CN103103008B

CN103103008B - 一种柴油机润滑油组合物

Info

Publication number: CN103103008B
Application number: CN201110353619.7A
Authority: CN
Inventors: 朱和菊; 李万英; 耿志勇; 梁红文; 王向阳; 孟雪梅; 张君花; 黄海鹏; 赵智军; 隋秀华; 雷凌; 周佩讯; 朱珠; 刘沅东; 鄂红军; 蔡文通; 金佳佳
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp
Priority date: 2011-11-09
Filing date: 2011-11-09
Publication date: 2014-10-22
Anticipated expiration: 2031-11-09
Also published as: CN103103008A

Abstract

本发明提供了一种柴油机润滑油组合物，包含中性基础油、HSD型黏度指数改进剂、高碱度清净剂、分散剂、二烷基二硫代磷酸锌、辅助抗氧剂、降凝剂。本发明各组分之间具有良好的相容性，该柴油机润滑油组合物具有良好的黏温性能，优异的清净分散性、抗氧抗腐性、抗磨性及剪切稳定性，保证油品在发动机低温、高温、高剪切环境下仍具有适宜的黏度，可在广泛地理区域中应用；并可以满足API CF-4或以上级别的高档柴油机油的规格要求。

Description

一种柴油机润滑油组合物

技术领域

本发明涉及一种润滑油组合物，特别是提供一种用于高速、重负荷四冲程柴油发动机润滑油组合物，可满足API CF-4或以上级别的高档柴油机油的规格要求。

背景技术

中国经济迅速带动了发动机技术的飞速发展，柴油机作为商用车辆、工程机械车辆配置发动机，近年来不断更新换代，目前柴油机广泛使用直喷技术、涡轮增压技术提高功率，采用延迟喷射技术、废气再循环技术、活塞优化等降低发动机排放。这些技术的应用对柴油机配套用柴油机油的清净、分散、抗氧化、抗磨损等提出更高的要求。

尽管柴油机采用上述的新技术，但是柴油机配套的润滑油，特别是广大的车主使用的润滑油仍以API CF-4为主，油品的黏度以多黏度为主。车辆在运行过程中，特别是在高温、超载等工况下，润滑油因为高温和黏度指数改进剂被剪切而迅速下降，车辆出现机油压力不足问题，严重时会出现拉缸、抱瓦事故。因此，开发剪切稳定性好、高温油压稳定的柴油机油具有广阔的市场前景。

发明内容

根据高速、重负荷四冲程柴油发动机的特点，本发明的目的是提供提供一种能够满足其工作要求的柴油机润滑油组合物，通过调整润滑油组合物中各组分间的比例及其用量，调制满足API CF-4或以上级别的高档柴油机油的规格要求，同时油品具有优异的剪切稳定性。

本发明的另一目的是提供该柴油机润滑油组合物的制备方法。

为了实现本发明目的，本发明提供的一种柴油机润滑油组合物，其包括如下重量百分含量的组分：

所述高碱度清净剂为高碱度的磺酸盐、硫化烷基酚盐组合物；所述分散剂为聚异丁烯丁二酰亚胺无灰分散剂、硼化双聚异丁烯丁二酰亚胺分散剂和高分子无灰分散剂的组合，所述辅助抗氧剂为酚型辅助抗氧剂和氨型辅助抗氧剂的混合物。

其中，优选的组分含量为：

所述的HSD型黏度指数改进剂为一种星型聚合物，是一种三嵌段偶合氢化苯乙烯-丁二烯共聚物的HSD型黏度指数改进剂，其剪切稳定指数低于20％，增稠能力高于7mm²/s。其结构为

[EB-PS-EB′]_n-X

其中n为整数，优选为5～15；

X为多链烯基偶联剂，优选为二乙烯基苯偶联剂；

分子中苯乙烯的含量为15～35％。

分子量为20万～60万，优选为30万～50万。

本发明的HSD型黏度指数改进剂的剪切稳定性好，增稠能力强，优选采用三嵌段偶合氢化苯乙烯-丁二烯共聚物的HSD型黏度指数改进剂，同时与本发明的其他组分具有良好的相容性，比例选择合适不仅能提高油品的黏温性能，使油品具有广泛地理应用区域，同时还可以使组合物具有优异的抗剪切性能，保证油品在发动机低温、高温、高剪切环境下仍具有适宜的黏度。

