CN102911766B - 一种合成空气压缩机润滑油组合物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种合成空气压缩机润滑油组合物，包含：0.1wt%~10wt%的增粘剂；2wt%~7wt%的抗氧剂；0.05wt%~1wt%的抗腐蚀剂；1wt%~8wt%的极压抗磨剂；0.0001wt%~0.05wt%的消泡剂；余量的酯类油，所述酯类油具有式（I）结构，R₁、R₃独立选自碳原子数为5~20的烷基，R₂选自碳原子数为5~18的亚烷基。所述酯类油具有特殊的分子结构，使得所述合成空气压缩机润滑油组合物独具优异的结焦物清洗功能，能将压缩机系统原有的油泥和结焦物清洗携带出来；同时，所述合成空气压缩机润滑油组合物的抗结焦性较好。本发明还提供了一种合成空气压缩机润滑油组合物的制备方法。

Description

一种合成空气压缩机润滑油组合物及其制备方法

技术领域

本发明涉及润滑油脂技术领域，特别涉及一种合成空气压缩机润滑油组合物及其制备方法。

背景技术

空气压缩机是一种通用性机械设备，能提供动力和工艺气体，在制造行业应用广泛，实际使用较多的是螺杆式、离心式和往复式空气压缩机。随着空气压缩机的飞速发展，对空气压缩机润滑油的性能也提出了更为苛刻的要求。其中，螺杆式和离心式空气压缩机循环使用油品，这就要求空气压缩机润滑油具有更强的抗高温氧化能力、更长的换油周期、更宽的工作温度范围、更大的承载能力和更好的传热性能等特点。

相对于矿物空气压缩机润滑油而言，合成空气压缩机润滑油具有高低温性能好、使用寿命长、性价比高、可提高压缩机运行安全系数、对环境污染较少和积炭大幅度减少等优点，能更好适应新型压缩机的使用需要，满足压缩机用户日益苛刻的性能要求。目前，合成空气压缩机润滑油在空压机油市场中的份额正稳步上升，逐渐占据主要地位，而纯矿物空气压缩机润滑油的市场份额将逐步降低，两者的差距在未来将进一步扩大，进而形成以合成空气压缩机润滑油为主的市场态势，因此，对合成空气压缩机润滑油的相关研究一直备受关注。比如，公开号为CN101538501A的中国专利文献公开了一种复合合成空气压缩机油，其包括助剂、二异（C_8～13）烷基直链二元酸酯、合成聚α烯烃油和二异烷基（C_8～13）邻苯二甲酸酯；二异（C_8～13）烷基直链二元酸酯的重量含量为所述的合成空气压缩机油总重量的15%~20%，合成聚α烯烃油的重量含量为所述的合成空气压缩机油总重量的5%~10%，二异烷基（C_8～13）邻苯二甲酸酯的重量含量为所述的合成空气压缩机油总重量的72%~74%。

上述复合合成空气压缩机油以不同结构的化合物二异（C_8～13）烷基直链二元酸酯、合成聚α烯烃油和二异烷基（C_8~13）邻苯二甲酸酯作为基础油，能达到低残炭值、生物降解率＞70%的要求。但是，上述复合合成空气压缩机油不具有结焦物清洗功能，无法将以前油品在压缩系统中形成的油泥、结焦和焦质清洗出来，使得压缩机仍存在润滑不良、工作状态不稳定、换油周期短、过滤器易堵、关键部位结焦、维护费和运行费用高等诸多问题。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明提供一种合成空气压缩机润滑油组合物及其制备方法，本发明提供的合成空气压缩机润滑油组合物能满足各种空气压缩机的使用要求，而且具有结焦物清洗功能。

