm²/s、40℃粘度为47.01mm²/s、粘度指数128、倾点-12℃、开口闪点256℃。

(2)制备超低温无灰抗磨液压油

向(1)步制得的调合基础油中添加占其总量1.8质量％的复合添加剂B₁，搅拌分散均匀，得到符合46粘度级别HS无灰超低温液压油，其性能见表3。

实例5

(1)制备调合基础油

将实例4所述的低粘度加氢基础油、加氢基础油500N、IV类基础油PAO10、V类基础油季戊四醇酯、聚α-烯烃降凝剂(T803)、乙丙共聚物粘度指数改进剂(L7)按35.0∶14.5∶40.0∶5.0∶0.5∶5.0的质量比备好。先将PAO10、500N和季戊四醇酯加入带搅拌装置的调合釜中，再加入低粘度加氢基础油，40℃搅拌30分钟，然后加入T803和L7，升温至60℃搅拌30分钟，过滤得到调合基础油，其各组分的质量百分含量见表2。

所用的加氢基础油500N的100℃粘度为10.86mm²/s，40℃粘度为93.91mm²/s，粘度指数99，倾点-15℃，开口闪点246℃。

季戊四醇酯的100℃粘度为12.82mm²/s、40℃粘度为68.75mm²/s、粘度指数190、倾点-25℃、开口闪点298℃。

(2)制备超低温无灰抗磨液压油

向(1)步制得的调合基础油中添加占其总量1.5质量％的复合添加剂B₂，搅拌分散均匀，得到符合46粘度级别HS无灰超低温液压油，其性能见表3。

表2

表3

Claims (14)

1.一种无灰超低温液压油，包括调合基础油和复合添加剂，所述的调合基础油包括10～65质量％的低粘度加氢基础油、30～80质量％的IV和/或V类基础油、1～10质量％的粘度指数改进剂、0～40质量％的II类和/或III类基础油、0～5质量％的降凝剂，所述的低粘度加氢基础油的100℃粘度为1.5～3.0mm²/s，其组成中链烷烃含量小于40质量％、总环烷烃含量大于60质量％、芳烃含量小于0.2质量％，硫含量小于0.05质量％，所述的复合添加剂包括0.1～40质量％的极压抗磨剂、0.1～50质量％的抗氧剂、0.1～10质量％的防腐剂、0.1～40质量％的减摩剂和1.0～60质量％的稀释油，所述复合添加剂与调合基础油的质量比为0.1～10.0％。

2.按照权利要求1所述的超低温液压油，其特征在于所述的调合基础油包括20～55质量％的低粘度加氢基础油、40～65质量％的IV和/或V类基础油、2～6质量％的粘度指数改进剂、0～30质量％的II类和/或III类基础油、0.1～2质量％的降凝剂。

3.按照权利要求1所述的超低温液压油，其特征在于所述的调合基础油包括20～48质量％的低粘度加氢基础油、40～65质量％的IV和/或V类基础油、2～6质量％的粘度指数改进剂、8～30质量％的II类和/或III类基础油、0.1～1质量％的降凝剂。

4.按照权利要求1～3所述的任意一种超低温液压油，其特征在于所述的复合添加剂包括1.0～20质量％的极压抗磨剂、1.0～25质量％的抗氧剂、0.5～5质量％的防腐剂、1.0～30质量％的减摩剂和30～55质量％的稀释油。

5.按照权利要求1～3所述的任意一种超低温液压油，其特征在于所述复合添加剂与调合基础油的质量比为0.8～3.0％。

6.按照权利要求1～3所述的任意一种超低温液压油，其特征在于所述的粘度指数改进剂选自乙丙共聚物、聚异丁烯或聚甲基丙烯酸酯粘度指数改进剂。

7.按照权利要求1～3所述的任意一种超低温液压油，其特征在于所述的降凝剂选自聚烯烃降凝剂、聚甲基丙烯酸酯降凝剂或烷基萘。

8.按照权利要求1～3所述的任意一种超低温液压油，其特征在于所述的极压抗磨剂选自硫代磷酸三苯酯、硫代磷酸酯、硫代磷酸胺盐、硫化烯烃、硫代氨基酯中的一种或几种。

9.按照权利要求1～3所述的任意一种超低温液压油，其特征在于所述的抗氧剂选自2，6-二叔丁基对甲酚、受阻酚、烷基二苯胺、烷基苯基丙酸酯中的一种或几种。

10.按照权利要求1～3所述的任意一种超低温液压油，其特征在于所述的防腐剂选自羧酸衍生物、羧酸酯衍生物、苯三唑衍生物、噻二唑衍生物中的一种或几种。

11.按照权利要求1～3所述的任意一种超低温液压油，其特征在于所述的减摩剂选自磷酸酯、膦酸酯、苯三唑衍生物中的一种或几种。

12.按照权利要求1～3所述的任意一种超低温液压油，其特征在于所述的稀释油选自100℃粘度为4.0～10.0mm²/s的基础油。

13.按照权利要求12所述的低温液压油，其特征在于所述的稀释油选自I类、II类或III类基础油。

14.按照权利要求1～3所述的任意一种低温液压油，其特征在于调合基础油所用的II类～V类基础油的100℃粘度大于3.6mm²/s。