本发明所述高碱度清净剂为高碱度的磺酸盐、硫化烷基酚盐组合物，其中二者的用量比为(0.2～2)∶1。

其中所述磺酸盐为长链烷芳基磺酸盐，优选为长链烷芳基磺酸钙，该长链烷芳基磺酸钙是碱值在200mgKOH/g以上的长链烷芳基磺酸钙，其分子式为：

其中，n是整数，

R为10～60的长链烷基。优选为15～30的长链烷基。

所述的硫化烷基酚盐，优选为硫化烷基酚钙，其碱值在240mgKOH/g以上，其分子式为：

其中，R为10～30的烷基，优选为12～20的烷基。

X、Y、n为整数，

本发明采用高碱值长链烷芳基磺酸钙、硫化烷基酚钙复配时，比例合适不仅可互相弥补不足，而且使用性能趋于更加全面，不仅能增加油品高温清净性，而且能增强油品的抗氧化和抗磨损能力，提高油品的增溶分散作用。长链烷芳基磺酸钙可以从无锡南方石油添加剂有限公司的商品T106B或国内外类似的商品中获得；硫化烷基酚钙可以从雪佛龙的OLOA 219、无锡南方添加剂有限公司的S206C或国内外类似的商品中获得。

所述分散剂为聚异丁烯丁二酰亚胺无灰分散剂、硼化双聚异丁烯丁二酰亚胺分散剂和高分子无灰分散剂的任意两种或三种组合，其中聚异丁烯丁二酰亚胺无灰分散剂在组合物中所占比例为1～2％，硼化双聚异丁烯丁二酰亚胺分散剂在组合物中所占比例为0～1.5％，高分子无灰分散剂在组合物中所占比例为0.5～2％。

所述聚异丁烯丁二酰亚胺无灰分散剂，为双烯基丁二酰亚胺，PIB的分子量为1000-3000，其分子式为：

其中，n为整数。

所述的高分子无灰分散剂的分子式为：

其中，PIB的分子量为2000～3000。

所述的硼化双聚异丁烯丁二酰亚胺分散剂的分子式为：

其中，PIB的分子量为1000～2000。

所述聚异丁烯丁二酰亚胺无灰分散剂、硼化双聚异丁烯丁二酰亚胺分散剂、高分子无灰分散剂的任意两种或三种的组合，不仅可以使油品保持良好的分散性能，还可以与高碱度金属清净剂有极佳的协同效应，使油品中丁二酰亚胺更能充分保持并发挥分散剂的作用，同时提高高碱度金属清净剂中的大量碱性组分在油中的稳定性，而不易在使用过程中由于沉析而加速耗竭。硼化双聚异丁烯丁二酰亚胺分散剂还可以提高油品的抗磨性能，而高分子无灰分散剂的加入可以有效分散发动机因废气再循环等新技术的引入而生成的更多烟炱。双烯基丁二酰亚胺无灰分散剂可以从雪佛龙的商品OLOA 373或国内外类似的商品中获得；硼化双聚异丁烯丁二酰亚胺分散剂可以从路博润的LZ935或其他类似的商品中获得；高分子无灰分散剂可以从锦州石化分公司添加剂厂生产的T161、T154或其他公司类似商品中获得。

所述的二烷基二硫代磷酸锌，其分子式为：

其中，R1，R2为C4～C8的烷基。

二烷基二硫代磷酸锌可以从无锡南方石油添加剂有限公司的商品T 202、T 203或国内外类似的商品中获得。

采用酚型辅助抗氧剂和氨型辅助抗氧剂复配时，复配比为(0.5～2)∶1，比例选择合适不仅能提供良好的抗氧性能，还可以减少二烷基二硫代磷酸锌的加入量，降低油品的灰分含量。所述酚型辅助抗氧剂为是一种受阻酚酯类抗氧剂，可以从雅宝公司的商品Ethanox 4716或国内外类似产品中获得；所述氨型辅助抗氧剂为二烷基二苯胺，可以从汽巴公司的商品或L-57或类似产品中获得。

所述降凝剂为聚甲基丙烯酸酯，或聚a-烯烃，或以上组分的混合物，降凝剂的加入主要是使油品应用广泛地理区域的要求，降凝剂可以从罗曼克斯生产的产品或国内外类似的商品中获得。

所述的中性基础油为黏度指数为90以上的高黏度指数的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类基础油或合成油，或其混合物。

本发明柴油机润滑油组合物，还可根据需要加入抗泡剂，在组合物中所占比例为10ppm～100ppm，抗泡剂一般选用商品甲基硅油T901。

本发明柴油机润滑油组合物的制备方法包括如下步骤：计算各组分的添加量，将各添加剂和基础油加入指定调和釜-调和釜油温控制在45℃～60℃之间，充分搅拌至少2个小时，至组合物搅拌均匀，即可得CF-4 15W-40柴油机油产品，选择不同的基础油组分，即可调制0W-40、5W-40、10W-30、10W-40、15W-40、20W-50、40、50等不同黏度级别的CF-4柴油机油产品