本发明提供一种合成空气压缩机润滑油组合物，包含：

0.1wt%~10wt%的增粘剂；

2wt%~7wt%的抗氧剂；

0.05wt%~1wt%的抗腐蚀剂；

1wt%~8wt%的极压抗磨剂；

0.0001wt%~0.05wt%的消泡剂；

余量的酯类油，所述酯类油具有式（I）结构：

其中，R₁、R₃独立选自碳原子数为5~20的烷基，R₂选自碳原子数为5~18的亚烷基。

优选的，所述R₂选自碳原子数为11~17的亚烷基。

优选的，包含1wt%~7wt%的增粘剂。

优选的，所述增粘剂为低分子量聚丁烯或无规聚丙烯。

优选的，所述抗氧剂为酚类化合物、胺类化合物、有机硒化物和硫氮型复合物中的一种或多种。

优选的，所述抗腐蚀剂为苯三唑类化合物、噻二唑类化合物和胺类化合物中的一种或多种。

优选的，所述极压抗磨剂为磷酸酯类化合物、亚磷酸酯类化合物、有机硫化物、磷氮型复合物、硫磷氮型复合物和有机氯化物中的一种或多种。

优选的，包含0.001wt%~0.03wt%的消泡剂。

优选的，所述消泡剂为硅类消泡剂。

本发明提供一种合成空气压缩机润滑油组合物的制备方法，包括以下步骤：

称取如下原料：

0.1wt%~10wt%的增粘剂；

2wt%~7wt%的抗氧剂；

0.05wt%~1wt%的抗腐蚀剂；

1wt%~8wt%的极压抗磨剂；

0.0001wt%~0.05wt%的消泡剂；

余量的酯类油，所述酯类油具有式（I）结构：

其中，R₁、R₃独立选自碳原子数为5~20的烷基，R₂选自碳原子数为5~18的亚烷基；

将所述原料混合，得到合成空气压缩机润滑油组合物。

与现有技术相比，本发明提供的合成空气压缩机润滑油组合物包含：0.1wt％~10wt%的增粘剂、2wt%~7wt%的抗氧剂、0.05wt%~1wt%的抗腐蚀剂、1wt%~8wt%的极压抗磨剂、0.0001wt%~0.05wt%的消泡剂和余量的具有式（I）结构的酯类油。本发明以具有式（I）结构的酯类油为润滑油基础油，分别加入上述质量百分数的增粘剂、抗氧剂、抗腐蚀剂、极压抗磨剂和消泡剂等添加剂，使得所述合成空气压缩机润滑油组合物具备普通合成压缩机油的综合优势，能满足各种空气压缩机的使用要求；同时，所述具有式（I）结构的酯类油具有特殊的分子结构，使得所述合成空气压缩机润滑油组合物独具优异的结焦物清洗功能，能将压缩机系统原有的油泥和结焦物清洗携带出来。因此，所述合成空气压缩机润滑油组合物不但能解决压缩机存在的润滑不良、工作状态不稳定、换油周期短、过滤器易堵、关键部位结焦、维护费和运行费用高等诸多问题，而且能避免使用现在市场上常用积炭清洗剂所导致的诸多隐患，如避免挥发性溶剂导致的爆炸、避免极性溶剂使油品破乳化性能过差而导致的空压机油无法实现油水分离等隐患。实验表明，本发明提供的合成空气压缩机润滑油组合物具有良好的抗结焦性能、优异的热氧化安定性能和独特的结焦物清洗功能等特点，应用前景好。

具体实施方式

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为了进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

本发明提供了一种合成空气压缩机润滑油组合物，包含：

0.1wt%~10wt%的增粘剂；

2wt%~7wt%的抗氧剂；

0.05wt%~1wt%的抗腐蚀剂；

1wt%~8wt%的极压抗磨剂；

0.0001wt%~0.05wt%的消泡剂；

余量的酯类油，所述酯类油具有式（I）结构：

其中，R₁、R₃独立选自碳原子数为5~20的烷基，R₂选自碳原子数为5~18的亚烷基。

本发明采用具有式（I）结构的酯类油为润滑油基础油，加入增粘剂、抗氧剂、抗腐蚀剂、极压抗磨剂和消泡剂等添加剂，得到合成空气压缩机润滑油组合物，其具有良好的抗结焦性能、优异的热氧化安定性能和独特的结焦物清洗功能等特点，应用前景好。

在本发明中，所述合成空气压缩机润滑油组合物包含酯类油，其为主要成分。所述酯类油具有式（I）结构，其中，R₁选自碳原子数为5~20的烷基，优选为碳原子数为8~19的烷基，更优选为碳原子数为14~18的烷基，最优选为碳原子数为15~17的直链烷基；R₂选自碳原子数为5~18的亚烷基，优选为碳原子数为11~17的亚烷基，更优选为碳原子数为12~16的亚烷基，最优选为碳原子数为13~15的直链亚烷基；R₃选自碳原子数为5~20的烷基，优选为碳原子数为8~19的烷基，更优选为碳原子数为14~18的烷基，最优选为碳原子数为15~17的直链烷基；R₁与R₃可以相同，也可以不同，本发明没有特殊限制。所述酯类油在100℃下的运动粘度优选为3.5mm²/s~35mm²/s，更优选为5.5mm²/s~25mm²/s，最优选为10mm²/s~20mm²/s。在本发明中，所述酯类油可以从市场上购得。

