CN102952613A - 抗极压摩擦改进剂 - Google Patents

Abstract

一种环保型抗极压摩擦改进剂，其特征在于：在中低负荷下，可在金属表面形成吸附层，起到减摩作用，在高负荷环境下，可在金属表面产生渗硼作用，对摩擦表面进行改性，达到降低摩擦系数，减少磨损的目的。在公路货运车辆的实车测试中，燃油节油率达到7～9％，并可延长润滑油换油周期1倍以上。同时该环保型抗极压摩擦改进剂性能优良，具有良好的油溶性。使用方便，可在润滑油厂调油时加入，也可在商品润滑油的使用过程中直接加入。

Description

抗极压摩擦改进剂

技术领域

本发明属于润滑油、润滑脂技术领域，涉及润滑油、润滑脂技术领域添加剂类——极压和摩擦改进剂。该剂制备过程中不加入硫、磷、氯及其化合物等有害物质。具有提高润滑油、润滑脂极压性能和改善润滑油、润滑脂摩擦性能的双重作用，同时兼具一定的抗氧化、抗腐蚀性能。实际应用中可明显节约车辆的燃油消耗和延长发动机油的换油周期。

技术背景

金属间的摩擦磨损是机械设备损坏失效的重要原因之一，也是摩擦润滑领域研究解决的主要课题。

为了改善摩擦磨损的危害以及适应不断苛刻的使用条件，大量的抗磨和极压添加剂被发明，并部分得到商业应用。环烷酸铅在工业历史早期得到了广泛的应用，但由于环境问题如今已被淘汰，同样的道理，氯类的添加剂由于对密封件的影响以及环境问题，使用量也在逐渐减少。目前在发动机油、传动液和液压油中广泛使用的抗磨剂——二烷基二硫代磷酸锌(ZnDDP)，由于其中的磷会导致尾气排放中的三元催化器中毒和锌对环境的污染也使其在工业和汽车中的应用面临压力。

随着环境意识的增强，在传统的硫、磷、卤素类等相关化合物仍占据抗磨、极压剂市场主导地位的今天，那些能消除潜在危险和处置的添加剂是技术发展和市场趋势的必然。本发明即顺应此趋势给出了一种不含硫、磷、氯及其化合物等有害物质的环保型抗极压摩擦改进剂的解决方案。

发明内容

本发明在于提供一种不含硫、磷、氯等有害物质，并同时具有提升极压性能和改善摩擦磨损性能的环保型的抗极压摩擦改进剂，同时兼具一定的抗氧化、抗腐蚀性能。

通过在添加剂中引入极性基团提高添加剂对于金属表面的吸附力，再由分子中的长链烷烃通过范德华力的整齐排列使金属表面形成一层低剪切强度的吸附膜，以改善常温低负荷下的摩擦磨损性能，降低摩擦系数，减少磨损，节省能源消耗。

在高温高负荷下，添加剂中的硼有效成分和金属表面产生渗硼作用，起到对金属表面的改性，达到提高金属表面硬度，提高耐磨性能的目的。

本发明的技术方案如下：

(1)由直链不饱和高级脂肪酸和胺反应，生成油酰胺；

(2)将所制得的油酰胺和硼反应，生成硼化酰胺；

(3)将制得的硼化酰胺和一定比例的多元醇、合成酯和聚-α烯烃加热分散，得到具有极性基团的油溶性液体。

上述的脂肪酸为：植物油酸、动物油酸的一种或多种混合。

上述的醇胺为：乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺中的任意一种。

上述的硼酸为：工业级产品。

上述的多元醇为：乙二醇、新戊二醇、季戊四醇和三羟甲基丙烷的一种或者多种混合。

上述的合成酯为：双酯、偏苯三酸酯、多元醇酯、新戊基多元醇高级脂肪酸酯中的一种或者多种混合。

上述的聚-α烯烃为：100℃运动粘度介于6-20之间且粘度指数大于130的产品。

具体实施方法

在带有油浴加热、搅拌装置、氮气保护和回流分水装置的三口烧瓶中，加入脂肪酸、三乙醇胺(或二乙醇胺、乙醇胺)和有机溶剂，加入的比例为1.6～2.2∶1∶0.1～0.6，加热并搅拌，升温至120～160℃，反应至不再产生水为止，继续加热搅拌并蒸出有机溶剂，得淡黄色透明液体；

将第一步中所制得的液体和硼酸以及有机溶剂加入带有油浴加热、搅拌装置和回流分水装置的三口烧瓶中，加入的比例为2～4∶1∶0.1～0.6，加热并搅拌，升温至100～145℃，反应6～12小时，然后继续加热、搅拌，以蒸出体系中的有机溶剂，得淡黄色透明液体；

将第二步中所制得的液体和多元醇及合成酯、聚-α烯烃加入带有油浴加热、搅拌装置的三口烧瓶中，加热并搅拌，升温至70～90℃，反应4～8小时，得淡黄色透明油溶性液体。

应用实例

实例一

黄先生驾驶的江淮4吨柴油货车，经常往返于合肥至无锡的高速和国道，单程约400公里，该车未添加环保型抗极压摩擦改进剂前百公里油耗20升，润滑油换油周期为7000公里。按5％的比例添加环保型抗极压摩擦改进剂后该车百公里油耗降为18.2升，节油率为9.0％，且换油周期可达17000公里。另外，车主明显感觉车辆爬坡轻松，发动机噪音降低。

实例二

广西某物流公司，使用环保型抗极压摩擦改进剂，试用车型为解放新大威19吨柴油车，按5％的比例添加环保型抗极压摩擦改进剂，行驶于深圳至北海之间，全程高速，环境平均气温19℃，汽车平均行驶速度80公里/小时，使用前百公里油耗41升，使用后降为38.13升，节油率为7.0％。发动机噪音降低，水箱温度由之前的70℃降为60℃。

Claims (10)

1.环保型抗极压摩擦改进剂由硼化物、脂肪酸、醇胺、硼酸、多元醇、合成酯及聚-α烯烃在具备油浴加热、搅拌装置、氮气保护和回流分水装置的装置中分三步制备而成。

2.根据权利要求1所述的脂肪酸为：植物油酸、动物油酸的一种或多种混合。

3.根据权利要求1所述的醇胺为：乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的硼酸为：工业级产品。

5.根据权利要求1所述的多元醇为：乙二醇、新戊二醇、季戊四醇和三羟甲基丙烷的一种或者多种混合。

6.根据权利要求1所述的合成酯为：双酯、偏苯三酸酯、多元醇酯、新戊基多元醇高级脂肪酸酯中的一种或者多种混合。

7.根据权利要求1所述的聚-α烯烃为：100℃运动粘度介于6～20之间且粘度指数大于130的产品。

8.根据权利要求1所述的各组分的比例(w/w)为：脂肪酸：2～8.5％；醇胺：3～9.5％；硼酸：1～5％；多元醇：1～9％；合成酯：2～4％；聚-α烯烃：54～91％。

9.根据权利要求1所述的反应条件为：90～140℃。

10.根据权利要求1所述的反应条件为：氮气保护。