本发明的柴油机润滑油组合物包含比例选择合适的HSD型黏度指数改进剂、长链烷芳基磺酸盐、高碱值硫化烷基酚盐、聚异丁烯丁二酰亚胺无灰分散剂、硼化双聚异丁烯丁二酰亚胺分散剂、高分子无灰分散剂、二烷基二硫代磷酸锌、酚型辅助抗氧剂、氨型辅助抗氧剂、降凝剂及基础油等成分，各组分之间具有良好的相容性，该柴油机润滑油组合物具有良好的黏温性能，优异的清净分散性、抗氧抗腐性、抗磨性及剪切稳定性，保证油品在发动机低温、高温、高剪切环境下仍具有适宜的黏度，可在广泛地理区域中应用。

经采用本领域技术人员熟知的板式成焦板试验、差热扫描氧化试验、SRV和烟炱分散性试验，对本发明的柴油机润滑油组合物进行综合油品性能的评定，本发明的柴油机润滑油组合物具有优异的抗剪切性能，优异的清净分散性、抗氧抗腐性、抗磨性及剪切稳定性。

判断润滑油组合物是否满足API CF-4柴油机油的要求，需进行Caterpillar 1K、Mack T8、Mack T9和LA-38发动机台架试验。经检验，完全可以满足API CF-4或以上级别的高档柴油机油的规格要求。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合较佳实施例，对依据本发明提出的柴油机润滑油组合物其具体实施方式、特征及其功效，详细说明如后，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

本实施例的用于15W-40柴油机的润滑油组合物，其含有HSD型黏度指数改进剂(分子量为40万)、磺酸盐、硫化烷基酚盐、聚异丁烯丁二酰亚胺无灰分散剂、硼化双聚异丁烯丁二酰亚胺分散剂、高分子无灰分散剂、二烷基二硫代磷酸锌、酚型辅助抗氧剂、氨型辅助抗氧剂、降凝剂和中性基础油。具体组分含量及性能评价数据见表1。

其制备过程为：先将各添加剂和基础油加入调和釜，油温控制在50℃，充分搅拌3小时，搅拌均匀。

表1

由表1可见，调制的API CF-4 15W-40柴油机油，通过GB11122-2006要求的各项台架试验，表明产品完全满足GB 11122-2006规格的性能要求。

实施例2-6

配制API CF-4 15W-40柴油机润滑油组合物由此得到的相关数据见表2。

表2

由表2可见，实施例2～6调制API CF-4 15W-40柴油机油的成焦板试验、抗氧化性能试验及烟炱分散试验数据与实施例1调制的APICF-4 15W-40柴油机油相当。

综合以上实施例结果，可以看出采用本发明的柴油机润滑油组合物完全满足GB 11122-2006规格的性能要求。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims

1.一种柴油机润滑油组合物，其特征在于，其包括如下重量百分含量的组分：

所述高碱度清净剂为高碱度的磺酸盐、硫化烷基酚盐组合物，其中二者的用量比为(0.2～2)：1；

所述分散剂为聚异丁烯丁二酰亚胺无灰分散剂、硼化双聚异丁烯丁二酰亚胺分散剂和高分子无灰分散剂的任意两种或三种组合，其中聚异丁烯丁二酰亚胺无灰分散剂在组合物中所占比例为1～2％，硼化双聚异丁烯丁二酰亚胺分散剂在组合物中所占比例为0～1.5％，高分子无灰分散剂在组合物中所占比例为0.5～2％；

所述辅助抗氧剂为酚型辅助抗氧剂和氨型辅助抗氧剂的混合物，复配的比例为(0.5～2)：1；

所述的HSD型黏度指数改进剂为三嵌段偶合氢化苯乙烯-丁二烯共聚物的HSD型黏度指数改进剂，结构为：

[EB-PS-EB']_n-X

其中n为整数；

X为多链烯基偶联剂；

分子中苯乙烯的含量为15～35％；

分子量为20万～60万；

所述磺酸盐为长链烷芳基磺酸钙，碱值在200mg KOH/g以上，其分子式为：

其中，n是整数，R为10～60的长链烷基；

所述硫化烷基酚钙，其碱值在240mgKOH/g以上，其分子式为：

其中，R为10～30的烷基，X、Y、ｎ为整数。

2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述n为为5～15；

X为二乙烯基苯偶联剂；

分子量为30万～50万。

3.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述长链烷芳基磺酸钙，其分子式中，R为15～30的长链烷基；

所述硫化烷基酚钙分子式中，R为12～20的烷基。

4.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述降凝剂为聚甲基丙烯酸酯，或聚a-烯烃，或以上组分的混合物。

5.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述的中性基础油为黏度指数为90以上的高黏度指数的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类基础油或合成油或其混合物。