所述酯类油具有式（I）结构，其特殊的分子结构使得所述合成空气压缩机润滑油组合物独具优异的结焦物清洗功能，能将压缩机系统原有的油泥和结焦物清洗携带出来；同时，所述酯类油自身的抗结焦性能优异。因此，所述合成空气压缩机润滑油组合物不但能解决压缩机存在的润滑不良、工作状态不稳定、换油周期短、过滤器易堵、关键部位结焦、维护费和运行费用高等诸多问题，而且能避免使用现在市场上常用积炭清洗剂所导致的诸多隐患，如避免挥发性溶剂导致的爆炸、避免极性溶剂使油品破乳化性能过差而导致的空压机油无法实现油水分离等隐患。

所述合成空气压缩机润滑油组合物包含0.1wt%~10wt%的增粘剂，优选包含1wt%~7wt%的增粘剂，更优选包含2wt%~6wt%的增粘剂。所述增粘剂为本领域常用的增粘剂，如分子量为600~2400的低分子量聚丁烯或无规聚丙烯等。

所述合成空气压缩机润滑油组合物包含2wt%~7wt%的抗氧剂，优选包含3wt%~5wt%的抗氧剂。所述抗氧剂能够抑制或延缓高聚物和其他有机化合物在空气中热氧化，其主要包括胺类化合物如IRGANOXL06抗氧剂和IRGANOX L01抗氧剂等，以及如IRGANOX L101抗氧剂的酚类化合物等类型。在本发明中，所述抗氧剂优选为酚类化合物、胺类化合物、有机硒化物和硫氮型复合物中的一种或多种，更优选为胺类化合物和/或酚类化合物。

所述合成空气压缩机润滑油组合物包含0.05wt%~1wt%的抗腐蚀剂，优选包含0.1wt%~0.8wt%的抗腐蚀剂。所述抗腐蚀剂能强力渗入铁锈、腐蚀物和油污内，从而轻松除去锈迹和腐蚀物，起到渗透除锈、松动润滑、抵制腐蚀和保护金属的作用。在本发明中，所述抗腐蚀剂优选为苯三唑类化合物、噻二唑类化合物和胺类化合物中的一种或多种，其中，所述苯三唑类化合物包括但不限于三氮茚、甲基苯三唑。

所述合成空气压缩机润滑油组合物包含1wt%~8wt%的极压抗磨剂，优选包含2wt%~6wt%的极压抗磨剂。所述极压抗磨剂在润滑油脂中的作用是提高油膜强度，减少金属之间的直接接触而防止磨损，当外加载荷进一步增加时，润滑油脂提供的油膜会破裂，此时极压抗磨剂能与金属表面发生化学反应，生成一层化学薄膜，从而提供进一步的润滑作用。所述极压抗磨剂大多是含硫化合物、含磷化合物、含氯化合物、含铅化合物或钼化合物，而一般将不同种类的极压抗磨剂混合使用，性能更好。本发明对所述极压抗磨剂没有特殊限制，优选为磷酸酯类化合物、亚磷酸酯类化合物、有机硫化物、磷氮型复合物、硫磷氮型复合物和有机氯化物中的一种或多种。

所述合成空气压缩机润滑油组合物包含0.0001wt%~0.05wt%的消泡剂，优选包含0.001wt%~0.03wt%的消泡剂。本发明对所述消泡剂没有特殊限制，优选为硅类消泡剂，如10000号甲基硅油、8000号氟硅油等。

本发明还提供了一种合成空气压缩机润滑油组合物的制备方法，包括以下步骤：

称取如下原料：

0.1wt%~10wt%的增粘剂；

2wt%~7wt%的抗氧剂；

0.05wt%~1wt%的抗腐蚀剂；

1wt%~8wt%的极压抗磨剂；

0.0001wt%~0.05wt%的消泡剂；

余量的酯类油，所述酯类油具有式（I）结构：

其中，R₁、R₃独立选自碳原子数为5~20的烷基，R₂选自碳原子数为5~18的亚烷基；

将所述原料混合，得到合成空气压缩机润滑油组合物。

按照上述质量百分数，本发明分别称取各原料，经搅拌混合，得到合成空气压缩机润滑油组合物。各原料与上文所述的原料一致，在此不再赘述。本发明对所述搅拌没有特殊限制。

在本发明中，所述混合优选具体为：

将所述酯类油置于真空调配釜中，升温至80℃~90℃，将增粘剂、抗氧剂、抗腐蚀剂、极压抗磨剂和消泡剂等添加剂熔化后抽入所述真空调配釜中，继续升温至100℃~110℃，得到润滑油混合物；

在不低于0.085MPa的真空度下，将所述润滑油混合物搅拌脱水1小时，降温到60℃以下，再用硅藻土打滤饼过滤，得到合成空气压缩机润滑油组合物。

本发明提供的合成空气压缩机润滑油组合物的制备方法简便易行，易于推广。

得到合成空气压缩机润滑油组合物后，本发明对其进行性能测试。按照中国国家标准GB/T265-1988《石油产品运动粘度测定法》，本发明测定所述合成空气压缩机润滑油组合物在40℃和100℃下的运动粘度。按照中国国家标准GB/T3536-2008《石油产品闪点和燃点的测定（克力夫兰开口杯法）》，本发明测定所述合成空气压缩机润滑油组合物的闪点。按照中国国家标准GB/T510-1983《石油产品凝点测定法》，本发明测定所述合成空气压缩机润滑油组合物的凝点。按照中国国家标准GB/T12579-1990《润滑油泡沫特性测定法》，本发明测定所述合成空气压缩机润滑油组合物的泡沫特性。按照中国国家标准GB/T7304-2000《石油产品和润滑剂酸值测定法（电位滴定法）》，本发明测定所述合成空气压缩机润滑油组合物的酸值。按照石油化工行业标准SH/T0405-1992《合成油氧化腐蚀测定法》，本发明测定所述合成空气压缩机润滑油组合物的氧化腐蚀特性，测试条件如下：温度为200℃，时间为12小时，通250mL空气/min。按照中国国家标准GB/T268-1987《石油产品残炭测定法》，本发明测定所述合成空气压缩机润滑油组合物的残炭含量。按照中国国家标准GB/T7305-2003《石油和合成液水分离性测定法》，本发明测定所述合成空气压缩机润滑油组合物的抗乳化性能。并且，观察所述所述合成空气压缩机润滑油组合物在使用过程中的结焦物清洗功能。

测试结果显示，本发明提供的合成空气压缩机润滑油组合物具有优异的热氧化安定性能，能防止润滑油高温下变质；具有优异的抗高温结焦和积炭性能，能增强压缩机高温下工作的安全性；具有优异的热传导性能，能降低压缩机运行温度；具有优良的高低温性能，能保证系统宽温度范围内正常运转；具有良好的材料适应性，能避免系统使用中出现泄漏；具有良好的润滑性，保护压缩机，减少磨损；具有优异的综合性能，保证压缩机系统的长达4000小时～8000小时工作寿命；具有优异的结焦物清洗功能，能将压缩机系统原有的油泥和结焦物清洗携带出来。因此，本发明提供的合成空气压缩机润滑油组合物的适用温度范围为-40℃~110℃，可广泛应用与钢铁、水泥、化工、机械和电子等行业中的中压回转式压缩机，具有相当好的市场应用前景。

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的合成空气压缩机润滑油组合物及其制备方法进行详细地描述。

实施例1

将89.9kg具有式（I）结构的酯类油置于真空调配釜中，升温至85℃，将0.18kg增粘剂、3kgIRGANOX L01抗氧剂、0.4kgIRGANOXL06抗氧剂、0.5kgT706抗腐蚀剂、6kg磷酸三甲酚酯（TCP）和0.02kg上901消泡剂熔化后抽入釜中，继续升温至100℃，得到润滑油混合物；

在0.09MPa的真空度下，将所述润滑油混合物搅拌脱水1小时，降温到50℃，再用硅藻土打滤饼过滤，得到合成空气压缩机润滑油组合物。

按照上文所述的方法对所述合成空气压缩机润滑油组合物进行性能测试，测试结果参见表1，表1为本发明实施例1~3得到的合成空气压缩机润滑油组合物的性能。

实施例2

将86.097kg具有式（I）结构的酯类油置于真空调配釜中，升温至85℃，将5.4kg增粘剂、3kg2,6-二叔丁基-α-二甲氨基对甲酚、0.5kg甲基苯三唑、5kg亚磷酸二丁酯和0.003kg10000号甲基硅油熔化后抽入釜中，继续升温至110℃，得到润滑油混合物；

在0.09MPa的真空度下，将所述润滑油混合物搅拌脱水1小时，降温到50℃，再用硅藻土打滤饼过滤，得到合成空气压缩机润滑油组合物。

按照上文所述的方法对所述合成空气压缩机润滑油组合物进行性能测试，测试结果参见表1。

实施例3

将88.698kg具有式（I）结构的酯类油置于真空调配釜中，升温至85℃，将5.4kg增粘剂、2kgN-苯基萘胺、1.5kgIRGANOX L101抗氧剂、0.4kgL39抗腐蚀剂、2kg二硫代氨基甲酸钼和0.002kg8000号氟硅油熔化后抽入釜中，继续升温至105，得到润滑油混合物；

在0.09MPa的真空度下，将所述润滑油混合物搅拌脱水1小时，降温到50℃，再用硅藻土打滤饼过滤，得到合成空气压缩机润滑油组合物。

按照上文所述的方法对所述合成空气压缩机润滑油组合物进行性能测试，测试结果参见表1。

表1本发明实施例1~3得到的合成空气压缩机润滑油组合物的性能

由表1可知，本发明实施例提供的合成空气压缩机润滑油组合物具有优异的综合性能，保证压缩机系统的长达4000小时～8000小时工作寿命。

另外，所述合成空气压缩机润滑油组合物具有优异的结焦物清洗功能，能将压缩机系统原有的油泥和结焦物清洗携带出来，更利于应用。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (5)

1.一种合成空气压缩机润滑油组合物，由以下成分组成：

0.1wt%~10wt%的增粘剂；

2wt%~7wt%的抗氧剂；

0.05wt%~1wt%的抗腐蚀剂；

1wt%~8wt%的极压抗磨剂；

0.0001wt%~0.05wt%的消泡剂；

余量的酯类油，所述酯类油具有式（I）结构：

（I）；

其中，R₁、R₃独立选自碳原子数为5~20的烷基，R₂选自碳原子数为5~18的亚烷基；

所述增粘剂为低分子量聚丁烯或无规聚丙烯；

所述抗氧剂为酚类化合物、胺类化合物、有机硒化物和硫氮型复合物中的一种或多种；

所述抗腐蚀剂为苯三唑类化合物、噻二唑类化合物和胺类化合物中的一种或多种；

所述极压抗磨剂为磷酸酯类化合物、亚磷酸酯类化合物、有机硫化物、磷氮型复合物、硫磷氮型复合物和有机氯化物中的一种或多种；

所述消泡剂为硅类消泡剂。

2.根据权利要求1所述的合成空气压缩机润滑油组合物，其特征在于，所述R₂选自碳原子数为11~17的亚烷基。

3.根据权利要求1所述的合成空气压缩机润滑油组合物，其特征在于，包含1wt%~7wt%的增粘剂。

4.根据权利要求1所述的合成空气压缩机润滑油组合物，其特征在于，包含0.001wt%~0.03wt%的消泡剂。

5.一种合成空气压缩机润滑油组合物的制备方法，包括以下步骤：

称取如下原料：

0.1wt%~10wt%的增粘剂；

2wt%~7wt%的抗氧剂；

0.05wt%~1wt%的抗腐蚀剂；

1wt%~8wt%的极压抗磨剂；

0.0001wt%~0.05wt%的消泡剂；

余量的酯类油，所述酯类油具有式（I）结构：

（I）；

其中，R₁、R₃独立选自碳原子数为5~20的烷基，R₂选自碳原子数为5~18的亚烷基；

将所述原料混合，得到合成空气压缩机润滑油组合物；

所述增粘剂为低分子量聚丁烯或无规聚丙烯；

所述抗氧剂为酚类化合物、胺类化合物、有机硒化物和硫氮型复合物中的一种或多种；

所述抗腐蚀剂为苯三唑类化合物、噻二唑类化合物和胺类化合物中的一种或多种；

所述极压抗磨剂为磷酸酯类化合物、亚磷酸酯类化合物、有机硫化物、磷氮型复合物、硫磷氮型复合物和有机氯化物中的一种或多种；

所述消泡剂为硅类消泡剂。